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1 VIDEOCONFERENCIAS SOBRE SIP ING. ALFREDO FLORES RESUMEN SIP (Session Initiation Protocol) fue desarrollado por la IETF ( Internet Engineering Task Force) y definido inicialmente en el RFC 2543 y actualizado en el año 2002 en el RFC SIP es un protocolo de la capa de aplicación para la creación, modificación y finalización de sesiones con uno o más participantes. Estas sesiones incluyen conferencias multimedia en IP, llamadas telefónicas en IP y distribuciones multimedia. Es un protocolo de la capa de aplicación que actualmente esta siendo adoptado por la mayoría de los fabricantes de las aplicaciones multimedia. PROTOCOLO SIP Al igual que H.323, SIP no se trata de un solo protocolo que le da servicios a toda una aplicación que negocia sesiones de comunicación, sino más bien un conjunto de protocolos que interactuan para proveer un servicio. SIP usa varios protocolos de soporte algunos son mandatarios, otros opcionales, todo depende de como se desarrolle la aplicación para una solución determinada. Entre los protocolos de soporte encontramos: SIP: como protocolo base se encarga de la secuenciación de inicio de sesión, es equivalente del H.225 de H.323. SDP (Session Description Protocol): es un estándar de la IETF (RFC 2327) tiene como fin anunciar sesiones, invitaciones y otras formas de inicio de sesiones multimedia, utilizado para negociar las características de las sesiones, es decir envía información como codecs y tipo de data a enviar (audio, vídeo, fax, datos, etc.), el periodo de paquetización, el puerto RTP o la dirección IP de los puntos finales que establecen la comunicación. RTP/RTCP (Real-Time transport Protocol/RTP Control Protocol), que están definidos en las RFCs 1889 y Son los encargados de transportar los contenidos de tiempo real (vídeo, audio y voz). RTP proporciona el soporte para el transporte de este tipo de datos, e incluye funcionalidades como la estampación temporal, la detección de pérdidas, la seguridad y la identificación de contenidos. Fue diseñado principalmente para la transmisión multicast de datos de tiempo real, pero también se puede usar para transmisiones unicast. Es importante destacar que no garantiza la calidad de servicio requerida ni implementa ningún tipo de reserva de recursos. Por otro lado, el protocolo RTCP monitorea la calidad de servicio (jitter, pérdidas, etc.) de la transmisión de los contenidos. En el caso concreto de esta especificación, tanto RTP como RTCP trabajan sobre el protocolo UDP esto una vez que otros protocolos de SIP negocien la sesión. 1

2 HTTP (Hypertext Transfer Protocol), que está definido en la RFC 2616: mensajes de hipertexto con el que se desarrollan una gran cantidad de aplicaciones para el uso en Internet. Los mensajes en SIP tienen la estructura basada en http. DNS: mecanismos de resolución de nombres de correo u URLs a direcciones IP. Los clientes SIP, usan el puerto 5060 en TCP (Transmission Control Protocol) y UDP (User Datagram Protocol) para conectar con los servidores SIP. Todas las comunicaciones de voz y video van sobre RTP (Real-time Transport Protocol). Señalización SDP SIP Audio Codecs Multimedia Vídeo Codecs ELEMENTOS FUNCIONALES EN REDES SIP Las redes SIP operan básicamente con dos elementos funcionales, ellos son los User Agent y los Servidores SIP. User Agent ó UA Son aplicaciones en los dispositivos finales que reciben de parte de un usuario final instrucciones para hacer llamada, realizan el intercambio de mensajes correspondientes. Un UA puede cumplir dos funciones básicas Server o Client, y eso dependerá si es la entidad llamada o llamante, respectivamente. Cada UA puede conocer como llegar a cada destino a través de la red. Agente de Usuario AU Cliente (UAC) AU Servidor (UAS) RTP RTCP Modelo punto a punto Transporte UDP Red IP Enlace Ethernet Físico Físico Fig. 1.- Stack de Protocolos SIP. SIP es un protocolo punto a punto, también llamado p2p, como tal requiere un núcleo de red sencillo y altamente escalable; con inteligencia distribuida en los extremos de la red, incluida en los terminales. Muchas características de SIP son implementadas en los terminales en oposición a las características tradicionales de la red telefónica, que son implementadas en la red. Fig. 2.- Modelo de conexión punto a punto. Servidores SIP Como ya mencionamos, SIP trabaja bajo un formato distribuido, sin embargo se podría caer en sobre procesamiento y configuración excesiva en los UA y por ende falta de escalabilidad, es por esto que se han adicionado componentes de control común opcionales que permitirán realizar el registro de los UA y su posterior servicio de directorio centralizado. Entre los servidores SIP podemos encontrar: Proxy, Redirect, Registrar y Location. 2

3 DIRECCIONAMIENTO SIP Fig.3.- Modelo de conexión SIP centralizado. Los servidores SIP llevan a cabo funciones que pueden necesitar los puntos terminales, típicamente actúa en respuesta a una petición de un terminal SIP, también pueden implementar servicios de valor agregado como redirección, Proxy, movilidad y presencia SERVIDORES SIP Proxy Server: su función es realizar acciones intermedias entre los extremos para encaminar llamadas. Es capaz de interpretar las peticiones para reencaminarlas a su destino con las modificaciones oportunas. Se logra centralizar la gestión, la tarificación, el control de los servicios, etc. Redirec Server t: su función es obtener la dirección del destino a través de otros redirect server, y se la devuelve al cliente para que éste se comunique con el destino. Registrar server: maneja peticiones de registro de usuarios. Location server: se emplea para localizar al destinatario de la llamada. Cuando se habla de redes SIP se tiene la posibilidad de establecer llamadas ya no solo a un numero telefónico o a una dirección IP, sino además ahora se tiene la posibilidad de no estar atado a un esquema de direccionamiento jerárquico. Un usuario puede registrar si ID contra un DNS, y de esta forma sin importar donde este localizado, podrá estar localizable, tal como se hace con las paginas WEB, de las cuales generalmente no se conoce su dirección IP; de la misma forma se utiliza un DNS para el reconocimiento de la ubicación del usuario en un momento determinado. MENSAJES SIP Con el fin de establecer sesiones entre UAs es necesario el intercambio de cierto tipo de mensajes propios de SIP. Observamos dos tipos de mensajes los requests y los response. Como se mencionó anteriormente el formato de los mensajes SIP es http. Su estructura es la siguiente: Start: es la línea que indica el propósito del mensaje a enviar, y su formato dependerá si se trata de un request o un responde. Ejemplo: INVITE SIP/2.0 Header: el header provee detalles del mensaje, cada header representa un valor de variable que es transportado en la red, como por ejemplo "From:", "To:" "Content-type:" Ejemplo: Via: SIP/2.0/UDP kton.bell-tel.com From: A. Bell To: T. Watson Call-ID: CSeq: 1 INVITE Subject: Mr. Watson, come here. 3

4 Content-Type: application/sdp Content-Length:... Body: es un campo opcional, dependiendo del tipo de mensaje, y adiciona detalles que se pueden ubicar en los headers, mientras en otros es indispensable, como en mensajes como INVITE, donde se transporta la información característica de la llamada en el SDP. Ejemplo: v=0 o=bell IN IP s=mr. Watson, come here. c=in IP4 kton.bell-tel.com m=audio 3456 RTP/AVP MENSAJERIA SIP REQUEST. Estos son: a) INVITE: Inicio de Sesión (setup) b) ACK: Reconocimiento de Invite c) BYE: Terminación de sesión d) CANCEL: Cancelación de Invite e) REGISTER: Registro de URL f) OPTIONS: Preguntar por opciones y capacidades Extensiones, RFC 3261 g) INFO: Transporte de información en llamada h) PRACK: Reconocimiento Provisional i) COMET: Notificación de precondición j) REFER: Transferencia a otra URL k) SUSCRIBE: Requerir notificación de Evento l) UNSUSCRIBE: Cancelar notificación de Evento m) NOTIFY: Notificación de Evento n) MESSAGE: Mensaje Instantáneo MENSAJERÍA SIP RESPONSE Cada mensaje SIP request, le corresponde uno o mas mensajes SIP response, estos mensajes también tienen el formato http, y la estructura de contenido de acuerdo a la definición del RFC Clase 1xx 2xx 3xx 4xx 5xxx 6xx Descripción Información provisional, requerimiento en progreso pero no terminado Completo: Requerimiento completado satisfactoriamente Redirección: Petición debería redireccionarse Error en de cliente (error en la petición) Error de servidor Falla Global Tabla 1.- Códigos de respuesta de SIP. FUNCIONES DE SIP Resolución de Direcciones Funciones de Sesión Establecimiento Negociación de medios Modificación Terminación Cancelación Señalización en llamada Control de llamada Configuración de QoS Funciones no relacionadas con la sesión. Simplicidad: es un protocolo cuya operación esta en texto plano, interoperables por cualquier persona del área, además sigue el formato de protocolos como http y . Estas características lo hacen simple de entender e integrar a una gran cantidad de aplicaciones existentes hoy día. Flexibilidad: SIP usa SDP para la negociación de parámetros de sesión, como por ejemplo los codecs, y entre los codecs negociables se encuentran cualquiera que 4

5 este registrado en el IANA, lo cual le permite mayor versatilidad que H.323. Movilidad: un usuario ya no tiene porque estar dedicado en una locación, es decir, que puede moverse de redes y cambiar de dirección IP, su interfaz de aplicación que actúa con servidores DNS, le pueden mantener activo en una red, y no depende de un numero telefónico fijo. Extensibilidad: esta propiedad del protocolo se debe que sus creadores reconocen que es probable no todos los usuarios tengan las mismas capacidades de comunicación, por lo que se permite que en una videoconferencia, dos de sus participantes tengan audio y vídeo, y el tercero solo audio. MERCADO DE SISTEMAS DE VIDEOCONFERENCIAS. La participación de los fabricantes de equipos de videoconferencias en el mercado mundial esta agregando las funcionalidades de soporte SIP en los equipos. Es aun muy fuerte y estable los protocolos H.323 pero cada día mas las presiones de los productos de 3 G se hacen presentes y obliga a una definición. La información mostrada es una recopilación hecha por The Wainhouse Research Bulletin, en el segundo semestre de 2005, de las 10 compañías más importantes en el negocio de los terminales de videoconferencia de escritorio, además de información y estimaciones de otras 6 compañías más pequeñas. El grupo china como lo llaman es un grupo de fabricantes de esa región que tiene una participación muy fuerte en el mercado y cada día hacen una mayor presencia global. Participacion de los fabricante Sony 9% TANDBERG 25% Team China 11% Aethra 8% Other 2% Polycom 45% Grafico.1.- Porcentaje de participación en ventas de los principales fabricantes de quipos de videoconferencias. Fuente. The Wainhouse Research Bulletin Página-1 Vol. 6 #29, Septiembre 2, Se puede observar el amplio margen de Polycom seguido de Tanberg, el grupo china en el tercer lugar y el cuarto lugar se lo disputan entre Sony e Aethra. Entre algunos sistemas de videoconferencias que soportan SIP se encuentran los siguientes: Polycom VSX Polycom VSX 7000 Polycom VSX 6000 Polycom VSX 6000 Polycom VSX 3000 Sony PCS-1P Sony PCS-G70NP Sony PCS-G50P Sony PCS-TL30P TANDBERG 7000 MXP TANDBERG 1500 MXP TANDBERG 1000 MXP Aethra Vega X3 Aethra AVC 500 Aethra Nova Entry X50 Aethra Dual Nova X50 5

6 BIBLIOGRAFIA ockeywords/0,1687,2065,00.pdf ol 0629S.pdf s_i+d/numero33.pdf. marzo SIP-%20Diego-Acosta.pdf 6

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