Моделювання та аналіз роботи внутрішньої телефонної мережі на базі IP-станції з використанням протоколу SIP

Abstract

Розвиток Інтернет технологій характеризується широкими можливостями впровадження різноманітних телекомунікаційних послуг, зокрема IP-телефонії, що надає користувачам нову технологію передачі мультимедійного трафіку з використанням Інтернет мереж. Для застосування цієї технології активно проваджуються спеціальні протоколи передачі даних – SIP та H.323, що надає можливість організовувати приватні та корпоративні мережі передачі даних. У статті проведений аналіз застосування даних протоколів на базі IP-станції Panasonic KX-NS500, що дало змогу надати рекомендації щодо підвищення ефективності функціонування внутрішньої телефонної мережі для передачі голосового трафіку при різних типах кодеків. Авторами розглядається задача підвищення ефективності функціонування мережі голосового зв’язку на базі IP-станції із застосуванням протоколів SIP та H.323. Запропоновано модель зв’язку, у якій використовуються три аналогові телефонні апарати та три IPтелефони, обслуговуванням яких займається ІР-станція. Телефонна лінія використовує протокол SIP. Для дослідження характеристик роботи запропонованої моделі мережі використовується програмне середовище OPNET Modeler. Визначено оптимальний тип голосового кодеку для протоколу SIP та можливості використання застосовуваного протоколу в організації внутрішньої телефонної мережі з використанням IP-станції. Проведено моделювання сегменту телекомунікаційної мережі із застосуванням протоколу SIP та проведено аналіз характеристик двох кодеків зв’язку, що найчастіше використовуються у технології VoIP. На основі проведеного моделювання здійснено оцінку якості мовного сигналу за рейтингом MOS, діапазону затримки мовного сигналу та вибір кодеку для відтворення голосового сигналу для запропонованої моделі мережі.

The development of Internet technologies is characterized by wide possibilities for introducing various telecommunication services, in particular IP telephony, which provides users with a new technology for multimedia traffic transmittion using Internet networks. Special data transfer protocols (SIP and H.323) are being actively developed to apply this technology, which enables the organization of private and corporate data networks. The paper analyzes the use of these protocols based on the Panasonic KX-NS500 IP station, which has made it possible to give recommendations on improving the operation of internal telephone network for the transmission of voice traffic for various types of codecs. The article discusses the problem of improving the efficiency of IP based voice communications using SIP and H.323 protocols. A communication model, that uses three analog phones and three IP phones serviced by an IP station, is proposed. The telephone line uses SIP protocol. The OPNET Modeler software environment is used to investigate the performance of the proposed network model. The optimal type of voice codec for SIP protocol and the possibilities of using the protocol in the organization of internal telephone network using the IP station are determined. The telecommunication network segment using SIP protocol has been simulated and the characteristics of two communication codecs most commonly used in VoIP technology have been analyzed. Based on the simulation, the assessment of the quality of the speech signal by the MOS rating, the range of delay of the speech signal and the choice of a codec to play a voice signal for the proposed network model have been made