Πτυχιακη εργασια μεσαϊκοσ Κωνσταντινοσ Υλοποίηση VoIP Τηλεφωνικού Κέντρου σε Πλατφόρμα ASTERISK με Δυνατότητα Υπηρεσίας Αφύπνισης Πτυχιακη εργασια μεσαϊκοσ Κωνσταντινοσ

Περιεχόμενα Ιστορική Αναδρομή Εισαγωγή VoIP Εισαγωγή στο Asterisk Παραδείγματα

Ιστορική Αναδρομή Ιστορία και εξέλιξη του τηλεφώνου Όργανο επικοινωνίας με σκοπό τη διαβίβαση της επικοινωνίας Πρόδρομοι του τηλεφώνου Οπτική τηλεπικοινωνία-Ακουστική τηλεπικοινωνία Τηλέγραφος 1774-Ελβετός George Luis Η εφεύρεση Ο Bell εργαζόταν πάνω στην ιδέα της διαβίβασης της ομιλίας. Το 1876 διαβιβάστηκε η πρώτη πλήρης πρόταση μέσω του τηλεφώνου Το μαγνητικό τηλέφωνο του Bell και η εξέλιξη Το 1876 ο αμερικανικός εφευρέτης Αλέξανδρος Graham Bell παρήγαγε το πρώτο τηλέφωνο Ψηφιακά συστήματα επικοινωνιών 1η (eniac),2η(Λυχνίες αντικαθίστανται από τρανζίστορ),3η(Ολοκληρωμένο Κύκλωμα),4η Γενιά υπολογιστών

Εισαγωγή VoIP Πλεονεκτήματα του VoIP Ο όρος VoIP Ως IP τηλεφωνία ορίζουμε τη μεταφορά φωνής πάνω από δίκτυα που βασίζονται στην τεχνολογία του Internet και πιο συγκεκριμένα, στο πρωτόκολλο IP. Πλεονεκτήματα του VoIP Ενιαία υποδομή για δεδομένα και τηλεφωνία. Μέγιστη αξιοποίηση της τηλεπικοινωνιακής υποδομής. Βελτιωμένη επικοινωνία με απομακρυσμένους εργαζομένους. Νέες υπηρεσίες. VoIP τηλεφωνικές συσκευές Ειδικές τηλεφωνικές συσκευές ή μετατροπή υπάρχων. Εναλλακτικά, η λύση των softphones (X-lite,Express Talk, Iaxcomm )

Εισαγωγή VoIP Ποιότητα VoIP IP Τηλεφωνία Χρήση γραμμών μεγάλης χωρητικότητας, σε συνδυασμό με επαρκή εξοπλισμό δρομολόγησης. IP Τηλεφωνία Πρωτόκολλο δικτύου (IP – Internet Protocol ) Πρωτόκολλα Μεταφοράς(TCP - UDP ) Εξασφάλιση ποιότητας υπηρεσίας ( RTP – RSVP ) Πρωτόκολλα σηματοδοσίας IP τηλεφωνίας H.323-Τηλεδιασκέψη (µεταφορά φωνής, βίντεο, δεδοµένων) SIP-Σηματοδοσία(multimedia data και control) MGCP-ακολουθεί την μεθοδολογία την μεταγωγής πακέτων IAX –Σηματοδοσία (αναπτύχθηκε καθαρά για VoIP και µετάδοση βίντεο)

Υλικά μέρη VoIP VoIP Gateways Μετατρέπουν εισερχόμενες PSTN/τηλεφωνικές γραμμές σε VOIP/SIP. Συνδέουν ένα παραδοσιακό PBX/τηλεφωνικό σύστημα στο IP δίκτυο. Αναλογικές μονάδες VoIP (ATCOM AG-188N 1xFXS) Ψηφιακές μονάδες (SmartNode™ 4552 )

Εισαγωγή στο Asterisk PSTN Internet Υποκατάστημα Β’ Υποκατάστημα Α’ PC - Softphone Συσκευές IP VoIP Gateway PSTN Απλές τηλ. συσκευές Internet Κινητοί χρήστες με υπολογιστή παλάμης Υποκατάστημα Β’ Gateway Υποκατάστημα Α’ Συσκευές IP Gateway Εταιρικό δίκτυο δεδομένων Τοπικό δίκτυο κτιρίου Τοπικό δίκτυο κτιρίου PC-Softphone PC Softphone PC - Softphone Συσκευές IP

Εισαγωγή στο Asterisk Τι είναι το Asterisk Μία πλατφόρμα ελεύθερου λογισμικού, “υβριδικής” πολύπλεξης με διαίρεση χρόνου (hybrid TDM), με δυνατότητες ιδιωτικού συστήματος μεταγωγής τηλεφωνίας - πακέτων φωνής (packet voice PBX) και συστήματος αμφίδρομης φωνητικής απόκρισης (IVR) με λειτουργίες αυτόματης κατανομής κλήσεων (ACD) Υποστηρίζει υπάρχοντα TDM πρωτόκολλα τηλεπικοινωνιών όπως το Ψηφιακό Δίκτυο Ενοποιημένων Υπηρεσιών (ISDN-BRA-PRI),το Δημόσιο Τηλεπικοινωνιακό Δίκτυο Μεταγωγής (PSTN), το FXS, το FXO, το Ε1, το Τ1. Παράλληλα όμως υποστηρίζει και τα καινούργια VoIP (SIP,IAX, H.323,MGCP).

Εισαγωγή στο Asterisk Τα συστήματα PBX χρησιμεύουν στη ζεύξη μεταξύ των τερματικών (τηλέφωνο, fax, modem, κ.α.) που είναι συνδεδεμένα με το PBX και του δημόσιου τηλεπικοινωνιακού δικτύου μεταγωγής (PSTN). Το Asterisk παρέχει τη δυνατότητα δημιουργίας συστήματος αμφίδρομης φωνητικής απόκρισης. Το Asterisk μπορεί να λειτουργήσει σαν σύστημα ουρών αναμονής των κλήσεων και αυτόματης δρομολόγησης στην κατάλληλη ουρά.

Εισαγωγή στο Asterisk Αρχιτεκτονική του Asterisk To Asterisk έχει σχεδιαστεί με κύρια προτεραιότητα την ευελιξία και τη συνδεσιμότητα, όπου συγκεκριμένα APIs ορίζουν τον πυρήνα του PBX συστήματος Ο πυρήνας του Asterisk Μεταγωγέας PBX Εκτελεστής Εφαρμογών Μεταφραστής Codec Χρονοπρογραμματιστής και Ελεγκτής Εισόδου/Εξόδου

Εισαγωγή στο Asterisk APIs Φόρτωσης Modules Channel API API Εφαρμογών Διαχειρίζεται τον τύπο της σύνδεσης (VoIP, ISDN, POTS κλπ ) API Εφαρμογών Επιτρέπει στα modules εφαρμογών να εκτελεστούν(τηλεδιάσκεψη, μεταφορά δεδομένων, φωνητικό ταχυδρομείο κλπ ) API Μετάφρασης Codec Υποστηρίξει τους διάφορους τύπους κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης ήχου που υπάρχουν(GSM, μLaw, aLaw,mp3) API Αρχείων Είναι υπεύθυνο για την ανάγνωση ,εγγραφή καθώς και αποθήκευση δεδομένων στο σύστημα

Εισαγωγή στο Asterisk

Εισαγωγή στο Asterisk Μερικές Λειτουργίες και Δυνατότητες του Asterisk Blacklists: Δημιουργία μαύρης λίστας εισερχομένων κλήσεων (συνήθως με χρήση caller id) και ξεχωριστή διαχείριση της ανάλογα με προσαρμοσμένους κανόνες Call Detail Records: Αρχείο καταγραφής κλήσεων με στοιχεία όπως η ώρα έναρξη της κλήσης, η διάρκεια της κλήσης, το νούμερο του καλούντα, την κατάσταση της κλήσης, κ.α. Call Forward: Προώθηση κλήσεων κατά βούληση ή ανάλογα με την κατάσταση (Κατειλημμένο, Δεν απαντά, κ.λ.π.) Call Monitoring: Παρακολούθηση κλήσεων σε πραγματικό χρόνο ή καταγραφή τους για διασφάλιση ποιότητας υπηρεσιών.

Εισαγωγή στο Asterisk Call Queuing: Ουρές αναμονής κλήσεων με δυνατότητα αναπαραγωγής μουσικής ή ανακοινώσεων κατά τη διάρκεια αναμονής. Call Recording: Ηχογράφηση κλήσεων σε πραγματικό χρόνο. Call Transfer: Μεταφορά κλήσεων από ένα νούμερο σε ένα άλλο. Fax Transmit and Receive: Αποστολή/Λήψη φαξ και προώθηση στο email. Predictive Dialler: Αυτόματη κλήση σε τηλεφωνικά νούμερα. Χρησιμοποιείται σε τηλεφωνικά κέντρα (τηλε-μάρκετινγκ) και πραγματοποιεί κλήσεις προς πιθανούς πελάτες με χρήση εξειδικευμένων αλγορίθμων πρόβλεψης.

Εισαγωγή στο Asterisk Roaming Extensions: Δυνατότητα περιαγωγής της extension σε οποιοδήποτε σημείο του κόσμου με πρόσβαση σε τηλεφωνικό δίκτυο ή στο internet. Streaming Media Access: Δυνατότητα βιντεοκλήσης. SMS Messaging: Αποστολή γραπτών μηνυμάτων Voicemail: Φωνητικό ταχυδρομείο AGI (Asterisk Gateway Interface): Δυνατότητα αλληλεπίδρασης εξωτερικών προγραμμάτων με το Asterisk. Πλήρης διαχείριση του συστήματος σε επίπεδο λειτουργιών και κονσόλας. Talk Detection: Αναγνώριση ομιλίας με χρήση του sphinx.

Εισαγωγή στο Asterisk Εγκατάσταση Asterisk Θα εγκαταστήσουμε έναν εικονικό υπολογιστή με την βοήθεια του VMware Workstation έτσι ώστε να στήσουμε το τηλεφωνικό μας κέντρο Θα χρησιμοποιήσαμε τα Ubuntu το οποίο είναι ανοικτού κώδικα, ελεύθερο και δωρέαν λειτουργικό σύστημα βασισμένο στον πυρήνα Linux Έπειτα θα εγκαταστήσουμε τον Asterisk από την επίσημη σελίδα στο διαδίκτυο καθώς επίσης και το Asterisk ( GUI )

Εφαρμογή Asterisk Μερικές από τις παραμέτρους που μπορεί να πάρει το Asterisk κατά την εκκίνηση είναι -r : Ξεκινάει την κονσόλα του Asterisk και συνδέεται σε μία οντότητα του Asterisk που ήδη τρέχει στο παρασκήνιο -d :Ξεκινάει το Asterisk σε κατάσταση αποσφαλμάτωσης -g :Σε απότομη διακοπή λειτουργίας τυπώνει τα μηνύματα σφάλματος σε αρχείο της επιλογής μας

Εφαρμογή Asterisk Για να συνδεθούμε στην κονσόλα του Asterisk asterisk –r Asterisk 1.4.38, Copyright (C) 1999 - 2010 Digium, Inc. and others. Created by Mark Spencer <markster@digium.com> Asterisk comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY; type 'core show warranty' for details. This is free software, with components licensed under the GNU General Public License version 2 and other licenses; you are welcome to redistribute it under certain conditions. Type 'core show license' for details. ================================================ Connected to Asterisk 1.4.38 currently running on ubuntu (pid = 1503) ubuntu*CLI>  

Εφαρμογή Asterisk Βρισκόμαστε στο περιβάλλον του Asterisk.Πάμε να δούμε μερικές εντολές restart gracefully : Επανεκκίνηση Asterisk.  restart now : Επανεκκίνηση Asterisk άμεσα. stop gracefully : Κλείσιμο Asterisk. show version : Εμφάνιση έκδοσης του Asterisk. help : Εμφάνιση λίστας βοήθεια ή βοήθεια σε μια εντολή. agent logoff : Θέτει έναν χρἠστη εκτός σύνδεσης.

Εφαρμογή Asterisk Dialplan:Εκεί ορίζεται ποιες συσκευές μπορούν να πραγματοποιήσουν και να δεχτούν κλήσεις και με ποιόν τρόπο και σειρά αυτό επιτυγχάνεται. Περιλαμβάνει τα : contexts -Έτσι χωρίζουμε το πλήθος των extension που έχουμε στο σύστημά μας ώστε να τις χειριστούμε εντελώς ανεξάρτητα extensions-Eίναι μία οδηγία που θα ακολουθήσει το Asterisk αν δεχθεί μία κλήση ή αν κάποιος χρήστης πληκτρολογήσει κάποια ψηφία exten =>νούμερο (ή όνομα), προτεραιότητα, εφαρμογή Εφαρμογές- Εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες σε μία κλήση exten => 990,1,Agi(wakeup.php)

Εφαρμογή Asterisk [internal] include => operator include => vice-president [operator] ……. [outgoing] ……. [vice-president] include => internal include => outgoing include => president include => outgoing [president] include => internal

Παραδείγματα Η πιο γνωστή εφαρμογή εικονικού IP τηλεφώνου είναι το Xlite  το οποίο προσφέρεται δωρεάν στο διαδίκτυο. To κάνουμε εγκατάσταση στα Windows και στα Linux Κλήση στο Τηλεφωνικό Κέντρο της Digium Για να το πετύχουμε αυτό θα πρέπει να κάνουμε κάποιες αλλαγές στο sip.conf αρχείο μας το οποίο υποδεικνύει με ποιο τρόπο το Asterisk χειρίζεται τις επικοινωνίες του πρωτοκόλλου sip Επίσης θα κάνουμε κάποιες αλλαγές και στο exetensions.conf από το οποίο γίνεται ο χειρισμός και η δρομολόγηση των κλήσεων που περνάνε από τον Asterisk 

Παραδείγματα sip.conf extensions.conf [general] context = default static = yes bindport = 5060 writeprotect = no srvlookup = yes clearglobalvars = no  disallow = all [globals] allow = ulaw ring time= 20 allow = gsm    [100] [default] type = friend exten => 500,1,Playback(demo-abouttotry) username = 100 exten => 500,n,Dial(IAX2/guest@pbx. secret = 100 digium.com/s@default) callerid=100 exten => 500,n,Playback(demo-nogo) exten => 500,n,Goto(888,6) host = dynamic nat=no

Παραδείγματα Κλήση Asterisk σε Asterisk sip.conf extensions.conf [101] [mini-pbx-internal] type = friend username = 101 Exten=>100,1,Dial(SIP/100) secret = 101 Exten=>101,1,Dial(SIP/101) callerid=101 context = default host = dynamic nat=no

Παραδείγματα Υπηρεσία Αφύπνισης στον Asterisk O Asterisk μας δίνει την δυνατότητα να ορίσουμε μια ώρα της ημέρας που θέλουμε να δεχθούμε αυτόματα μια τηλεφωνική κλήση ως υπενθύμιση . O Asterisk μας επιτρέπει να τρέξουμε μια οποιαδήποτε εφαρμογή γραμμένη σε διάφορες γλώσσες προγραμματισμού όπως Perl, PHP, C, Pascal, Bourne Shell. Στα πλαίσια της εργασίας μας χρησιμοποιήσαμε ένα script ,το οποίο είναι γραμμένο στην γλώσσα προγραμματισμού PHP και μας προσφέρει κλήσεις αφύπνισης με δυνατότητα αναβολής Ο Asterisk μας επιτρέπει να τρέξουμε php αρχεία μέσα από τον φάκελο /var/lib/asterisk/agi-bin όπου εκεί θα βάλουμε τρία αρχείακια μας (wakeup.php, wake.inc ,wakeconfirm.php) που δημιουργήσαμε

Παραδείγματα Θα χρειαστεί να συμπληρώσουμε μερικές γραμμές στο extensions.conf για να δείξουμε στον Asterisk τι πρέπει να κάνει όταν καλέσουμε (990) για να εισάγουμε μια κλήση αφύπνισης exten => _1XX,1,Dial(SIP/${EXTEN}) exten => _1XX,n,Busy(3) exten => 990,1,Agi(wakeup.php) exten => 990,n,Playback(beep) exten => 990,n,Hangup() exten => 999,1,Agi(wakeconfirm.php) exten => 999,n,Playback(beep) exten => 999,n,Hangup() exten => 998,1,Answer() exten => 998,n,Musiconhold() exten => 998,n,Hangup()

Παραδείγματα Ανοίγουμε το Χlite smartphone που έχουμε κάνει εγκατάσταση νωρίτερα και καλούμε το 990 για να εισάγουμε μια κλήση αφύπνισης μας Πράγματι θα ακούσουμε μια φωνή να μας καλωσορίζει και να μας ζητά να εισάγουμε την ώρα που επιθυμούμε να μας πάρει πίσω ο Asterisk.Όταν λάβουμε την κλήση αφύπνισης έχουμε την δυνατότητα να αναβάλουμε την κλήση για πέντε ,δέκα, είκοσι λεπτά Οι φωνητικές οδηγίες είναι ακριβέστατες και πολύ εύκολα μπορεί κάποιος να εισάγει , ακυρώσει καθώς και να αναβάλει την κλήση αφύπνισης