Protokoły sygnalizacji

w sieciach telefonii IP

H.323

Tematyka wykładu

1.

Wprowadzenie

2.

Funkcje, komponenty i protokoły standardu
H.323

3.

Elementy sieci H.323

4.

Sygnalizacja – wykrywanie strażników bram i
rejestracja

5.

Przykład sesji H.323

6.

Podsumowanie

Wprowadzenie

H.323 to hybrydowy system skonstruowany ze
scentralizowanych, inteligentnych strażników. Choć
standard

H.323

jest

pełniejszy,

niż

we

wcześniejszych wersjach, nadal istnieje kilka
problemów; na przykład związanych z długim
czasem ustanawiania połączeń, przeciążeniem
protokołu konferencyjnego wyposażonego we
wszystkie funkcje, zbyt wieloma funkcjami
wymaganymi na każdym strażniku oraz kwestią
skalowalności

dla

implementacji

połączeń

routowanych przez strażnika.

Standard H.323

Zalecenie H.323 opisuje terminale, wyposażenie oraz
usługi, wykorzystywane w trakcie telekonferencji
multimedialnych, obsługiwanych przez zasoby sieci
pakietowych, bez możliwości gwarantowania QoS.
Prace nad standardem H.323 rozpoczęto na początku
lat 90. Firmy telekomunikacyjne zainteresowały się
przesyłaniem sygnału audio i wideo poprzez sieci IP.
Pierwszą wersję przyjęto oficjalnie w 1996 roku a
kolejne wersje przyjęto:



wersja 2 w roku 1998,



wersja 3 w roku 1999,



wersja 4 w roku 2000,



wersja 5 w roku 2003.

Standard H.323

Funkcje H.323

sygnalizację

kontrolę połączenia

transport

kontrolę multimediów

kontrolę pasma dla konferencji

Komponenty i protokoły

H.323

• H.225

Sygnalizacja

połączenia

• H.245

Kontrola mediów

• G.711, G.722, G.723,

G.726, G.729

Kodeki dźwięku

• H.261, H.263

Kodeki obrazu

• T.120

Współdzielenie

danych

• RTP/RTCP

Transport mediów

Mechanizmy H.323

Mechanizmy składowe H.323:



H.225

sterowanie realizacją wąskopasmowych

usług wideo – telefonicznych, routing
między domenami (annex G)



H.235

funkcje bezpieczeństwa



H.245

negocjowanie wykorzystania kanału oraz

własności wymiany



H.450.x

usługi dodatkowe



Q.931

sygnalizacja



T.126/T.127

usługi standardowe



T.124

podstawowy schemat sterowania

konferencją



T.122/T.125

usługa komunikacji wielopunktowej

Protokoły H.323

Warstwy H.323

Sygnalizacja RAS



To zawodne połączenie UDP przenosi
komunikaty, które służą do rejestracji, wejścia,
modyfikacji pasma, stanu i procedur zwalniania.



Sygnalizacja RAS zapewnia kontrolę
przedpołączeniową w sieciach H.323, gdzie
istnieją strażnicy i strefa.



W sieci IP ustanawiany jest kanał RAS między
punktami końcowymi a strażnikami. Kanał RAS
jest otwarty przed ustanowieniem innych
kanałów i jest niezależny od kanałów
sygnalizacji kontroli połączenia i transportu
mediów.

Komunikaty RAS

Wiadomość

Skró

t

Tak Ni

e

Opis

Registration

Request

RRQ RCF RRJ Żądanie rejestracji do strażnika

Admission

Request

ARQ ACF ARJ

Żądanie dostępu do sieci

pakietowej

Bandwidth

Request

BRQ BCF BRJ

Żądanie zmiany przydzielonego

pasma.

Disengage

Request

DRQ

DC

F

DR

J

Nadanie przez terminal informuje

GK o zamiarze zakończenia udziału

w sesji. Przekazane w kierunku

przeciwnym wymusza likwidację

połączenia - terminal jest

zobowiązany potwierdzić komendę

przesyłając wiadomość DCF.

Info Request

IRQ

Żądanie informacji statusowej od terminala.

Info Request

Response

IRR

Odpowiedź na IRQ. Może być nadawana bez

osobnych wezwań z ustaloną częstotliwością.

RAS Timers,

Request in

Progress

RIP

Przenosi zalecane wartości zwłoki czasowej

oczekiwania na odpowiedź oraz liczbę

powtórzeń przekazu przy braku reakcji

korespondenta.

Protokół Q.931

Zadaniem protokołu jest obsługa sygnalizacji
wywołań oraz wymiana danych technicznych w
fazie zestawiania sesji. Specyfikacja standardu
określa reguły interakcji warstw H.323 z
użytkownikiem, których przestrzeganie gwarantuje
ich systemową interoperacyjność.
W ramach modelu odniesienia H.323 schemat
Q.931 pełni funkcje protokołu warstwy łącza
danych, odpowiedzialnego za techniczną stronę
akcji ustanawiania połączeń oraz formatowanie
danych. Protokół tworzy niezawodny nośnik,
stanowiący platformę przekazu komunikatów,
których zawartością oraz przetwarzaniem steruje
warstwa H.225.

Protokół H.245

Protokół H.245 stanowi mechanizm sygnalizacyjny
warstwy aplikacji, wykorzystywany przez wiele funkcji
systemu H.323. Podstawowym zadaniem protokołu
jest transferowanie sygnalizacji pomiędzy terminalami
uczestniczącymi w telekonferencji. Umożliwia on:



wzajemne informowanie się terminali o
możliwościach nadawania i odbioru mediów,



wymuszanie przejścia strony w określony tryb
przekazu,



obsługę procedur wymiany mediów w kanale
transportowym,



wskazywanie statusu oraz prowadzenie akcji
nadzorczo – sterujących.

Komunikaty H.245

Komunikat

Przeznaczenie

Odpowiedź

Master – Slave

Determination

Wskazuje terminal główny oraz

podrzędny.

Acknowledge

Reject

Release

Terminal Capability

Set

Przenosi informację o możliwościach

terminala w zakresie generowania i

odtwarzania informacji.

Acknowledge

Reject

Release

Open Logical Channel

Otwiera logiczny kanał transportowy

informacji głosowych, wideo i danych.

Acknowledge

Reject

Confirm

Close Logical Channel

Zamyka kanał transportowy pomiędzy

terminalami.

Acknowledge

Request Mode

Żądanie terminala odbierającego,

wymuszające przejście strony nadającej

w określony tryb transmisji.

Acknowledge

Reject

Release

Send terminal

Capability Set

Komenda nakazująca adresatowi wskazanie dostępnych

opcji nadawania i odbioru informacji. Realizacja polega na

przesłaniu jednokrotnym lub wielokrotnym tego

komunikatu

End Session

Command

Wskazanie końca sesji H.245.

15

Architektura H.323

Elementy sieci H.323

Terminal H.323

Brama H.323

Brama

H.323

odzwierciedla

cechy

punktu

końcowego SCN (Switched Circuit Network) i
punktu końcowego H.323. Dokonuje translacji
między formatami transmisji dźwięku, obrazu i
danych, jak również systemami komunikacji i
protokołami. Dotyczy to konfiguracji połączenia i
rozłączenia zarówno w sieci IP, jak i SCN.
Brama składa się z dwóch elementów:



Sterowanie (ang. Media Gateway Control) –
translacja sygnalizacji;



Bramka medialna (ang. Media Gateway) –
translacja mediów

Strażnik



Opcjonalna funkcja, strażnik, dostarcza
punktom końcowym H.323 usługi kontroli na
poziomie połączenia i przed połączeniem.



Strażnicy bram są logicznie oddzieleni od
pozostałych elementów sieci w środowiskach
H.323.



Jeżeli zaimplementowano więcej niż jednego
strażnika, komunikacja jest osiągana w
nieokreślony sposób.

Zadania strażnika

Opcjonalne zadania

strażnika

Multipoint Controller Unit

Serwer proxy H.323

Serwer proxy H.323 działa na poziomie warstwy
aplikacji i może sprawdzać pakiety przepływające
pomiędzy dwiema komunikującymi się ze sobą
aplikacjami. Serwery proxy mogą określić punkt
docelowy

dla

połączenia

i

dokonać

tego

połączenia, jeśli jest to żądane.

Wykrywanie strażnika

bram

GRQ (Gatekeeper Request)

GCF (Gatekeeper Confirm) / GRJ (Gatekeeper Reject)

Port UDP :1719

Adres: 224.0.1.41

Port UDP: 1718

P

u

n

k

t

k

o

ń

c

o

w

y

S

tr

a

żn

ik

Rejestracja

RRQ (Registration Request)

RCF (Registration Confirm)/ RRJ (Registration Reject)

URQ (Unregister Request)

UCF (Unregister Confirm)/ URJ (Unregister Reject)

P

u

n

k

t

k

o

ń

c

o

w

y

S

tr

a

żn

ik

URQ (Unregister Request)

UCF (Unregister Confirm)

Sesja H.323

Sesje H.323 pomiędzy dwoma terminalami z
wykorzystaniem strażnika można podzielić na
cztery etapy:

1)

ustanowienie połączenia

2)

inicjowanie sesji

3)

sesja multimedialna

4)

zakończenie sesji

Sesja H.323

- ustanowienie połączenia -

Sesja H.323

- inicjowanie sesji -

Sesja H.323

- sesja multimedialna -

Sesja H.323

- zakończenie sesji -

Podsumowanie



Standard H.323 obejmuje: sygnalizację, kontrolę
połączenia, transport, kontrolę multimediów,
kontrolę pasma dla konferencji dwu punktowych i
wielopunktowych.



Elementy sieci H323, to: terminale, bramy,
strażnicy oraz jednostki MCU (Multipoint Control
Units).



Terminale H.323 muszą być wyposażone w
jednostkę kontroli systemu, transmisję mediów,
kodek dźwięku i interfejs sieciowy oparty na
pakietach. Do opcjonalnych wymogów należą
kodek wideo i aplikacje danych użytkownika.

Podsumowanie



Jeśli w systemie H.323 obecny jest strażnik, musi
wykonywać zadania: translacja adresu, kontrola
wejść, kontrola pasma, zarządzanie strefą.



Rodzina protokołów H.323 jest podzielona na trzy
główne obszary kontroli:



Sygnalizacja rejestracji, wejścia i stanu (RAS) –
zapewnia kontrolę przedpołączeniową.



sygnalizacja kontroli połączeń – używana do
nawiązywania i utrzymywania oraz zrywania.



kontrola i transport mediów – zapewnia
niezawodny kanał H.245 przenoszący
komunikaty kontroli mediów.