COMUNICAŢII VoIP și

SERVICII MULTIMEDIA DE REȚEA

CURS III – PROTOCOALE VoIP – H.323

RCC – CVoIPSMR - 2015 1

PROTOCOALE VoIP – H.323

Standarde

Componente

Arhitectura

Semnalizare

2

VoIP, protocolul H.323

Unul din standardele fundamentale care a definit serviciile VoIP,

lansat de ITU-T în mai 1995,

a suferit mai multe modificări de-a lungul timpului.

H.323 defineşte o arhitectură distribuită pentru aplicaţii multimedia.

În acest sens H.323 descrie:

terminale,

dispeceri (sau gatekeepers),

porţi (sau gateways),

unităţi de control multipunct.

3

Standarde VoIP, H.323

H323 Protocoale pentru comunicații multimedia peste Internet

Definirea sistemului/componentelor H.323 Negocierea apelurilor H.225 (Q.931)

RAS (Registration, Admission and Status) Semanlizare

Negocierea canalelor H.245 Protocol de control pentru componentele multimedia

Codare audio si compresie G.711, G.722 G.723, G.729

Codare video si compresie H.261, H.263

Date T.120

4

H.323 si protocoalele asociate

5

Stiva de protocoale specifică

6

Componente H.323

1. Multimedia terminal. Un terminal multimedia este conceput pentru a susține traficul de tip

video și de date dar și pentru telefonia IP.

2. Multicast/multipoint control unit (MCU). Această unitate oferă unele servicii multipunct, cum ar fi apelurile de

conferință VoIP.

3. Gateway. un echipament care servește ca o interfață de interconectare între

sistemul de telefonie IP și rețeaua de telefonie tradițională.

4. Gatekeeper. centrul de distribuție și control care îndeplinește toate funcțiile de

localizare și de semnalizare. Echipamentul/aplicația gatekeeper monitorizează și coordonează activitățile echipamentului gateway, care efectuează, de asemenea, unele funcții de semnalizare

5. Elemente de graniță de domeniu de rețea. un server DNS, pentru asocierile dintre un nume de domeniu și o

adresă IP.

7

Componentele standardului H.323

8

Terminal H.323

punct terminal (endpoint)

asigură comunicația de voce (opțional video si date)

in timp real si in ambele sensuri.

Pentru îndeplinirea funcției de inițiere a apelului,

terminalul trebuie sa asigure funcții specifice H.225.0.

realizează codarea/decodarea vocii

este prevăzut cu un controller de sistem care asigura

semnalizările pentru controlul apelurilor, controlul

RAS precum si semnalizările de negociere a

capabilitatilor dintre terminale privind capabilitățile de

lucru (rata binara, formatul imaginii, algoritmul de

codare)

9

Terminale

• Telefoane VoIP (hardware)

• Video telefoane

• Dispozitive IVR (Interactive Voce Response)

• Sisteme Voicemail

• “Soft phones” (e.g., NetMeeting®)

10

Gateway

un tip de echipament terminal ce reprezintă

interfața pentru transmiterea vocii sau

imaginii intre rețeaua telefonica bazata pe

comutația de circuite (SCN - Switched-

Circuit Network) si rețeaua bazată pe

comutația de pachete IP.

11

Gateway IP-catre-IP

asigura conexiunea facila si eficienta din

punct de vedere al costurilor intre doua

rețele VoIP independente, ce aparțin unor

furnizori de servicii diferiți (border element).

12

Gateways

Asigură interfața H.323 cu alte rețele,

inclusiv PSTN, sistemele H.320, alte

rețele H.323 (proxy), etc.

Compus din

MGC - Media Gateway Controller

MG - Media Gateway

care pot coexista sau exista separat

MGC se ocupă de semnalizare apel și alte

funcții nonmedia

MG se ocupă de informația multimedia

13

MCU

Multipoint control unit

• Responsabil de gestionarea de conferințe

multipunct (două sau mai multe puncte finale

angajate într-o conferință)

• MCU conține un controler multipunct (MC), care

gestionează semnalizarea convorbirii

opțional, pot existata Procesoare multipunct (MP),

pentru omogenizarea mediilor de comunicație

diferite (semnalele audio si video), distribuirea sau

alte operații de procesare

Ca și MC-ului, MP-ul este incorporat in MCU.

14

Componente MCU

15

Gatekeeper

Este opțional (conexiunile pot IP la IP)

Componenta care asigura controlul apelului pentru

punctele terminale H.323

rezolvarea adreselor către nume asociate

terminalelor/clienților

Controlul semnalizărilor RAS, accesului la rețea pentru

terminale, gateway și MCU

gestionează alocarea lărgimii de banda pentru conexiuni,

ca răspuns la cererile punctelor terminale;

poate permite apeluri direct între terminale sau poate

direcționa traseul unui apel prin gatekeeper pentru a

efectua funcții, cum ar fi follow-me, forward on busy etc.

16

Funcții gatekeeper

17

Elemente de limită de domeniu

Elementele de frontieră pot fi la nivelul unui

un Gatekeeper,

Permite schimbul de informații privind

adresarea și participa la autorizarea

apelurilor dintre domenii

pot agrega informațiile de adresare pentru

reducerea volumului de informații de rutare

trecute prin rețeaua

pot ajuta la autorizarea/autentificarea

apelurilor directe între două domenii

administrative 18

Zona VoIP

• Un singur Gatekeeper și toate dispozitivele

conectate la acesta

• locația fizică a unui Gatekeeper cu privire

la obiective sale este irelevantă

• Este posibil să existe mai mult de un

dispozitiv Gatekeeper fizic, care oferă

funcționalitate logică pentru o zonă

19

Domeniu administrativ VoIP

O colecție de zone care se află sub un

singur control administrativ (de exemplu, un

furnizor de servicii de rețea sau rețeaua

unui organizații)

20

Arhitectură protocol H.323

Gateway

(Poartă)

Gatekeeper

(Dispecer)

Ruter

Terminale H.323

Figura 3.32 Arhitectura generică a unei reţele H.323

R

Retea IP

Internet

GW

Reţea telefonică

PSTN, ISDN, GSM

MCU

Unitate de control multipunct

IP Phone

GK

DNS

21

Semnalizarea H.323

În primul rând, utilizatorul interoghează un server DNS

Semnalizarea utilizează atât UDP și TCP fiind repartizată în următoarele cinci etape:

1. Call setup

2. Initial communication capability

3. Audio/video communication establishment

4. Communications

5. Call termination

22

Diagramă de semnalizare H.323

23

Apeluri H.323

24

Desfășurarea apelului H.323

1. Gateway-ul origine al apelului inițiază o sesiune H.225.0 către

gateway-ul destinație, prin portul TCP 1720

2. Procesul de inițiere al apelului, ce funcționează pe baza

protocolului Q.931, creează un canal de semnalizare intre cele doua

puncte terminale.

3. Punctele terminale deschid un canal de comunicație nou, care sa

permită protocolului H.245 sa îndeplinească funcția de control.

Aceasta funcție va realiza negocierea de capabilitatea intre punctele

terminale si se vor schimba informații in legătura cu proprietățile

canalului logic de legătura.

4. Pe baza proprietarilor canalului logic se vor deschide sesiuni

RTP.

5. Prin intermediul sesiunilor RTP, punctele terminale vor realiza

schimbul de informație multimedia. De asemenea, punctele

terminale iși vor comunica statistici referitoare la calitatea apelului

aflat in desfășurare, prin intermediul RTCP (RTP Control Protocol).

25

Procedura FastConnect

26

procedura Fast Connect

1. Gateway-ul origine al apelului inițiază o sesiune H.225.0

către gateway-ul destinație, prin portul TCP 1720.

2. Procesul de inițiere al apelului creează un canal logic

combinat, prin care se va realiza atât semnalizarea intre

punctele terminale precum si funcția de control specifica

H.245. Negocierea capabilităților si proprietățile canalului

logic sunt transmise odata cu procesul de semnalizare.

3. Ținând cont de proprietățile canalului logic, se vor

deschide sesiunile RTP.

4. Punctele terminale vor realiza schimbul de informație

multimedia prin intermediul sesiunilor RTP.

27

Negocierea apelurilor - RAS

RAS - Registration, Admission, and Status

între terminal și Gatekeeper în scopul de a

Permite gatekeeper-ului gestionarea terminalului

Permite terminalului solicitarea de acces la apel

Permite Gatekeeper-ului să ofere functionalitatea

de rezoluție a adresei unui terminal

Semnalizarea RAS este necesară atunci

când un Gatekeeper este prezent în rețeau

(sau utilizarea unui Gatekeeper este o

condiție obligatorie)

28

Mesaje RAS

Mesajele RAS sunt, in general, de trei tipuri

–Request (xRQ)

–Reject (xRJ)

–Confirm (xCF)

Alte mesaje

–Information Request / Response / Ack / Nak

–The “nonStandardMessage”

–The “unknownMessage” response

–Request in Progress (RIP)

–Resource Available Indicate / Confirm

(RAI/RAC)

–Service Control Indication / Response

29

Portul RAS

De regulă, comunicațiile RAS sunt

desfășurate prin protocolul UDP

Pe portul 1719 (unicast)

Pe portul 1718 (multicast)

Mesajele GRQ (Gatekeeper Request ) și

LRQ (Location Request) pot fi trimise prin

multicast, dar de obicei sunt unicast

Toate celelalte mesaje RAS sunt trimise

unicast

30

Alte protocoale asociate

•H.235 –Security within H.245-based

systems

•H.245 –Interworking with the PSTN

•H.450.x –Supplementary services

•H.460.x –Various H.323 protocol

extensions

•H.501 –Protocol for mobility management

and inter/intra-domain communication

•H.510 –User, terminal, and service mobility

•H.530 –Security specification for H.510

31

Avantaje / dezavantaje

Avantaje

Identificarea apelantului (caller ID)

Interoperabilitate

Controlul detaliat al apelului

Integrarea diferitelor tehnologii in rețea

Suport pentru conținut media diferit

Gatekeeper H.323

Dezavantaje

Configurarea complicată

Lipsa unui plan de numerotare centralizat

Nu exista o funcție reluare a apelului la întrerupere 32