H.323-Protokoll. Vergleichende Analyse von H.323- und SIP-Protokollen

Igor Maslennikov,
Direktor für Geschäftsentwicklung, CompTek
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Die kurze, aber wechselvolle Geschichte der Entwicklung der IP-Telefonie hat dazu geführt, dass heute in realen VoIP-Netzen drei Hauptprotokollfamilien nebeneinander existieren und miteinander konkurrieren - H.323, SIP und MGCP. Die Protokolle aller drei aufgeführten Familien regeln die Steuerung von Multimedia-Anrufen und die Übertragung von Medienverkehr in IP-Netzen, implementieren aber gleichzeitig drei unterschiedliche Ansätze zum Aufbau von Telefonsignalisierungssystemen. Versuchen wir herauszufinden, warum sich eine solche Situation entwickelt hat, was diese Protokolle sind und welche Aussichten für die Entwicklung jedes einzelnen von ihnen bestehen.

Historisch gesehen ist die erste und derzeit am weitesten verbreitete Reihe von Empfehlungen H.323, die von der International Telecommunication Union (ITU) eingeführt wurden (der Einfachheit halber nennen wir es ein Protokoll). H.323 war das Ergebnis der Arbeit der Entwickler von Multimedia-Kommunikationsprotokollen in ISDN (H.320)-Netzen. Die entsprechenden Arbeiten wurden seit Anfang der 90er Jahre durchgeführt, als es noch keine IP-Telefonie gab. Die erste Version dieses Protokolls wurde 1996 von der ITU angenommen und war tatsächlich ein Versuch, ISDN Q.931-Telefonsignalisierung auf IP-Verbindungen zu übertragen, dh traditionelle Telefonie in Datenübertragungsnetze zu "aufzwingen". Die H.323-Empfehlungen beschreiben detailliert die Möglichkeiten der Organisation von Multimediakonferenzen, die Sprach-, Video- und Computerdatendienste über paketbasierte Netze mit nicht garantierter Zustellung abdecken. Bisher wurde die vierte Version dieser Empfehlungen angenommen. Die Hauptkomponenten des Kits sind die unten beschriebenen Protokolle.

H.225 - voll analog Q.931-Protokoll in ISDN-Netzen; beschreibt den Vorgang des Aufbauens, Aufrechterhaltens und Beendens einer Verbindung. Nachrichten werden über das TCP-Protokoll ausgetauscht.

RAS(Registrierung, Zulassung, Status) - verantwortlich für die Registrierung von Geräten im Netzwerk, die Kontrolle des Zugriffs auf Ressourcen, die Kontrolle der für eine Kommunikationssitzung erforderlichen Bandbreite und die Überwachung des Status von Geräten im Netzwerk. Funktioniert über das UDP-Protokoll.

H.245- ist für den Austausch von Informationen verantwortlich, die erforderlich sind, um die Parameter der logischen Kanäle für die Übertragung von Medienströmen, d. h. die eigentliche Sprache oder das Bild, zu vereinbaren. Dazu gehört zB das Aushandeln von Codecs, UDP-Portnummern etc. Der Austausch erfolgt über das TCP-Protokoll.

H.450.x(eingeführt in der vierten Version von H.323) - verantwortlich für die Bereitstellung zusätzlicher oder intelligenter Funktionen wie Halten, Übertragen usw.

Die H.323-Architektur (Abbildung 1) ist sehr einfach mit nur vier Funktionskomponenten, von denen keine erforderlich ist.

Terminal(H.323-Terminal) - Teilnehmereinheit in der Lage, Kommunikation (Sprache, Video usw.) mit anderen Terminals, Gateways oder Mehrbenutzer-Konferenzgeräten bereitzustellen.

Tor(H.323-Gateway) ist das zentrale Konzept der heutigen IP-Telefonie. Dieses Gerät verbindet das Telefonnetz mit dem IP-Netz. Dies bietet Unterstützung für verschiedene Protokolle und Schnittstellen beider Arten von Netzwerken. Wird kein Zugang zum Telefonnetz benötigt, wird diese Komponente nicht benötigt und die Endgeräte können direkt miteinander kommunizieren.

Pförtner(H.323 Gatekeeper, GK) - das Steuerelement, die "Intelligenz" des H.323-Netzwerks, das Skalierbarkeit, Zentralisierung von Verwaltung und Einstellungen sowie Übersetzung von Telefonpräfixen und Identifikatoren (H.323-ID) in IP-Adressen von Gateways oder H.323-Endgeräten. Darüber hinaus ist der Gatekeeper für die Zugangskontrolle für die Gateway- und Endgeräteregistrierung, die Anrufzulassungskontrolle, das Bandbreitenmanagement und das Anrufrouting verantwortlich. Der Gatekeeper verwaltet den untergeordneten Teil des Netzwerks (Zone) über RAS - das Protokoll für die Kommunikation zwischen Gateways und ihm. Die Gruppierung von Gatekeepern wird bereitgestellt, die mit einem dedizierten Gatekeeper verwaltet werden können - Directory Gatekeeper.

Mehrbenutzer-Konferenzgerät(H.323 Multipoint Conference Unit, MCU) - verwaltet Mehrbenutzerkonferenzen, handelt Verbindungsparameter für alle Teilnehmer in einem zentralen, dezentralen oder kombinierten Konferenzmodus aus. Das Umschalten oder Mischen von Medienströmen ist möglich.

Der Nachrichtenaustausch zwischen den Komponenten des H.323-Netzwerks erfolgt im Binärformat (ASN.1), das zur Analyse einen Binär-Text-Übersetzer (ASN-Parser) erfordert. Bezüglich der Adressierungsmethoden definieren die H.323-Empfehlungen hierfür mehrere Optionen:

• Telefonnummern im E.164-Format, dh nur Zeichen aus der Menge "0123456789 # *,";
• H.323-Kennung (H323-ID) – ein beliebiger Satz von Unicode-Zeichen;
• URL Uniform Resource Identifier (URL-ID)
• IP-Adresse mit Portnummer, zum Beispiel 10.2.3.4:1720;
• die Anschrift Email(E-Mail-ID).

In seiner allgemeinsten Form sieht ein H.323-Verbindungsszenario wie eine Reihe aufeinanderfolgender Schritte aus (Abbildung 2). Um eine Verbindung aufzubauen, erkennt das Endgerät zunächst den Gatekeeper und meldet sich bei ihm über das RAS-Protokoll an. Dann wird der Signalisierungskanal unter Verwendung der Protokolle RAS und H.225 aufgebaut. Im nächsten Schritt werden Geräteparameter ausgehandelt, Informationen über deren Funktionalität ausgetauscht und logische Kanäle über das H.245-Protokoll geöffnet. Erst danach erfolgt die Übertragung des Medienverkehrs über RTP / RTCP-Protokolle und nach Abschluss wird die Verbindung beendet.

SIP-Protokoll

Das zweithäufigste IP-Telefonieprotokoll heißt SIP (Session Initiation Protocol); es ist in den Empfehlungen von RFC 2543 beschrieben. SIP regelt den Aufbau und die Beendigung von Multimedia-Sitzungen - Kommunikationssitzungen, in denen Benutzer miteinander sprechen, Videomaterial und Text austauschen, an Anwendungen zusammenarbeiten usw. SIP und die dazugehörigen Protokolle wurden geboren und sich innerhalb der IETF - dem Hauptgremium für Internetstandards - weiterentwickeln. Die erste SIP-Version wurde im März 1999 verabschiedet, drei Jahre später als H.323, aber dank der intensiven Entwicklung dieser Richtung gibt es heute Dutzende von RFCs (Basisdokumente der IETF) in Bezug auf die SIP-Architektur, wenn nicht Hunderte von Dokumenten.

SIP ist dem HTTP-Protokoll insofern sehr ähnlich, als es in Anlehnung an die bekannten HTTP- und SMTP-Spezifikationen entwickelt wurde. Tatsächlich handelt es sich um ein Client-Server-Protokoll, dessen Funktionsweise aus einer Reihe von Anfragen und Antworten besteht, und alle SIP-Header werden im ASCII-Textformat übertragen und sind daher leicht zu lesen. Sicherlich sind die Returncodes 200 (OK) und insbesondere 404 ( Nicht gefunden) sind allen Internetnutzern bekannt. SIP ermöglicht die logische Adressierung (URL) basierend auf dem TCP- oder UDP-Protokoll. Am einfachsten ist es, E-Mail-Adressen als Adresse im SIP-Netz einzustellen, zum Beispiel sip: [E-Mail geschützt] ist die natürlichste URL, die SIP ausreichend versteht. Dabei dürfen verschiedene Parameter verwendet werden, die die Funktionalität der SIP-Adresse oder die Art des Kommunikationsprotokolls bestimmen. Sie können beispielsweise festlegen, dass die Verbindung mit einer regulären Telefonnummer des Netzes hergestellt wird allgemeiner Gebrauch- Schluck: Tel: +70957852525, und füge es hinzu Durchwahlnummer postd = pp521 oder Modem-Kommunikationsparameter definieren - Modem: +70957852526; Typ = v32b? 7e1; Typ = v110.

SIP verfügt über mehrere komplementäre Protokolle, die zusätzliche Funktionen bieten. Das wichtigste davon ist SDP (Session Description Protocol, RFC 2327), ein Protokoll zum Aushandeln von Kommunikationssitzungsparametern wie Codec-Typen, UDP-Portnummern usw. SDP ermöglicht das Ändern von Kommunikationssitzungsparametern "on the fly" während einer Sitzung. Die Übertragung von SDP-Nachrichten basiert auf dem Session Announcement Protocol (SAP, RFC 2974).

Ein weiteres Beispiel für ein komplementäres Protokoll ist SIMPLE (SIP for Instant Messaging and Presence Levering Extension). Tatsächlich handelt es sich um eine SIP-Nebenstelle, die dazu dient, über Ereignisse zu informieren (Anwesenheit) und Instant Messages zu versenden (Instant Messaging).

Zu nennen sind auch SIP-T (Trunk), ein Protokoll zum Transport von SS7-Nachrichten in Form von MIME-Objekten zwischen Signalling Controllern, und SIGTRAN (Signaling Transport), ein Protokoll zum Transport von SS7-Signalisierungsnachrichten über ein IP-Netz.

Auch die SIP-Architektur (Abbildung 3) ist sehr einfach und besteht aus mehreren optionalen Komponenten.

Reis. 3. SIP-Architektur.

SIP-Client(SIP-Benutzeragent) - kann als Gerät (IP-Telefon, Gateway oder anderes Benutzerterminal) oder als Softwareanwendung für einen PC, PDA usw. dargestellt werden. Normalerweise enthält ein SIP-Client sowohl einen Client- als auch einen Serverteil ( User-Agent Client oder UAC und User Agent Server oder UAS). Die Hauptfunktionen dieser Komponente sind das Einleiten und Beenden von Anrufen.

SIP-Proxy- verwaltet die Anrufweiterleitung und den Anwendungsbetrieb. Der Proxyserver kann keine Anrufe einleiten oder beenden.

SIP-Umleitungsserver- leitet Anrufe gemäß den angegebenen Bedingungen um.

SIP-Registrar(Registrar / Standort) - registriert Benutzer und verwaltet eine Datenbank mit passenden Benutzernamen zu ihren Adressen, Telefonnummern usw.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil echter SIP-Netzwerke, obwohl formal nicht in der SIP-Architektur enthalten, ist der Back-to-Back User Agent (B2BUA). Dies ist eine Art Server, der aus zwei miteinander verbundenen SIP-Clients besteht und somit in der Lage ist, Anrufe zu initiieren und zu beenden.

Aus diesen Komponenten, wie aus funktionalen „Bausteinen“, lassen sich VoIP-Netze beliebiger Topologie, Komplexität und Größenordnung bis hin zu Netzen aufbauen, die die Funktionen moderner Telefonanlagen komplett ersetzen. Sie können auch völlig neue Dienste erstellen - Internet- und Geschäftsanwendungsintegration, programmierbare Dienste, Multicast-Abonnentensuche, Multimediadienste, Ereignisbenachrichtigungen und mehr.

In seiner allgemeinsten Form ist das Szenario für eine SIP-Verbindung mit einem Proxy-Server in Abb. 4. Der Abonnent sendet eine Verbindungsanfrage an den Proxy-Server, indem er eine Invite-Nachricht sendet. Der Proxy-Server gibt eine Trying-Nachricht zurück und sendet eine Invite-Nachricht an den angerufenen Teilnehmer. Der Angerufene antwortet mit einer Ringing-Nachricht, die der Proxy an den Anrufer weiterleitet. Nachdem der Angerufene den Hörer abgenommen hat, wird eine OK-Nachricht an den Anrufer gesendet, die vom Proxy-Server gesendet wird. Eine Bestätigungsnachricht Ack wird an den angerufenen Teilnehmer zurückgesendet.

Ab diesem Zeitpunkt gilt die Verbindung als hergestellt und der Austausch des Medienverkehrs über die Protokolle RTP / RTCP beginnt. Der Teilnehmer, der die Verbindung beenden möchte, sendet eine Bye-Nachricht, und nach Erhalt einer Bestätigung OK wird die Verbindung beendet.

Dieses Szenario ist sehr einfach, es beinhaltet keine anderen Server (Umleitung, Registrar, Standort), aber es gibt eine Vorstellung vom Interaktionsschema der Funktionselemente des SIP-Netzwerks.

MGCP-Protokoll

Das letzte der betrachteten IP-Telefonieprotokolle ist MGCP (Media Gateway Control Protocol). Genauer gesagt sprechen wir hier nicht von einem Protokoll, sondern von einer ganzen Gruppe - SGCP, IPDC, MGCP, MEGACO, H.248. Diese Spezifikationen sind nicht nur konzeptionell sehr ähnlich, sondern sie sind auch „nahe Verwandte“.

Die Geschichte der Gründung von MGCP begann mit der Entwicklung zweier Protokolle - SGCP (Simple Gateway Control Protocol, entwickelt von Bellcore und Cisco Systems) und IPDC (Internet Protocol for Device Control, entwickelt von Level 3 unter Beteiligung vieler Hersteller). Dann wurden SGCP und IPDC zu einem Protokoll namens MGCP kombiniert. Anschließend führte die Entwicklung von MGCP zur Entstehung der MEGACO-Protokolle (innerhalb der IETF) und H.248 (innerhalb der ITU).

Die erste Version von MGCP (RFC 2705) stammt aus dem Oktober 1999. Interessanterweise ist MGCP das einzige der drei hier beschriebenen Protokolle, an dem die IETF und die ITU zusammenarbeiten; Als Ergebnis dieser Interaktion wurden die Protokolle MEGACO und H.248 erstellt. Gleichzeitig gibt es andere Implementierungen von MGCP-ähnlichen Protokollen, beispielsweise das proprietäre Cisco Systems SSCP (Skinny Station Control Protocol)-Protokoll, mit dem die Cisco Call Manager PBX IP-Telefone steuert.

Die Grundidee von MGCP ist sehr einfach. Es besteht darin, dass Call Control auf eine zentrale Kontrolleinheit namens Call Agent (CA) konzentriert und vollständig von den Medienströmen (Bearer) getrennt ist. Diese Ströme werden von "dummen" Gateways oder Teilnehmerterminals verarbeitet, die nur einen begrenzten Satz von Befehlen ausführen können, die vom Steuergerät kommen. Auch die Architektur des MGCP-Netzwerks ist sehr einfach (Abbildung 5) mit nur zwei funktionalen Komponenten. Ersteres kann ein Media Gateway (MG) oder IP-Telefon sein, und letzteres kann ein Anrufsteuerungsgerät sein, das als Alarm Controller (CA), Media Gateway Controller (MGC) oder Software-Controller (Softswitch, SS). Manchmal wird der Signalling Controller in Form von zwei Komponenten dargestellt - dem eigentlichen Controller (Call Agent), der die Funktionen der Verwaltung der Gateways ausführt, und dem Signalling Gateway, der den Austausch von Signalisierungsinformationen und die Koordination zwischen dem traditionellen Telefonnetz und das IP-Netzwerk.

Reis. 5. MGCP-Architektur.

Controller tauschen Daten mit Gateways (oder IP-Telefonen) in einem einfachen Textformat aus (im Fall von H.248 ist auch ein binärer Austausch möglich), und der Funktionszweck jedes Gateways wird durch eine Reihe von Befehlen bestimmt, die es "versteht" . Durch die Manipulation von Befehlssätzen können Sie spezialisierte Gateways erhalten: Trunking Gateways (TGW), Subscriber Gateways (Residential Gateways, RGW), Access Gateways (AGW) usw.

Der CA-Signalisierungscontroller nimmt das Netzwerk als einen Satz von zwei logischen Elementen wahr – Endpunkte und Verbindungen zwischen ihnen. Geräte können physisch (z. B. IP-Telefone oder Leitungen an Gateways) oder virtuell (z. B. Leitungen zu Servern) sein Sprachnachricht). Verbindungen können sprach-, fax- oder datenorientiert sein. Die Steuerung dieser Elemente, also die Organisation von Verbindungen zwischen Geräten, erfolgt durch das Senden von Befehlen in Form von Textnachrichten (ASCII) über das UDP-Protokoll - in diesem Fall kann das bereits bekannte SDP-Protokoll verwendet werden. In der Regel werden die Kontrollaktionen des CA-Controllers durch irgendwelche Ereignisse ausgelöst.

Das einfachste Verbindungsszenario im MGCP-Konzept (Abbildung 6) würde so aussehen. Der Benutzer des mit dem MGCP-Gateway verbundenen Telefons nimmt das Telefon ab, woraufhin das Gateway den Controller über dieses Ereignis informiert und die CA das Gateway anweist, ein Freizeichen in die Telefonleitung aufzunehmen. Der Benutzer hört nun am Mobilteil einen Dauerton. Bausatz Telefonnummer- auch eine Abfolge von Ereignissen für den Controller. Durch die Analyse dieser Ereignisse kann die CA eine Verbindung zu einem anderen Teilnehmer im IP-Netz oder im Telefonnetz aufbauen. Die zentrale Signalisierungsverarbeitung ermöglicht es dem Controller übrigens, SS7- oder ISDN-Signalisierungen transparent vom Telefonnetz in das IP-Netz zu übertragen und umgekehrt die entsprechenden Signalisierungsnachrichten in IP-Paketen verpackt zu empfangen, diese dann zu analysieren und die Sprachkanäle auf dem Gateways.

Zusammenfassung

Vergleicht man die „biographischen Daten“ und die funktionalen Merkmale der drei Protokolltypen (siehe Tabelle), so zeigt sich, dass ihre Unterschiede historisch bedingt sind, insbesondere veränderte Vorstellungen über die Entwicklung der Telekommunikation zu unterschiedlichen Zeiten. Gleichzeitig ist H.323 ein technisch gut etabliertes, weit verbreitetes IP-Telefonie-Protokoll für Betreibernetze und den Inter-Operator-Austausch, man könnte sagen, ein "Transit"-Protokoll. SIP wiederum ist ein Protokoll zur Bereitstellung erweiterter Sprachdienste in IP-Netzen, das sich schnell weiterentwickelt, mit anderen Worten, ein "Teilnehmer"-Protokoll. Was MGCP betrifft, so konzentriert es sich hauptsächlich auf die Organisation großer Betreiberknoten für die Verbindung von IP-Netzwerken mit PSTN- und SS7-Netzwerken.

Vergleich von VoIP-Netzwerkprotokollen

Die Entwicklung von H.323 legt nahe, dass die zukünftige Entwicklung der IP-Telefonie nicht so sehr mit der Ablösung der traditionellen Telefonie verbunden ist, sondern mit der Entstehung neuer Dienste, die im Rahmen eines regulären Telefonnetzes nicht möglich sind. Jedoch ist die Erstellung solcher Dienste unter Verwendung nur der H.323-Protokollfamilie im Vergleich zu beispielsweise Internetdiensten ziemlich schwierig. Der Entwicklungsprozess selbst auf Basis von H.323, der nur "Telefon-Gurus" zur Verfügung steht, folgt den traditionellen Kanonen der Welt der konventionellen Telefonie.

Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass das SIP-Protokoll, das für Netzwerkingenieure und Programmierer viel verständlicher und bequemer ist, nach einiger Zeit zu einem Protokoll eines neuen Dienstes wird, dessen Funktionen weit über Voice-over-Packet-Netzwerke hinausgehen . Der Begriff „IP-Kommunikation“ ist mittlerweile immer häufiger zu hören. Der Unterschied zwischen IP-Kommunikation und Telefonie (auch von der heutigen IP-Telefonie) wird in der Fülle von Diensten bestehen, deren Möglichkeiten wir einfach noch nicht kennen.

Wie sich das Schicksal der Vertreter der MGCP-Familie entwickeln wird, ist schwer zu sagen. Diese Protokolle werden in der Übergangszeit offensichtlich gefragt sein – von leitungsvermittelten und TDM-Netzen zu paketvermittelten Netzen (genauer gesagt zu IP-Netzen). Diese Forderung ist zunächst auf die Möglichkeit der transparenten Integration von Telefonnetzen (insbesondere SS7) mit IP-Telefonienetzen zurückzuführen. Die weitere Entwicklung der MGCP-Protokollfamilie hängt jedoch davon ab, welchen Weg der Konvergenzprozess der Telekommunikation einschlagen wird - über das Internet, das die Gleichberechtigung der Netzknoten, das Vorhandensein von Smart Clients und innovativen Diensten oder das Telefon, mit einer starren Hierarchie, mit der neue Dienste nur zentral eingeführt werden, und mit einer ungeschriebenen Regel: Je "dümmer" der Kunde, desto einfacher ist es für den Betreiber zu leben.

Auf jeden Fall erwartet uns jedoch eine ziemlich lange Übergangszeit, in der H.323, SIP, MGCP und einige neue, noch nicht geborene Protokolle in realen Betreiber- und Unternehmensnetzen nebeneinander existieren. Die Praxis der Verwendung kann sich im Laufe der Zeit ändern, und wir werden in den kommenden Jahren sicherlich viele interessante und unerwartete Dinge in der Telekommunikationsszene sehen.

Terminal;

Gatekeeper (Zonencontroller);

Mehrpunkt-Konferenzsteuereinheit (MCU).

Abbildung 4.2. Grundarchitektur des H.323-Standards

Terminal ist ein Terminal-Multimedia-Gerät (Sprache, Video, Daten), das für die Teilnahme an einer Konferenz bestimmt ist. Der Standard bezeichnet das Endgerät als die Ausrüstung der Endpunkte des Netzwerks, die es den Benutzern ermöglicht, in Echtzeit miteinander zu kommunizieren. Ein H.323-Terminal muss die folgenden Protokolle unterstützen:

H.245 zum Einrichten von Endgerätefähigkeiten und Erstellen eines Audiokommunikationskanals;

H.225 für Rufsignalisierung und Kommunikationsparametereinstellung;

RAS zum Registrieren des Benutzerterminals und Einstellen zusätzlicher Parameter zur Verwaltung des Zonencontrollers,

RTP / RTCP zum Sequenzieren von Audio- und Videopaketen.

Ein H.323-Terminal muss auch einen G.711-Audiocodec unterstützen.

H.225 RAS wird zwischen H.323-Endpunkten (Terminals und Gateways) und dem Zonencontroller verwendet, um Folgendes bereitzustellen:

Bereichscontroller (GRQ) erkennen;

Endpunktregistrierung;

Definitionen von Endpunktstandorten;

Authentifizierungsverwaltung;

Setzen eines Zugriffstokens.

RAS-Nachrichten werden über unzuverlässige RAS-Kanäle gesendet und können daher verloren gehen, verzögert und erneut übertragen werden.

Erkennen eines Zonenreglers (GRQ)

Der Bereichscontroller-Erkennungsprozess wird von H.323-Endpunkten verwendet, bei denen sich der Endpunkt registrieren muss. Die Erkennung von Zonencontrollern kann statisch oder dynamisch erfolgen. Im statischen Modus kennt der Endpunkt die Controller-Transportadresse a priori. Im dynamischen Controller-Erkennungsmodus sendet der Endpunkt eine Multicast-GRQ-Nachricht an die Controller-Such-Multicasts an die Controller-Such-Multicast-Adresse mit der Frage "Wer ist mein Controller?" Ein oder mehrere Controller können mit einer GCF-Nachricht antworten: "Ich kann dein Controller sein."

Endpunktregistrierung

Die Registrierung ist der Prozess, der von Endpunkten verwendet wird, um eine Zone zu verbinden und dem Controller die Parameter des Trägernetzwerks der Zone, das den Transport bereitstellt, und einen seiner Adressaliasnamen mitzuteilen. Alle Endpunkte sind beim Zonencontroller registriert.

Bestimmung der Position des Endpunktes

Beim Auffinden eines Endpunkts wird seine Netzwerkadresse (Transportnetzwerkadresse) mit seinem H.323-Alias ​​oder seiner E.164-Adresse (Telefonnummer) verknüpft.

Andere Steuerfunktionen

Der RAS-Kanal wird auch für andere Arten von Kontrollmechanismen verwendet, z Zone.

H.225-Rufsignalisierung und H.245-Steuersignalisierung

H. 225 Rufsignalisierung

Die H.225-Rufsignalisierung wird verwendet, um eine Verbindung zwischen H.323-Endpunkten (Endgeräten und Gateways) aufzubauen, über die Echtzeitdaten transportiert werden. Bei der Rufsignalisierung handelt es sich um den Austausch von H.225-Protokollnachrichten über einen dafür verwendeten zuverlässigen Kanal (Rufsignalisierungskanal).

Wenn im H.323-Netzwerk keine Bereichssteuerung vorhanden ist, tauschen die Endpunkte Rufsignale direkt miteinander aus. Wenn ein Zonencontroller vorhanden ist, können zwei Aufrufmethoden verwendet werden. Die Signalisierung direkt zwischen Endpunkten, das sogenannte "Direct Calling-Verfahren", und der Austausch zwischen den Endpunkten erst nach Kontaktaufnahme mit dem Zonencontroller und Routing des Anrufs, wird dieses Verfahren als "call-routed method at the zone controller" bezeichnet. Die Wahl der zu verwendenden Methode wird getroffen, wenn der Endpunkt beim Zonencontroller registriert ist.

Methode mit Anruflenkung im Zonencontroller

Anrufe zwischen den Endpunkten und dem Zonencontroller werden auf RAS-Kanälen geklingelt. Die Gebietssteuerung empfängt die Anrufnachricht über den Signalisierungskanal von einem Endpunkt und leitet sie über den Signalisierungskanal des anderen Endpunkts an den anderen Endpunkt weiter.

H.245-Steuersignalisierung

Die H.245-Steuersignalisierung besteht aus einem Ende-zu-Ende-Austausch von H.245-Nachrichten zwischen H.323-Endpunkten. H.245-Steuernachrichten werden über H.245-Steuerkanäle übertragen. Der H.245-Steuerkanal ist ein logischer Kanal, der im Gegensatz zu Media-Streaming-Kanälen ständig geöffnet ist. Steuersignalisierungsnachrichten lassen sich in zwei Gruppen einteilen: H.323-Endgeräte tauschen ihre Parameter und Steuernachrichten aus.

Parameteraustauschnachrichten

Der Parameteraustausch ermöglicht es Terminals, solche Kommunikationsmodi und Kodierungsformate auszuwählen, die sie bei der Zusammenarbeit verwenden können. Die Fähigkeiten der Endgeräte werden spezifiziert: sowohl zum Empfangen als auch zum Senden.

Prozesssteuerungsnachrichten des logischen Kanals zwischen Endpunkten.

Ein logischer Kanal überträgt Informationen von einem Endpunkt zu einem anderen Endpunkt (im Fall einer Punkt-zu-Punkt-Konferenz) oder zu mehreren Endpunkten (im Fall einer Mark-zu-Mehrpunkt-Konferenz). Das H.245-Protokoll bietet eine Reihe von Nachrichten zum Öffnen und Schließen dieser Kanäle. Der logische Kanal ist immer unidirektional.

Multimedia-Gateway- ein Gerät zum Konvertieren von Multimedia- und Kontrollinformationen bei der Verbindung mit heterogenen Netzwerken.

Das Gateway ist keine erforderliche Komponente des H.323-Netzwerks. Sie wird nur benötigt, wenn Sie eine Verbindung zu einem Endgerät eines anderen Standards aufbauen möchten. Diese Kommunikation wird durch die Übersetzung von Protokollen zum Auf- und Abbau von Verbindungen sowie von Datenübertragungsformaten bereitgestellt. Gemäß H.323 ist ein Multimedia-Gateway ein optionales Element in einer H.323-Konferenz. Es kann viele verschiedene Funktionen erfüllen. Seine typische Funktion ist beispielsweise die Konvertierung von Übertragungsprotokollformaten (zB H.225.0 und H.221). H.323-Gateways werden in der IP-Telefonie häufig als Schnittstelle zwischen IP-Netzwerken und digitalen oder analogen Wählnetzen (ISDN oder PSTN) verwendet. Abbildung 4.3. zeigt ein H.323- / PSTN-Gateway. Wenn kein Gatekeeper im Netz vorhanden ist, muss eine weitere Funktion des Gateways implementiert werden - die Umwandlung der PSTN-Nummer in die Transportadresse des IP-Netzes. Von der Seite von Netzwerken mit Routing-IP-Paketen kann das Gateway ebenso wie von der Seite des PSTN als Endgerät oder Konferenzsteuergerät an Verbindungen teilnehmen

Mehrpunkt-Steuereinheit (MCU)- bestimmt für die Organisation von Konferenzen mit der Teilnahme von drei oder mehr Teilnehmern. Die MCU ist darauf ausgelegt, eine Konferenz zwischen drei oder mehr Teilnehmern zu unterstützen. Dieses Gerät muss über einen Multipoint-Controller (MC) und möglicherweise über Multipoint-Prozessoren (MP) verfügen. Der MC-Controller unterstützt das H.245-Protokoll und wurde entwickelt, um die Verarbeitungsparameter von Audio- und Videostreams zwischen Terminals auszuhandeln. Prozessoren sind für das Umschalten, Mischen und Verarbeiten dieser Streams verantwortlich.

Die Konfiguration von Multipoint-Konferenzen kann zentral, dezentral, hybrid und gemischt erfolgen.

Reis. 4.4. Diagramme zentraler und dezentraler Konferenzorganisationen in H.323.

Eine zentralisierte Mehrpunktkonferenz erfordert eine MCU. Jedes Endgerät tauscht Punkt-zu-Punkt-Audio-, Video-, Daten- und Steuerbefehle mit der MCU aus. Der MC verwendet das H.245-Protokoll, um die Fähigkeiten jedes Endgeräts zu bestimmen. Der Prozessor MP erzeugt für jedes Endgerät notwendige Multimediaströme und sendet sie aus. Darüber hinaus kann der Prozessor Konvertierungen von Streams aus verschiedenen Codecs mit unterschiedlichen Datenraten bereitstellen. Dezentrale Mehrpunktkonferenzen verwenden die Multicast-Technologie. Terminals, die an der H.323-Konferenz teilnehmen, senden den Multimedia-Stream per Multicast an den Rest der Teilnehmer, ohne ihn an die MCU zu senden. Die Übertragung von Steuer- und Verwaltungsinformationen erfolgt Punkt-zu-Punkt zwischen den Endgeräten und der MCU. In diesem Fall steuert der MC den Mehrpunkt-Broadcast. Das hybride Konferenzschema ist eine Kombination der beiden vorherigen. Terminals, die an einer H.323-Konferenz teilnehmen, senden nur den Audio- oder nur den Videostream an den Rest der Teilnehmer, ohne ihn an die MCU zu senden. Der Rest der Streams wird auf Punkt-zu-Punkt-Basis zwischen den Terminals und der MCU übertragen. In diesem Fall sind sowohl der Controller als auch der MCU-Prozessor beteiligt.

Reis. 4.5. H.323 Dezentrale und gemischte Konferenzorganisationssysteme.

In einem gemischten Konferenzschema kann eine Gruppe von Endgeräten in einem zentralisierten Schema und eine andere Gruppe in einem dezentralisierten Schema betrieben werden.

Zonencontroller (oder Gatekeeper ) - Empfohlenes, aber nicht erforderliches Gerät, das Netzwerkmanagement bietet und als virtuelle Telefonzentrale fungiert.

Der Bereichscontroller stellt Anrufsteuerungsdienste für H.323-Endpunkte bereit, wie beispielsweise Adressübersetzung und Bandbreitenverwaltung gemäß dem RAS-Protokoll. Ein Zonencontroller in einem H.323-Netzwerk ist optional. Wenn es jedoch im Netzwerk vorhanden ist, müssen Endgeräte und Gateways seine Dienste nutzen. Der H.323-Standard definiert sowohl die obligatorischen Dienste eines Gebietscontrollers als auch die zusätzlichen (optionalen) Funktionen, die er bereitstellen kann.

Das Routing von Rufsignalen ist eine optionale Funktion des Bereichscontrollers. Endpunkte senden Klingelnachrichten an den Bereichscontroller, der sie an Zielendpunkte weiterleitet. Alternativ können die Endpunkte Anrufsignalisierungsnachrichten direkt aneinander senden. Diese Funktion ist nützlich, um Anrufe zu überwachen und Anrufe im Netzwerk zu verwalten. Das Routing des Zugriffs über einen Zonen-Controller bietet eine bessere Netzwerkeffizienz, da der Controller Routing-Entscheidungen basierend auf einer Reihe von Faktoren treffen kann, z. B. Lastausgleich über Gateways hinweg.

Die von der Gebietssteuerung angebotenen Dienste sind in RAS definiert und umfassen Adress-Broadcast, Empfangssteuerung, Bandbreitensteuerung und Gebietssteuerung. H.323-Netzwerke; diejenigen ohne Gateway-Controller verfügen nicht über diese Fähigkeiten. H.323-Netzwerke mit IP-Telefonen und Gateways müssen einen Zonencontroller enthalten, um eingehende E.164-Telefonadressen in Transportadressen umzuwandeln. Ein Zonencontroller ist eine logische Komponente von H.323, kann jedoch als Teil eines Gateways oder einer MCU implementiert werden.

Obligatorische Funktionen des Zonencontrollers

Adressübersetzung

Mit einem Anruf aus dem H.323-Netz kann das gewünschte Endgerät unter Verwendung seines Alias ​​(Kurzname) angesprochen werden. Ein Anruf, der von außerhalb des H.323-Netzes stammt und über ein Gateway empfangen wird, um das Ziel-Endgerät zu adressieren, kann eine E.164-Telefonnummer (zB 310-442-9222) verwenden. Diese Empfehlung wird verwendet, um ISDN-Teilnehmer anzusprechen. Der Zonencontroller übersetzt die empfangene E.164-Telefonnummer oder den Alias ​​in die Netzwerkadresse (zum Beispiel 204.252.32.456 für ein IP-Netzwerk) des Zielterminals. Der Zielendpunkt ist über diese Netzwerkadresse erreichbar.

Registrierungsverwaltung

Der Zonencontroller kann die Registrierung von Endpunkten im H.323-Netzwerk verwalten. Es verwendet RAS-Nachrichten: Registrierungsanforderung (ARQ), Bestätigung (ACF) und Zurückweisung (ARJ). Die Registrierungssteuerung kann eine Dummy-Funktion sein, die es allen Endpunkten ermöglicht, sich im H.323-Netzwerk zu befinden.

Bandbreitenmanagement

Der Controller bietet Bandbreitenmanagement unter Verwendung von RAS-Nachrichten: Bandbreitenanforderung (BRQ), Bestätigung (BCF) und Zurückweisung (BRJ). Wenn der Netzwerkmanager beispielsweise einen Schwellenwert für die Anzahl gleichzeitiger Verbindungen für ein H.323-Netzwerk definiert hat, kann der Zonencontroller den Aufbau neuer Verbindungen ablehnen, sobald dieser Schwellenwert erreicht ist. Als Ergebnis ist es möglich, die zugewiesene Gesamtbandbreite auf einen Teil der Gesamtbandbreite des Datennetzes zu begrenzen, wobei die verbleibende Bandbreite für Datenübertragungsanwendungen übrig bleibt. Die Bandbreitenverwaltung kann auch eine Dummy-Funktion sein, die einfach Anfragen empfängt, ohne sie zu verarbeiten.

Optionale Funktionen des Zonencontrollers

Anrufsteuerung

Der Bereichscontroller kann Anrufe zwischen H.323-Endpunkten weiterleiten. In einer Punkt-zu-Punkt-Konferenz kann die Gebietssteuerung H.225-Rufsignalisierungsnachrichten verarbeiten. Alternativ kann der Bereichscontroller Endpunkten erlauben, unabhängig H.225-Klingelnachrichten direkt miteinander auszutauschen.

Wenn ein Endpunkt Anrufnachrichten an einen Bereichscontroller sendet, kann er den Anruf gemäß dem H.225-Standard annehmen oder ablehnen. Gründe für die Ablehnung können Zugangs- oder Zeitbeschränkungen für bestimmte Endgeräte oder Gateways sein.

Anrufsteuerung

Der Zonencontroller kann Daten für alle aktiven H.323-Verbindungen überwachen, was ein Zonenmanagement ermöglicht, Bandbreitenkontrolle bietet und die Netzwerklast durch Umleiten von Anrufen zwischen Terminals und Gateways ausgleicht.

H.323-Protokoll-Stack-Spezifikation

Der H.323-Protokollstack wurde von der internationalen Telekommunikationsunion ITU für die Übertragung von Multiservice-Verkehr über Paketnetze entwickelt. Es wird häufig in Voice over IP (VoIP)-Netzwerken verwendet.

Empfehlungen des H.323-Sets definieren die grundlegenden Anforderungen an Hard- und Software zum Austausch von Audio-, Video-Informationen, digitalen Daten in IP-Netzwerken und stellen die Kompatibilität von Produkten unterschiedlicher Hersteller sicher. Es wurde ein Set entwickelt, um Medientechnologien in Netzwerken mit nicht garantierter Servicequalität zu unterstützen. Gemäß den Empfehlungen von H.323 werden die folgenden vier Komponenten installiert:

Terminal,

Gateway-GW (Gateway),

Zutrittskontrollgerät GK (Gatekeeper),

· MCU (Multipoint Conference Unit) Steuereinheit (Abb. 7.1).

Abbildung 7.1

Ein Endgerät bezieht sich auf jedes Ende-zu-Ende-Netzwerkgerät, das eine Zwei-Wege-Kommunikation in Echtzeit bereitstellt.

Das Zugangskontrollgerät GK (Gatekeeper) sorgt für die Übersetzung von Terminalnamen in IP-Adressen. Die Sammlung aller Terminals, Gateways und einer MCU, die von einem einzigen GK gesteuert werden, wird als Zone bezeichnet. Eine Zone ist unabhängig von der Netzwerktopologie und kann aus vielen Segmenten bestehen, die durch Router verbunden sind. Das Gateway bietet Funktionen zum Konvertieren von Informationen zwischen IP-Netzwerken und öffentlichen Telefonvermittlungsstellen (PSTN). Die MCU ermöglicht die Kommunikation von drei oder mehr Terminals und Gateways.

Der Kommunikationsstrom im H323 besteht aus Video, Audio, digitalen Daten und Steuersignalen. Audiosignale sind digitalisierte und komprimierte Sprache. Videosignale enthalten eine digitale Darstellung von Videobildern.

Steuersignale umfassen: Signalisierung des Verbindungsaufbaus, Signalisierung von Datenaustauschmöglichkeiten, Signalisierung von Befehlsaufrufen und Anzeige ihrer Ausführung, Signalisierung der Öffnung und Beschreibung eines logischen Kanals. Der H323-Stack umfasst die folgenden Protokolltypen (Abb. 7.2):

Abbildung 7.2

Der H323-Stack verwendet ein System der drei Standards H225, H235, H245. Der H225-Standard bildet den Datenstrom der Netzwerkschicht und ist für das Packen und Sortieren der Daten verantwortlich. Der H235-Standard bietet Datenauthentifizierung. Der H245-Standard regelt die Verbindungen, über die Audio- und Videodaten übertragen werden.

Protokolle (T122-T127) sind Teil der T120-Familie. Die T120-Familie ist ein Satz von Telekommunikations- und Anwendungsprotokollen für die Organisation und Durchführung von Mehrpunktkonferenzen in Echtzeit. Das Hauptmerkmal von T120 ist die Organisation und Aufrechterhaltung von Konferenzen auf jeder Plattform, Verwaltung mehrerer Teilnehmer und Programme, fehlerfreier und sicherer Datenaustausch mit allen möglichen Netzwerkszenarien.

Die T120-Architektur ist eine zweistufige Architektur. Die Protokolle T122 – T125 beschreiben einen anwendungsunabhängigen Mechanismus zum Organisieren der Mehrpunktkommunikation, und die Protokolle der höheren Ebene T126 und T127 sind anwendungsspezifisch.

Der H323-Stack verwendet sowohl "zuverlässiges" (Handshake) TCP als auch "nicht vertrauenswürdiges" UDP. Steuerinformationen (Steuersignale H245 und Signalisierung Q931) werden über das TCP-Protokoll übertragen, Audio- und Videodaten werden über UDP übertragen.

Ein "zuverlässiger" Kanal auf Basis des TCP-Protokolls garantiert die Nachrichtenzustellung und Paketzusammenstellung auf der Empfangsseite in der ursprünglichen Reihenfolge, Fehlerbeseitigung, hat aber eine geringe Durchsatz und führt zu erheblichen Verzögerungen bei der Übermittlung von Informationen.

Das Real-Time Transport Protocol (RTP) garantiert die Zustellung von Daten an ein oder mehrere Ziele mit einer Verzögerung innerhalb bestimmter Grenzen. In einer typischen Echtzeitumgebung generiert der Sender Pakete mit einer konstanten Rate. Sie werden über das Netzwerk an sie gesendet und vom Empfänger empfangen. Aufgrund der Variation der Netzwerkverzögerung kommen Pakete jedoch in unregelmäßigen Intervallen an. Um dieses Phänomen zu kompensieren, werden Pakete gepuffert und dann mit einer konstanten Rate an den Empfänger geliefert.

RTP unterstützt die Datenübertragung zwischen mehreren Sitzungsteilnehmern. Dazu enthält jeder RTP-Datenblock eine Sender-ID, die angibt, wem die generierten Daten gehören. Jedes RTP-Paket enthält einen Hauptheader, ein Feld für den Nutzdatentyp, das das Vorhandensein von Komprimierung und Codierung anzeigt, und ein Feld für die Paketfolgenummer.

RTP wird nur verwendet, um Benutzerdaten zu übertragen - an alle Teilnehmer der Sitzung. Ein separates Real-Time Transport Control Protocol (RTCP) arbeitet mit mehreren Zielen, um Rückmeldung mit dem Absender der Daten. RTCP verwendet das Transportprotokoll UDP, jedoch mit einer anderen Portnummer. Dieses Protokoll ist auch Multicast.

Die Übertragungsfrequenz dieser Pakete hängt von der Teilnehmerzahl ab und nimmt mit steigender Teilnehmerzahl ab. Das Ziel dieser Lösung besteht darin, sicherzustellen, dass der RTCP-Datenverkehr 5 % der gesamten Sitzungsverkehrszeit nicht überschreitet.

Die H323-Protokollsuite wird auch vom Resource Reservation Protocol (RSVP) unterstützt. Dieses Protokoll muss alle H323-Komponenten (Terminals, Gateways, MCUs) sowie Switches und Router unterstützen.

Im heutigen Artikel werden wir über eines der ersten Protokolle sprechen, das in VoIP-Netzwerken weit verbreitet ist - H.323.

Die erste Implementierung von H.323 wurde vorgestellt ITU-T (Internationale Fernmeldeunion - Telekommunikation) im Jahr 1996 und war für die Verwendung in Videokonferenzen gedacht, die auf LAN (Local Area Network) beschränkt sind. Das Protokoll wurde jedoch schnell angenommen, um Sprachdaten über andere Arten von IP-Netzwerken wie das WAN (Wide Are Network) und das Internet zu übertragen.

H.323 wird am häufigsten als „Protokoll“ bezeichnet, obwohl es sich in Wirklichkeit um einen ganzen Stapel von Protokollen handelt, die durch eine Aufgabe vereint sind – die Übertragung von Audio- und Videodaten über ein paketvermitteltes Netzwerk zu unterstützen.

Wie Sie dieser Abbildung entnehmen können, werden Audio und Video über G.xxx/RTP/UDP/IP und H.xx/RTP/UDP/IP-Stacks übertragen, z statistische Information RTCP antwortet über die Sitzung.

Protokoll H.255 RAS (Registrierung, Zulassung, Status) verantwortlich für das Zusammenspiel von Endgeräten mit dem Gatekeeper oder Zonencontroller.

Das H.245-Protokoll verwaltet Informationsmedienkanäle, verhandelt Funktionalität Terminals und verwaltet logische Kanäle.

Der Aufbau und die Beendigung von Gesprächen über ein IP-Netz erfolgt über das Protokoll H.255.0, dessen Signalisierungsnachrichten dem im ISDN verwendeten Q.931 entlehnt sind.

Die H.323-Architektur verfügt über ein Client-Server-Modell und umfasst die folgenden Elemente:

- Terminal

Es ist das Hauptgerät im H.323-System und ermöglicht die Übertragung von Video- und Audiodaten. Das Endgerät muss notwendigerweise alle Protokolle unterstützen, die im H.323-Stack enthalten sind, um IP-Telefoniedienste bereitzustellen. Es wird sowohl als einfaches IP-Telefon als auch als komplexes Gerät mit Zusatzfunktionen ausgeführt.

- Gateway

Dieses Element ist nur vorhanden, wenn Sie das H.323-Netzwerk mit einem anderen Netzwerktyp wie ISDN (Integrated Services Digital Network) oder PSTN (Public Switched Telephone Network) verbinden müssen. Es ist erwähnenswert, dass Gateways auch Interoperabilität zwischen H.323 und Netzwerken bieten können. Mobile Kommunikation dritte Generation (3G), die das H.324-Protokoll verwenden.

- Pförtner

Ein Gatekeeper ist wie ein Gateway ein optionales Element des H.323-Netzwerks. Zu den Gatekeeper-Funktionen gehören: Endgeräteregistrierung, Bandbreitenverwaltung, Adressübersetzung, Benutzerauthentifizierung.

Der Gatekeeper arbeitet in zwei Modi: direkt geroutet und Pförtner geleitet

Der effektivste und am weitesten verbreitete Modus ist das direkte Routing, da in diesem Modus die Endgeräte (Terminals) mithilfe des RAS-Protokolls die IP-Adresse lernen Remote-Gerät und die Verbindung ist direkt.

Im Gatekeeper-Routing-Modus erfolgt die Verbindung immer über den Gatekeeper, was ihm natürlich zusätzliche Rechenleistung abverlangt.

Eine Ansammlung von Geräten, die mit einem einzelnen Gatekeeper verbunden sind, wird als Zone bezeichnet, weshalb ein Gatekeeper oft als Zonencontroller bezeichnet wird.

- Konferenzsteuereinheit (Mehrpunktsteuereinheit)

Dieses Gerät ist ein Server, dessen Funktion darin besteht, Audio- und Videokonferenzen zwischen drei oder mehr H.323-Terminals zu unterstützen. Der Server verwaltet Konferenzressourcen, definiert Audio- und Videostreams, handelt die Endgeräte soweit wie möglich aus, um Audio- und Videodaten zu verarbeiten.

Wie Sie sehen, ist das Vorhandensein aller betrachteten Geräte außer Terminals optional. Somit kann die einfachste H.323-Netzwerkarchitektur aus zwei direkt verbundenen Terminals bestehen, die den entsprechenden Protokollstapel unterstützen.

Im nächsten Artikel werden wir uns genauer ansehen, wie einige der Stack-Protokolle funktionieren. H.323, und auch mögliche Optionen für Verbindungsaufbauszenarien untersuchen. Außerdem lernen wir die Signalisierungsnachrichten des Q.931-Protokolls zu verstehen, was uns hilft, nicht nur H.323, sondern auch ISDN zu verstehen.

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Bildungsministerium der Russischen Föderation

MOSKAUER STAATLICHES INSTITUT

ELEKTRONIK UND MATHEMATIK (TECHNISCHE UNIVERSITÄT)

Themenzusammenfassung

Computernetzwerkverwaltung

„Internettelefonie. H.323-Protokoll "

Geprüft von Kharlamov A.G.

Künstlergruppe C-94

A. E. Merchi

Moskau 2010

Einführung

In nur wenigen Jahren haben sich die IP-Telefonie-Technologien stark weiterentwickelt, und heute gängige Lösungen unterscheiden sich deutlich von früheren. Dies ist zum einen auf die Entwicklung von Hardwarelösungen, insbesondere das Aufkommen leistungsfähiger Backbone- und Transit-Router und Hochgeschwindigkeits-Telekommunikationskanäle zurückzuführen. Andererseits ist das Aufkommen qualitativ neuer Technologien wie dynamisches Routing unter Berücksichtigung der Dienstgüte in Mehrdienst-IP-Netzen und Ressourcenreservierung zur Steuerung der Dienstgüte von Transitroutern nicht zu übersehen.

Moderne Geräte für die Übertragung von Voice over IP (VoIP) ermöglichen es, die Priorität der Übertragung von Sprachverkehr gegenüber der Übertragung gewöhnlicher Daten sicherzustellen, eine akzeptable Qualität des Audiosignals mit starker Kompression zu erhalten und verschiedene . effektiv zu unterdrücken Geräusche.

Heutzutage verwenden Telekommunikationsbetreiber, die auf die Bereitstellung von IP-Telefondiensten spezialisiert sind, dedizierte Kanäle mit Priorität des Sprachverkehrs gegenüber dem Datenverkehr, was eine qualitativ hochwertige Sprachübertragung garantiert. In diesem Fall werden mehrere Optionen zum Routing des Sprachverkehrs für jede von Tausenden von Richtungen gleichzeitig verwendet und bei Problemen wird der Verkehr automatisch auf andere Kanäle umgeleitet.

Die IP-Telefonie unterliegt in ihrer Entwicklung wichtigen qualitativen Veränderungen: Aus einem Zusatzdienst wird allmählich eine Art Basisdienst, der schon bald Bestandteil einer Multiservice-Technologie werden kann.

Eine wichtige Rolle spielt das Protokoll zur Übertragung des Sprachverkehrs. Zum einen entwickeln sich H.323, das aus traditionellen Telefonprotokollen stammt, zum anderen Protokolle auf Basis von IP-Technologien wie SIP, MGCP, MEGACO.

Russische IP-Telefoniebetreiber verwenden am häufigsten die H.323-Gruppenprotokolle. Das ist weil dieses Protokoll war der erste allgemein anerkannte Standard für die industrielle Umsetzung der IP-Telefonie. Derzeit wird SIP immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Das SIP-Protokoll in dieser Gruppe ist der einfachste Protokolltyp, der für einen normalen IT-Spezialisten für die Wahrnehmung und das Verständnis besser zugänglich ist. SIP ist besonders gut für Intranets geeignet. Dabei bleibt in der Regel entweder H.323 oder MGCP / MEGACO ein externes Protokoll im Netz des Telekommunikationsbetreibers für ein Unternehmen.

Wie bereits erwähnt, wird IP-Telefonie zu einem Bestandteil der Lösung für die Übertragung von heterogenem Multimedia-Verkehr unter Verwendung des TCP/IP-Protokolls. Und es ist nur natürlich, dass die Entwicklung einzelner Multimedia-Traffic-Management-Tools das gesamte System der Paketdatenübertragungstechnologien beeinflusst.

Zudem ist zu bedenken, dass IP-Telefonie nicht nur eine Alternative zur herkömmlichen Telefonie ist. Die Relevanz der Entwicklung von IP-Telefonielösungen liegt nicht nur in der Möglichkeit der Kostensenkung für Telefongespräche und Infrastrukturwartung (obwohl das sicherlich wichtig ist). Strategisch kann IP-Telefonie zu einer einheitlichen technischen Plattform werden, die Lösungen zur Daten- und Sprachübertragung sowie zur Verarbeitung und Weiterverwendung dieser Informationen in allen Geschäftsprozessen vereint. Somit ist die Entwicklung der IP-Telefonie in gewissem Sinne ein Mittel zur Steigerung der Arbeitsproduktivität und der Geschäftsentwicklung.

Protokoll h .323

1990 wurde der erste internationale Standard für Videokonferenzen, die H.320-Spezifikation, zur Unterstützung von Videokonferenzen über ISDN genehmigt. Dann genehmigte die ITU-T eine ganze Reihe von Empfehlungen in Bezug auf Videokonferenzen. Diese Reihe von Empfehlungen, die oft als H.32x bezeichnet wird, umfasst neben H.320 auch die H.321-H.324-Standards, die auf verschiedene Arten von Netzwerken abzielen. In der zweiten Hälfte der 90er Jahre wurden IP-Netze und das Internet intensiv weiterentwickelt. Sie haben sich zu einem kostengünstigen Datenübertragungsmedium entwickelt und sind nahezu allgegenwärtig. Im Gegensatz zu ISDN sind IP-Netze jedoch für den Transport von Audio- und Videodaten schlecht geeignet. Der Wunsch, die bestehende Struktur von IP-Netzen zu nutzen, führte 1996 zur Entstehung des H.323-Standards, der Beschreibungen von Endgeräten, Geräten und Netzdiensten enthält, die Multimedia-Kommunikation in paketvermittelten Netzen (z. B. Intranet oder das Internet). H.323-Endgeräte und Netzwerkgeräte können Daten-, Sprach- und Videoinformationen in Echtzeit übertragen. Die H.323-Empfehlung definiert nicht: die Netzwerkschnittstelle, das physikalische Medium der Informationsübertragung und das im Netzwerk verwendete Transportprotokoll. Das Netzwerk, über das die Kommunikation zwischen H.323-Terminals stattfindet, kann ein Segment oder mehrere Segmente mit komplexen Topologien sein. H.323-Terminals integrierbar in persönliche Computer oder als eigenständige Geräte implementiert. Aber Sprachunterstützung ist ein Muss für jedes H.323-Gerät.

· Bandbreitenmanagement;

· Die Fähigkeit, mit Netzwerken zu interagieren;

· Plattformunabhängigkeit;

· Unterstützung für Mehrpunktkonferenzen;

· Unterstützung für Multicast-Übertragung;

· Standards für Codecs;

· Unterstützung von Multicast-Adressierung.

Bandbreitenmanagement

Die Übertragung von Audio- und Videoinformationen belastet Kommunikationskanäle sehr stark, und wenn Sie das Wachstum dieser Last nicht überwachen, kann die Leistung kritischer Netzwerkdienste gestört werden. Daher sehen die H.323-Empfehlungen eine Bandbreitenverwaltung vor. Sie können sowohl die Anzahl der gleichzeitigen Verbindungen als auch die Gesamtbandbreite für alle H.323-Anwendungen begrenzen. Diese Einschränkungen helfen, die notwendigen Ressourcen für andere Netzwerkanwendungen zu sparen. Jedes H.323-Endgerät kann seine eigene Bandbreite für eine bestimmte Konferenzsitzung steuern.

Internetwork-Konferenzen

Plattformunabhängigkeit

H.323 ist nicht an Technologielösungen im Zusammenhang mit Geräten oder . gebunden Software... Interoperable Anwendungen können auf Basis unterschiedlicher Plattformen mit unterschiedlichen Betriebssystemen erstellt werden.

Unterstützung für Mehrpunktkonferenzen

H.323-Empfehlungen ermöglichen eine Konferenz mit drei oder mehr Teilnehmern. Multipoint-Konferenzen können mit oder ohne einen zentralen Controller - MCU (Multipoint Conference Unit) - durchgeführt werden.

Multicast-Unterstützung

H.323 unterstützt Multicast in einer Multipoint-Konferenz, wenn das Netzwerk das Multicast-Steuerungsprotokoll unterstützt. Bei der Multicast-Übertragung wird ein Informationspaket ohne unnötige Duplizierung an alle erforderlichen Ziele gesendet. Multicasting nutzt Bandbreite viel effizienter, da genau ein Stream an alle Empfänger der Mailingliste gesendet wird.

Codec-Standards

H.323 legt Standards für die Kodierung und Dekodierung von Audio- und Videostreams fest, um die Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller sicherzustellen. Der Standard ist jedoch flexibel genug. Es werden Anforderungen formuliert, deren Erfüllung zwingend erforderlich ist, und es gibt optionale Fähigkeiten, bei denen auch der Standard strikt eingehalten werden muss. Darüber hinaus kann der Hersteller Multimedia-Produkte und -Anwendungen aufnehmen Zusatzfunktionen wenn sie den obligatorischen und optionalen Anforderungen der Norm nicht widersprechen.

Kompatibilität

Es gibt Fälle, in denen Konferenzteilnehmer miteinander kommunizieren möchten, ohne sich um Kompatibilitätsprobleme zu kümmern. H.323-Empfehlungen unterstützen die Klärung der allgemeinen Fähigkeiten von Endbenutzergeräten und legen die besten Codierungs-, Paging- und Steuerprotokolle fest, die Konferenzteilnehmern gemeinsam sind.