プロトコルH.323。 N.323とSIPプロトコルの比較分析

イゴールマスレンニコフ,
Comptek事業開発局長
[Eメールで保護されている]

短いがIPテレフォニーのイベントに富んだ歴史は、今日のプロトコルの3つの主要な家族、SIPおよびMGCPが共存し、VoIPの実際のネットワークで共存し、競争するという事実につながりました。 上場されているすべてのファミリすべてのプロトコルは、IPネットワークにおけるマルチメディアコールの管理とメディアトラフィックの転送を調整しますが、同時に電話警報システムの構築に3つの異なるアプローチを実装しています。 そのような状況が彼らがこれらのプロトコルであり、それぞれの開発の見通しとなるような状況が開発された理由を理解しようとしましょう。

歴史的に、最初と最も一般的な電気通信システムは、一連の推薦H.323のセットである電気通信（ITU）の国際連合によって紹介されています（簡単のため、プロトコルと呼びます）。 N.323はISDNネットワーク（H.320）のマルチメディア通信プロトコル開発者の実となりました。 IPテレフォニーがない場合、90年代の初めから関連する作業は行われました。 このプロトコルの最初のバージョンは、1996年にITUによって採用され、基本的にはISDN Q.931電話警報のIP接続、すなわち「課す」とのように、データネットワーク上の伝統的なテレフォニーを「課す」ことを試みた。 H.323勧告は、非アマラン納入によるバッチネットワークにおける音声、ビデオ、およびコンピュータデータ伝送サービスをカバーするマルチメディア会議を整理する方法を詳細に説明する。 今日まで、この推薦セットの第4版が採用されています。 セットの主な構成要素は、以下のプロトコルを参照しています。

H.225. - フルアナログ Q.931 ISDNネットワークのプロトコル。 接続を確立、サポート、および完了するプロセスについて説明します。 メッセージングは\u200b\u200bTCPプロトコルを通して発生します。

Ras。 （登録、入場、ステータス） - ネットワーク上のデバイスの登録、リソースへのアクセス、通信セッションに必要な帯域幅制御、およびネットワーク内のデバイスのステータスの監視に担当します。 UDPプロトコルで動作します。

H.245 - メディアフロー、すなわち実際に音声またはビデオを転送するための論理チャネルのパラメータを調和させるために必要な情報の交換を担当する。 これには、例えば、コーデック、UDP - ポート番号などの調整が含まれます。交換はTCPプロトコルを通じて発生します。

H.450.x （第4版のH.323に表示されています） - 保留、転送などの追加またはインテリジェントな機能を提供する責任があります。

アーキテクチャH.323（図1）は非常に単純であり、4つの機能部品の全てで構成されていますが、どちらも必須です。

ターミナル （H.323端子） - 加入者機器これは、他の端末、ゲートウェイ、またはマルチプレイヤーカンファレンスのデバイスと通信することができます（音声、ビデオなど）。

ゲートウェイ （H.323ゲートウェイ） - 今日のIPテレフォニーの中心的概念。 この装置は、電話網とIPネットワークとの相互ペアを提供する。 これにより、両方のタイプのさまざまなプロトコルとネットワークインタフェースがサポートされています。 電話ネットワークへの出力が不要な場合は、このコンポーネントは不要で、端末は直接互いに接触できます。

ゲートキーパー （H.323 GateKeeper、GK） - 制御要素、「Intelligence」H.323ネットワークで、そのスケーラビリティ、管理と設定の集中化、およびゲートウェイのIPアドレスでの電話プレフィックスと識別子（H.323 ID）を放送するH. 323端末。 さらに、ゲートキーパーは、アクセス制御（Call Admission Control）、帯域幅および呼ルーティングの制御を制御する責任があります。 ゲートキーパーは、RASを介してネットワーク（ゾーン）の一部に下位を規則しています - ゲートウェイの通信プロトコル。 GateKeepersがグループに関連付けられています。これは、選択されたゲートキーパー-Directory Gatekeeperを使用して管理できます。

マルチプレイヤーカンファレンスのデバイス （H.323マルチポイント会議ユニット、MCU） - マルチプレイヤーカンファレンスの保持を管理し、集中型、分散型または複合会議ですべての参加者の接続のパラメータを調整します。 メディアストリームを切り替えるか混在させることができます。

H.323ネットワークコンポーネント間のメッセージングは\u200b\u200b、バイナリ形式（ASN.1）で行われ、バイナリ形式からテキスト（ASNパーサ）にトランスレータを必要とする。 宛先メソッドについては、H.323の推奨事項では、これでいくつかのオプションが定義されています。

• e.164形式の電話番号、すなわちセット「0123456789＃*」の文字のみ。
• H.323 ID（H323-ID） - 任意のUnicode文字のセット。
• uRL形式のユニバーサルリソースID（URL-ID）。
• ポート番号を持つIPアドレス、たとえば、10.2.3.4:1720。
• 住所 eメール （電子メールID）。

最も一般的な形式では、H.323プロトコルを介した接続のシナリオは、連続するステップ（図2）のように見えます。 まず、接続を確立するために、端末はゲートキーパーを検出し、RASプロトコルに従ってそれに記録される。 その後、信号チャネルはRASおよびH.225プロトコルを使用して設定されます。 次の段階で、機器のパラメータ、その機能とH.245プロトコルに従って、その機能と論理チャネルの開始に関する情報の交換が承認されます。 これがRTP / RTCPプロトコルを介したメディアトラフィックの転送、およびその接続完了でのみです。

SIPプロトコル

IPテレフォニープロトコルの次の有病率はSIP（Session Initiation Protocol）と呼ばれます。 RFC 2543の推奨事項に記載されています。SIPは、マルチメディアセッション - 通信セッションの確立と完了を規制し、その間に、ユーザは互いに話すことができ、ビデオ素材とテキストを交換することができ、アプリケーションなどに協力して対応するプロトコルが行われています。本体標準化本体のIETFの一部として生まれ育成しています。 SIPプロトコルの最初のバージョンは1999年3月にH.323より3年後に採用されましたが、今日のこの分野の集中的な発展のおかげで、SIPアーキテクチャに関連するRFCの推奨事項（基本的な公式IETF文書）が数十何百もの文書ではありません。

SIPは、よく知られているHTTPおよびSMTP仕様の画像および類似性で開発されたため、HTTPプロトコルと非常によく似ています。 本質的に、これはクライアント - サーバープロトコルであり、その作業は一連の要求と回答で構成され、すべてのSIPヘッダーはASCII形式で送信され、したがって簡単に読みます。 確かにコード200（OK）、特に404（ 見つかりません。）インターネットのすべてのユーザーによく知っている。 SIP TCPまたはUDPプロトコルに基づいて論理アドレス指定（URL）を使用できます。 最も簡単な方法は、SIPネットワーク上のアドレスとして電子メールアドレスを設定することです（たとえば、SIP： [Eメールで保護されている] - これは最も自然なURLです.SIPによって十分に理解されていました。 同時に、SIPアドレスの機能または通信プロトコルの種類を定義するさまざまなパラメータを適用できます。 たとえば、ネットワークの通常の電話番号で接続が実行されるように指定できます。 一般的な使用 - SIP：Tel：+ 70957852525、そして追加する 内線番号 POSTD \u003d PP521、またはモデム通信のパラメータを決定します - モデム：+ 70957852526; type \u003d v32b？7e1; type \u003d v110。

SIPには、追加の機能を実装するのに役立ついくつかの補完的なプロトコルがあります。 それらの最も重要なものはSDP（セッション記述プロトコル、RFC 2327）であり、そのような通信セッションパラメータをコーデックの種類、UDPポート番号などとしてネゴシエーションするためのプロトコルである.SDPはセッション中に「Go」セッションパラメータを変更する。 。 SDPメッセージングは\u200b\u200b、セッションアナウンスメントプロトコル（SAP、RFC 2974）プロトコルに基づいています。

補完的なプロトコルのもう1つの例は単純です（インスタントメッセージングおよびプレゼンスレバー拡張機能のためのSIP）。 実際、これは、イベント（プレゼンス）に関する情報を提供し、「インスタントメッセージング」を送信するのに役立つSIP拡張機能です。

また、SIP-T（Trunk） - SS7メッセージ転送プロトコルとは、シグナリングコントローラ間のMIMEオブジェクト、およびIPネットワークを介したSIGTRAN（シグナリングトランスポート） - SS7アラーム転送プロトコルの形式についても言及する必要があります。

SIPアーキテクチャ（図3）も非常に単純であり、いくつかのオプションのコンポーネントで構成されています。

図。 3. SIPアーキテクチャ。

クライアントSIP。 （SIPユーザーエージェント） - PC、PDAなどのためのデバイス（IP Phone、Gateway、または他のユーザー端末）とソフトウェアアプリケーションとして表すことができます。通常SIPクライアントにはクライアントとサーバーのパートが含まれています（ ユーザーエージェント クライアント、またはUAC、およびUser Agent Server、またはUAS）。 このコンポーネントの主な機能は、呼び出しを開始して完了しています。

SIPプロキシサーバー - コールルーティングとアプリケーション操作を管理します。 プロキシサーバーは呼び出しを開始または終了できません。

サーバーSIPをリダイレクト - 指定された条件に従って呼び出しをリダイレクトします。

SIP登録サーバー （レジストラ/場所） - ユーザー登録を実行し、ユーザー名のデータベースをアドレス、電話番号などに管理します。

Real SIPネットワークのもう1つの重要なコンポーネントは、SIPアーキテクチャで正式に入っていないが、バックツーバックユーザーエージェント（B2BUA）です。 これは、互いに接続されている2つのSIPクライアントであるため、呼び出しを開始し完了することができる一種のサーバーです。

機能的な「Bricks」の両方から、これらのコンポーネントから、最新のPBXの機能を完全に置き換えるネットワークまで、トポロジ、複雑さ、およびスケールのVoIPネットワークを構築できます。 また、完全に新しいサービスを作成することもできます - インターネットやビジネスアプリケーション、プログラマブルサービス、マルチキャスト加入者検索、マルチメディアサービス、イベント通知などを統合することもできます。

最も一般的な形式では、プロキシサーバとのSIP接続シナリオを図4に示す。 加入者は、招待メッセージを送信することによってプロキシサーバに接続要求を送信する。 プロキシサーバーは試行メッセージを返し、呼び出されたサブスクライバに招待メッセージを送信します。 呼び出された側は、プロキシサーバが発呼者を転送するリンギングメッセージに対応する。 呼び出された加入者が電話を呼び出し側に決定した後、OKメッセージが送信され、これはプロキシサーバによって変換されます。 確認メッセージACKは発信者に返されます。

この時点から、接続は確立されていると見なされ、RTP / RTCPプロトコル上のメディアトラフィックの交換が始まります。 パーティーは接続を完了したいメッセージがメッセージを送信し、確認を受信した後、接続が切断されます。

このスクリプトは非常に簡単です、他のサーバーはそれに関わっていません（リダイレクト、レジストラ、場所）が、SIPネットワーク機能要素の相互作用のためのスキームの考え方を与えます。

MGCPプロトコル

検討中のIPテレフォニープロトコルの最後はMGCP（Media Gateway Control Protocol）です。 より正確には、ここではプロトコルについてではなく、グループ全体 - SGCP、IPDC、MGCP、メガコ、H.248。 これらの仕様は概念的には非常に似ているだけでなく、「親戚」です。

MGCPの形成履歴は、2つのプロトコル（Simple Gateway Control Protocol、BellcoreおよびCisco Systemsの開発）およびIPDCの作成から始まりました（デバイス制御のためのインターネットプロトコル、多くの製造業者の参加でレベル3が開発されました）。 その後、SGCPとIPDCをMGCPと呼ばれる1つのプロトコルにまとめました。 将来的には、MGCPの進化はMegaCOプロトコル（IETF内）およびH.248（ITU内）の出現につながりました。

MGCPプロトコルの最初のバージョン（RFC 2705）は1999年10月に日付されています.MGCPは、ここで説明されている3つのプロトコルのうちの1つであることに注意してください。ここでは、IETFとITUの仕事が協力しています。 それはこの相互作用の結果として、メガコとH.248プロトコルが作成されました。 同時に、Cisco Call Manager PBXがIP電話を管理するCisco Systems SSCP（Skinny Station Control Protocol）など、MGCP様プロトコルの実装が他にもあります。

MGCPの主なアイデアは非常に簡単です。 アラーム管理（呼制御）は、アラームコントローラ（CALエージェント、CA）と呼ばれ、メディアストリーム（ベアラ）から完全に分離されている中央制御装置に集中することです。 これらのストリームは、制御装置から発せられる限られたコマンドのセットのみを実行することができる「Stupid」ゲートウェイまたは加入者端末によって処理されます。 MGCPネットワークプロトコルアーキテクチャも非常に単純である（図5）、それは2つの機能構成要素のみを割り当てます。 最初のものは、ゲートウェイ（メディアゲートウェイ、MG）またはIP電話によって送信でき、2番目はアラームコントローラ（CA）、ゲートウェイコントローラ（Media Gateway Controller、MGC）またはソフトウェアと呼ぶことができる呼制御装置です。コントローラ（ソフトスイッチ、SS）。 アラームコントローラは、実際には、ゲートウェイ制御のコントロールと、シグナリング情報と伝統的な電話網との間の交渉を提供するシグナリングゲートウェイ（シグナリングゲートウェイ）の2つのコンポーネントの形式で表します。 IPネットワーク

図。 5.アーキテクチャMGCP。

コントローラは、単純なテキスト形式でのゲートウェイ（またはIP Phones）データとの交換（H.248の場合、2進交換が可能で、各ゲートウェイの機能的な目的が「理解する」コマンドによって決まります。 コマンドセットを操作するには、特殊なゲートウェイを受信できます。トランク（トランキングゲートウェイ、TGW）、加入者（住宅ゲートウェイ、RGW）、アクセスゲートウェイ（Access Gateways、AGW）などを受け取ることができます。

CAアラームコントローラは、ネットワークを2つの論理要素のセットとして認識します - それらの間のエンドポイントと接続（接続）。 デバイスは物理的（たとえば、IP Phoneやゲー\u200b\u200bトウェイ上の線）または仮想（たとえば、サーバーへの行など）です。 ボイスメッセージ）。 接続は音声送信、ファックスメッセージ、またはデータに焦点を当てます。 これらの要素を制御する、すなわち、デバイス間の接続の組織は、UDPプロトコルを介してテキスト（ASCII）メッセージの形式でコマンドを送信することによって発生します - これはすでに私たちになじみのあるSDPプロトコルを使用できます。 原則として、CAコントローラの制御効果はイベント（イベント）によって開始されます。

MGCPの概念（図6）の最も簡単な複合シナリオは次のようになります。 MGCPゲートウェイに接続されている電話番号が電話機を脱いで、ゲートウェイがこのイベントに関するコントローラを報告し、CAは電話回線（ダイヤルトン）の準備信号をオンにするためのコマンドを与えます。 今、ユーザーはチューブの連続ビープ音で聞きます。 セットする 電話番号 - コントローラのイベントのシーケンス。 これらのイベントを分析すると、CAは、IPネットワークまたは電話ネットワーク内の別の加入者への接続を確立することができる。 ところで、集中型シグナリング処理により、コントローラは、電話ネットワークからIPネットワークへのSS7またはISDNシグナリングを透過的にブロードキャストすることを可能にし、反対に、IPパケットに詰め込まれてからそれらを分析して音声チャネルを操作する。ゲートウェイに。

概要

「伝記データ」と3種類のプロトコルの機能的機能を比較する（表を参照）、特に異なる時点での電気通信の発展の経路に関するアイデアの変更が歴史的な理由によるものであることがわかります。 同時に、H.323は、オペレータネットワークとオペレータ間の交換のための技術的に確立されたIPテレフォニープロトコルであり、「Transit」プロトコルと言えることができる。 次に、SIPはIPネットワークで拡張された音声サービスを提供するためのプロトコルで、言い換えれば「加入者」プロトコルを迅速に開発し続けます。 MGCPに関しては、主に、PSTNネットワークとSS7ネットワークを伴うIPネットワークの大規模なオペレータノードの組織に焦点を当てています。

VoIPネットワークプロトコルの比較

H.323の進化は、IPテレフォニーの将来の開発が伝統的なテレフォニーの代替ではなく、通常の電話網内で不可能な新しいサービスの出現とともに接続されていることを示唆しています。 ただし、H.323プロトコルファミリのみを使用してそのようなサービスを作成するには、たとえばインターネットサービスと比較して非常に困難です。 「電話Guru」によってのみ手頃な価格のH.323に基づく開発のプロセスは、通常のテレフォニーの世界の伝統的な隊に従属しています。

したがって、SIPプロトコルがネットワークエンジニアやプログラマーにとってはるかに理解できず、プログラマーが、その機能がボイスオーバーバッチネットワークの転送を超えたプロトコルに変わる可能性が非常に高いです。 「IPコミュニケーションズ」という用語は、もっと多くのことを聞くことができます。 テレフォニーからのIP通信（今日のIPテレフォニーを含む）の違いは、慎重なサービスの豊富なサービスになります。

それが難しいと言うのは難しいですが、MGCPファミリーの代表者の運命はどのようになりますか。 これらのプロトコルは、チャネルスイッチングネットワークおよびTDMネットワークからパケット交換ネットワーク（より正確にはIPネットワーク）への移行期間中に明らかに需要が高いであろう。 まず第一に、そのような請求は、IPテレフォニーネットワークを備えた透明な電話網統合（特にSS7）の可能性によるものである。 しかし、MGCPファミリのプロトコルの開発のさらなる展望は、ネットワークノードの平等、「スマート顧客」と革新的なサービスの存在を意味する、「インターネット」上での電気通信の収束プロセスであるかによって異なります。または「電話」とは、タフな階層を持つ、この新しいサービスが集中的に入力され、書き込まれていない規則のみが入力され、クライアントの「Dumber」以外は、オペレーターを生きることです。

しかし、いずれにせよ、我々は、H.323、およびSIP、およびMGCPの間にかなり長い遷移期間を期待しています。また、生まれていないプロトコルではなく、実際のオペレータや企業ネットワークに共存する予定です。 彼らの使用の練習は時間とともに変わるかもしれません、そして私たちは間違いなく今後数年間で電気通信シーンに多くの面白くて予想外の多くを見るでしょう。

ターミナル;

ゲートキーパー（ゾーンコントローラー）。

複数の会議管理装置（MCU）。

図4.2。 基本アーキテクチャ標準H.323

ターミナル（ターミナル） - 会議に参加するように設計された端末マルチメディア（音声、ビデオ、データ）装置。 端末の下では、標準はネットワークのエンドポイントの機器を理解しており、これにより、ユーザはリアルタイムで互いに通信することができる。 H.323端末は、次のプロトコルをサポートしている必要があります。

端末の機能を確立し、音声情報交換チャネルを作成するためのH.245。

呼び出しと通信パラメータのセットをシグナリングするためのH.225。

ユーザー端末を登録し、追加のゾーンコントローラ制御パラメータをインストールするRAS

サウンドパッケージとビデオパッケージを合理化するためのRTP / RTCP。

H.323端末は、G.711に従ってサウンドコーダデコーダもサポートする必要があります。

H.323ターミナルポイント（端末とゲートウェイ）とゾーンコントローラの間には、H.323ターミナル（端末とゲートウェイ）とゾーンコントローラの間に使用されます。

ゾーンコントローラ検出（GRQ）;

端末ポイントの登録

端末点の位置を決定する。

認証管理

アクセスマーカーを設定してください。

RASメッセージは、メッセージの交換、損失、遅延、および繰り返し伝送が可能になるため、信頼性の低いRASチャネルを介して送信されます。

ゾーンコントローラ検出（GRQ）

ゾーンコントローラの検出プロセスは、端末ポイントが登録されなければならないH.323エンドポイントによって使用されます。 ゾーンコントローラの検出は静的または動的に作ることができます。 静的モードでは、端末点は、コントローラのトランスポートアドレスを先験的に知っています。 動的コントローラ検出モードでは、端末ポイントは、質問を含むコントローラのグループアドレスにコントローラを検索するためにマルチキャストメッセージ（マルチキャストGRQ）を送信します。 - 「コントローラは誰ですか？」。 1つ以上のコントローラがGCFメッセージに応答できます。「私はあなたのコントローラーになることができます」

ターミナルポイントを登録します

登録は、ゾーンを接続するためにエンドポイントが使用するプロセスで、トランスポートを提供するゾーンのキャリア領域のコントローラパラメータとそのアドレスのエイリアスの1つを報告します。 すべてのエンドポイントはゾーンコントローラに記録されます。

端末点の位置の決定

端末点の位置を決定することは、そのネットワークアドレス（輸送ネットワーク内のアドレス）をそのH.323仮名またはアドレスE.164（電話番号）にバインドするプロセスである。

その他の管理機能

RASチャネルは、ゾーンへのエンドポイント入力、帯域幅幅制御、および電流ゾーンコントローラから切断されたときの帯域幅幅制御、および分離のプロセスを制御するための認証制御などの他の種類の制御メカニズムに使用されます。そしてゾーンを残します。

H.225標準コールとH.245アラーム管理

H. 225通話アラーム

H.225呼び出しアラームは、データを通過するH.323端末（端末とゲートウェイ）間の接続を確立するために使用されます。 コールシグナリングは、この目的のために使用される信頼できるチャネルを介したプロトコルのH.225 - メッセージの交換を含む（呼シグナリングチャネル）。

H.323ネットワークがゾーンコントローラを制御しない場合、エンドポイントはコール信号によって直接交換されます。 ゾーンコントローラがある場合は、2つの通話方法を使用することが可能です。 エンドポイント間の信号交換、いわゆる「ダイレクトコールメソッド」とゾーンコントローラと呼ルーティングにアクセスした後の端末ポイント間の交換は、このメソッドを「ゾーンコントローラでコールルーティングを使用した方法」と呼びます。 使用される方法の選択は、エンドポイントがゾーンコントローラに登録されている場合に実行されます。

ゾーンコントローラでコールルーティングを備えた方法

エンドポイントとゾーンコントローラ間の呼び出し信号はRASチャネルに送信されます。 ゾーンコントローラは、あるエンドポイントからアラームチャネルを介してコールメッセージを受信し、別のエンドポイントのシグナリングチャネルを介して別のエンドポイントに送信します。

H.245アラーム管理

H.245 - アラーム管理は、H.323端子ポイント間のH.245メッセージで構成されています。 H.245制御メッセージはH.245の制御チャネルを介して送信されます。 H.245チャネル制御は、マルチメディアチャネルのチャンネルとは異なり、常に開いている論理チャネルです。 制御アラームメッセージは、パラメータと制御メッセージを使用して、Exchange Terminals H.323の2つのグループに分割できます。

パラメータを共有するメッセージ

パラメータ共有は、端末がそのようなデータ交換モードおよびそれらが互いに取り組むときに使用できる符号化フォーマットを選択することを可能にする。 端末の機能は洗練されています：受信と送信の両方。

エンドポイント間の論理チャネルによるプロセス制御メッセージ。

論理チャネルは、あるエンドポイント（2点会議の場合）または複数のエンドポイント（マルチポイント会議の場合）から別のエンドポイントへの情報を伝送します。 H.245プロトコルは、これらのチャネルの開閉を保証する一連のメッセージを提供します。 論理チャネルは常に一方向です。

マルチメディアゲートウェイ（ゲートウェイ）- 異種ネットワークを共役するときにマルチメディアと制御情報を変換することを目的とした装置。

ゲートウェイは、H.323ネットワークの必要なコンポーネントの中にはありません。 他の標準の端末との接続を確立したい場合にのみ必要です。 この関係は、インストールプロトコルと破断のブロードキャスト、およびデータ転送フォーマットによって保証されます。 H.323によると、マルチメディアゲートウェイはH.323会議のオプションの要素です。 さまざまな機能を実行できます。 例えば、送信プロトコルフォーマット（例えば、H.225.0およびH.221）を変換するタスクである。 H.323ゲートウェイは、IPテレフォニーで、IPネットワークとデジタルまたはアナログダイヤルアップ電話ネットワーク（ISDNまたはPSTN）に広く使用されています。 図4.3。 ゲートウェイH.323 / PSTNを示す。 GateKeepereperホストがない場合は、別のゲートウェイ機能を実装する必要があります.IPネットワークトランスポートアドレスへのTFT番号変換。 ルーティングIPパケットとPSTNとのネットワークから、ゲートウェイは端末または会議管理デバイスとしての接続に参加できます。

多地点会議管理装置（MCU MCU）- 3人以上の参加者の参加との会議を開催するために設計されています。 MCUデバイスは、3つ以上の参加者間の会議をサポートするように設計されています。 マルチポイントコントローラ（MC）コントローラ（MC）は、このデバイス、およびマルチポイントプロセッサ（MP）プロセッサに存在しなければなりません。 MCコントローラは、H.245プロトコルをサポートし、端末間のオーディオおよびビデオストリームの処理パラメータをネゴシエートするように設計されています。 プロセッサはこれらのスレッドを通勤、ミキシング、処理することに取り組んでいます。

マルチポイント会議の構成は、集中化、分散化、ハイブリッド、混合されていてもよい。

図。 4.4。 H.323における会議の集中型および分散性組織の方式。

集中マルチポイント会議にはMCUデバイスが必要です。 各端末は、ポイントツーポイント方式に従って、オーディオ、ビデオデータ、および制御コマンドのMCUストリームと交換します。 H.245プロトコルを使用したMCコントローラは、各端末の機能を決定します。 MPプロセッサは、各端末に必要なマルチメディアストリームを生成して送信する。 さらに、プロセッサは異なるデータレートを持つ異なるコーデックから変換を提供できます。 分散型マルチポイント会議はグループアドレス指定技術を使用しています。 H.323会議に参加している端末は、MCU上の区画なしで、残りの参加者によるフローのマルチメディアのマルチキャストを実行しています。 制御および制御情報の送信は、端末とMCUとの間の「ポイントツーポイント」方式に従って行われる。 この場合、マルチポイントメールの制御はMCコントローラによって行われる。 電話会議を整理するためのハイブリッド方式は、前の2つのものの組み合わせです。 H.323会議に参加している端末は、MCU上の小包なしで他の参加者へのマルチキャスト送信のみまたはビデオストリームのみを実行します。 端末とMCUとの間の「ポイントツーポイント」方式に従って他のストリームの転送が行われる。 この場合、コントローラとMCUプロセッサの両方が起動されます。

図。 4.5。 H.323における会議の分散性および混合組織の計画

混合会議組織方式では、1つの端末グループが集中化されたスキームで作業することができ、もう一方のグループは分散化されています。

ゾーンコントローラ（またはゲートキーパー ) - ネットワーク管理を提供し、仮想電話局の役割を実行する必須のデバイスではありません。

ゾーンコントローラは、RASプロトコルに従って、H.323端末点、アドレス変換の種類の種類、アドレス変換の種類と帯域幅管理を提供します。 H.323ネットワークのゾーンコントローラは必須のコンポーネントではありません。 ただし、ネットワーク上に存在する場合、端末とゲートウェイはそのサービスを使用する必要があります。 H.323規格は、ゾーンコントローラの必要なサービスとそれが提供できる追加の（オプション）機能の両方を定義します。

ゾーンコントローラのオプションの可能性は、通話信号のルーティングです。 エンドポイントはコールメッセージをゾーンコントローラに送信します。これはそれらをアドレスの端末ポイントに送信します。 あるいは、エンドポイントはコールシグナリングメッセージを互いに直接送信できます。 この機能は、現在のコントロールとネットワーク上の魅力の管理のために価値があります。 コントローラは、ゲートウェイ間の負荷分散などのいくつかの要因に基づいてルーティングソリューションを作成することができるので、ゾーンコントローラを介した配線連絡先はより良いネットワーク性能を提供します。

ゾーンコントローラによって提供されるサービスはRASで定義され、アドレス放送、受信制御、周波数帯域幅制御、およびゾーン制御を含む。 H.323ネットワーク; ゲートウェイコントローラにはこれらの機能がありません。 H.323 - IP電話とゲートウェイを含むネットワークには、着信E.164 - 電話アドレスをトランスポートアドレスにブロードキャストするためのゾーンコントローラが必ずしも含まれている必要があります。 ゾーンコントローラは論理コンポーネントH.323であるが、ゲートウェイまたはMCUの一部として実行することができる。

必須ゾーンコントローラ機能

ブロードキャストアドレス

H.323ネットワーク内で生成された呼は、そのエイリアス（短い名前）を使用して目的の端末に対処するために使用できます。 H.323ネットワークの外部で生成され、ゲートウェイを介して受信者端末にアドレス指定された呼び出しは、推奨E.164（例えば、310-442-9222）に従って電話番号を使用することができる。 この推奨事項はISDN加入者に対処するために使用されます。 ゾーンコントローラは、宛先端末のネットワークアドレス（たとえば、IPネットワークの場合は204.252.32.456など）に変換されます。 宛先ポイントは、このネットワークアドレスを使用して実現できます。

登録管理

ゾーンコントローラは、H.323ネットワーク内のエンドポイントの登録を制御できます。 この場合、RASメッセージが使用されています：登録要求（ARQ）、確認（ACF）、および偏差（ARJ）。 登録管理は、すべてのエンドポイントをH.323ネットワークにできるようにする架空の関数です。

帯域幅の制御

コントローラは、RASメッセージを使用した帯域幅管理を提供します。帯域幅クエリ（BRQ）、確認（BCF）、および偏差（BRJ）。 たとえば、ネットワークマネージャがH.323ネットワークの同時接続数のしきい値を決定した場合、このしきい値に達していない限り、ゾーンコントローラは新しい接続をインストールすることを拒否できます。 その結果、全データネットワーク帯域の一部で分散帯域幅の全体的な値を制限することができ、データ転送アプリケーションの残りの帯域幅を残します。 帯域幅制御はまた、それらを処理することなく要求を単に受信する架空の関数であり得る。

オプションのゾーンコントローラ機能

チャレンジマネジメント

ゾーンコントローラは、H.323端子ポイント間の呼び出しをルーティングすることができます。 2点会議では、ゾーンコントローラはH.225呼び出し信号を処理できます。 あるいは、ゾーンコントローラは、互いに直接呼び出し信号のH.225メッセージの独立した交換で端末点を解決することができる。

端末ポイントがコールメッセージをゾーンコントローラに送信すると、H.225規格に従って、通話を受信または拒否することができます。 偏差の理由は、特定の端末またはゲートウェイに指定されたアクセスまたは時間の制限を制限する可能性があります。

チャレンジマネジメント

ゾーンコントローラはすべてのアクティブなH.323接続を基準にしてデータを監視できます。これにより、帯域幅幅の監視を提供し、端末とゲートウェイ間のコールをリダイレクトすることによってネットワーク負荷分散を提供することができます。

H.323プロトコルスタック特性

標準N.323規格のスタックは、バッチネットワークを介したマルチサービストラフィックの転送のためにITU International Telecommunication Unionによって開発されました。 IPネットワーク（VoIP）を介して音声を送信するときに広く使用されます。

R.323勧告は、オーディオ、ビデオ情報、IPネットワークのデジタルデータの交換のための基本的な機器およびソフトウェアの要件を決定し、製品の異なる製品の互換性を保証します。 保証されていないサービス品質を持つネットワークでメディア技術をサポートするためのセットが開発されました。 H.323推奨事項に従って、次の4つのコンポーネントが確立されています。

・ ターミナル、

・ゲートウェイGW（ゲートウェイ）、

・GKアクセス制御装置（ゲートキーパー）、

・マルチポイントMCUマルチポイントカンファレンス（マルチポイント会議ユニット）（図7.1）。

図7.1

端末は、リアルタイムで双方向通信の可能性を提供する任意の完成ネットワークデバイスと呼ばれます。

GK（ゲートキーパー）アクセス制御装置は、IPアドレスにターミナル名を提供します。 1つのGKによって制御されるすべての端末、ゲートウェイ、および多点側の会議の組み合わせはゾーンと呼ばれます。 ゾーンはネットワークトポロジーとは無関係であり、ルータを使用して接続されたさまざまなセグメントで構成できます。 ゲートウェイは、IPネットワークとTFP電話局（PSTN）間の情報変換機能を提供します。 MCUマルチポイント会議制御ユニットは、3つ以上の端末とゲートウェイを通信する機能を提供します。

H323の通信フローは、ビデオ、オーディオ信号、デジタルデータ、および制御信号で構成されています。 オーディオ信号 - デジタル形式に変換され、特定のアルゴリズムに従って圧縮されます。 ビデオ信号にはデジタルビデオ表現が含まれています。

制御信号は、接続設定、データ交換機能、コマンド呼び出しシグナリング、およびそれらの実行の表示、開放シグナリングおよび論理チャネルの記述。 H323スタックには、次の種類のプロトコルが含まれています（図7.2）。

図7.2。

H323スタックは、3規格H225、H235、H245のシステムを使用しています。 H225標準は、ネットワーク層データストリームを生成し、パッケージングおよびソートデータを担当する。 H235規格はデータ認証を提供します。 H245規格は、オーディオデータとビデオデータが送信される接続を管理します。

プロトコル（T122-T127）はT120ファミリに含まれています。 T120ファミリは、リアルタイムで多点会会議を整理し実行するための電気通信および応用プロトコルのセットです。 T120の主な機能は、あらゆるプラットフォームで会議を整理して維持し、多数の参加者とプログラム、エラーのないデータの安全なデータのすべてのさまざまなネットワークシナリオとの間で管理されています。

アーキテクチャT120は2レベルのアーキテクチャである。 T122 - T125プロトコルは、マルチポイント通信を整理するためのアプリケーションに依存しないメカニズムを説明し、最上位プロトコルT126およびT127が適用される。

H323スタックは、「信頼できる」（確認付き）TCPと「信頼できない」UDPの両方を使用します。 TCRプロトコルによれば、UDP - オーディオおよびビデオデータに従って、制御情報が送信される（H245制御信号および警報Q931）。

TCRプロトコルに基づく「信頼性のある」チャネルは、ソースシーケンスの受信側のメッセージとパッケージアセンブリの配信を保証しますが、エラー回復は低くなります。 スループット そして情報の送信に大きな遅れをとる。

RTPリアルタイムトランスポートプロトコル（リアルタイムトランスポートプロトコル）指定された制限内の遅延を持つ1つ以上の受信者へのデータ配信を保証します。 一般的なリアルタイム環境では、送信者は一定の速度でパケットを生成します。 それらはネットワークを通してそれらに送られ、受信者によって受け入れられます。 しかしながら、ネットワークを転送するときの遅延の変動を考慮すると、パケットは不規則な間隔で到着する。 この現象を補償するために、パケットがバッファされ、次に一定の速度で受信者に発行されます。

RTPは、複数のセッション参加者間のデータ転送をサポートします。 これを行うために、各RTPデータブロックは、生成されたデータがどのようなデータが属するかを示す送信者識別子を含む。 各RTPパッケージには、メインヘッダ、ペイロードタイプのフィールドが含まれています。これは、圧縮とエンコーディングの存在、パ\u200b\u200bッケージのシーケンス番号のフィールドです。

RTPプロトコルは、すべてのセッション参加者にユーザーデータを転送するためにのみ使用されます。 別々のRTCPリアルタイム管理プロトコル（リアルタイムトランスポートコントロールプロトコル）が複数の受信者と連携する フィードバック データ送信者と。 RTCPはUDPトランスポートプロトコルを使用していますが、別のポート番号を使用します。 このプロトコルもマルチキャストです。

これらのパッケージの送信頻度は、参加者の数によって異なり、参加者数の増加とともに減少します。 そのような解決策の目的は、RTCPトラフィックが総セッショントラフィック時間の5％を超えないことです。

N323プロトコルセットはRSVPリソース予約プロトコル（Resourvation Protocol）を提供します。 このプロトコルは、すべてのH323コンポーネント（端末、ゲートウェイ、MCU）、およびスイッチやルーターをサポートしている必要があります。

今日の記事では、VoIPネットワーク - H.323で広範囲にわたるアプリケーションを受信した最初のプロトコルの1つについて説明します。

H.323の最初の実施は提示された ITU-T（国際電気通信連合 - 電気通信） 1996年に戻って、LAN（Local Area Network）によって制限されたビデオ会議制限で使用することを意図していました。 しかしながら、プロトコルは、WAN（Wide ISネットワーク）およびインターネットなどの他の種類のIPネットワークにおいて音声データを送信するように迅速に適合された。

ほとんどの場合、「プロトコル」と呼ばれるH.323は、実際には、これはパケット交換ネットワークを介してオーディオおよびビデオデータ送信を維持するタスクと組み合わされるプロトコルの全スタックです。

このパターンから分かるように、オーディオとビデオの転送は、g.xxx/rtp/udp/ipおよびh.xx / rtp / udp / IPスタックで実行されます。 統計情報 セッションについてRTCPに応答します。

プロトコル H.255 RAS（登録、入場、ステータス） エンドデバイスのゲートキーパーまたはゾーンコントローラとの相互作用を担当します。

H.245プロトコル情報メディアチャネルを管理し、協定を実施します 機能 端末と論理チャネルの管理

IPネットワークを介した呼び出しを確立し完了するプロセスは、H.255.0プロトコルツールを使用して実行され、そのシグナリングメッセージはISDNで使用されているQ.931から借用されています。

H.323アーキテクチャにはクライアントサーバーモデルがあり、以下の項目が含まれています。

- ターミナル

これはH.323システムのメインデバイスです。これは、ビデオとオーディオデータの送信を保証します。 端末は、IPテレフォニーサービスを提供するためにH.323スタックに含まれているすべてのプロトコルを維持する必要があります。 単純なIP電話の形式で、追加の機能を備えた複雑なデバイスとして行われます。

- ゲートウェイ（ゲートウェイ）

この要素は、H.323ネットワークをISDN（統合サービスデジタルネットワーク）またはPSTN（公衆交換電話網）などの他の種類のネットワークと関連付ける必要がある場合にのみ存在します。 ゲートウェイでは、H.323とネットワークとの相互作用を確実にすることが可能です。 モバイル通信 H.324プロトコルを使用する第3世代（3G）。

- ゲートキーパー（ゲートキーパー）

ゲートウェイだけでなく、ゲートキーパーはH.323ネットワークのオプションの要素です。 ゲートキーパーの機能は、登録端末、帯域幅の制御、ブロードキャストアドレス、ユーザー認証を含む。

ゲートキーパーは2つのモードで機能します。 直接ルーテッド そして ゲートキーパーがリードされました

このモードでは、RASプロトコルによる端末（端末）がIPアドレスを認識しているため、最も効率的で広範囲のモードは直接ルーティングモードです。 リモートデバイス そして接続は直接行われます。

同じゲートキーパールーティング接続では、ゲートキーパーを介して常に発生します。もちろん、もちろん追加のコンピューティング電力が必要です。

1つのゲートキーパーに接続されているデバイスの組み合わせはゾーン（ゾーン）と呼ばれ、ゲートキーパーはしばしばゾーンコントローラと呼ばれます。

- 会議管理装置（マルチポイントコントロールユニット）

このデバイスは、3つ以上のH.323端子間のオーディオとビデオ会議を維持する機能を含むサーバーです。 サーバーは会議リソースを管理し、オーディオストリームとビデオストリームを決定し、オーディオおよびビデオデータ処理として端末を実行します。

分かるように、端末を除いて考慮されるすべての条件の存在はオプションです。 したがって、最も単純なH.323ネットワークアーキテクチャは、対応するプロトコルのスタックをサポートする2つの直接接続された端末にすることができます。

次の記事では、スタックからのプロトコルの作業をより詳細に検討します。 H.323。、シナリオを接続するための可能なオプションを調べるだけでなく。 さらに、プロトコルQ.931の信号メッセージを理解することを学びます。これは、H.323だけでなくISDNも理解するのに役立ちます。

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ロシア連邦の文部省

モスクワ州立研究所

電子機器と数学（技術大学）

被験者の要約

ネットワークの管理EUM

インターネット電話。 プロトコルH.323 "

Kharlamov A.Gをチェックしました。

アーティストグループC-94

Merchai A. E.

モスクワ2010。

前書き

ほんの数年で、IPテレフォニーテクノロジーが大幅に進化しており、今日の共通のソリューションは前のものとは大きく異なります。 一方では、これはハードウェアソリューションの開発、特に強力なメインおよびトランジットルータおよび高速電気通信チャネルの出現によるものです。 一方で、マルチサービスIPネットワークのサービス品質を考慮し、トランジットルータの品質を制御するためのリソースの予約を考慮して、ダイナミックルーティングとして、そのような定性的に新しい技術の出現に注意しないことは不可能です。

IPプロトコル（VoIP）を介した現代の音声伝送装置は、従来のデータの送信を介して音声トラフィックを優先することを可能にし、強い圧縮で許容可能な音響信号品質を得るために、様々なノイズを効果的に抑制することができる。

今日、IPテレフォニーサービスの提供を専門とする電気通信事業者は、高品質の音声伝送を保証するデータトラフィックよりも音声トラフィック優先順位を持つ専用チャネルを使用します。 数千の領域ごとに音声トラフィックをルーティングするためのいくつかのオプションを使用し、問題が発生した場合、トラフィックは自動的に他のチャネルにリダイレクトされます。

IPテレフォニーとして、IPテレフォニーが重要な定性的な変更を受ける：追加のサービスから、それは徐々にMultiServiceテクノロジのコンポーネントの1つになるでしょう。

重要な役割は、音声トラフィックのためのプロトコルによって再生されます。 従来の電話プロトコルから発生した、最初にH.323を積極的に発展させ、次に、IPテクノロジに基づいて作成されたプロトコルはSIP、MGCP、Megacoなどです。

ロシアのIPテレフォニー事業者はほとんどの場合、N.323プロトコルを使用しています。 これはその事実によって引き起こされます この議定書 彼はIPテレフォニーの産業実装のための最初の一般的に受け入れられていた標準でした。 現在、SIPはますます支払われています。 このグループのSIPプロトコルは、最も簡単なプロトコルで、通常のITスペシャリストによる認識や理解にとってより多くの場合です。 SIPは、内部企業ネットワークで使用が特に適しています。 この場合、企業向け電気通信事業者のネットワーク内の外部プロトコルは、原則として、それでもH.323またはMGCP / MegaCOのままであろう。

述べたように、IPテレフォニーは、TCP / IPプロトコルを使用して異種マルチメディアトラフィックを解決するコンポーネントの1つになります。 そして、個々のマルチメディアトラフィック管理ツールの開発がパケットデータ技術のシステム全体に影響を与えることは非常に自然です。

IPテレフォニーが普通の電話の代替手段ではないことを念頭に置いています。 IPテレフォニーソリューションの開発の関連性は、コストを削減する可能性だけでなく 電話会話 インフラの維持（確かに重要なもの）。 戦略的計画では、IPテレフォニーは、データと音声送信ソリューションと音声送信ソリューションを組み合わせることができ、およびすべてのビジネスプロセスにおけるこの情報の処理およびその後の使用を可能にする単一のテクニカルプラットフォームにすることができます。 したがって、ある意味でのIPテレフォニーの開発は、労働生産性と事業開発を改善する手段です。

プロトコル h .323

1990年には、ビデオ会議の分野の最初の国際規格が承認されました - H.320仕様ISDNビデオ会議をサポートしました。 その後、ITU-Tはビデオ会議に関連する一連の推奨事項を承認しました。 H.320に加えて、H.32xと呼ばれるこの一連の推奨は、さまざまな種類のネットワーク用に設計されているH.321-H.324規格を含む。 1990年代後半には、IPネットワークとインターネットによって集中的な開発が得られました。 それらは費用対効果の高いデータ転送環境に変わり、実際的にはユビキタスになった。 しかしながら、ISDNとは対照的に、IPネットワークは、オーディオデータおよびビデオデータを送信するのに適していない。 確立されたIPネットワーク構造を使用したいという願望は、1996年にH.323規格の外観につながりました。 端末装置およびネットワークハードウェアH.323標準は、データ、音声およびビデオ情報をリアルタイムで送信することができる。 H.323推奨事項は、ネットワークインタフェース、物理情報伝送環境、およびネットワークで使用されるトランスポートプロトコルを定義していません。 H.323端子間の接続が複雑なトポロジを有するセグメントまたは複数のセグメントになることができるネットワーク。 H.323端子を統合することができます パソコン または自律型デバイスとして実装されています。 しかし、音声交換のサポートは、任意のH.323標準デバイスの必須関数です。

・帯域幅の制御。

・ネットワーク相互作用の可能性。

・プラットフォームの独立性。

・マルチポイントカンファレンスのサポート。

・マルチキャストサポート。

・コーデックの規格。

・グループアドレッシングのサポート。

帯域幅の制御

オーディオ情報の送信およびビデオ情報の送信は、通信チャネルを非常に集中的にロードし、この負荷の成長に追従しない場合は、重要なネットワークサービスの性能を破ることができます。 したがって、H.323の推奨事項は帯域幅の制御を提供します。 同時接続数とすべてのH.323アプリケーションの合計帯域幅の両方を制限できます。 これらの制限は、他のネットワークアプリケーションを機能させるために必要なリソースを保存するのに役立ちます。 各H.323端末は、特定の会議セッションでその帯域幅を管理できます。

薪会議

プラットフォームの独立性

H.323設備に関連する技術的ソリューションに「縛られていない」 ソフトウェア。 併合アプリケーションは、オペレーティングシステムが異なるさまざまなプラットフォームに基づいて作成できます。

マルチポイントカンファレンスのサポート

H.323推奨事項を使用すると、3人以上の参加者との会議を整理できます。 マルチポイントカンファレンスは、中央コントローラ - MCU（マルチポイント会議デバイス）を使用して、それがなしで実行できます。

マルチキャストサポート

H.323ネットワークがグループアドレス管理プロトコルをサポートしている場合、マルチインストールのマルチキャストをサポートします。 マルチキャスト送信の場合、不要な複製なしに1つの情報パッケージがすべての必要な受信者に送信されます。 マルチキャスト送信は、メーリングリストの受取人の参加者が正確に1つのストリームになるため、帯域幅をはるかに効果的に使用します。

コーデックの規格

H.323異なる製造業者からの機器の互換性を確保するために、オーディオストリームおよびビデオストリームをエンコードおよび復号化するための標準を設定します。 同時に、標準は十分に柔軟です。 その要件は満たされなければならず、任意の可能性がある場合には、厳密に規格に従う必要がある。 さらに、製造業者は、マルチメディア製品および用途に含めることができる。 追加機能標準の必須要件とオプションの要件が矛盾しない場合。

互換性

会議参加者が自分自身の間で互換性の問題を解決することなくお互いに通信したい場合はケースが可能です。 H.323勧告はエンドユーザー機器の共通機能の明確化をサポートし、符号化、コール、および管理会議の会議の参加者を確立する。