Vì dịch vụ cơ bản được cung cấp bởi thiết bị đầu cuối H.323 là liên lạcbằngâm thanh, thiết bị đầu cuối H.323 đóng một vai trò quan trọng trong các dịch vụ điện thoại IP.Thiết bị đầu cuối
Trang 1HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG 1
-^ O
^ -BÀI TIỂU LUẬN
BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI
Đề tài: ĐẢNH GIẢ VIỆC SỬ DỤNG BỘ GIAO THỨC H.323
NGUYỄN SỸ DŨNG - B18DCVT065 PHẠM VIỆT ĐỨC - B18DCVT117
VŨ TRỌNG NHÂN - B18DCVT315 PHẠM ĐỨC ANH - B18DCVT024
Hà Nội - 2022
Trang 2MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BỘ GIAO THỨC H.323 1
1.1 Giới thiệu chung 1
1.2 Phạm vi hoạt động 1
CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN MẠNG & CHỨC NĂNG CỦA BỘ GIAO THỨC H.323 2
2.1 Thiết bị đầu cuối (Terminal) 2
2.2 Gateway 3
2.3 Gatekeeper 4
2.3.1 Chức năng bắt buộc Gatekeeper 6
2.3.2 Các chức năng tùy chọn của Gatekeeper 7
2.4 Thiết bị điều khiển đa điểm (MCU) 8
CHƯƠNG 3: THỦ TỤC BÁO HIỆU BỘ GIAO THỨC H.323 9
3.1 Bộ giải mã âm thanh 10
3.2 Bộ giải mã video 10
3.3 Cơ chế điều khiển và báo hiệu 11
3.3.1 H.225.0 11
3.3.2 Tín hiệu điều khiển H.245 11
3.3.3 H.225.0 RAS 11
3.3.4 Q.931 13
3.5 Thiết lập và giải phóng cuộc gọi 14
3.5.1 Thiết lập cuộc gọi với 2 đầucuốivà 1 Gatekeeper 14
3.5.2 Tương tác với các phương tiện đa phương tiện khác Mạng 18
3.5.3 Thiết lập cuộc gọi với 2 đầucuốivà 2 Gatekeeper 20
3.6 Dịch vụ bổ sung 20
3.7 Chất lượng và bảo mật 21
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VÀ MÔ PHỎNG 23
4.1 H.323 ứng dụng vào dịch vụ hội nghị truyền hình 23
Trang 34.1.1 Cấu trúc áp dụng: 23
4.1.2 Chuẩn H.323 - Hệ thống mạng hội nghị truyền hình 23
4.2 H.323 và các dịch vụ thoại qua IP 24
4.3 H.324 cho mạng điện thoại truyền thống (PSTN) 24
4.4 Liệt kê một số công cụ H323 ứng dụng trong thực tiễn 25
4.5 Mô phỏng hoạt động bộ giao thức H.323 26
4.5.1 Phần mềm cần sử dụng 26
4.5.2 Thực hiện 27
CHƯƠNG 5: THÁCH THỨC VÀ TRIỂN VỌNG 28
5.1 Thách thức 28
5.1.1 Các vấn đề về khả năng tương tác và triển khai 28
5.1.2 Thiếu dịch vụ giá trị gia tăng 29
5.2 Triển vọng trong tương lai 30
5.2.1 H.323 or SIP? 30
5.2.2 Xu hướng trong thị trườngdoanhnghiệp 31
5.2.3 Xu hướng trên Thị trường gia đình và Doanh nghiệp nhỏ 31
5.2.4 Sự phát triển trong tương laiở H.323 31
KẾT LUẬN 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO 33
PHỤ LỤC 34
BÀI TẬP 47
Trang 4Để đại được kết quả như vậy, chính là nhờ sự chỉ dạy của các thầy cô nói chung và
sự hướng dẫn của Cô Phạm Anh Thư nói riêng, đã giúp chúng em hoàn thành tốt bài tậpkết thúc học phần này
Nhưng do chưa có nhiều kiến thức ở ngoài nên bài còn có nhiều thiếu sót trong quátrình tìm hiểu, nghiên cứu và trình bày, chúng em rất mong sẽ nhận được sự đóng góp ýkiến của cô để bài được hoàn chỉnh hơn!
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trang 5T) phê chuẩn Ngăn xếp giao thức H.323 được thiết kế để hoạt động bên trên lớp truyềntải
của mạng bên dưới Do đó, H.323 có thể được sử dụng trên bất kỳ phương tiện truyền tảimạng dựa trên gói nào như Ethernet, TCP / UDP / IP, ATM và Frame Relay để cung cấpgiao tiếp đa phương tiện thời gian thực H.323 sử dụng Giao thức Internet (IP) cho hộinghị
liên mạng H.323 là một trong số các khuyến nghị về hội nghị truyền hình do ITU-T đưa
ra Các đề xuất khác trong loạt bài này bao gồm H.310 cho hội nghị qua ISDN băng rộng(B-ISDN), H.320 cho hội nghị qua ISDN băng hẹp, H.321 cho hội nghị qua ATM, H.322cho hội nghị qua mạng LAN cung cấp chất lượng đảm bảo của dịch vụ và H.324 cho hộinghị qua mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN) Tiêu chuẩn H.323 được thiết
kế để cho phép máy khách trên mạng H.323 giao tiếp với máy khách trên mạng hội nghịtruyền hình khác Nghiên cứu này cung cấp tổng quan chi tiết về các thành phần, giaothức
và thủ tục được định nghĩa trong H.323 Những thách thức kỹ thuật phải đối mặt với việc
áp dụng rộng rãi H.323, các phần mở rộng và phát triển hiện tại của H.323 cũng như triểnvọng tương lai của H.323 như một tiêu chuẩn hội nghị truyền hình cũng được thảo luận
Xu hướng: Sự phát triển bùng nổ của Internet và sự triển khai gần như phổ biến củacác mạng LAN doanh nghiệp đã làm cho các mạng dựa trên gói trở nên phổ biến Do đó,các cá nhân và doanh nghiệp sử dụng tài nguyên này để liên lạc bằng âm thanh và hìnhảnh
là điều đương nhiên để bù đắp một phần giá cước của mạng điện thoại chuyển mạch côngcộng (PSTN) Đa phương tiện qua mạng dựa trên gói (chủ yếu là mạng IP) đã phát triểnnhanh chóng trong vài năm qua Nghiên cứu trong ngành cho thấy mức tăng trưởng ở mức37% hàng năm và dự kiến sẽ đạt 39 tỷ đô la vào năm 2002 (http://www.imtc.org/faq.htm).Trong một dự báo tương tự, Probe Research ước tính rằng vào năm 2002, 18,5% tổng lưulượng điện thoại của Hoa Kỳ sẽ được chuyển qua mạng dữ liệu Sự mở rộng nhanh chóng
và tiềm năng này làm cơ sở cho tầm quan trọng của một tiêu chuẩn cho phép và thốngnhất
như H.323
Trang 6Tiêu chuẩn hóa: Trong khoảng thời gian 1995-1997, một số nhà cung cấp đã pháttriển các sản phẩm và dịch vụ để phục vụ cho thị trường điện thoại IP mới nổi Tuy nhiên,các sản phẩm và dịch vụ này dựa trên các giao thức độc quyền ngăn cản khả năng tươngtác rộng rãi H.323 là một giao thức tiêu chuẩn đã được chấp nhận rộng rãi Điều này sẽthúc đẩy nhận thức, tính khả dụng và khả năng chấp nhận cao hơn của hội nghị đa phươngtiện qua mạng dựa trên gói.
Trang 7Kết nối Internet: H.323 làm cầu nối truyền thông đa phương tiện giữa mạng dựa trêngói và mạng chuyển mạch SCN) Các máy khách hiện tại dựa trên các tiêu chuẩn hội nghịSCN như H.320 (ISDN), H.321 (ATM) và H.324 (PSTN) có thể hoạt động liên thông vớicác máy khách H.323 Ví dụ, có thể gọi từ máy khách H.323 đến điện thoại thông thườngtrên PSTN Ở cấp độ doanh nghiệp, khả năng kết nối internet này cho phép các doanhnghiệp chuyển thoại và video từ các mạng hiện có sang mạng dữ liệu của họ Các dịch vụtích hợp: H.323 có thể phát triển các dịch vụ bổ sung như e-mail, thư thoại, fax, chứcnăng
trung tâm cuộc gọi và hội nghị truyền hình trong một môi trường tích hợp Ví dụ: mộtdoanh nghiệp thương mại điện tử có thể cung cấp một liên kết thoại trực tiếp từ trang webcủa họ đến đại diện bán hàng để trả lời các câu hỏi của khách hàng Một số dịch vụ đãđược
chuẩn hóa trong H.450.X (ví dụ: chuyển cuộc gọi, chuyển tiếp cuộc gọi)
Xuất phát từ lý do trên, tác giả đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Đánh giá việc sử
dụng bộ giao thức H.323 trong công nghệ truyền thông’”
Kết cấu của bài tiểu luận: Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Tài liệu tham khảo và Phụlục phần nội dung của đề tài gồm có 6 phần như sau:
Chương 1: Tổng quan bộ giao thức H.323
Chương 2: Thành phần mạng & chức năng của bộ giao thức H.323
Chương 3: Thủ tục báo hiệu bộ giao thức H.323
Chương 4: Ứng dụng và mô phỏng
Chương 5: Thách thức và triển vọng
Phần bài tập
Trang 8BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮTST
1 MCU Multipoint Control Unit
2 MC Multipoint Controller
3 MP Multipoint processor
4 ISDN Integrated Services Digital Network
5 SCN Switched Circuit Network
6 QoS Quality of Service
7 RAS Registration Admission Status
8 RTP Real Time Transfer Protocol
9 RTCP Real Time Transport Protocol
10 PSTN Public Switched Telephone Network
11 SS7 Signaling System # 7
12 BRQ Bandwidth Change Request
13 BCF Bandwidth Charge Coníirmation
14 BRJ Bandwidth Change Reject
15 DCT Discrete Cosine Transform
16 CIF Common Intermediate Format
17 QCIF Quarter Common Intermediate Format
18 MPEG Moving Picture Experts Group
19 TCP Transmission Control Protocol
20 UDP User Datagram Protocol
Trang 921 GRQ Gatekeeper Request
22 OSI Open Systems Interconnection
23 ISO International Organization for Standardization
24 QSIG Q Signaling
25 PBX Private Branch Exchange
26 RSVP Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering
27 TLS Transport Layer Security
28 IPX Internetwork Packet Exchange
29 LAN Local Area Network
30 MAN Metropolitan Area Network
31 WAN Wide Area Network
32 PPP Point-to-Point Protocol
33 IGMP Internet Group Management Protocol
34 VVoIP Voice/Video over Internet Protocol
35 VoIP Voice over Internet Protocol
36 ITU International Telecommunication Union
37 ATA Analog Phone Adapter
38 ALG Application Layer Gateway
Trang 10DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1 1: Phạm vi hoạt động giao thức H.323 1
Hình 2 1: Bố cục của liên mạng hỗ trợ H.323 2
Hình 2 2: Ngăn xếp giao thức gateway 4
Hình 2 3: Thành phần Gatekeeper 6
Hình 2 4: Khối điều khiển đa điểm MCU 8
Hình 3 1: Ngăn xếp giao thức H.323 trong mô hình OSI 9
Hình 3.2: Mô hình kết nối báo hiệu trongH.323 12
Hình 3 3: Thiết lập cuộc gọi 14
Hình 3 4: minh họa các luồng báo hiệu điều khiển H.323 16
Hình 3 5: minh họa luồng phương tiện H.323 và các luồng điều khiển phương tiện 17
Hình 3 6: Điện thoại IP: H.323 Kết nối với SCN 19
Hình 3 7: H.323 Tương tác với các mạng H.32x khác 19
Hình 3 8: Thiết lập cuộc gọi với 2 đầu cuối và 2 Gatekeeper 20
Hình 4.1: Endpoint trong hệ thống ALG (Application Layer Gateway) 25
Hình 4 2: Công cụ Beacon ứng dụngH.323 26 Hình 4 3: Danh sách các gói tin sau khi thực hiện gọi
27
Trang 11và dữ liệu; và âm thanh, video và dữ liệu H.323 cũng có thể được áp dụng cho truyền thôngđa
phương tiện H.323 cung cấp vô số dịch vụ và do đó, có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnhvực - ứng dụng tiêu dùng, kinh doanh và giải trí
H.323 là một tiêu chuẩn chỉ định các thành phần, giao thức và thủ tục cung cấp các dịch
vụ truyền thông đa phương tiện — âm thanh, video và dữ liệu trong thời gian thực — quamạng
gói, bao gồm cả mạng dựa trên giao thức Internet (IP) H.323 là một phần của nhóm khuyếnnghị ITU - T được gọi là H.32X cung cấp các dịch vụ truyền thông đa phương tiện qua nhiềumạng khác nhau
Hình 1 1: Phạm vi hoạt động giao thức H.323
Trang 12CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN MẠNG & CHỨC NĂNG CỦA BỘ GIAO THỨC
4 Thiết bị điều khiển đa điểm (MCU)
Hình 2.1 cho thấy bố cục chung của một liên mạng hỗ trợ H.323 với tất cả các thành
Speech
MCU H.323Terminal H.323Terminal
H.324Terminal (POTS) H.320Tertninal (ISDN)
Trang 132.1 Thiết bị đầu cuối (Terminal)
Một thiết bị đầu cuối, hoặc một máy khách, là một điểm cuối nơi các luồng dữ liệu vàtín
hiệu H.323 bắt đầu và kết thúc Nó có thể là một PC đa phương tiện với ngăn xếp tuân thủH.323 hoặc một thiết bị độc lập như một điện thoại IP USB (bus nối tiếp đa năng) Một thiếtbị
đầu cuối phải hỗ trợ giao tiếp bằng âm thanh; hỗ trợ giao tiếp video và dữ liệu là tùy chọn.Được sử dụng cho truyền thông đa phương tiện hai chiều thời gian thực, thiết bị đầucuối
H.323 có thể là một máy tính cá nhân (PC) hoặc một thiết bị độc lập, chạy H.323 và các ứng2
Trang 14dụng đa phương tiện Nó hỗ trợ truyền thông âm thanh có thể tùy chọn hỗ trợ truyền thôngvideo hoặc dữ liệu Vì dịch vụ cơ bản được cung cấp bởi thiết bị đầu cuối H.323 là liên lạcbằng
âm thanh, thiết bị đầu cuối H.323 đóng một vai trò quan trọng trong các dịch vụ điện thoại IP.Thiết bị đầu cuối H.323 có thể là PC hoặc thiết bị độc lập, chạy ngăn xếp H.323 và các ứngdụng đa phương tiện Mục tiêu chính của H.323 là tương tác với các thiết bị đầu cuối đaphương
tiện khác Thiết bị đầu cuối H.323 tương thích với thiết bị đầu cuối H.324 trên SCN và mạngkhông dây, thiết bị đầu cuối H.310 trên B - ISDN, thiết bị đầu cuối H.320 trên ISDN, thiết bịđầu cuối H.321 trên B- ISDN và thiết bị đầu cuối H.322 trên QoS được đảm bảo Mạng LAN.Thiết bị đầu cuối H.323 có thể được sử dụng trong các hội nghị đa điểm
Các thiết bị đầu cuối H.323 phải hỗ trợ những điều sau:
- H.245 để trao đổi khả năng của thiết bị đầu cuối và tạo các kênh đa phương tiện
- H.225 để báo hiệu cuộc gọi và thiết lập cuộc gọi
- RAS để đăng ký và kiểm soát truy cập khác với gatekeeper
- RTP / RTCP để giải trình tự các gói âm thanh và video
Các thiết bị đầu cuối H.323 cũng phải hỗ trợ CODEC âm thanh G.711 Các thành phầntùy chọn trong thiết bị đầu cuối H.323 là CODEC video, giao thức hội nghị truyền dữ liệuT.120
và MCU
2.2 Gateway
Gateway là một thành phần tùy chọn trong mạng hỗ trợ H.323 Tuy nhiên, khi cần giaotiếp giữa các mạng khác nhau, cần có gateway ở giao diện Thông qua việc cung cấp cácgateway trong H.323, các thiết bị đầu cuối H.323 có thể hoạt động liên thông với các thiết bịđầu cuối hội nghị tương thích H.32X khác Ví dụ, một thiết bị đầu cuối H.323 có thể thiết lậphội nghị với các thiết bị đầu cuối dựa trên H.320 hoặc H.324 thông qua một gateway thíchhợp
Một gateway cung cấp tính năng dịch định dạng dữ liệu, dịch tín hiệu điều khiển, dịch codec
âm thanh và video cũng như chức năng thiết lập và kết thúc cuộc gọi trên cả hai phía củamạng
Tùy thuộc vào loại mạng mà bản dịch được yêu cầu, một gateway có thể hỗ trợ các điểm cuốiH.310, H.320, H.321, H.322 hoặc H.324
Một gateway kết nối hai mạng khác nhau H.323 gateway cung cấp kết nối giữa mạngH.323 và mạng không phải H.323 Ví dụ, một gateway có thể kết nối và cung cấp thông tinliên
lạc giữa thiết bị đầu cuối H.323 và mạng SCN (mạng SCN bao gồm tất cả các mạng điện thoạichuyển mạch, ví dụ: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng [PSTN]) Khả năng kết nối củacác mạng khác nhau này đạt được bằng cách dịch các giao thức để thiết lập và giải phóng cuộc
Trang 16Một gateway cung cấp bản dịch các giao thức để thiết lập và giải phóng cuộc gọi,chuyển
đổi các định dạng phương tiện giữa các mạng khác nhau và truyền thông tin giữa các mạngH.323 và không phải H.323 (xem Hình 2.2) Một ứng dụng của H.323 gateway trong điệnthoại
IP, trong đó H.323 gateway kết nối mạng IP và mạng SCN (ví dụ: mạng ISDN)
Hình 2 2: Ngăn xếp giao thức gateway
Ở phía H.323, một gateway chạy tín hiệu điều khiển H.245 để trao đổi các khả năng,lệnh
gọi H.225 báo hiệu cho thiết lập và giải phóng cuộc gọi, và đăng ký H.225, tiếp nhận và trạngthái (RAS) để đăng ký với Gatekeeper Về phía SCN, một gateway chạy các giao thức dànhriêng cho SCN (ví dụ: giao thức ISDN và SS7) Các thiết bị đầu cuối giao tiếp với các gatewaybằng giao thức báo hiệu điều khiển H.245 và giao thức báo hiệu cuộc gọi H.225 Gatewaydịch
chuyển các giao thức này theo kiểu trong suốt sang các đối tác tương ứng trên mạng khôngphải
H.323 và ngược lại Gateway cũng thực hiện thiết lập và xóa cuộc gọi ở cả phía mạng H.323
và phía không phải H.323 Gateway này cũng có thể thực hiện dịch giữa các định dạng âmthanh, video và dữ liệu Có thể không cần dịch âm thanh và video nếu cả hai loại thiết bị đầucuối đều tìm thấy một chế độ giao tiếp chung Ví dụ, trong trường hợp gateway vào các thiếtbị
đầu cuối H.320 trên ISDN, cả hai loại thiết bị đầu cuối đều yêu cầu âm thanh G.711 và videoH.261, do đó, một chế độ chung luôn tồn tại Gateway vào có các đặc điểm của cả thiết bị đầucuối H.323 trên mạng H.323 và thiết bị đầu cuối khác trên mạng không phải H.323 mà nó kếtnối Gatekeeper biết được điểm cuối nào là gateway vì điều này được chỉ ra khi thiết bị đầucuối và gateway đăng ký với gatekeeper Một gateway có thể hỗ trợ một số cuộc gọi đồng thờigiữa mạng H.323 và mạng không phải H.323 Ngoài ra, một gateway có thể kết nối mạngH.323
Trang 18Gatekeeper thường được coi là bộ não của mạng hỗ trợ H.323 vì các dịch vụ quản lý và điềukhiển trung tâm mà nó cung cấp Khi một gatekeeper tồn tại, tất cả các điểm cuối (thiết bị đầucuối, gateway và các MCU) phải được đăng ký với nó Các thông báo kiểm soát của điểm cuối
đã đăng ký được định tuyến thông qua gatekeeper Gatekeeper và các điểm cuối mà nó quản lýtạo thành một vùng quản lý Gatekeeper cung cấp một số dịch vụ cho tất cả các điểm cuốitrong
vùng của nó Các dịch vụ này bao gồm:
Dịch địa chỉ: Gatekeeper duy trì cơ sở dữ liệu để dịch giữa các bí danh, chẳng hạn như
số điện thoại quốc tế và địa chỉ mạng
Kiểm soát truy cập và nhập của các điểm cuối: Kiểm soát này có thể dựa trên tính khả
dụng của băng thông, các giới hạn về số lượng cuộc gọi H.323 đồng thời hoặc các đặc quyềnđăng ký của các điểm cuối
Quản lý băng thông: Gatekeeper có thể quản lý băng thông bằng cách chỉ định các giới
hạn về số lượng cuộc gọi đồng thời và bằng cách giới hạn ủy quyền của các thiết bị đầu cuối
cụ thể để thực hiện cuộc gọi vào những thời điểm xác định
Khả năng định tuyến: Một gatekeeper có thể định tuyến tất cả các cuộc gọi bắt đầu
hoặc
kết thúc trong vùng của nó Khả năng này cung cấp nhiều lợi thế
Đầu tiên, thông tin tính toán của các cuộc gọi có thể được duy trì cho các mục đíchthanh
Gatekeeper cũng có thể cung cấp dịch vụ định tuyến cuộc gọi
Gatekeeper cung cấp các dịch vụ điều khiển cuộc gọi cho các điểm cuối H.323, chẳnghạn như dịch địa chỉ và quản lý băng thông như được định nghĩa trong RAS
Gatekeeper trong mạng H.323 là tùy chọn Tuy nhiên, nếu chúng hiện diện trong mộtmạng, các thiết bị đầu cuối và gateway phải sử dụng dịch vụ của chúng Các tiêu chuẩn H.323đều xác định các dịch vụ bắt buộc mà gatekeeper phải cung cấp và chỉ định chức năng tùychọn
Trang 19khác mà nó có thể cung cấp
Một tính năng tùy chọn của gatekeeper là định tuyến báo hiệu cuộc gọi Các thiết bị đầucuối gửi các bản tin gọi đến gatekeeper, mà gatekeeper định tuyến đến các điểm cuối đích
Trang 20Ngoài ra, các thiết bị đầu cuối có thể gửi các bản tin báo hiệu cuộc gọi trực tiếp đến các thiết
bị đầu cuối ngang hàng Tính năng này của gatekeeper rất có giá trị, vì việc giám sát các cuộcgọi của gatekeeper giúp kiểm soát tốt hơn các cuộc gọi trong mạng Định tuyến cuộc gọi thôngqua gatekeeper cung cấp hiệu suất tốt hơn trong mạng, vì gatekeeper có thể đưa ra quyết địnhđịnh tuyến dựa trên nhiều yếu tố, ví dụ: cân bằng tải giữa các gateway
Một gatekeeper là tùy chọn trong hệ thống H.323 Các dịch vụ được cung cấp bởi mộtgatekeeper được xác định bởi RAS và bao gồm dịch địa chỉ, kiểm soát truy cập, kiểm soátbăng
thông và quản lý vùng (xem Hình 2.3) Các mạng H.323 không có gatekeeper có thể không cónhững khả năng này, nhưng mạng H.323 có điện thoại IP gateway cũng phải có gatekeeper đểdịch các địa chỉ điện thoại E.164 đến thành địa chỉ truyền tải Gatekeeper là một thành phầnlogic của H.323 nhưng có thể được triển khai như một phần của gateway hoặc MCU
Kiểm soát truy cập
Trang 21Gatekeeper có thể kiểm soát việc nhập các điểm cuối vào mạng H.323 Nó sử dụng cácthông báo RAS, yêu cầu truy cập (ARQ), xác nhận (ACF) và từ chối (ARJ) để đạt được điềunày Kiểm soát truy cập có thể là một hàm rỗng thừa nhận tất cả các điểm cuối vào mạngH.323
Kiểm soát băng thông
Gatekeeper cung cấp hỗ trợ kiểm soát băng thông bằng cách sử dụng các bản tin RAS,yêu cầu băng thông (BRQ), xác nhận (BCF) và từ chối (BRJ) Ví dụ: nếu gatekeeper đã chỉđịnh một ngưỡng cho số lượng kết nối đồng thời trên mạng H.323, gatekeeper có thể từ chốithực hiện thêm bất kỳ kết nối nào sau khi đạt đến ngưỡng Kết quả là giới hạn tổng băng thôngđược phân bổ ở một số phần nhỏ của tổng số khả dụng, để lại băng thông còn lại cho các ứngdụng dữ liệu Kiểm soát băng thông cũng có thể là một hàm null chấp nhận tất cả các yêu cầuthay đổi băng thông
2.3.2 Các chức năng tùy chọn của Gatekeeper
Báo hiệu điều khiển cuộc gọi
Gatekeeper có thể định tuyến các bản tin báo hiệu cuộc gọi giữa các điểm cuối H.323.Trong hội nghị điểm-điểm, gatekeeper có thể xử lý các thông báo H.225 về báo hiệu cuộc gọithông báo Ngoài ra, gatekeeper có thể cho phép các điểm cuối gửi trực tiếp các bản tin báohiệu cuộc gọi H.225 cho nhau
Ủy quyền cuộc gọi
Khi một thiết bị đầu cuối gửi tin nhắn báo hiệu cuộc gọi đến gatekeeper, gatekeeper cóthể chấp nhận hoặc từ chối cuộc gọi, theo đặc điểm kỹ thuật H.225 Các lý do từ chối có thểbao gồm các hạn chế dựa trên truy cập hoặc dựa trên thời gian, đến và đi từ các thiết bị đầucuối hoặc gateway cụ thể
Quản lý cuộc gọi
Gatekeeper có thể duy trì thông tin về tất cả các cuộc gọi H.323 đang hoạt động để nó cóthể kiểm soát vùng của nó bằng cách cung cấp thông tin duy trì cho chức năng quản lý dải tầnhoặc bằng cách định tuyến lại các cuộc gọi đến các điểm cuối khác nhau để đạt được cân bằngtải
Trang 222.4 Thiết bị điều khiển đa điểm (MCU)
Hình 2 4: Khối điều khiển đa điểm MCU
Thiết bị điều khiển đa điểm cho phép tổ chức hội nghị giữa ba hoặc nhiều điểm cuối Nóbao gồm một bộ điều khiển đa điểm bắt buộc (MC) và không hoặc nhiều bộ xử lý đa điểm(MP) Mặc dù MCU là một đơn vị logic riêng biệt, nó có thể được kết hợp thành một thiết bịđầu cuối, gateway vào hoặc các gatekeeper MCU là một thành phần tùy chọn của mạng hỗ trợH.323
Bộ điều khiển đa điểm cung cấp một vị trí tập trung để thiết lập cuộc gọi đa điểm Báohiệu cuộc gọi và điều khiển được định tuyến thông qua MC để có thể xác định khả năng củađiểm cuối và trao đổi các tham số truyền thông MC cũng có thể được sử dụng trong cuộc gọiđiểm-điểm, sau này có thể được mở rộng thành hội nghị đa điểm Một nhiệm vụ hữu ích kháccủa MC là xác định xem nên phát trực tiếp hoặc phát đa hướng các luồng âm thanh và videotùy thuộc vào khả năng của mạng bên dưới và cấu trúc liên kết của hội nghị đa điểm Bộ xử lý
đa điểm xử lý việc trộn, chuyển đổi và xử lý các luồng âm thanh, video và dữ liệu giữa cácđiểm cuối hội nghị
MCU được yêu cầu trong hội nghị đa điểm tập trung nơi mỗi thiết bị đầu cuối thiết lậpkết nối điểm-điểm với MCU MCU xác định khả năng của từng thiết bị đầu cuối và gửi từngluồng phương tiện hỗn hợp Trong mô hình hội nghị đa điểm phi tập trung, MC đảm bảo khảnăng tương thích truyền thông nhưng các luồng phương tiện là đa hướng và quá trình trộnđược
thực hiện ở mỗi đầu cuối
MCU cung cấp hỗ trợ cho các hội nghị gồm ba thiết bị đầu cuối H.323 trở lên Tất cảcác
thiết bị đầu cuối tham gia hội nghị đều thiết lập kết nối với MCU MCU quản lý tài nguyên hội
Trang 23nghị, thương lượng giữa các thiết bị đầu cuối nhằm mục đích xác định bộ mã hóa/giải mã âmthanh hoặc video (CODEC) để sử dụng và có thể xử lý luồng phương tiện Gatekeeper,gateway
và MCU là các thành phần riêng biệt về mặt logic của tiêu chuẩn H.323 nhưng có thể đượctriển khai như một thiết bị vật lý duy nhất
Trang 24Thiết bị đầu cuối H.323 là một điểm cuối trong mạng cung cấp thông tin liên lạc haichiều, thời gian thực với một thiết bị điều khiển đa điểm, gateway hoặc thiết bị đầu cuối H.323khác (MCU) Thông tin liên lạc bao gồm điều khiển, chỉ dẫn, âm thanh, hình ảnh video màuchuyển động hoặc dữ liệu giữa hai thiết bị đầu cuối Một thiết bị đầu cuối có thể cung cấp chỉ
có âm thanh, âm thanh và dữ liệu, Âm thanh và video, hoặc âm thanh, dữ liệu và video Thiết
bị đầu cuối có thể dựa trên máy tính hệ thống hội nghị truyền hình hoặc thiết bị khác
Gatekeeper hỗ trợ nhiều loại triển khai thiết bị đầu cuối H.323 từ nhiều nhà cung cấpkhác nhau Này các thiết bị đầu cuối phải hỗ trợ giao thức Đăng ký, xác nhận và Trạng thái(RAS) chuẩn H.323 để hoạt động với Gatekeeper
Gatekeeper nhận ra một trong hai loại bí danh thiết bị đầu cuối hoặc tên thiết bị đầu cuối:
- ID H.323, là chuỗi văn bản tùy ý, phân biệt chữ hoa chữ thường
- Địa chỉ E.164, là số điện thoại
Nếu mạng H.323 triển khai giao tiếp giữa các khu vực, mỗi thiết bị đầu cuối ít nhấtphải
có đủ điều kiện tên e-mail làm nhận dạng H.323 (ID) của nó
CHƯƠNG 3: THỦ TỤC BÁO HIỆU BỘ GIAO THỨC H.323
Trang 25Ví dụ: vietducrt@gmai.com Tên miền của e-mail ID phải giống với tên miền đã địnhcấu
hình cho Gatekeeper mà nó sẽ là thành phần
3.1 Bộ giải mã âm thanh
H.323 chỉ định một loạt bộ giải mã âm thanh có tốc độ bit từ 5,3-64 kb/s Bộ giải mãbắt
buộc là G.711 sử dụng điều chế mã xung để tạo ra tốc độ bit 56 và 64 kb/s G.711 là một bộgiải mã phổ biến được thiết kế cho các mạng điện thoại Tuy nhiên, nó ít thích hợp hơn chogiao tiếp qua Internet nơi băng thông của vòng lặp thuê bao nhỏ hơn nhiều Ngày nay, hầu hếtcác thiết bị đầu cuối H.323 đều hỗ trợ G.723.1 hiệu quả hơn nhiều và tạo ra âm thanh chấtlượng tốt ở 5,3 kb/s và 6,3 kb/s Các bộ giải mã G.728 và G.729 sử dụng lượng tử hóa dự đoántuyến tính tiên tiến của âm thanh kỹ thuật số để tạo ra âm thanh chất lượng cao ở tốc độ lầnlượt là 16 kb/s và 8 kb/s
3.2 Bộ giải mã video
Giao tiếp video đòi hỏi nhiều băng thông và tài nguyên Do đó, các kỹ thuật nén và giảinén hiệu quả là điều cần thiết để có hiệu suất tốt Khuyến nghị H.323 chỉ định hai bộ giải mãvideo: H.261 và H.263 Tuy nhiên, các máy khách H.323 không chỉ giới hạn ở các bộ giải mãnày Các bộ giải mã khác có thể được sử dụng với điều kiện cả hai thiết bị đầu cuối đồng ý và
hỗ trợ nó Hỗ trợ video trong thiết bị đầu cuối H.323 và MCU là tùy chọn
Bộ giải mã H.261 tạo ra truyền video cho các kênh có băng thông px64 Kb/s trong đó p
có thể nằm trong khoảng từ 1 đến 30 Biến đổi cosine rời rạc (DCT) được sử dụng để nén cùngvới lượng tử hóa và bù chuyển động H.261 hỗ trợ hai định dạng video Định dạng trung gianchung (CIF) có độ phân giải 352 x 288 pixel trong khi định dạng trung gian phổ biến một phần
tư (QCIF) có độ phân giải 176 x 144 pixel Hỗ trợ định dạng CIF là tùy chọn
Bộ giải mã H.263 được thiết kế để truyền tốc độ bit thấp mà không làm giảm chấtlượng
Nó sử dụng cùng mã hóa DCT với lượng tử hóa để nén nhưng điều này đi kèm với cả ước tính
và dự đoán chuyển động Các thông số hiệu quả mã hóa bổ sung cũng đã được xác định có thểđược thương lượng giữa các thiết bị đầu cuối Kết quả là chất lượng tốt hơn với tốc độ bit thấphơn Các định dạng video được H.263 hỗ trợ là: QCIF phụ (128x96), QCIF (176x144), CIF(352x244), 4CIF (702x576) và 16CIF (1408x1152) Ba phần đầu là bắt buộc trong khi haiphần
còn lại là tùy chọn Thông qua định dạng QCIF, H.263 tương thích với H.261
Chất lượng truyền video phụ thuộc rất nhiều vào kỹ thuật nén Công việc tích cực đangdiễn ra trong quá trình phát triển các bộ giải mã hiệu quả hơn như MPEG-4 và MPEG-7 Kiếntrúc của H.323 được thiết kế để cho phép tích hợp các bộ giải mã mới khi chúng có sẵn
Trang 263.3 Cơ chế điều khiển và báo hiệu
3.3.1 H.225.0
Báo hiệu cuộc gọi H.225 được sử dụng để thiết lập kết nối giữa các điểm cuối H.323(thiết bị đầu cuối và gateway), qua đó dữ liệu thời gian thực có thể được vận chuyển Gọi báohiệu liên quan đến việc trao đổi các bản tin giao thức H.225 qua một cuộc gọi đáng tin cậy-tínhiệu kênh Ví dụ: H.225 thông điệp giao thức được tiến hành trên TCP trong mạng H.323 dựatrên IP Các thông điệp H.225 được trao đổi giữa các điểm cuối nếu không có Gatekeepertrong
mạng H.323 Khi một Gatekeeper tồn tại trong mạng, các thông báo H.225 được trao đổi trựctiếp giữa các điểm cuối hoặc giữa các điểm cuối sau khi được định tuyến qua Gatekeeper.Trường hợp đầu tiên là báo hiệu cuộc gọi trực tiếp Trường hợp thứ hai được gọi là báo hiệucuộc gọi được định tuyến bởi Gatekeeper Phương pháp được chọn là do Gatekeeper quyếtđịnh
trong quá trình trao đổi tin bản tin RAS - thiết lập
3.3.2 Tín hiệu điều khiển H.245
Tính linh hoạt của H.323 yêu cầu các thiết bị đầu cuối trao đổi để xác định cấu hìnhtương
thích trước khi có thể thiết lập các liên kết giao tiếp âm thanh, video hoặc dữ liệu H.245 sửdụng các thông báo và lệnh điều khiển được trao đổi trong cuộc gọi để thông báo và hướngdẫn Việc thực hiện kiểm soát H.245 là bắt buộc ở tất cả các điểm cuối
H.245 cung cấp các chức năng điều khiển phương tiện sau:
• Trao đổi khả năng: H.323 cho phép các thiết bị đầu cuối có các khả năng nhận và gửi
khác nhau Mỗi điểm cuối ghi lại khả năng nhận và gửi của nó (ví dụ: loại phương tiện,codec, tốc độ bit, v.v.) trong một thông báo và gửi nó đến (các) điểm cuối khác
• Mở và đóng các kênh logic: Các kênh logic âm thanh và video H.323 là các liên kết
end-to-end đơn hướng (hoặc liên kết đa điểm trong trường hợp hội nghị đa điểm) Cáckênh dữ liệu là hai chiều Một kênh riêng biệt là cần thiết để giao tiếp âm thanh, video
và dữ liệu Các bản tin H.245 điều khiển việc mở và đóng các kênh như vậy Các bảntin điều khiển H.245 sử dụng kênh logic 0 luôn mở
• Các bản tin điều khiển luồng: Các bản tin này cung cấp thông tin phản hồi cho các
thiết bị đầu cuối khi gặp sự cố giao tiếp
• Các lệnh và thông báo khác: Một số lệnh và thông báo khác có thể được sử dụng
Trang 27báo hiệu cuộc gọi H.225.0 và H.245, H.225.0 RAS sử dụng phương tiện truyền tải không tincậy để phân phối Trong mạng IP, H.225.0 RAS sử dụng UDP
Truyền thông H.225.0 RAS bao gồm:
• Phát hiện Gatekeeper: Việc phát hiện Gatekeeper được sử dụng bởi các điểm cuối để
tìm ra Gatekeeper của họ Một điểm cuối cần tìm địa chỉ truyền tải của các Gatekeepercủa nó sẽ gửi phát một bản tin yêu cầu Gatekeeper (GRQ) Một hoặc nhiều Gatekeeper
có thể trả lời bằng một bản tin GCF có chứa địa chỉ Gatekeeper
• Đăng ký điểm cuối: Khi tồn tại một Gatekeeper, tất cả các điểm cuối phải được đăng
ký với nó Điều này là cần thiết vì Gatekeeper cần biết bí danh và địa chỉ vận chuyểncủa tất cả các điểm cuối trong vùng của nó để định tuyến các cuộc gọi
• Vị trí điểm cuối: Gatekeeper sử dụng thông báo này để xác định vị trí điểm cuối với
một địa chỉ vận chuyển cụ thể Quy trình này là bắt buộc, chẳng hạn, khi Gatekeepercập
nhật cơ sở dữ liệu địa chỉ vận chuyển bí danh của nó
• Các giao tiếp khác: Gatekeeper thực hiện nhiều nhiệm vụ quản lý và kiểm soát khác
như kiểm soát thiết lập, xác định trạng thái và quản lý băng thông, tất cả đều được xử lýthông qua các bản tin H.225.0 RAS
Trang 28RRQ: Registration Request
(RCF/RRJ: Confirm/Reject) Yêu cầu đăng ký
ARQ: Administration Request
(ACF/ARJ: Confirm/Reject) Yêu cầu quyền truy nhập
DRQ: Disconnect Request Yêu cầu giải phóng cuộc gọi
DCF: Disconnect Confirm Xác nhận ngắt kết nối
3.3.4 Q.931
Báo hiệu cuộc gọi, được dùng để thiết lập một kết nối giữa hai điểm đầu cuối H323 Đầucuối H.323 sẽ sử dụng kênh này để tìm kiếm ra Gatekeeper Cung cấp truyền thông báo hiệugiữa các điểm đầu cuối H323 cho việc thiết lập và giải phóng cuộc gọi
Các loại bản tin Q.931:
Alerting (Thông báo) Người được gọi gửi thông báo nhận được một
yêu cầu kết nối từ phía người gọi
Tiến hành cuộc gọi Người được gọi gửi thông báo yêu cầu thiết lập
Call Proceeding Cuộc gọi của người gọi đã được khởi tạo và nó
không chấp nhận một yêu cầu kết nối nào khác
Connect (Kết nối)
Người được gọi gửi thông báo chấp nhận kết
nối
từ phía gọi
Information (Thông tin) Cung cấp thêm các thông tin trong quá trình thiết
lập cuộc gọi hoặc các thông tin thêm về cuộc gọi
Progress Được gửi từ Gateway tới SCN, đưa ra tiến trình
(Quá trình cuộc gọi) cuộc gọi trong quá trình trao đổi.
Trang 29(Hoàn thành giải phóng
cuộc gọi)
Setup (Thiết lập) Người gọi gửi thông báo yêu cầu muốn được kết
nối với người được gọi
(Kiểm tra trạng thái)
Thông báo yêu cầu các thông tin trạng thái cuộc
gọi
3.5 Thiết lập và giải phóng cuộc gọi
3.5.1 Thiết lập cuộc gọi với 2 đầu cuối và 1 Gatekeeper
Hình 3 3: Thiết lập cuộc gọi
Trang 30Chú thích: " : Bản tin báo hiệu H.225
1 TERMINAL A gửi bản tin RAS ARQ trên kênh RAS tới gatekeeper để đăng ký.
TERMINAL A yêu cầu sử dụng báo hiệu cuộc gọi trực tiếp
2 Gatekeeper xác nhận việc chấp nhận TERMINAL A bằng cách gửi ACF đến
TERMINAL A GATEKEEPER chỉ ra trong bản tin ACF rằng TERMINAL A có thể sử dụngbáo hiệu cuộc gọi trực tiếp
3 TERMINAL A gửi bản tin thiết lập báo hiệu cuộc gọi H.225 đến TERMINAL B yêu
cầu kết nối
4 TERMINAL B trả lời bằng một bản tin tiếp tục cuộc gọi H.225 tới TERMINAL A.
5 Bây giờ TERMINAL B phải đăng ký với GATEKEEPER Nó gửi một bản tin RAS
ARQ tới GATEKEEPER trên kênh RAS
6 GATEKEEPER xác nhận đăng ký bằng cách gửi bản tin RAS ACF tới TERMINAL
B
7 TERMINAL B báo TERMINAL A về cơ sở kết nối bằng cách gửi bản tin alerting
H.225
8 Sau đó, TERMINAL B xác nhận thiết lập kết nối bằng cách gửi bản tin connect cho
TERMINAL A và cuộc gọi được thiết lập
Trang 31TermanaiCapabititySet (9)
Têrm«naiCapabthtySolAck (12) OpenLogicalChannol (13)
OpenLogcaiCt^anneiẠck (14) _ ,
OpenLo^lChanr»el (15)
Hình 3 4: Minh họa các luồng báo hiệu điều khiển H.323
9 Kênh điều khiển H.245 được thiết lập giữa TERMINAL A và TERMINAL B.
TERMINAL A gửi một H.245 Terminal Capability Đặt bản tin tới TERMINAL B để trao đổicác khả năng của nó
10 TERMINAL B thừa nhận khả năng của TERMINAL A bằng cách gửi H.245Thông
báo Terminal Capability Set Ack
11 TERMINAL B trao đổi các khả năng của nó với TERMINAL A bằng cách gửi
H.245Thông báo Terminal Capability Set
12 TERMINAL A thừa nhận khả năng của TERMINAL B bằng cách gửi H.245Thông
báo Terminal Capability Set Ack
13 TERMINAL A mở kênh media bằng TERMINAL B bằng cách gửi open Logical
Channel H.245 nhắn Địa chỉ vận chuyển của kênh RTCP được bao gồm trong nhắn
14 TERMINAL B thừa nhận việc thiết lập kênh logic đơn hướng từ TERMINAL A
đến
TERMINAL B bằng cách gửi một bản tin H.245 open Logical Channel Ack Bao gồm trongthông báo xác nhận là địa chỉ truyền tải RTP được phân bổ bởi TERMINAL B để trở thànhđược sử dụng bởi TERMINAL A để gửi luồng phương tiện RTP và địa chỉ RTCP đã nhận từTERMINAL A trước đó
Trang 3215 Sau đó, TERMINAL B mở một kênh media với TERMINAL A bằng cách gửi
H.245
thông báo open Logical Channel Địa chỉ vận chuyển của kênh RTCP là bao gồm trong bảntin
16 TERMINAL A thừa nhận việc thiết lập kênh logic đơn hướng từ TERMINAL B đến
TERMINAL A bằng cách gửi thông báo H.245 open Logical Channel Ack Bao gồm trongthông báo xác nhận là địa chỉ truyền tải RTP được TERMINAL A cấp phát cho đượcTERMINAL B sử dụng để gửi luồng phương tiện RTP và địa chỉ RTCP đã nhận từTERMINAL
B sớm hơn Giờ đây, giao tiếp luồng phương tiện hai chiều được thành lập
■ - - - - J?ĩ p Stream (17)
-Hình 3 5: Minh họa luồng phương tiện H.323 và các luồng điều khiển phương tiện Chú thích: : Luồng phương tiện RTP và bản tin RTCP
17 TERMINAL A gửi luồng phương tiện được đóng gói RTPtớiTERMINAL B.
18 TERMINAL B gửi luồng phương tiện được đóng gói RTPđếnTERMINAL A.
19 TERMINAL A gửi các bản tin RTCP đến TERMINAL B
20 TERMINAL B gửi các bản tin RTCP đến TERMINAL A.
Trang 34gửi H.245 Thông báo End Session Command tới TERMINAL B.
23 TERMINAL B hoàn thành việc giải phóng cuộc gọi bằng cách gửi một bản tin hoàn
thành bản phát hành H.225 đến TERMINAL A
24 TERMINAL A và TERMINAL B ngắt kết nối với gatekeeper bằng cách gửi bản tin
RAS DRQ tới gatekeeper
25 Gatekeeper ngắt TERMINAL A và TERMINAL B và xác nhận bằng cách gửi bản
tin
DCF đến TERMINAL A và TERMINAL B
3.5.2 Tương tác với các phương tiện đa phương tiện khác Mạng
Giao thức H.323 được chỉ định để nó tương tác với các mạng khác Các kết nối H.323phổ biến nhất là điện thoại IP, khi mạng cơ sở của H.323 là mạng IP và mạng tương tác làSCN
(xem Hình 3.6) SCN bao gồm mạng PSTN và ISDN
