Учебный курс "Сетевое программное обеспечение". Сеть Н.323

1. Учебный курс Сетевое программное обеспечение

СПбГУТ им. М.А.Бонч-Бруевича
Факультет СС, СК и ВТ
Учебный курс
Сетевое программное
обеспечение
Тема 2
Сеть Н.323
Проф. Б.С. Гольдштейн
2010

2. Сигнализация H.323

2
Сигнализация H.323
“
Describes terminals and other entities that
provide multimedia communications services
over Packet Based Networks (PBN) which may
not provide a guaranteed Quality of Service.
H.323 entities may provide real-time audio,
video and/or data communications.
ITU-T Recommendation H.323 Version 4
”

3. Компоненты H.323

3
Компоненты H.323
Gatekeeper
Multipoint
Control Unit
ТфОП
Пакетная сеть
Терминал
Gateway
Шлюз

4. Терминал Н.323

Внешнее
видеооборудование
Внешнее
аудиооборудование
Видеокодеки
H.261, H.263
Блок
синхронизации
Аудиокодеки
G.711, G.722,
G.723, G.728,
G.729
Телематические
приложения (T.120)
Модуль
H.225.0
Модуль управления
Пользовательский
интерфейс
управления
системой
Сигнализация H.245
Сигнализация H.225.0
Сигнализация RAS
Сетевой
интерфейс

5. H.323 терминал

5
H.323 терминал
H.323 терминал – клиентское
окончание, поддерживающее:
H.225 call control signaling.
H.245 control channel signaling.
RTP/RTCP protocols for media packets.
Audio codecs.
Video codecs support is optional.

6. Шлюз (Gateway)

Услуги
и приложения
Программноаппаратная
платформа
Шлюз IP-телефонии
Другие услуги и приложен ия
Соединение УАТС
Система обработки сообщений
Мультимедийная связь
Видеоконференции
Речевая и факсимильная п очта
Передача факсимильной и нформации
Передача речи
Шлюз (Gateway)

7. Н.323 Привратник

Интеллект сети
IP-телефонии
Сеть IP-телефонии

8. Функции привратника

Преобразование alias адреса (имени абонента,
телефонного номера, адреса электронной почты и
др.) в транспортный адрес сетей с маршрутизацией
пакетов IP (IP адрес и номер порта TCP).
Контроль доступа пользователей системы к услугам
IP-телефонии при помощи сигнализации RAS
(используются сообщения ARQ/ACF/ARJ).
Контроль,
управление
и
резервирование
пропускной способности сети.
Маршрутизация сигнальных сообщений между
терминалами, расположенными в одной зоне

9. H.323 – рамочная спецификация

9
H.323 – рамочная спецификация
Media
H.323
H.261 и H.263 – Видеокодеки.
G.711, G.723, G.729 – Аудиокодеки.
RTP/RTCP – Медиа
Media
Data/Fax
Call Control &
Signaling
Data/Fax
T.120 – Data conferencing.
T.38 – Fax.
Call Control & Signaling
H.245 - Capabilities advertisement,
media channel establishment,
conference control.
H.225
Q.931 - call signaling, call setup.
RAS – registration, admission
control with a gatekeeper.
Audio
Codec
G.711
G.723
G.729
Video
Codec
H.261
RTCP
T.120 T.38
H.263
H.225 H.225
Q.931
RAS
TCP
UDP
H.245
RTP
UDP
TCP
IP
TCP

10. Семейство протоколов Н.323

протокол взаимодействия оконечного оборудования с
привратником – RAS, работает по протоколу UDP
протокол управления соединениями - H.225, работает
по протоколу TCP
протокол управления логическими каналами - Н.245,
работает по протоколу TCP
протокол переноса речевой и видеоинформации в
реальном времени - RTP, работает по протоколу UDP
протокол контроля переноса информации по
протоколу RTP - RTСP, работает по протоколу UDP

11. Протокол RAS

Обнаружение привратника
Регистрация оконечного оборудования у привратника
Контроль доступа оборудования к сетевым ресурсам
Определение месторасположения оборудования
Изменение полосы пропускания в ходе вызова
Опрос и индикация текущего состояния
оборудования
Оповещение привратника об освобождении полосы
пропускания, ранее занимавшейся оборудованием

12. Управляющий канал H.245

Определение ведущего и ведомого устройств (Master/slave
determination);
Обмен данными о функциональных возможностях (Capability
Exchange);
Открытие и закрытие однонаправленных логических каналов
(Logical Channel Signalling);
Открытие и закрытие двунаправленных логических каналов
(Bidirectional Logical Channel Signalling);
Определение задержки, возникающей при передаче
информации от источника к приемнику и в обратном
направлении (Round Trip Delay Determination);
Выбор режима обработки информации (Mode Request);
Сигнализация по петле, создаваемой для целей технического
обслуживания оборудования (Maintenance Loop Signalling).

13. Управляющий канал

Запросы
Ответы
Команды
Индикация

14. H.323 компоненты и сигнализация

14
H.323 компоненты и
сигнализация
H.225/RAS messages
over RAS channel
H.225/Q.931 (optional)
H.225/RAS messages
over RAS channel
Gatekeeper
H.225/Q.931 (optional)
H.245 messages (optional)
H.245 messages (optional)
H.225/Q.931 messages over
call signaling channel
Terminal
H.245 messages over
call control channel
ТфОП
Gateway
H.245 – A protocol for capabilities advertisement, media channel
establishment and conference control.
H.225 - Call Control.
- Q.931 – A protocol for call control and call setup.
- RAS – Registration, admission and status protocol used for
communicating between an H.323 endpoint and a gatekeeper.

15. Простой вызов H.323

15
Простой вызов H.323
Both endpoints have previously
registered with the gatekeeper.
Terminal A initiate the call to the
gatekeeper. (RAS messages are
exchanged).
The gatekeeper provides
information for Terminal A to
contact Terminal B.
Terminal A sends a SETUP message
to Terminal B.
Terminal B responds with a Call
Proceeding message and also
contacts the gatekeeper for
permission.
Terminal B sends a Alerting and
Connect message.
Terminal B and A exchange H.245
messages to determine master
slave, terminal capabilities, and
open logical channels.
The two terminals establish RTP
media paths.
Terminal A
Gatekeeper
Terminal B
1. ARQ
2. ACF
3. SETUP
4. Call Proceeding
5. ARQ
6. ACF
7.Alerting
8.Connect
H.245 Messages
RTP Media Path
RAS messages
Call Signaling Messages
Note: This diagram only illustrates a simple
point-to-point call setup where call signaling is
not routed to the gatekeeper. Refer to the H.323
recommendation for more call setup scenarios.

16. Сигнализация H.225/Q.931(Q.932)

Setup
Call Proceeding
Alerting
Connect
Release Complete
Facility

17. Сообщения Н.225

Setup передается вызывающим оборудованием с
целью установить соединение.
TCP порт 1720 вызываемого оборудования.
Call Proceeding передается вызывающему
оборудованию, чтобы известить его о том, что вызов
принят к обслуживанию.

18. Сообщения Н.225

Alerting передается вызывающему
оборудованию и информирует его о том, что
вызываемое оборудование не занято и что
пользователю подается сигнал о входящем вызове.
Connect передается вызывающему
оборудованию и информирует его о том, что
вызываемый пользователь принял входящий вызов.
Сообщение Connect может содержать транспортный
адрес управляющего канала H.245.

19. Cообщения H.225

Release Complete передается вызывающим
или вызываемым оборудованием с целью
завершить соединение. Это сообщение передается
только в том случае, когда открыт сигнальный
канал.
Facility используется для обращения к
дополнительным услугам в соответствии с
Рекомендациями ITU H.450.х.

20. Обнаружение привратника

ручной способ обнаружения привратника
автоматический способ обнаружения привратника
Автоматический способ обнаружения привратника
Оконечное
оборудование
Привратник
GRQ
rasAdderess
GCF/ GRJ
224.0.1.41
(Gatekeeper UDP Discovery
MulticastAddress)
UDP порт
1719(1718)
GRQ - Gatekeeper Request
GCF - Gatekeeper Confirmation
GRJ - Gatekeeper Reject

21. Процесс регистрации и отмены регистрации

RRQ - Registration Request
timeToLive
Оконечное
оборудование
Привратник
RRQ
keepAlive
RCF or RRJ
а) Регистрация
оконечного
оборудования
у привратника
RCF - Registration Confirmation
RRJ - Registration Reject
Оконечное
оборудование
Привратник
URQ
URQ - Unregister Request
UCF/ URJ
UCF - Unregister Confirmation
URJ - Unregister Reject
Оконечное
оборудование
Привратник
URQ
Gatekeeper UDP Registration
and Status Port 1719
б) Инициирование
процесса отмены
регистрации
оконечным
оборудованием
UCF
в) Инициирование
процесса отмены
регистрации
привратником

22. Доступ оконечного оборудования к сетевым ресурсам

Оконечное
оборудование
Привратник
ARQ
ACF/ ARJ
Идентификаторы
Полоса пропускания
ARQ - Admissions Request
ACF - Admissions Confirm
ARJ - Admissions Reject
Транспортный адрес
сигнального канала
встречного
оборудования
Адрес Привратника

23. Определение местоположения оборудования в сети

Оконечное
оборудование
Привратник
LRQ
LCF/ LRJ
LRQ - Location Request
LCF - Location Confirmation
LRJ - Location Reject
destinationInfo

24. Изменение полосы пропускания в процессе обслуживания вызова

Оконечное
оборудование
Привратник
BRQ
BCF/ BRJ
BRQ - Bandwidth Change Request
BCF - Bandwidth Change Confirm
BRJ - Bandwidth Change Reject

25. Опрос текущего состояния оборудования

Оконечное
оборудование
Привратник
ACF
IRQ
irrFrequency
IRR
RCF или ACF
willRespondToIRR
IRR
needResponse = TRUE
IRQ - Information Request
IRR - Information Request Response
IACK
INAK

26. Освобождение полосы пропускания

Оконечное
оборудование
Привратник
DRQ
DCF
DRQ - Disengage Request
DCF - Disengage Confirm

27. Определение ведущего и ведомого оборудования

Первый вариант
Оконечное
оборудование 1
MSD
Второй вариант
Оконечное
оборудование 2
Оконечное
оборудование 1
Оконечное
оборудование 2
MSD
MSD
MSDAck(ведомое)
MSDAck(ведущее)
MSDAck
(ведущее)
MSDAck
(ведомое)
terminalType
statusDeterminationNumber
[0 – (224-1)]

28.

Процедуры открытия логических каналов
Однонаправленный логический канал
Оконечное
оборудование 1
Оконечное
оборудование 2
Двунаправленный логический канал.
Оконечное
оборудование 1
OpenLogicalChannel
Оконечное
оборудование 2
OpenLogicalChannel
OpenLogicalChannelAck
OpenLogicalChannelAck
OpenLogicalChannelConfirm
Uni-directional
Logical Signaling
Bi-directional
Logical Signaling
mediaTransportChannel –RTP
mediaControlChannel -RTCP
sessionID - RTCP

29.

Закрытие логических каналов
CloseLogicalChannel для поддержки
предоставления дополнительных услуг
EndSessionCommand для разрушения
соединения (закрытие канала Н.245)

30. Базовое соединение с участием привратника

Оконечное
оборудов ание 1
Оконечное
оборудов ание 2
Привратник
ARQ
ACF
Setup
Setup
Call Proceeding
Call Proceeding
ARQ
ACF/ARJ
Базовое
соединение с
участием
привратника
Alerting
Alerting
Connect
Connect
Te rmina lCap ab
ilit ySe
t
Te rmina lCap ab
ilit ySet Ack
a p a bi lit
Te rmina lC
t
a
Te rmina lC
MSD Ack
MSD Ack
l
Ack
MSD
MSD
Op enLo gical
p a bi lit ySet
ySe
al
Ope nL og ic
l
Ch anne
Ope nL og ica
lCha nn elAc
k
Cha nn e
c
al Cha nn elA
Ope nL og ic
k
Разговорная фаза
Сообщен ия H.245
EndSes s ionCom m and
Сообщен ия RAS
Сигнальн ые сообщения
EndSes s ionCom m and
Releas e Com plete
DRQ
DCF
Releas e Com plete
DRQ
DCF

31. Разработчики архитектуры

ETSI – European Telecommunication
Standards Institute. Европейский
институт стандартов в области
связи.
TIPHON – Telecommunications and
Internet Protocol Harmonization over
Networks (1997-2003)

32. Версии H.323

32
Версии H.323
Version
H.323 Version 1
Дата
May 1996
Reference
New release. Refer to the specification.
http://www.packetizer.com/iptel/h323/
H.323 Version 2
January 1998
http://www.packetizer.com/iptel/h323/whatsnew
_v2.html
H.323 Version 3
September 1999
http://www.packetizer.com/iptel/h323/whatsnew
_v3.html
H.323 Version 4
November 2000
http://www.packetizer.com/iptel/h323/whatsnew
_v4.html

33. Основная литература

Л1. Гольдштейн А.Б., Гольдштейн
Б.С. SoftSwitch//СПб.: BHV-2006.
Л2. Гольдштейн Б.С., Пинчук
А.В., Суховицкий А.Л. IPтелефония//М.: Радио и связь.
2001, 2003, 2006.