H.323 terminal có thể là một máy điện thoại hoặc một máy PC chạy ứng dụng của
H.323 và các multimedia khác. Nó sử dụng cho cả tín hiệu thoại, tín hiệu hình và cả dữ liệu. H.323 đóng vai trò quan trọng trong điện thoại IP. Mục đích của H.323 là có thể liên kết hoạt động được với các
thiết bị truyền thông khác.
‹e Gateway
Là cổng kết nối trung gian hoạt động giữa các mạng khác nhau (mạng có chuẩn H.323 và mạng không có chuã H.323 ). Gateway thường là các máy tính có nhiều giao diện với các mạng khác nhau. Kết nối được tạo bằng cách chuyển đổi các giao thức thiết lập và giải phóng cuộc gọi, chuyển đổi dạng tín hiệu, mã hoá, đóng gói và truyền thông tin giữa hai mạng khác nhau. Gateway có thể không cần sử dụng để két nối hai terminal trên cùng mạng H.323.
e Gatekeeper
©atekeeper có thể xem là bộ não của mạng H.323. Nó là trung tâm của mọi cuộc gọi trong mạng H.323. Gatekeeper thực hiện một SỐ chức năng quan trọng như addressing, cho phép kết nối và xác nhận sự có mặt của các terminal và các gateway trong mạng, quản lý băng thông... Mỗi termial hoặc gateway. bắt buộc phải đăng ký với gatakeeper trong vùng trước khi bắt đầu thực hiện cuộc gọi.
e« MCU (Multipoint Control Unit )
Cung cấp khả năng kết nối với ba hoặc nhiều H.323 terminal hơn nữa. Tắt cả các terminal tham gia cuộc nói chuyện hình thành: kết nối với MCU. MCU quản lý hình thức nói chuyện hội thảo, dàn xếp giữa các terminal nhằm mục đích xác định việc mã hoá, giải mã tín hiệu và có thể điều khiển dòng thông tin. Gateway, gatekeeper, terminal là các thành phần riêng biệt của chuẩn H.323 nhưng có thễ được sử dụng như một thiết bị ngoại vi duy nhất. MCU gồm hai thành phân MC (Multipoint Control ) và MP (Multi Processor ) để thực hiện kết nối giữa tiếng nói và hình ảnh.
Phân vùng quản lý trong mạng H.323
Một vùng H.323 là tập hợp của tất cả terminal, gateway và MCU được quản lý bởi một gatekeeper duy nhất. Một vùng phải chứa ít nhất một terminal, có thể có cả gateway hoặc MCU và có thể hoàn toàn độc lập với sơ đồ kết nỗi của mạng. Một vùng có thể bao gồm nhiều phân đoạn mạng khác nhau được kết nói thông qua các router và một số thiết bị khác.
———r-sssẳẫễẳ-=ễysesesơợ‹-‹--ờ-ờớợễyờẳ-.cễ=<ễ-z-..-‹ơnz-.-Z‹-n‹Zợ-Wgơaơợnnssaannmaananaaeanmm
Trang 65
CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU GIAO THỨC H.323
4.2 Các giao thức sử dụng để thực hiện cuộc gọi với chuẩn H.323
4.2.1 Audio CODEC (Mã hoá âm thanh )
Mã hoá âm thanh là quá trình mã hoá tiếng nói ra từ microphone của terminal phát H.323 và giải mã tín hiệu nhận được để gửi tới speaker trên terminal thu H.323. Mã hoá âm thanh thực hiện dựa trên
nhiều tiêu chuẩn khác nhau của ITU-T.
Kênh thoại dùng PCM với tốc độ truyền 64 kbps để mã hoá âm
thanh khi truyền qua kênh T1. Kỹ thuật nén âm thanh hiện nay cho phép tiết kiệm băng thông cần thiết dùng cho âm thoại. Tiêu chuẩn của các phương pháp nén khác nhau dựa vào 4 chỉ tiêu kỹ thuật sau:
e Tốc độ nén thoại
e Sự phức tạp
« Chất lượng thoại
e Thời gian trễ do số hoá tín hiệu thoại
4.2.2 H.225 RAS (Registration, Admission, Status )
RAS là giao thức giữa các enpoint . RAS dùng để thực hiện việc đăng ký tiếp nhận các ,endpoint tại gatekeeoer, kiểm tra trạng thái endpoint như sự thay đổi băng thông, trạng thái và thủ tục ngưng kết nối giữa các endpoint và gatekeeper. Kênh RAS dùng để trao đỗi các thông tin RAS. Kênh báo hiệu giữa endpoint và gatekeeper được mở ưu tiên hơn các kênh khác.
H.225 RAS dùng giữa các endpoint và gatekeeper với các chức năng:
e Tìm gate phù hợp
Quá trình tìm kiếm gatekeeper của các endpoint H.323 để xác định endpoint phải đăng ký với gatekeeper nào.
e Đăng ký endpoint
Mọi endpoint đều phải đăng ký với gatekeeper bằng cách kết nối vào một vùng H.323 và thông tin cho gatekeeper quản lý vùng đó biết địa chỉ socket và tên của endpoint.
e Định vị endpoint
Định vị endpoint là quá trình xác định địa chỉ socket và tên. Ngoài ra kênh RAS còn được sử dụng cho các cơ chế kiểm tra khác như kiểm tra tiếp nhận để hạn chế số endpoint đăng ký vào một vùng,
—ễ=rs-s-.-ễẳễ.-ờờơờơ-ýẶéúúẵửïặẳiẳặẳiẳợsszszsaz.z‹z.ĩzïẳễï-œœœœœ.==ẫ=“ïtcờơờơờơờơờợơnăẵngnznasnstï=ẫïễễïneaanmmm
Trang 66
kiểm tra băng thông và kết thúc việc kiểm tra khi endpoint đã tách khỏi
đăng ký với gatekeeper.
4.2.3 H.223 Báo hiệu cuộc gọi (H.225 Call Signalling)
Giao thứ H.225 báo hiệu cuộc gọi dùng để thiết lập kết nối giữa
hai endpoint H.323 bằng cách trao đổi các thông điệp của giao thức H.225 trên kênh báo hiệu. Các thông điệp được trao đổi trực tiếp giữa các endpoint nếu không có gatekeeper nào trên mạng. Nếu có gatekeeper tồn tại, các thông điệp được trao đổi trực tiếp giữa các endpoint hoặc giữa các endpoint sau khi tìm đường thông qua gatekeeper. Cách thứ nhát là báo hiệu cuộc gọi trực tiếp, cách thứ hai là báo hiệu gián tiếp qua gatekeeper. Phương pháp lựa chọn được xác định bởi gatekeeper khi các thông điệp RAS được trao đỗi.
e‹ Báo hiệu gián tiếp
Các thông tin tiếp nhận được trao đổi giữa endpoint và gatekeeper. Các gatekeeper nhận tín hiệu báo hiệu từ endpoint trên kênh báo hiệu và tìm đường cho chúng tới endpoint trên một kênh báo hiệu khác. 1 ARQ 2ACF/ARJ 3 Setup 4 Setup 5 AROQ 6 ACF/ARJ 7# Connect 8 Connect Gatekeeper cloud Endpoint 1 Endpoint 2
Kênh báo hiệu cuộc gọi mm Kênh báo hiệu RAS —
e« Báo hiệu trực tiếp
Trong quá trình tiếp nhận endpoint, gatekeeper thông báo cho các endpoint biết có thể báo hiệu trực tiếp với nhau.
—s--.=ễỶïỶïỶïẳ-èœơơy-ờơợợớợïẳễễzsễsễys-ẳ‹ẳẳễiễẽễnz.ờờợaợsễsz-.z.ẳsễẳễẳễ-ơơœơœơơờơờơợơờợơơợnẳ-ơơơờợợơ=——araannnannnmmmmmm..u„.„_„cooớỏủỏẻớa CC an. ợơcT “mm
CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU GIAO THỨC H.323
1 ARQ
2 ACF/AR.J Gatekeeper cloud
3 Setup 4 ARQ 5 ACF/ARJ 6 Connect 3 —— ; Endpoint 1 6 Endpoint 2 _
Kênh báo hiệu cuộc gọi Kênh báo hiệu RAS |Ƒ—
4.2.4 H.245 Điều khiển báo hiệu cuộc gọi
Giao thúc kiểm tra báo hiệu H.245 dùng để trao đổi các thông tin kiểm tra hoạt động của các H.323 endpoint. Các thông điệp này mang thông tin liên quan đên các vân đề sau:
e Trao đổi khả năng của các endpoint
Là quá trình sử dụng các thông điệp trao đôi giữa các terminal để cung cấp khả năng phát (khả năng terminal truyên dòng thông tin ) và khả năng thu (khả năng nhận và xử lý dòng thông tin đền).
1 ARQ 2 ACF/ARU 3 Setup 4 Setup 5 ARQ 6 ACF/ARUJ Ÿ# Connect 8 Connect 9 H.245Chanel Gatekeeper cloud Endpoint 1 Endbpoint 2 Trang 68
Kênh điều khiển H.245
Kênh báo hiệu cuộc gọi Kênh báo hiệu RAS
« Mở và đóng các kênh logic mang dòng thông tin
Kênh logic mang thông tin từ điểm này tới một điểm khác hoặc
nhiều điểm khác. H.245 điều khiển đóng và mở các kênh thông tin
đơn hướng. 1Am 2^T/AR) 3S&p Cxœœr don 4S%&p 5A^RO 6ACT/AR) #Œmœd 4 40 8CŒœœœf 2 9H2&(Taw 9 4 10H2#2{†tae E1 Edw:2
Kênh điều khiển H.245 —
Kênh báo hiệu cuộc gọi Kênh báo hiệu RAS
4.3 Chức năng của gateway và gatekeeper trong mô hình H.323 4.3.1 Chức năng của gateway
Gateway thực hiện chức năng chuyển đổi các giao thức cho việc thiết lập và giải phóng cuộc gọi, chuyển đổi các dạng truyền thông giữa mạng dùng H.323 và mạng không dùng H.323. Trong điện thoại IP, gateway thực hiện việc kết nối giữa mạng IP và mạng PSTN.
Về phía cổng kết nói với H.323, gateway dùng giao thức kiểm tra
báo hiệu H.245 để trao đổi khả năng. Giao thức báo hiệu cuộc gọi
——ễ=--.ễszsz-.-.Ỷ-Ỷ-.ơợơ-zẳ-mẳnyynyy-.zẳễ.-.-.-z.z-.-.ờ.-‹.nsnsẳễễs-z-.ẳễễ--ơờợớẳễngzơơờớứửtơơờợớốennngnaaaemneeaeen
CHƯƠNG 1V: GIỚI THIỆU GIAO THỨC H.323
H.225 dùng để thiết lập và giải phóng cuộc gọi và giao thức RAS cho việc đăng ký các endpoint với gatekeeper. Về phía PSTN, gateway sử dụng giao thức báo hiệu trong mạng ISDN và SS7.
Terminal giao tiếp với gateway sử dụng giao thức kiểm tra báo hiệu H.245 và giao thức báo hiệu cuộc gọi H.225. Gateway chuyển đổi các giao thức này theo kiểu transparent đối với thiết bị liên lạc trên mạng không dùng H.323 và ngược lại. Gateway cũng tiến hành thiết lập và giải phóng cuộc gọi ở cả mạng H.323 và mạng không dùng H.323. Việc chuyển đổi khuôn dạng tín hiệu âm thanh, hình ảnh, số liệu cũng được thực hiện tại gateway. Việc chuyển đổi giữa âm thanh và hình ảnh có thể không cần thiết nếu như cả hai ,phía terminal tìm thấy một hình thức giao tiếp chung. Gateway có thể thực hiện nhiều cuộc gọi đồng thời giữa mạng H.323 và mạng non-H.323.
4.3.2 Chức năng của Gatekeeper
Gatekeeper cung cấp chức năng kiểm tra Cuộc gọi cho các endpoint, như việc chuyển đổi địa chỉ và quả lý băng thông. Gatekeeper trong mạng có thể tuy chọn, nếu chúng có mặt trong mạng, terminal và gateway phải sử dụng các dịch vụ của chúng. Chuẩn H.323 đồng thời định nghĩa các dịch vụ mà gatekeeper phải cung cấp và xác định các chức năng tuỳ chọn khác mà nó có thê cung cấp.
Một chức năng khác của gatekeeper là thực hiện báo hiệu tìm đường cuộc gọi. Endpoint gửi các tín hiệu báo hiệu cuộc gọi tới gatekeeper để gatekeeper tìm đường tới endpoint đích. Các endpoint có thể luân phiên gửi trực tiếp các tín hiệu báo hiệu cuộc gọi tới các endpoint tương đương.
Gatekeeper là tuỳ chọn trong hệ thống H.323, các dịch vụ cung cấp bởi gatekeeper có thể được định nghĩa bằng RAS và bao gồm cả việc chuyển đổi địa chỉ, kiểm tra việc tiếp nhận cuộc gọi, kiểm tra băng thông và quản lý vùng H.323.
Nhiệm vụ của Gatekeeper
e« Chuyên đổi địa chỉ
Cuộc gọi khởi tạo trong mạng H.323 có thể sử dụng một địa chỉ hình thức để định nghĩa địa chỉ của terminal đích. Cuộc gọi thiết lập ngoài mạng H.323 và được nhận ở gateway bằng cách sử dụng số điện thoại E.164 để định địa chỉ terminal đích. Gatekeeper phiên dịch số điện thoại hoặc địa chỉ hình thức sang địa chỉ IP sử dụng trong mạng.
« Kiểm tra việc tiếp nhận đăng ký
—ỶỶ-èẳ-ơợa‹a‹œœằẳ‹-.aớợớớẳẵšằớãẳiẳơờ-‹ợơợ‹xềẳễơz-‹ẳẫễ-ỳ-ờợa‹-ằẳẶéizợœằẶằẵẳéễsssơơaassassasasasarzs.-‹-ơẳơẳơằẳẳmơờơợớgasnnẳïẳämaeem
CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU GIAO THỨC H.323
Gatekeeper có thể kiểm tra việc tiếp nhận các endpoint trong mạng H.323 bằng cách sử dụng các thông điệp RAS, yêu cầu, xác nhận, từ chối tiếp nhận (ARQ Admission Request, ACF Admission Confirm, ARL Admission Reject). Việc kiểm tra đăng ký có thể là hàm rỗng có nghĩa là chấp nhận đăng ký của mọi endpoint trong mạng H.323.
e« Kiểm tra băng thông
Gatekeeper chiệu trách nhiệm kiểm tra băng thông bằng cách gửi các thông điệp RAS,yêu cầu, xác nhận và loại bỏ băng thông (BRQ Bandwdith Request, BCF Bandwidth Confirm, BRJ Bandwidth Reiject ). Nếu mạng đã được định sẵn số kết nói tối đa thực hiện đồng thời trên mạng H.323, gatekeeper sẽ từ chối bát kỳ đăng ký thêm nào vượt ngoài giới hạn trên, băng thông có thể tiết kiệm cho _các ứng dụng khác. Chức năng kiểm tra băng thông có thể là hàm rỗng chấp nhận mọi yêu cầu thay đổi băng thông.
Các chức năng tuỳ chọn của Gatekeeper
« Kiểm tra báo hiệu cuộc gọi
Gatekeeper có thể tìm đường cho các tín hiệu báo nhiệu giữa H.323 endpoint. Trong kết nối điểm- điểm, gatekeeper có thể xử lý các thông điệp báo hiệu cuộc gọi H.225. Gatekeeper cho phép các thông điệp trên được gửi trực tiếp luân phiên giữa các endpoint trong mạng.
e Cho phép cuộc gọi
Khi tiếp nhận các thông điệp báo hiệu cuộc gọi, gatekeeper có thể tiếp nhận hoặc từ chối cuộc gọi đến từ terminal hoặc các endpoint.
se Quản lý cuộc gọi
Gatekeeper có thể chứa thông tin về các cuộc gọi đang thực hiện trên mạng H.323 để có thể cập nhật việc thay đổi băng thông hoặc tìm đường lại cho các cuộc gọi tới các endpoint khác tránh quá tải trên một đường dây thoại.
4.4 User Datagram Protocol ( UDP )
UDP thực hiện truyền số liệu với số header hạn chế tối đa vì giao
thức này không đòi hỏi kiểm tra qua lại giữa bên thu và phát. Các gói tìm đường độc lập để đến nơi nhận, do đó không đảm bảo dữ liệu được nhận đầy đủ và đúng thứ tự. Tuy nhiên thời gian truyền dữ liệu ngắn và độ hiệu quả sử dụng gói cao nên giao thức UDP được sử dụng trong VoIP.
Cấu trúc gói UDP
_—s“ÏẮẫïẳễẳzsaaơnzszaxasasasaơaơrnananrnrnrnrnrararaanaơơơaơơơơơ-emmm
CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU GIAO THỨC H.323
Source port Destination Port
Length Checksum Data Source port
tuỳ chọn, không bắt buộc. Khi được chọn, giá trị của trường chỉ port sử dụng trong quá trình gởi datagram và cũng có thể là port nhận trả lời từ các nguôn thông tin khác. Nêu không được chọn, trường được đặt ở giá trị 0.
Destination port : mang môt địa chỉ IP đích đặc biệt.
Leght : số octet trong datagram . Checksum : Trường kiểm tra
4.5 Giao thức thời gian thực RTP —- Real Time Transport Protocol RTP là một giao thức để xác định thời gian trễ của các tín hiệu trong gói. RTP được đặt ở lớp trên của UTP và IP. Gói RTP chứa thông tin cung cấp cho các trạm chuyển mạch, trong đó hai thông số quan trọng nhất là thông tin về số thứ tự gói (sequence number ) và thời gian được đóng dâu ( Time Stamp ) môi khi qua một router.
Cấu trúc cơ bản một header RTP
Version IHL Type of service Total length
Identification Flags Fragment offset
Time of live Protocol Header checksum
1 Source Address Destination Address Options Padding
Source port Destination port
Length Checksum V ỊP |X |CC |M |PT Sequence number Time stamp Synchronization Source —cccc---..T——————mm—>>naơơaơaaaanaananaaanaaơam CO CC SG — —— CGGBTHẫãằãằẽẵẽẫẵẳsg.ssam Trang 72
CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU GIAO THỨC H.323
Time stamp là khoảng thời gian lấy mẫu của byte đầu tiên trong một
gói RTP. Thời gian lây mẫu được điều khiển tăng đều và tuyến tính theo thời gian xung đồng hồ để đồng bộ thời gian khi tính toán jitter. 4.6 Giao thức RTCP —- Real Time Transport Control Protocol
Mặc dù giao thức RTP là một giao thức độc lập, nhưng thường được
hỗ trợ bởi giao thức RTCP. RTCP trả về nguồn thông tin về sự truyền
thông và các thành phần đích. Giao thức điều khiển này cho phép gửi về nguồn các thông số về bên thu và tự thích nghi với bên phát về kiểu nén tín hiệu và điều chỉnh lưu lượng dữ liệu cho phù hợp với bên phát.
Tuỳ thuộc vào giao thức RTP được sử dụng cho loại dữ liệu nào mà RTCP cung cấp các thông báo điêu khiển khác nhau. Nói chung RTCP cung cấp 4 loại thông điều khiển chính như sau:
SR ( Sender Report ): thông báo này chứa các thống kê liên
quan đến sự truyền thông (phần trăm tốn hao, số gói dữ liệu bị mắt,
khoảng delay ). Các thông báo này phát ra từ máy phát trong một
phiên truyền thông.
RE ( Receiver Report ): thông báo này chứa các thống kê liên quan đên sự giao tiêp giữa các endpoint. Các thông báo này phát ra từ máy thu trong một phiên truyên thông.
SDES ( Source Description ): các thông số mô tả nguồn.
BYE : message thông báo kết thúc tham gia vào một phiên truyền thông. Cấu trúc : 0 16 15 31
Version Padding Report Packet Length
Couter Type
Rapports
Version : 2 bit, xác định version của giao thức RTP.. Padding : 1bit. =
_Report Counter : 5 bit, chứa số thông báo trong một gói ( mỗi một
nguôn có một thông báo ).
Packet Type :8 bit, xác định các thông báo của gói.
CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU GIAO THỨC H.323
Length : 16 bit, chiều dài gói.
4.7 Giao thức RSVP — Resource Reservation Protocol
Hỗ trợ cho giao thức RTP, giao thức RSVP có thể giải quyết tạm thời
các lỗi có thể xảy ra trên đường truyền để đảm bảo các tham số chất
lượng. Giao thức RTP chỉ kiểm tra sự truyền thông điểm điểm, không
quản lý các tham số liên kết trên mạng. RSVP không những tác động ở máy phát và máy thu mà còn tác động những router trên mạng.
RSVP thiết lập và duy trì kết nối duy nhất cho một luồng. dữ liệu,
xác lập một hệ thống quản lý thứ tự các gói và tạo modul điều khiển