Để thiết lập cuộc gọi qua mạng IP, H.323 thiết lập một hệ thống mạng với 4 thănh phần cơ bản :
- Terminals (câc thiết bị đầu cuối) - Gateway
- Gatekeeper
- MCU – multipoint control unit (đơn vị điều khiển đa điểm) Mạng liín kết 4 loại thiết bị năy cung cấp dịch vụ truyền thông đa
Thiết bị đầu cuối lă thănh phần giao tiếp trực tiếp với người sử dụng. Để phục vụ cho quâ trình truyền thông đa phương tiện câc đầu cuối giao tiếp với người sử dụng có thể có một trong câc tính năng sau :
- Lă thiết bị đầu cuối thoại. (Audio Equipment) - Câc thiết bị đầu cuối video. (Video Equipment) - Câc thiết bị dữ liệu. (Data Equipment)
Chức năng câc thiết bị đầu cuối trong hệ thống H.323 bao gồm: - Thực hiện quâ trình mê hoâ tín hiệu thoại theo câc chuẩn
G.711, G.729, G.728,… hay mê hoâ tín hiệu video theo chuẩn H.261, H.263 .
- Cung cấp kính truyền dữ liệu qua mạng. Câc dịch vụ truyền dữ liệu mă câc đầu cuối mạng có thể hổ trợ bao gồm : truy xuất cơ sở dữ liệu, truyền file, …
- Cung cấp chức năng phục vụ cho quâ trình thiết lập, giải toả vă quản lý cuộc gọi theo chuẩn H.245, H.225.
- Thiết lập câc định dạng thông tin phù hợp cho quâ trình giao tiếp thông tin với người sử dụng vă với mạng.
Trong đó thănh phần system control (điều khiển hệ thống) sẽ chịu trâch nhiệm cho quâ trình thiết lập, giải toả vă điều khiển cuộc gọi từ phía đầu cuối.
2. Gateway
Gateway lă một phần tử không nhất thiết phải có trong một giao tiếp của câc phần tử H.323, nó đóng vai trò lăm phần tử cầu nối vă chỉ tham gia văo một cuộc gọi khi có sự chuyển tiếp từ mạng H.323 (ví dụ như mạng LAN hoặc Internet) sang mạng phi H.323 (ví dụ như mạng SCN hoặc PSTN).
Gateway thực hiện một số chức năng như:
- Chuyển đổi giữa câc dạng khung truyền dẫn (ví dụ như từ H.225.0 thănh H.221 vă ngược lại)
Chuyển đổi giữa câc thủ tục giao tiếp (ví dụ như từ H.245 thănh H.242 vă ngược lại)
- Chuyển đổi giữa câc dạng mê hoâ khâc nhau của câc luồng tín hiệu hình ảnh cũng như đm thanh (ví dụ như từ tín hiệu đm thanh mê hoâ theo G.729 thănh tín hiệu đm thanh mê hoâ theo G.721)
- Thiết lập vă xoâ cuộc gọi ở cả phía mạng LAN cũng như phía mạng chuyển mạch PSTN.
3. Gatekeeper
Gatekeeper lă phần tử không nhất thiết phải tồn tại trong cấu trúc mạng H.323. Tuy vậy GK lă thănh phần được khuyến nghị nín sử dụng khi thiết kế câc mạng H.323, việc sử dụng GK trong mạng mang lại nhiều ưu điểm sau :
- Quản lý mạng được tập trung tại GK nhờ đó đồng bộ hoạt động của tất cả câc thănh phần trín mạng. - Cấu hình mạng đơn giản, dễ dăng cho việc phât
triển mạng về sau nhờ câc thănh phần trín mạng được nối đến GK, loại bỏ kết nối trực tiếp giữa câc
Phiín dịch địa chỉ - Gatekeeper sẽ thực hiện việc chuyển đổi từ một địa chỉ hình thức (tín miền) của câc thiết bị đầu cuối vă Gateway sang địa chỉ truyền dẫn thực trong mạng (địa chỉ IP). Chuyển đổi năy dựa trín bảng đối chiếu địa chỉ được cập nhật thường xuyín bằng bản tin đăng ký dịch vụ của câc đầu cuối. •Quản lý truy nhập - Gatekeeper sẽ chấp nhận một truy nhập
mạng LAN bằng câch sử dụng câc bản tin H.225.0 lă ARQ/ACF/ARJ. Việc điều khiển năy dựa trín độ rộng băng thông vă đăng ký dịch vụ hoặc câc thông số khâc do nhă sản xuất qui định. Đđy cũng có thể lă một thủ tục rỗng có nghĩa lă chấp nhận mọi yíu cầu truy nhập của câc thiết bị đầu cuối. •Kiểm soât băng thông - Gatekeeper hỗ trợ việc trao đổi câc bản
tin H.225.0 lă BRQ/BCF/BRJ để điều khiển độ rộng băng thông của một cuộc gọi. Đđy cũng có thể lă một thủ tục rỗng có nghĩa lă nó chấp nhận mọi yíu cầu về sự thay đổi độ rộng băng thông.
Điều khiển vùng (zone)- ở đđy chữ vùng đặc trưng cho tập hợp tất cả câc phần tử H.323 gồm thiết bị đầu cuối, Gateway, MCU có đăng ký hoạt động với Gatekeeper. Cơ chế điều khiển của Gatekeeper để thực hiện liín lạc giữa câc phần tử trong vùng cũng như từ vùng năy sang vùng khâc sẽ được trình băy sau.
Câc chức năng không bắt buộc của Gatekeeper :
Điều khiển bâo hiệu cuộc gọi - Gatekeeper có thể lựa chọn giữa hai phương thức điều khiển bâo hiệu cuộc gọi lă: nó kết hợp với kính bâo hiệu trực tiếp giữa câc đầu cuối để hoăn thănh bâo hiệu cuộc gọi hoặc chỉ sử dụng câc kính bâo hiệu của nó để xử lý bâo hiệu cuộc gọi. Khi chọn phương thức định tuyến bâo hiệu cuộc gọi trực tiếp giữa câc đầu cuối, thì Gatekeeper sẽ không phải giâm sât bâo hiệu trín kính H.225.0.
Hạn chế truy nhập - Gatekeeper có thể sử dụng bâo hiệu trín kính H.225.0 để từ chối một cuộc gọi của một thiết bị đầu cuối
khi nhận thấy có lỗi trong việc đăng ký. Những nguyín nhđn từ chối bao gồm: một Gateway hoặc đầu cuối đăng ký hạn chế gọi đi mă lại cố gắng thực hiện một cuộc gọi đi vă ngược lại hoặc một đầu cuối đăng ký hạn chế truy nhập trong những giờ nhất định.
•Giâm sât độ rộng băng thông - Gatekeeper có thể hạn chế một lượng nhất định câc đầu cuối H.232 cùng một lúc sử dụng mạng. Nó có thể thông qua kính bâo hiệu H.225.0 từ chối một cuộc gọi do không có đủ băng thông để thực hiện cuộc gọi. Việc từ chối năy cũng có thể xảy ra khi một đầu cuối đang hoạt động yíu cầu thím băng thông. Đđy có thể lă một thủ tục rỗng nghĩa lă tất cả mọi yíu cầu truy nhập đều được đồng ý. Giâm sât cuộc gọi - Một ví dụ cụ thể về chức năng năy của
Gatekeeper lă nó lưu danh sâch tất cả câc cuộc gọi H.323 hướng đi đang thực hiện để chỉ thị câc thuí bao bị gọi năo đang bận vă cung cấp thông tin cho chức năng quản lý độ rộng băng thông.
4.Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU)
Đơn vị điều khiển đa điểm lă thănh phần hổ trợ việc thực thi câc dịch vụ đăm thoại hội nghị trong mạng H.323. Mỗi MCU bao gồm một MC (Multipoint Controller) vă một hay nhiều MP (Multipoint Processor).
MC thực hiện việc trao đổi dung lượng giữa câc đầu cuối để thiết lập băng thông sử dụng cho cuộc đăm thoại đồng thời MC còn thực hiện chức năng xĩt duyệt băng thông để cấp phât cho câc đầu cuối. MC cũng có thể được lắp đặt tại câc đầu cuối, getway trong mạng.
MP lă thănh phần tiếp nhận câc dòng thông tin thoại, video hay dữ liệu vă phđn phối chúng đến câc đầu cuối tham gia văo cuộc đăm thoại hội nghị.
Cuộc đăm thoại hội nghị có thể được thực hiện theo cơ chế tập trung (centralize) hay phđn tân (decentralize). MCU lă thănh phần bắt buộc trong cơ chế tập trung vì nó lă thănh phần xử lý trung tđm cho cuộc đăm thoại. Còn trong chế độ phđn tân, cuộc gọi sẽ được thực hiện thông qua câc MC được căi đặt ở câc đầu cuối tham gia văo
đăng nhập, điều khiển hay thiết lập câc kính logic phục vụ cho quâ trình truyền thoại.
Họ giao thức bâo hiệu H.323 có thể sử dụng giao thức TCP hay UDP như lă phương tiện để truyền tải câc bản tin. Câc giao thức TCP vă UDP đều có những ưu nhược điểm riíng của chúng vă việc kết hợp sử dụng chúng sẽ đảm bảo được tính linh hoạt cũng như tối ưu tiến trình thiết lập cuộc gọi trong mạng IP.
Tập giao thức bâo hiệu H.323 được phđn thănh 3 nhóm phụ thuộc văo chức năng của chúng :
* Câc giao thức thực thi quâ trình đăng ký, đăng nhập vă thông bâo trạng thâi câc đầu cuối trong mạng (Registration, Admission and Status - RAS). Đđy lă tập giao thức được thực hiện trước khi tiến trình thiết lập cuộc gọi được bắt đầu. * Tập giao thức điều khiển cuộc gọi : được sử dụng để kết nối,
duy trì vă giải phóng cuộc gọi giữa câc đầu cuối.
* Giao thức bâo hiệu quâ trình truyền tải vă điều khiển dòng dữ liệu đa phương tiện. Giao thức năy cung cấp một kính H.245 mang câc bản tin điều khiển dòng dữ liệu. Kính năy được duy trì trong suốt cuộc gọi giữa hai đầu cuối.
1.Kính bâo hiệu RAS :
- Kính bâo hiệu RAS được thiết lập trước khi quâ trình thực thi cuộc gọi được bắt đầu. Kính RAS sử dụng giao thức UDP lăm phương tiện truyền tải câc bản tin. Điều năy có nghĩa lă câc bản tin RAS không đươc đảm bảo sẽ đến đích một câch chắc chắn, tuy nhiín nó sẽ giảm được thời gian thiết lập kính RAS , vă do đó giảm tổng thời gian cần thiết cho việc thiết lập cuộc gọi.
- Bâo hiệu RAS lă thủ tục bắt buộc phải được thực hiện khi trong mạng sử dụng câc Gatekeeper (GK). Nếu mạng được cấu hình không sử dụng câc GK thì không cần phải thiết lập kính RAS.
Câc loại bản tin RAS
Loại bản tin Bản tin
gởi từ GW
Bản tin gởi từ GK
Tìm kiếm GK quản lý vùng GRQ GCF / GRJ
Đầu cuối đăng ký văo vùng quản lý của GK RRQ RCF / RRJ
GK
Câc đầu cuối xin truy nhập sử dụng câc tăi
nguyín mạng để thiết lập cuộc gọi ARQ ACF / ARJ
Yíu cầu GK xâc định vị trí đầu cuối đích LRQ LCF / LRJ
Yíu cầu GK cấp phât băng thông để thiết lập
cuôc gọi BRQ BCF / BRJ
Thông bâo tăi nguyín hiện có của câc đầu cuối cho GK
RAI RAC
GK yíu cầu câc đầu cuối xâc định thông tin trạng thâi hoạt động
IRQ IRR
a) Tìm kiếm Gatekeeper
Đđy lă tiến trình bắt buộc của mỗi đầu cuối trước khi nó có thể đăng nhập văo mạng. Để thực hiện việc tìm kiếm GK, câc đầu cuối sử dụng bản tin GRQ (Gatekeeper Request). Trong khi đó để đâp ứng cho câc yíu cầu của câc đầu cuối GK sẽ gởi trả về bản tin GCF hay GRJ.
- Bản tin GCF thông bâo địa chỉ truyền tải của GK trín kính RAS cho câc đầu cuối.
- Bản tin GRJ thông bâo cho câc đầu cuối trín mạng rằng GK không chấp nhận việc dăng ký của chúng, nguyín nhđn lă do câc lỗi về cấu hình mạng như : sử dụng địa chỉ trùng lắp,…
Quâ trình tìm kiếm GK sẽ được thực hiện theo cơ chế unicast hay multicast.
- Theo cơ chế unicast, câc bản tin GRQ sẽ được gởi trín cổng 1719 của giao thức UDP với địa chỉ IP mặc định đê được cấu hình cho nó.
- Trong cơ chế multicast , để tìm GK câc đầu cuối phải phât câc bản tin của nó theo địa chỉ multicast 224.0.1.41 vì nó không được cấu hình địa chỉ IP mặc định của GK trín mạng. Theo phương thức năy, một đầu cuối có thể nhận được nhiều bản tin GCF từ câc GK trín mạng. Khi đó nó phải có cơ chế để lựa chọn một trong số câc GK đó.
H.323 ID (như user@domain.com) hay số điện thoại E.164 của chúng.
GK sẽ gởi RCF để chấp nhận yíu cầu đăng ký hay RRJ để từ chối việc đăng ký của câc đầu cuối.
Câc đầu cuối cũng có thể yíu cầu xóa bỏ quâ trình đăng ký văo mạng bằng câch gởi đi bản tin URQ. Theo đó câc GK sẽ trả lời bằng câc bản tin UCF hay URQ để chấp nhận hay thông bâo rằng câc đầu cuối chưa hề đăng ký với nó.
c) Xâc định quyền truy nhập mạng :
Trước khi có thể gởi câc bản tin yíu cầu thiết lập cuộc gọi qua mạng, câc đầu cuối phải được sự chấp thuận cho đăng nhập sử dụng tăi nguyín mạng của GK. Quâ trình đăng nhập được thực hiện thông qua việc trao đổi 3 bản tin sau đđy giữa GK vă GW :
- ARQ – yíu cầu được đăng nhập văo mạng của câc đầu cuối.
- ACF – chấp nhận sự đăng nhập văo mạng của câc đầu cuối.
- ARJ – không đồng ý cho câc đầu cuối đăng nhập văo mạng có thể do băng thông của mạng không đâp ứng được cuôc gọi mă đầu cuối yíu cầu. d) Xâc định vị trí đầu cuối :
Bộ ba bản tin LRQ, LCF vă LRJ được trao đổi giữa câc đầu cuối vă câc GK trong trường hợp thông tin địa chỉ đầu cuối đích không được xâc định một câch đầy đủ ở đầu cuối chủ gọi. Theo đó GK sẽ gởi một thông bâo về địa chỉ đầy đủ của đầu cuối đích cho đầu cuối nguồn.
e) Thông bâo trạng thâi đầu cuối :
Câc bản tin thông bâo trạng thâi sẽ thông bâo về tình trạng của câc đầu cuối đê dăng nhập văo mạng cho GK. Câc GK có thể thu thập câc thông tin về trạng thâi thông qua việc gởi csac bản tin yíu cầu gởi thông tin trạng thâi đầu cuối IRQ. Câc đầu cuối sẽ gởi đâp ứng bằng câc bản tin ICF.
2. Kính bâo hiệu cuộc gọi H.225 :
Sau khi truy nhập văo mạng, câc đầu cuối H.323 có thể gởi yíu cầu thiết lập cuộc gọi qua kính H.225. Kính H.225 lă kính mang câc thông tin thông bâo yíu cầu thiết lập hay giải toả cuộc gọi giữa câc đầu cuối trín mạng VoIP, H.225 còn mang câc thông bâo chấp nhận kết nối hay không thể thực hiện kết nối từ đầu cuối bị gọi.
a)Câc loại bản tin bâo hiệu H.225 :
Một số bản tin bâo hiệu thường gặp :
- Set up : thông bâo yíu cầu thiết lập cuộc gọi từ đầu cuối vă mang thông tin về địa chỉ cũng như tín miền của thuí bao chủ gọi.
- Call proceeding : cho biết đầu cuối đích đê nhận được yíu cầu vă quâ trình thiết lập cuộc gọi đang được bắt đầu.
- Alerting : thông bâo tín hiệu chuông đang được gởi đến đầu cuối đích, chờ thuí bao nhấc mây.
- Connect : lă bản tin được gởi từ đầu cuối đích ngay khi thuí bao nhấc mây. Bản tin năy còn thông bâo địa chỉ đầu cuối (gồm giâ trị số cổng vă địa chỉ IP) để thiết lập kính điều khiển H.245.
- Realease complete : thông bâo giải tỏa cuộc gọi, giải phóng kết nối. Bản tin năy được gởi đi khi một trong hai đầu cuối tham gia cuộc hội thoại gâc mây.
b)Định dạng câc bản tin bâo hiệu H.225 :
Câc bản tin bâo hiệu cuộc gọi được gởi đi trín kết nối TCP được thiết lập giữa 2 đầu cuối. Câc bản tin H.225 được cấu thănh theo định dạng vă câc thănh phần thông tin được xâc lập trong câc bản tin bâo hiệu Q.931 sử dụng trín mạng ISDN . Câc thănh phần bản tin H.225 bao gồm :
- Trường phđn loại giao thức (Protocol discriminator) : xâc lập giâ trị 08H đối với câc bản tin H.225.
-Trường xâc định giâ trị tham chiếu cuộc gọi (Call Reference Value - CRV) gồm 2 byte, giâ trị năy được xâc lập ở phía đầu cuối chủ gọi vă sẽ được sử dụng
hay cả 2 sẽ được truyền qua kính.
- Trường chỉ thị phương thức xâc lập địa chỉ của câc đầu cuối trín mạng. Chẳng hạn giâ trị 1001 sẽ thông bâo rằng địa chỉ của câc đầu cuối trong mạng được xâc lập theo địa chỉ mạng riíng (private network). Trong trường hợp thuí bao bị gọi lă thuí bao PSTN thì trường năy sẽ mang số mê vùng.
- Trường chỉ thị số thuí bao chủ gọi.
- Trường user to user của bản tin mang câc thông tin : Số nhận dạng giao thức (số version của H.225). Địa chỉ cổng của kính H.245 (thông tin năy chỉ được
sử dụng trong trường hợp đầu cuối chấp nhận kết nối vă được thông bâo trong câc bản tin connect).
Thông tin nhận dạng thiết bị thiết lập cuộc gọi (thiết bị đầu cuối năy có thể lă MCU, Getway,…).
Xâc định vùng quản lý của đầu cuối nguồn cũng như đầu cuối đích.
Nhận dạng cuộc gọi (Call ID) được thiết lập bởi đầu cuối chủ gọivă phải lă duy nhất trín toăn mạng. Đối với câc cuộc gọi hội nghị, trường năy còn xâc