c) Gatekeeper
Một GK được xem là bộ nóo của mạng H.323, nú chớnh là điểm trung tõm cho mọi cuộc gọi trong mạng H.323. Mặc dự là thành phần tựy chọn nhưng GK cung cấp cỏc dịch vụ quan trọng như việc dịch địa chỉ, sự ban quyền và nhận thực cho đầu cuối terminal và GW, quản lý băng thụng, thu thập số liệu và tớnh cước.
Ngoài ra nú cũng cung cấp dịch vụ định tuyến cuộc gọi. Đõy là một chức năng cú rất nhiều ưu điểm vỡ quỏ trỡnh giỏm sỏt cuộc gọi cũng như định tuyến qua GK sẽ cung cấp hoạt động mạng tốt hơn. Điều này là do việc GK đưa ra quyết định định tuyến dựa trờn rất nhiều yếu tố, vớ dụ như yếu tố cõn bằng tải giữa cỏc GW.
Cỏc chức năng cần thiết của một GK:
- Dịch địa chỉ (Address Translation): một cuộc gọi đi trong mạng H.323 cú thể dựng bớ danh (alias) để chỉ địa chỉ của đầu cuối đớch (destination terminal). Do đú ta cần phải sử dụng chức năng này để dịch bớ danh sang địa chỉ H.323.
- Quản lý việc thu nhận đầu cuối (Admission Control): GK sử dụng bỏo hiệu RAS để quản lý việc tham gia vào mạng H.323 để cú thể tham gia vào một kết nối nào đú của cỏc đầu cuối dựa vào một số tiờu chuẩn như băng thụng cũn trống, sự cho phộp hay một số tiờu chuẩn khỏc mà một số yờu cầu đặc biệt khỏc đũi hỏi đỏp ứng.
- Điều khiển băng thụng (Bandwidth Control): GK điều khiển băng thụng bằng bỏo hiệu RAS. Vớ dụ nếu người điều hành mạng đó xỏc định số cuộc gọi tối đa được thực hiện cựng lỳc thỡ mạng cú quyền từ chối bất cứ cuộc gọi nào khi số cuộc gọi tại thời điểm đú đó đạt đến ngưỡng này.
- Quản lý vựng hoạt động (Zone management): GK chỉ cú thể thực hiện cỏc chức năng trờn đối với cỏc terminal, GW và MCU thuộc vựng quản lý của nú. Hay núi cỏch khỏc GK định nghĩa cỏc đầu cuối (endpoint) nú quản lý. Cỏc chức năng tựy chọn của GK:
- Bỏo hiệu điều khiển cuộc gọi (Call Control Signaling): Đõy gọi là chế độ bỏo hiệu cuộc gọi giỏn tiếp qua GK để phõn biệt với bỏo hiệu trực tiếp. - Chấp nhận cuộc gọi (Call Authorization): GK cú quyền quyết định cho
một đầu cuối (endpoint) cú thể thực hiện một cuộc gọi hay khụng.
- Quản lý cuộc gọi (Call Management): chức năng này cho phộp GK lưu trữ tất cả cỏc thụng tin về cỏc cuộc gọi mà nú xử lý (cỏc cuộc gọi xuất phỏt từ vựng hoạt động của nú).
d) Multipoint Control Unit
Multipoint Control Unit (MCU) là thành phần hỗ trợ trong dịch vụ hội nghị đa điểm cú sự tham gia của từ 2 terminal H.323 trở lờn. Mọi terminal tham gia vào hội nghị đều phải thiết lập một kết nối với MCU. Và MCU quản lý tài nguyờn phục vụ cho hội nghị, thương lượng giữa cỏc terminal để xỏc định loại codec (Coder/ Decoder) nào cho tiếng và hỡnh được sử dụng đồng thời xử lý dũng thụng tin truyền.
Một MCU bao gồm 2 thành phần con: bộ điều khiển đa điểm (Multipoint Controller- MC) và thành phần tựy chọn bộ xử lý đa điểm (Multipoint Processor- MP).
Hỡnh 3.11 - Cấu tạo của Multipoint Control Unit
- Bộ điều khiển đa điểm (Multipoint Controller - MC) cú nhiệm vụ thiết lập và quản lý hội thoại nhiều bờn qua H.245. MC cú thể được đặt trong Gatekeeper, Gateway, Terminal hoặc MCU.
- Bộ xử lý đa điểm (Multipoint Processor – MP): Đúng vai trũ trộn tớn hiệu, phõn kờnh và lưu chuyển dũng bit trong quỏ trỡnh giao tiếp giữa cỏc bờn tham gia hội thoại.
Đối với MCU tập trung thỡ cú đầy đủ MC và MP. Đối với MCU phõn quyền thỡ chỉ cũn chức năng của MC. Sự khỏc nhau ở chỗ trong hội thoại phõn quyền, cỏc bờn trao đổi trực tiếp với nhau mà khụng phải thụng qua MCU. Ngoài ra, người ta cú thể kết hợp giữa hai loại này tạo thành MCU lai ghộp.
3.2.1.3. Cỏc giao thức thuộc H323
a) Giao thức bỏo hiệu RAS (H.225.0)
Giao thức RAS (Registration, Admission and Status) là giao thức được sử dụng để thực hiện việc đăng ký, quản lý việc tham gia của cỏc đầu cuối, thay đổi băng thụng, trao đổi trạng thỏi và loại bỏ đăng ký giữa cỏc đầu cuối với GK. Cỏc bản tin RAS sẽ được trao đổi qua kờnh bỏo hiệu RAS và kờnh bỏo hiệu này sẽ được thiết lập đầu tiờn trước khi cỏc kờnh khỏc được thiết lập. Ngoài ra, cỏc bản tin RAS được truyền qua giao thức UDP khụng tin cậy nờn việc trao đổi cỏc bản tin này cú thể bị timeout và dẫn đến việc chỳng sẽ được phỏt lại. Cỏc bản tin RAS truyền qua UDP nhờ cỏc cổng 1718 (cho multicast) và 1719 (cho unicast - cú nghĩa là chỉ truyền đến 1 nơi nhận).
Phần lớn cỏc bản tin RAS cú 3 loại: yờu cầu (request, thường được viết tắt xRQ), xỏc nhận (confirm, viết ngắn gọn là xCF) và từ chối (reject, viết gọn là xRJ).
Bỏo hiệu RAS cú cỏc chức năng cơ bản như sau:
- Tỡm kiếm GK (Gatekeeper discovery): cho phộp một đầu cuối xỏc định GK điều khiển nú. Quỏ trỡnh này cú thể được thực hiện động hay tĩnh. Đối với quỏ trỡnh xỏc định tĩnh thỡ đầu cuối đó biết trước địa chỉ (transport address) hay địa chỉ mạng của GK quản lý nú. Đối với quỏ trỡnh xỏc định động thỡ đầu cuối sẽ phỏt đi bản tin multicast GRQ (Gatekeeper discovery Request) để tỡm GK điều khiển mỡnh. Cỏc GK sẽ phản hồi bằng bản tin GCF (confirm) để trả lời cho bản tin trờn nếu nú chớnh là GK điều khiển của đầu cuối đú. Ngược lại nú sẽ đỏp ứng bằng bản tin GRJ (reject). Cú thể cú 1 hay nhiều GK là GK điều khiển của đầu cuối đưa ra yờu cầu.
- Đăng ký (Endpoint Registration): quỏ trỡnh đăng ký được cỏc đầu cuối sử dụng để tham gia vào một vựng hoạt động đồng thời nú thụng bỏo cho GK quản lý nú địa chỉ truyền tải cũng như bớ danh (alias) của mỡnh. Đầu cuối muốn đăng ký đến 1 GK nào đú sẽ gởi bản tin RRQ (Registration Request). Nếu GK đồng ý cho đầu cuối tham gia vào mạng sẽ đỏp ứng cho đầu cuối bằng bản tin RC (confirm). Nếu khụng thỡ đầu cuối sẽ nhận được phản hồi RRJ (reject) và nú sẽ khụng được GK cung cấp bất cứ một dịch vụ nào.
- Xỏc định vị trớ của đầu cuối (Endpoint Location): đõy là quỏ trỡnh xỏc định địa chỉ truyền tải của một endpoint trong trường hợp chỉ biết bớ danh của nú. Cả GK hay đầu cuối cú thể thực hiện chức năng này. Bờn cú yờu cầu xỏc định đầu cuối sẽ phỏt bản tin LRQ (Location Request). Nơi nhận yờu cầu cú đỏp ứng được hay khụng thể hiện qua bản tin phản hồi LCF (confirm) hay LRJ (reject).
- Điều khiển việc tham gia (Admission control): đõy là quỏ trỡnh xem xột sự cho phộp tham gia của một endpoint nào đú vào một phiờn làm việc. Đầu tiờn, endpoint muốn tham gia vào phiờn làm việc thỡ nú sẽ gởi yờu cầu đến GK quản lý nú bằng một bản tin ARQ (Admission Request). Nếu GK chấp nhận thỡ nú sẽ đỏp ứng bằng bản tin ACF (confirm), ngược lại thỡ bản tin ARJ (reject) sẽ được trả về.
- Thoỏt khỏi kết nối (Disengage): khi cú 1 đầu cuối muốn thoỏt khỏi một kết nối thỡ nú sẽ gởi đến GK bản tin DRQ (Disengage Request). Nếu yờu cầu trờn
được đồng ý nú sẽ nhận được đỏp ứng DCF (confirm), ngược lại sẽ nhận được DRJ (reject).
- Sự thay đổi băng thụng (Bandwidth change): đõy là chức năng yờu cầu thay đổi băng thụng cho một kết nối nào đú, cú thể được yờu cầu bởi endpoint tham gia kết nối đú hay GK. Bờn muốn thay đổi băng thụng sẽ phỏt ra bản tin BRQ (Bandwidth Request). Bờn nhận yờu cầu này nếu chấp nhận sẽ phản hồi bằng bản tin BCF (confirm), ngược lại sẽ đỏp ứng bằng bản tin BRJ (reject).
- Trao đổi thụng tin trạng thỏi (Status hay cũn gọi là Information): là quỏ trỡnh được sử dụng bởi GK và endpoint để EP thụng bỏo cho GK cỏc thụng tin trạng thỏi của một kết nối nào đú. Khi GK muốn biết thụng tin trạng thỏi về cuộc gọi nào đú nú sẽ gởi bản tin IRQ (Information Request). Endpoint gởi trả cỏc thụng tin chi tiết về cuộc gọi yờu cầu bằng bản tin phản hồi là IRR (Information Response).
-Ngoài ra trong bỏo hiệu RAS cũn cú một số chức năng sau: quỏ trỡnh loại bỏ đăng ký của một đầu cuối ra khỏi vựng hoạt động và sự quản lý của 1 GK (Unregistration). Quỏ trỡnh này là quỏ trỡnh ngược lại với quỏ trỡnh đăng ký, và cỏc bản tin cú thể được trao đổi khi thực hiện chức năng này là URQ (Unregistration Request), UCF (confirm), URJ (reject). Ngoài ra đầu cuối cú thể biết độ khả dụng của tài nguyờn (xem tài nguyờn nú sử dụng đó đến giới hạn cho phộp hay chưa) bằng cỏch gởi bản tin RAI (Resource Availability Indicate). GK sẽ phản hồi bằng bản tin RAC (Resource Availability Confirm). Một chức năng khỏc nữa là kớch hoạt một số loại dịch vụ đặc biệt bằng bản tin SCI (Service Control Indication). Bản tin phản hồi là SCR (Service Control Response). Chức năng này được sử dụng bởi cả cỏc đầu cuối và GK
b) Giao thức bỏo hiệu cuộc gọi H.245
Chuẩn H.245 của ITU mụ tả chi tiết và định nghĩa cỏc bản tin, túm lược những thủ tục điều khiển cú chức năng thiết lập và giỏm sỏt quỏ trỡnh liờn lạc đa phương tiện (dữ liệu và õm thanh) giữa hai điểm cuối. Cỏc bản tin điều khiển H.245 kiểm soỏt hoạt động của cỏc phần trong mạng H.323 bao gồm khả năng trao đổi, đúng mở kờnh logic, yờu cầu chế độ ưu tiờn, điều khiển luồng, ra lệnh và chỉ thị. Cỏc bản tin được truyền trờn kờnh điều khiển H.245 tương ứng với kờnh logic 0. Mỗi cuộc gọi chỉ cú một kờnh điều khiển H.245 được mở cố định từ giai đoạn thiết lập chức năng H.245 đến khi kờnh logic 0 được giải phúng.
Cỏc thủ tục thụng thường phục vụ việc đúng mở kờnh logic sẽ khụng được ỏp dụng với kờnh điều khiển H.245.
Bỏo hiệu H.245 được thiết lập giữa hai điểm cuối, đú cú thể là thiết bị đầu cuối, MC, GW hay GK. Chuẩn H.245 mụ tả cỏc khối giao thức độc lập hỗ trợ quỏ trỡnh bỏo hiệu gồm:
- Quyết định master/slave - Trao đổi khả năng - Bỏo hiệu của kờnh logic
- Đúng kờnh logic bởi yờu cầu của thiết bị đầu cuối nhận - Thay đổi cỏch tiếp cận bảng ghộp kờnh H.223
- Yờu cầu chế độ trễ vũng - Duy trỡ vũng lặp
- Ra lệnh và chỉ thị
c) Giao thức truyền tải thời gian thực (RTP)
RTP là giao thức dựng để truyền cỏc thụng tin yờu cầu tớnh thời gian thực (real-time) như thoại và hỡnh ảnh. RTP và giao thức hỗ trợ RTCP (Real Time Control Protocol) là cỏc giao thức hoạt động ngay trờn lớp UDP.
Bản thõn RTP khụng thực hiện một hoạt động nào liờn quan đến sự đảm bảo chất lượng của thụng tin cần truyền tải cú yờu cầu về thời gian thực. Nú chỉ đơn giản cung cấp đầy đủ thụng tin lờn ứng dụng lớp cao hơn để lớp này đưa ra quyết định hợp lý để dữ liệu với mức chất lượng yờu cầu được xử lý như thế nào.
Cỏc bản tin RTCP được trao đổi giữa cỏc người sử dụng phiờn nhằm để trao đổi thụng tin phản hồi về chất lượng của phiờn làm việc.
Hai thành phần chớnh mà RTP đưa cho lớp trờn để lớp này quyết định chất lượng truyền của cỏc loại thụng tin trờn là: số thứ tự của gúi truyền (sequence number) và thời gian truyền tối đa của 1 gúi (timestamp).
3.2.1.4. Hoạt động của H.323 trong trường hợp cụ thể
Trong trường hợp đơn giản nhất tất cả cỏc cuộc gọi đều được tiến hành theo năm bước sau:
- Thiết lập cuộc gọi
- Khởi tạo liờn kết và trao đổi khả năng thụng tin - Thiết lập kờnh truyền ảo
- Cung cấp cỏc dịch vụ - Giải phúng cuộc gọi
a) Thiết lập cuộc gọi
Trong quỏ trỡnh thiết lập cuộc gọi, cỏc điểm cuối trao đổi cỏc bản tin để đồng ý tiến hành cỏc thủ tục điều khiển cuộc gọi tiếp theo. Điểm cuối A cú thể gửi bản tin Setup đến điểm cuối B. Sau khi gửi bản tin Setup điểm cuối sẽ phải chờ nhận được bản tin Alerting trả lời từ phớa thuờ bao bị gọi trong thời gian chỉ thỉ với người sử dụng cú cuộc gọi tới. Trong trường hợp thoại liờn mạng sử dụng gateway thỡ gateway sẽ gửi bản tin Alerting khi nú nhận được tớn hiệu chuụng từ phớa mạng chuyển mạch kờnh SCN.
b) Khởi tạo liờn kết và trao đổi khả năng
Sau khi cả hai điểm cuối thực hiện thủ tục thiết lập cuộc gọi, chỳng sẽ thiết lập kờnh điều khiển H.245 để cú thể trao đổi khả năng và thiết lập kờnh truyền ảo. Trong trường hợp khụng nhận được bản tin Connect hoặc một thuờ bao gửi bản tin Release Complete thỡ kờnh điều khiển H.245 sẽ bị đúng.
Cỏc thụng tin về khả năng được trao đổi qua bản tin terminalCapabilitySet. Đõy là bản tin đầu tiờn được gửi để xỏc định khả năng trao đổi dữ liệu và õm thanh của mỗi điểm cuối. Trước khi tiến hành cuộc gọi mỗi điểm cuối phải biết được khả năng nhận và giải mó tớn hiệu của điểm cuối cũn lại. Biết được khả năng nhận của điểm cuối, điểm cuối truyền sẽ giới hạn thụng tin mà nú truyền đi ngược lại với khả năng của điểm cuối truyền nú sẽ cho phộp điểm cuối nhận chọn chế độ nhận phự hợp. Tập hợp cỏc khả năng của điểm cuối cho nhiều luồng thụng tin cú thể được truyền đi đồng thời và điểm cuối cú thể khia bỏo lại tập hợp cỏc khả năng của nú bất kỳ lỳc nào. Tập hợp cỏc khả năng của mỗi điểm cuối được cung cấp trong bản tin terminalCapabilitySet.
Sau khi trao đổi khả năng hai thuờ bao sẽ thực hiện việc quyết định chủ tớ để xỏc định vai trũ của hai thuờ bao trong qua trỡnh liờn lạc trỏnh khả năng xung đột xảy ra khi hai điểm cuối cựng thực hiện đồng thời cỏc cụng việc giống nhau trong khi chỉ cú một sự việc diễn ra tại một thời điểm.
c) Thiết lập kờnh truyền ảo
Sau khi trao đổi khả năng (tốc độ nhận tối đa, phương thức mó húa…) và xỏc định chủ tớ, thủ tục điều khiển kờnh H.245 sẽ thực hiện việc mở kờnh logic để truyền thụng tin. Cỏc kờnh này là kờnh H.225. Sau khi mở kờnh logic để truyền thụng tin thỡ cỏc điểm cuối sẽ gửi đi bản tin h2250MaximumSkewIndicaton để xỏc định thụng số truyền. Trong giai đoạn này cỏc điểm cuối cú thể thực hiện thủ tục thay đổi cấu trỳc kờnh, thay đổi khả năng chế độ truyền cũng như chế độ nhận.
Việc sử dụng chỉ thị videoIndicateReadyToActive được định nghĩa trong chuẩn H.245 là khụng bắt buộc nhưng thường được sử dụng khi truyền tớn hiệu video. Đầu tiờn thuờ bao chủ gọi sẽ khụng được truyền video cho đến khi thuờ bao bị gọi chỉ thị sẵnn sàng để truyền video. Thuờ bao chủ sẽ truyền bản tin videoIndicateReady-ToActive sau khi kết thỳc quỏ trỡnh trao đổi khả năng, những nú sẽ khụng truyền tớn hiệu video cho đến khi nhận được bản tin videoIndicateReadyToActive hoặc nhận được luồng tớn hiệu video từ phớa thuờ bao bị gọi.
Trong chế độ truyền một địa chỉ, một điểm cuối sẽ mở một kờnh logic đến một điểm cuối khỏc hoặc một MCU (khối xử lớ đa điểm bao gồm cỏc MC và MP - điều khiển và xử lớ đa điểm). Địa chỉ của cỏc kờnh chứa trong bản tin openLogicalChannel và openLogicalChannelAck. Trong chế độ truyền theo địa chỉ nhúm địa chỉ nhúm sẽ được xỏc định bởi MC và được truyền đến cỏc điểm cuối trong bản tin communicationModeCommand. Một điểm cuối sẽ bỏo cho MC việc mở một kờnh logic với địa chỉ nhúm thụng qua bản tin openLogicalChannel và MC sẽ truyền bản tin đú tới tất cả cỏc điểm cuối trong nhúm.
d) Cung cấp cỏc dịch vụ
Dịch vụ cuộc gọi là những sự thay đổi cỏc tham số cuộc gọi đó được thỏa thuận trong 3 giai đoạn trờn. Cỏc dịch vụ cuộc gọi như thế bao gồm cả điều chỉnh băng tần mà cuộc gọi đũi hỏi, bổ xung hoặc loại bỏ cỏc thành phần tham gia cuộc gọi hoặc trao đổi trạng thỏi "keep alive" giữa gateway và hoặc đầu cuối.
e) Giải phúng cuộc gọi
(1)Dừng việc truyền tớn hiệu video khi kết thỳc truyền một ảnh, sau đú đúng tất cả cỏc kờnh logic phục vụ truyền video
(2)Dừng việc truyền số liệu và đúng tất cả cỏc kờnh logic phục vụ việc