H.323

V současné době jsme svědky nárustu požadavků na audiovizuální služby a komunikaci multimediálních aplikací. Na přenosy tohoto druhu nebyly standardní počítačové sítě a jejich protokoly koncipované. Proto bylo nutné dopracovat protokoly, které nemusí zaručovat kvalitu přenosu (konstantní zpoždění a šířku pásma), avšak umžňují pprovoz uvedených služeb v postředí sítí LAN. Základem zabezpečení přenosu audiovizuálních služeb v prostědí sítí Ethernet, Token Ring, FDDI je standard ITU H.323 vycházející z protokolů RTP/TRCP používané pro přenos hlasu přes Internet (Voice over IP).

Protokol H.323 představuje mezinárodní standard ITU, který nezaručuje kvalitu přenosové cesty. Protokol H.323 definuje infastrukturu sítě prostřednictvím následujících komponent:

H.323 terminál - je entita, zabezpečující funkci virtuálního terminálu pro audiovizuální služby. Terminál obsahuje jednotky kodeků pro připojení audio/video zařízení. K audio zařízení řadíme různé mokrofonní systémy a telefonní zařízení produkující akustický modulovaný signál. Ten se transformuje ve standardním kodeku G.711 na PCM data. Podobně jsou obrazové výstupy video zaříhení transformované na data kodekem H.261. Pro řízení komunikace a přenos zakódovaných dat mezi terminály H.323 slouží protokoly H.245 a H.225. Terminál H.323 je obvykle implementován přímo na počítači PC vybaveném audio/video zařízením (např. zvuková karta)

H.323 GW (gateway) - je brána která zabezpečuje přenos audio/video provozu mezi různými systémy s odlišným protokolovým vybavením. Do působnosti brány patří transformace řídících příkazů audio/video kodeků podle koncových systémů.

Gatekeepers - entita zabezpečující převod adres a přístupu k jednotlivým terminálům H.323. Do její působnosti patří řízení přídělování šířky pásma sítě LAN mezi komunikující terminály H.323, kontrola aktivity terminálů a různé jiné bezpečnostní funkce.

MCU (Multipoint Control Unit) - entita zabezpečující audio a video konference, spojení a přenosy H.225 mezi více než třemi terminály H.323

 

H.245

Protokol H.245 je pomocným protokolem v rámci architektury H.323. Implementuje syntaxi řídící správy pro zřízení spojení mezi terminály H.323. K funkcím protokolu patří registrace terminálů sítě v gatekeeper uzlech, zřizování a rušení konferenčních spojení, funkce RAS (Registration and Admission), kontroly a přidělování šířky pásma sítě komunikujícím terminálům H.323, výběr a preference přenosového modu schopností zařízení. Zabezpečuje vytváření a rušení logických kanálů pro přenos audio/video provozu protokolu H.225.  Na vytvoření kocových spojení mezi uzly sítě H.323 je použit signalizační protokol Q.931, přenášený transportním spojením LAN sítě. V rámci činnosti protokolu rozlišujeme několik fází.

  1. V první fázi terminál H.323 detekuje existenci brány H.323 gatekeeper. Po její detekci  převádí svojí registraci na bráně prostřednictvím správy RRQ (Registration Request). Brána gatekeeper potvrdí registraci terminálu a uloží jeho transportní LAN adresu do interních tabulek. Potvrzení registrace, respektive její zamítnutí, je zabezpečeno prostřednictvím správy RCF/RRJ (Registration Confirm/Registration Reject). Následuje vytvoření spojení mezi kocovými terminály přes bránu gatekeeper. Terminál vytvářející spojení odesílá na gatekeeper správu ARQ (Admission Request), prostřednictvím které špecifikuje typ požadovaného provozu (audio/video) a potřebnou šířku pásma sítě. Gatekeeper odesílá přídělenou šířku pásma v síti a transpotrní LAN adresu cílového terminálu správou ACF. V případě nedostupnosti terminálu nebo nedostatečné kapacity sítě zamítně přístup správou ARJ. Po získání transportní adresy může být zahájeno spojení H.245 přímo mezi kocovými terminály prostřednictvím správ Setup, Call Proceding. Alerting a Connect.
  2. Další fáze je dohodnutí specifických vlastností terminárů (typ kódování, audio/video provozu, parametry přenosu, atd.), vytvořeným signalizačním spojením H.245 prostřednictvím správy Terminal Capability Set.
  3. Následuje fáze vytvoření logických kanálů podle požadavků komunikujících uzlů správami Open Logical Channe, Open Logical Channel ACK. Každý otevřený logický kanál představuje samosttné transportní spojení pro přenos audio nebo vide  provoz protokolem H.255 (RTP/RTCP). Vytváření a rušení kanálů   probíhá dynamicky podle aktuálních potřeb terminálů. Aktivitu terminálů kontroluje brána gatekeeper prostřednictvím signlizačního spojení H.245 a správ IRQ (Information Request). V případě, že terminíl neodpovídá na uvedenou správ, gatekeeper zruší registraci terminálu a uvolní blokovanou šířku pásma sítě terminálem.

 

H.225

Je základní protokol, který zabezpečuje přenos audio/video provozu v prostředí  LAN. Má na starosti vytváření paketů s audio/video daty, synchronizaci přenosu a přenos real-time. Tento Protokol vychází z protokolů RTP/RTCP.

 

RTP (Real Time Protocol) - je protokol sloužící na přenos dat v reálném čase.  Protokol sám nezaručuje přenos dat v reálném čase, ale disponuje procedurema, které umžňují rekonstrukci těchto vlastností na straně příjimacího procesu.  Příjimací proces prostřednictvím sekvenčních čísel paketů zabezpečuje interpretaci dat z paketů RTP ve správném pořadí.  Protokol RTP definuje i mezilehlé zařízení (tzv. RTP mixery), umožňující multiplex kanálů RTP a obnovování časovcých vlastností signálu mimo koncové body sítě.

RTCP (Real Time Control Protocol) - je určený pro dohled a monitorování vlastností spojení RTP protokolu. Posuzují se vlastnosti vytvořeného spojení, přičemž se obyčejně používá parametr RTD (Round Trip Delay), který představuje zaokrouhlené opoždění přenosu, a Jitter, což je kolísavé opoždění ve spojení.

 

Transportní protokoly sítě LAN využívané v prostředí H.323:

H323 nespecifikuje transportní protokoly používané na přenos paketů H.225 a H245, doporučuje jen typ transportní služby, která by měla být aplikovaná při vlastním přenosu paketů. Na přenos real-time provozu protoly RTP, RTCP je doporučovaná nespolehlivá transportná služba. Na vytváření spojení a přenos řídísích se vyžaduje spolehlivá transportní služba s potvrzováním přenosu.

H.323 PROTOKOL TRANSPORTNÍ PROTOKOL
Q.931 TCP, SPX
H.245 TCP, SPX
Q.931-RAS UDP, IPX
H.225 UDP, IPX