H.323 协议

H.323 协议

主要内容 • H.323 协议概述和系统结构 • H.225.0 RAS协议 • 呼叫信令协议 H.225.0 • 媒体通信控制协议 H.245 • 与 H.320/SIP 的比较

H. 32x • Ｈ.320 是在专线和N-ISDN上进行多媒体通信的协议； • Ｈ.321 是在B-ISDN上进行多媒体通信的协议； • Ｈ.322 是在有服务质量保证的局域网上进行多媒体通信的协议； • Ｈ.324 是在PSTN和无线网络上进行多媒体通信的协议； • H.323 为现有的分组交换网络（如 IP 网络）提供多媒体通信标准。

H.323 版本 • 1996 年，ITU-T 通过了“基于非 QOS 局域网的可视电话系统和设备”的建议，这是 H.323 第一版本； • 1997 年，ITU-T 通过了“基于分组交换网络的多媒体通信系统”的建议，即 H.323 第二版本； • 1999 年，ITU-T 通过 H.323 第三版本，增加 QOS 改善机制； • 2001 年，ITU-T 通过 H.323 第四版本，用以完善业务应用； • 目前 ITU-T SG16 工作组正在制定第五版本。

H.323 V4 • H.245 协议中增加了在一个逻辑通道上传送复合媒体流的描述，增强了控制功能； • 增强了网闸（GK）特性和业务功能； • 引入了 H.235 多媒体终端的安全和加密协议，从而实现了系统的安全和加密； • 引入了 H.248 网关控制协议，规定了 GW、MCU等设备应实现媒体与信令的分离； • 考虑不同地址域之间的通信。

无服务质量保证的IP网络 PSTN H.323 会议系统

H.323 系统实体 • H.323 系统的组成部件为系统实体 • H.323 终端 • 网关 • 多点控制单元 • 网守 • 终端和多点控制单元通称端点，可以发起呼叫和接受呼叫，媒体流在端点生成和终结 • 网守为功能实体，不可呼叫，但参与呼叫和信息流的处理和控制

H.323 终端

终端功能－－媒体信息处理 • 视频编解码标准包括 H.261 和 H.263 协议，H.261 QCIF 为 H.323 终端必备能力 • 音频编解码标准包括 G.711/G.722/G.723.1/ G.728/G.729等协议，G.711 的 A 律和 u 律为 H.323 终端必备能力 • 终端的视音频算法是在能力交换期间由 H.245 协议协商确定 • H.323 终端支持非对称编解码

终端功能－－控制协议 • 系统控制单元包括三个控制模块 • H.225.0 RAS 控制模块：终端与 GK 通信时使用，终端与网守之间执行登记、接纳、带宽改变和使二者脱离关系等过程。 • H.225.0 呼叫控制模块：用于在两个 H.323 终端之间或终端与 MCU 之间建立连接。将视频、音频、控制等数据格式化并发送，同时从网络接收数据。 • H.245 控制模块：多媒体通信控制协议，媒体处理能力交换，提供 H.323 通信实体端到端控制消息。H.245 信令可以发生在两个终端之间，也可以发生在终端和 MCU 之间。

LAN 接口 • H.323 终端的网络接口是 H.225 建议所描述的，它规定了以下两个必备功能。 • 对 H.245 控制信道、T.120 数据信道、H.225 呼叫信令信道提供可靠的端到端服务（TCP）。 • 是对音频、视频和 RAS 信道提供不可靠的端到端服务（UDP）。

H.323 协议栈结构

H.323 终端互通示意图

网关功能 • 异种网络互通设备 • 信令消息格式、内容转换 • 通信协议流程转换 • 媒体流格式转换 • 不同网络中作为不同的实体 • 在 H.323 系统中置于终端或 MCU 中 • 在 PSTN 中作为交换机

网守基本功能 • 地址解析：终端别名/终端号码和网络地址之间的翻译 • 带宽控制：初始带宽申请，带宽改变控制 • 接入认证：网络资源使用许可，身份验证 • 区域管理：下辖端点设备的管理

网守域的概念 • 域是指一个由网守管理的网关、多点控制单元（MCU）、和所有终端组成的集合 • 一个域最少包含一个终端，有且只有一个网守 • 邻域、顶级域

典型的域

多级域

小结 • 组网实体 • 终端功能：视音频处理，控制协议 • GW 实现不同网间的互通 • GK 实现地址解析、带宽控制、接入认证和区域管理功能

RAS 功能 • RAS 是终端和网守之间执行的协议 • 端点登记：节点注册与注销 registration • 呼叫接纳：端点接入与退出 admission • 状态查询：信息状态管理 status

RAS－－节点注册与注销 • 功能：在 GK 上登记、取消登记 • 消息：RRQ，RCF，RRJ，URQ，UCF，URJ RRQ：registration request RCF：registration confirm RRJ：regisrtation reject URQ：unregistration request UCF：unregistration confirm URJ：unregistration reject

RAS－－注册与注销消息

RAS－接入与退出 • 功能：接入认证、地址解析、断开连接 • 消息：ARQ、ACF、ARJ、DRQ、DCF、DRJ ARQ：admission request ACF：admission confirm ARJ：adminission reject DRQ：disengage request DCF：disengage confirm DRJ：disengage reject

RAS－－信息与状态管理 • 功能：信息状态报告 • 消息：IRQ、IRR、IACK、INAK IRQ：infoRequest IRR：infoRequest Response IACK：infoRequest ACK INAK：infoRequestNAK

小结 • RAS 定义端点与 GK 之间的信息，包括： • 注册与注销 • 接入认证与退出 • 端点状态信息检测

H.323 通信控制特点 • 呼叫和连接分离 • 两种信令传送方式

呼叫与连接分离 • 呼叫接纳控制：执行 RAS 协议，控制信道为 RAS 信道，网守同意接纳后在端点和网守之间或两端点之间建立呼叫信令通道，进入呼叫建立。 • 呼叫控制：执行 H.225.0 呼叫信令协议，控制信道为呼叫信令信道，呼叫建立成功后，在端点之间建立 H.245 控制信道。 • 连接控制：执行 H.245 控制协议，控制信道为媒体控制信道，在端点之间建立起具有一定带宽的一个或多个逻辑信道，此逻辑信道为不可靠信道。

两种信令传送方式 • 呼叫接纳通过后，两端点之间呼叫信令消息和控制消息的传送方式包括： • 直接选路方式 • 网守选路方式 • 究竟采用哪一种模式由呼叫接纳过程确定，端点可以提出意向，最终由网守决定。

呼叫信令的直接选路方式

呼叫信令的 GK 选路方式

小结 • H.225.0 定义端点注册到 GK 上之后，端点之间建立呼叫的过程，有直接选路和 GK 选路两种方式。

H.245 • H.245 是通用的媒体通信控制协议 • H.245 中定义了两种信道 • 控制信道：采用可靠信道，对应 TCP 连接 • 媒体信道：音频视频信号使用不可靠信道，数据信道使用可靠信道 • H.245 主要控制过程 • 能力交换 • 逻辑信道信令过程

H.245－－能力交换 • 功能：通信的双方将自己的能力通知对方 • 消息：TCSREQ、TCSACK、TCSREJ TCS：terminal capacity set

H.245－－打开逻辑通道 • 功能：打开用于传输媒体流的逻辑通道 • 消息：OLC、OLCACK、OLCREJ OLC：open logical channel

H.245－－关闭逻辑通道 • 功能：关闭用于传输媒体流的逻辑通道 • 消息：CLC、CLCACK、CLCREJ CLC：close logical channel

H.245－－结束会话过程 • 功能：结束H.245会话过程，断开H.245控制信道 • 消息：End Session Command

H.323 协议典型通信流程（开会）

H.323 协议典型通信流程（关会）

小结 • H.245 定义端点注册到 GK 上，且端点之间已经建立呼叫之后，端点之间进行能力交换的过程，包括： • 能力交换 • 打开/关闭逻辑通道 • H.323 协议过程

H.323 与 H.320 • 技术体制不同 • H.320 标准主要满足和适应电路交换的特性 • H.323 标准涵盖了以IP包为基础的网络上的通信 • 网络结构不同 • 基于 H.320 标准的单 MCU 星型组网和两级 MCU 树型组网 • H.323 的级联只是逻辑意义上的网状网结构， MCU 之间或 GK 之间没有固定连接。在转接会议时呈现树型结构，但此时转接的 MCU 并不占用端口资源

H.323 与 H.320 • 会议组织流程不同 • H.320 系统中，终端与 MCU 静态固定连接，各终端逐个与所连接的 MCU 建立呼叫，并按顺序加入会议。 • H.323 系统中，终端与 MCU 不是静态固定连接的，会议组织流程较复杂，存在终端和 MCU 之间相互选择的问题。 • 网络质量保证不同 • H.320 系统对承载网络有时钟同步和保证传输指标的要求。 • H.323 系统使用分组网络传送多媒体信息，网络指标包括丢包、延时、抖动、误码率等。 • H.323 系统涉及终端穿越防火墙的问题。

H.323 与 SIP • 目前分组交换网平台上实现多媒体通信的标准有两个，它们用不同的方法解决了同样的问题。 • ITU-T 的 H.323 在 ISDN 的 Q.931 标准和以前的 H 系列协议的基础上，采用了比较传统的电路交换的方法， • IETF 的会话初始化协议 SIP 则在 HTTP 协议的基础上，采用更为简洁的 Internet 方法。

SIP 协议 • SIP(Session Initiation Protocol) 协议族包括会话描述协议(SDP)、会话发布协议(SAP)和会话启动协议。 • 会话描述协议用于描述会话发布、会话邀请以及其他形式的多媒体会话。 • 会话发布协议就是用于处理多播和单播会话，描述分组的协议，它定义了会话目录传送所使用的封装分组的格式。 • 会话启动协议用于建立启动、维持和终止有一个或多个参与者的多媒体会话或呼叫。

H.323 与 SIP • 从信令协议的出发点来看 • H.323 试图把 IP 会议当作是众所周知的传统会议，只是传输方式发生了改变，由电路交换变成了分组交换。 • SIP 协议侧重于将 IP 电话作为 Internet上的一个应用，较其他应用增加了信令和 QoS 的要求。 • 它们支持的业务集基本相同，也都利用 RTP 作为媒体传输的协议。

H.323 与 SIP • 从呼叫建立过程看 • H.323 涉及到三条信令信道：RAS 信令信道、呼叫信令信道和 H.245 控制信道。通过这三条信道的协调才使得 H.323 的呼叫得以进行，呼叫建立时间很长。 • SIP 会话请求过程和媒体协商过程等一起进行,只需要1.5 个回路时延来建立呼叫。

小结 • H.323 和 H.320 相比，同样应用于视频会议系统，但应用网络环境不同 • H.323 和 SIP相比，同样应用于 IP 系统，但协议的框架、出发点不同

H.323 协议

H.323 协议

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