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H.323设计原则与协议栈结构

H.323设计原则
H.323标准由叮U-T制订,巳在工业界广为采用,是IP电话系统最重要的技术基础,也是各厂商设备互通的技术依据。其设计原则是:
(1)适用业务是包括话音、数据和视频及其组合的多媒体通信。其中,对话音通信的支持是必备功能,数据和视频通信是任选功能。H.323版本1的目标应用就是可视电话,其后版本扩展为一般的多媒体应用。
(2)适用网络是基于分组的网络(PBN-Packet-BasedNetwork),PBN可以包括点到点连接、单个网络段或多个网络段。H.323假设PBN并不能提供确保的QoS,也就是说,如何确保实时通信的QoS需采用另外的网络技术,这不属于H.323的定义范围。H.323版本1的目标网络局限于LAN,其后版本将其扩展为一般的PBN。
(3)技术内容主要是PBN上实现多媒体通信的系统定义和一般控制过程。H.323系统需要一组协议的支持,包括呼叫控制协议,媒体控制协议和音视编码协议等,这些协议规定了详细的技术内容和控制过程,它们和H.323建议组合起来构成分组网多媒体通信的技术标准。
(4)目标业务包括电话会议,因此需考虑多点通信网络结构、业务要求和控制过程。
(5)目标系统应能支持PBN和多种网络的互通,包括PSTN、IS-DN、B-ISDN和QoS有保证的LAN,因此,网关及其控制应是H.323考虑的一个重要功能。关于这方面的标准化工作正在积极进行之中。
H.323协议栈结构
  H.323协议栈结构如图5.1所示。其下三层为PBN的底层协议,如在LAN中,可为物理媒体- MAC-IPX;在IP网络中,其网络层就是IP,其下面是相应的主机—网络接入协议层。运输层有两类协议:不可靠传送协议,如UDP,用于传送实时声像信号和终端至网闸的登记协议;可靠传送协议,如TCP,用于传送数据信号及呼叫信令和媒体控制协议。
H.323协议栈结构
  话音编码采用相应的G系列建议,其中G.711(PCM)为必备编码方式,其余为任选方式,目前IP电话最常用的是G.9A和G.723.1。视频编码采用H.260系列建议,如H.26l(px64kbit/s)、H.263(<64kbit/s)等。上述实时音频和视频编码信号均封装在RTI>协议分组中,以提供定时信息和数据报序号,供接收端重组信号,其作用类似ATM中的AALl。RTCP协议提供QoS监视功能,它是RTP协议的一部分。需要指出的是,RTP虽然名为实时协议,但只是提供了实时应用的适配功能和质量监视手段,并不提供机制保证信号的及时传送,也不能确保QoS。RTP协议由IETF定义。
  数据通信采用T.120系列建议,是用于多媒体会议的数据协议栈。IP网络中的传真协议正在定义之中,支持该协议的H.323标准也正在制订之中,该协议用于第三类传真机。
H.225.0和H.245是H.323系统的核心协议,前者主要用于呼叫控制,后者用于媒体信道控制。在H.323中,呼叫指的是两个端点之间的一种点到点的联系。一个呼叫通信可以只包含一种媒体,也可以包含多种媒体信息,每种媒体信息在一个逻辑信道上传送,在IP网络中,逻辑信道就是TCP连接或者无连接的UDP通道。每个逻辑信道的打开和关闭、参数设定、收发双方的能力协商等控制功能由H.245协议完成,它还要完成多点会议呼叫各逻辑信道的配合控制功能。H.245的控制信号在一条专门的可靠信道(如TCP连接)上传送,称为H.245控制信道,控制信道必需在任何逻辑信道之前先行建立,并在通信结束后释放。在任何呼叫开始之前,首先必需在端点之间建立呼叫联系,同时建立H.245控制信道,这就是H.225呼叫信令协议的主要功能。当控制功能移交给H.245以后,原则上呼叫联系即可释放,如果有补充业务的话,则要到整个通信结束后才释放呼叫联系。呼叫释放也由H.225.0完成。
  H.225.0建议还包含两个功能。一是规定了如何利用RTP对音视信号进行封装;二是定义了登记、接纳和状态(RAS-Registration,AdmissionandStatus)协议。RAS协议的作用是为网络管理点提供确定端点地址和状态、施行呼叫接纳控制等功能,该管理点就是网闸(GK一—Gatekeeper)。