Chương 1: Chuẩn khuyến nghị H323 I. Giới thiệu chung Chuẩn khuyến nghị H323 được ra đời vào tháng 5/1996 do ITU-T đặc tả; là chuẩn đầy đủ của mô hình hệ thống truyền thông đa phương tiện dựa trên mô hình mạng viễn thông dịch vụ số kết hợp với mạng IP, bao gồm các chuẩn về kiến trúc hệ thống và các thành phần trong hệ thống. Chuẩn H323 là chuẩn cho hệ thống qui mô lớn, chuyên nghiệp, đạt chất lượng với giá thành nhất định. Chuẩn gồm nhiều thành phần: thiết bị phần cứng và phần mềm.323 cung cấp nền tảng kỹ thuật cho truyền thoại, hình ảnh và số liệu một cách đồng thời qua các mạng IP, bao gồm cả Internet.
Tuân theo chuẩn H.323, các sản phẩm và các ứng dụng đa phương tiện từ nhiều hãng khác nhau có thể hoạt động cùng với nhau, cho phép người dùng có thể thông tin qua lại mà không phải quan tâm tới vấn đề tương thích.323 cũng cung cấp các tiêu chuẩn về độ trễ cho các tín hiệu âm thanh, định nghĩa mức ưu tiên trong việc chuyển tải các tín hiệu yêu cầu thời gian thực trong truyền thông Internet. H323 bao gồm cả chức năng điều khiển cuộc gọi, quản lí thông tin đa phương tiện, quản lí băng thông, cung cấp giao diện giữa mạng LAN và các mạng khác.323 các nhà khai thác mạng có thêm cơ hội để nghiên cứu và phát triển các dịch vụ viễn thông đa dịch vụ mới, nâng cao chất lượng mạng.323 đã phát triển lên version 7 (công bố vào tháng 12/2009). Các thành phần trong hệ thống H.2: Cấu trúc của một hệ thống H.323 bao gồm các thành phần: - Thiết bị đầu cuối H.323 Terminal): Là một trạm cuối trong mạng LAN, đảm nhận cung cấp truyền thông hai chiều theo thời gian thực.323 Gateway: Cung cấp khả năng truyền thông giữa hệ thống H.323 và các hệ thống chuyển mạch kênh khác (PSTN/ISDN). - Gatekeeper: Là một thành phần không bắt buộc.
Nó thực hiện các chức năng quản lý hoạt động của hệ thống. Khi có mặt Gatekeeper trong hệ thống, mọi thành phần trong hệ thống phải thực hiện thủ tục đăng ký với Gatekeeper. Tất cả các điểm cuối H.323 (terminal, gateway, MCU) đã đăng ký với Gatekeeper tạo thành một vùng H.323 zone) do Gatekeeper đó quản lý. - Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm (MCU – Multipoint Control Unit): Thực hiện chức năng tạo kết nối đa điểm hỗ trợ các ứng dụng truyền thông nhiều bên.
Thành phần này cũng là tùy chọn. Thiết bị đầu cuối H.323 Các thành phần chức năng của một thiết bị đầu cuối H.323 được miêu tả như hình vẽ dưới đây: 3 Hình 1.1: Thiết bị đầu cuối H.323 Thiết bị đầu cuối H.323: - Các thành phần giao tiếp với người sử dụng. - Phần trao đổi dữ liệu từ xa (telematic). - Lớp (layer) đóng gói (chuẩn H.0 cho việc đóng gói multimedia).
- Phần chức năng điều khiển hệ thống. - Giao diện giao tiếp mạng LAN.323 gateway Gateway mang các tính năng phục vụ cho hoạt động tương tác giữa các thiết bị trong hệ thống với các thiết bị trong mạng chuyển mạch kênh như PSTN, ISDN,… Thiết bị cổng H.323 được bố trí nằm giữa các thành phần trong hệ thống H.323 với các thiết bị nằm trong các hệ thống (các mạng chuyển mạch kênh). Nó phải cung cấp tính năng chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu truyền và chuyển đổi thủ tục một cách thích hợp giữa mạng LAN các loại mạng mà gateway kết nối tới, cụ thể: 4 - Thực hiện chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu thoại, video, số liệu nếu cần. - Thực hiện chức năng thiết lập cuộc gọi, hủy cuộc gọi đối với cả hai phía mạng LAN và mạng chuyển mạch kênh (SCN – Switched Circuit Network).
Nhìn chung, thiết bị cổng có nhiệm vụ phản ánh đặc tính của một điểm cuối H.323 trong mạng LAN tới một thiết bị cuối trong mạng chuyển mạch kênh và ngược lại nhằm tạo ra tính trong suốt đối với người sử dụng. Các Gateway có thể liên kết với nhau thông qua mạng chuyển mạch kênh để cung cấp khả năng truyền thông giữa các thiết bị đầu cuối H.323 không nằm trong cùng một mạng LAN. Cấu trúc của Gateway bao gồm: - Khối chức năng của thiết bị H.323: khối chức năng này có thể là chức năng đầu cuối (để giao tiếp với một terminal trong hệ thống H.323) hoặc chức năng MCU (để giao tiếp với nhiều terminal). - Khối chức năng của thiết bị chuyển mạch kênh: mang chức năng giao tiếp với một hay nhiều thiết bị đầu cuối trong mạng chuyển mạch kênh.
- Khối chức năng chuyển đổi: bao gồm chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu và chuyển đổi thủ tục. Gatekeeper Gatekeeper cung cấp các dịch vụ điều khiển cuộc gọi cho các điểm cuối trong hệ thống H. Gatekeeper là tách biệt với các thiết bị khác trong hệ thống về mặt logic, tuy nhiên trong thực tế thì nó có thể được tích hợp với các thiết bị khác như gateway, MCU… Khi có mặt trong hệ thống, Gatekeeper phải cung cấp các chức năng sau: - Dịch địa chỉ: Dịch từ địa chỉ alias hoặc một số điện thoại ảo của một điểm cuối sang địa chỉ IP tương ứng. - Điều khiển kết nạp (Admission Control): Điều khiển việc cho phép hoạt động của các điểm cuối.
- Điều khiển băng thông (Bandwidth Control): Điều khiển cấp hoặc từ chối cấp một phần băng thông cho các cuộc gọi của các thiết bị trong hệ thống. 5 - Quản lý vùng (Zone Management): Thực hiện các chức năng trên với các điểm cuối H.323 đã đăng ký Gatekeeper (một vùng H. Ngoài ra, Gatekeeper có thể cung cấp các chức năng như báo hiệu điều khiển cuộc gọi, điều khiển cho phép cuộc gọi, quản lý băng thông, quản lý cuộc gọi, tính cước. Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm MCU MCU hỗ trợ việc thực hiện các cuộc đàm thoại hội nghị giữa nhiều thiết bị đầu cuối.323, MCU bắt buộc phải có một bộ điều khiển đa điểm MC (Multipoint Controller) và MP (Multipoint Processor).
MC điều khiển việc liên kết giữa nhiều điểm cuối trong hệ thống bao gồm: - Xử lỷ việc đàm phán giữa các thiết bị đầu cuối để quyết định một khả năng xử lý dòng dữ liệu media chung giữa các thiết bị đầu cuối. - Quyết định dòng dữ liệu nào sẽ là dòng dữ liệu multicast. MC không xử lý trực tiếp một dòng dữ liệu media nào. Việc xử lý các dòng dữ liệu sẽ do các MP đảm nhiệm.
MP sẽ thực hiện việc trộn, chuyển mạch, xử lý cho từng dòng dữ liệu thời gian thực trong cuộc hội nghị. Việc truyền thông tin trong mạng IP tồn tại dưới ba hình thức: Unicast, multicast và broadcast. Trong hệ thống H.323 cuộc hội nghị nhiều bên có thể có ba loại cấu hình hội nghị sau: - Cấu hình tập trung (Centralized Multipoint Conference). - Cấu hình phân tán (Decentralized Multipoint Conference).
- Cấu hình lai (Hybrid Multipoint Conference). Chồng giao thức H.323 Chồng giao thức (khung giao thức) là một mô hình truyền thông sử dụng nhiều giao thức tạo thành các tầng giao thức khác nhau.1 Liên hệ chồng giao thức H.323 với mô hình OSI H323 bao gồm các chuẩn sau: - H.245: Khuyến nghị về báo hiệu điều khiển truyền thông multimedia.0: Đóng gói và đồng bộ các dòng thông tin đa phương tiện (thoại, truyền hình, số liệu). Khuyến nghị này bao gồm giao thức RTP/RTCP và các thủ tục điều khiển cuộc gọi Q. - Các chuẩn nén tín hiệu thoại: G.
- Các chuẩn nén tín hiệu video: H. - Các chuẩn cho các ứng dụng chia sẻ số liệu: T. Chồng giao thức H.323 xác định các chuẩn về việc nén và giải nén các chuỗi âm thanh và hình ảnh, bảo đảm rằng những thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau sẽ có cùng một khuôn thức chung. Nó còn hết sức mềm dẻo trong các tính năng bổ sung và thực thi cao dựa vào các phần cứng và phần mềm chuyên dụng.
Ví dụ trong hội nghị H.323 có thể bao gồm các đầu cuối với các khả năng khác nhau. Một đầu cuối chỉ có khả năng thoại có thể tham gia vào hội nghị của các đầu cuối có khả năng hình ảnh hoặc số liệu. Hơn nữa, các đầu cuối đa phương tiện H.323 có thể chia sẻ một phần dữ liệu với đầu cuối số liệu T.120, trong khi đang chia sẻ âm thanh, hình ảnh hoặc số liệu với các đầu cuối H. Bộ mã hóa/giải mã audio Bộ này thực hiện mã hóa và giải mã tín hiệu âm thanh (thường là tiếng nói).
Thuật toán mã hóa trong H323 hoàn toàn phù hợp với các chuẩn của ITU. Kỹ thuật số mã hóa và nén tín hiệu âm thanh phải cân bằng giữa chất lượng tiếng nói,tốc độ bit và độ trễ đồng bộ với hình ảnh. Tất cả các đầu cuối H.323 phải có bộ mã hoá và giải mã thoại. Các tiêu chuẩn mã hoá/giải mã khác được chỉ ra trong chuẩn khuyến nghị H.729, và MPEG-1 audio.711: phương pháp mã hóa tín hiệu dạng sóng, mã hóa trực tiếp tín hiệu lấy mẫu tiếng nói, âm thanh với các luật lượng tử hóa luật µ, luật A; tốc độ 64kbps.729: mã hóa theo các phương pháp lai kết hợp giữa phương pháp mã hóa tín hiệu dạng sóng và phương pháp mã hóa nguồn tiếng nói.
Bộ mã hóa/giải mã video Video Codec mã hóa tín hiệu hình ảnh từ Camera để truyền dẫn và giải mã tín hiệu nhận được (đã mã hóa) để hiện thị hình ảnh.323 truyền hình ảnh có thể có hoặc không vì vậy việc hỗ trợ Video Codec là tùy chọn. Tuy nhiên các đầu cuối cung cấp khả năng liên lạc hình ảnh phải được hỗ trợ giao thức mã hóa, giải mã tín hiệu Video.261 được ITU đưa ra năm 1990. Chuẩn này đưa ra những phương pháp mã hóa và giải mã hình ảnh, dùng trong truyền hình ảnh Video của các dịch vụ 8 nghe nhìn với tốc độ px64 Kbps (p= 1-30). Chuẩn này thực sự hiệu quả khi sử dụng cho các ứng dụng sử dụng trong mạng chuyển mạch kênh (SCN).261 thường được dùng với các chuẩn khác như H.320 hoặc các chuẩn mới.263 ra đời sau khoảng 5 năm sau H.261 là phần mới thêm vào trong loạt chuẩn H của ITU-T mục đích là để mở rộng khả năng Video cho dịch vụ truyền thông tốc độ thấp (Low bit rate Communication).263 thiết kế cho mạng tốc độ nhỏ hơn 64 Kbps.
Rất thích hợp cho các mạng truyền thông tốc độ thấp. Giao thức báo hiệu RAS (H.225) RAS (Registration Admission Status) là giao thức báo hiệu được sử dụng giữa các gateway và gatekeeper. Kênh RAS được mở trước các kênh khác và độc lập với kênh thiết lập cuộc gọi và kênh truyên thông đa phương tiện. Kênh RAS dùng để truyền tải các bản tin sử dụng trong quá trình đăng ký điểm cuối và tìm kiếm Gatekeeper mà liên kết một địa chỉ định danh của điểm cuối với địa chỉ giao vận (transport address) kênh báo hiệu cuộc gọi của nó.