EPON技术及应用课件：VOIP-H323
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H.323协议简介
*
纲要
H.323协议体系 H.323协议的主要消息 H.323协议的典型流程
H.323协议体系
H.323是ITU的一个标准建议族，其中H.323 V.1于1996年由ITU的第15研究组通过；H.323 V.2于1998年3月由SG-16制定并获得通过；1999年5月，IUT 发布了H.323 V3的测试版本。H.323标准包括了在无QoS保证的分组网络中进行多媒体通信所需的技术要求。作为SoftSwitch体系中的一大协议族，目前在VOIP等领域有广泛的应用，其在会议控制、视频业务等方面具有比较成熟和完善的定义和应用 H.323是介于传输层和应用层之间的协议。在H.323的多媒体通信系统中信息流包含音频、视频、数据和控制信息。具体地H.323控制协议包括H.225.0、H.245和H.235、H.45x等。而H.225.0包括RAS和Q.931。Q.931主要用于呼叫的建立、拆除和呼叫状态的改变。在呼叫信令流程的建立过程中所涉及的消息均在H.225.0及H.245中规定。H.245是媒体会话控制协议，主要完成网关参数协商、控制语音逻辑通道打开或关闭、协商RTP端口等。而H235、H45x等完成加密、附加业务等信令规范和控制
H.323协议的组网结构
H.323 Endpt_1
GK_1/SS
DGK/SS
GK_2/SS
H.323 Endpt_2
MGC/GW
IAD
MG
骨干网
RAS
RAS
RAS
RAS
RAS
H.248
PSTN
Q.931/H.245
AAA
H.323协议体系
H.323协议
H.323是ITU制定的用于在分组交换网中提供多媒体业务的通信控制协议，呼叫控制是其中的重要组成部分，它可用来建立点到点的媒体会话和多点媒体会议 。 H.323定义了介于电路交换网和分组交换网之间的H.323网关、用于地址翻译和访问控制的网守（GateKeeper）、提供多点控制的多点会议控制器MC、提供多点会议媒体流混合的多点处理器MP，以及多点会议控制单元MCU等实体 。 H.323本身是个协议集，主要包含RAS、Q.931和H.245协议 。RAS在UDP上传输，Q.931在TCP上传输，而H.245在TCP上传输。
H.323 组件的特征
GK 在H.323系统中，GK是可选的，为H.323节点提供呼叫控制服务。不止一个GK可能出现，并以未指明的方式相互通讯。GK和节点是逻辑分离的，不过，在物理实现时可以和终端，MCU，GW，MC或其它非H.323网络设备共存。
H.323 组件的特征
GW 网关提供传送格式的转换，和通讯流程的转换。网关应当能在PBN侧和SCN侧执行建立和清除流程，传输格式的转换也在网关执行。通常网关（不作为MCU）的作用映射网络端和SCN端的特征，与此相反的是透明传输。 终端 H.323终端包括用户设备界面，视频编解码，音频编解码，远程信息处理设备，H.225.0层，系统控制功能块，及与PBN的界面。其中系统控制单元，H.225.0层，网络界面，和一个音频编解码单元是必备的。视频编解码单元，和用户数据应用是可选的。
H.323协议的主要消息
H.225协议主要消息： RAS： （Udp传输） 注册类消息： GRQ/GCF/GRJ：Gatekeeper Request/Confirm/Reject 发现、加密 RRQ/RCF/RRJ：Registration Request/Confirm/Reject 注册 URQ/UCF/URJ：UnRegistration Request/Confirm/Reject 注销 呼叫类消息（呼叫、路由、管理）： ARQ/ACF/ARJ：Admission Request/Confirm/Reject 认证、路由、加密 DRQ/DCF/DRJ：Disengage Request/Confirm/Reject 计费、拆线 LRQ/LCF/LRJ：Location Request/Confirm/Reject 网间路由 BRQ/BCF/BRJ：Bandwidth Request/Confirm/Reject 带宽 ……
H.323协议的典型流程
Endpt_1/GW
GK
Endpt_2/GW
RRQ
RCF
RRQ
RCF
ARQ
ACF
Tcp Connect
Setup （H.245 Media）
CallProceeding
Alerting （H.245 Media）
Connect （H.245 Media）
H.323协议的主要消息(续)
H.323协议主要消息： Q.931： （H.323v4以前的版本都在Tcp传输，后续版本可在Udp传输） Setup： 呼叫建立请求 CallProceeding: 呼叫处理 Alerting： 震铃 Connect： 建立成功 ReleaseComplete：拆线 Facility： 便捷消息 Progress： 呼叫进行 Information： 信息 Empty： H245隧道消息 ……
H.323协议的常用术语
终端：基于IP的网络上是一个客户端点。它需要支持下面3项功能：支持信令和控制；支持实时通信；支持编码，即传前压缩，收后进行解压缩 网关：提供在包交换网络和电路交换网络（SCN，Switch Circuit Network）之间的一个连接。 网守：完成地址翻译、接纳控制、带宽控制、域管理4个必须功能。网守还支持呼叫控制信令、呼叫鉴权、带宽管理和呼叫管理，以及用户管理等可选的功能。 多点控制单元（MCU）：多点控制单元支持3个以上的端用户进行会话。典型的MCU包括一个多点控制器（MC）和若干个（也可以没有）多点处理器（MP）。MC提供控制功能，如终端之间的协商。MP完成会话中的媒体流的处理，如话音的混合、话音／视频的交换。
MAC
IP
H.323
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用户部分
消息传递部分
TCP
UDP
Q.931 H.225CallSignaling
H.225RAS/H.245
H.323协议体系(续)
H.323 主要协议族
H.225协议
H.245协议
H.235协议
H.450协议
RAS协议
Q.931协议
ITU-T H.323 (99) 用于提供不保证质量的业务本地网上的可视电话系统和终端设备 ITU-T H.225 (99) 用于不保证质量的业务本地网上的可视电话系统的媒体流的打包与同步 ITU-T H.235(98) H.323的加密控制协议 ITU-T H.245(98) 多媒体通信的媒体控制协议 ITU-T H.450(99) H.323的补充业务控制协议 RAS 注册、认证、状态控制协议 Q931 呼叫控制协议
H.323协议体系(续)
三者的区别和联系 1.联系 它们为完成一次呼叫而共同配合，各有分工： RAS完成H.323实体向GK的注册， H.245完成要连接实体之间的参数协商和准备， Q.931完成连接实体的连接。 2.区别 先后顺序不同，先RAS，再H.245，最后Q.931。
H.323协议体系(续)
RAS RAS （Registration， Admission， and Status）协议为网关与网守之间进行信息交互所使用的协议，在RAS协议中，一般模式都是网关向网守发送一个请求，然后网守返回接受或拒绝消息。 Q.931 Q.931协议为网关与网守之间进行信息交互所使用的协议，主要负责呼叫过程中的信令处理。
H.323系统组成
GK
MCU
GW
Terminal
Terminal
Soft Phone
PSTN
Terminal：终端。在分组网络上遵循H.323标准进行实时通信的端点设备 GK：Gatekeeper，网守。处于高层，提供对端点（终端、网关、多点控制单元统称为端点）和呼叫的管理功能，是H323电话网络系统中的重要管理实体 GW：Gateway，网关。负责不同网络间信令和控制信息转换以及媒体信息变换和复用 MCU：Multipoint Conrtrol Unit，多点控制单元。用在做多媒体视讯会议（Video Conference）时所用到的设备 ，主要功能是协调及控制多个终端间的视讯传输
OpenLogicalChannel
Endpt_1/GW
Endpt_2/GW
Tcp Connect
H.245承载Tcp建立
MasterSlaveDetermination
MasterSlaveDetermination
MasterSlaveDeterminationAck
MasterSlaveDeterminationAck
主从决定流程
H.323协议的主要消息(续)
H.323协议主要消息： H.245： （H.323v4以前的版本都在Tcp传输，后续版本可在Udp传输） MasterSlaveDetermination/Ack/Reject/Release: 主从决定 TerminalCapabilitySet/Ack/Reject/Release: 能力协商 OpenLogicalChannel/Ack/Reject/Release: 打开逻辑通道 CloseLogicalChannel/Ack/Reject/Release: 关闭逻辑通道 …… FlowControlCommand/Ack/Reject/Release: 媒体控制 CommunicationModeCommand/Ack/Reject/Release: 会议模式控制 ConferenceCommand/Ack/Reject/Release: 会议命令 broadcastMyLogicalChannel/(Cancel)makeTerminalBroadcaster /dropConference…… ……
H.323协议体系(续)
H.245 H.245协议为主、被叫网关之间进行信息交互所使用的协议，H.245指定了许多独立的协议实体，支持端对端信令。 1.主从决定 决定两方谁是主、谁是从。H.245主从决定消息流程用于解决下述情况的冲突：一是会议中两个节点都是MC，二是两个节点间尝试建立双向信道。两个节点在masterSlaveDetermination消息中交换随机数，以决定主从节点。 2.能力交换 进行能力协商，获得双方都可接受的编解码类型。 3.打开或关闭逻辑通道 打开RTP、RTCP通道，为通话做准备。
TerminalCapabilitySet
TerminalCapabilitySet
TerminalCapabilitySetAck
TerminalCapabilitySetAck
能力决定流程
H.323协议的典型流程（续）
Endpt_1/GW
Endpt_2/GW
OpenLogicalChannel
Talking
注册流程
主叫认证 路由流程
直达、快速 呼叫流程
ARQ
ACF
被叫认证流程
H.323协议的典型流程（续）
Endpt_1/GW
GK
Endpt_2/GW
DRQ
DCF
Tcp Disconnect
ReleaseComplete
Talking
拆线流程
DRQ
DCF
被叫计费流程
主叫计费流程
H.323协议的典型流程（续）
*
纲要
H.323协议体系 H.323协议的主要消息 H.323协议的典型流程
H.323协议体系
H.323是ITU的一个标准建议族，其中H.323 V.1于1996年由ITU的第15研究组通过；H.323 V.2于1998年3月由SG-16制定并获得通过；1999年5月，IUT 发布了H.323 V3的测试版本。H.323标准包括了在无QoS保证的分组网络中进行多媒体通信所需的技术要求。作为SoftSwitch体系中的一大协议族，目前在VOIP等领域有广泛的应用，其在会议控制、视频业务等方面具有比较成熟和完善的定义和应用 H.323是介于传输层和应用层之间的协议。在H.323的多媒体通信系统中信息流包含音频、视频、数据和控制信息。具体地H.323控制协议包括H.225.0、H.245和H.235、H.45x等。而H.225.0包括RAS和Q.931。Q.931主要用于呼叫的建立、拆除和呼叫状态的改变。在呼叫信令流程的建立过程中所涉及的消息均在H.225.0及H.245中规定。H.245是媒体会话控制协议，主要完成网关参数协商、控制语音逻辑通道打开或关闭、协商RTP端口等。而H235、H45x等完成加密、附加业务等信令规范和控制
H.323协议的组网结构
H.323 Endpt_1
GK_1/SS
DGK/SS
GK_2/SS
H.323 Endpt_2
MGC/GW
IAD
MG
骨干网
RAS
RAS
RAS
RAS
RAS
H.248
PSTN
Q.931/H.245
AAA
H.323协议体系
H.323协议
H.323是ITU制定的用于在分组交换网中提供多媒体业务的通信控制协议，呼叫控制是其中的重要组成部分，它可用来建立点到点的媒体会话和多点媒体会议 。 H.323定义了介于电路交换网和分组交换网之间的H.323网关、用于地址翻译和访问控制的网守（GateKeeper）、提供多点控制的多点会议控制器MC、提供多点会议媒体流混合的多点处理器MP，以及多点会议控制单元MCU等实体 。 H.323本身是个协议集，主要包含RAS、Q.931和H.245协议 。RAS在UDP上传输，Q.931在TCP上传输，而H.245在TCP上传输。
H.323 组件的特征
GK 在H.323系统中，GK是可选的，为H.323节点提供呼叫控制服务。不止一个GK可能出现，并以未指明的方式相互通讯。GK和节点是逻辑分离的，不过，在物理实现时可以和终端，MCU，GW，MC或其它非H.323网络设备共存。
H.323 组件的特征
GW 网关提供传送格式的转换，和通讯流程的转换。网关应当能在PBN侧和SCN侧执行建立和清除流程，传输格式的转换也在网关执行。通常网关（不作为MCU）的作用映射网络端和SCN端的特征，与此相反的是透明传输。 终端 H.323终端包括用户设备界面，视频编解码，音频编解码，远程信息处理设备，H.225.0层，系统控制功能块，及与PBN的界面。其中系统控制单元，H.225.0层，网络界面，和一个音频编解码单元是必备的。视频编解码单元，和用户数据应用是可选的。
H.323协议的主要消息
H.225协议主要消息： RAS： （Udp传输） 注册类消息： GRQ/GCF/GRJ：Gatekeeper Request/Confirm/Reject 发现、加密 RRQ/RCF/RRJ：Registration Request/Confirm/Reject 注册 URQ/UCF/URJ：UnRegistration Request/Confirm/Reject 注销 呼叫类消息（呼叫、路由、管理）： ARQ/ACF/ARJ：Admission Request/Confirm/Reject 认证、路由、加密 DRQ/DCF/DRJ：Disengage Request/Confirm/Reject 计费、拆线 LRQ/LCF/LRJ：Location Request/Confirm/Reject 网间路由 BRQ/BCF/BRJ：Bandwidth Request/Confirm/Reject 带宽 ……
H.323协议的典型流程
Endpt_1/GW
GK
Endpt_2/GW
RRQ
RCF
RRQ
RCF
ARQ
ACF
Tcp Connect
Setup （H.245 Media）
CallProceeding
Alerting （H.245 Media）
Connect （H.245 Media）
H.323协议的主要消息(续)
H.323协议主要消息： Q.931： （H.323v4以前的版本都在Tcp传输，后续版本可在Udp传输） Setup： 呼叫建立请求 CallProceeding: 呼叫处理 Alerting： 震铃 Connect： 建立成功 ReleaseComplete：拆线 Facility： 便捷消息 Progress： 呼叫进行 Information： 信息 Empty： H245隧道消息 ……
H.323协议的常用术语
终端：基于IP的网络上是一个客户端点。它需要支持下面3项功能：支持信令和控制；支持实时通信；支持编码，即传前压缩，收后进行解压缩 网关：提供在包交换网络和电路交换网络（SCN，Switch Circuit Network）之间的一个连接。 网守：完成地址翻译、接纳控制、带宽控制、域管理4个必须功能。网守还支持呼叫控制信令、呼叫鉴权、带宽管理和呼叫管理，以及用户管理等可选的功能。 多点控制单元（MCU）：多点控制单元支持3个以上的端用户进行会话。典型的MCU包括一个多点控制器（MC）和若干个（也可以没有）多点处理器（MP）。MC提供控制功能，如终端之间的协商。MP完成会话中的媒体流的处理，如话音的混合、话音／视频的交换。
MAC
IP
H.323
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用户部分
消息传递部分
TCP
UDP
Q.931 H.225CallSignaling
H.225RAS/H.245
H.323协议体系(续)
H.323 主要协议族
H.225协议
H.245协议
H.235协议
H.450协议
RAS协议
Q.931协议
ITU-T H.323 (99) 用于提供不保证质量的业务本地网上的可视电话系统和终端设备 ITU-T H.225 (99) 用于不保证质量的业务本地网上的可视电话系统的媒体流的打包与同步 ITU-T H.235(98) H.323的加密控制协议 ITU-T H.245(98) 多媒体通信的媒体控制协议 ITU-T H.450(99) H.323的补充业务控制协议 RAS 注册、认证、状态控制协议 Q931 呼叫控制协议
H.323协议体系(续)
三者的区别和联系 1.联系 它们为完成一次呼叫而共同配合，各有分工： RAS完成H.323实体向GK的注册， H.245完成要连接实体之间的参数协商和准备， Q.931完成连接实体的连接。 2.区别 先后顺序不同，先RAS，再H.245，最后Q.931。
H.323协议体系(续)
RAS RAS （Registration， Admission， and Status）协议为网关与网守之间进行信息交互所使用的协议，在RAS协议中，一般模式都是网关向网守发送一个请求，然后网守返回接受或拒绝消息。 Q.931 Q.931协议为网关与网守之间进行信息交互所使用的协议，主要负责呼叫过程中的信令处理。
H.323系统组成
GK
MCU
GW
Terminal
Terminal
Soft Phone
PSTN
Terminal：终端。在分组网络上遵循H.323标准进行实时通信的端点设备 GK：Gatekeeper，网守。处于高层，提供对端点（终端、网关、多点控制单元统称为端点）和呼叫的管理功能，是H323电话网络系统中的重要管理实体 GW：Gateway，网关。负责不同网络间信令和控制信息转换以及媒体信息变换和复用 MCU：Multipoint Conrtrol Unit，多点控制单元。用在做多媒体视讯会议（Video Conference）时所用到的设备 ，主要功能是协调及控制多个终端间的视讯传输
OpenLogicalChannel
Endpt_1/GW
Endpt_2/GW
Tcp Connect
H.245承载Tcp建立
MasterSlaveDetermination
MasterSlaveDetermination
MasterSlaveDeterminationAck
MasterSlaveDeterminationAck
主从决定流程
H.323协议的主要消息(续)
H.323协议主要消息： H.245： （H.323v4以前的版本都在Tcp传输，后续版本可在Udp传输） MasterSlaveDetermination/Ack/Reject/Release: 主从决定 TerminalCapabilitySet/Ack/Reject/Release: 能力协商 OpenLogicalChannel/Ack/Reject/Release: 打开逻辑通道 CloseLogicalChannel/Ack/Reject/Release: 关闭逻辑通道 …… FlowControlCommand/Ack/Reject/Release: 媒体控制 CommunicationModeCommand/Ack/Reject/Release: 会议模式控制 ConferenceCommand/Ack/Reject/Release: 会议命令 broadcastMyLogicalChannel/(Cancel)makeTerminalBroadcaster /dropConference…… ……
H.323协议体系(续)
H.245 H.245协议为主、被叫网关之间进行信息交互所使用的协议，H.245指定了许多独立的协议实体，支持端对端信令。 1.主从决定 决定两方谁是主、谁是从。H.245主从决定消息流程用于解决下述情况的冲突：一是会议中两个节点都是MC，二是两个节点间尝试建立双向信道。两个节点在masterSlaveDetermination消息中交换随机数，以决定主从节点。 2.能力交换 进行能力协商，获得双方都可接受的编解码类型。 3.打开或关闭逻辑通道 打开RTP、RTCP通道，为通话做准备。
TerminalCapabilitySet
TerminalCapabilitySet
TerminalCapabilitySetAck
TerminalCapabilitySetAck
能力决定流程
H.323协议的典型流程（续）
Endpt_1/GW
Endpt_2/GW
OpenLogicalChannel
Talking
注册流程
主叫认证 路由流程
直达、快速 呼叫流程
ARQ
ACF
被叫认证流程
H.323协议的典型流程（续）
Endpt_1/GW
GK
Endpt_2/GW
DRQ
DCF
Tcp Disconnect
ReleaseComplete
Talking
拆线流程
DRQ
DCF
被叫计费流程
主叫计费流程
H.323协议的典型流程（续）