Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen Lehrstuhl für Informatik IV Prof. Dr. rer. nat. Otto Spaniol H.323 und SIP Proseminar: Internetprotokolle für die Multimediakommunikation Wintersemester 2002/2003 Lanlan Zhang Matrikel-Nr.: 236726 Xiaochun Xu Matrikel-Nr.: 236725 Betreuung: André Schüppen Stefan Diepolder Lehrstuhl für Informatik IV, RWTH Aachen
H.323 und SIP 2 Inhaltverzeichnis Kapitel 1 Einleitung 3 Kapitel 2 Das H.323 Protokoll 4 2.1 Einleitung 4 2.2 H.323 Architektur 4 2.2.1 Bestandteile von H.323 4 2.2.2 H.323 Protokoll Stack 6 2.3 H.323 Kontrolle und Signalisierung 8 2.3.1 H.225: RAS-Signalisierung 8 2.3.2 H.225: Call-Signalisierung 11 2.3.3 H.245: Kontroll-Signalisierung 16 Kapitel 3 Das SIP Protokoll 22 3.1 Einleitung 22 3.2 IETF-Architektur 22 3.3 SIP-Komponenten 23 3.3.1 Adressen 23 3.3.2 Netzwerkkomponenten 24 3.4 SIP-Nachrichten 26 3.4.1 Überblick über die SIP-Nachrichten 26 3.4.2 SIP Anfragen 28 3.4.3 SIP Antworten 29 3.4.4 Nachrichtenkopf 31 3.5 Abläufe 35 3.5.1 Registration 36 3.5.2 Direkte Verbindung 37 3.5.3 Verbindung über Redirect-Server 38 Kapitel 4 SIP versus H.323 40 4.1 Interworking zwischen SIP und H.323 40 4.2 SIP vs H.323 41 Literatur 44
H.323 und SIP 3 Kapitel 1 Einleitung Das Internet ist heutzutage für den Austausch von Informationen und Daten über die ganze Welt unverzichtbar. Der Austausch von Informationen und Daten über das Internet kann in zwei Arten unterteilt werden: echtzeitig, wie z. B. IP-Telefonie und nicht-echtzeitig, wie z. B. Email. Eine Echtzeitplattform stellt normalerweise andere Anforderungen an die Netzwerkumgebung als eine Nicht-Echtzeit-Plattform. Die entscheidende Anforderung einer Echtzeitplattform ist die Übertragung in Echtzeit. Im Vergleich dazu wird der Verlust von auszutauschenden Daten eher toleriert. Um die Echtzeitübertragung zu sichern, müssen außer TCP und UDP noch weitere Protokolle hinzukommen. In den Echtzeitplattformen für Multimediasitzungen werden viele Protokolle für verschiedene Zwecke u. a. (De-)Kodierung, Sitzungskontrolle, Datenübertragung, Qualitätskontrolle usw. verwendet. Für die Sitzungskontrolle stehen im Wesentlichen die H.323 Protokoll-Familie von der International Telecommunications Union -Telecommunication Sector (ITU-T) und das Session Initiation Protocol (SIP) von der Internet Engineering Task Force (IETF) zur Verfügung. In den ersten beiden Kapiteln werden diese beiden Alternativen beschrieben. Im letzten Kapitel werden noch ein Vergleich und ein Modell für die Zusammenarbeit zwischen den beiden gegeben.
H.323 und SIP 4 Kapitel 2 Das H.323 Protokoll 2.1 Einleitung H.323 beinhaltet eine Reihe von Empfehlungen und wurde von der ITU-T veröffentlicht. Dieser Standard legt fest, wie PCs untereinander kommunizieren, um Audio- und Videodatenströme innerhalb von Computernetzwerken - z. B. im Intranet oder Internet - zu übertragen. H.323 beschreibt die Struktur eines Videokonferenzsystems über paketbasierte Netzwerke und nimmt dabei auf verschiedene andere Standards (H.225, H.245) Bezug. Man kann somit bei H.323 von einer Sammlung von Standards sprechen. Die erste Version von H.323 wurde im Jahr 1996 unter dem Namen Packet based Multimedia Communication Systems veröffentlicht und ermöglichte multimediale Kommunikation über lokale Netzwerke (LAN). Zwei Jahre später erfolgte mit der zweiten Version von H.323 eine Erweiterung auf alle IP-basierten Netzwerke. Dazu gehören Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN) und Wide Area Network (WAN). Die zweite Version von H.323 wird heute häufig für VoIP-Lösungen verwendet. Zusammen mit anderen Standards bildet H.323 eine Standard-Familie für Multimediakommunikation über verschiedene Netzwerke. So gibt es Spezifikationen für die Kommunikation über ISDN (H.320), ATM (H.321) und PSTN (H.324). Alle diese Systeme sind darauf ausgelegt, dass ihre Komponenten mit Endgeräten der anderen Konferenzsystemklassen kooperieren können. Der Standard spezifiziert sowohl Punkt-zu-Punkt-Verbindungen als auch Mehrpunkt-Verbindungen. 2.2. H.323 Architektur 2.2.1 Bestandteile von H.323 H.323 Terminal H.323 Terminal IP-basiertes H.323 MCU H.323 Terminal Netzwerk H.323 Gatekeeper H.323 Gateway GSTN Narrowband ISDN Breitband ISDN Abbildung 2-1: H.323 Bestandteile.
H.323 und SIP 5 H.323 spezifiziert vier logische Komponenten, Terminals, Gateways, Gatekeepers und Multipoint Control Units (MCUs). Terminals, Gateways und MCUs werden als Endpunkte bezeichnet. Das Hauptziel von H.323 ist, den Austausch des Medienstroms zwischen den H.323-Endpunkten zu ermöglichen. H.323-Terminal Ein H.323-Terminal ist ein Endpunkt, der Echtzeitkommunikation mit anderen H.323- Endpunkten anbietet. Dieses Terminal muss mindestens einen Audio-Codec unterstützen und kann optional andere Audio-Codecs und/oder Video-Codecs unterstützen. H.323-Gateway Ein H.323-Gateway ist ein Endpunkt, der einen Übersetzungsdienst zwischen H.323-Netzwerk und Netzwerken anderer Typen anbietet, wie z.b ISDN. Eine Seite des Gateways unterstützt H.323-Signalisierung und beendet die Paketübertragung nach den Anforderung von H.323. Die andere Seite des Gateways ist die Schnittstelle zu einem leitungsvermittelten (circuit-switched) Netzwerk und unterstützt dessen Übertragungseigenschaften und Signalisierungsprotokolle. Auf der H.323-Seite hat der Gateway die Eigenschaft eines H.323-Terminals. An der leitungsvermittelten Seite hat der Gateway die Eigenschaft eines Knotens des entsprechenden Netzes. Der Gateway bietet unterschiedliche Dienste an, die in der Empfehlung H.246 spezifiziert sind: - Übersetzung zwischen Übertragungsformaten (z.b. H.225 zu H.221) und zwischen Kommunikationsprozeduren (z.b. H.245 zu H.242). - Verbindungsaufbau und abbau sowohl auf Netzwerk- als auch auf PSTN-Seite - Übersetzung zwischen unterschiedlichen Video-, Audio- und Datenformaten H.323-Gatekeeper Ein Gatekeeper ist ein optionales Objekt im H.323-Netzwerk. Wenn vorhanden, steuert der Gatekeeper einige H.323-Terminale, Gateways und MCs (Multipoint Controllers). Steuerung heißt, dass der Gatekeeper den Netzwerkzugang von einem oder mehreren Endpunkten autorisiert und z.b. Calls von einem Endpunkt unter seine Kontrolle erlauben oder ablehnen kann. Die Menge von Terminals, Gateways und MCs, die ein Gatekeeper kontrolliert, wird als Zone bezeichnet. Zu beachten ist, dass ein Gatekeeper die Endpunkte in mehreren Subnetzwerken als eine gesamte Zone behandelt. MC, MP und MCU Ein MC ist ein H.323-Endpunkt, der Multipoint-Konferenzen zwischen zwei oder mehreren Terminals und/oder Gateways verwaltet. Ein Multipoint Prozessor (MP) ist hingegen Teil einer MCU und empfängt Audio-, Video- und Datenströme von Endpunkten in zentralen Multipoint-Konferenzen und sendet diese nach erfolgter Verarbeitung zu den Endpunkten zurück. Eine MCU nimmt einen zentralen Stellenwert in der Mehrpunktkommunikation ein,
H.323 und SIP 6 da sie die Unterstützung für Multipoint-Konferenzen bietet. Sie besteht aus einem MC und kann (muss aber nicht) durch ein oder mehrere MPs ergänzt sein. 2.2.2 H.323 Protocol Stack Abbildung 2-2 zeigt den H.323 Protocol Stack. Man kann zuverlässige und unzuverlässige Transportprotokolle unterscheiden. In einem IP-Netzwerk sind dies entsprechend das TCP (Transport Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol). Aus dieser Abbildung ist der Austausch von Medien durch Benutzung von RTP über UDP zu erkennen. In der Abbildung finden wir noch zwei weitere Protokolle: H.225 und H.245. Diese beiden Protokolle definieren die Echtzeitnachrichten, die zwischen H.323 Endpunkten ausgetauscht werden. Dies sind allgemeine Protokolle, d.h. sie können in einer Reihe von Netzwerkarchitekturen benutzt werden. In H.323-Netzwerken werden H.225- und H.245-Protokolle in H.323 spezifiziert. Audio/Video Application Terminal /Application Control Audio/Video Codecs RTP RTCP H.225.0 RAS Signaling H.225.0 Call Signaling H.245 Control Signaling Unreliable Transport Reliable Transport Network Layer(IP) Data Link Layer Physical Layer Abbildung 2-2: H.323 Protocol Stack. Überblick über H.323-Protokolle H.225 ist ein zweiteiliges Protokoll. Der eine Teil wird für die Initiierung und Terminierung der Kommunikationen zwischen H.323-Endpunkten benutzt. Die Signalisierung dieses Typs heißt Call-Signalisierung oder Q.931-Signalisierung. Der andere Teil von H.225 ist RAS 1 -Signalisierung. Diese Signalisierung wird zwischen Endpunkten und Gatekeepern benutzt und ermöglicht einem Gatekeeper die Verwaltung der Endpunkte in seiner Zone. Zum Beispiel benutzt ein Endpunkt RAS-Signalisierung zur Registrierung bei einem Gatekeeper, während ein Gatekeeper die Signalisierung zum Zulassen oder zur Ablehnung des Zugangs eines Endpunktes zu den Netzwerkressourcen nutzt. 1 Registration, Administration und Status
H.323 und SIP 7 H.245 ist ein Kontrollprotokoll, das zwischen zwei oder mehreren Endpunkten benutzt wird. Der Hauptzweck von H.245 ist, die Medien-Ströme zwischen den Teilnehmern in einer H.323-Sitzung zu verwalten. H.245 arbeitet während der Einrichtung einer oder mehrerer logischer Kanälen zwischen Endpunkten. Die logischen Kanäle transportieren die Medienströme zwischen den Teilmehmern und besitzen eine Menge von Eigenschaften, wie z.b. den Typ von Medien, Bitrate, usw. Alle drei Signalisierungprotokolle (RAS, Q.931 und H.245) können zur Einrichtung, Verwaltung und Beendung eines Anrufs benutzt werden. Will z.b., ein Endpunkt einen Anruf an einen anderen Endpunkt richten, kann der Endpunkt die RAS-Signalisierung benutzen, um die Autorisation von einem Gatekeeper zu erhalten. Der Endpunkt kann dann Q.931-Signalisierung benutzen, um die Kommunikation mit dem anderen Endpunkt einzurichten und den Anruf zu beginnen. Zuletzt kann der Endpunkt H.245-Kontroll-Signalisierung benutzen, um Medien-Parameter mit anderem Endpunkt auszuhandeln und die Medientransformation zu beginnen. H.323-Nachrichten werden über Kanäle unterschiedlicher Typen abhängig von den Nachrichten (und in manchen Fällen, des Kontexts) gesendet. Zum Beispiel werden RAS-Nachrichten über die RAS-Kanäle, Call-Signalisierungs-Nachrichten über die Call-Signalisierungs-Kanäle, H.245-Kontroll-Nachrichten über die H.245-Kontroll-Kanäle und die Echtzeitmedienströme über einen oder mehrere logische Kanäle gesendet. Es ist zu beachten, dass diese Kanäle nicht notwendig mit physikalischen Schnittstellen oder Hardware übereinstimmen. Ein Kanal in einer IP-Umgebung entspricht einer Referenz zu einer Socketadresse, nämlich der IP-Adresse mit Port-Nummer. H.323-Adressierung Jedes Objekt im H.323-Netzwerk hat eine eindeutige Netzwerkadresse, die dieses Objekt identifiziert. In einer IP-Umgebung ist die Netzwerkadresse eine IP-Adresse. Falls Domain Name Service (DNS) vorhanden ist, kann die IP-Adresse in Form eines Uniform Resource Locators (URL) spezifiziert werden. Für jede Netzwerkadresse kann ein H.323-Objekt eine oder mehrere Transport Service Access Point (TSAP)-Identifikationen haben. Allgemein ist eine TSAP- Identifikation eine Identifikation für einen besonderen logischen Kanal bei einem bestimmten Objekt. Auf der IP-Ebene ist die TSAP-Identifikation äquivalent zu einer Socketadresse, also einer IP-Adresse mit Port-Nummer. Im Allgemeinen sind die Port-Nummern, die für Signalisierung, Transaktion oder Medienaustausch benutzt werden, dynamisch zugeteilt. Die bedeutensten Ausnahmen sind hier folgende: - der Gatekeeper UDP Discovery Port mit dem Wert 1718, - der Gatekeeper UDP Registration und Status Port mit dem Wert 1719 und - der Call-Signalisierung TCP Port mit dem Wert 1720. Der erste Port wird verwendet, falls ein Endpunkt einen Gatekeeper, bei dem der Endpunkt registriert werden soll, deteminieren will. Der zweite Port wird für die RAS-Signalisierung zu einem Gatekeeper, z.b. eine Registrierung, verwendet. Der dritte Port wird beim Senden einer Call-Signalisierungs- Nachricht verwendet.
H.323 und SIP 8 Zusätzlich zur Netzwerkadresse und TSAP Identifikation ermöglicht H.323 auch Terminals und Gatekeepers, einen oder mehrere Aliases zu haben. Falls eine Sendung solcher Nachrichten mit reeler IP-Adresse adressiert werden muss, dann muss auch der Knoten über die Fähigkeit zur Übersetzung von Aliases in IP-Adressen verfügen. Diese Übersetzung ist normalerweise eine Funktionalität eines Gatekeepers und wird von der RAS-Signalisierung unterstützt. Codecs In Abbildung 2-2 sehen wir eine Referenz zu Audio- und Videocodecs. Allerdings ist die Unterstützung von Video optional. Falls Video unterstützt wird, sollte ein Endpunkt Video nach H.261 Quarter Common Intermediate Format (QCIF) unterstützen. Optional können zusätzlich andere Modi von H.261 oder von H.263 intergriert werden. Unterstützung von Audio ist im Vergleich zu Video obligatorisch. Für die Kodierung und Dekodierung gibt es verschiedene ITU-Empfehlungen. In H.323 ist die Unterstützung von G.711 Codec erforderlich. Optional können auch die Codecs der Empfehlung G.722, G.728, G.729, MPEG 1 Audio und G.723.1 implementiert werden. 2.3 Kontrolle und Signalisierung 2.3.1 H.225, RAS-Signalisierung RAS-Signalisierung wird zwischen einem Gatekeeper und den Endpunkten, die der Gatekeeper kontrolliert, verwendet. Es ist zu beachten, dass ein Gatekeeper ein optionales Objekt in H.323 ist. Also ist RAS-Signalisierung dadurch auch optional. Falls ein Endpunkt die Services von einem Gatekeeper benutzen will, dann muss der Endpunkt RAS implementieren. Falls der Endpunkt keinen Service von einem Gatekeeper benutzen will, dann muss die Funktionalität, die normalerweise ein Gatekeeper besitzt, von dem Endpunkt selbst ausgeführt werden. RAS-Signalisierung ist in H.225 definiert und unterstützt folgende Funktionen: - Gatekeeper Discovery : Ermöglicht einem Endpunkt festzulegen, welcher Gatekeeper die Möglichkeit hat, den Endpunkt zu kontrollieren. - Registration : Ermöglicht einem Endpunkt sich bei einem bestimmten Gatekeeper zu registrieren und in die Zone dieses Gatekeepers einzutreten. - Unregistration : Ermöglicht einen Endpunkt, die Kontrolle von einem Gatekeeper zu verlassen oder einen Gatekeeper, die existierende Registration eines Endpunkts zu stoppen und den Endpunkt aus der Zone zu entfernen. - Admission : Verwendet von einem Endpunkt, um Zugang zu einem Netzwerk zur Teilnahme an einer Sitzung anzufordern. Eine Anfrage für den Zutritt spezifiziert die Bandbreite, die der Endpunkt benutzt. Der Gatekeeper kann daraufhin die Anfrage entsprechend der verfügbaren Bandbreite erlauben oder ablehnen. - Bandwidth Change : Benutzt von einem Endpunkt, um den Gatekeeper um Zuteilung einer bestimmten Bandbreite für den Endpunkt zu bitten. - Endpoint Location : Eine Funktion zur Übersetzung von einem Alias in eine Netzwerkadresse bei einem Gatekeeper. Ein Endpunkt ruft diese Funktion auf,
H.323 und SIP 9 falls er eine Verbindung zu einem bestimmen Endpunkt aufbauen will, der nur eine Alias-Identifikation hat. Der Gatekeeper teilt daraufhin die Netzwerkadresse mit, so dass der Endpunkt, der die Anfrage stellt, mit dem gewünschten Endpunkt in Kontakt treten kann. - Disengage : wird von einem Endpunkt verwendet, um einen Gatekeeper zu informieren, dass er einen bestimmten Anruf trennen soll. Disengage kann auch von einem Gatekeeper zu einem Endpunkt gesendet werden, um einen Endpunkt zur Trennung von einem Anruf zu zwingen. - Status : Verwendet zwischen einem Gatekeeper und Endpunkt, um den Gatekeeper über relevante Daten zu informieren, wie z.b. aktuelle Bandbreitee usw. - Resource Availability : wird von einem Gateway versendet, um den Gatekeeper über seine aktuell verfügbare Kapazität zu informieren, wie z.b. die verfügbare Bandbreite. Ein Gateway kann diese Funktion auch benutzen, um einen Gatekeeper zu informieren, dass das Gateway schon seine Kapazität erreicht hat oder bereits darüber hinaus geht. Die folgende Tabelle zeigt eine Liste von verschiedenen Nachrichten, die zur Unterstützung dieser Funktionen benutzt werden, und gibt eine kurze Beschreibung über das Ziel jeder Nachricht an. Tabelle : RAS Nachrichten Nachricht GatekeeperRequest(GRQ) GatekeeperConfirm(GCF) GatekeeperReject(GRJ) RegistrationRequest (RRQ) RegistrationConfirm (RCF) RegistrationReject(RRJ) UnregistrationRequest (URQ) UnregistrationConfirm (UCF) UnregistrationReject(URJ) AdmissionRequest(ARQ) Funktion Benutzt von einem Endpunkt zur Feststellung von verfügbaren Gatekeepers. Benutzt von einem Gatekeeper, um einem Endpunkt mitzuteilen, dass er der Gatekeeper des Endpunkts ist oder sein wird. Benutzt von einem Gatekeeper, um einem Endpunkt mitzuteilen, dass er kein Gatekeeper des Endpunkts ist oder sein wird. Benutzt von einem Endpunkt zur Registrierung bei einem Gatekeeper. Die positive Antwort von einem Gatekeeper an einen Endpunkt über seine erfolgreiche Registrierung bei dem Gatekeeper. Die negative Antwort zu einer RRQ Benutzt von einem Gatekeeper oder einem Endpunkt zum Stoppen einer vorhandenen Registration. Benutzt von einem Gatekeeper oder einem Endpunkt zur Bestätigung einer Anfrage der Deregistrierung. Die negative Antwort zu ein URQ Wird von einem Endpunkt an einen Gatekeeper gesendet, um einen Anruf zu beantragen.
H.323 und SIP 10 AdmissionConfirm(ACF) AdmissionReject(ARJ) BandwidthRequest(BRQ) BandwidthConfirm(BCF) BandwidthReject(BRJ) InfoRequest(IRQ) InfoRequestResponse (IRR) InfoRequestAck(INCK) InfoRequestNak(INAK) DisengageRequest(DRQ) DisengageConfirm(DCF) DisengageReject(DRJ) LocationRequest(LRQ) Benutzt von einem Gatekeeper um einem Endpunkt die Erlaubnis zur Teilnahme in einem Anruf zu erteilen Benutzt von einem Gatekeeper, um einem Endpunkt die Erlaubnis zur Teilnahme in einem Anruf zu verweigern Gesendet von einem Endpunkt oder einem Gatekeeper, um eine Veränderung der zugeteilten Bandbreite anzufordern Die positive Antwort zu einer BRQ Benutzt von einem Gatekeeper oder Endpunkt, um die Anfrage der Veränderung der Bandbreite abzulehnen; benutzt von einem Endpunkt nur, falls die neue Bandbreite nicht unterstützt werden kann Gesendet von einem Gatekeeper zu einem Endpunkt zur Abfrage der Zustandsinformation. Gesendet von einem Endpunkt zu einem Gatekeeper nach Anforderung oder automatisch zum Liefern der Zustandsinformation. Gesendet von einem Gatekeeper zur Bestätigung des Empfangs einer IRR Gesendet von einem Gatekeeper während des Empfangs einer IRR, falls Fehler auftritt, z.b. beim Empfang einer Anfrage von einem nicht registrierten Endpunkt. Gesendet von einem Endpunkt oder Gatekeeper zur Trennung eines Endpunkts von einem Anruf. Die positive Antwort zu einer DRQ Die negative Antwort zu einer DRQ, z.b einer DRQ von einem nicht registrierten Endpunkt Gesendet zu einem Gatekeeper, um Übersetzung eines Alias in einer Netzwerkadresse zu bitten LocationConfirm(LCF) Eine Antwort zu einer LRQ mit der angeforderten Adresse LocationReject(LRJ) Eine Antwort zu einer LRQ, falls keine Übersetzung erfolgreich durchgeführt worden ist. Non-Standard Message Vendor-Spezifikation (NSM) UnknowMessageResponse Eine Antwort zu einer nicht bekannten Nachricht. (XRS) RequestInProgress(RIP) Gesendet von einem Endpunkt oder Gatekeeper als eine temporäre Antwort, falls die Bearbeitung einer Anfrage eine lange Zeit in Anspruch nimmt.
H.323 und SIP 11 ResourceAvailableIndicate (RAI) ResourceAvailableConfirm (RAC) Gesendet von einem Gateway an einen Gatekeeper, um den Gatekeeper über die aktuelle Kapazität des Gateways zu informieren Gesendet von einem Gatekeeper als eine Anerkennung eines RAI Damit ein H.323-Endpunkt die Dienste eines Gatekeepers nutzen kann, muss dieser bei einem (nicht bei mehreren) registriert sein. Zur Registrierung braucht der Endpunkt zuerst einen geeigneten Gatekeeper, der durch die Gatekeeper-Suche (GatekeeperDiscovery) gefunden wird. Der Endpunkt sendet dazu eine GatekeeperRequest (GRQ)-Nachricht. Diese Nachricht kann zu vielen bekannten Adressen oder zu der Gatekeeper s DiscoveryMulticastAdresse und Port 224.0.1.41:1718 gesendet werden. Ein oder mehrere Gatekeeper können mit einer GatekeeperConfirm (GCF)-Nachricht antworten. Das bedeutet, dass diese Gatekeeper den Endpunkt kontrollieren wollen. Im Fall einer Ablehnung sendet ein Gatekeeper die GatekeeperReject (GRJ)-Nachricht. Zur Registrierung sendet der Endpunkt einen RegistrationRequest (RRQ) an den zugehörigen Gatekeeper. Bei einer erfolgreichen Registrierung sendet der Gatekeeper eine RegistrationConfirm (RCF) zurück. Im Fall einer Ablehnung sendet er RegistrationReject (RRJ). Nach einer erfolgreichen Registrierung ist das Endsystem mit seiner zugehörigen IP-Adresse bei diesem Gatekeeper gespeichert. Ein Endpunkt oder auch der Gatekeeper kann eine Registrierung aufheben. Diese erfolgt durch Senden eines UnregistrationRequest (URQ). Normalerweise beantwortet ein Gatekeeper dies mit einer positiven Konfirmation durch Senden einer UnregistrationConfirm (UCF)-Nachricht. Der Gatekeepr kann auch eine Ablehnung mit einem UnregistrationReject (URJ) senden, wenn z.b. ein Endpunkt nicht bei diesem Gatekeeper registriert ist. Wenn ein Endpunkt an einem Anruf teilnehmen will, sendet er an den zugeordneten Gatekeeper eine AdmissionRequest (ARQ)-Nachricht. Ein wichtiger Parameter dieser Nachricht ist der Bandbreite-Parameter. Die erforderliche Bandbreite für Nutzverbindung (RTP-Verbindung) wird angefordert. Der Gatekeeper bestätigt die Anforderung mit AdmissionConfirm (ACF). Hierbei kann auch eine geringere Bandbreitee als die geforderte zugesichert werden. Ein Gatekeeper kann auch einen AdmissionRequest mit einem AdmissionReject (ARJ) ablehnen. 2.3.2 H.225: Call-Signalisierung Call-Signalisierung ist eine zwischen Endpunkten benutzte Signalisierung, um die Einrichtung und Trennung von Anrufen zu ermöglichen. Die H.225-Call-SignalisierungsNachrichten sind eine Teilmenge von den Q.931-Nachrichten nach der H.225.0-Empfehlung. Q.931 ist ein ISDN Signalisierungprotokoll der Schicht 3 und beinhaltet eine große Menge von Nachrichten, die zu sehr an ISDN-Netzwerken orientiert sind. In der H.225.0-Empfehlung sind nur die zur H.323-Architektur passenden Q.931-Nachrichten einfach wiedergegeben bzw. weiter modifiziert, damit die Nutzer
H.323 und SIP 12 von H.323 nicht in dem Labyrinth von Q.931 die Orientierung verlieren. Die folgende Tabelle zeigt eine Liste von verschiedener Call-Signaling-Nachrichten und gibt eine kurze Beschreibung über das Ziel jeder Nachricht an. Tabelle : Call Signalisierung Nachrichten Nachricht Funktion Kommentar Alerting Gesendet von einem angerufenen Endpunkt, Muss unterstützt werden um der anrufende Partei mitzuteilen, dass der angerufene Benutzer alarmiert ist Call Proceeding Connect Progress Setup Setup Acknowledge Release Complete User Infor- Mation Notify Status Satus Inquiry Eine optionale temporäre Antwort, die von einem angerufenen Endpunkt oder Gatekeeper vor der Sendung der Connect Nachricht gesendet wird Ankündigung, dass der angerufene Benutzer den Anruf schon akzeptiert hat. Eine optional von dem angerufenen Endpunkt gesendete Nachricht vor der Connect Nachricht Eine Initialiserungs-Nachricht zur Einrichtung eines Anrufs Eine optionale Antwort zu einer Setup Nachricht Benutzt, um einen Anruf zum Ende zu bringen Eine optionale Nachricht zur Sendung von zusätzlichen Einrichtungsinformationen eines Anrufs. Eine optionale Nachricht zur Angabe der Vorstellung eines Benutzers. Gesendet in einer Antwort zu einer Status Inquiry Anfrage oder zu einer nicht erkennbaren Nachricht. Eine Nachricht, um den Remote-Endpunkt über den aktuellen Status aus seiner Perspektive abzufragen. Soll gesendet werden, falls der angerufene Endpunkt einen Gatekeeper benutzt Muss unterstützt werden Kann von einem angerufenen Gateway benutzt werden bei PSTN Interworking Muss unterstützt werden Kann von einem Gateway bei PSTN Interworking weitergeleitert werden. Die Q.931 Release Nachricht wird nicht verwendet Kann in Overlap- Signalisierung benutzt werden Kann von dem anrufenden oder angerufenen Endpunkt benutzt werden Optionale Nachricht; kann in beiden Richtungen gesendet werden Kann in Konjuktion mit RAS Status Prozedur gesendet werden
H.323 und SIP 13 Facility(Q. 932) Benutzt zur Umadressierung eines Anrufs oder zum Einschliessen eines fortgeschritten Services Kann von jedem Endpunkt zu jeder Zeit benutzt werden; ist nützlich zur Informations- Übertragung, falls keine andere Nachricht gesendet werden soll Die Setup-Nachricht ist die erste gesendete Call-Signalisierung-Nachricht, die beim Verbindungsaufbau von einem Endpunkt zu anderen geht. Falls ein Endpunkt einen zugeordneten Gatekeeper hat, wird diese Nachricht gesendet, nachdem der Endpunkt eine ACF erhalten hat. Wenn der Zielendpunkt die Setup-Nachricht schon bekommen hat und die Verbindungsaufbau-Prozedur läuft, kann er eine CallProceeding-Nachricht senden. Falls ein Gatekeeper vorhanden ist, sendet der Zielpunkt ARQ und empfängt von dem zugehörigen Gatekeeper die positive Quittung (ACF). Nach dem Erhalt der positiver Quittung sendet der Zielendpunkt die Nachricht Alerting zum Initiator. Wenn die Verbindung durch den Benutzer angenommen wird, sendet der Endpunkt Connect zum Initiator. Danach steht der RTP-Kanal für dem Austausch von Nutzdaten zur Verfügung. Beendt wird die Verbindung durch eine ReleaseComplete-Nachricht. Call Scenarios: In Netzen ohne Gatekeeper werden H.225-Nachrichten direkt zwischen den beiden Endpunkten ausgetauscht. Terminal Terminal Setup Call Proceeding Alerting Connect H.245 Session Establishment Media Exchange H.245 Session Release Release Complete In Netzen mit Gatekeeper wird zuerst ARQ zum Gatekeeper gesendet. Nach der Bestätigung mit ACF können die Call-Signalisierungs-Nachrichten zum Ziel gesendet werden. In der ACF wird dem Initiator mitgeteilt, ob die H.225-Nachrichten direkt an das Ziel gesendet werden oder über den Gatekeeper geleitet (routed) werden müssen. Das folgende Diagramm zeigt die erste Situation an.
H.323 und SIP 14 Gatekeeper Terminal Terminal Gatekeeper ARQ ACF Setup Call Proceeding ARQ Alerting ACF Connect H.245 Establishment DRQ Media Exchange H.245 Release Release Complete DRQ DCF DCF In dem zweiten Fall gibt es noch zwei Varianten. In dem Fall, dass zwei Endpunkte bei unterschiedlichen Gatekeepern registriert sind, kann ein Gatekeeper entscheiden, dass die Call-Signalisierungs-Nachrichten über ihn geleitet werden müssen. Terminal Gatekeeper Terminal Gatekeeper ARQ ACF Setup Call Proceeding Setup Call Proceeding ARQ
H.323 und SIP 15 Alerting Connect Alerting Connect ACF H.245 Establishment Media Exchange H.245 Release Release Complete DRQ DCF Release Complete DRQ DCF Das folgende Diagramm zeigt eine einfache Verbindung mit Gatekeeper. Nachrichten werden über die beiden Gatekeeper geleitet. Terminal Gatekeeper Gatekeeper Terminal ARQ ACF Setup Call Proceeding Setup Call Proceeding ARQ ARJ Facility Release Complete Setup Call Proceeding Setup
H.323 und SIP 16 Call Proceeding ARJ ARQ Connect Release Complete Connect H.245 Establishment Media Exchange H.245 Release Release Complete Connect Release Complete 2.3.3 H.245 Control Signalisierung H.245 ist ein Protokoll zur Einrichtung und Kontrolle von Medienströmen zwischen zwei Endpunkten, also in einem Zweiparteienanruf. Das Protokoll kümmert sich um das Einverständnis, das zu sendende und das zu empfangende Medienformat und die Bandbreitenanforderung. In viel komplexeren Multimediaanrufen kümmert sich das Protokoll um das Multiplexen mehrerer Medienströme und ermöglicht verschiedene Funktionalitäten, wie Lippen-Synchronisation zwischen Audio und Video. H.245 ist ein Kontrollprotokoll, das die Mediensitzungen verwaltet, jedoch gewährleistet es keine Verantwortung für die Übertragung der aktuellen Medien. H.245 kann nicht nur für VoIP verwendet werden, sondern, ist ein mehr allgemeines Protokoll, das für die Kontrolle von Mediensströmen benutzt wird und für viele Anwendungen entworfen worden ist. H.245 Nachrichtsgruppen H.245 umfasst das Senden der Nachrichten von einem Endpunkt zum anderen. Die H.245-Nachrichten unterscheiden vier Grundtypen: - Requests : Diese Nachrichten erfordert die Ausführung von Aktionen und eine direkte Response-Nachricht vom Empfänger. - Responses : Diese Nachrichten dienen als Antwort auf Request-Nachrichten - Commands : Diese Nachrichten fordern beim Emfaenger die Ausführung von Aktionen ohne explizite Antwort an. - Indications : Sind Nachrichten, die nur zur Information der Gegenseite gesendet werden, sie erfordern keine Bestätigung. Das Konzept von logischen Kanälen H.245 behandelt Medienströme durch Benutzung von logischen Kanälen. Ein logischer Kanal ist ein unidirektionaler Pfad zwischen zwei Endpunkten. Im Allgemein, in einer IP-Umgebung, kann ein logischer Kanal einfach als eine
H.323 und SIP 17 IP-Adresse mit Port-Nummer, die einen besonderen Typ von Medien unterstützt, betrachtet werden. Jeder logische Kanal hat eine Nummer, die von dem sendenden Objekt spezifiert wird. Logische Kanäle sind unidirektionale Pfade von Absendern zu Empfängern. Das heißt, in einem Zweiparteiengespräch existieren zwei logische Kanäle. Diese Trennung ermöglicht, dass ein Terminal die Medien in einem Format sendet und in einem anderen Format empfängt. Zur Einrichtung eines Medienstromes von einem Endpunkt zu einem anderen, öffnet der Absender einen logischen Kanal. Ein Endpunkt schickt die Nummer des logischen Kanals und Informationen über die zu sendenden Medien, wie z.b. den RTP paylood Typ, in einer Nachricht zu einem Remote-Endpunkt. Diese Nachricht heißt OpenLogicalChannel. Falls der Remote-Endpunkt die Medien empfangen will, antwortet er mit einer positiven Bestätigung (Open Logical Channel Ack). Die H.245 Nachrichten werden über die H.245-Kontrollekanäle übertragen. H.245 Prozeduren H.245 enthält viele Prozeduren. Bevor ein logischer Kanal geöffnet werden kann, muss der Absender die Fähigkeinen des Empfängers kennen. H.245 enthält eine Prozedur: Capabilities Exchange, die einige Nachrichten, die zwischen den Endpunkten zum Austausch der Informationen über die Fähigkeiten jeweiliges Endpunkts gesendet werden können, enthält. Die Fähigkeiten sind z.b. Sendung und/oder Empfang von Medien, Feststellung der unterstützten bzw. gleichzeitig unterstützten Medienformaten. In einem Konferenzanruf mit zwei oder mehreren Endpunkten und einem MC kann ein Problem bei der Identifizierung, wer die Konferenz kontrolliert, auftauchen. Unter Umständen könnten zwei Endpunkte gleichzeitig einen dringenden Bedarf zur Kommunikation mit dem anderen haben und jeder versucht eine Sitzung mit dem anderen einzurichten. Um dieses Problem zu lösen, hat H.245 eine Prozedur: Master-Slave-Determination. Weil ein Endpunkt Medien in einem bestimmten Format behandeln kann, kann er ein bestimmtes Format gegenüber anderen bevorzugen. Weil Capability Exchanges es einem Endpunkt ermöglichen, den anderen Endpunkten über seine handhabbare Formate von Medien zu informieren, ist das Ranking von Formaten nach Bevorzugung durch eine Request Mode Prozedur möglich. Master-Slave-Bestimmung. (Master-Slave-Determination) Diese Prozedur dient der Auflösung von Konflikten zwischen zwei Endpunkten, die beide die Funktion eines MCs für eine Konferenz übernehmen können oder die beide einen bidrektionalen Kanal öffnen möchten. Austausch der technischen Fähigkeiten. (Capabilities Exchange) Mit den entsprechenden H.245-Prozeduren werden Send- und Empfangsfähigkeiten zwischen den Endpunkten ausgetauscht.