H.323原理及协议栈结构

H.323设计原则

H.323标准由ITU-T制订，已在工业界广为采用，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。

图5.1  H.323协议栈结构

       话音编码采用相应的G系列建议，已在第3章述及，其中G.711(PCM)为必备编码方式，其余为任选方式，目前1P电话最常用的是G.729A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)。