Tìm hiểu chuần khuyến nghị H323 và ứng dụng truyền thông đa phương tiện

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện CNTT & TT
***
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
MÔN TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN
Đề tài:
Tìm hiểu chuần khuyến nghị H323 và ứng dụng truyền thông đa phương tiện.

Sinh viên thực hiện:
1. Javkhlanbaatar Nomintsetseg 20114660
2. Lều Thị Lan 20111775
3. Bùi Hồng Nhung 20111947
4. Trần Xuân Quý 20112030
GV hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thị Hoàng Lan
Hà Nội, 12/2014
Mục Lục
Lời Nói Đầu
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng và không ngừng, công nghệ đa phương tiện
trên toàn cầu đã phục vụ cho nhu cầu cấp thiết của loài người hiện nay và liên tục có
những phát minh đưa con người tiến tới một xã hội thông tin. Các dòng sản phẩm và các
ứng dụng đa phương tiện của các hãng càng hướng đến các chuẩn. Một trong các chuẩn
mà các hãng hướng đến và hay quan tâm đến đó là Chuẩn khuyến nghị H323. Tuân theo
chuẩn H323, các dòng sản phẩm và các ứng dụng đa phương tiện từ nhiều hãng khác
nhau có thể hoạt động cùng nhau, cho phép người dùng có thể qua lại mà không cần quan
tâm tới vấn đề tương thích.
Với đề tài “Tìm hiểu chuẩn khuyến nghị H323 và ứng dụng truyền thông đa phương
tiện”, báo cáo của chúng em phân chia như sau:
- Tìm hiểu tổng quan chuẩn khuyến nghị H323, các thành phần của hệ thống, các
giao thức theo chuẩn H323 do Nomintsetseg, Bùi Hồng Nhung tìm hiểu.
- Hoạt động chính của H323 và giải pháp công nghệ triển khai chuẩn H323 do bạn
Lều Thị Lan tìm hiểu.

- Khảo sát công nghệ H323 đang được triển khai đối với dịch vụ truyền thông do
bạn Trần Xuân Quý đảm nhiệm.
Do thời gian hoàn thành báo cáo khá ngắn, kiến thức của chúng em về các vấn đề
liên quan đến đề tài còn rất hạn chế nên báo cáo có nhiều sai sót và chưa chính xác.
Chúng em mong cô chỉ dẫn để báo cáo được đầy đủ, chính xác và hoàn thiện hơn. Chúng
em xin chân thành cảm ơn!
I. Chuẩn khuyến nghị H323
1. 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. Chuẩn H.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.
H.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.
Với chuẩn H.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.
Hiện nay, H.323 đã phát triển lên version 4 (công bố vào 17/11/2000).
2. Các thành phần trong hệ thống H.323

Hình 1 : Cấu trúc của một hệ thống H.323
Hệ thống H.323 bao gồm các thành phần:
- Thiết bị đầu cuối H.323 (H.323 Terminal): Là một trạm cuối trong mạng LAN,

đảm nhận cung cấp truyền thông hai chiều theo thời gian thực.
- H.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 (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.
2.1 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:
Hình 2: Thiết bị đầu cuối H.323
Thiết bị đầu cuối H.323:
- Các thành phần giao tiếp với người sử dụng.
- Các bộ codec (audio và video).
- Phần trao đổi dữ liệu từ xa (telematic).
- Lớp (layer) đóng gói (chuẩn H.225.0 cho việc đóng gói multimedia).
- Phần chức năng điều khiển hệ thống.
- Giao diện giao tiếp mạng LAN.
2.2 H.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:
- 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.
2.3 Gatekeeper
Gatekeeper cung cấp các dịch vụ điều khiển cuộc gọi cho các điểm cuối trong hệ
thống H.323. 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.
- Quản lý vùng (Zone Management): Thực hiện các chức năng trên với các điểm
cuối H.323 đã đăng ký Gatekeeper (một vùng H.323).

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.
2.4 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.
Trong chuẩn H.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).
3. 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.
Hình 3: 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.
- H.225.0: 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.931 (DSS 1).
- Các chuẩn nén tín hiệu thoại: G.711, G.722, G.723, G.728, G.729
- Các chuẩn nén tín hiệu video: H.261, H.263

- Các chuẩn cho các ứng dụng chia sẻ số liệu: T.120
Hình 4. Chồng giao thức H.323
3.1 Các chuẩn giải mã/mã hóa
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.323 khác.
3.1.1 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.323 là G.711, G.722, G.723,
G.728, G.729, và MPEG-1 audio.
- G.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.
- G.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.
3.1.2 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. Trong H.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.
- Chuẩn H.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 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). H.261 thường được dùng với các chuẩn khác
như H.221, H.230, H.242 và H.320 hoặc các chuẩn mới.
- H.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). H.263 thiết kế cho mạng tốc độ nhỏ hơn 64 Kbps. Rất
thích hợp cho các mạng truyền thông tốc độ thấp.
3.2 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. Kênh RAS là kênh không tin cậy, vì thế trong khuyến nghị H.225
đã khuyến nghị thời gian giới hạn định trước và số lần gửi yêu cầu cho một vài loại bản
tin.
RAS sử dụng trên nền User Datagram Protocol (UDP) với cổng 1719 dành cho các
thông điệp H.255 và cổng 1718 dành cho các bản tin multicast phát hiện gatekeeper.
3.2.1 Tìm kiếm RAS Gatekeeper
Quá trình thiết bị đầu cuối H.323 hay gateways tìm kiếm gatekeeper trong vùng
Automatic Gatekeeper Discovery:
- Nếu một thiết bị đầu cuối H.323 không biết gatekeeper của nó, thì nó có thể gửi một yêu
cầu tìm kiếm Gatekeeper Request (GRQ). Đây là một gói tin UDP đã định địa chỉ gửi đến
cổng đích 1718 và truyền đi dưới dạng địa chỉ IP multicast với địa chỉ nhóm multicast
224.0.1.41.
- Một hoặc một số gatekeepers trả lời các yêu cầu bằng thông điệp chấp nhận Gatekeeper
Confirmation (GCF) hoặc thông điệp từ chối Gatekeeper Reject (GRJ). Một thông điệp từ
chối bao gồm lý do từ chối, và có thể trả về thông tin về những gatekeeper thay thế. Cơ
chế phát hiện tự động cho phép một thiết bị đầu cuối tìm kiếm gatekeeper của nó thông
qua thông điệp Gatekeeper Request (GRQ) dạng multicast. Do đó, thiết bị đầu cuối

không cần phải cấu hình tĩnh gắn với gatekeeper. Một gatekeeper trả lời bằng thông điệp
GCF hoặc GRJ. Một gatekeeper có thể được cấu hình để chỉ đáp ứng subnet cố định nào
đó.
- Nếu một gatekeeper không còn khả năng đáp ứng, gateway thực hiện việc tìm kiếm lại
gatekeeper khác. Nếu gateway tìm thấy một gatekeeper ở trạng thái off-line, thì nó không
tiếp nhận cuộc gọi mới nữa và tiếp tục tìm kiếm gatekeeper khác. Những cuộc gọi đang
hoạt động thì không bị ảnh hưởng.
Gatekeeper Discovery
GRQ
(Gatekeeper_Request)
Thông điệp được gửi bởi endpoint đến gatekeeper.
GCF
(Gatekeeper_Confirm)
Thông điệp trả lời gửi từ gatekeeper đến endpoint, xác
định địa chỉ giao vận (transport address) của gatekeeper
trên kênh RAS
GRJ (Gatekeeper_Reject)
Thông điệp trả lời gửi từ gatekeeper đến endpoint, từ chối
yêu cầu đăng ký của endpoint. Thông thường sự từ chối
này là do cấu hình của gateway hoặc gatekeeper bị lỗi.
3.2.2 RAS Đăng ký và Hủy đăng ký
Đăng ký là quá trình được thực hiện khi các gateway, các thiết bị đầu cuối, và MCUs
tham gia một khu vực và thông báo địa chỉ IP và địa chỉ alias cho gatekeeper. Đăng ký
xảy ra sau quá trình tìm kiếm gatekeeper. Mỗi gateway có thể đăng ký với một và chỉ một
gatekeeper đang hoạt động. Chỉ có gatekeeper đang hoạt động trên mỗi vùng.
Các H.323 gateway đăng ký với một H.323 ID (email ID) hoặc một địa chỉ E.164. Ví dụ:
EmailID (H.323 ID):
E.164 Address: 5125551212
Gatekeeper Discovery
RRQ

(Registration_Request)
Yêu cầu đăng ký gửi từ endpoitn đến địa chỉ gatekeeper trên
kênh RAS.
RCF
(Registration_Confirm)
Gatekeeper gửi lại thông báo xác nhận endpoint được đăng
ký.
RRJ (Registration_Reject) Gatekeeper gửi lại thông báo từ chối cho endpoint đăng ký.
URQ (Unregister_Request) Yêu cầu hủy đăng ký, được gửi từ endpoint hoặc gatekeeper.
UCF (Unregister_Confirm)
Xác nhận việc hủy đăng ký, được gửi từ endpoint hoặc
gatekeeper.
URJ (Unregister_Reject)
Bản tin xác định rằng endpoint chưa đăng ký với gatekeeper,
từ chối do endpoint chưa đăng ký với gatekeeper.
3.2.3 RAS tiếp nhận (RAS Admissions)
Thông điệp thu nhận ở giữa các endpoint và Gatekeeper cung cấp cơ sở cho việc thu
nhận cuộc gọi và kiểm soát băng thông. Gatekeepers cho phép truy cập vào các mạng
H.323 với sự xác nhận hoặc sự từ chối của các yêu cầu thu nhận.
Admission Messages
ARQ
(Admission_Request)
Endpoint yêu cầu để thiết lập cuộc gọi.
ACF
(Admission_Confirm)
Xác nhận từ gatekeeper để thừa nhận các cuộc gọi. Thông điệp
này chứa địa chỉ IP của gateway cuối cùng hoặc gatekeeper và
cho phép gateway ban đầu để bắt đầu thủ tục báo hiệu điều
khiển cuộc gọi.
ARJ (Admission_Reject)

Từ chối các yêu cầu của các endpoint để truy cập vào mạng cho
cuộc gọi cá nhân.
3.2.4 Định vị thiết bị đầu cuối (RAS Endpoint Location)
Thông điệp yêu cầu định vị được sử dụng thường xuyên giữa các gatekeeper nội vùng
để lấy địa chỉ IP của các endpoint khác vùng.
Location Request
LRQ
(Location_Request)
Bản tin được gửi yêu cầu đến gatekeeper để lấy thông tin một hoặc
nhiều địa chỉ E.164
LCF
(Location_Confirm)
Gửi bởi gatekeeper và chứa địa chỉ kênh báo hiệu cuộc gọi hoặc địa
chỉ kênh RAS hoặc địa chỉ do các thiết bị đầu cuối yêu cầu. LCF sử
dụng địa chỉ của nó khi GKRCS được sử dụng. LCF sử dụng địa chỉ
do endpoint yêu cầu khi báo hiệu cuộc gọi thiết bị đầu cuối kết nối
trực tiếp (Directed Endpoint Call Signaling) được sử dụng.
LRJ
(Location_Reject)
Gửi bởi gatekeepers khi đã nhận được một LRQ để thông báo các
thiết bị đầu cuối đang yêu cầu không đăng ký được hoặc nguồn tài
nguyên không sẵn có.
3.2.5 RAS thông tin trạng thái (RAS Status Information)
Gatekeeper có thể sử dụng kênh RAS để lấy thông tin trạng thái từ endpoint. Ta có thể
sử dụng RAS để giám sát endpoint online hay off-line.
Status Information
IRQ (Information_Request) Yêu cầu trạng thái gửi từ gatekeeper đến endpoint.
IRR
(Information_Request_Resp
onse)

Gửi từ endpoint đến gatekeeper để trả lời thông điệp IRQ.
Thông điệp này cũng được gửi từ thiết bị đầu cuối để
gatekeeper nếu gatekeeper yêu cầu cập nhật trạng thái định kỳ.
IRR được sử dụng bởi gateway để thông báo cho các
gatekeeper về các cuộc gọi đang hoạt động.
IACK
(Info_Request_Acknowledg
e)
Được sử dụng bởi gatekeeper để trả lời thông điệp IRR.
INACK
(Info_Request_Neg_Ackno
wledge)
Được sử dụng bởi gatekeeper để trả lời thông điệp IRR.

3.2.6 RAS Điều khiển băng thông (RAS Bandwidth Control)
Kiểm soát băng thông được quản lý ban đầu thông qua chuỗi các thông điệp thu nhận
(Admission Messages) (ARQ / ACF / ARJ). Tuy nhiên, băng thông có thể thay đổi trong
suốt cuộc gọi.
Bandwidth Control
BRQ
(Bandwidth_Request)
Yêu cầu cho tăng / giảm băng thông cuộc gọi được gửi bởi các
thiết bị đầu cuối với gatekeeper.
BCF
(Bandwidth_Confirm)
Gửi bởi gatekeeper và xác nhận việc chấp nhận yêu cầu thay đổi
băng thông.
BRJ (Bandwith_Reject) Gửi bởi gatekeeper và bác bỏ các yêu cầu thay đổi băng thông.
RAI (Resource
Availability Indicator)

Được sử dụng bởi các gateway để thông báo cho các gatekeeper
rằng tài nguyên sẵn sàng trên gateway để đưa vào các cuộc gọi
bổ sung.
RAC (Resource
Availability Confirm)
Thông báo từ gatekeeper để gateway thừa nhận việc tiếp nhận
các thông điệp RAI.
Hình 5. Bản tin RAS
3.3 Giao thức báo hiệu điều khiển thiết lập cuộc gọi H.225
Giao thức báo hiệu điều khiển cuộc gọi H.225 được sử dụng để thiết lập kết nối giữa
các điểm cuối H.323. Các khuyến nghị ITU H.225 xác định việc sử dụng và hỗ trợ các
bản tin báo hiệu Q.931.
Kênh điều khiển cuộc gọi đáng tin cậy (TCP) được tạo ra trên một mạng IP trên cổng
TCP 1720. Cổng này khởi tạo các thông điệp điều khiển cuộc gọi Q.931 cho các mục
đích kết nối, bảo trì, và ngắt kết nối của cuộc gọi.
Khi một gatekeeper là đại diện cho một vùng mạng, thông điệp thiết lập cuộc gọi
H.225 sẽ được trao đổi thông qua báo hiệu cuộc gọi trực tiếp (Direct Call Signaling) hoặc
GKRCS. Các phương pháp lựa chọn được quyết định bởi gatekeeper trong khi trao đổi
thông điệp thu nhận RAS. Nếu không có gatekeeper làm đại diện, bản tin H.225 được
trao đổi trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối.
H.225.0 mô tả cách âm thanh, video, dữ liệu và thông tin điều khiển trên một trên gói
tin trong mạng có thể được quản lý để cung cấp các dịch vụ đàm thoại trong thiết bị
H.323. H.225.0 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.931 (DSS 1).
Cấu trúc của H.225 theo tiêu chuẩn Q.931 như trong hình minh họa sau đây:
8 7 6 5 4 3 2 1 Octet
Protocol Discriminator 1
0 0 0 0 Length of call reference bits 2
Call reference value 3 (-4)

0 Message type
Information Elements
Hình 6. Cấu trúc H.225
- Protocol discriminator: dùng để định danh
- Length of call ref: độ dài giá trị tham chiếu cuộc gọi
- Call reference value: xác định cuộc gọi hoặc các yêu cầu đăng ký / hủy đăng ký tại
giao diện người dùng mạng với các thông điệp cụ thể được áp dụng.
- Message type: xác định các chức năng của thông điệp được gửi đi. Các loại tin
nhắn sau đây được sử dụng:
000 xxxxx
00001
00010
00111
01111
00011
00101
01101
Call establishment messages:
ALERTING
CALL PROCEEDING
CONNECT
CONNECT KNOWLEDGE
PROGRESS
SETUP
SETUP ACKNOWLEDGE
001 xxxxx
00110
01110
00010
00101

01101
00001
00000
Call information phase messages:
RESUME
RESUME ACKNOWLEDGE
RESUME REJECT
SUSPEND
SUSPEND ACKNOWLEDGE
SUSPEND REJECT
USER INFORMATION
010 xxxxx
00101
01101
11010
Call clearing messages:
DISCONNECT
RELEASE
RELEASE COMPLETE
011 xxxxx
00000
11001
11011
Miscellaneous messages:
SEGMENT
CONGESTION CONTROL
INFORMATION
00110
01110
RESTART

RESTART ACKNOWLEDGE
01110
11101
10101
NOTIFY
STATUS
STATUS ENQUIRY
- Information elements
Hai loại của các phần tử thông tin được xác định: phần tử thông tin octet đơn và các phần
tử thông tin độ dài thay đổi, như thể hiện trong hình minh họa sau đây.
8 7 6 5 4 3 2 1
Octe
t
1 IEI Contents of IE 1
Single octet information element
format (type 1)

8 7 6 5 4 3 2 1
Oct
et
1
IE
Ide
ntifi
er
1
Sin
gle
oct
et

info
rma
tion
ele
me
nt
for
mat
(typ
e 2)

8 7 6 5 4 3 2 1 Octet
1 IEI 1
Length of contents of IE 2
Contents of IE 3-n
Hình 7. Ví dụ bản tin của H.225
3.4 Giao thức báo hiệu điều khiển truyền thông multimedia H.245
H.245 xử lý các thông điệp điều khiển end-to-end giữa các thực thể H.323. Thủ tục
H.245 thiết lập các kênh logic để truyền âm thanh, video, dữ liệu, kênh điều khiển thông
tin. Nó được sử dụng để điều phối cách sử dụng và khả năng của kênh như: kiểm soát
luồng và khả năng trao đổi thông tin.
Hình 8. Ví dụ bản tin của H.245
4. Báo hiệu và xử lý cuộc gọi
Kênh RAS
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 danh của điểm cuối với “địa chỉ lớp giao
vận” kênh báo hiệu cuộc gọi của nó. Kênh RAS là kênh không tin cậy, vì thế trong
khuyến nghị H.225 đã khuyến nghị thời gian giới hạn định trước và số lần gửi yêu cầu
cho một vài loại bản tin.
4.1 Tìm kiếm Gatekeeper

Điểm cuối sẽ tìm kiếm Gatekeeper mà nó đăng ký, việc tìm kiếm này có thể được
thực hiện bằng thủ công hoặc tự động.
4.2 Đăng ký điểm cuối
Đăng ký điểm cuối là quá trình điểm cuối liên kết vào vùng dịch vụ và thông báo cho
Gatekeeper địa chỉ định danh cũng như “địa chỉ lớp giao vận” của nó. Sau khi tìm (tự
động) được Gatekeeper, tất cả các điểm cuối sẽ đăng ký với Gatekeeper này. Việc đăng
ký này phải được thực hiện trước khi một vài cuộc gọi nào đó bắt đầu, và có thể xẩy ra
theo chu kỳ khi cần thiết. Một Gateway hoặc MCU có thể đăng ký theo một hoặc nhiều
địa chỉ lớp giao vận. Việc đăng ký theo nhiều địa chỉ lớp giao vận sẽ làm cho việc định
tuyến các cuộc gọi tới các cổng định trước đơn giản hơn. Điểm cuối sẽ gửi yêu cầu đăng
ký RRQ (Registration Request) tới Gatekeeper, RRQ này được gửi tới địa chỉ truyền
kênh RAS của Gatekeeper.
Sau khi tìm được Gatekeeper, điểm cuối sẽ có được địa chỉ mạng của Gatekeeper này
và sử dụng bộ nhận dạng TSAP kênh RAS điển hình. Nếu chấp nhận sự đăng ký của
điểm cuối, Gatekeeper sẽ trả lời lại bằng xác nhận đăng ký RCF (Registration
Confirmation), ngược lại nó sẽ trả lời bằng tín hiệu từ chối RRJ (Registration Reject).
4.3 Định vị điểm cuối
Điểm cuối hoặc Gatekeeper có đị chỉ định danh của một điểm cuối và muốn liên lạc
với nó, thì có thể dùng bản tin “Yêu cầu định vị” LRQ. Bản tin LRQ này sẽ được gửi tới
bộ nhận dạng TSAP kênh RAS của Gatekeeper định trước, hoặc có thể gửi bản tin GRQ
quảng bá tới địa chỉ quảng bá điển hình của Gatekeeper. Gatekeeper tương ứng sẽ gửi trả
lời bản tin LCF chứa thông tin cần thiết của điểm cuối hoặc Gatekeeper của điểm cuối.
Thông tin này bao gồm địa chỉ kênh báo hiệu cuộc gọi và kênh RAS.
4.4 Mã thông báo truy nhập
Mã thông báo truy nhập là một xâu đã được kiểm tra ở bản tin cài đặt và các bản tin RAS.
Kênh báo hiệu
Có 3 kênh báo hiệu tồn tại độc lập với nhau liên quan đến báo hiệu và xử lý cuộc gọi
là: kênh điều khiển H.245, kênh báo hiệu cuộc gọi và kênh báo hiệu RAS.
Các thủ tục báo hiệu
Người ta chia một cuộc gọi làm 5 giai đoạn gồm:

- Giai đoạn 1: thiết lập cuộc gọi.
- Giai đoạn 2: thiết lập kênh điều khiển.
- Giai đoạn 3: thiết lập kênh thoại ảo.
- Giai đoạn 4: dịch vụ.
- Giai đoạn 5: kết thúc cuộc gọi.
Thiết lập cuộc gọi
Việc thiết lập cuộc gọi sử dụng các bản tin được định nghĩa trong khuyến nghị H.225.0.
Có thể xảy ra 6 trường hợp, đó là:
- Cuộc gọi cơ bản - Cả hai thiết bị đầu cuối đều không đăng ký.
- Cả hai thuê bao đều đăng ký tới một Gatekeeper:
- Chỉ có thuê bao chủ gọi có đăng ký với Gatekeeper:
- Chỉ có thuê bao bị gọi có đăng ký với Gatekeeper.
- Hai thuê bao đăng ký với hai Gatekeeper khác nhau.
- Thiết lập cuộc gọi qua Gateway.
Thiết lập kênh điều khiển
Trong giai đoạn 1, sau khi trao đổi tín hiệu thiết lập cuộc gọi, các đầu cuối sẽ thiết lập
kênhđiều khiển H.245. Kênh điều khiển này có thể do thuê bao bị gọi hoặc thuê bao gọi
thiết lập. Trong trường hợp không nhận được tín hiệu kết nối hoặc một đầu cuối gửi tín
hiệu kết thúc thì kênh điều khiển H.245 sẽ bị đóng.
Thiết lập kênh truyền thông
Sau khi trao đổi khả năng (tốc độ nhận tối đa, phương thức mã hóa) và xác định
master-slaver trong giao tiếp trong giai đoạn 2, thủ tục điều khiển kênh H.245 sẽ thực
hiện việc mở kênh logic (H.225) để truyền thông tin. Sau khi mở kênh logic thì mỗi đầu
cuối truyền tín hiệu để xác định thông số truyền.
Dịch vụ cuộc gọi
Có một số dịch vụ cuộc gọi được thực hiện trên mạng H.323 như: thay đổi độ rộng
bằng tần, giảm sát trạng thái hoạt động, hội nghị đặc biệt, các dịch vụ bổ sung.
Kết thúc cuộc gọi
Một thiết bị đầu cuối có thể kết thúc cuộc gọi theo các bước của thủ tục sau:
- Dừng truyền luồng tín hiệu video khi kết thúc truyền một ảnh, sau đó đóng tất cả

các kênh logic phục vụ truyền video.
- Dừng truyền dữ liệu và đóng tất cả các kênh logic dùng để truyền dữ liệu.
- Dừng truyền audio sau đó đóng tất cả các kênh logic dùng để truyền audio.
- Truyền tín hiệu trên kênh điều khiển H.245 để báo cho thuê bao đầu kia biết nó
muốn kết thúc cuộc gọi. Sau đó nó dừng truyền các bản tin H.245 và đóng kênh
điều khiển H.245.
- Nó sẽ chờ nhận tín hiệu kết thúc từ thuê bao đầu kia và sẽ đóng kênh điều khiển
H.245.
- Nếu kênh báo hiệu cuộc gọi đang mở, thì nó sẽ truyền đi tín hiệu ngắt sau đó đóng
kênh báo hiệu.
- Nó cũng có thể kết thúc cuộc gọi theo các thủ tục sau: Một đầu cuối nhận tín hiệu
kết thúc mà trước đó nó không truyền đi tín hiệu yêu cầu, nó sẽ lần lượt thực hiện
các bước từ 1 đến 6 ở trên chỉ bỏ qua bước 5.
Thiết bị đầu cuối kết thúc cuộc gọi có sự tham gia của Gatekeeper
Trong một cuộc gọi không có sự tham gia của Gatekeeper thì chỉ cần thực hiện các
bước từ 1 đến 6. Nhưng trong cuộc gọi có sự tham gia của Gatekeeper thì cần có hoạt
động giải phóng băng tần. Vì vậy sau khi thực hiện các bước từ 1 đến 6, mỗi đầu cuối sẽ
truyền tín hiệu tới Gatekeeper. Sau đó Gatekeeper sẽ có tín hiệu đáp trả. Sau đó đầu cuối
sẽ không gửi tín hiệu tới Gatekeeper nữa và khi đó cuộc gọi kết thúc.
Kết thúc cuộc gọi bắt đầu từ Gatekeeper
II. Giải pháp công nghệ VOIP triển khai chuẩn H.323
1. Tổng quan VoIP
Dịch vụ thoại Ip là dịch vụ ứng dụng cao cấp cho phép truyền tải các cuộc đàm thoại
sử dụng ở hạ tầng mạng IP.
2. H.323 trên VOIP
Cấu trúc H.323 là quá mức cần thiết đối với VoIP thậm chí đối với các mạng IP hoàn
chỉnh. Chỉ có một tập con của H.323 là cần thiết cho việc vận hành các kết cuối audio
(các PC hoặc điện thoại) qua mạng IP.
VoIP chỉ sử dụng thành phần audio và điều khiển của H.323.Thành phần audio xử lí
toàn bộ chức năg VoIP và tiêu chuẩn audio mà H.323 yêu cầu là G.711 (64 Kbs).Hầu hết

các cấu hình của VoIP, G.278 (16 Kbs) có ý nghĩa hơn khi thực hiện có tốc độ thấp,đặc
biệt là G.723 (5.3Kbs) hoặc G.729 (6.4 Kbs).
Phần điều khiển của H.323 cũng có thể sử dụng các UDP để nhanh chóng thiết lập các
kết nối giữa các thiết bị đầu cuối H.323 và GateKeeper H.323. Gatekeeper H.323 về mặt
cơ bản là một server truy nhập từ xa của mạng H.323.
H245 cũng được dùng để điều khiển cuộc gọi tới TCP để thiết lập, duy trì những kết
nối VoIP, H245 sử dụng với mọi kết cuối H.320 cũng có thể được sử dụng với TCP.
Trong khi một số các nhà sản xuất thiết bị và phần mềm VoIP tùy thuộc vào các thành
phần và giao thức độc quyền. Hầu hết họ sử dụng khuyến nghị H.323 và cố tuân thủ nó
một cách đầy đủ để cố gắng có thể phối hợp hoạt động với nhiều nhà khai thác.Thực tế
đó làm cho H.323 trở thành mô hình tốt với hệ thống VoIP.
3. Cấu hình VoIP theo chuẩn H323
Chức năng của các phần tử trong mạng như sau:
- PPP Access Server:
Cho quyền truy cập của các thiết bị đầu cuối
- DNS Server:
Chứa các địa chỉ IP miền phân giải
- Router:
Kết nối mạng, định tuyến đường đi ngắn nhất của các gói tin được gửi từ các địa chỉ IP
- Mạng chuyển mạch kênh:
Hai trạm muốn trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ thiết lập một kênh mặc
định, kệnh kết nối này được duy trì và dành riêng cho hai trạm cho tới khi cuộc truyền tin
kết thúc. Thông tin cuộc gọi là trong suốt.
Quá trình thiết lập cuộc gọi tiến hành 3 giai đoạn:
 Giai đoạn thiết lập kết nối: thực chất quá trình là liên kết các tuyến giữa các trạm
trên mạng thành một tuyến (kênh) duy nhất dành riêng cho cuộc gọi. Kênh này
đối với PSTN là 64kb/s (do bộ mã hóa PCM có tốc độ lấy mẫu tiếng nói 8kb/s và
được mã hóa 8 bit)
 Giai đoạn truyền tin: thông tin cuộc gọi là trong suốt. Sự trong suốt thể hiện qua
hai yếu tố: thông tin không bị thay đổi khi truyền qua mạng và trễ nhỏ.

 Giai đoạn giải phóng (hủy bỏ) kết nối: Sau khi cuộc gọi kết thúc, kênh sẽ được
giải phóng để phục cho các cuộc gọi khác.
- Thiết bị đầu cuối:
Là nút cuối trong cấu hình của mạng điện thoại IP. Nó có thể được kết nối với mạng
IP sử dụng một trong các giao diện truy nhập. Một thiết bị đầu cuối có thể cho phép một
thuê bao trong mạng IP thực hiện cuộc gọi tới một thuê bao khác trong mạng chuyển
mạch kênh. Các cuộc gọi đó sẽ được Gatekeeper mà thiết bị đầu cuối hoặc thuê bao đã
đăng ký giám sát.
Một thiết bị đầu cuối có thể gồm các khối chức năng sau:
 Chức năng đầu cuối: Thu và nhận các bản tin
 Chức năng bảo mật kênh truyền tải: đảm bảo tính bảo mật của kênh truyền tải thông
tin kết nối với thiết bị đầu cuối.
 Chức năng bảo mật kênh báo hiệu: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo hiệu kết nối
với thiết bị đầu cuối.
 Chức năng xác nhận: thiết lập đặc điểm nhận dạng khách hàng, thiết bị hoặc phần tử
mạng, thu nhập các thông tin dùng để xác định bản tin báo hiệu hay bản tin chứa
thông tin đã được truyền hoặc nhận chưa.
 Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
 Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định hoặc ghi lại các thông tin về sự kiện
(truy nhập, cảnh báo) và tài nguyên.
 Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin đã được sử dụng ra thiết
bị ngoại vi.
- Mạng IP Network:
- Mạng truy nhập IP cho phép thiết bị đầu cuối, Gateway, Gatekeeper truy nhập
vào mạng IP thông qua cơ sở hạ tầng sẵn có.
- Sau đây là một vài loại giao diện truy nhập IP được sử dụng trong cấu hình
chuẩn của mạng điện thoại IP:
 Truy nhập PSTN
 Truy nhập ISDN
 Truy nhập LAN

 Truy nhập GSM
 Truy nhập DECT
- Đây không phải là tất cả các giao diện truy nhập IP, một vài loại khác đang
được nghiên cứu để sử dụng cho mạng điện thoại IP. Đặc điểm của các giao
diện này có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng và tính bảo mật của cuộc gọi
điện thoại IP.
- Gatekeeper
Gatekeeper là phần tử của mạng chịu trách nhiệm quản lý việc đăng ký, chấp nhận và
trạng thái của các thiết bị đầu cuối và Gateway. Gatekeeper có thể tham gia vào việc quản
lý vùng, xử lý cuộc gọi và báo hiệu cuộc gọi. Nó xác định đường dẫn để truyền báo hiệu
cuộc gọi và nội dung đối với mỗi cuộc gọi. Gatekeeper có thể bao gồm các khối chức
năng sau:
 Chức năng chuyển đổi địa chỉ E.164 (Số E.164 là số điện thoại tuân thủ theo cấu
trúc và kế hoạch đánh số được mô tả trong khuyến nghị E.164 của Liên minh viễn
thông quốc tế ITU): chuyển đổi địa chỉ E.164 sang địa chỉ IP và ngược lại để
truyền các bản tin, nhận và truyền địa chỉ IP để truyền các bản tin, bao gồm cả mã
lựa chọn nhà cung cấp.
 Chức năng dịch địa chỉ kênh thông tin: nhận và truyền địa chỉ IP của các kênh
truyền tải thông tin, bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp.
 Chức năng giao tiếp giữa các Gatekeeper: thực hiện trao đổi thông tin giữa các
Gatekeeper.
 Chức năng đăng ký: cung cấp các thông tin cần đăng ký khi yêu cầu dịch vụ.
 Chức năng xác nhận: thiết lập các đặc điểm nhận dạng của khách hàng, thiết bị
đầu cuối hoặc các phần tử mạng.
 Chức năng bảo vệ kênh thông tin: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo hiệu kết nối
Gatekeeper với thiết bị đầu cuối.
 Chức năng tính cước: thu thập thông tin để tính cước.
 Chức năng điều chỉnh tốc độ và giá cước: xác định tốc độ và giá cước.
 Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
 Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định hoặc ghi lại các thông tin về sự kiện

(truy nhập, cảnh báo) và tài nguyên.
 Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin đã được sử dụng ra
thiết bị ngoại vi.
- Gateway
Gateway là một phầ tử không nhất thiết phải có trong một giao tiếp H.323. Nó đóng vai
trò làm phần tử cầu nối và chỉ tham gia vào một cuộc gọi khi có sự chuyển tiếp từ mạng
H.323 (ví dụ như mạng LAN hay mạng Internet) sang mạng phi H.323 (ví dụ mạng
chuyển kênh hay PSTN). Một Gateway có thể kết nối vật lý với một hay nhiều mạng IP
hay với một hay nhiều mạng chuyển mạch kênh. Một Gateway có thể bao gồm: Gateway
báo hiệu, Gateway truyền tải kênh thoại, Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại. Một
hay nhiều chức năng này có thể thực hiện trong một Gatekeeper hay một Gateway khác.
Gateway báo hiệu SGW: cung cấp kênh báo hiệu giữa mạng IP và mạng chuyển mạch
kênh. Gateway báo hiệu là phần tử trung gian chuyển đổi giữa báo hiệu trong mạng IP (ví
dụ H.323) và báo hiệu trong mạng chuyển mạch kênh (ví dụ R2, CCS7). Gateway báo
hiệu có các chức năng sau: