Videoconferencia H.323

Arquitectura

La Recomendaci�n H.323 cubre los requerimientos t�cnicos para los servicios de comunicaciones entre Redes Basadas en Paquetes (PBN) que pueden no proporcionar calidad de servicio (QoS). Estas redes de paquetes pueden incluir Redes de �rea Local (LAN's), Redes de �rea Extensa (WAN), Intra-Networks y Inter-Networks (incluyendo Internet). Tambi�n incluye conexiones telef�nicas o punto a punto sobre RTC o ISDN que usan debajo un transporte basado en paquetes como PPP. Esas redes pueden consistir de un segmento de red sencillo, o pueden tener topolog�as complejas que pueden incorporar muchos segmentos de red interconectados por otros enlaces de comunicaci�n.

La recomendaci�n describe los componentes de un sistema H.323, estos son: Terminales, Gateways, Gatekeepers, Controladores Multipunto(MC), Procesadores Multipunto (MP) y Unidades de Control Multipunto (MCU)

Terminales

Los terminales son puntos finales de la comunicaci�n. Proporcionan comunicaci�n en tiempo real bidireccional. Los componentes de un terminal se pueden ver a continuaci�n:

Para permitir que cualesquiera terminales �nter operen se define que todos tienen que tener un m�nimo denominador que es, soportar voz y con un codec G.711. De esta manera el soporte para video y datos es opcional para un terminal H.323.

Todos los terminales deben soportar H.245, el cual es usado para negociar el uso del canal y las capacidades. Otros tres componentes requeridos son: Q.931 para se�alizaci�n de llamada y configuraci�n de llamada, un componente llamado RAS (Registrantion/Admisi�n/Status), este es un protocolo usado para comunicar con el Gatekeeper; y soporte para RTP/RTCP para secuenciar paquetes de audio y video.

Otros componentes opcionales de los terminales H.323 son: los codec de video, los protocolos T.120 para datos y las capacidades MCU.

Gateways

El Gateway (o Pasarela) es un elemento opcional de una conferencia H.323. Es necesario solo si necesitamos comunicar con un terminal que est� en otra red (por ejemplo RTC) Los Gateways proporcionan muchos servicios, el m�s com�n es la traducci�n entre formatos de transmisi�n (por ejemplo H.225.0 a H.221) y entre procedimientos de comunicaci�n (por ejemplo H.245 a H.242). Adem�s el Gateway tambi�n traduce entre los codecs de video y audio usados en ambas redes y procesa la configuraci�n de la llamada y limpieza de ambos lados de la comunicaci�n.

El Gateway es un tipo particular de terminal y es una entidad llamable (tiene una direcci�n).

En general, el prop�sito del Gateway es reflejar las caracter�sticas del terminal en la red basada en paquetes en el terminal en la Red de Circuitos Conmutados (SCN) y al contrario. Las principales aplicaciones de los Gateways son:

  • Establecer enlaces con terminales telef�nicos anal�gicos conectados a la RTB (Red Telef�nica B�sica)
  • Establecer enlaces con terminales remotos que cumple H.320 sobre redes RDSI basadas en circuitos conmutados (SCN)
  • Establecer enlaces con terminales remotos que cumple H.324 sobre red telef�nica b�sica (RTB)

Los Gateways no se necesitan si las conexiones son entre redes basadas en paquetes.

Muchas funciones del Gateway son dejadas al dise�ador. Por ejemplo, el n�mero de terminales H.323 que pueden comunicar a trav�s del Gateway no es asunto de estandarizaci�n. De la misma manera el n�mero e conexiones con la SCN, el n�mero de conferencias individuales soportadas, las funciones de conversi�n de audio/video/datos, y la inclusi�n de funciones multipuntos son dejadas al dise�ador. Debido a la incorporaci�n de los Gateways a la especificaci�n H.323, la ITU posicion� H.323 como el pegamento que junta todos los terminales para conferencias funcionando juntos.

Gatekeepers

Son un elemento opcional en la comunicaci�n entre terminales H.323. No obstante, son el elemento m�s importante de una red H.323. Act�an como punto central de todas las llamadas dentro de una zona y proporcionan servicios a los terminales registrados y control de las llamadas. De alguna forma, el gatekeeper H.323 act�a como un conmutador virtual.

Los Gatekeepers proporcionan dos importantes funciones de control de llamada:

  • Traducci�n de direcciones desde alias de la red H.323 a direcciones IP o IPX, tal y como est� especificado en RAS.
  • Gesti�n de ancho de banda, tambi�n especificado en RAS. Por ejemplo, si un administrador de red ha especificado un umbral para el n�mero de conferencias simult�neas, el Gatekeeper puede rechazar hacer m�s conexiones cuando se ha alcanzado dicho umbral. El efecto es limitar el ancho de banda total de las conferencias a alguna fracci�n del total existente para permitir que la capacidad remanente se use para e-mail, transferencias de archivos y otros protocolos.

A la colecci�n de todos los Terminales, Gateways y MCU's gestionados por un gatekeeper se la conoce como Zona H.323.

Una caracter�stica opcional, pero valiosa de los gatekeepers es la habilidad para enrutar llamadas. Si se enruta la llamada por un gatekeeper, esta puede ser controlada m�s efectivamente. Los proveedores de servicio necesitan esta caracter�stica para facturar por las llamadas realizadas a trav�s de su red. Este servicio tambi�n puede ser usado para re-enrutar una llamada a otro terminal en caso de estar no disponible el llamado. Adem�s con esta caracter�stica un gatekeeper puede tomar decisiones que involucren el balanceo entre varios gateways. Por ejemplo, si una llamada es enrutada por un gatekeeper, ese gatekeeper puede re-enrutar la llamada a uno de varios gateways bas�ndose en alguna l�gica de enrutamiento propietaria.

Mientras que un Gatekeeper est� l�gicamente separado de los extremos de una conferencia H.323, los fabricantes pueden elegir incorporar la funcionalidad del Gatekeeper dentro de la implementaci�n f�sica de Gateways y MCU's.

A pesar de que el Gatekeeper no es un elemento obligatorio, si existe, los terminales deben usarlo. RAS define para estos la traducci�n de direcciones, control de admisi�n, control de ancho de banda y gesti�n de zonas.

Los Gatekeepers juegan tambi�n un rol en las conexiones multipunto. Para soportar conferencias multipunto, los usuarios podr�an emplear un Gatekeeper para recibir los canales de control H.245 desde dos terminales en una conferencia punto-punto. Cuando la conferencia cambia a multipunto, el Gatekeeper puede redireccionar el Canal de Control H.245 a un controlador multipunto, el MC. El Gatekeeper no necesita procesar la se�alizaci�n H.245, solo necesita pasarla entre los terminales o entre los terminales y el MC.

Las redes que posean un Gateway pueden tambi�n tener un Gatekeeper para traducir llamadas entrantes E.164 (n�mero de tel�fono convencionales) a direcciones de transporte. Debido a que una Zona est� definida por su Gatekeeper, las entidad H.323 que contengan un Gatekeeper interno necesitan de un mecanismo para desactivar su funcionamiento cuando hay varias entidades H.323 que contiene un Gatekeeper dentro de la red, las entidades pueden ser configuradas para estar en la misma Zona.

Existen dos formas para que un terminal se registre en un gatekeeper, sabiendo su ip y enviando entonces un mensaje de registro unicast a esta direcci�n o bien enviando un mensaje multicast de descubrimiento del gatekeeper (GRQ) que pregunta �qui�n es mi gatekeeper?

Funciones obligatorias Gatekeeper

  • Traducci�n de Direcciones: Traducci�n de alias a direcciones de transporte, usando para ello una tabla que es modificada con mensajes de Registration. Se permiten otros m�todos de modificar la tabla.
  • Control de Admisi�n: El Gatekeeper deber�a autorizar el acceso a la red usando mensajes H.225.0 ARQ/ACF/ARJ. Esto puede basarse en autorizaci�n de llamada, ancho de banda, o alg�n otro criterio que es dejado al fabricante. Tambi�n puede ser una funci�n nula que admita todas las peticiones.
  • Control de Ancho de Banda: El Gatekeeper deber�a soportar mensajes BRQ/BRJ/BCF. Esto puede usarse para gesti�n del ancho de banda. Tambi�n se puede aceptar todas las peticiones de ancho de banda.
  • Gesti�n de Zona: El Gatekeeper deber�a suministrar la funciones anteriores a: todos los terminales, MCU's y Gateways que se encuentren registrados en su Zona de control.

Funciones opcionales Gatekeeper

  • Se�alizaci�n de control de llamada: El Gatekeeper puede elegir completar la se�alizaci�n de llamada con los extremos y procesar la se�alizaci�n de llamada el mismo. Alternativamente, puede elegir que los extremos conecten directamente sus se�alizaciones de llamada. De esta manera el Gatekeeper puede evitar gestionar las se�ales de control H.225.0.
  • Autorizaci�n de llamada: El Gatekeeper puede rechazar una llamada desde un terminal bas�ndose en la especificaci�n Q.931. (H.225.0) Las razones para rechazar la llamada pueden ser, pero no est�n limitadas a, acceso restringido desde o hacia un terminal particular o Gateway, y acceso restringido durante un periodo de tiempo. El criterio para determinar si se pasa la autorizaci�n o falla, est� fuera del alcance de H.323.
  • Gesti�n de llamada: El Gatekeeper puede mantener una lista de las llamadas en curso, esta informaci�n puede ser usada para indicar si un terminal est� ocupado o para dar informaci�n a la funci�n de gesti�n de ancho de banda.
  • Otros como: estructura de datos de informaci�n para la gesti�n, reserva de ancho de banda y servicios de directorio.

Unidades Control Multipunto(MCU)

no trata directamente con ning�n flujo de datos, audio o video. Esto se lo deja a el MP, este mezcla, conmuta y procesa audio, video y/o bits de datos. Las capacidades del MC y MP pueden estar implementadas en un componente dedicado o ser parte de otros componentes H.323, en concreto puede ser parte de un Gatekeeper, un Gateway, un terminal o una MCU. La MCU soporta conferencias entre tres o mas extremos. En terminolog�a H.323, el MCU se compone de: Controlador Multipunto (MC) que es obligatorio, y cero o m�s Procesadores Multipunto (MP). El MC gestiona las negociaciones H.245 entre todos los terminales para determinar las capacidades comunes para el procesado de audio y video. El MC tambi�n controla los recursos de la conferencia para determinar cuales de los flujos, si hay alguno, ser�n multicast. Las capacidades son enviadas por el MC a todos los extremos en la conferencia indicando los modos en los que pueden transmitir. El conjunto de capacidades puede variar como resultado de la incorporaci�n o salida de terminales de la conferencia.

El MC no trata directamente con ning�n flujo de datos, audio o video. Esto se lo deja a el MP, este mezcla, conmuta y procesa audio, video y/o bits de datos. Las capacidades del MC y MP pueden estar implementadas en un componente dedicado o ser parte de otros componentes H.323, en concreto puede ser parte de un Gatekeeper, un Gateway, un terminal o una MCU.

El MP recibe flujos de audio, video o datos desde los extremos, estos pueden estar involucrados en una conferencia centralizada, descentralizada o h�brida. El MP procesa esos flujos y los devuelve a los extremos.

La comunicaci�n entre el MC y el MP no es asunto de estandarizaci�n.