H.323 es una recomendación del Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T) que define los protocolos para proporcionar sesiones de comunicación audiovisual en cualquier red de paquetes . [1] El estándar H.323 aborda la señalización y el control de llamadas, el transporte y el control multimedia y el control del ancho de banda para conferencias punto a punto y multipunto. [2]
Es ampliamente implementado [3] por fabricantes de equipos de voz y videoconferencia , se utiliza dentro de varias aplicaciones de Internet en tiempo real como GnuGK y NetMeeting y es ampliamente implementado en todo el mundo por proveedores de servicios y empresas para servicios de voz y video a través de redes IP .
Es parte de la serie de protocolos ITU-T H.32x, que también abordan comunicaciones multimedia a través de ISDN , PSTN o SS7 y redes móviles 3G .
La señalización de llamadas H.323 se basa en el protocolo Q.931 de la Recomendación ITU-T y es adecuada para transmitir llamadas a través de redes utilizando una combinación de IP, PSTN, ISDN y QSIG sobre ISDN. Un modelo de llamada, similar al modelo de llamada RDSI, facilita la introducción de la telefonía IP en las redes existentes de sistemas PBX basados en RDSI , incluidas las transiciones a PBX basadas en IP.
En el contexto de H.323, una PBX basada en IP podría ser un controlador de acceso u otro elemento de control de llamadas que proporcione servicio a teléfonos o videoteléfonos . Un dispositivo de este tipo puede proporcionar o facilitar tanto servicios básicos como servicios complementarios, como transferencia de llamadas , estacionamiento , captura y retención de llamadas .
La UIT publicó la primera versión de H.323 en noviembre de 1996 [4] con énfasis en permitir capacidades de videoconferencia a través de una red de área local (LAN), pero fue rápidamente adoptada por la industria como un medio para transmitir comunicaciones de voz a través de una red de área local (LAN). variedad de redes IP, incluidas WAN e Internet (consulte VoIP ).
A lo largo de los años, H.323 se ha revisado y vuelto a publicar con las mejoras necesarias para habilitar mejor la funcionalidad de voz y video en redes de conmutación de paquetes , y cada versión es compatible con la versión anterior. [5] Reconociendo que H.323 se estaba utilizando para la comunicación no sólo en LAN, sino también a través de WAN y dentro de grandes redes de operadores, el título de H.323 se cambió cuando se publicó en 1998. [6] El título, que desde entonces se ha mantenido sin cambios, es "Sistemas de comunicaciones multimedia basados en paquetes". La versión actual de H.323 fue aprobada en 2009. [7]
Uno de los puntos fuertes de H.323 fue la disponibilidad relativamente temprana de un conjunto de estándares que no sólo definían el modelo de llamada básico, sino también los servicios complementarios necesarios para abordar las expectativas de comunicación empresarial. [ cita necesaria ]
H.323 fue el primer estándar VoIP en adoptar el protocolo de transporte en tiempo real (RTP) estándar del Internet Engineering Task Force (IETF ) para transportar audio y vídeo a través de redes IP. [ cita necesaria ]
H.323 es una especificación del sistema que describe el uso de varios protocolos ITU-T e IETF. Los protocolos que constituyen el núcleo de casi cualquier sistema H.323 son: [8]
Muchos sistemas H.323 también implementan otros protocolos que se definen en varias Recomendaciones UIT-T para proporcionar soporte de servicios suplementarios o entregar otras funciones al usuario. Algunas de esas recomendaciones son: [ cita necesaria ]
Además de esas Recomendaciones UIT-T, H.323 implementa varias solicitudes de comentarios (RFC) del IETF para el transporte y la paquetización de medios, incluido el protocolo de transporte en tiempo real (RTP).
H.323 utiliza códecs definidos por la UIT y códecs definidos fuera de la UIT. Los códecs que se implementan ampliamente en los equipos H.323 incluyen:
Todos los terminales H.323 que proporcionen comunicaciones de vídeo serán capaces de codificar y decodificar vídeo según H.261 QCIF . Todos los terminales H.323 tendrán un códec de audio y serán capaces de codificar y decodificar voz de acuerdo con la Rec. UIT-T. G.711. Todos los terminales deberán ser capaces de transmitir y recibir ley A y ley μ . La compatibilidad con otros códecs de audio y vídeo es opcional. [7]
El sistema H.323 define varios elementos de red que funcionan juntos para ofrecer ricas capacidades de comunicación multimedia. Esos elementos son terminales, unidades de control multipunto (MCU), puertas de enlace , guardianes y elementos de borde. En conjunto, los terminales, las unidades de control multipunto y las puertas de enlace a menudo se denominan puntos finales . H.323 utiliza el puerto TCP número 1720.
Si bien no se requieren todos los elementos, se requieren al menos dos terminales para permitir la comunicación entre dos personas. En la mayoría de las implementaciones H.323, se emplea un controlador de acceso para, entre otras cosas, facilitar la resolución de direcciones.
Los terminales en una red H.323 son los elementos más fundamentales en cualquier sistema H.323, ya que esos son los dispositivos que los usuarios normalmente encontrarían. Podrían existir en forma de un simple teléfono IP o de un potente sistema de videoconferencia de alta definición.
Dentro de un terminal H.323 hay algo que se conoce como pila de protocolo , que implementa la funcionalidad definida por el sistema H.323. La pila de protocolos incluiría una implementación del protocolo básico definido en las Recomendaciones UIT-T H.225.0 y H.245, así como RTP u otros protocolos descritos anteriormente.
El diagrama, figura 1, muestra una pila completa y sofisticada que brinda soporte para voz, video y diversas formas de comunicación de datos. En realidad, la mayoría de los sistemas H.323 no implementan una gama tan amplia de capacidades, pero la disposición lógica es útil para comprender las relaciones.
Una unidad de control multipunto (MCU) es responsable de gestionar conferencias multipunto y está compuesta por dos entidades lógicas denominadas controlador multipunto (MC) y procesador multipunto (MP). En términos más prácticos, una MCU es un puente de conferencia similar a los puentes de conferencia utilizados en la PSTN actual. Sin embargo, la diferencia más significativa es que las MCU H.323 pueden ser capaces de mezclar o conmutar vídeo, además de la mezcla de audio normal realizada por un puente de conferencia tradicional. Algunas MCU también ofrecen capacidades de colaboración de datos multipunto. Lo que esto significa para el usuario final es que, al realizar una videollamada en una MCU H.323, el usuario podría ver a todos los demás participantes en la conferencia, no solo escuchar sus voces.
Las puertas de enlace son dispositivos que permiten la comunicación entre redes H.323 y otras redes, como redes PSTN o ISDN. Si una de las partes en una conversación utiliza un terminal que no es un terminal H.323, entonces la llamada debe pasar a través de una puerta de enlace para permitir que ambas partes se comuniquen.
Las puertas de enlace se utilizan ampliamente hoy en día para permitir que los teléfonos PSTN heredados se interconecten con las grandes redes internacionales H.323 que actualmente implementan los proveedores de servicios. Las puertas de enlace también se utilizan dentro de la empresa para permitir que los teléfonos IP empresariales se comuniquen a través del proveedor de servicios con los usuarios de la PSTN.
Las puertas de enlace también se utilizan para permitir que los dispositivos de videoconferencia basados en H.320 y H.324 se comuniquen con sistemas H.323. La mayoría de las redes móviles de tercera generación (3G) implementadas actualmente utilizan el protocolo H.324 y pueden comunicarse con terminales basados en H.323 en redes corporativas a través de dichos dispositivos de puerta de enlace.
Un Gatekeeper es un componente opcional de la red H.323 que proporciona una serie de servicios a terminales, puertas de enlace y dispositivos MCU. Esos servicios incluyen registro de puntos finales, resolución de direcciones, control de admisión, autenticación de usuarios, etc. De las diversas funciones realizadas por el gatekeeper, la resolución de direcciones es la más importante, ya que permite que dos puntos finales se comuniquen entre sí sin que ninguno de ellos tenga que conocer la dirección IP del otro.
Los controladores de acceso pueden diseñarse para funcionar en uno de dos modos de señalización, a saber, el modo "enrutado directo" y el modo "enrutado por controlador de acceso". El modo de enrutamiento directo es el modo más eficiente y más implementado. En este modo, los puntos finales utilizan el protocolo RAS para conocer la dirección IP del punto final remoto y se establece una llamada directamente con el dispositivo remoto. En el modo enrutado del gatekeeper, la señalización de llamadas siempre pasa a través del gatekeeper. Si bien esto último requiere que el controlador de acceso tenga más poder de procesamiento, también le otorga control total sobre la llamada y la capacidad de proporcionar servicios suplementarios en nombre de los puntos finales.
Los puntos finales H.323 utilizan el protocolo RAS para comunicarse con un controlador de acceso. Asimismo, los guardianes utilizan RAS para comunicarse con otros guardianes.
Una colección de puntos finales que están registrados en un único Gatekeeper en H.323 se denomina "zona". Esta colección de dispositivos no necesariamente tiene que tener una topología física asociada. Más bien, una zona puede ser completamente lógica y estar definida arbitrariamente por el administrador de la red .
Los gatekeepers tienen la capacidad de ser vecinos entre sí para que la resolución de llamadas pueda ocurrir entre zonas. Neighbouring facilita el uso de planes de marcado como el Esquema de marcado global . Los planes de marcación facilitan la marcación "entre zonas" para que dos puntos finales en zonas separadas aún puedan comunicarse entre sí.
Los elementos de borde y los elementos de pares son entidades opcionales similares a un Gatekeeper, pero que no administran puntos finales directamente y brindan algunos servicios que no se describen en el protocolo RAS. El papel de un elemento fronterizo o paritario se entiende mediante la definición de " dominio administrativo ".
Un dominio administrativo es el conjunto de todas las zonas que están bajo el control de una única persona u organización, como un proveedor de servicios. Dentro de la red de un proveedor de servicios puede haber cientos o miles de dispositivos de puerta de enlace, teléfonos, terminales de vídeo u otros elementos de red H.323. El proveedor de servicios puede organizar los dispositivos en "zonas" que le permitan administrar mejor todos los dispositivos bajo su control, como una disposición lógica por ciudad. En conjunto, todas las zonas dentro de la red del proveedor de servicios le parecerían a otro proveedor de servicios un "dominio administrativo".
El elemento fronterizo es una entidad de señalización que generalmente se sitúa en el borde del dominio administrativo y se comunica con otro dominio administrativo. Esta comunicación podría incluir cosas tales como información de autorización de acceso; información sobre precios de llamadas; u otros datos importantes necesarios para permitir la comunicación entre los dos dominios administrativos.
Los elementos pares son entidades dentro del dominio administrativo que, más o menos, ayudan a propagar la información aprendida de los elementos fronterizos por todo el dominio administrativo. Dicha arquitectura está destinada a permitir implementaciones a gran escala dentro de las redes de operadores y habilitar servicios como cámaras de compensación.
El diagrama, figura 2, proporciona una ilustración de un dominio administrativo con elementos de frontera, elementos de pares y guardianes.
H.323 se define como un protocolo binario que permite un procesamiento eficiente de mensajes en elementos de red. La sintaxis del protocolo se define en ASN.1 y utiliza la forma de codificación de mensajes de reglas de codificación empaquetadas (PER) para una codificación de mensajes eficiente en el cable. A continuación se muestra una descripción general de los diversos flujos de comunicación en los sistemas H.323.
Una vez resuelta la dirección del punto final remoto, el punto final utilizará la señalización de llamada H.225.0 para establecer comunicación con la entidad remota. Los mensajes H.225.0 son: [9]
En la forma más sencilla, se puede establecer una llamada H.323 de la siguiente manera (figura 3).
En este ejemplo, el punto final (EP) de la izquierda inició la comunicación con la puerta de enlace de la derecha y la puerta de enlace conectó la llamada con la parte llamada. En realidad, los flujos de llamadas suelen ser más complejos que el que se muestra, pero la mayoría de las llamadas que utilizan los procedimientos de conexión rápida definidos en H.323 se pueden establecer con tan solo 2 o 3 mensajes. Los puntos finales deben notificar a su controlador de acceso (si se utilizan controladores de acceso) que están en una llamada.
Una vez que la llamada haya concluido, un dispositivo enviará un mensaje de Liberación completa. Luego se requiere que los puntos finales notifiquen a su controlador de acceso (si se utilizan controladores de acceso) que la llamada ha finalizado.
Los puntos finales utilizan el protocolo RAS para comunicarse con un controlador de acceso. Del mismo modo, los guardianes utilizan RAS para comunicarse con los guardianes pares. RAS es un protocolo bastante simple compuesto de unos pocos mensajes. A saber:
Cuando se enciende un punto final, generalmente enviará un mensaje de solicitud de gatekeeper (GRQ) para "descubrir" gatekeepers que estén dispuestos a brindar servicio. Los gatekeepers responderán con una confirmación de gatekeeper (GCF) y el punto final seleccionará un gatekeeper con el que trabajar. Alternativamente, es posible que se haya predefinido un controlador de acceso en la configuración administrativa del sistema, por lo que no es necesario que el punto final descubra uno.
Una vez que el punto final determina con qué gatekeeper trabajar, intentará registrarse con el gatekeeper enviando una solicitud de registro (RRQ), a la que el gatekeeper responde con una confirmación de registro (RCF). En este punto, la red conoce el punto final y puede realizar y realizar llamadas.
Cuando un punto final desea realizar una llamada, enviará una solicitud de admisión (ARQ) al controlador de acceso. Luego, el controlador de acceso resolverá la dirección (ya sea localmente, consultando a otro controlador de acceso o consultando algún otro servicio de red) y devolverá la dirección del punto final remoto en el mensaje de confirmación de admisión (ACF). El punto final puede entonces realizar la llamada.
Al recibir una llamada, un punto final remoto también enviará un ARQ y recibirá un ACF para obtener permiso para aceptar la llamada entrante. Esto es necesario, por ejemplo, para autenticar el dispositivo que llama o para garantizar que haya ancho de banda disponible para la llamada.
La Figura 4 muestra un intercambio de comunicación de alto nivel entre dos puntos finales (EP) y dos guardianes (GK).
Una vez que se ha iniciado una llamada (pero no necesariamente completamente conectada), los puntos finales pueden iniciar la señalización de control de llamada H.245 para proporcionar un control más amplio sobre la conferencia. H.245 es una especificación bastante voluminosa con muchos procedimientos que permiten completamente la comunicación multipunto, aunque en la práctica la mayoría de las implementaciones solo implementan el mínimo necesario para permitir la comunicación de voz y video punto a punto .
H.245 proporciona capacidades tales como negociación de capacidad, determinación maestro/esclavo , apertura y cierre de "canales lógicos" (es decir, flujos de audio y vídeo), control de flujo y control de conferencia. Tiene soporte para comunicación unidifusión y multidifusión , lo que permite que, en teoría, el tamaño de una conferencia crezca sin límites.
De las funciones proporcionadas por H.245, la negociación de capacidad es posiblemente la más importante, ya que permite que los dispositivos se comuniquen sin tener conocimiento previo de las capacidades de la entidad remota. H.245 permite capacidades multimedia enriquecidas, que incluyen comunicación de audio, video, texto y datos. Para la transmisión de audio, vídeo o texto, los dispositivos H.323 utilizan códecs definidos por la UIT y códecs definidos fuera de la UIT. Los códecs que se implementan ampliamente en los equipos H.323 incluyen:
H.245 también permite la capacidad de conferencia de datos en tiempo real a través de protocolos como T.120 . Las aplicaciones basadas en T.120 generalmente funcionan en paralelo con el sistema H.323, pero están integradas para brindar al usuario una experiencia multimedia perfecta. T.120 proporciona capacidades tales como compartir aplicaciones T.128 , pizarra electrónica T.126 , transferencia de archivos T.127 y chat de texto T.134 dentro del contexto de la conferencia.
Cuando un dispositivo H.323 inicia la comunicación con un dispositivo H.323 remoto y cuando se establece la comunicación H.245 entre las dos entidades, el mensaje Conjunto de capacidades de terminal (TCS) es el primer mensaje transmitido al otro lado.
Después de enviar un mensaje TCS, las entidades H.323 (a través de intercambios H.245) intentarán determinar qué dispositivo es el "maestro" y cuál es el "esclavo". Este proceso, denominado Determinación Maestro/Esclavo (MSD), es importante, ya que el maestro en una llamada resuelve todas las "disputas" entre los dos dispositivos. Por ejemplo, si ambos puntos finales intentan abrir flujos de medios incompatibles, es el maestro quien toma la acción para rechazar el flujo incompatible.
Una vez que se intercambian las capacidades y se completan los pasos de determinación maestro/esclavo, los dispositivos pueden abrir "canales lógicos" o flujos de medios. Esto se hace simplemente enviando un mensaje de canal lógico abierto (OLC) y recibiendo un mensaje de confirmación. Al recibir el mensaje de acuse de recibo, un punto final puede transmitir audio o vídeo al punto final remoto.
Un intercambio H.245 típico es similar al de la figura 5:
Después de este intercambio de mensajes, los dos puntos finales (EP) en esta figura estarían transmitiendo audio en cada dirección. El número de intercambios de mensajes es numeroso, cada uno tiene un objetivo importante, pero aun así lleva tiempo.
Por esta razón, la versión 2 de H.323 (publicada en 1998) introdujo un concepto llamado Fast Connect, que permite a un dispositivo establecer flujos de medios bidireccionales como parte de los procedimientos de establecimiento de llamadas H.225.0. Con Fast Connect es posible establecer una llamada con flujo de medios bidireccional con no más de dos mensajes, como en la figura 3.
Fast Connect cuenta con un amplio respaldo en la industria. Aun así, la mayoría de los dispositivos aún implementan el intercambio H.245 completo como se muestra arriba y realizan ese intercambio de mensajes en paralelo a otras actividades, por lo que no hay ningún retraso perceptible para la parte que llama o la llamada.
Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP) describe la transmisión de voz utilizando Internet u otras redes de conmutación de paquetes. La Recomendación UIT-T H.323 es uno de los estándares utilizados en VoIP. VoIP requiere una conexión a Internet u otra red de conmutación de paquetes, una suscripción a un proveedor de servicios VoIP y un cliente (un adaptador de teléfono analógico (ATA), un teléfono VoIP o un " softphone "). El proveedor de servicios ofrece la conexión a otros servicios VoIP o a la PSTN. La mayoría de los proveedores de servicios cobran una tarifa mensual y luego costos adicionales cuando se realizan las llamadas. [ cita necesaria ] El uso de VoIP entre dos ubicaciones empresariales no requeriría necesariamente un proveedor de servicios VoIP, por ejemplo. H.323 ha sido ampliamente implementado por empresas que desean interconectar ubicaciones remotas a través de IP utilizando diversas tecnologías cableadas e inalámbricas.
Una videoconferencia, o videoteleconferencia (VTC), es un conjunto de tecnologías de telecomunicaciones que permiten que dos o más ubicaciones interactúen mediante transmisiones bidireccionales de vídeo y audio simultáneamente. Básicamente existen dos tipos de videoconferencias; Los sistemas VTC dedicados tienen todos los componentes necesarios empaquetados en una sola pieza de equipo, mientras que los sistemas VTC de escritorio son complementos de las PC normales , transformándolas en dispositivos VTC. Es posible realizar videoconferencias simultáneas entre tres o más puntos remotos mediante una Unidad de Control Multipunto (MCU). Existen puentes MCU para videoconferencias basadas en IP y RDSI. Debido al precio y la proliferación de Internet, y de la banda ancha en particular, ha habido un fuerte crecimiento y uso de videoconferencias IP basadas en H.323. H.323 es accesible para cualquier persona con una conexión a Internet de alta velocidad, como DSL . La videoconferencia se utiliza en diversas situaciones, por ejemplo; educación a distancia , telemedicina , servicio de retransmisión de vídeo y negocios. [ cita necesaria ] [ necesita actualización ]
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