Le document traite de la norme H.323 pour la voix sur IP, décrivant son historique, ses composants et son fonctionnement. Il couvre les exigences fonctionnelles pour différents éléments tels que les terminaux, les passerelles et les contrôleurs de conférence, ainsi que les normes de signalisation et de contrôle des appels. Les évolutions des versions de la norme sont également présentées, avec des détails sur l'implémentation et les services supplémentaires offerts.

1. Architecture Protocolaire
Voix sur IP Norme H.323
historique
Version 1 : 1996
Origine IUT
Adaptation de H.320
Visioconférence sur RNIS
Systèmes de communication Multimédia fonctionnant en mode paquet
IP
LAN
FR
ATM
MPLS
Composantes H.323
Terminal
Forme
Hardphone
Numérique (IP)
Analogique Nécéssitant un adaptatteur
Softphone
Extrémité du réseau assurant en
temps réel des communications avec
un terminal utilisateur
une autre passerelle
un GK
MCU
Échange de
Commandes
Signaux audio
Images animées vidéo
Données
Identifié par
@IP
un alias,
Adresse email
E.164
URL
Pré-requis fonctionnels
Obligatoires Audio
Support du codec G.711 (obligatoire).
Support des protocoles H.225.0 et H.245 (obligatoire)
Support des protocoles RTP/RTCP (obligatoire).
Optionnels
vidéo
disposer au moins du Codec H.261
H.263 est optionnel
Data
Gatekeeper
Rôle
Gère les composantes d’une zone H.323 : Terminaux, gateways et MCU
Contrôle d’appels et l’accès à d’autres services et à d’autres réseaux
Masque la complexité et la localisation des GWs, MCUs et des terminaux H.323
Fournit une interface
Aux bases de données du réseau: LDAP, SCPF
Aux autres réseaux H.323: appels entre opérateurs
Pré-requis fonctionnels
Des Services obligatoires
Localisation des abonnés : Conversion d'adresse
Contrôle des admissions
Régulation de la largeur de bande
Contrôle d’appel
Des Services optionnels
Choix du mode de Signalisation d’appel et de commande
gestion et de surveillance de la zone H.323
Modification d'adresse de pseudonyme
Implémentation Une application logicielle dans une station informatique
Gateway
Extrémité qui permet des
communications entre
terminaux H.323
Terminaux non H.323 sur d'autres réseaux
Fonctions obligatoires
Adaptation de la signalisation: H.225.0 <> Q.931...
Adaptation du contrôle: H.245 <> H.242, H.243...
Adaptation des media : Débit, Trans-codage
Support des flux de type Audio, Video, Data
Tendances H.248
MG : (Media Gateway),
MGC (Media Gateway Controller),
Niveau de mise en oeuvre
Équipements Spécifiques
MCU
Terminal
Routeurs
Exemple
H.320 (RNIS)
H.324 (RTC)
H.322 (réseau en mode paquet best Effort)
H.324M (Mobile)
H.310 et H.321 (ATM)
MCU
Fonction
Extrémité d'un réseau
paricipation de 2 terminaux (ou plus) à une conférence
contrôle l’entrée et la sortie des participants
Rediffuse le flux entre émetteurs et récepteurs
minimisant le trafic réseau
permet de décharger le terminal de certaines fonctions.
Composition
Contrôleur multipoint (CM)
Prend en charge les négotiations
Selction des capacités communes
obligatoire
Processeurs multipoint (PM)
Mixage audio RTP
Mixage et commutation video RTP
facultatifs.
Type
Centralisé MC et MP sont des modules séparés
Décentralisé
MC uniquement
Flux échangés en Multicast
Implémentation
Equipement indépendant (ex: PC)
Intégré dans
une gateway
un gatekeeper
un terminal
Zone
Terminaux gérés par un même portier (GK).
Peut englober plusieurs segments interconnectés par des routeurs.
exempe de terminaux Tx, GW, MCU)
Pile
Modes de Signalisation
Définition La manière d’utiliser ces protocoles, vis-à-vis du GK
Le choix de la méthode à utiliser incombe au GK
Modes
H.225.0 RAS Directly Routed
H.225.0 Q.931 Call signaling
Gatekeeper Routed
les messages de signalisation d'appel sont transmis directement entre les extrémités.
H.245
Gatekeeper Routed la voie de commande H.245 est établie via le GK
Directly Routed la voie de commande H.245 est établie par connexion directe entre les extrémités.
Directly Routed
les messages de signalisation d'appel sont échangés via le GK
H.245
Directly Routed
la voie de commande H.245 ne peut être établie que
par connexion directe entre les extrémités.
Comparaison
H.225 Direct Routed Vs GK Routed
H.225 Direct Routed
Gestion non efficace de la zone par le GK
taux de réussite
fonctions de taxations limitées
.....
Le GK a une connaissance limitée des appels
Difficulté de mise en œuvre de SVA
Capacité élevée du GK
H.225 GK Routed
Le GK a une connaissance précise des appels
Gestion efficace de la zone par le GK
taux de réussite
fonctions de taxations ilimitées
.....
Facilité de mise en œuvre de SVA
Capacité réduite
H.245 Direct Routed Vs GK Routed
H.245 Direct Routed
GK a une connaissance limitée des capacités
utilisées par chaque extrémité et pour chaque appel
la consommation en bande passante
reste inconnue pour le GK
Taxation moins précise
Reporting moins précis
Capacité élevée
H.245 GK Routed
GK a une connaissance précise des capacités utilisées
par chaque extrémité (G.729,F)
pour chaque appel
Taxation plus précise
Reporting plus précis
Capacité réduite
Maintien de connexion TCP (H.245)
États logiciels par appel et par extrémité
Carte élaborée par
Noureddine IDBOUFKER
Professeur à l'ENSA de Marrakech
Université cadi Ayyadd
n.idboufker@uca.ma
https://ma.linkedin.com/in/idboufkernoureddine
Versions H.323
Objectifs
L’amélioration des délais d’établissement
L’intégration en environnement SS7, IN et NGN
L’amélioration de la sécurité
La mise en oeuvre de nouveaux services
compatibilité ascendante
V1
Approuvée en juin 1996
Temps d’établissement d’appel long
Séquence H.225.0 RAS ARQ/ACF
Connexion TCP pour le canal H.225.0 Call Signaling
Séquence H225.0 Call Signaling Setup/Connect
Connexion TCP pour le canal H.245
Séquence TerminalCapabilitySet/TerminalCapabilitySetAck
Séquence
OpenLogicalChannel/OpenLogicalChannelAck
Pas de services complémentaires
Pas de sécurité
Spécification imprécise quant à l’implémentationImportants problèmes d’interopérabilité
V2
Approuvée in février 1998
Procédure de "fast connect"H.245 tunneling
Possibilité d’encapsuler des messages H.245 dans H.225.0
Moins de messages
Une seule connexion TCP
Message Q.931 de type setup où on propose les capacités à utiliser
Message Q.931 Connect valide ou non les capacités proposées
Spécification H.235Authentification et cryptage des données
Premiers services supplémentaires (H.450.X)
H450.2 Transfert d’appel
H450.3 Renvoi d’appel
Création de nouveaux services vocaux.Grâce au support du DTMF
identification des utilisateursUtilisation des alias à la place des adresses IPFormat des URL Internet
V3
Approuvée en 1999
Intégration avec IN et SS7, utilisée classiquement dans RTC et GSM
Interopérabilité dans un environnement NGN
Ajout de services destinés à compléter la série H.450.x
Mise en attente
Notification d’appel
Message en attente
CLIP
CLIR
Utilisation au choix de UDP et/ou TCP au lieu de TCP uniquementles deux protocoles pouvant être utilisés au choix.
Suite Services supplémentaires (H.450.X)
MIB H.323
V4
Robustesse
Scalabilité
Fléxibilité
Fiabilité
Se rapprochait du protocole MGCPMedia Gateway Control Protocol
MG : Media Gateway
MGC : Media Gateway Controller
changements radicaux par rapport aux versions précédentes
modules génériques, appelées GEF
(Generic Extensibility Framework).
Gatekeeper alternative
Basculement des appels en cas de
panne d’un gatekeeper.
Modifier dynamiquement le routage
des appels en cas de panne.
Mobilité de l’utilisateurIntégration avec les réseaux GSM et UTMS.
Enregistrements additionnels
Possibilité de s’enregistrer plusieurs fois auprès des
gatekeepers avec plusieurs pseudonymes différents.
Parallel launching des procedures H.245 et fast connect
V5
Approuvée en Juillet 2003
Interroger les serveurs DNS via ENUM
Résolutions de noms des adresses (URL) utilisées
dans les identifications des abonnés H.323.
Possibilité d’utiliser SCTP pour transporter de la signalisation.
Recommandations H.460.x
V6
Supports plus larges
prise en charge de CodecsGSM, iLBC et H.264
de spécifications de QoSH.361 notamment
Concept de GK
Gatekeeper affectéeImposant un gatekeeper fixe à un terminal
Gatekeeper Alternatif
SécuritéH.235 est restructuré et décomposéen plusieurs recommandations H.235.0 à H.235.9
Traversée des réseaux avec translationRecommandations H.460.17, H.460.18 et H.460.18
V7
Achevée Novembre 2009
"single multicast transmitter’permet à un point d'ouvrir un flux multicast vers plusieurs autres points de terminaison.
Un équipement H.323, tel MCUProposer une liste de conférences disponibles.
trois nouvelles recommandations
H.460.22Négocition des capacités de sécurité (TLS, IPsec) entre terminaux avant la création effective de l'appel
H.460.23Equipements H.323 derrière NAT/FW
de coordonner un GateKeeper et un
serveur STUN
Découvrir le type de NAT/FW utilisé
information sera utilisée par H.460.24
H.460.24.Terminaux derrière des périphériques NAT/FW.Comment activer directement les médias
Développement de services
Approche directeDans les terminaux H.323
Approche indirecte via un Feature Server
Cycle de vie d'une communication H.323
5 grandes phases
Signalisation RAS (H.225.0)
Recherche du GK qui va gérer l’EP (sur UDP)
Enregistrement de l’EP auprès de ce KG (identification par une @)
Signalisation d’appel Q.931(H.225.0)
Identification des EP de l’appel
Établissement d’une connexion d’appel par échange de messages Q.931
Signalisation de commande (H.245)Échange de capacités (codecs) entre les terminaux pour une bonne réception et un bon traitement des flux
Ouverture des canaux RTP/RTCP et Échange des flux utilisateurs
Ouverture de voies logiques RTP/RTCP entre les EPs
Utilisation des voies logiques RTP/RTCP
Transfert conforme aux capacités négociées
Libérations des ressources (H.225 et H.245)RTP/RTCP, RAS, Q.931 et H.245
Signalisation RAS
Découverte du Gatekeeper
Amorcée par l'émission d'une requête «GRQ» (Gatekeeper Request).
Envoyé au port RAS 1718 et à l’adresse multicast 224.0.1.41
Le client insère dans GRQ
La liste des alias qui permettent de l'identifier
Le client insère l'adresse et le port sur lequel il désire que le GK lui envoie une réponse
Le terminal peut aussi bien spécifier une @IP précise du GK et port 1719
Messages
Gatekeeper Request (GRQ) (EP -->GK)
Gatekeeper Confirm (GCF) (GK-->EP)
Gatekeeper Reject (GRJ) (GK -->EP)
enregistrement,
Client émet une requête «RRQ» (Registration Request) au GK
Le GK émet une réponse «RCF» (Registration Confirm) vers le terminal
GK assigne un numéro d'identification unique au terminal
Messages
Registration Request (RRQ) (EP-->GK)
Registration Confirm (RCF) (GK-->EP)
Registration Reject (RRJ) (GK-->EP)
Annulation d’enregistrement
Unregistration Request (URQ) (EP-->GK or GK -->EP)
Unregistration Confirm (UCF) (EP-->GK or GK -->EP)
Unregistration Reject (UCF) (EP-->GK or GK -->EP)
admission,Messages
Admission Request (ARQ) (EP-->GK)
Admission Confirm (ACF) (GK-->EP)
Admission Reject (ARJ) (GK -->EP)
modification de largeur de bande,
Bandwidth Request (BRQ) (EP-->GK or GK -->EP)
Bandwidth Confirm (BCF) (EP-->GK or GK -->EP)
Bandwidth Reject ( BRJ) (EP-->GK or GK -->EP)
indication d'état et libération.
Disengage Request (DRQ) (EP-->GK or GK -->EP)
Disengage Confirm (DCF) (EP-->GK or GK -->EP)
Disengage Reject (DRJ) (GK -->EP)
Signalisation d'appel
Indépendante de la voie RAS et de la voie de commande H.245
Etablir une connexion entre deux extrémités H.323.
Messages
Établissement d’appel
Obligatoires
Setup (Appelant --> Appelé)
Alerting (Appelé --> Appelant )
Connect (Appelé --> Appelant )
Optionnels
Call proceeding (Appelé --> Appelant )
Progress (Appelé --> Appelant )
Setup Acknowledge (Appelé --> Appelant)
Libération d’appel
ObligatoiresRelease Complete (Appelant --> Appelé ou Appelé --> Appelant; Celui qui se déconnecte)
OptionnelAucun
Information d’appel et autres
ObligatoiresStatus (Appelé --> Appelant)
Optionnels
User Information (Appelé --> Appelant)
Information (Appelant --> Appelé)
Notify
Status Inquiry (Appelant --> Appelé)
Signalisation de commandes
Permet au terminal de décrire sa capacité
H.245 prévoit des capacités
Aptitude à recevoir et à émettre des flux
d'information
Les capacités doivent être les mêmes
dans les deux sens.
d'émissionCapacité utilisée pour transmettre
L'absence d'indication signifie que le terminal n'offre
pas de choix préférés au récepteur
de réceptionCapacité utilisée pour recevoir
Les émetteurs doivent limiter leurs transmissions à
celles que le récepteur a indiqué pouvoir recevoir
L'absence d'indication signifie que le terminal n'est pas
équipé pour la réception (n'étant qu'un simple émetteur).