H.323 (Voice over IP)

H.323 ist eine Rahmenspezifikation für paketbasierte Multimedia-Dienste in lokalen Netzwerken (LAN), was Voice over IP einschließt. H.323 hat seinen Ursprung in der Videokommunikation über TCP/IP. Dazu wurde die Protokollfamilie rund um H.323 für Enterprise und LAN-Lösungen entwickelt.

1996 führte die ITU den H.323-Standard ein und wurde über die Jahre weiterentwickelt. Es ist das älteste Protokoll für Voice over IP. Die ersten VoIP-TK-Anlagen basierten auf diesem Standard. H.323 wurde für Netze entwickelt, die kein Quality of Service (QoS) zu bieten haben.

H.323-Systemarchitektur

H.323-Systemarchitektur

In H.323 sind Gateway- und Gatekeeper-Funktionen definiert. Über das Gateway wird der Übergang in andere Sprachnetze ermöglicht. Und der Gatekeeper regelt das Bandbreitenmanagement und die Umsetzung von der symbolischen Adresse in die IP-Adresse.

H.323-Protokolle

H.323 stammt aus der Welt der Telekommunikation. Es besteht aus vielen Teilprotokollen, die verschiedene Aufgaben bei der Signalisierung und Datenübertragung haben und die in jeweils eigenen Standards definiert sind. Innerhalb von H.323 sind die Protokolle H.225.0 (Setup), Q.931 (Signalisierung), H.245.0 (Telefonie) und weitere Dienste und Leistungsmerkmale definiert. Mit H.450 werden fast alle Leistungsmerkmale traditioneller TK-Systeme unterstützt.

Schicht Audio Codec Video Codec Steuerung & User-Interface Data
6. G.711
G.722
G.723
G.728
G.729		 H.261
H.263		 RAS Control
H.225.0		 Call Control
H.225.0 (Q.931)		 H.450 T.125
T.124
H.245 T.123
5. RTP RTCP
4. UDP TCP
3. IP - Internet Protocol (Network Layer)
2. Ethernet (Link Layer)
1. Physical Layer

H.323 definierte die paketvermittelte Kommunikation, die Nutzung von Kodierungs- und Signalisierungsverfahren und basiert auf den Übertragungsprotokollen RTP und RTCP. Trotzdem ist H.323 unabhängig vom Transport-Protokoll (RTP, TCP, UDP, etc.). Der für die Signalisierung erforderliche Datenaustausch erfolgt über die Transport-Protokolle TCP oder UDP. Der Datenstrom für die Sprache wird über RTP übertragen.

H.225.0 und H.245.0

H.225.0 (Setup) und H.245.0 (Telefonie) sind unter H.323 für die Signalisierung zuständig. H.225 definiert Registrierungs-, Authentifizierungs- und Status-Prozeduren (RAS) für die Gatekeeper-Signalisierung und die Steuerung des Verbindungsaufbaus. Das RAS-Protokoll (Registration Admission Status) ist ein Verfahren zur Anmeldung von Endgeräten, Verbindungsanforderungen und Bandbreitenzuteilung. Die Anrufinformationen sind in einem Binärcode geschrieben.
In paketvermittelten Netzen ist es üblich dem Datenpaket die Zieladresse mitzugeben. Beim Verbindungsaufbau von VoIP-Gesprächen besteht jedoch das Problem, dass IP-Telefone des Ende der eingetippten Rufnummer nicht erkennen können. Gelöst wird das von "Overlap Sending", bei der die Rufnummer schon während des Eintippens gesendet wird. So kann der Gatekeeper das Ende schneller erkennen und zügig die Verbindung herstellen.
Wenn die Verbindung aufgebaut ist, übernimmt H.245 mit einem Handshaking-Verfahren die Arbeit. H.245 definiert den logischen Kanal und weitere Verbindungssteuerungsfunktionen (Anrufkontrolle). Dabei werden Audio- und Videocodecs für Sprach- und Videokompression auf Verfügbarkeit geprüft. Es gibt verschiedene Sprach-Codecs. Aber nur der G.711-Codec ist in H.323 als Muss definiert. Alle anderen Codecs können von den Herstellern zusätzlich in ihre Produkte implementiert werden. Haben sich zwei Endgeräte auf einen Codec geeinigt, dann erfolgt die Sprachübertragung über das Realtime Transport Protocol (RTP).

H.450 - Supplementary Services (Leistungsmerkmale)

H.450 ist eine Serie von Standards zur Definition und Funktionen der Signalisierungsprotokolle, die bei H.323 genutzt werden. Diese Funktionen gehen über die Grundfunktionen von H.323 hinaus und haben mit dem Verbindungsaufbau nichts zu tun.
H.450 umfasst Leistungsmerkmale, die von klassischen Telefonanlagen und vom ISDN bekannt sind. Um diese Leistungsmerkmale auch im VoIP zu integrieren gibt es den H.450-Standard (Supplementary Services), der allerdings nur 8 Leistungsmerkmale umfasst:

Zusätzlich haben die Hersteller die Möglichkeit ihre propritären Leistungsmerkmale über einen standardisierten Signalisierungsmechanismus zu implementieren. Allerdings verwenden die Hersteller zur Realisierung ihrer Leistungsmerkmale meist ein proprietäres Protokoll. Die Zusammenarbeit zwischen den Endgeräten und Gatekeepern unterschiedlicher Hersteller ist meistens nicht gegeben. Die Zusammenarbeit reicht meist nur für die Grundfunktionen.

Übersicht H.323