Redes - VoIP H.323

1 Voz sobre IP - VoIP Luiz Arthur

Padrão H.323

O padrão H.323 fornece uma base tecnológica para transmissão de áudio,
vídeo e dados, para vários tipos de redes tendo como enfoque redes baseadas
no protocolo IP.

O H.323 permite também que produtos de multimídia e aplicações de fabricantes
diferentes possam interoperar de forma eficiente e que os usuários possam se
comunicar sem preocupação com velocidade da rede.

H.323 é uma recomendação da União Internacional de Telecomunicações (ITU –
Internacional Telecommunications Union), órgão que define padrões para
comunicações multimídia para redes locais de computadores, estas redes
incluem TCP/IP e IPX em cima de Ethernet, Fast Ethernet e Token Ring.

Aplicações H.323 estão se tornando populares no mercado corporativo por várias
razões, dentre elas pode-se citar:

●O H.323 define padrões de transmissão multimídia para redes, além de ser
projetada para compensar o efeito de latência em LANs, permitindo que os
clientes possam usar aplicações multimídia sem mudar toda a infra-estrutura
da rede;


●As redes baseadas em IP estão ficando a cada dia mais populares, não só
devido ao grande número de pessoas que estão tendo acesso a Internet, mas
também porque estão ficando cada vez mais rápidas, pois a largura de banda
para redes com arquitetura Ethernet está migrando de 10 Mbps para 100 Mbps,
e futuramente chegarão à tecnologia da Gigabit Ethernet;

●PCs estão se tornando plataformas multimídia mais poderosas e acessíveis
devido a processadores mais rápidos, conjuntos específicos de instruções e chips
aceleradores multimídia poderosos, que se tornam mais rápidos e baratos a cada
dia;

H.323 provê padrões de interoperabilidade entre LANs e outros tipos de redes;
●

●O fluxo de voz em redes de dados pode ser administrado com o H.323,
assim o administrador da rede pode restringir a quantia de largura de banda
disponível para conferências. O suporte a comunicação Multicast também reduz
exigências de largura de banda.

A especificação H.323 tem o apoio de muitas empresas de
telecomunicações, alta tecnologia e organizações, incluindo: Intel, Microsoft,
Cisco e IBM. Os esforços destas companhias estão gerando um nível mais alto de
consciência no mercado.


Um pouco de História sobre o H.323

O H.323 versão 1 teve poucas ambições. Observando o crescente sucesso das
redes locais (LANs) com base em IP, IPX e Apple Talk em todos os tipos de
companhias, o Grupo de Estudos 16 do ITU-T decidiu criar o H.323, sistemas e
equipamentos de telefonia visual para redes locais que fornecem uma
qualidade de serviço não garantida, um padrão exclusivo para LANs para
conferências audiovisuais.

Originalmente, a responsabilidade pelas comunicações multimídia foi alocada
para o Grupo de Estudo 15. O grupo de estudos já tinha adquirido grande
experiência durante o desenvolvimento do H.320, utilizados em conferências
multimídias para redes com base em ISDN. Esse antecedente teve algumas
conseqüências boas para o H.323, como interoperabilidade com o H.320 e
algumas conseqüências ruins, como uma estrutura pesada e desnecessária.

O trabalho com a versão 1 do H.323 começou em maio de 1995, sendo que essa
versão foi aprovada em junho de 1996. A versão 2 foi aprovada em fevereiro de
1998 com três anexos:

●Mensagens H.245 usadas pelos pontos finais H.323;
●Procedimentos para codecs de vídeo em camadas;

●H.323 sobre ATM.


A versão 3 foi aprovada em setembro de 1999, trazendo três novos anexos:

Comunicação entre domínios administrativos diversos com o H.225;

Um novo mecanismo de sinalização de chamadas com base no protocolo
●

UDP;

A especificação de um subconjunto do H.323 possível de ser implementado em
●

dispositivos de pequeno porte.

O trabalho com o H.323 versão 4 foi concluído em novembro de 2000, trazendo
melhorias em aspectos de confiabilidade, escalabilidade e flexibilidade.

O padrão H.323 versão 5 foi oficialmente aprovado em julho de 2003, e
trazendo revisões para a recomendação do padrão H.323 ajudando na
estabilidade do padrão e adicionando poucas inovações.

A versão 6 do padrão H.323 foi aprovada em junho de 2006, e trás melhorias ao
gatekeeper e aos protocolos H.225.0 e H.254.

Como podemos ver o padrão H.323 esta a cada dia sendo melhorado e por
isto é um padrão VoIP muito robusto e confiável.


O H.323 descreve de maneira completa a arquitetura e a operação de um sistema
de videoconferência sobre uma rede de pacotes. O H.323 não é especifico para
o IP: há seções no uso do H.323 sobre IPX/SPX ou ATM.

A estrutura do H.323 é completa e inclui a especificação de:

Terminais de videoconferência;
●

●Gateways entre um a rede H.323 e outras redes de voz e vídeo (H.320, RTPC,
etc);

●Gatekeepers, que são considerados a parte inteligente da rede H.323,
realizando o registro de terminais, admissão de chamadas entre outros;

●Blocos funcionais MCU (Multi Control Unit), MC (Multipoint Controller) e MP
(Multipoint Processor) usados para conferencias com diversos participantes.

O H.323 descreve também como vários protocolos de comunicação são usados
entre estas unidades:

●O canal de sinalização de chamadas, usado durante as fases de
estabelecimento e de finalização da chamada utiliza o formato de mensagens
Q.931 e o estende usando o elemento de informação de usuário para usuário.


●O canal RAS (Registration, Admission and Status) Registro, Admissão e Status é
o protocolo usado entre o Gatekeeper e um terminal e entre gatekeepers
para esses fins;

●O canal de controle H.245, que é aberto no início da chamada para negociar
um conjunto comum de codecs e permanece em uso durante toda a
chamada para transportar algumas mensagens de controle.

Benefícios da Especificação H.323

Dentro do uso de redes IP para transmissão de multimídia utilizando à
especificação H.323, é possível citar alguns benefícios tais como:

●Padrões de Codec – H.323 estabelece padrões para compressão e
descompressão de dados de áudio e vídeo, assegurando que equipamentos de
fabricantes diferentes tenham uma área de apoio comum;

●Interoperabilidade - Usuários necessitam comunicar-se sem se preocupar com a
velocidade. Além de assegurar que o receptor pode descomprimir a informação, o
padrão H.323 estabelece métodos para que os clientes que recebem os dados
possam se comunicar ajustando velocidades com o remetente. O padrão também
estabelece ligação de chamada comum e protocolos de controle;


●Independência entre Redes - O H.323 é projetado para rodar em cima de
arquiteturas de redes comuns. Como a tecnologia de redes evolui, e como
técnicas de administração de largura de banda melhoram, as soluções baseadas
no H.323 poderão tirar proveito dessas velocidades aumentadas;

●Independência de Plataforma e Aplicação - O H.323 não está amarrado a um
hardware ou sistema operacional. As plataformas H.323 estarão disponíveis em
muitos tamanhos e formas, incluindo computadores pessoais habilitados para
vídeo conferência, plataformas dedicadas e TVs a cabo;

●Suporte Multiponto - Embora o H.323 possa apoiar conferências de três ou mais
usuários sem requerer uma unidade de controle multiponto (MCU), este pode
definir uma arquitetura mais poderosa e flexível para ser gerente de conferências
de multiponto;

●Administração de Largura de Banda - Tráfego de vídeo e áudio demandam alta
largura de banda, o que poderia congestionar uma rede corporativa. Gerentes de
redes podem limitar o número de conexões simultâneas H.323 dentro da rede, ou
até mesmo a largura de banda disponível para aplicações H.323. Estes limites
asseguram que um tráfego crítico não será rompido;

●Flexibilidade - Uma conferência H.323 pode incluir usuários com tecnologias
diferentes. Por exemplo, um terminal somente com capacidade de áudio pode
participar em uma conferência com terminais que têm capacidades de dados e/ou
vídeo. Além disso, um terminal multimídia H.323 pode compartilhar dados de
uma vídeo-conferência com um terminal de dados que utiliza o protocolo T.120,
enquanto compartilhando voz, vídeo e dados com outros terminais H.323;

●Conferência Inter-Redes - Muitos usuários querem uma conferência de uma LAN
para uma rede distante. Por exemplo, o H.323 estabelece meios de unir sistemas
de mesa baseados em LAN com sistemas de grupo baseados em ISDN. Usuários
de H.323 usam tecnologia de codificação comum para padrões de vídeo-
conferência diferentes para minimizar a demora e prover bom desempenho.


Pilha de protocolos H.323

O H.323 define quatro pilhas de protocolos sendo: uma vídeo, áudio, controle e
dados. Porém, para aplicações de VoIP, apenas as partes de áudio e controle,
sombreados em tom de cinza escuro são utilizadas.


Elementos do H.323

Os elementos que incluem um sistema H.323 são Terminais, Gateways,
Gatekeepers, Unidades de Controle Multiponto (MCU).


Terminal

Os terminais são representados pelas estações cliente da rede que provêem
comunicação em tempo-real e em duas direções.

Todos os terminais têm que apoiar comunicações de voz, vídeo e dados onde os
dois últimos são opcionais.

O H.323 especifica os modos de operação requeridos para que diferentes
terminais de áudio, vídeo e/ou dados trabalhem juntos.

Assim o H.323 permite a interação (interoperação) com terminais: H.310 e
H.321 da ISDN-FL; terminais H.320 na ISDN-FE; terminais H.322 em redes LANs
com qualidade de Serviço Garantida; terminais H.324 e V.70 na rede pública
comutada; Também o H.323 permite permite a intercomunicação entre terminais
de voz na rede pública comutada e ISDN através do uso de Gateways.

Os terminais H.323 podem ser integrados em PCs ou implementados em
dispositivos isolados (ex. Vídeo fone).

Acredita-se que o H.323 seja o padrão dominante da próxima geração de
telefones, terminais de áudio conferência, vídeo conferência e Internet.


Na figura a seguir são definidos os elementos de um terminal H.323.


Todos os terminais H.323 também têm que apoiar o H.245, que são usados para
negociar o uso de canal e velocidades.

São requeridos três outros componentes:
➢Q.931 para sinalização e configuração de chamadas;

➢Um componente chamado RAS que é um protocolo usado para comunicação
com um Gatekeeper;
➢ Suporte para RTP/RTCP para seqüênciamento de pacotes de áudio e vídeo.

Componentes opcionais em um terminal H.323 são codificadores de vídeo, os
protocolos de conferência de dados T.120, e as habilidades de MCU.

As seguintes funções e capacidades estão dentro do escopo de um terminal
H.323:

Unidade de Controle do Sistema – Fornece controle de chamadas através do


H.225 e H.245, capacidade de troca, mensagens, e sinalização dos comandos de
operação do próprio terminal.

Transmissão de Mídia – Transmissão de formatos de áudio, vídeo, dados,


controle de fluxo, e mensagens da interface de rede.


Codificadores de Áudio - Codifica os sinais de áudio para que possa ser
transmitido pela rede e decodificado na entrada de áudio na outra ponta. Entre
as funções requeridas estão incluídas codificações e decodificações entre
conferencias G.711 e transmissão e recepção em formatos a-law e µ-law.
Opcionalmente podem ser suportados as seguintes codificações G.722, G.723.1,
G.728 e G.729.
Interface de Rede – Possui uma interface baseada em pacotes capaz de realizar
transmissões fim-a-fim em redes TCP ou UDP, com serviços monousuário ou
multiusuário.
Codificador de Vídeo – Opcional, capaz de codificar e decodificar vídeo de


acordo com o padrão H.261.
Canal de Dados – Suporta aplicações tal como acesso à banco de dados,
transferência de arquivo e audiographics conferencing (capacidade de modificar
uma imagem comum para diversos usuários simultaneamente), conforme
recomendação do T.120.


Gateway

O Gateway é um elemento opcional em uma conferência H.323.

Gateways provêem muitos serviços, onde o mais comum é prover uma função de
tradução entre os terminais de conferência H.323 e outros tipos de terminais
(não-H.323).

No caso específico de um Gateway VoIP a principal tradução seria entre um
terminal H.323 e uma rede telefônica convencional (PSTN).

Gateway também pode realizar traduções entre diferentes tipos de codecs
de áudio e vídeo e executar configuração de chamada.

Em geral, o propósito do Gateway é refletir as características de uma estação de
rede para uma estação Switched Circuit Network (SCN) e vice-versa.


Terminais se comunicam com Gateways através dos protocolos H.245 e Q.931.

Gateways não são necessários se não houver uma interconexão entre uma rede
SCN, isto é, desde que as estações possam se comunicar diretamente com outras
estações do mesmo tipo não há necessidade de se ter um Gateway.

Assim as aplicações primárias de Gateways são:

Estabelecer vínculos com terminais de PSTN analógicos.
●

●Estabelecer vínculos com terminais remotos H.320, através de redes baseadas
em ISDN.

●Estabelecer vínculos com terminais remotos H.323, através de redes baseadas
em PSTN.


Gatekeeper

Um Gatekeeper é considerado o componente “inteligente” de uma rede H.323.

Ele age como o ponto central para todas as chamadas dentro de sua zona e
provê serviços de controle de chamada para estações registradas.

Em muitas implementações, um Gatekeeper H.323 age como um interruptor
virtual.

Os Gatekeepers executam duas importantes funções de controle de chamada:

A primeira é tradução de endereço dos apelidos de terminais de rede e
Gateways para endereços IP ou IPX, como definido na especificação da RAS.

A segunda função é administração de largura de banda, que também é
designada dentro da RAS.

Essas funções podem ser exemplificadas no caso de um gerente de rede
especificar um limite para o número de conferências simultâneas na rede. O
Gatekeeper pode recusar fazer mais algumas conexões uma vez que o limite é
alcançado. O efeito é limitar a largura de banda total da conferência, para
alguma fração do total disponível; a capacidade restante permanece para e-mail,
transferência de arquivo, e outras atividades da rede.


Algumas vantagens de se ter um Gatekeeper presente em um sistema H.323,
além das citadas acima são:

➔Tradução de Endereços (Address Translation): Transforma endereços IPs dos
terminais para aliases (apelidos) H.323 ou endereços E.164 (números telefônicos
comuns);
➔Controle de Admissão (Admissions Control): Realiza autorizações de acesso
para usuários H.323 usando mensagens de admissão de Request/Admission
(pedido de admissão), Confirm/Admission (confirmação de admissão), Reject
(Rejeição de Admissão) (ARQ/ACF/ARJ);
➔Controle de Largura de Banda (Bandwidth Control): consiste no
gerenciamento de largura de banda usando mensagens de Request/Bandwidth
(Requerimento de Largura de Banda), Confirm/Bandwidth (Confirmação da
Largura de Banda) e Reject (Rejeição) ou (BRQ/BCF/BRJ);
➔Gerenciamento de Zona (Zone Management): Fornecido para terminais
registrados, Gateways, e MCUs.

A coleção de todos os Terminais, Gateways e MCUs administrados por um único
Gatekeeper é conhecida como uma Zona H.323.


Opcionalmente, um Gatekeeper pode fornecer ainda as seguintes
funcionalidades:

Sinalização de Controle da Chamada: Usa a rota de chamadas para
✗

sinalização do Gatekeeper (GKRCS – Gatekeeper Routed Call Signaling);
Autorização de Chamadas (Call Autorization): Possibilita que o Gatekeeper
✗

restrinja o acesso para certos terminais e Gateways ou restringir ligações
baseadas na política da empresa (p.ex.: restringir as ligações depois do horário
de expediente ou não disponibilizar ligações aos sábados e domingos);
Gerenciamento de Largura de Banda: Permitir que o Gatekeeper possa
✗

rejeitar chamadas com uma largura de banda ruim, que não possa proporcionar
uma boa ligação VoIP;
Gerenciamento de Chamadas: Serviço de manutenção e ativação de uma lista
✗

de chamadas que pode ser usada para indicar se um terminal está ocupado.

Uma característica opcional porém muito importante de um Gatekeeper é sua
habilidade de rotear chamadas H.323, assim, provedores de serviço VoIP podem
faturar as chamadas registradas pela suas redes. Além disso, o Gatekeeper fazer
o balanceamento de chamadas entre Gateways múltiplos. Por exemplo, se uma
chamada é roteada por um Gatekeeper, este pode redirecionar a chamada para
um dos muitos Gateways baseados em alguma lógica de roteamento proprietária.


Unidade de Controle Multiponto

A Unidade de Controle Multiponto (MCU) apóia conferências entre três ou mais
estações.

Como elemento do H.323, um MCU consiste em um Controlador Multiponto
(MC), que é obrigatório, e nenhum ou mais Processadores de Multiponto (MP).

O MC dirige negociações H.245 entre todos os terminais para determinar
velocidades comuns para processos de áudio e vídeo possibilitando assim um
nível comum de comunicação. MC também controla recursos de conferência
determinando se os fluxos de áudio e vídeos serão multicast.

MC não trata diretamente qualquer tipo de fluxos de mídia. Isto é atribuição do
MP que mistura e processa áudio, vídeo e/ou bits de dados. As facilidades
MC e MP podem existir em um componente dedicado ou ser parte de outros
componentes H.323.

Conferências multipontos são dirigidas para uma variedade de métodos e
configurações H.323. A Recomendação usa os conceitos de conferência
centralizada e descentralizada.


Em conferências multiponto centralizada todos os terminais enviam áudio,
vídeo, dados e fluxos de controle para o MCU em um estilo ponto-a-ponto. O MC
administra a conferência usando funções de controle H.245 que também definem
as capacidades para cada terminal.

O MP faz o mixer de áudio, distribuição de dados e funções de
chaveamento/mixer de vídeo, executadas em conferências de multiponto típicas e
manda de volta os fluxos resultantes aos terminais participantes. O MP também
pode prover conversão entre codecs diferentes e taxas de bits, além de poder
usar multicast para distribuir vídeo processado. Um MCU típico suporta
conferência de multiponto centralizado, e consiste de um MC e um MP de áudio,
vídeo e/ou dados.


Conferência multiponto descentralizada podem fazer uso de tecnologias
multicast. Terminais multicast H.323 compartilham áudio e vídeo com outros
terminais sem enviar os dados a um MCU. Entretanto o controle de dados
multiponto ainda é processado pelo MCU, e ainda são transmitidas informações
de canal de controle H.245 em um modo de ponto-para-ponto para um MC.

Terminais receptores são responsáveis pelo processo de fluxos múltiplo de áudio
e vídeos. Terminais usam canais de controle H.245 para indicar a um MC quanto
vídeo simultâneo e fluxos de áudio eles podem decodificar.

O número de conexões simultâneas de um Terminal não limita o número de vídeo
ou fluxos de áudio, que em uma conferência são multicast. O MP também pode
prover seleção de vídeo e mixer de áudio em uma conferência descentralizada
multiponto. O MC pode prover algumas funções de controle de conferência, tais
como a “presidência” da conferência, broadcast de vídeo e seleção de vídeo. O
MC recebe mensagens H.245 dos participantes da conferência e envia o controle
apropriado para os outros dispositivos, para habilitar ou desabilitar seus sistemas
de multicast de vídeo. Comandos T.120 podem opcionalmente prover as mesmas
funções.


Servidor Proxy H.323

Um servidor proxy H.323 é um proxy desenhado especialmente para o protocolo
H.323 e opera na camada de aplicação podendo examinar pacotes entre duas
aplicações de comunicação.

Os Proxies podem determinar o destino da chamada e a performance da conexão
se for desejado.

O proxy suporta as seguintes funções:

Terminais que não suportam protocolos de reserva de recurso (RSVP) podem


conectar através de acessos a LANs com uma qualidade de serviço relativamente
boa através de um proxy. Pares de proxies podem negociar adequadamente QoS
para o tunelamento sobre uma rede IP. Proxies podem também gerenciar QoS
com RSVP e/ou bits precedentes IP.
Proxies suportam o roteamento do tráfico H.323 separado normalmente por
tráfego de dados através de aplicações específicas de roteamento (application-
specific routing – ASR).
Um proxy é compatível com endereços de tradução de uma rede, possibilitando


desenvolver derivações em redes com endereços privados.
Um proxy possibilita com ou sem um firewall, serviços de segurança para
tráfegos de redes H.323.


Sinalização RAS

A sinalização RAS proporciona controle de chamadas em redes H.323 em
Gatekeepers e suas zonas existentes.

O canal RAS é estabelecido entre os pontos finais e os Gatekeepers através da
rede IP, possibilitando a descoberta de Gatekeepers, registro de
dispositivos e gerenciamento de chamadas.

O canal RAS é aberto antes que qualquer outro canal seja estabelecido e é
independente do controle de sinalização da chamada e dos canais de transporte
de mídia.

São as conexões UDP não confiáveis que transportam as mensagens RAS e que
executa o registro, admissão, troca de largura de banda, status e processos de
finalização.

A função de sinalização RAS utiliza mensagens H.225 para uma variedade de
operações de suporte.


Gatekeeper Discovery

O Gatekeeper Discovery (descoberta de Gatekeeper) é um processo manual ou
automático usado por pontos finais para identificar qual Gatekeeper ele deve se
registrar.

No método manual, os pontos finais são configurados manualmente com o
endereço de transporte do Gatekeeper. Desta forma, os pontos finais podem
tentar se registrar imediatamente, mas isso somente com o Gatekeeper pré-
definido.

O método automático permite o descobrimento entre pontos finais e
Gatekeeper e requer um mecanismo conhecido como Auto Discovery, esta
associação dipositivo-Gatekeeper pode se alterar com o tempo, devido a uma
falha no Gatekeeper.

O Auto Discovery (autodescoberta) permite que um ponto final, que talvez não
conheça o Gatekeeper possa encontra-lo. Para se descobrir o Gatekeeper é
utilizada uma mensagem multicast. No método manual há menos overhead
administrativo devido aos pontos finais estarem configurados estaticamente ou
não terem de ser re-configurado pelo Gatekeeper Discovery. O endereço
multicast do Gatekeeper Discovery é 224.0.1.41, a porta UDP é 1718, e o registro
e o status é feito na porta UDP 1719 do Gatekeeper.


As seguintes mensagens RAS são usadas pelo Gatekeeper Auto Discovery H.323:

Gatekeeper Request (GRQ) – Uma mensagem multicast é enviada até um ponto
final para que este enxergue o Gatekeeper. Essa mensagem é enviada aos
endereços multicast de descoberta de Gatekeeper, perguntando “Quem é meu
Gatekeeper?”. Se nenhum Gatekeeper responder depois de transcorrido tempo
igual ao timeout, o ponto final pode reenviar a mensagem GRQ.

Gatekeeper Confim (GCF) – É a resposta para um ponto final de um GRQ
indicando o endereço de transporte do canal RAS do Gatekeeper. Esta mensagem
é enviada aos endereços multicast de descoberta de Gatekeeper, respondendo
“Eu posso ser seu Gatekeeper”.

Gatekeeper Reject (GRJ) – Avisa ao ponto final que o Gatekeeper não está
pronto para aceitar este registro. Isso é usado obrigatoriamente para uma
configuração de um Gateway ou Gatekeeper. Essa mensagem é dada por um
Gatekeeper que não deseja registrar um dispositivo e seria uma resposta
negativa ao GRQ dizendo “Não, eu não posso ser o seu Gatekeeper”.

O Gatekeeper pode indicar Gatekeepers alternativos com mensagens GCF (está
linha é enviada na estrutura alternateGatekeeper), com isso podem ser usados
Gatekeepers alternativos se o primário falhar..


Registro

O registro é o processo que permite Gateways, pontos finais e MCUs se juntar a
uma zona e informar ao Gatekeeper seus endereços IP’s e alias. Isto ocorre
depois do processo Discovery, então no processo Discovery os pontos finais
apenas localizam o Gatekeeper e no Registro os pontos finais realmente se
cadastram no Gatekeeper descoberto para utilizar suas funções..

Os dispositivos que desejam se registrar ou cancelar um registro em uma zona
podem usar as seguintes mensagens:

Registration Request (RRQ) – É uma mensagem de requisição de registro para
o Gatekeeper. Ela é enviada por um ponto final para um endereço de transporte
do canal RAS do Gatekeeper, que foi obtido no processo de descoberta do
mesmo. Essa mensagem seria “Eu posso me registrar nesta zona?”.

Registration Confirm (RCF) – É a mensagem enviada pelo Gatekeeper em
resposta ao RRQ, onde esta mensagem confirma o registro de um ponto final
respondendo ao dispositivo “Sim, você pode se registrar nesta zona”.

Registration Reject (RRJ) – Enviada de um Gatekeeper e rejeita o registro do
ponto final. Está mensagem é a resposta contraria do RCF, onde o RRJ diz ao
dispositivo que ele não está autorizado a se registrar na zona daquele
Gatekeeper.


O registro do dispositivo no Gatekeeper pode ter vida útil. O tempo de vida que
o registro permanecerá valido pode ser indicado pelo dispositivo no parâmetro
time_to_live, que está contido na mensagem RRQ, que é enviada pelo dispositivo
ao Gatekeeper.

Da mesma maneira que um ponto final pode querer se registrar em uma zona ele
pode também sair desta, e por isso existem as seguintes mensagens de
cancelamento de registro:

●Unregister Request (URQ) – Enviado por um ponto final ou Gatekeeper para
cancelar um registro em uma zona.
●Unregister Confirm (UCF) – Mensagem enviada pelo Gatekeeper, confirmando
o pedido de cancelamento do registro.
Unregister Reject (URJ) - Indica que o ponto final não foi pré-registrado pelo
●

Gatekeeper e por isso não pode ser efetuado o seu cancelamento de registro.

O Gatekeeper pode também tomar a iniciativa de cancelar o registro do
dispositivo. O cancelamento do registro geralmente é utilizado para permitir ao
dispositivo alterar o apelido associado ao seu endereço de transporte, ou vice-
versa.


Localização do Ponto Final

Os pontos finais e Gatekeepers usam à localização de ponto final (endpoint
location) para obter informações de contato quando somente informações de
alias são possíveis.

Mensagens de localização são enviados para o endereço de canal RAS do
Gatekeeper ou usam o endereço multicast para Gatekeeper’s Discovery. O
Gatekeeper é responsável por pedir resposta dos pontos finais para indicar o
contato de informação do ponto final.

O ponto final ou Gatekeeper pode incluir um ou mais endereços do tipo E.164
fora da zona em questão. Podem ser usadas as três seguintes mensagens para
localização dos pontos finais:

LRQ (Location Request) – Solicita envio de informação do ponto final ou
●

Gatekeeper para um ou mais endereço E.164.
●LCF (Confirm) – Enviado pelo Gatekeeper e contém o canal de sinalização da
chamada ou o endereço do canal RAS de si mesmo ou do pedido do ponto final.
●LRJ (Reject) – Enviado pelo Gatekeeper quando recebe um LRQ para o qual o
ponto final não está registrado ou não tem recursos disponíveis.


Admissão

Mensagens de Admissão entre pontos finais e Gatekeeper provem a base para
admissão de chamadas e controle de largura de banda.

Um pedido de admissão inclui os pedidos de largura de banda, sendo que o
Gatekeeper pode reduzir essa largura de banda no momento da confirmação. As
seguintes mensagens de controle de admissão estão presentes em redes H.323:

●ARQ (Admission Request) – Essa mensagem é utilizada para dar inicio ao
processo de admissão, nesta mensagem o ponto final faz o pedido de requisição
ao Gatekeeper.
●ACF (confirm) – Esta é uma mensagem de autorização gerada pelo Gatekeeper
em resposta ao pedido de requisição feita pelo ponto final.
ARJ (Reject) –Nega o pedido de ARQ feita pelo ponto final.
●

As mensagens ACF contém o endereço IP do terminal Gateway ou Gatekeeper
e permite originalmente que o Gateway inicie o processo de controle de
sinalização da chamada, ela também especifica a largura de banda
requerida para a chamada. Esta largura de banda é o limite superior da taxa de
bits agregada, considerando todos os canais de áudio e vídeo, excluindo-se os
overheads, tal como cabeçalhos RTP, cabeçalhos de rede, e outros.


Tem havido muita confusão sobre os respectivos usos de LRQs e ARQs e por isso
é bom ficar claro que o ARQ é usado para solicitar acesso a uma LAN.

Uma vez que a conexão esteja aberta, o terminal pode usar um BRQ (que será
visto a seguir) para solicitar mais largura de banda a LAN quando ele abre novos
canais lógicos.

A situação é mais confusa para a função de tradução de endereço. A
escolha óbvia é usar a mensagem LRQ. Mas ao comparar a semântica do LRQ e
do ARQ, torna-se evidente que o ARQ também pode servir para esse
propósito.

De fato, um ARQ é um superconjunto de um LRQ, capaz de solicitar não apenas
uma tradução de endereço, mas também o acesso a LANs. Isso diminui a
necessidade de os terminais fazerem primeiro um LRQ, então um ARQ e
finalmente um ‘Setup’.


Informação de Status

O Gatekeeper pode usar o canal RAS para obter informação de status (estado) de
pontos finais.

Pode-se usar as mensagens de informação de status para monitorar qualquer
ponto final que estiver on-line (conectado) e off-line (desconectando) devido a
condições de falhas.

O período típico para mensagens de Status é de 10 segundos. Durante o ACF, o
Gatekeeper também pode pedir que o ponto final envie mensagens de status
periodicamente durante uma chamada. Pode-se usar as três seguintes mensagens
de Status em um canal RAS:

Information Request (IRQ) – Enviado de um Gatekeeper para o pedido de
status de um ponto final.
Information Request Response (IRR) – Enviado de um ponto final para o
Gatekeeper em resposta para um IRQ. Essa mensagem também é enviada de um
ponto final se o Gatekeeper requer periodicamente o Status Updates (Atualização
de Estado).
Status Enquiry (Interrogação) – Um ponto final ou Gatekeeper pode enviar
mensagens de Status Enquiry para outros pontos finais para verificar o estado da
chamada. Gatekeepers tipicamente usam essas mensagens para verificar se
chamadas estão ativas ou não.


Controle de Largura de Banda

O controle de Largura de Banda (Bandwidth Control) é inicialmente gerenciado
através de trocas de admissões entre um ponto final e o Gatekeeper através da
seqüência ARQ/ACF/ARJ.

O valor da largura de Banda pode ser trocado durante uma chamada.

Pode-se usar as seguintes mensagens para a troca de largura de banda durante
uma chamada H.323:

●BRQ (Bandwidth Request) – Enviado de um ponto final para o Gatekeeper
pedindo que a largura de banda de uma chamada seja incrementada ou
decrementada.
●BCF (Confirm) – Enviado de um Gatekeeper confirmando a aceitação do pedido
de troca da largura de banda de uma chamada.
●BRJ (Reject) – Enviado de um Gatekeeper rejeitando o pedido de troca de valor
de banda (enviado se o pedido de largura de banda não for possível).


Sinalização de Controle de Chamada H.225

Em redes H.323, os procedimentos de controle de chamada são baseados pelas
recomendações da ITU, a qual especifica o uso e suporte das mensagens de
sinalização Q.931.

Uma chamada de controle confiável é criada sobre uma rede IP na porta TCP
1720. Essa porta inicializa as mensagens de controle de chamada Q.931
entre dois pontos finais para propósitos de conexão, manutenção e desconexão de
chamadas.

O atual controle de chamadas e mensagens keepalive move-se para as portas
efêmeras depois de iniciar uma chamada de configuração. Mais a porta 1720 é a
porta padrão para chamadas H.323.

H.225 também especifica o uso das mensagens Q.932 para serviços adicionais.
As mensagens Q.931 e Q.932 mais utilizadas sinalização em redes H.323 são:

●Setup (configuração) – Uma mensagem é enviada por uma entidade H.323 na
tentativa de estabelecer uma conexão para a entidade H.323 chamada. Esta
mensagem é enviada para a porta TCP 1720.
●Call Proceeding (Procedimento de Chamada) – Uma mensagem de retorno é
enviada pela entidade chamada para a entidade que chamou de modo a informar
quais procedimentos de estabelecimento de chamadas serão inicializados.


●Alerting (Alerta) – Uma mensagem de retorno é enviada da entidade chamada
para a entidade que chamou, informando que a toque foi iniciado.
●Connect (Conexão) – Uma mensagem de retorno é enviada da entidade
chamada para a entidade que requisitou a chamada indicando que o toque da
chamada foi atendida/respondida. A mensagem de conexão pode conter o
endereço de transporte UDP/IP para sinalização de controle H.245.
●Release Complete (Comunicado completo) – Enviado para os pontos finais
dando inicio a desconexão da chamada, indicando que a chamada existente foi
liberada. Pode-se enviar essa mensagem somente se o canal de sinalização da
chamada estiver aberta ou ativa.
●Facility (Facilidade) – Uma mensagem Q.932 usada para pedir ou confirmar
serviços adicionais. Essa mensagem também é usada para indicar se a chamada
deve ser direta ou deve passar através de um Gatekeeper.

Pode-se rotear o canal de sinalização de chamadas em uma rede H.323 de duas
maneiras: Por Sinalização de Chamadas Direta do Ponto Final e por GKRCS
(Gatekeeper Routed Call Sinaling – Sinalização de Chamada Roteada por
Gatekeeper). A escolha do método a ser utilizado é feita pelo Gatekeeper.


No método de sinalização de chamada direto do ponto final, as mensagens de
sinalização são enviadas diretamente entre os dois pontos finais.


No método GKRCS, mensagens de sinalização de chamadas entre os pontos finais
são roteados através do Gatekeeper.


Controle de Mídia e Transporte H.245

O H.245 negocia controle de mensagens fim-a-fim entre entidades H.323 e
estabelecem canais lógicos para transmissão de áudio de vídeo, dados e
canal de controle de informação.

Um ponto final estabelece um canal H.245 para cada chamada com o outro ponto
final participante. O canal de controle confiável é criado sobre IP usando portas
TCP designadas dinamicamente na mensagem de sinalização de chamada final.

A capacidade de troca, abertura, fechamento dos canais lógicos, modos de
preferência e mensagens tomam lugar nesse canal de controle.

O controle H.245 também permite trocar capacidades de transmissão e recepção
bem como função de negociação e determinar qual codec utilizar.

Se for utilizada sinalização de chamadas roteadas por Gatekeeper, pode-se rotear
o canal de controle de duas maneiras. Pode-se usar o Direct H.245 Control
(Controle H.245 Direto), o qual ocorre diretamente entre dois pontos finais
participantes. Ou, pode-se usar Gatekeeper Routed H.245 Control (controle
H.245 Roteado por Gatekeeper), o qual ocorre entre cada ponto final e seu
Gatekeeper.


Pode-se usar os seguintes procedimentos e mensagens para permitir operações
de controle H.245:

Capability Exchange (Capacidade de Troca) – Consiste de mensagens que de
forma segura para troca capacidades entre dois pontos finais. Essas mensagens
indicam capacidade de transmissão e recebimento de áudio, vídeo e dados para o
terminal participante.

Master-Slave Termination (Terminações Mestre/Escravo) – Procedimento
usado para determinar qual ponto final é mestre e qual ponto final é escravo para
uma chamada em particular. O relacionamento é mantido durante uma chamada
e é usado para resolver conflitos entre pontos finais. Regras de mestre e escravo
são utilizadas quando ambos pontos finais requerem ações similares ao mesmo
tempo.

Round-Trip Delay (Atraso de ida e volta) – Procedimento usado para determinar
o atraso entre a origem e o fim entre os pontos finais. A mensagem
RoundTripDelayRequest (Pedido de atraso de ida e volta) medi o atraso e verifica
se o protocolo H.245 da entidade remota está ativa.

Logical Channel Sinaling (Sinalização de canal lógico) – Abre e fecha o canal
lógico que transporta áudio, vídeo e dados. O canal é ativado antes da
transmissão atual para assegurar que os terminais estão prontos e capazes de
receber e decodificar informações.


Procedimentos Fast Connect

A dois procedimentos disponíveis para estabelecer canais de mídia entre pontos
finais são o H.245 e o Fast Connect (conexão rápida).

O Fast Connect permite estabelecer conexões de mídia para chamadas ponto-a-
ponto básicas com uma mensagem de troca round-trip. Esse procedimento dita
qual ponto final incluirá o elemento faststart na mensagem de configuração
inicial.

A porção faststart consiste de seqüências de canais lógicos, capacidades de
canais de mídia e os parâmetros necessários para abrir e começar uma
transmissão de mídia.

Uma das principais dificuldades do H.323, e que tem sido constantemente
salientada por aqueles que defendem o protocolo SIP, é o tempo de
estabelecimento que ele gasta para de fato estabelecer uma chamada. Mesmo
nos casos mais simples, os procedimentos anteriores envolvem:

●Uma ida e volta de mensagem para a seqüência ARQ/ACF;
●Uma ida e volta de mensagem para seqüência Setup-Connect;
●Uma ida e volta de mensagem para a troca de capacidade H.245;
●Uma ida e volta de mensagem para o procedimento mestre/escravo H.245;
●Uma ida e volta de mensagem para o estabelecimento de cada canal lógico.


Com o H.323v1, é impossível enviar uma mensagem de voz para a parte
chamadora antes de enviar um connect, uma vez que os canais de mídia ainda
não estão estabelecidos.

A solução para esse problema seria:

●Habilitar canais de mídia uni ou bidirecionais imediatamente após a mensagem
Setup Q.931;
●Permitir uma comunicação bidirecional básica (isto é, apenas áudio)
imediatamente após a mensagem Connect ter sido recebida;
●Diminuir os atrasos no estabelecimento da conexão.

Isso é exatamente o que o procedimento Fast Connect faz.

A adição do modo Fast Connect ao H.323 tornou possível à fabricação de um
terminal mais simples, ainda que compatível com o H.323. Ao suportar apenas o
H.323 no modo Fast Connect, os implementadores podem evitar a implementação
da maior parte do H.245 e assim seria mais fácil criar ferramentas simples como
telefones IP’s.


Finalização de Chamadas

Um dos dois pontos finais que estão participando de uma chamada pode
inicializar procedimentos de finalização de chamadas.

Primeiro, o ponto final deve cessar a transmissão de mídia (tal como a áudio,
vídeo, ou dados) e fechar todos canais lógicos. Depois, disso ele deve finaliza a
sessão H.245 e enviar a mensagem de liberação no canal de sinalização da
chamada, se esse ainda permanecer aberto ou ativo.

Neste ponto, se o gatekeeper não estiver presente, a chamada é terminada.

Quando um Gatekeeper está presente, as seguintes mensagens são usadas em um
Canal RAS para completar a finalização da chamada:

●Disengage Request (DRQ - Pedido de Desligamento) – Enviado por um ponto
final ou Gatekeeper para finalizar a chamada
Disengage Comfirm (DCF - Confirmação) – Enviado por um ponto final ou
●

Gatekeeper confirmando a finalização da chamada.
●Disengage Reject (DRJ - Rejeição) – Enviado por um ponto final ou Gatekeeper
para rejeitar a finalização da chamada.

Fluxo de chamadas com 1 Gatekeeper e dois pontos finais com sinalização direta
entre os pontos finais.
Po n to Fin al O Gate k e e pe r 1 Po n to Fin al T

Req u is ição d e Ad m is s ão H.225 (ARQ)

Con fir m ação d e Ad m is s ão H.225 (ACF)

Ab r ir can a l TCP p ar a Q.9 31

Con figu r ação Q.9 31

Proced im en t o d e ch am ad a Q.9 31


Con firm ação d e Ad m is s ão H.225 (ACF)

Alert a Q.9 31

Con exão Q.9 31

Ab rir can al TCP p ara H.24 5

Cap acid ad e Ter m in al H.24 5




Troca d e Men s agen s d e d et erm in ação Mes t r e/ Es cr avo

Ab r ir can al lógico d e áu d io H.2 4 5

Recon h ecim en t o d o can al lógico d e á u d io H.24 5 ab ert o


Recon h ecim en t o d o can al lógico d e á u d io H.24 5 ab ert o

Áu d io b i- d ir ecion al com t ran s - cod ificação em Pon t os Fin ais

Sinalização entre dois pontos finais sinalizada pelo Gatekeeper.
Po n to Fin al O Gate k e e pe r 1 Po n to Fin al T



Ab rir can al TCP p ara Q.9 31
Ab rir can al TCP p ara Q.9 31
Con figu raçã o Q.9 31
Con figu ração Q.9 31

Req u is ição d e Ad m is s ão H.2 25 (ARQ)


Alert a Q.9 31
Alert a Q.9 31

Con exão Q.9 31
Con exão Q.9 31






Troca d e Men s agen s d e d et erm in ação Mes t r e/ Es cr avo


Recon h ecim en t o d o can al lógico d e áu d io H.24 5 ab ert o


Recon h ecim en t o d o can al lógico d e áu d io H.24 5 ab ert o

Áu d io b i- d ir ecion al com t ran s - cod ificação em Pon t os Fin ais

Po n to Fin al Gate k e e p e r Gate k e e pe r Po n to Fin al
45 ORequ is ição d e Ad m is s ão H.225
1 2 O
Con firm ação d e Ad m is s ão H.225
Ab rir can al TCP p ar a Q.9 31
Fluxo de Con figu raçã o Q.9 31
Con figu ração Q.9 31
chamadas
utilizando dois Proced im en t o d e ch am ad a Q.9 31

Gatekeepers Req u is ição d e Ad m is s ão H.225
Con fir m açã o d e Ad m is s ão H.2 25
Q.9 32 Facilit y
Q.9 31 Co m u n icad o Com p let o

Proced im en t o d e
ch am ad a Q.9 31 Proced im en t o d e ch am ad a
Q.9 31
Requ is ição d e Ad m is s ão H.225
Con firm ação d e Ad m is s ão H.225
Alert a Q.9 31
Alert a Q.9 31
Alert a Q.9 31 Con exão Q.9 31
Con exão Q.9 31
Con exã o Q.9 31

Con exã o Q.9 31

Cap acid ad e Term in al H.24 5
Troca d e Men s agen s d e d et erm in ação Mes t re/ Es cravo
Ab rir can al lógico d e áu d io H.24 5
Recon h ecim en t o d o can al lógico d e áu d io H.2 4 5 ab ert o
Ab rir can al lógico d e áu d io H.24 5
Recon h ecim en t o d o can al lógico d e áu d io H.2 4 5 ab ert o
Áu d io b i- d ir ecion al com t ran s - cod ifica ção em Pon t os Fin ais


fim

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