Komponenten des ITU-T H.323

Der Standard ITU-T H.323 definiert für ein auf ein Netzwerk basierendes Kommunikationssystem vier grundlegende Hauptelemente ( Terminals, Gateways, Gatekeeper, Multipoint Controll Units ).

Ein von einem Gatekeeper verwalteter Bereich, bestehend aus Terminals, Gateways und MCUs, wird als Zone bezeichnet. Hierbei ist die Zone unabhängig von der Netzwerktopologie und kann sich über mehrere Netzwerksegmente erstrecken.

Terminals
Ein Terminal ist ein multimedialer Endpoint in einer Zone, wobei die Kommunikation mittels eines Netzwerks realisiert wird. Somit kann ein Terminal entweder ein IP-Telefon oder ein Soft-Phone sein.

Ein-/Ausgabegeräte, wie Mikrofon, Kamera, Lautsprecher oder Monitor wie auch das eigentliche Netzwerk an sich, über das die Sprach- und Videodaten übertragen werden, sind nicht im Bestandteil dieser Standardisierung des ITU-T H.323. Die ITU-T H.225.0-Schicht ist für die Anpassung der Informationen, welche entweder in das Netzwerk übergehen bzw. vom Netzwerk übernommen werden, und die Paketierung zuständig. Der Jitter-Buffer im Endgerät wird mittels des Receive Path Delay realisiert. Neben der eben erwähnten Paketierung muss ein Terminal zudem die Funktion der Signalisierung beinhalten. Dies wird mittels des Substandard ITU-T H.245, welcher für die Aushandlung der Übertragungskanäle sowie der Wahl der Audio- und Video-Codes verantwortlich ist, realisiert. Hierbei stehen diesem des Weiteren die Optionen des ITU-T H.225, ITU-T Q.931 und RAS zur Verfügung.

Gateway
Ein Gateway besitzt die Funktion, dass dieser ein paketorientiertes Netzwerk ( z.B. Ethernet/IP ) und ein Swiched Circuit Network ( z.B. PSTN, ISDN ) miteinander verbinden kann, und dient somit als Schnittstelle zwischen diesen. Somit ist eine Datenübertragung zwischen ITU-T H.323 Terminals, welche sich in einem IP-basierenden ITU-T H.323 Netzwerk befinden und des Fest- bzw. Mobilfunknetzen, welche als non-ITU-T H.323 Netzwerke bezeichnet werden können, möglich. Hierbei verhält sich der Gateway so, dass es in beiden angeschlossen Netzwerken jeweils als Terminal agiert und die eingehenden bzw. ausgehenden Kommunikation- und Medienströme für das jeweilige Netzwerk umwandelt.

Man kann allgemein sagen, dass ein Gateway ein Übersetzer der Medienströme ist. Die einzelnen Funktionen für diese Übersetzung sind in dem Standard ITU-T H.246 definiert. Die einzelnen Aufgaben eines Gateway gliedern sich wie folgt:

- Umsetzung und Vermittelung der Übertragungsformate
Dem paketvermittelnden IP-Netzwerk steht ein leitungvermittelndes Netzwerk mit konstanter Bitrate ( 64kBit/s ) gegenüber. Das Gateway ist somit Schnittstelle der beiden Netzwerke und muss die Medienströme ineinander umsetzen.

- Call Signaling
Sowohl bei ITU-T H.323 als auch bei ISDN wird der Standard ITU-T Q.931 als Signalisierungsprotokoll verwendet. Im ISDN steht für die Übertragung dieses Protokolls der D-Kanal zur Verfügung, wobei in IP-Netzwerken kein Äquivalent zu diesem Kanal gibt. Hierfür wird in IP-Netzwerken die Übertragung mittels TCP realisiert und somit muss der Gateway die Verbindung von D-Kanal und TCP stellen.

- Umsetzung zwischen verschiedenen Codec
ISDN verwendet für die Audioübertragung den Codec ITU-T G.711. In einem lokalen Netzwerk können jedoch andere Codecs wie ITU-T G.726, ITU-T G.729… eingesetzt werden. Der ITU-T H.323 Gateway muss somit die Fähigkeit besitzen, die verschiedenen Codec ineinander umzusetzen. Dies wird mit Hilfe von integrierten und speziell dafür ausgelegten Signalprozessoren implementiert.

Der Gateway an sich ist in einer reinen ITU-T H.323-Ungebung nur optional, da die ITU-T H.323 Terminals direkt miteinander kommunizieren können. Somit wird der Gateway nur benötigt wenn Verbindungen zu Terminal anderer Netzwerktypen realisiert werden müssen.

Gateways gibt es als so genannte Stand-alone-Geräte ( z.B. Siemens HiPath 3300 ), als integrierte Lösungen, so z.B. in Routern ( CISCO 36xx Router ), oder als software-basierende Lösung auf einem Telefonie-Server, der diese Gateway-Funktion realisiert ( z.B. MIOCO ).

Gatekeeper
Der Gatekeeper ist für die Verwaltung einer Zone zuständig ( Abbildung 2-10 ) und übernimmt die Funktionen für die Bereiche Umsetzung von Adressen, Zugriffs- und Bandbreitenkontrolle sowie Anrufsignalisierung und -steuerung. Bei der Adressumsetzung handelt es sich um die Umsetzung von Alias- oder IP-Adressen, wie 192.168.1.61, in ITU-T E.164-Adressen ( ISDN-Rufnummern ), wie 123456/789-20, oder umgekehrt. Bevor ein registrierter Terminal Zugriff auf das ITU-T H.323 Netzwerk erlangen darf, z.B. für einen Verbindungsaufbau zu einem anderen Terminal, benötigt dieser die Erlaubnis des Gatekeeper ( Zugriffskontrolle ). Dieser verarbeitet die Anfrage des Terminal, welche auch gleichzeitig die benötigte Bandbreite für die Nutzdaten enthält. Mittels des Bandbreitenmanagements ( Bandbreitenkontrolle ) regelt der Gatekeeper die benötigen Bandbreiten der einzelnen Verbindungen sowie den maximalen Schwellenwert aller zulässigen Verbindungen, womit im Worst Case des Weiteren immer noch Bandbreite für bestimmte Applikationen übrig bleibt. Bei der Anrufsignalisierung teilen die Terminals dem Gatekeeper eine Transport-Adresse mit, über welche die einzelnen Terminals für Anrufe erreichbar sind. Die Registrierung der Terminals wird in ausgehandelten Intervallen vom Gatekepper wiederholt, um somit zu gewährleisten das nur angemeldete Terminals erreichbar ( angemeldet ) sind.

Gatekeeper werden in der Regel als Softwarelösung realisiert, welche auf einem z.B. Windows NT Server ( besser geeignet UNIX ) installiert wird. Sie können jedoch auch in einem Gateway integriert sein, welches sich aber eher nur für kleine Lösungen eignet.

Multipoint Control Unit ( MCU )
Die Multipoint Control Unit ( MCU ) ist ein Endpoint zur Unterstützung von Multipoint Konferenzen, d.h. hierbei wird nicht die Kommunikation zweier Endgeräte, sondern so genannte Konferenzen, von drei Teilnehmern und mehr, in Betracht gezogen. Bei einer Konferenz wird eine zusätzliche Einheit für die Verwaltung benötigt, welche durch die MCU realisiert wird. Intern besteht die MCU aus einem Multipoint Controller ( MC ) und optional aus mindestens einem Multipoint Prozessor ( MP ). Der MC stellt die grundlegende Funktion für die Verwaltung der Multipoint-Konferenzen zur Verfügung, wobei sich der MP um die zentrale Bearbeitung der Audio- bzw. Videodaten für diese Konferenz kümmert. Der MP kann zudem ein Mixing ( Zusammenfassen bzw. Mischen mehrerer Quellen zu einem Datenstrom ) der Datenströme vornehmen, welche vom MC kontrolliert und gesteuert werden. Für die Realisierung solcher Multipoint Konferenzen stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung.

Diese beiden Möglichkeiten sind zum Einen eine dezentralisierte und zum Anderen eine zentralisierte Multipoint Konferenz. Bei einer dezentralisierten Multipoint Konferenz wenden die Terminals Multicast-Technologien an, um somit die Datenströme direkt untereinander zu übertragen. Die MCU übernimmt hierbei nur verschiedene Kontrollfunktionen. Bei der zentralen Multipoint Konferenz übernimmt die MCU nicht nur die Kontrollinformationen, sondern ist zentrale Verwaltungsstelle für die Kommunikation der einzelnen Terminals, d.h. alle Terminals senden ihre Datenströme in einer Punkt zu Punkt Verbindung an die MCU und diese leitet diese an die Ziel-Terminals weiter. Unter Verwendung des erwähnten MC und des MP wird die Verwaltung der Kommunikation gesteuert und somit realisiert.

2.3.2.3.1. ITU-T H.323 Protokoll Stack