H.323: Visual telephone systems and equipment for local area networks which provide a nonguaranteed

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ H.323: Visual telephone systems and equipment for local area networks which provide a nonguaranteed quality of service Resumo para a disciplina de Processamento Digital de Sinais TE810 Paulo Henrique Bernardi 20/11/2008

2 Sumário 1. Introdução Características Descrição de elementos de rede Procedimentos de comunicação Conclusão Termos usados Referências bibliográficas Guaranteed Quality Of Service Página 2

3 1. Introdução O H.323 é uma recomendação introduzida na metade da década de 90, pelas Nações Unidas através de seu órgão regulamentador ITU, visando uma padronização de comunicação através de videoconferência. Seu lançamento praticamente ajudou a introduzir o conceito de convergência de rede, difundido no início da década de 2000, juntamente com o advento da Internet. Mas o que podemos esperar de tal padronização? Quais seus pontos fortes, pontos fracos e qual o seu futuro? Esse artigo busca esclarecer os pontos mais básicos de tal protocolo, ajudando a responder tais questionamentos. 2. Características A recomendação H.323 pode ser aplicada sobre qualquer LAN, não precisando, necessariamente, trafegar em uma rede Ethernet. Outras redes também poderão ser usadas, como ISDN ou ATM. Ainda, o H.323 foi elaborado de modo de que seja independente do sistema operacional ou fornecedor de equipamento usado, visando assim, uma completa interoperabilidade entre diferentes fabricantes. Foi formulado, inicialmente, para tentar prover qualidade de serviço (QoS) a redes que não dispõe desse tipo de qualificação; Na prática, o objetivo era enviar informações de vídeo e voz, em tempo real, ou, pelo menos, em tempo tão real quando a rede permitisse. O ITU-T descreve no documento suporte a vários tipos de tecnologias, descritas em outras especificações, interligando-as para um fim específico: a videoconferência. Sua arquitetura passa por várias camadas do modelo OSI, sendo chamada por muitos de modelo guarda-chuva [3] [4]: Guaranteed Quality Of Service Página 3

4 Figura 1 - Protocolo H.323 de acordo com as camadas OSI Abaixo, tem-se uma breve descrição das partes individuais que ajudam a formar a arquitetura do H.323: a. Codecs de vídeo: São regulamentados pela especificação H.323 os seguintes codecs de vídeo: H.261 e H.263. Assim, um equipamento H.323 deverá ter esses dois codecs implementados. Outros codecs não suportados também poderão ser usados, sendo responsabilidade da camada de controle (H.245) negociar seu uso entre dois dispositivos. É de dever do dispositivo da ponta codificar a imagem em tal protocolo e enviá-lo, ou seja, o H.323 não faz a conversão em si; apenas recebe a indicação do codec usado é repassa essa informação para seu destino. b. Codecs de áudio: São regulamentados os CODECs G.711, G.7.22, G.723, G.728 e G.729. Além de ter essa gama de codecs de áudio disponíveis, um equipamento H.323 deve ser capaz de decodificar tanto a lei-a como a lei-µ. Assim como nos codecs de vídeo, a compressão e descompressão e de responsabilidade do dispositivo, e não do H.323 em si. c. Canal de dados: É sugerido o uso da recomendação T.120 para aplicação de dados, embora, neste caso, sua implementação não seja obrigatória. d. Canal de controle: Guaranteed Quality Of Service Página 4

5 Devem ser implementados para controle, obrigatoriamente, as recomendações H.225 e H.245 da ITU-T. A recomendação H.245 é responsável pela negociação entre os pontos, definindo, entre outras parâmetros, os codecs usados e as taxas de transmissão. A recomendação H.225, por sua vez, cuida da sinalização das chamadas. É de se atentar, porém, que muitas vezes usamos o H.323 para aplicações que sejam incompletas nesse contexto, como por exemplo, audioconferências, telefonia IP, envio de vídeos sem recursos de interatividade ou mesmo sem sons. Nesses casos, a recomendação H.323 é implementada apenas parcialmente, visando dar suporte apenas as features desejadas. 3. Descrição de elementos de rede Uma rede com a recomendação H.323 implementada pode ter os seguintes elementos: Terminais, Gatekeepers, Gateways e MCUs. a. Terminais São responsáveis por prover as informações a ser transmitida pelo sistema. Na prática, áudio ou vídeo são indispensáveis para um terminal, ou seja, deve ter a função de filmadora e/ou telefone/microfone. Podem prover dados para facilitar o acompanhamento, como exemplo: serviços de messager, whiteboard, legendas. b. Gatekeeper Parte opcional, mas ainda assim muito importante da arquitetura H.323. Faz o registro dos terminais e ajuda a controlar suas conexões. Em uma arquitetura sem gatekeepers, uma conexão H.323 só poderia ser feita através de terminais dentro de uma mesma rede. Em uma arquitetura com gatekeepers, por outro lado, o terminal se registra em um gatekeeper e este se responsabiliza por contatar outro terminal/gatekeeper/gateway e completar a conexão. c. Gateway Responsável pelo interfaceamento externo com outras redes, como por exemplo, redes H.324 ou H.321. Assim, uma ligação feita em um terminal H.323 pode alcançar um gateway e este fará a tradução de mensagens para que as mensagens H.323 sejam aceitas externamente e vice-versa. Também parte opcional, especialmente se não é desejável interfaceamento com outras redes. Guaranteed Quality Of Service Página 5

6 d. MCU Implementa as features para multicomunicação, ou seja, chamada-a-três e múltiplas chamadas. Parte opcional. Cabe ainda ressaltar que o gatekeeper, o gateway e o MCU comumente são implementados como um único dispositivo. Figura 2 - Componentes H.323 e relações com outros protocolos através de um gateway Guaranteed Quality Of Service Página 6

7 4. Procedimentos de comunicação Para começar a comunicação, o terminal origem deve enviar uma mensagem indicando sua intenção. Essa chamada pode ser feita diretamente a outro terminal, em uma comunicação direta, ou poderá ser direcionada a um gatekeeper, para que este se encarregue pela sinalização da chamada. Figura 3 - Chamada terminal-terminal sem utilização de gatekeeper Guaranteed Quality Of Service Página 7

8 Figura 4 - Chamada quando ambos os terminais estão registrados em um mesmo gatekeeper Se os terminais de origem e destino estiverem conectados a gatekeepers diferentes, o terminal será responsável pelo aviso de chamada para seu respectivo gatekeeper; Isso acontece pois um terminal pode responder mensagens de outros gatekeepers, mas só pode inicializar contato com gatekeepers em que é registrado: Guaranteed Quality Of Service Página 8

9 Figura 5 - Chamada quando terminais estão registrados em gatekeepers diferentes O gatekeeper pode optar também por permitir uma chamada diretamente entre dois terminais, não gerenciando a sua sinalização. Essa configuração requer um terminal mais inteligente, e se houver muitos terminais, não será vantajoso, devido ao aumento de complexidade da sinalização nos terminais. Mas por outro lado, essa configuração permite um gatekeeper menos poderoso, pois terá que controlar menos sinalizações: Guaranteed Quality Of Service Página 9

10 Figura 6 - Chamada feita usando sinalização direta 5. Conclusão Foi analisada nesse artigo a recomendação H.323/96: VISUAL TELEPHONE SYSTEMS AND EQUIPMENT FOR LOCAL AREA NETWORKS WHICH PROVIDE A NON-GUARANTEED QUALITY OF SERVICE [1], que foi atualizado por versões mais novas, sendo a última versão, a recomendação H.323/2006: PACKET-BASED MULTIMEDIA COMMUNICATIONS SYSTEMS [2]. Uma simples comparação entre as duas recomendações já nos dá idéia da abrangência de tal protocolo: enquanto sua versão inicial tinha 81 páginas, a versão atual contém 304. É de se notar a mudança de nome entre as duas versões também: enquanto a primeira versão é voltada equipamentos de vídeo para redes sem QoS, a segunda versão já aponta para comunicações em redes orientadas a pacotes. Isso é uma indicação, muito próxima da realidade, que a recomendação H.323 se expandiu muito além de sua proposta inicial; como conseqüência, houve um inchaço em suas especificações, visando o atendimento desta nova realidade. Porém, como não foi concebido para fim de comuni/cação pura e simples, e sim para comunicações de vídeo, outras recomendações mais simples têm tomado o seu espaço, como o SIP [5]. Ainda assim, o H.323 é uma recomendação já disseminada no mercado, e não parece haver um concorrente na área de comunicação via videoconferência. Logo, o seu conceito inicial deverá se fortalecer, em detrimento de sua improvisação para outros fins de comunicação. Guaranteed Quality Of Service Página 10

11 6. Termos usados ITU-T International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector LAN Local Area Network QoS Quality of Service OSI - Open Systems Interconnection MCU - Multipoint Control Unit SIP - Session Initiation Protocol 7. Referências bibliográficas [1] ITU-T. H.323: Visual telephone systems and equipment for local area networks which provide a non-guaranteed quality of service (11/96) - H.323/recommendation.asp?lang=en&parent=T-REC-H S [2] ITU-T. H.323: Packet-based multimedia communications systems (06/2006) - [3] Souza, Ricardo: QoS sobre redes de pacotes utilizando H [4] WIKIPEDIA The Free Encyclopedia: H [5] RNP Rede Nacional de Ensino e Pesquisa: H.323: Um padrão para sistemas de comunicação multimídia baseado em pacotes - Guaranteed Quality Of Service Página 11