H.323

H.323協議是ITU-T提出的關於影片電話及多媒體會議傳輸協議H.32x系列中的一部分。

## 歷史

第一版的 H.323 由 ITU 公布於1996年9月推出。ITU-T在完成了在ISDN 2Mbit/s上的影片電話及多媒體會議傳輸協議H.320後，ITU-T又相繼發布了具有相似功能的H.310，H.321工作於ATM網路和使用了調製解調技術的H.324工作於公共交換電話網（PSTN）以及沒有來得及發布就淘汰的H.322工作在Isochronous Ethernet. 直到1995年ITU-T發布了迄今為止被廣泛採用的，最有前途的，也是在QoS（Quality of Service 服務質量）上克服了眾多困難，定義了完善的服務質量，提供較好的服務質量保證。H.323工作在區域網，H.323為現有的分組網路（如IP網路）提供多媒體通信標準。若和其它的IP技術如IETF的資源預留協議（RSVP）相結合，就可以實現IP網路的多媒體通信。它配合IP做為在OSI網路層的協議。它的最主要的目的是提供PBN在不同的網路之間進行多媒體通信互連互通的標準。

關於H.323最初的版本是在1996年6月由ITU-T發布的，為各種通信行業提供了一個標準。最初的焦點只是在區域網上，因為當時Qos服務質量標準對於基於IP的廣域網，例如Internet，還沒有的很好的制定出。在1996年早期，H.323的應用明確的要求在廣域網中得到應用，將語音通信做為唯一的目標，所以基於IP技術的H.323誕生了。隨後，H.323繼續向前發展，做為一個以IP技術應用為基礎，集成了眾多關於語音通信技術協議的平台。第一次主要的對這個協議做出的修改和添加內容，是由ITU-T在1998年1月發布的H.323版本2。在1999年9月，ITU-T發布H.323v3，合併了眾多的長遠的功能，並擴展了它的概念，這些工作使得H.323成為全球範圍內數據IP電話及企業內部IP電話發展得基礎。而且隨後得時間更多得擴充被添加到H.323協議中，2000年11月17日H.323 的第4版問世，添加了在很多重要的領域的擴充和改進。其中包括可靠性，可測量性，和靈活性。新的特性使它在市場要求網關和MCU不斷升級中更加靈活的完成自身的升級。H.323 已經無異議的成了在網路傳輸聲音，影片，數據會議的領導者。

## 協議

H.323是一個系統的規範，它使用多個ITU-T和IETF協議。H.323系統的核心是：

- H.225.0 註冊（Registration），同意（Admission）和狀態（Status, 簡稱RAS），這是一個H.323終端和Gatekeeper之間提供地址解析和准入控制服務。
- H.225.0呼叫信令，這是兩個H.323實體之間的任何使用，以建立溝通。
- H.245的控制協議的多媒體通信（multimedia communication），它描述的消息和程序，用於能力交換，打開和關閉邏輯通道音訊，影片和數據，控制和適應症。
- 實時傳輸協議（RTP），這是用於發送或接收任何兩個實體之間的多媒體資訊（語音，影片或文本）

許多H.323系統還實現了在各個定義的其他協議ITU-T建議提供補充服務支持。

- H.235系列介紹，包括信令和媒體的安全範圍內的H.323安全。
- H.239描述了雙流使用的影片會議，影片直播，其他靜止圖像。
- H.450系列介紹各種輔助服務。
- H.460系列的定義，可能是由一個端點或Gatekeeper來實作選擇性擴展，包括ITU-T建議書， H.460.17， *H.460.18，和 H.460.19網路地址轉換（NAT）/防火牆（FW）穿越。

除了這些ITU-T建議，H.323還實現各種IETF 的RFC, 為媒體傳輸和媒體打包，包括實時傳輸協議 （RTP）。

## H.323結構

H.323系統定義以提供豐富的多媒體通信功能的多個網路元素。這些元素是終端（Terminals），多點控制單元（MCU）的，Gateway，Gatekeeper和邊框元素（Border Elements）。終端，多點控制單元和網關往往統稱為端點（endpoints）。

### H.323網路元素

#### 終端

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終端（Terminals）在H.323網路裡是最基本的要素，因為這些設備，使用者通常會遇到。他們可能會在一個簡單的IP電話（IP phone）或一個功能強大的high-definition視訊會議系統的形式存在。

H.323終端裡面是一些被稱為協議堆疊（Protocol stack），實現H.323系統中定義的功能。協議棧將包括ITU - T的建議 H.225.0和H.245，以及RTP或以上描述的其他協議中定義的基本協議的執行情況。

圖1中，描繪了一個提供支持語音、影片和各種形式的數據通信的完整複雜堆疊。在現實中，大多數的H.323系統不會實作這麼多種的功能，但是這個堆疊的佈局邏輯對於理解這些協議的關聯很有幫助。

#### 多點控制單元

多點控制單元 （MCU）是負責管理多點會議，並稱為兩個邏輯實體組成的多點控制器（MC）和多點處理器（MP）。在更實際的術語，MCU不像今天在PSTN中使用的會議橋（conference bridges）。然而，最顯著的區別是H.323的MCU的可能是能夠在除了傳統的會議橋進行正常的音訊混合，影片混合或切換。一些MCU還提供多點數據協作功能。這意味著終端用戶的是，放入一個 H.323 MCU進行影片通話，使用者可能會看到會議的所有其他參與者，而不是只聽到他們的聲音。

#### Gateways

網關設備，使H.323網路和其他網路，如PSTN或ISDN網路，之間的溝通。如果在對話中的一方是利用一個終端，是不是一個 H.323終端，然後調用必須通過一個網關，以使雙方的溝通。

#### Gatekeepers

Gatekeeper在H.323網路終端是一個可選組件，Gatekeeper和MCU套件提供了多項服務。這些服務包括端點註冊、地址解析、接入控制、使用者驗證，等等。看門人執行的各項職能，地址解析是最重要的，因為它能使兩個端點接觸沒有任何端點知道對方的其他端點的IP位址。

Gatekeepers可能被設計成工作在兩個信令模式之一，即「直接路由」和「gatekeeper routed」模式。直接路由模式是最有效和最廣泛部署的的的模式。在這種模式下，端點使用RAS協議，以了解遠程端點的IP位址和一個電話是直接建立與遠程設備。在Gatekeeper routed模式下，呼叫信令要經由gatekeeper確認通過。而後者需要Gatekeeper有更多的處理能力，這也給Gatekeeper在呼叫和能力提供輔助服務，代表端點的完全控制。

H.323端點使用RAS協議，溝通與把關。同樣，gatekeeper使用RAS與其他gatekeeper溝通。

註冊到一個endpoint守在H.323的端點的集合被稱為一個「zone」。這種設備的集合並不一定必須有一個相關的物理拓撲。相反，一個區域可能是完全合乎邏輯的，是由網路管理員任意定義。

Gatekeeper有能力鄰居一起，使呼叫解決區域之間可能發生。周邊方便使用的撥號計劃，作為全球撥號計劃。撥號計劃促進「跨區域」撥號，以便在不同的區域中的兩個端點，仍然可以互相溝通。

#### 邊框元素和同行的元素

邊界元素（Border Elements）和同行元素（Peer Elements）類似Gatekeeper, 都是可選實體，但不直接管理端點（endpoint），並提供一些RAS協議中未描述的服務。邊框或同行元素的作用是通過了一個「管理域」（administrative domain）定義。

管理域是所有區域的集合，服務提供商的控制下的一個人或組織。在服務提供商網路中可能有數百或數以千計的網關設備、電話、影片終端，或其他H.323網路元素。

### H.323 網路訊號

H.323 是使用二進制協議，它允許網路元素高效的消息處理。該協議的ASN.1中的定義和使用在電線上的有效資訊編碼壓縮編碼規則（PER,Packed Encoding Rules）的消息編碼形式。下面是一個在H.323系統中的各種通信流量的概述.

#### H.225.0 呼叫訊號

端點遠程端點的地址，一旦解決，將使用H.225.0呼叫信令，以建立與遠程實體通訊. H.225.0 messages are:

- 安裝和設置承認（Setup and Setup acknowledge）
- Call Proceeding
- 連接（Connect）
- Alerting
- Information
- Release Complete
- Facility
- Progress
- 狀態和狀態查詢（Inquiry）
- 通知（Notify）

#### RAS信號

端點使用RAS協議進行溝通。同樣，Gatekeeper使用RAS與同行進行交流。RAS是一個相當簡單的協議，只是一些消息組成。即：

- Gatekeeper請求，拒絕，並確認消息（GRX）
- 註冊（Registration）請求，拒絕，並確認消息（RRX）
- 註銷（Unregister）請求，拒絕，並確認消息（URX）
- 同意（Admission）要求，拒絕，並確認消息（ARX）
- 頻寬（Bandwidth）請求，拒絕，並確認消息（BRX）
- 放開（Disengage）要求，拒絕，並確認（DRX）
- 位置請求，拒絕，並確認消息（LRX）
- 資訊的請求，ACK，NACK，並響應（IRX）
- 非標準消息
- 未知消息（Unknown message）回應
- 正在進行的請求（Request in progress, RIP）
- 資源可用性指示和確認（RAX）
- 服務控制指示和響應（SCX）
- 確認同意序列（Admission confirm sequence, ACS）

## 替代

H.323的擴展性在超大型應用中存在問題。例如H.323不能與SS7整合，或補充SS7必須提供的強大功能。建置H.323的成本也是一個問題。

IETF 發明會話發起協議（SIP），也可以通過IP語音和影片通信的標準，SIP只使用6個指令管理呼叫控制資訊。也有其他的ITU-T建議用於影片會議和可視電話服務-H.320（使用ISDN）和 H.324（使用普通模擬電話線和3G手機）。一些供應商（如Skype），還可以使用自己的封閉專有格式。Access Grid提供了大致相似的功能，強調是open source以及multicast。EVO還提供通過Java的功能，包括對H.323的支持。媒體網路閘道控制協議（MGCP）是另一種解決方案。

## H.323系統ITU-T建議書

ITU-T H.323核心建議書

- ITU-T Recommendation H.323 , Packet-based multimedia communications systems.
- ITU-T Recommendation H.225.0 , Call signalling protocols and media stream packetization for packet-based multimedia communication systems.
- ITU-T Recommendation H.245 , Control protocol for multimedia communication.
- ITU-T Recommendation H.246 , Interworking of H-series multimedia terminals with H-series multimedia terminals and voice/voiceband terminals on GSTN and ISDN.
- ITU-T Recommendation H.283 , Remote device control logical channel transport.
- ITU-T Recommendation H.341 , Multimedia management information base.

ITU-T H.235系列建議書

- ITU-T Recommendation H.235.1 , H.323 security framework: Baseline security profile.
- ITU-T Recommendation H.235.2 , H.323 security framework: Signature security profile.
- ITU-T Recommendation H.235.3 , H.323 security: Hybrid security profile.
- ITU-T Recommendation H.235.4 , H.323 security: Direct and selective routed call security.
- ITU-T Recommendation H.235.5 , H.323 security: Framework for secure authentication in RAS using weak shared secrets.
- ITU-T Recommendation H.235.6 , H.323 security framework: Voice encryption profile with native H.235/H.245 key management.
- ITU-T Recommendation H.235.7 , H.323 security framework: Usage of the MIKEY key management protocol for the Secure Real Time Transport Protocol (SRTP) within H.235.
- ITU-T Recommendation H.235.8 , H.323 security: Key exchange for SRTP using secure signalling channels.
- ITU-T Recommendation H.235.9 , H.323 security: Security gateway support for H.323.

ITU-T H.450系列建議書

- ITU-T Recommendation H.450.1 , Generic functional protocol for the support of supplementary services in H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.2 , Call transfer supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.3 , Call diversion supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.4 , Call hold supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.5 , Call park and call pickup supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.6 , Call waiting supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.7 , Message waiting indication supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.8 , Name identification supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.9 , Call completion supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.10 , Call offering supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.11 , Call intrusion supplementary service for H.323.
- ITU-T Recommendation H.450.12 , Common Information Additional Network Feature for H.323.

ITU-T H.460系列建議書

- ITU-T Recommendation H.460.1 , Guidelines for the user of the generic extensible framework.
- ITU-T Recommendation H.460.2 , Number Portability interworking between H.323 and SCN networks.
- ITU-T Recommendation H.460.3 , Circuit maps within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.4 , Call priority designation and country/international network of call origination identification for H.323 priority calls.
- ITU-T Recommendation H.460.5 , H.225.0 transport of multipl Q.931 information elements of the same type.
- ITU-T Recommendation H.460.6 , Extended Fast Connect feature.
- ITU-T Recommendation H.460.7 , Digit maps within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.8 , Queirying for alternate routes within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.9 , Support for online QoS-monitoring reporting within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.10 , Call party category within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.11 , Delayed call establishment within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.12 , Called user release control.
- ITU-T Recommendation H.460.13 , Support for Multi-Level Precedence and Preemption (MLPP) within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.14 , Call signalling transport channel suspension and redirection within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.15 , Multiple message release sequence capability.
- ITU-T Recommendation H.460.16 , Using H.225.0 call signalling connection as transport for H.323 RAS messages.
- ITU-T Recommendation H.460.17 , Traversal of H.323 signalling across network address translators and firewalls.
- ITU-T Recommendation H.460.18 , Traversal of H.323 signalling across network address translators and firewalls.
- ITU-T Recommendation H.460.19 , Traversal of H.323 media across network address translators and firewalls.
- ITU-T Recommendation H.460.20 , Location number within H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.21 , Message broadcast for H.323 systems.
- ITU-T Recommendation H.460.22 , Negotiation of security protocols to protect H.225.0 Call Signalling Messages.

ITU-T H.500系列建議書

- ITU-T Recommendation H.501 , Protocol for mobility management and intra/inter-domain communication in multimedia systems.
- ITU-T Recommendation H.510 , Mobility for H.323 multimedia systems and services.
- ITU-T Recommendation H.530 , Symmetric security procedures for H.323 mobility in H.510.

## 基本資料

- 狀態：已生效
- 開始年：1996
- 版本：12/09
- version_date：DEC 2009
- 組織：ITU-T
- 有關標準：Q.931
- 網站：https://www.itu.int/rec/T-REC-H.323