VoIP 的技術簡介
| VoIP 是根據 ITU (國際電信聯盟) H.323 協定來設計的. | |
| H.323 協定 | H.323 規範是在 1996
年經國際電信聯盟認定,
可以解決多媒體傳輸所要求的即時性與連續性問題.
其主要內容是在定義分封交換網路上終端機之間的壓縮和解壓縮標準、通話程序及媒體傳輸等協定,
同時也定義了在分封交換網路上的終端如何與傳統的電話網路互相通話的機制. H.323 界定語音及視訊的壓縮/解壓縮設備, 雙方溝通的設定與控制. 在語音方面, 它支援多種標準, 其中以 G.711, G.723, G.729 和 G.729A 為主; 至於視訊方面, H.323 則支援 H.261 與 H.263 兩種主要的視訊壓縮/解壓縮標準. 但 H.323 並不是針對 VoIP 所量身打造的, 應用在 VoIP 上仍有諸多的技術問題亟待解決, 但是在1998 年 H.323 Version2 提出後, 已為 VoIP 的應用做了許多改善, 所以目前業界採用 H.323 做為 VoIP 的傳輸標準仍相當普遍. 而透過 iLAN VPN 的應用, 使 H.323 的 VoIP 用得其所. H.323 協定主要是在規範即時性 (Real-Time) 影音 (Video/Audio) 及資料 (Data) 的傳輸規格及控制, H.323不僅規定了在網路架構上的傳輸標準, 在它的規範中也對一些實體的設備, 如終端設備 (Terminals, 如電話或電腦)、Gateway、Gatekeeper 及 MCU (Multipoint Control Unit) 等進行規範. 而這些實體在 Multimedia Conference 及 VoIP 的應用上都有其特殊的掌管功能. H.323 並非只是一個單一的協定, 它是一連串通訊信令 (Signaling)、影音壓縮規範及控制協定的組合, 其中主要包括 Q.931、H.245 及 RAS (Registration, Admission, Signaling). |
| H.225 協定 | 在進行通訊時, 首先必須建立起點對點或點對多點的通訊管道, 目的在使傳送端能夠告知接受端現在將與它進行通訊, 這時所採用的就是信令協定 Q.931, 其 Spec 主要被規範在 H.225 中. Q.931 的功能就好比是一般我們使用電話時, 受話端會發出鈴聲告知有電話來一樣, Q.931 就是在負責這個連結通知的信令工作. |
| H.245 協定 | 在終端彼此知道要進行通訊後, 即必須協調出雙方的通訊頻道為何, 以及終端設備間所要傳送媒體的規格、內容形式及頻道使用的相關訊息, 以告知各個參與互動的終端器, 大家要用什麼樣的方式來溝通, 來控制所要傳輸的影音及資料, 而這個工作即是 H.245 來負責, 所以 H.245 基本上是個控制的機制協定. |
| RTP/RTCP | 在傳輸內容及規格確立之後,
終端間即可進行影音及資料的傳輸,
而這些影音資料的傳輸是透過
RTP (Real-Time Transport Protocol) / RTCP (Real-Time Control Protocol)
來進行, 但是事實上 RTP/RTCP
並不是包含在 H.323
的規範中,
而是一般在進行影音傳輸時都會借用RTP來偵測傳輸中遺失的封包,
並且提供封包傳輸的時間資訊
(Timing Information),
以使接收端能夠知道封包傳送的延遲程度並做適當的遞補.
而 RTCP
主要是在告知目前傳輸的
QoS (Quality of Service)如何, 以供 Gateway
告知 Gatekeeper
是否要改變目前的傳輸的速度或改變傳輸頻寬. 另外在終端與 Gatekeeper 之間的訊息溝通則透過 H.225 的 RAS (Registration, Admission, Status) Message, 以進行終端與 Gatekeeper 間的身份認證、位址化名的轉換 (Alias address)、初始傳輸使用頻寬許可及傳輸中頻寬改變許可等. |
| Gateway | 實體控制設備方面, Gateway 是屬於使用者終端的一個轉換設備, 所以它是屬於終端的一部份, 它主要負責類比及數位的影音轉換, 即 Gateway 扮演著 PSTN 與 Internet 間的轉換介面, 且 Gateway 也負責數位影音資料的編解碼 (Codec), 所以對終端使用者而言它是必備的. 另外它也負責一些不同傳輸協定的轉換, 如 H.320 協定一般用在 ISDN 架構上, Gateway 可以將 H.320 中的多工控制協定 H.221 轉換成 H.323 的 H.225, 以使 ISDN 的訊息也能傳送到 LAN (如 Ethernet) 的網路架構中. |
| Gatekeeper | 而 Gatekeeper 是 H.323 傳輸架構中最為重要的實體設備, 它相當於整個架構的管理者與仲裁角色, 它的工作包括各個終端的IP認證及化名 (Alias address) 轉換、傳輸頻寬的管理、信令的轉接等. Gatekeeper 對整個 H.323 架構是必須的, 因為必須利用它來管理所有在它管轄領域 (Zone) 下的終端設備, 且每個 Zone 只需要一台 Gatekeeper 來做管理. Gatekeeper 可以是獨立的, 也可以置放在某一終端處, 只要它能擷取到其他終端的資訊就可以, 但 Gatekeeper 並不是屬於終端設備的一部份. |
| MCU | MCU (Multipoint Control Unit) 它是用在做多媒體視訊會議 (Video Conference) 時所用到的設備, 主要功能是在協調及控制多個終端間的視訊傳輸. MCU 主要分為兩個部分, 分別是 MC (Multipoint Controller) 及 MP (Multipoint Processor). MC 主要是負責協調終端間傳輸頻道使用的先後順序及利用 H.245 來界定傳輸內容的規格; MP 則是在MC的控制規則之下真正在從事影音的再製作 (mixing)、轉送 (Switch) 以及一些視訊流的處理. MCU 中 MC 是必須要具備的管理功能, MP 則視終端處對視訊的處理能力及整體環境架構而有取捨的餘地. |