Estándar H.323

¿Qué es el estándar H.323?

H.323 es uno de los estándares más antiguos que generalmente se utilizan para la telefonía VoIP y videoconferencia. Es un sistema de varios protocolos y elementos que permite la transferencia de datos de medios sobre redes de paquetes. Esta estructura de recomendación estándar abre diferentes opciones de comunicación multimedia, incluyendo telefonía, videoconferencia y transferencia de medios.

Uno de los principales beneficios de la estándar H.323 es la interoperabilidad. Con este protocolo de Internet, las soluciones producidas por diferentes proveedores pueden conectarse y operar entre sí sin problemas.

Antes del protocolo H.323, todas las soluciones VoIP estaban basadas en sus propios protocolos de señalización y carecía de interoperabilidad. Sin embargo, en 1996, con la primera versión del H.323, el estándar se hizo ampliamente disponible.

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Evolución y desarrollo posterior de la norma

Han pasado muchos años desde la introducción de H. 323, y el estándar se fue desarrollando gradualmente. 7 versiones se han publicado desde 1996, cuando el estándar H. 323 fue aprobado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) para promover la interoperabilidad y la consistencia en las transmisiones de videoconferencias a través de redes IP.

La primera versión era bastante pobre, porque su único objetivo era establecer una comunicación entre puntos finales de diferentes vendedores. Esta versión no añadía fiabilidad, seguridad y buena calidad de las comunicaciones, mientras que los puntos finales que habían sido incompatibles anteriormente podían ahora "comunicarse" sólo dentro de la red corporativa.

La segunda versión, que fue lanzado dos años más tarde fue el verdadero avance. Estaba dirigido al uso activo de la telefonía VoIP en conferencias multipunto. Esta vez, el propósito clave fue la confiabilidad del estándar y una mayor seguridad, incluyendo elementos tales como la autenticación de los puntos finales (los participantes de la conferencia), transferencia de paquetes de datos fijos y protección de acceso a datos no autorizados en redes. Por extraño que parezca, en esta versión los usuarios no podían rechazar las llamadas entrantes. Además, esta versión aumentó la conexión entre puntos finales y agregó la opción de redireccionamiento de llamadas.

La tercera versión agregó soporte para múltiples sesiones de señalización a través de una única conexión TCP. Fue particularmente útil para los equipos gateway de red que permite miles de llamadas simultáneas.

La cuarta versión contó con el aumento de la capacidad de puntos finales H.323. El lanzamiento de la quinta versión estaba destinada a la norma general de estabilización. Las soluciones de TrueConf se basan en la cuarta versión del protocolo H.323.

En junio de 2006, la sexta versión del estándar se aprobó la inclusión de un conjunto de cambios en los protocolos de transporte H.225 y H.245. La sexta versión añade soporte para la asignación de Gatekeeper, donde el punto final de la lista de alternativas de los gatekeepers donde está registrado.Además, se admitieron varias aplicaciones y documentos para permitir el uso de códecs GSM y H.264 en soluciones H.323. La septima versión de H.323 fue lanzada en noviembre de 2009. Entre otras muchas actualizaciones, hay dos características importantes que vale la pena mencionar:

  • Los datos de los usuarios se transmiten en varios idiomas diferentes, permitiendo a las organizaciones internacionales apoyar las comunicaciones multimedia (incluyendo las videoconferencias) e interactuar fácilmente entre ellas;
  • Cuando se ejecuta el grupo de conferencias del servidor MCU, todos los puntos finales H.323 reciben los datos de la invitación automáticamente, permitiendo a los usuarios unirse a la conferencia sin ingresar ningún tipo de detalles de autorización.

Arquitectura

El estándar H.323 se basa en cuatro componentes utilizados para ejecutar videoconferencias, por ejemplo, conferencias punto a punto o multipunto:

  • Puntos finales
  • Gateways
  • Zona de controladores (gatekeepers)
  • Unidad de control multipunto (MCU)

Endpoint es una herramienta utilizada para administrar el dispositivo H.323 (tipo de interfaz de usuario). Los puntos finales pueden conectarse entre sí utilizando telefonía VoIP o el modo de videoconferencia.

Gateways se utilizan para conectar puntos finales de varias redes, por ejemplo, H.323 y ISDN. Por la forma en que el gateway realiza las siguientes funciones:

  • Estableciendo conexión entre puntos finales;
  • Realizar transcodificación de flujos de audio;
  • Señalización de intercambio de datos.

Si los puntos finales están en la misma red H.323, los gateways no se utilizan.

Zone controller o gatekeeper — es el punto central de la red H.323. Es responsable de direccionar las llamadas, administra el ancho de banda y define la autenticidad de los puntos finales y los gateways durante la conexión. Aunque la recomendación H.323 no establece gatekeeper como un elemento requerido, es imposible usar muchas funciones modernas implementadas en aplicaciones VoIP y soluciones de videoconferencia sin gatekeeper.

Multipoint Control Unit (MCU) el servidor se utiliza para conectar tres o más puntos finales durante una sola sesión. Todos los puntos finales que participan en la videoconferencia se conectan primero al servidor MCU, y luego el MCU distribuye la transmisiones de video a todos los puntos finales. El MCU realiza la transcodificación de las transmisiones de video para mezclar y reducir el tamaño del video de otros participantes en un diseño único para cada participante. Este proceso requiere muchos elementos y recursos computacionales, lo que hace que el MCU sea un dispositivo muy costoso. El dispositivo MCU generalmente combina los roles del MCU, gateway y gatekeeper.

Protocolos H.323

Cada punto final o dispositivo compatible con el protocolo H.323 tiene su propia dirección IP. Este protocolo de enrutamiento de paquetes de Internet dentro de las redes se establece a través del punto final H.323. El protocolos UDP se utiliza para conectar los puntos finales a gateways y gatekeeper y transmitir el tráfico de medios. Los protocolos de transporte TCP sólo se utilizan para establecer una llamada entre los puntos finales y el intercambio de características adicionales, llamados de señalización.

De acuerdo con la recomendación H.323, la transferencia de datos de medios se divide en cinco pasos básicos:

  1. Detección de gatekeeper y registro de gatekeeper;
  2. Establecer una conexión entre dos o más puntos finales en las redes;
  3. Intercambio de vídeo y voz a través de protocolos de transporte;
  4. Comunicación multimedia (transferencia y colaboración de documentos gráficos y de texto);
  5. Terminando la llamada.

El proceso de detección es necesario para que los puntos finales encuentren un gatekeeper por su dirección de red y se registren en él. Este procedimiento puede realizarse automáticamente (si hay varios gatekeepers, el el punto final selecciona el gatekeeper en el que debe registrarse mediante la mensajería multicasting a través de las red) o manualmente (la dirección de red del gatekeeper's se conoce de antemano y se establece durante la configuración del dispositivo). La primera variante de detección del gatekeeper es preferible, ya que el punto final podrá cambiar automáticamente a otro gatekeeper en caso de avería del gatekeeper.

El procedimiento de registro es necesario para permitir que los puntos finales de enviar sus direcciones al gatekeeper y unirse a su zona de control.

Para establecer la conexión entre los puntos finales y el intercambio del trafico de medios en las redes, se utilizan los siguientes protocolos:

TCP:

  • H.225. Establecer conexión entre dispositivos H.323.
  • H.245. Intercambiar información sobre nuevas características (por ejemplo, codecs soportados). Un punto final "informa" al segundo punto final sobre las capacidades soportadas (códecs) y selecciona un códec basado en las capacidades de la segunda terminal.

UDP:

  • RAS. Utilizado entre puntos finales, gateways y gatekeeper. Es responsable del registro, llamadas y resolución de estados.
  • RTP. Utilizado para la transmisión de medios en tiempo real a través de redes.

Para terminar la conexión, los puntos finales envían un mensaje al gatekeeper. Después, el canal se cierra y la conexión se termina.

Códecs H.323

La función de intercambio de audio es considerada la función principal de los estándares H.323 (como habían sido utilizados originalmente en la telefonía VoIP). Por lo tanto, cada punto final debería soportar al menos un códec de la familia G.7XX.

Las comunicaciones de vídeo fueron situadas como secundarias con respecto a esta norma, por lo que el soporte de código de vídeo no era obligatorio. Sin embargo, hoy, ya que las videoconferencias son la principal tarea de todos los puntos finales que soportan el estándar, se requieren codecs de vídeo. H.323 utiliza códecs de vídeo de la familia de códigos H.26X para la codificación de vídeo.

Hay una lista de requisitos técnicos para los codecs de audio en H.323, ya que la calidad del sonido es esencial en telefonía VoIP. Los requisitos son los siguientes:

  • Bajo nivel de retraso;
  • La recuperación de paquetes perdidos;
  • Alta calidad de sonido;
  • Un ancho de banda estrecho (no más de 8 kbit/s).

Los códecs de la familia G.7XX cumplen estos requisitos. Sin embargo, pocos codecs G.7XX cumplen los requisitos de ancho de banda.

Por defecto, H.323 utiliza el código G.711 con una alta velocidad de ancho de banda (alrededor de 64 kbit/s). Sin embargo, se considera que G.711 está desactualizado. Su frecuencia de muestreo (conversión de señal analógica en señal digital) es de solo de 8kHz, mientras que G.722.1 tiene el doble de frecuencia (16kHz). Los códecs de baja frecuencia como G.723 (5.3 / 6.3kbps) y G.729 (8kbps) se usaron inicialmente para las conexiones a Internet. En cuanto a los códecs de video, todos los puntos finales modernos H.323 deben ser compatibles con H.264, que se convierten en un estándar. Hay un nuevo códec de video H.265 sucesor de H.264, sin embargo, hasta ahora es compatible con pocos dispositivos en el mercado y no esperamos que se convierta en un códec predeterminado antes de 2022.

Comparación de los protocolos H.323 y SIP

En este article hemos comparado los protocolos H.323 y SIP.

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