H.323

Ačkoli přenosové vlastnosti protokolu IP nejsou zdaleka ideální pro potřeby přenosu hlasu, přesto dnes většina snah o telefonování po datových sítích směřuje právě k použití tohoto protokolu. Důvod je jednoduchý: je jím celková dostupnost IP sítí a snaha využít stejné sítě jak pro datové přenosy, tak i pro přenosy hlasové. No a v oblasti datových přenosů pak začíná protokol IP jednoznačně dominovat. Zajímavé přitom je, že řešení na bázi IP protokolu se nasazují jak v páteřních sítích pro potřeby vzájemného propojení mezi ústřednami operátorů, tak i "na okrajích", zasahujících až ke koncovým zákazníkům. Dnes již existuje poměrně široká nabídka "datových telefonních produktů" v podobě koncových přístrojů (telefonů) i celých telefonních ústředen. Drtivá většina z nich přitom předpokládá, že bude fungovat nad protokolem IP jako hlavním přenosovým protokolem v datové síti.

Pokud ale má vedle sebe existovat "datová telefonie" (hlavně na bázi protokolu IP) as "klasická telefonie" (na sítích s přepojováním okruhů), pak je samozřejmě nutné, aby oba tyto systémy dokázaly mezi sebou spolupracovat a vzájemně si předávat své hovory, tak aby bylo možné telefonovat z jednoho prostředí do druhého. Tedy aby mezi oběma systémy existovala potřebná interoperabilita.

Zajistit takovouto interoperabilitu (i samotné telefonování v prostředí datových IP sítí) má za úkol standard H.323, vyvinutý Mezinárodní telekomunikační unie (ITU). Původně byl vyvinut s poněkud širším záměrem, pro potřeby multimediálních komunikací v prostředí takových sítí LAN, které fungují na principu paketového přenosu ale nenabízí žádnou garanci kvality služeb (QoS). Zabývá se proto poskytováním audio, video a datových komunikací, přičemž povinné jsou audio (hlasové) komunikace, zatímco ostatní jsou nepovinné. Dnes je tento standard využíván hlavně pro potřeby přenosu hlasu v IP sítích (pro řešení VOIP, Voice over IP). Jde v zásadě o určitý zastřešující standard, který se odvolává na další dílčí standardy pro zajištění konkrétních dílčích činností a funkcí (např. standardů pro audio kodeky). Sám je součástí širší skupiny standardů, které se snaží definovat chování dalších telekomunikačních sítí (například standard H.320 se zabývá fungováním ISDN, a H.324 se zabývá fungováním klasické telefonní sítě).

Standard H.3123 rozeznává čtyři hlavní prvky pro podporu multimediálních přenosů v paketových sítích:

• Terminály (terminals), což jsou koncové uzly umožňující oboustrannou komunikaci v reálném čase. Typickým příkladem jsou "datové telefony", ale může jít například i o klasické PC s programem Microsoft NetMeeting či obdobným.
• Brány (gateways), které slouží k propojení s klasickými telefonními sítěmi, které pracují na principu přepojování okruhů (zatímco H.323 se týká sítí pracujících na paketovém principu).
• Správce (gatekeepers), které si lze představit jako obdobu telefonních ústředen pro komunikace dle H.323
• Jednotky MCU (Multipoint Control Unit), které zajišťují fungování přenosů konferenčního charakteru (tj. mezi více účastníky současně).

Terminály podle H.323 musí povinně podporovat práci se zvukem (hlasem), a volitelně i obraz a data. Standard H.323 přitom definuje konkrétní způsoby fungování nutné k tomu, aby si takovéto terminály rozuměly navzájem, a to i v případě že podporují různé druhy přenosů. Všechny terminály podle H.323 musí podporovat další standard H.245, sloužící k tomu aby se komunikující strany domluvily na schopnostech které budou vůči sobě používat a na způsobu využití komunikačního kanálu, který mezi nimi vede. Kromě toho je vyžadována ještě podpora tří dalších komponent: Q.931 pro vyzvánění a navazování spojení (Call signalling and call setup), dále podpora komunikace se správcem (protokol RAS, od: Registration/Admission/Status), a dále podpora pro přenos audio a videopaketů (protokoly RTP a RTCP). Povinná je podpora audiokodeků (prostředků pro kódování a dekódování zvuku), nepovinná je podpora videokodeků a protokolů pro přenos dat v rámci konferencí (dle standardu T.120).

Brány (gateways) vytváří rozhraní mezi systémy na bázi H.323 a ostatními (ne-H.323) systémy. Propojují tedy prostředí sítí na principu přepojování paketů, s prostředím sítí s přepojováním okruhů, a umožňují vzájemnou komunikaci různých systémů telefonie - tedy například vzájemnou komunikaci telefonních systémů na bázi H.320 v prostředí ISDN, na bázi H.324 v prostředí klasických (komutovaných) telefonních sítí, a na bázi H.323 v prostředí datových IP sítí. Terminály s těmito bránami komunikují prostřednictvím protokolů H.245 a Q.931.

Správce (gatekeeper) je důležitou součástí komunikačního systému na bázi H.323. Každý takovýto správce má "kolem sebe" vymezenu určitou oblast působnosti (tzv. zónu), pro kterou funguje jako centrální řídící prvek (a jeho funkci lze přitom přirovnat k "rozhodovací" funkci telefonní ústředny). Poskytuje všem terminálům ze své zóny služby potřebné k navazování, vedení a ukončování hovorů. Provádí například překlad mezi telefonními čísly a síťovými aliasy (neboli symbolickými jmény terminálů či jejich IP adresami), podle informací které získává od terminálů pomocí protokolu RAS (viz výše). Dále zajišťuje správné směrování hovorů mezi různými sítěmi a zajišťuje i funkce týkající se regulace spotřeby přenosového pásma - pokud například provozovatel sítě stanoví určitý limit na počet souběžně probíhajících konferencí, správce může odmítnout zřízení dalších spojení, jakmile je nastavený limit dosažen. Smyslem samozřejmě je to, aby se omezila celková spotřeba přenosové kapacity sítě, a něco zbylo i na ostatní služby, jako je např. elektronická pošta, web apod.

Charakteristickým rozdílem mezi správcem a bránou je to, že brána (gateway) musí být zařízení optimalizované na výkon, a nejčastěji je realizováno na speciálním hardwaru. Naproti tomu správce (gatekeeper) je zařízení zaměřené spíše na logické a rozhodovací funkce, a je nejčastěji realizováno jako aplikace běžící na klasickém počítači (např. na PC).

Významnou, byť nepovinnou schopností správců je směrování "interních" telefonních hovorů (v tom smyslu, že hovory mezi jednotlivými terminály téže sítě nejsou přenášeny přímo, ale přes správce). To může být velmi užitečné pro celkovou manipulaci s vedenými hovory, včetně jejich účtování poskytovateli telefonních služeb. Kromě toho je ale možné využít vedení hovorů skrz správce například i k jejich přesměrování podle momentální dostupnosti přenosových cest, podle jejich vytíženosti apod. Také existence správců v sítích komunikujících na bázi H.323 je nepovinná - bez něj terminály musí komunikovat přímo. Pokud ale správce v síti přítomen je, jsou terminály povinné komunikovat přes něj.

Všechny terminály podle H.323 musí podporovat komunikaci stylem point-to-point (neboli mezi dvěma body). Komunikaci mezi více terminály současně přitom mohou zprostředkovávat přímo správci příslušné zóny, nebo je mohou svěřit do péče jednotkám MCU (Multipoint Control Unit). Ty pak mohou rozesílat průběh konference jednotlivým terminálům právě stylem bod-bod, neboli převádět původní přenosy typu multicast na sérii přenosů unicastového typu a vést je k jednotlivým terminálům, aniž by k tomu byla zapotřebí nějaká specifická podpora od topologie sítě. Stejně tak mohou jednotky MCU fungovat i obráceně - přijímat více unicastových přenosů (typu bod-bod) a vytvářet z nich jeden výsledný multicastový proud dat, který je pak přenášen dále.