Für sowohl die Sprach- als auch die Datenkommunikation wurden in der Vergangenheit stets separate Übertragungsmedien benutzt, wodurch ein kostspieliger Aufbau von getrennten Infrastrukturen notwendig war. Die Konvergenz beider Kommunikationsformen soll diesen Umstand beheben. Mit dem Internet Protokoll (IP), über das verschiedenste Informationen in unterschiedlichsten Netzwerkstopologien transportiert werden können, wird eine Konvergenz von Sprache und Daten ermöglicht.
Im Jahr 1996 bereitet die International Telecommunication Union (ITU) mit dem H.323-Standard den Weg für eine Vielzahl von Kommunikationsanwendungen für IP. Inzwischen hat sich H.323 neben dem Session Initiation Protocol (SIP) und produktspezifischen Lösungen (z.B. Skype) zu einem der bedeutendsten Protokolle für „Voice over IP“ (VoIP) entwickelt. Aus diesem Grund sollen die theoretischen Grundlagen des H.323-Standards in dieser Diplomarbeit erläutert werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung in die Problematik
2 Der Videokonferenzstandard H.323
2.1 Was ist H.323?
2.2 Warum ist H.323 so wichtig?
2.3 Welchen Nutzen bietet H.323?
2.4 Überblick über die Architektur
2.5 Überblick über die Funktionsweise von H.323
3 Die Komponenten des H.323-Standards
3.1 Ein kurzer Überblick über die H.323-Komponenten
3.2 Terminal
3.3 Gateway
3.4 Gatekeeper
3.5 Multipoint Control Unit
4 Die Multipoint-Konferenzen mit H.323
4.1 Kategorien der H.323-Multipoint-Konferenzen
4.2 Zentralisierte Multipoint-Konferenz
4.3 Dezentralisierte Multipoint-Konferenz
4.4 Hybride Multipoint-Konferenz
4.5 IP-Multicasting
5 Der H.323 Protokoll Stack
5.1 H.323 im Schichtenmodell
5.2 Die Kontrollprotokolle des H.323-Standards
5.2.1 Das Call Control Protokoll H.225
5.2.2 Der Registration, Admission and Status-Channel RAS
5.2.3 Das Transportprotokoll RTP
5.2.4 Das RTP-Kontrollprotokoll RTCP
5.2.5 Das Sicherheitsprotokoll H.235
5.2.6 Das Media Control Protocol H.245
5.2.7 Das Protokoll zur Unterstützung zusätzlicher Leistungsmerkmale H.450
5.3 Die Audiostandards der G.7xx-Serie
5.4 Die H.26x-Videostandards von H.323
5.4.1 Überblick über die H.26x-Videostandards
5.4.2 Der Videostandard H.261
5.4.3 Der Videostandard H.263
5.5 Der Datenkonferenzstandard T.120
6 Die Vorschläge zum Laborversuch
6.1 Zielstellung für den Laborversuch
6.2 Mögliche Versuchsinhalte
6.2.1 Vorstellung der Sprachdienste
6.2.2 Vorstellung der Datendienste
6.2.3 Vorstellung der Videoanwendungen
6.2.4 Vorstellung zusätzlicher Leistungsmerkmale
6.2.5 Einweisung in das Systemmanagement
7 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenfelder
Die Arbeit verfolgt das Ziel, die theoretischen und praktischen Grundlagen des Videokonferenzstandards H.323 zu erläutern und ein Konzept für einen Laborversuch zur Sprach- und Datenkommunikation in IP-Netzen zu entwickeln. Sie adressiert die Herausforderung, zeitkritische Multimedia-Informationen über Standard-IP-Netze zu übertragen, die von Natur aus keinen Quality of Service garantieren.
- Theoretische Grundlagen und Funktionsweise des H.323-Standards
- Architektur und Kernkomponenten von H.323-Netzwerken
- Protokoll-Stack für Echtzeitkommunikation (RTP, RTCP, H.225, H.245)
- Multipoint-Konferenzszenarien und Multicast-Technologie
- Praktische Konzeption eines Laborversuchs zur Systemadministration von IP-Kommunikationssystemen
Auszug aus dem Buch
2.1 Was ist H.323?
Der H.323-Standard bildet die Grundlage für Audio-, Video- und Datenkommunikation über IP-basierte Netzwerke. Durch diesen Standard wird gewährleistet, dass Multimediaprodukte und –anwendungen von verschiedenen Herstellern ohne Kompatibilitätsprobleme miteinander kommunizieren können.
H.323 ist eine Dachempfehlung der International Telecommunications Union (ITU-T), die mehrere Unterempfehlungen, z.B. zur Audio-, Video- und Datenübertragung sowie zur Signalisierung, in sich vereinigt. Die H.323-Empfehlung standardisiert die multimediale Kommunikation über Local Area Networks (LAN), die keinen QoS, also keine Einhaltung von Parametern wie Bandbreite und Übertragungszeit, garantiert. Diese Netzwerke basieren vorwiegend auf paketvermittelnden Technologien wie TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) über Ethernet, Fast Ethernet oder Token Ring, und werden heutzutage fast überall zur Koppelung von Computern eingesetzt.
H.323 ist ein Teil der H.32x-Serie (siehe Tabelle 2-1), die sich mit dem Thema der Videokonferenzübertragung über verschiedenartige Netzwerkstechnologien beschäftigt. Weiter enthalten in dieser Serie sind z.B. H.320 für die Kommunikation über ISDN (Integrated Services Digital Network) und H.324 für die Kommunikation über PSTN (Public Switched Telephone Network).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung in die Problematik: Die Einleitung beleuchtet den Bedarf an Konvergenz von Sprach- und Datenkommunikation und identifiziert IP als ideale Technologie, die jedoch Defizite beim Quality of Service aufweist.
2 Der Videokonferenzstandard H.323: Dieses Kapitel definiert H.323 als Dachempfehlung der ITU-T zur Standardisierung multimedialer Kommunikation in paketvermittelnden Netzwerken.
3 Die Komponenten des H.323-Standards: Hier werden die zentralen Architekturelemente vorgestellt: Terminal, Gateway, Gatekeeper und die Multipoint Control Unit.
4 Die Multipoint-Konferenzen mit H.323: Das Kapitel analysiert verschiedene Konferenztypen wie zentralisierte, dezentralisierte und hybride Modelle sowie den Einsatz von IP-Multicasting.
5 Der H.323 Protokoll Stack: Dieses umfangreiche Kapitel detailliert die Schichtenmodell-Einordnung und die spezifischen Protokolle wie H.225, RAS, RTP/RTCP, H.235, H.245, H.450 sowie Audio- und Videostandards.
6 Die Vorschläge zum Laborversuch: Das Kapitel liefert ein pädagogisches Konzept für einen Laborversuch, das von Sprachdiensten über Datendienste bis hin zum Systemmanagement reicht.
7 Zusammenfassung und Ausblick: Das Fazit zieht Bilanz über die erarbeiteten Grundlagen und prognostiziert die langfristige Vorherrschaft von IP-basierten Konvergenztechnologien.
Schlüsselwörter
H.323, IP-Netze, Videokonferenz, Multimedia, ITU-T, Quality of Service, RTP, RTCP, Gatekeeper, Multipoint-Konferenz, Sprachkommunikation, Datenkommunikation, H.225, H.245, Protokoll-Stack
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Erarbeitung eines Laborversuchs zum Thema Sprach- und Datenkommunikation in IP-Netzen unter Verwendung des H.323-Standards.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Arbeit deckt die theoretischen Grundlagen des H.323-Standards, die Architektur von IP-basierten Konferenzsystemen, die verschiedenen Protokolle im H.323-Stack und deren praktische Anwendung in einem Laborumfeld ab.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist die Erstellung einer theoretischen Grundlage und eines praktischen Konzepts, um Studenten den Aufbau, die Funktion und die Konfiguration von IP-basierten Multimedia-Kommunikationssystemen (speziell Siemens HiNet) zu vermitteln.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine technologische Grundlagenanalyse sowie eine konzeptionelle Ausarbeitung für einen Versuchsaufbau in einer Laborumgebung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die detaillierte Beschreibung der H.323-Standards, deren Komponenten, Multipoint-Konferenzmethoden, den Protokoll-Stack (inklusive Codecs und Signalisierung) sowie spezifische Vorschläge für Laborversuche.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich primär durch H.323, VoIP (bzw. Sprach- und Datenkonvergenz), Multimedia-Echtzeitkommunikation, Protokoll-Standards (ITU-T) und Systemadministration beschreiben.
Wie löst H.323 das Problem des fehlenden Quality of Service in IP-Netzen?
H.323 nutzt spezifische Protokolle wie RTP (Real-Time Transport Protocol) und RTCP zur Synchronisation und Kontrolle, während Gatekeeper für das Bandbreitenmanagement eingesetzt werden, um zeitkritischen Datenverkehr zu priorisieren oder zu limitieren.
Welche Rolle spielt der Gatekeeper im H.323-Netzwerk?
Der Gatekeeper fungiert als zentrale Kontrollinstanz für alle Endpunkte in einer sogenannten H.323-Zone, wobei er Adressumsetzung, Zugangskontrolle (Admission Control) und Bandbreitenmanagement übernimmt.
- Arbeit zitieren
- Raik Neumann (Autor:in), 2000, VoIP. Sprach- und Datenkommunikation in IP-Netzen mit H.323, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/18055
