Verbindung schaffen

Vor rund einem halben Jahr berichteten Zeitungen, die Deutsche Telekom wolle einen größeren Millionenbetrag in die Umrüstung ihrer Netze investieren. Ziel sei die Umstellung des gesamten Telefonnetzes bis 2012 auf IP. So lange muss niemand warten, der die Technik ausprobieren will. Bereits heute gibt es zahlreiche VoIP-Angebote (Voice over IP). Eine genaue Übersicht über die Anwendungsvielfalt enthält das nächste Heft. Im Wesentlichen bauen die Dienstleister heutzutage auf das Session Initiation Protocol (SIP), nur noch wenige setzen H.323 ein. Der folgende Überblick erläutert die Gemeinsamkeiten und Unterschiede beider Protokolle.

1996 führt die ITU (International Telecommunications Union) den H.323-Standard ein. Er definiert Ausrüstung und Dienste zur paketvermittelten Kommunikation über Netze und basiert auf dem Realtime Protocol (RTP) sowie dem Realtime Control Protocol (RTCP). Insbesondere ist H.323 ausgerichtet auf Netze, die keine Quality of Service bieten. 1998 folgte die zweite Version des Regelwerks, die viele Hersteller als Grundlage für ihre Hardware verwendeten. Die Beliebtheit der Anwendung zeigt sich unter anderem an der schnellen Weiterentwicklung: 1999 publizierte die ITU Version 3, und im November 2000 folgte die vierte Ausgabe.

Parallel dazu gewann SIP immer mehr an Bedeutung. Obwohl das Protokoll später an den Start ging, zog es bereits 1999 auf der Überholspur an H.323 vorbei. Wegen seiner Internet-Nähe und seiner Einfachheit nahm die Beliebtheit von SIP bei Herstellern und Netzbetreibern rasch zu. Bislang existieren die beiden Protokolle nebeneinander, mit einem Trend Richtung SIP. Von den wichtigsten Anbietern auf dem deutschen VoIP-Markt unterstützen nur wenige H.323 oder proprietäre Protokolle, während SIP sich zum Quasistandard entwickelt hat.

Vier Komponenten im H.323-Netz

Es lohnt sich, einen genaueren Blick auf die H.323-Norm zu werfen, denn sie legte die Grundlagen von VoIP. Der Standard definiert die technischen Voraussetzungen für ein multimediales, paketbasiertes Netz und vier Komponenten: Terminal, Multipoint Controller Einheiten (MCUs), Gateway sowie Gatekeeper. H.323 ist unabhängig von der Transportschicht. Es spezifiziert unter anderem die Protokolle H.225-RAS (Registration, Administration and Status), H.225-Anrufsignalisierung und H.245-Anrufkontrolle sowie verschiedene Audio- und Video-Codecs.

Als Terminal kann ein PC agieren oder ein anderes Gerät, auf dem ein H.323-Protokollstack und eine Multimedia-Anwendung laufen. Es unterstützt die Übertragung von Sprache, optional kann es Video und Daten senden und empfangen. Seine Hauptaufgabe ist der Informationsaustausch mit anderen Terminals in Punkt-zu-Punkt- und Multipunkt-Verbindungen.

Bei Konferenzen zwischen drei und mehr Terminals baut jedes von ihnen seine Verbindung über eine MCU auf. MCUs bestehen zwingend aus einem Multipoint Controller (MC) und optional aus einem Multipoint Processor (MP). Ersterer übernimmt die Anrufsignalisierung und die Verwaltung der Ressourcen. Einige MPs können Audio- und Videostreams in Echtzeit umwandeln, sodass jeder Teilnehmer seinen bevorzugten Audio- beziehungsweise Video-Codec wählen kann. Da diese Variante der Umwandlung viele Ressourcen bindet, bieten MCUs sie in der Regel nicht an.

H.323-Gateways ermöglichen Kommunikation in Echtzeit zwischen zwei Terminals mit unterschiedlichem Protokollstacks. Dies können zum Beispiel die Verbindung eines H.323- mit einem SIP-Terminal oder die Anbindung eines H.323-Netzes an das klassische Telefonsystem sein. In diesen Fällen übersetzt ein Gateway die Protokollaufrufe, wandelt unterschiedliche Medienformate um und steuert den Informationsaustausch zwischen den Netzen. Darüber hinaus können sie Video- sowie Audio-Codecs übersetzen und die Einleitung und Beendigung eines Anrufs auf beiden Seiten der Verbindung durchführen.

Gatekeeper kontrollieren die Anrufe

Die vierte H.323-Komponente ist der Gatekeeper. Er ist nicht obligatorisch, wird er jedoch eingesetzt, hat er mehr Aufgaben als der Zerberus. Er kümmert sich unter anderem um Adressierung, Autorisierung und Authentifizierung von Terminals sowie die Bandbreitenverwaltung. Optionale Dienste sind das Routing, die Autorisierung und das Verwalten von Anrufen. Zwar können sich zwei Terminals auch direkt miteinander verbinden, ein Gatekeeper gewährleistet jedoch mehr Kontrolle der Anrufe innerhalb des Netzes und eine bessere Lastverteilung. So kann er eingehende Anrufe abweisen, wenn nicht mehr genügend Bandbreite zur Verfügung steht. Befinden sich innerhalb des H.323-Netzes Gateways zum klassischen Telefonnetz, muss ein Gatekeeper vorhanden sein, der die eingehenden Telefonnummern in IP-Adressen übersetzt.

Gleichzeitig definiert ein Gatekeeper eine „H.323-Zone“, die aus allen von ihm verwalteten Terminals, Gateways und MCUs besteht. Solche Zonen sind unabhängig von der Netzwerktopologie. Gibt es einen Gatekeeper, müssen Terminals und Gateways seine Dienste nutzen. Gateway, Gatekeeper und MCU sind konzeptionell voneinander unabhängige Komponenten, die Anbieter in einem Gerät implementieren können.

Wie die Protokolle und Komponenten zusammenspielen, zeigen exemplarische Konstellationen. Im ersten Beispiel will A eine Verbindung zu B in derselben Zone aufbauen (s. Abb. 1). Zur Einleitung des Anrufs schickt er eine ARQ-Nachricht (Admission Request) via RAS-Kanal an den Gatekeeper, um sich in der Zone anzumelden. Dabei teilt er diesem mit, dass er gerne direkt mit B sprechen würde. Zur Bestätigung schickt der Gatekeeper eine RAS-ACF-Nachricht (Admission Confirmation) zurück, in der er die Adresse von Teilnehmer B verrät und den Wunsch der direkten Verbindung bestätigt.

Wie das Ganze zusammenspielt und was es mit SIP auf sich hat, lesen Sie in der aktuellen Printausgabe.

Mehr Infos

VoIP-Tutorial

Teil 1 bietet einen Überblick über die beiden verbreiteten Protokolle H.323 und SIP

In Teil 2 geht es um die nötige Ausrüstung und Anwendungen.

Teil 3 beschreibt den praktischen Einsatz von VoIP.

(ck)