Protocolos de comunicación , Proyectos de Redes Inalámbricas. Universidad Tecnológica de Panamá
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Protocolos de comunicación de imagen, audio, video, voz.
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Universidad Tecnológica de Panamá

Facultad de Ingeniería de Sistemas Computacionales

Departamento de Arquitectura y redes de computadoras

Licenciatura en Redes Informáticas

Redes para multimedia

Profesor: Sergio Cotes

Proyecto N.1

Protocolos H.323, SIP y RTSP

Alumnos: Gabriela Favaro E-8-124-286

José Sanjur 9-147-2250 Franklin Rengifo

Grupo: 11R131

Panamá, 11 de octubre de 2017

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Índice

Portada………………………………………………………………………………… ……………………………………..1 Índice…………………………………………………………………………………… ………………………………………2 Introducción…………………………………………………………………………… ……………………………………3 Contenido

Protocolo H.323…………………………………………………………………………………… …………..4

Definición y utilidad………………………………………………………………………… ……4

Subprotocolos y usos…………………………………………………………………………….4

H.225 / RAS H.235 H.245 H.450 RTP / RTCP T.120

Códecs de audio / voz……………………………………………………………………………4

G.711 G.722 G.723 G.728 G.729

Códecs de video…………………………………………………………………… ……………….5

H.261 H.263 H.264

Componentes………………………………………………………… ……………………………5

Terminales Gatekeepers MCU Gateway

Procedimiento de Conexión. ………………………………………………………………….6

Protocolo SIP………………………………………………. ……………………………………………………7 Protocolo RTSP……………………………………………………………………………… …………………8

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Conclusión…………………………………………………………………………… ……………………………………10 Bibliografía…………………………………………………………………………… ……………………………………11

Introducción

En la actualidad han avanzado muchísimo las comunicaciones y a su vez, las tecnologías que en estas se utilizan. Existe el VoIP, que se refiere a la Voz sobre IP, el cual tiene la principal función de converger redes de voz y datos en una única red.

VoIP ayuda a reducir costos en instalación de cableado, además de ofrecer flexibilidad de soporte de nuevos servicios de videoconferencia a través de internet o una conexión con PCs. Esto trabaja mediante protocolos que, a su vez, además de la conectividad, deben brindar tolerancia a posibles retrasos o perdidas de información.

Dentro de los protocolos más empleados para las comunicaciones de este estilo se encuentras H.323, Protocolo SIP y el protocolo RTSP.

El siguiente trabajo tratará de explicar un poco más sobre los protocolos antes mencionados, así como algunos de los sub- protocolos con los que cuenta H.323.

Objetivo:

Realizar una investigación, lo más detallada posible, sobre la arquitectura de los Protocolos H.323, SIP y RTSP. Además, describa varias soluciones de red, para LAN y WAN, que permitan la transmisión de datos multimedia.

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Protocolo H.323

• Definición y utilidad El protocolo H.323 es un conjunto de normas diseñadas

para la transmisión de multimedia en LANs basadas en IP. Fue recomendado por el ITU-T y rápidamente adoptado por los fabricantes de equipos que transmiten voz y videoconferencia sobre IP, debido a que el define un modelo básico de llamada con servicios suplementarios (convergencia de voz, vídeo y datos en una sola red).

Dentro de las principales características están: • Admitir pasarelas. • Permite usar más de un canal (voz, video, datos) al

mismo tiempo. • EL estándar permite a las empresas añadir

funcionalidades, siempre que implementen las funciones de interoperabilidad requeridas.

• Es independiente de la topología de la red • No garantiza una calidad de servicio (QoS)

• Sub-protocolos y usos

• H.225: Mensajes de establecimiento y finalización de llamada entre terminales o con el guardián.

• RAS: Se utiliza sólo en zonas que tengan un guardián para la gestión de la zona de control del mismo (Registro, Admisión, Situación).

• H.235: Utilizado para la seguridad y cifrado de los mensajes.

• H.245: Mensajes de control extremo a extremo. Negociación de las capacidades de ancho de banda (mensajes TerminalCapabilitySet), de la apertura y cierre de los canales lógicos

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(mensajes OpenLogicalChannel, CloseLogicalChannel y EndSessionCo mand), de los códecs y mensajes de control de flujo.

• H.450: dedicado para los servicios suplementarios.

• RTP / RTCP: Transporte punto a punto de datos en tiempo real (Real-Time Transport Protocol / Real-Time Transport Control Protocol).

• T.120: protocolo de datos para conferencia multimedia.

• Códecs de audio / voz

• G.711: es un estándar par audio compuesto y se utiliza principalmente en telefonía.

• G.722: evolución del G.711, exclusiva en VoIP.

• G.723: estándar ITU-T de códec de voz de banda ancha pero ya está obsoleto.

• G.728: estándar para la codificación de señales vocales a 16 kbit/s utilizando código de baso retardo de predicción lineal con excitación.

• G.729: es un algoritmo de compresión de data para voz que comprime el audio de la voz en pedazos de 10 segundos. Se utiliza mayormente en aplicaciones de voz sobre ip.

• Códecs de video

• H.261: sirve de base para el desarrollo de MPEG optimizado para tasas de bits más elevadas. Opera a tasas de bits de 40 kbit/s, 2 Mbit / s.

• H.263: en primera línea se concibió para videoconferencias. Es desarrollado a partir del H.261, pero cuenta con una componente para una compresión temporal más intensa y funciona preferiblemente con secuencias de vídeos, que presentan cambios reducidos entre imagen e imagen.

• H.264: una norma que define un códec de vídeo de alta compresión. La intención de el fue la de crear un estándar capaz de proporcionar una buena calidad de imagen con tasas binarias notablemente inferiores a los estándares previos (MPEG-2, H.263 o MPEG-4 parte 2), además de no incrementar la complejidad de su diseño.

• Componentes

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• Terminales: Son puntos finales de la red que permiten comunicaciones

bidireccionales en tiempo real. Todo terminal debe permitir comunicaciones de voz, mientras que los vídeos o los datos son opcionales. También debe soportar H.245, que es el protocolo usado para negociar el uso de los canales y las características de los datos. También serán obligatorios otros tres componentes: Q.931 para señalización de llamada, RAS para comunicaciones con un Gatekeeper, y soporte para RTP/RTCP para la secuenciación de paquetes de audio y de vídeo. Los terminales más habituales que pueden encontrarse son teléfonos, videoteléfonos, dispositivos IVR (Interactive Voice Response), sistemas de buzón de voz o teléfonos software.

• Gatekeepers: Se pueden considerar el punto central en la topología de

una red H.323 y definen el concepto de zona H.323: Una zona es un conjunto de MCUs, gateways y terminales

gestionados principalmente por un único gatekeeper; no obstante, en una zona pueden existir gatekeepers secundarios por si el gatekeeper primario fallara

Los gatekeepers no son necesarios para llamadas entre terminales H.323 dentro de una misma red, aunque sí lo son cuando se desea compatibilidad con las redes de telefonía. Es conveniente el uso de gatekeepers, puesto que proporcionan:

• Control del ancho de banda disponible en la red H.323, con el que el administrador puede limitar el número de conexiones simultáneas y así evitar problemas de congestión en la red que puedan reducir la calidad del servicio.

• Conversión de números de teléfono estándar E164 a direcciones nativas H.323. Esta funcionalidad es imprescindible cuando se pretende establecer comunicación (a través de un gateway) con la red telefónica tradicional.

• Control de admisión de gateways y terminales en una zona H.323, gestionado a través de mensajes H.225.0/RAS.

• Gestión de los elementos (terminales, gateways y MCUs) pertenecientes a la zona.

• MCU: Es un punto final encargado de dar soporte a las

conferencias entre tres o más puntos finales H.323. Una MCU consta de un controlador multipunto (MC) y uno o más procesadores multipunto (MP).

• Los MCs, que también pueden encontrarse integrados en terminales, gateways o gatekeepers, se encargan de transmitir información de los códecs soportados por los distintos terminales para poder

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así negociar los códecs de audio y vídeo utilizados durante la conferencia.

• Los MPs, por su parte, distribuyen los flujos de audio / datos / vídeo entre los distintos terminales que participan en una multiconferencia.

• Gateway: Permite conectar una red H.323 con otra red no H.323,

como las redes telefónicas SCN basadas en conmutación de circuito. Sus dos funciones básicas son las de traducir los distintos protocolos de establecimiento y fin de llamada empleados por las distintas redes, y realizar la conversión de formatos de audio / vídeo oportuna.

• Procedimiento de Conexión •..1 ESTABLECIMIENTO:

• Uno de los terminales se registra en el guardián utilizando el protocolo RAS (mensajes ARQ y ACF).

• Mediante el protocolo H.225 se manda un mensaje de inicio de llamada (SETUP) con los datos (IP y puerto) de llamante y llamado.

• El terminal llamado contesta con CALL PROCEEDING. • El segundo terminal tiene que registrarse con el

guardián de manera similar al primer terminal. • ALERTING indica el inicio de generación de tono. • CONNECT indica el comienzo de la conexión.

•..2 SEÑALIZACIÓN DE CONTROL: • Se abre una negociación mediante el protocolo H.245,

para establecer quién será maestro y quién esclavo, las capacidades de los participantes y los códecs de audio y vídeo a utilizar. Como punto final de esta negociación se abre el canal de comunicación (direcciones IP, puerto).

•..3 AUDIO (+ DATOS y/o VÍDEO) • Los terminales inician la comunicación y el intercambio

de audio (+ datos y/o vídeo) mediante RTP/RTCP. •..4 DESCONEXIÓN:

• Cualquiera de los participantes activos puede iniciar el proceso de finalización de llamada mediante mensajes CloseLogicalChannel y EndSessionComand d e H.245.

• Posteriormente utilizando H.225 se cierra la conexión con el mensaje RELEASE COMPLETE

• Por último, se liberan los registros con el guardián utilizando mensajes del protocolo RAS.

Protocolo SIP

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El protocolo de iniciación de sesión o Session Initiation Protocol, es un protocolo de señalización utilizado para establecer una “sesión” entre 2 o más participantes, modificar esa sesión y eventualmente terminar esa sesión. Es usado mayoritariamente en los sistemas de Telefonía IP, que fue desarrollado por el IETF (RFC 3261). Cisco está progresivamente adoptando SIP como protocolo en sus sistemas de telefonía IP en detrimento de H.323 y SCCP, Microsoft ha eligido SIP como protocolo para su nuevo OCS (Office Communication Server), y los operadores (de móvil y fijo) también están implantando SIP dentro de su estrategia de convergencia, aprovechando de este modo la escalabilidad e interoperabilidad que nos proporciona el protocolo SIP.

El protocolo SIP actúa de forma transparente, permitiendo el mapeo de nombres y la redirección de servicios ofreciendo así la implementación de la IN (Intelligent Network) de la PSTN o RTC.

Sus principales funciones: • Localización de usuarios (SIP proporciona soporte para la

movilidad). • Capacidades de usuario (SIP permite la negociación de

parámetros). • Disponibilidad del usuario • Establecimiento y mantenimiento de una sesión.

En definitiva, el protocolo SIP permite la interacción entre dispositivos, cosa que se consigue con distintos tipos de mensajes propios del protocolo que abarca esta sección. Dichos mensajes proporcionan capacidades para registrar y/o invitar un usuario a una sesión, negociar los parámetros de una sesión, establecer una comunicación entre dos a más dispositivos y, por último, finalizar sesiones.

Protocolo RTSP

El protocolo de transmisión en tiempo real (Real Time Streaming Protocol), tiene como principal objetivo establecer y controlar uno o muchos flujos sincronizados de datos, ya que sean de audio o video. Básicamente actúa como un mando a distancia médiate la red para servidores multimedia.

Es un protocolo que no está orientado a conexión, sino a mantener una sesión asociada a un identificador, utilizando en la mayoría de los casos TCP para datos de control de reproductor y UDP para los datos de audio y video, aunque también puede usar TCP en caso de que sea necesario. Mientras está en curso la sesión RTSP, el cliente puede

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abrir y cerrar varias conexiones de transporte hacia el servidor para satisfacer las necesidades del protocolo.

Se parece mucho en sintaxis y operación a HTTP de forma que los mecanismos de expansión añadidos a HTTP puedan agregarse a RTSP. Sin embargo, no es totalmente igual, siendo estas algunas de las diferencias entre ellos:

• RTSP introduce nuevos métodos y tiene un identificador de protocolo diferente.

• Un servidor RTSP necesita mantener el estado de la conexión al contrario de HTTP.

• Tanto el servidor como el cliente pueden lanzar peticiones. • Los datos son transportados por un protocolo diferente.

El protocolo soporta las siguientes operaciones: Recuperar contenidos multimedia del servidor: El cliente puede solicitar la descripción de una presentación por HTTP o cualquier otro método. Si la presentación es multicast, la descripción contiene los puertos y las direcciones que serán usados. Si la presentación es unicast el cliente es el que proporciona el destino por motivos de seguridad. Invitación de un servidor multimedia a una conferencia: Un servidor puede ser invitado a unirse a una conferencia existente en lugar de reproducir la presentación o grabar todo o una parte del contenido. Este modo es útil para aplicaciones de enseñanza distribuida dónde diferentes partes de la conferencia van tomando parte en la discusión. Adición multimedia a una presentación existente: Particularmente para presentaciones en vivo, útil si el servidor puede avisar al cliente sobre los nuevos contenidos disponibles.

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Conclusión

Para concluir podríamos definir que H.323 se encarga básicamente de la transmisión de datos basada en la conmutación de paquetes sin calidad de servicio garantizada, teniendo gran cantidad de sub protocolos que optimizaran su funcionamiento, siendo cada uno de esto, creado o desarrollado para trabajar en un área específica. El protocolo SIP, se especializa en la señalización para el establecimiento, mantenimiento y terminación de secciones entre varios usuarios y el protocolo RTSP que se encarga de gestionar enlaces redundantes.

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Bibliografía

http://www.digimad.es/h261-h263-h264-codecs- video.html

https://blog.sinologic.net/2009-11/codec-g722-ofrecer- audio-calidad.html

https://prezi.com/km4y7jy8sys-/codecs-g711-g726-g728- g729-y-g723/

http://www.voipforo.com/codec/nuevos-codecs-g7111- g7291.php

http://guimi.net/monograficos/G- Redes_de_comunicaciones/G-RCnode67.html

http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/11252/fichero/2- H.323.pdf

http://www.quarea.com/es/sip-session-initiation-protocol https://www.3cx.es/voip-sip/sip/ https://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_de_transmisi%

C3%B3n_en_tiempo_real#Peticiones_RTSP http://profesores.elo.utfsm.cl/~agv/elo323/2s10/projects/

ApablazaBustamante/index.html

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