基于itu-tt.120协议族的数据会议的设计和实现.doc

基于ITU-T T.120协议族的数据会议的设计和实现摘要数据会议系统是实现远程通信、实时协作、指挥和学习的有效 工具国际电信联盟（ITU）为远程数据会议系统制定了专门的标准：T.120系列标 准本文从数据会议系统期望实现的功能引入，介绍了数据会议系统的设计原理 （T.120协议族），系统设计方案，并举例介绍了系统部分模块的内部逻辑实现 关键词 数据会议，T.120协议，GCC （通用会议控制），MCS （多点通信服务） 1引言随着信息的普及和全球化的发展，人们对实时通信的需求止在与日俱增商务 单位和大众都期待能够通过信息网络，更快的进行远程协作，达到信息交流的H 的远程教育，远程商务洽谈，远程咨询等活动小，除了实时视频，音频的交流 外，实吋信息共亨的需求也不断增加因此，在进行视频会议、音频会议的同吋, 能够支持文档通信、应用程序共亨、电子白板通信的数据会议也同样成为不可缺 少的信息交流手段和视频会议，音频会议不同，数据会议的概念是通过文档会议和应用共亨实现 数据信息的远程共亨现今的多媒体数据会议，可以包括Web会议，文本聊天, 应用共亨，表现技术等国际上公认的数据会议标准是ITU-TT.120标准。

T.120 协议属于ITU-T H.323的一部分，支持多点会议通信，会议管理和数据应用T. 120 底层强大可靠的群组通信协议，使在该协议基础上的数据会议系统可以在复杂的 网络环境下应用因此，数据会议的上层应用，包括电子白板、应用程序共享、 文件传输、实时聊天等，都可在群组通信的基础上准确的进行数据传输2系统设计2」功能需求现今，Windows的Netmeeling客户端能实现点对点的数据传输功能，而我们要 实现的是IP网上多人的数据会议希望实现的功能有：—数据会议的发起/结束；—主席邀请其它成员参加数据会议；收到邀请的成员加入数据会议；会议成员 退出会议；—数据会议成员之间的应用程序共亨/实时电子白板/聊天/文件传输 要实现数据会议的功能，可将整个系统设计为Client/Server的模型：图1数据会议功能流程2.2设计原理服务器端的设计，基于ITU-T的数据会议标准T.120o H.323制定了无QoS （服 务质量）保证的分组网络PBN （packet Based Networks）上的多媒体通信系统标 准，这些网络包扌舌基于TCP/IP、IPX分纽交换的以太网、快速以太网、令牌网、 FDDI等。

T.120协议在H.323协议中展于终端应用协议，同视频编解码（H.263/ H.261）、音频编解码（H.723J等）、H.245 （控制单元）共同组成H.323的终端 协议框图T.I20包括从T.120到T.128 一系列协议栈：图2T.120协议栈 在IP网上，T.120处于传输层以上，数据通道和呼叫信号通 道都用TCP控制T.120作为应用层协议，上层提供了与底层网络无关的数据传 输服务，并根据协作应用的需要定义了在协同工作环境中的一•些基木数据应用协 议T.120的分层结构可以分成两大部分来考虑，即底层的核心通信架构和高层的 应用协议底层的核心通信架构包括T.123 （多媒体数据会议特殊数据网络协议 栈），T. 122（声音图像和声音视觉会议服务定义多点通信业务），T.125 （多点通信 服务协议特点）和T.124 （普通会议控制），它们在会议和群组工作的环境中提供 了多点数据通信服务的机制高层应用协议包括T.126和T.127等，它们定义了 用于数据会议的具体应用的方法和协议标准，例如电子白板和文件传输等2.3系统模块设计服务器可按照此协议栈，分为以下几个模块设计：n节点控制器（Node Controller）：负责管理控制整个会议的活动，也负责控制 本地节点的所有活动，它使用GCC提供的服务。

n通用会议管理模块（GCC）：会议建立、中止；会议名册管理；应用名册管 理；应用注册表；会议主席控制n多点通讯服务模块（MCS）提供域管理功能：包括域的建立、撤销、合并，域用户的接入与退出等 提供信道管理功能：包括信道加入、退出，专有信道的召集、撤销等管理功能 数据传送功能：提供带优先级的一到多点的数据传送服务，提供数据分段能力, n X.224 服务模块（X.224）对上（MCS层）提供数据连结和传送服务接口包括对下（网络层），需要网络层提供相应的数据连结和传输服务对IP网，使用TCP作为网络层流服务，在其上封装TPKT协议n BER/PER 编解码模块（BER/PER）实现ASN」基本类型的BER/PER编解码实现MCS消息（PDU）的BER/PER编解码实现GCC消息（PDU）的BER/PER编解码图3 DCS服务器模块逻辑关系各功能模块之间的逻辑关系可作这样的设计（图3）：n节点控制器（Node Controller）与GCC的逻辑关系（1） 点控制器通过函数调用使用GCC提供的服务，通过通知消息来接受、响应 来自GCC的应答和证实2） 为发起方，节点控制器向GCC发起创建会议，邀请节点加入会议，中止会 议等服务请求，GCC收到服务请求后，进行内部处理，并根据需要使用BER/PER 编解码模块提供的服务把请求翻译成PDU,再使用MCS提供的服务把请求送至 网络层。

最终GCC会向节点控制器发送证实（confirm）消息以响应最初的请求3） 作为接受方，节点控制器会收到来自GCC的Indication消息，告知某个事 件发生，如创建会议的Indication消息，节点控制器需要对此进行处理，并回送 Respnse 消息n GCC与MCS的逻辑关系（1） CC在MCS之上建立会议控制功能GCC使用MCS提供的域管理功能来 管理会议，（2） 节点控制器发起创建会议请求时，GCC会把创建会议请求编码为PDU,并 作为参数调用 MCS 提供的 MCS-Connect-Provider 服务，MCS-Connect-Provider 服务完成下层具体的消息交互过程，最终返回一个confirm消息给GCC3） GCC 使用 MCS 层提供的 MCS-Connect-Provider, MCS-Send-Data, MCS-Uniform-Send-Data服务，GCCPDU包含在这些服务的UserData字段中n MCS与X.224的逻辑关系X224完成网络层数据传送功能,MCS完成多点的数据传送功能MCS 通过向X224发起T-CONNECT请求，或接受X224来的T-CONNECT指示，来 完成MCS域的建立。

MCS通过向X224发起T-DATA请求，或接受X224来的T-DATA指示，来完 成MCSPDU的传送3实现方案3」服务器模块实现按照T.120协议栈，通用会议管理（GCC）模块的实现基于T.124协议GCC 是一个能力集，其它模块通过调用GCC的服务原语集，也就是功能函数的接口 來调用GCC的服务因此，GCC模块的实现也就是原语API的实现我们在 Solaris ±开发DCS服务器，使用C++来编写API内部功能，包括的原语有会 议创建终止(GCC-Conference-Create / GCC-Conference-Terminate),会议增力口/邀请 节(GCC-Conference-Add/ GCC-Conference-Invite )，会议信息库管理维护 ( GCC-Conference-Announce-Presence 宣 布 节 点 加 入 /GCC-Conference-Roster-Inquire 信息查询)，会议领导权管理 (GCC-Conductor-Assign / GCC-Conductor-Release)等等GCC 和其它模块通信, 采用原语方式进行调用和消息传递。

以丄每种原语都分为请求(Request).指示 (Indication响应(Response)和确认(Confirm)四步交互机制来完成一个操 作流程创建会议的时候，用户节点先调用GCC里的GCCConferenceCreate建 立会议，接着GCC调用MCS中的建立连接函数MCSConnectProvider传递请求 数据包，数据包中包含会议名称、会议模式和权限信息等MCS收到指示消息 后，通知该端的GCC接收消息,GCC发出响应消息并将响应数据报传到对等层 会议创建后，每个会议都有一个对应的信息库，维护和管理整个会议的数据处于GCC下层的多点通信服务模块MCS,实现数据会议服务器的基本通信功 能，所有上层的功能都通过MCS层提供的服务向其它与会节点发送数据，同时 MCS调用协议栈中下层的T.123传输协议来实现通信的底层服务基于T.122和 T.I25的MCS模块也通过提供服务原语的方式与外部模块通信MCS实现对域, 通道，令牌，和多点传输儿个方面的管理这里举例讲一下域的概念和实现域 (Domain)在MCS中是一个树型层次结构，为相互连接的MCS用户划定了数 据传输的边界MCS建立连接后，将一个用户实体绑定到指定的域中，上层通 过调用MCS_Connect_Provider原语与远端节点建立连接并绑定域。

然后通过 MCS_Attach_User原语将应用用户与域联系服务器中建立一个域之后，将域信 息放在一个结构信息中，该结构包括域状态，域标志，下层连接数和该域中所有 用户的域信息表，从而区分各个不同的客户端连接客户端的域信息结构同样也 记录自己域的状态，标志，和下层连接客户端调用MCSConnectProviderRequest 原语加入服务器已经建立的域中，接着就可以调用MCSChannelJoinRequest函数 建立通道域通道的信息结构包括通道类型，通道标志，通道中的用户标志一 个特定标志的通道在域中是唯一的，该域将所有通道的结构信息以队列的方式保 存起来，从而便于通道信息的修改和维护用通道进行据传输的时候，可使用一 个统一定序数据传输方式，由MCSUniformSendData原语实现，信息将统一发送 给通道内所有的用户，从而，就可实现当一个客户端打开电子白板，会议中所有 其它用户都能收到消息并且自动打开电子白板MCS的下层通信，将调用X224服务模块X.224在传输层Z上，调用传输层 服务，将传输层提供的服务封装在服务原语中，实现TCP连接X.224基于T.123 协议，在TCP±引入了 TPKT协议包对运输传输协议数据单元TPDU进行封装。

TPKT头加在TPDU头之上，独立于TPDU,包括最高TPKE长，最低TPKT长 和版本号、保留号(拓展用)X.224模块对上层MCS传来的TSDU加头下传， 对收到的TPKT包解头并上报下层封装的TCP服务，包括建立连接，打开监 听，数据发送，关闭连接等我们可以把整个TCP通信分为几个线程：监听线 程，用来监听TCP连接；服务器和客户端各自的网络连接线程，用来连接对方 和进行数据包收发；服务器和客户端各自的处理线程，用来处理上层MCS请求 事件和收到包之后的处理操作数据包以先进先出的队列存储，防止丢包和阻塞 在IP网上，我们就调用支持组播通信的Winsock2API进行功能的封装，就可以 实现TCP连接了3.2客户端实现在客户端这边，我们可以使用Windows提供的Netmeeting APL NetMeeting 身是基于Microsoft COM技术设计，提供了一整套接口函数，使我们可以跳过客 户端网络通信的底层技术细节，在Netmeeting的基础上进行二次开发由于每 个COM对象都有一个相应的Notification对象，它在运行时刻获得COM对象的 事件客户端召开会议的流程可以这样：1 •客户端给服务器发送创建会议的消息, 这。