các giao thức báo hiệu trong voip - chuyên đề mạng viễn thông

Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
LỜI MỞ ĐẦU
o0o
Trong những năm gần đây, công nghệ mạng viễn thông đã có những
bước tiến vững chắc, được minh họa bởi nhu cầu ngày càng tăng của các dịch
vụ. Các nhà nghiên cứu thiết kế hệ thống quang và mạng nhận thấy bản thân
chúng là nhu cầu trường tồn để làm tăng thêm dung lượng và truyền thông
đường dài. Tất nhiên có một sự cạnh tranh mạnh mẽ giữa hệ thống tuyến tính
và phi tuyến. Để đảm bảo việc truyền tín hiệu được thông suốt phải cần có
những công nghệ và các giao thức báo hiệu.
Việc nghiên cứu hệ thống các giao thức báo hiệu trong VoIP được đề ra trên
nhiều khía cạnh. Trong phần trình bày của chuyên đề chúng em tập trung vào
các vấn đề cơ bản nhất của hệ thống giao thức báo hiệu trong VoIP.
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng chắc chắn trong phạm vi chuyên đề này
chưa thể hoàn chỉnh các vấn đề nêu ra. Chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến
của các thầy cô giáo và các bạn. Chúng Em xin chân thành cảm ơn !
Chuyên đề của chúng em gồm 3 chương:
Chương I: Tổng quan về mạng VoIP.
Chương II: Kiến trúc hệ thống VoIP.
Chương III: Các giao thức báo hiệu VoIP.
L10CQVT3B-Nhóm V 1
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VoIP
1.1. Tổng quan về mạng VoIP
Đầu năm 1995 công ty VOCALTEC đưa ra thị trường sản phẩm phần
mềm thực hiện cuộc thoại qua Internet đầu tiên trên thế giới. Sau đó có nhiều
công ty đã tham gia vào lĩnh vực này. Tháng 3 năm 1996, VOLCALTEC kết
hợp với DIALOGIC tung ra thị trường sản phẩm kết nối mạng PSTN và
Internet. Hiệp hội các nhà sản xuất thoại qua mạng máy tính đã sớm ra đời và
thực hiện chuẩn hoá dịch vụ thoại qua mạng Internet. Việc truyền thoại qua
internet đã gây được chú ý lớn trong những năm qua và đã dần được ứng dụng

rộng rãi trong thực tế.
Có thể định nghĩa: Voice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ
cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của
mạng Internet. VoIP là một trong những công nghệ viễn thông đang được quan
tâm nhất hiện nay không chỉ đối với các nhà khai thác, các nhà sản xuất mà còn
cả với người sử dụng dịch vụ. VoIP có thể vừa thực hiện cuộc gọi thoại như
trên mạng điện thoại kênh truyền thống (PSTN) đồng thời truyền dữ liệu trên
cơ sở mạng truyền dữ liệu. Như vậy, nó đã tận dụng được sức mạnh và sự phát
triển vượt bậc của mạng IP vốn chỉ được sử dụng để truyền dữ liệu thông
thường.
Để có thể hiểu được những ưu điểm của VoIP mang lại, trước hết chúng ta
đi vào nghiên cứu sự khác biệt giữa mạng kênh PSTN hiện có với mạng
chuyển mạch gói nói chung và mạng VoIP nói riêng.
Kỹ thuật chuyển mạch kênh (Circuit Switching): Một đặc trưng nổi
bật của kĩ thuật này là hai trạm muốn trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng
sẽ được thiết lập một “ kênh” (circuit) cố định, kênh kết nối này được duy trì và
dành riêng cho hai trạm cho tới khi cuộc truyền tin kết thúc. Thông tin cuộc gọi
là trong suốt. Quá trình thiết lập cuộc gọi tiến hành gồm 3 giai đoạn:
• Giai đoạn thiết lập kêt nối: Thực chất quá trình này là liên kết các tuyến
giữa các trạm trên mạng thành một tuyến (kênh) duy nhất dành riêng
cho cuộc gọi. Kênh này đối với PSTN là 64kb/s (do bộ mã hóa PCM có
tốc độ lấy mẫu tiếng nói 8kb/s và được mã hóa 8 bit).
L10CQVT3B-Nhóm V 2
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
• Giai đoạn truyền tin: Thông tin cuộc gọi là trong suốt. Sự trong suốt thể
hiện qua hai yếu tố: thông tin không bị thay đổi khi truyền qua mạng và
độ trễ nhỏ.
• Giai đoạn giải phóng (huỷ bỏ) kết nối: Sau khi cuộc gọi kết thúc, kênh
sẽ được giải phóng để phục vụ cho các cuộc gọi khác.
Qua đó, ta nhận thấy mạng chuyển mạch kênh có những ưu điểm nổi bật

như chất lượng đường truyền tốt, ổn định, có độ trễ nhỏ. Các thiết bị mạng của
chuyển mạch kênh đơn giản, có tính ổn định cao, chống nhiễu tốt. Nhưng ta
cũng không thể không nhắc tới những hạn chế của phương thức truyền dữ liệu
này như:
• Sử dụng băng thông không hiệu quả: Tính không hiệu quả này thể hiện
qua hai yếu tố. Thứ nhất, độ rộng băng thông cố định 64k/s. Thứ hai là
kênh là dành riêng cho một cuộc gọi nhất định. Như vậy, ngay cả khi tín
hiệu thoại là “lặng” (không có dữ liệu) thì kênh vẫn không được chia sẻ
cho cuộc gọi khác.
• Tính an toàn: Do tín hiệu thoại được gửi nguyên bản trên đường truyền
nên rất dễ bị nghe trộm. Ngoài ra, đường dây thuê bao hoàn toàn có thể
bị lợi dụng để an trộm cước viễn thông.
• Khả năng mở rộng của mạng kênh kém: Thứ nhất là do cơ sở hạ tầng
khó năng cấp và tương thích với các thiết bị cũ. Thứ hai, đó là hạn chế
của hệ thống báo hiệu vốn đã được sử dụng từ trước đó không có khả
năng tùy biến cao.
Kỹ thuật chuyển mạch gói (Packet Switching): Trong chuyển mạch gói
mỗi bản tin được chia thành các gói tin (packet), có khuôn dạng được quy định
trước. Trong mỗi gói cũng có chứa thông tin điều khiển: địa chỉ trạm nguồn,
địa chỉ trạm đích và số thứ tự của gói tin,…Các thông tin điều khiển được tối
thiểu, chứa các thông tin mà mạng yêu cầu để có thể định tuyến được cho các
gói tin qua mạng và đưa nó tới đích. Tại mỗi node trên tuyến gói tin được nhận,
nhớ và sau đó thì chuyển tiếp cho tới chạm đích. Vì kỹ thuật chuyển mạch gói
trong quá trình truyền tin có thể được định tuyến động để truyền tin. Điều khó
khăn nhất đối với chuyển mạch gói là việc tập hợp các gói tin để tạo bản tin
bản đầu đặc biệt là khi mà các gói tin được truyền theo nhiều con đường khác
nhau tới trạm đích. Chính vì lý do trên mà các gói tin cần phải được đánh dấu
số thứ tự, điều này có tác dụng, chống lặp, sửa sai và có thể truyền lại khi hiên
tượng mất gói xảy ra.
L10CQVT3B-Nhóm V 3

Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
Các ưu điểm của chuyển mạch gói:
• Mềm dẻo và hiệu suất truyền tin cao: Hiệu suất sử dụng đường truyền
rất cao vì trong chuyển mạch gói không có khái niệm kênh cố định và
dành riêng, mỗi đường truyền giữa các node có thể được các trạm cùng
chia sẻ cho để truyền tin, các gói tin sắp hàng và truyền theo tốc độ rất
nhanh trên đường truyền.
• Khả năng tryền ưu tiên: Chuyển mạch gói còn có thể sắp thứ tự cho các
gói để có thể truyền đi theo mức độ ưu tiên. Trong chuyển mạch gói số
cuộc gọi bị từ chối ít hơn nhưng phải chấp nhận một nhược điểm vi thời
gian trễ sẽ tăng lên.
• Khả năng cung cấp nhiều dịch vụ thoại và phi thoại.
• Thích nghi tốt nếu như có lỗi xảy ra: Đặc tính này có được là nhờ khả
năng định tuyến động của mạng.
Bên cạnh những ưu điểm thì mạng chuyển mạch gói cũng bộ lộ những
nhược điểm như:
• Trễ đường truyền lớn: Do đi qua mỗi trạm, dữ liệu được lưu trữ, xử lý
trước khi được truyền đi.
• Độ tin cậy của mạng gói không cao, dễ xảy ra tắc nghẽn, lỗi mất bản tin
• Tính đa đường có thể gây là lặp bản tin, loop làm tăng lưu lượng mạng
không cần thiết.
• Tính bảo mật trên đường truyền chung là không cao.
1.2. Đặc tính của mạng VoIP
1.2.1. Ưu điểm
• Giảm chi phí: Đây là ưu điểm nổi bật của VoIP so với điện thoại đường
dài thông thường. Chi phí cuộc gọi đường dài chỉ bằng chi phí cho truy
nhập Internet. Một giá cước chung sẽ thực hiện được với mạng Internet
và do đó tiết kiệm đáng kể các dịch vụ thoại và fax. Sự chia sẻ chi phí
thiết bị và thao tác giữa những người sử dụng thoại và dữ liệu cũng tăng
cường hiệu quả sử dụng mạng. Đồng thời kỹ thuật nén thoại tiên tiến

làm giảm tốc độ bit từ 64Kbps xuống dưới 8Kbps, tức là một kênh
64Kbps lúc này có thể phục vụ đồng thời 8 kênh thoại độc lập. Như vậy,
lý dó lớn nhất giúp cho chi phí thực hiện cuộc gọi VoIP thấp chính là
việc sử dụng tối ưu băng thông.
L10CQVT3B-Nhóm V 4
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
• Tích hợp dịch vụ nhiều dịch vụ: Do việc thiết kế cơ sở hạ tầng tích
hợp nên có khả năng hỗ trợ tất cả các hình thức thông tin cho phép
chuẩn hoá tốt hơn và giảm thiểu số thiết bị. Các tín hiệu báo hiệu, thoại
và cả số liệu đều chia sẻ cùng mạng IP. Tích hợp đa dịch vụ sẽ tiết kiệm
chi phí đầu tư nhân lực, chi phí xây dựng các mạng riêng rẽ.
• Thống nhất: Vì con người là nhân tố quan trọng nhưng cũng dễ sai lầm
nhất trong một mạng viễn thông, mọi cơ hội để hợp nhất các thao tác,
loại bỏ các điểm sai sót và thống nhất các điểm thanh toán sẽ rất có ích.
Trong các tổ chức kinh doanh, sự quản lý trên cơ sở SNMP (Simple
Network Management Protocol) có thể được cung cấp cho cả dịch vụ
thoại và dữ liệu sử dụng VoIP. Việc sử dụng thống nhất giao thức IP cho
tất cả các ứng dụng hứa hẹn giảm bớt phức tạp và tăng cường tính mềm
dẻo. Các ứng dụng liên quan như dịch vụ danh bạ và dịch vụ an ninh
mạng có thể được chia sẻ dễ dàng hơn.
• Vấn đề quản lý băng thông: Trong PSTN, băng thông cung cấp cho
một cuộc gọi là cố định. Trong VoIP, băng thông được cung cấp một
cách linh hoạt và mềm dẻo hơn nhiều. Chất lượng của VOIP phụ thuộc
vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là băng thông. Do đó không có sự bắt
buộc nào về mặt thông lượng giữa các thiết bị đầu cuối mà chỉ có các
chuẩn tuỳ vào băng thông có thể của mình, bản thân các đầu cuối có thể
tự điều chỉnh hệ số nén và do đó điều chỉnh được chất lượng cuộc gọi.
• Nâng cao ứng dụng và khả năng mở rộng: Thoại và fax chỉ là các ứng
dụng khởi đầu cho VoIP, các lợi ích trong thời gian dài hơn được mong
đợi từ các ứng dụng đa phương tiện (multimedia) và đa dịch vụ. Tính

linh hoạt của mạng IP cho phép tạo ra nhiều tinh năng mới trong dịch vụ
thoại. Đồng thời tính mềm dẻo còn tạo khả năng mở rộng mạng và các
dịch vụ.
• Tính bảo mật cao: VoIP được xây dựng trên nền tảng Internet vốn
không an toàn, do đó sẽ dẫn đến khả năng các thông tin có thể bị đánh
cắp khi các gói tin bị thu lượm hoặc định tuyến sai địa chỉ một cách cố ý
khi chúng truyền trên mạng. Các giao thức SIP (Session Ineitiation
Protocol – giao thức khởi đầu phiên) có thể thành mật mã và xác nhận
các thông điệp báo hiệu đầu cuối. RTP (Real Time Protocol) hỗ trợ mã
thành mật mã của phương thức truyền thông trên toàn tuyến được mã
hoá thành mật mã đảm bảo truyền thông an toàn.
L10CQVT3B-Nhóm V 5
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
1.2.2. Nhược điểm
• Chất lượng dịch vụ chưa cao: Các mạng số liệu vốn dĩ không phải xây
dựng với mục đích truyền thoại thời gian thực, vì vậy khi truyền thoại
qua mạng số liệu cho chất lượng cuộc gọi không được đảm báo trong
trường hợp mạng xảy ra tắc nghẽn hoặc có độ trễ lớn. Tính thời gian
thực của tín hiệu thoại đòi hỏi chất lượng truyền dữ liệu cao và ổn định.
Một yếu tố làm giảm chất lượng thoại nữa là kỹ thuật nén để tiết kiệm
đường truyền. Nếu nén xuống dung lượng càng thấp thì kỹ thuật nén
càng phức tạp, cho chất lượng không cao và đặc biệt là thời gian xử lý
sẽ lâu, gây trễ.
• Vấn đề tiếng vọng: Nếu như trong mạng thoại, độ trễ thấp nên tiếng
vọng không ảnh hưởng nhiều thì trong mạng IP, do trễ lớn nên tiếng
vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại.
• Kỹ thuật phức tạp: Truyền tín hiệu theo thời gian thực trên mạng
chuyển mạch gói là rất khó thực hiện do mất gói trong mạng là không
thể tránh được và độ trễ không cố định của các gói thông tin khi truyền
trên mạng. Để có được một dịch vụ thoại chấp nhận được, cần thiết phải

có một kỹ thuật nén tín hiệu đạt được những yêu cầu khắt khe: tỉ số nén
lớn (để giảm được tốc độ bit xuống), có khả năng suy đoán và tạo lại
thông tin của các gói bị thất lạc Tốc độ xử lý của các bộ Codec (Coder
and Decoder) phải đủ nhanh để không làm cuộc đàm thoại bị gián đoạn.
Đồng thời cơ sở hạ tầng của mạng cũng cần được nâng cấp lên các công
nghệ mới như Frame Relay, ATM, Để có tốc độ cao hơn hoặc phải có
một cơ chế thực hiện chức năng QoS (Quality of Service). Tất cả các
điều này làm cho kỹ thuật thực hiện điện thoại IP trở nên phức tạp và
không thể thực hiện được trong những năm trước đây
Ngoài ra có thể kể đến tính phức tạp của kỹ thuật và vấn đề bảo mật thông
tin (do Internet nói riêng và mạng IP nói chung vốn có tính rộng khắp và hỗn
hợp, không có gì bảo đảm rằng thông tin cá nhân được giữ bí mật).
1.3. Yêu cầu chất lượng đối với VoIP
Từ những nhược điểm chính của mạng chuyển mạch gói đã đặt ra những
yêu cầu cho VoIP như sau:
• Chất lượng thoại phải ổn định, độ trễ chấp nhận được.
L10CQVT3B-Nhóm V 6
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
• Mạng IP cơ bản phải đáp ứng được những tiêu chí hoạt động khắt khe
gồm giảm thiểu việc không chấp nhận cuộc gọi, mất mát gói và mất liên
lạc. Điều này đòi hỏi ngay cả trong trường hợp mạng bị nghẽn hoặc khi
nhiều người sử dụng chung tài nguyên của mạng cùng một lúc.
• Việc báo hiệu có thể tương tác được với báo hiệu của mạng PSTN.
• Quản lý hệ thống an toàn, địa chỉ hoá và thanh toán phải được cung cấp,
tốt nhất là được hợp nhất với các hệ thống hỗ trợ hoạt động PSTN.
L10CQVT3B-Nhóm V 7
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VoIP
2.1 Kiến trúc của mạng VoIP:
Theo tiêu chuẩn của tổ chức ETSI, cấu hình chuẩn của mạng VoIP có thể gồm

các phần sau :
• Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng IP.
• Mạng xương sống mạng truy nhập IP.
• Gateway điều khiển phương tiện.
• Gateway phương tiện.
• Gateway báo hiệu.
• Gatekeeper (GK)
• Mạng chuyển mạch.
• Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng điện thoại SCN
• Các dịch vụ đầu cuối.
2.1.1 Các giao diện chuẩn của mạng VoIP
Các giao diện chuẩn của mạng VOIP gồm có:
• Giao diện A: giao diện giữa thiết bị đầu cuối H323 và GK.
• Giao diện B: giao diện giữa thiết bị đầu cuối với gateway phương tiện.
• Giao diện C: giao diện giữa gateway điều khiển phương tiện và GK.
• Gaio diện D: giao diện giữa hai GK.
• Giao diện E: có hai loại giao diện Ea và Eb, trong đó Ea giao diện giữa
gateway phương và mạng chuyển mạch và Eb là giao diện giữa gateway
báo hiệu với mạng SCN.
• Giao diện F: giao diện giữa thiết bị đầu cuối với gateway điều khiên
phương tiện.
• Giao diện G: giao diện giữa thiết bị đầu cuổi và gatekeeper.
• Giao diện H: giao diện giữa thiết bị đầu cuối và mạng truy nhập IP.
• Giao diện I: giao diện giữa mạng truy nhập IP và mạng xương sống IP.
• Giao diện J: giao diện giữa gateway báo hiệu và gateway điều khiển
phương tiện.
• Giao diện G: giao diện giữa gateway điều khiển phương tiện và gateway
phương tiên.
Mỗi thiết bị đầu cuối giao tiếp với một GK và giao tiếp này giống như giao
tiếp giữa thiết bị đầu cuối và GW .Có thể mỗi GK quản lý một vùng có thể

nhiều GK chia nhau quản lý từng phần của một cung trong trường hợp một số
vùng có nhiều GK .trong vùng quản lý của GK các tín hiệu báo hiệu có thể
được chuyển tiếp qua một hoặc nhiều GK .do đó các GK phải có khả năng trao
đổi các thông tin với nhau khi cuộc gọi có lien quan đến nhiều GK có thể sử
L10CQVT3B-Nhóm V 8
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
dụng nhiều cách thức để nối hai GK hoặc một GK và một GW như :dành
riêng ,không dành riêng ,theo khoảng cách thời gian hoặc theo nhu cầu
2.2 Các thành phần của mạng VoIP
2.2.1 Thiết bị đầu cuối
Một thiết bị đầu cuối là một nút trong cấu hình chuẩn của mạng VOIP nó có
thể được kết nối với mạng siwr dụng một trong các giao diện truy nhập .Một
thiết bị đầu cuối có thể cho phép một thuê bao trong mạng IP thực hiện một
cuộc gọi tới một thuê bao khac trong mạng chuyển mạch.Các cuộc gọi sẽ được
nằm dưới sự giám sát cỏa GK của thiết bị đầu cuối mà thuê bao đã được đăng
ký .Một thiết bị đầu cuối có thể bao gồm các khối chức năng sau:
* Chức năng đầu cuối H225: thu và nhận các bản tin H225.
* Chắc năng đầu cuối h245: thu và nhận các bản tin H245.
* Bảo mật kênh truyền tải: đảm bào tính bảo mật của kênh truyền tải thông tin
kết nối với thiết bị cuối.
*Bảo mật kênh báo hiệu: đảm bảo tính bảo mật kênh báo hiệu kết nối với thiết
bị đầu cuối.
*Chức năng xác nhận j: thiết lập đặc điểm nhận dạng khách hàng ,thiết bị hoặc
phần tử mạng.
*Chức năng nhận –không nhận bằng chứng thu thập:các thông tin dùng để xác
nhận là bản tin báo hiệu hoặc bản tin chứa thông tin đã được truyền hoặc nhận
chưa.
* Chức năng quản lý giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
* Chức năng ghi các bản tin sử dụng xác định và ghi lại các thông tin về sự
kiện truy nhập .cảnh báo) và tài nguyên.

* Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: Báo cáo các bản tin sử dụng đc ghi
ra thiết bị ngoại vi.
L10CQVT3B-Nhóm V 9
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
2.2.2 Mạng tuy nhập IP
Mạng truy nhập IP cho phép thiết bị đầu cuối ,gateway ,gatekeeper truy nhập
vào mạng IP thông qua cơ sở hạ tầng sẵn có .Một vài loại giao diện chuẩn truy
nhập IP được sử dụng trong cấu hình chuẩn của mạng VOIP là:
• Truy nhập PSTN
• Truy nhập ISDN
• Truy nhập LAN
• Truy nhập cáp, DSL
• Truy nhập GSM
Trên đây không phải là tất cả các giao diện truy nhập IP,bởi còn một vài loại
khác đang được nghiên cứu để sử dụng trong mạng VOIP .Đặc điểm của các
giao diện này là có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng và tính bảo mật của cuộc
gọi VOIP
2.2.3 Gatekeeper
Gatekeeper là phần tử mạng chịu trách nhiệm quản lý việc đăng ký chấp nhận
trạng thái của các thiết bị đầu cuối và gateway, gatekeeper có thể tham gia vào
việc quản lý vùng, xử lý cuộc gọi vào báo hiệu cuộc gọi. Nó xác định định
tuyến để truyền báo hiệu cuộc gọi và báo hiệu cuộc gọi. Nó xác định định
tuyến để truyền báo hiệu cuộc gọi và nội dung đối với mỗi cuộc gọi.
Gatekeeper bao gồm các khối chức năng sau:
• Chuyển đổi vị trí E164: Chuyển đổi từ địa chỉ E164 sang tên gọi H323
• Chuyển đổi tên gọi H323: Chuyển đổi từ tên gọi H323 sang E164.
• Chuyển đổi địa chỉ h225.0: Chuyển đổi từ từ tên gọi H323 sang địa chỉ
IP để truyền hoặc nhận các bản tin H225.0 và truyền tải IP để truyền các
bản tin H225.0 bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp mạng.
• Dịch địa chỉ kênh thông tin: Nhận và truyền tải địa chỉ IP của các kênh

truyền tải thông tin, bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp mạng.
• Dịch địa chỉ kênh H245: Nhận và truyền địa chỉ IP phục vụ cho báo hiệu
H245, bao gồm cả mã lựa chọn cho nhà cung cấp mạng.
• GKH225.0 Truyền nhận các bản tin H225.0.
• Giao tiếp giữa các GK: Thực hiện trao đổi thông tin giữa các GK.
• Đăng ký: cung cấp các thông tin cần đăng ký khi yêu cầu dịch vụ.
• Xác nhận: thiết lập các đặc điểm nhận dạng của khách hàng, thiết bị đầu
cuối hoặc các phần tử mạng.
• Điều khiển GK chấp nhận kênh thông tin: Cho phép hoặc không cho
phép sử dụng các kênh truyền tải thông tin.
L10CQVT3B-Nhóm V 10
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
• Bảo mật kênh báo hiệu: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo hiệu kết nối
GK với thiết bị đầu cuối.
• Tính cước: thu nhập thông tin để tính cước.
• Điều chỉnh tốc độ và giá cước: xác định tộc độ và giá cước sử dụng.
• Chức năng quản lý giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
• Chức năng ghi các bản tin sử dụng: báo cáo bản tin sử dụng đã được ghi
vào thiết bị ngoại vi.
2.2.4 Gateway
Một gateway có thể kết nối vật lý một hoặc nhiều mạng IP với một hoặc nhiều
mạng SCN. Một gateway có thể bao gồm: gateway báo hiệu, gateway điều
khiển phương tiện và gateway phương tiện .Một hay một số chức năng này có
thể thực hiện bởi GK hoặc một GW khác.
2.2.4.1 Gateway báo hiệu (SGW):
SGW cung cấp kênh báo hiệu giữa mạng IP và mạng SCN, SGW là phần tử
trung gian chuyển đổi báo hiệu trong mạng IP và báo hiệu trong mạng SCN
.SGW bao gồm các chức năng sau:
• Kết nối các giao thức điều khiển cuộc gọi.
• Kết nối báo hiệu từ mạng SCN: phối hợp hoạt động với chức năng bái

hiệu của gateway điều khiển phương tiện.
• Chức năng báo hiệu: chuyển đỏi giữa báo hiệu IP với báo hiệu mạng
SCN khi phối hợp hoạt động với gateway điều khiển phương tiện.
Bảo mật kênh báo hiệu: đảm bào tính năng bảo mật của kênh báo hiệutừ GW
• Chức năng ghi các bảo tin sử dụng: xác định và ghi các bản tin báo hiệu
và bảo tin thông tin truyền và nhận.
• Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng :báo cáo các bản tin sử dụng ra
thiết bị ngoại vi
OAM &P: vận hành quản lý và bảo dưỡng thông qua các giao diện logic cung
cấp cac thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi tới các phần
tử quản lý hệ thống
• Chức năng quản lý: giao diện với hệ thống quản lý mạng.
• Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết nối mạng chuyển mạch gói .
2.2.4.2 Gateway truyền tải kênh thoại:
MGW cung cấp phương tiện để thực hiện chức năng chuyển đổi mã hóa .Nó
chuyển đổi giữa các mã hóa truyền trong mạng IP (mã này được truyền trên
L10CQVT3B-Nhóm V 11
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
kênh RTP/UDP/IP) với các mã hóa truyền trong mạng SCN (mã PCM GSM).
MGW bao gồm các chức năng sau:
• Chức năng chuyển đổi địa chỉ kênh thông tin: cung cấp địa chỉ IP cho
các kênh truyền và nhận.
• Chức năng chuyển đổi luồng: chuyển đổi giữa các luồng thông tin giữa
mạng IP và mạng SCN bao gồm việc chuyển đổi mã hóa và triệt tiếng
vọng.
• Chức năng dịch mã hóa: định tuyến các luồng thông tin giữa mạng IP và
mạng SCN.
• Bảo mật kênh thông tin: đảm bảo tính riêng tư của kênh thông tin giữa
mạng IP và mạng SCN .bảo mật kênh thông tin bao gồm tất cả các phần
cứng và giao diện cần thiết để kết cuối cuộc gọi chuyển mạch kênh.nó

phải bao gồm các bộ mã hóa và giải mã PCM luật A (theo tiêu chuẩn
bắc mĩ)và PCM luật U (theo tiêu chuẩn châu âu).
• Kết nối chuyển mạch gói: bao gồm tất cả các giao thức liên quan đến
việc kết nối kênh thông tin trong mạng chuyển mạch gói ,gồm các bộ
mã hóa và giải mã có thể được sử dụng.
• Giao diện với mạng SCN: kết cuối và điều khiển các kênh mạng như
kênh DS0 từ mạng SCN.
• Chức năng chuyển đổi kênh thông tin giữa IP và SCN: chuyển đổi giữa
kênh mang thông tin thoại ,fax ,số liệu của SCN và các gói dữ liệu trong
mạng chuyển mạch gói .Nó cũng thực hiện chức năng xử lý tín hiệu
thích hợp như: nén tín hiệu thoại ,triệt tiếng vọng ,triết khoảng im
lặng ,mã hóa ,chuyển đổi tín hiệu fax .điều tiết tốc độ cho modem tương
tự,thêm vào đó nó còn thực hiện chuyển đổi giữa tín hiệu DTMF trong
mạng SCN và các tín hiệu thích hợp trong mạng chuyển mạch gói khi
mà các bộ mã hóa tín hiệu thoại không mã hóa tín hiệu DTMF. Chức
năng chuyển đổi kênh thông tin giữa IP và SCN cũng có thể thu nhập
thông tin và lưu lượng gói và chất lượng kênh đối với mỗi cuộc gọi để
sử dụng trong việc báo cáo chi tiết và điều khiển cuộc gọi.
• Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định và ghi các bản tin báo hiệu
ca các bản tin thông tin truyền, nhận.
• Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin sử dụng ra
thiết bị ngoại vi.
• OAM&P vận hành quản lý và bảo dưỡng thông qua các giao diện logic
cung cấp các thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi
tới các phần tử quản lý hệ thống.
• Chức năng quản lý: giao diện với hệ thông quản lý mạng.
• Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết cuối mạng chuyển mạng gói.
2.2.4.3 Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại (MGWC):
L10CQVT3B-Nhóm V 12
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP

MGWC đóng vai trò phần tử kết nối MGW và SGW và GK .Nó cung cấp chức
năng xử lý cuộc gọi cho GK điều khiển MGW nhận thông tin báo hiệu SCN từ
SGW và thông tin báo hiệu IP từ GK .GMWC bao gồm các khối chức năng
sau:
• Chức năng GW H225.0 truyền nhận các bản tin H225.0.
• Chức năng GW h245 truyền nhận các bản tin H245.
• Chức năng xác nhận: thiết lập đặc điểm nhận dạng của người sử dụng
thiết bị hoặc phần thử mạng.
• Chức năng điều khiển GW chấp nhận luồng dữ liệu: cho phép hoặc
không cho phép một luồng dữ liệu.
• Non-repudiaiton evidence gathering: thu thập thông tin dùng để xác
nhận là bản tin báo hiệu hoặc là bản tin chứa thông tin đã được truyền
hoặc nhận chưa.
• Báo hiệu chuyển mạch gói: bao gồm tất cả các loại báo hiệu cuộc gọi có
thể thực hiện bởi các đầu cuối trong mạng.ví dụ theo chuẩn H323 thì
bao gồm: H225, Q913 H225.0RAS VÀ H 245 đối với một đầu cuối
H323 chỉ nhận thì nó bao gồm H225.0 RAS mà không bao gồm H245.
• Giao diện báo hiệu chuyển mạch gói: kết cuối giao thức báo hiệu
chuyển mạch gói .Nó chỉ lưu lại vừa đủ thông tin trạng thái để quản lý
giao diện.Về thực chất giao diện báo hiệu mạng chuyển mạnh gói trong
MGWC không kết nối trực tiếp với MGW như là các thông tin truyền từ
MGWC tới MGW thông qua chức năng điều khiển cuộc gọi.
• Điều khiển GW: bao gồm các chức năng điều khiển kết nối logic, quản
lý tài nguyên .chuyển đồi giao diện.
• Giám sát tài nguyên từ xa: bao gồm giám sát độ khả dụng của các kênh
trung kế của MGW. Dải thông và độ khả dụng cho tỷ lệ định tuyến
thành công cuộc trong IP.
• Chức năng điều khiển cuộc gọi: Lưu giữ các trạng thái cuộc gọi của GW
.chức năng điều khiển cuộc gọi bao gồm tất cả chức năng điều khiển kết
nối logic của GW.

• Quản lý tài nguyên MGW: cấp phát tài nguyên cho MGW.
• Chức năng báo hiệu: chuyển đổi giữa báo hiệu mạng IP và báo hiệu
mạng SCN trong phối hợp hoạt động với SGW.
• Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định và ghi lại các thông tin về
sự kiện (truy nhập, cảnh báo) và tài nguyên.
• Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bải tin sử dụng
được ghi ra thiết bị ngoại vi.
• OAM &P: vận hành quản lý và bảo dưỡng thông qua các giao diện logic
cung các thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi tới
các phần tử quản lý hệ thống.
• Chức năng quản lý: giao diện với hệ thống quản lý mạng.
L10CQVT3B-Nhóm V 13
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
• Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết nối mạng chuyển mạch gói .
L10CQVT3B-Nhóm V 14
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
CHƯƠNG III: MẠNG VOIP VỚI CÁC GIAO THỨC
BÁO HIỆU H.323/SIP
Trong chương một của đồ án đã đề cập đến một mô hình tổng quan về
mạng VoIP. Trên thực tế, từ khi dịch vụ mạng VoIP hình thành và phát triển các
tổ chức quốc tế và các nhà khai thác dịch vụ mạng luôn tìm kiếm các công cụ
khai thác hiệu quả nhất. Dựa trên các bộ giao thức khác nhau, mô hình mạng
VoIP cũng thay đổi theo với các chuẩn phù hợp với các giao thức đó. Trong
chương này của đồ án sẽ trình bày chi tiết về mô hình mạng với chuẩn được
ứng dụng.
3.1. MẠNG VoIP VỚI CHUẨN H.323 [1],[4]
Khi đề cập đến thoại IP, tiêu chuẩn quốc tế thường được đề cập đến là
H.323. Giao thức H.323 được phát triển bởi ITU-T, H.323 cung cấp nền tảng
kỹ thuật cho truyền thông đa phương tiện như: Audio thời gian thực, video và
thông tin dữ liệu qua mạng chuyển mạch gói.

H.323 phiên bản đầu tiên được ITU-T đưa ra vào năm 1996. Trong quá
trình phát triển H.323 đã được nâng cấp và sửa đổi để ngày càng hoàn thiện.
Các phiên bản muộn hơn của H.323 được đưa ra vào các năm: H.323 v1 năm
1998, H.323 v2 năm 1999, H.323 v3 năm 2000, H.323 v4 năm 2003, H.323 v5
năm 2005, H.323 v6 năm 2006.
Đi kèm theo chuẩn H.323 là một chồng các giao thức bao gồm chức
năng thiết lập, điều khiển, quản lý thông tin đa phương tiện và quản lý băng
thông, ngoài ra còn cung cấp các giao diện giữa LAN và các mạng khác.
3.1.1. Thành phần mạng VoIP với chuẩn H.323
3.1.1.1. Thiết bị đầu cuối H.323 (H.323 Endpoint)
 Các thiết bị nằm ngoài phạm vi khuyến nghị H.323
 Thiết bị vào ra Video.
 Thiết bị vào ra Audio.
 Thiết bị vào ra số liệu.
 Giao diện mạng LAN.
L10CQVT3B-Nhóm V 15
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
 Giao diện người sử dụng.
 Các phần tử nằm trong phạm vi khuyến nghị H.323
 Bộ mã hoá và giải mã Video.
 Bộ mã hoá và giải mã Audio.
 Bộ đệm nhận dữ liệu.
 Khối điều khiển hệ thống.
 Khối điều khiển theo chuẩn H.245
Sử dụng kênh điều khiển H.245 để mang các bản tin điều khiển điểm
-điểm điều khiển hoạt động của thực thể H.323 đó bao gồm : khả năng trao đổi,
mở và đóng các kênh logic, các yêu cầu chế độ hoạt động thích hợp, điều khiển
luồng bản tin, phát các lệnh và các chỉ thị.
 Điều khiển báo hiệu cuộc gọi
Sử dụng báo hiệu cuộc gọi theo khuyến nghị H.225 để thiết lập một kết

nối giữa hai đầu cuối H.323. Kênh báo hiệu cuộc gọi độc lập với kênh RAS và
kênh điều khiển H.245. Trong hệ thống không có Gatekeeper thì kênh báo hiệu
cuộc gọi được thiết lập giữa hai đầu cuối H.323 tham gia cuộc gọi. Còn trong
hệ thống có Gatekeeper thì kênh báo hiệu cuộc gọi được thiết lập giữa các đầu
cuối và Gatekeeper hoặc giữa hai đầu cuối với nhau, việc lựa chọn phương án
thiết lập kênh báo hiệu cuộc gọi như thế nào là do Gatekeeper quyết định.
 Chức năng báo hiệu RAS
Sử dụng các bản tin H.225 để thực hiện: đăng ký, cho phép dịch vụ, thay
đổi băng thông, trạng thái, các thủ tục tách rời giữa các đầu cuối và Gatekeeper.
L10CQVT3B-Nhóm V 16
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
Hình 3.1.Sơ đồ khối thiết bị đầu cuối H.323
3.1.1.2. Gatekeeper
Một miền H.323 trên cơ sở mạng IP là tập hợp tất cả các đầu cuối được
gán với một bí danh. Mỗi miền được quản trị bởi một Gatekeeper duy nhất, là
trung tâm đầu não, đóng vai trò giám sát mọi hoạt động trong miền đó. Đây là
thành phần tuỳ chọn trong hệ thống VoIP theo chuẩn H.323. Tuy nhiên nếu có
mặt Gatekeeper trong mạng thì các đầu cuối H.323 và các Gateway phải hoạt
động theo các dịch vụ của Gatekeeper đó. Mọi thông tin trao đổi của
Gatekeeper đều được định nghĩa trong RAS. Mỗi người dùng tại đầu cuối được
Gatekeeper gán cho một mức ưu tiên duy nhất. Mức ưu tiên này rất cần thiết
cho cơ chế báo hiệu cuộc gọi mà cùng một lúc nhiều người sử dụng. H.323
định nghĩa cả những tính chất bắt buộc tối thiểu phải có cho Gatekeeper và
những đặc tính tuỳ chọn:
 Các chức năng bắt buộc tối thiểu của một Gatekeeper gồm : Phiên
dịch địa chỉ, điều khiển cho phép truy nhập, điều khiển dải thông,
quản lý miền dịch vụ.
 Các chức năng tuỳ chọn của Gatekeeper gồm có: Báo hiệu điều
khiển cuộc gọi, cấp phép cho cuộc gọi, quản lý cuộc gọi.
Gatekeeper hoạt động ở hai chế độ:

 Chế độ trực tiếp: Gatekeeper chỉ có nhiệm vụ cung cấp địa chỉ
đích mà không tham gia vào các việc định tuyến các bản tin báo
hiệu.
Hình 3.2. Phương thức định tuyến trực tiếp
L10CQVT3B-Nhóm V 17
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
 Chế độ định tuyến qua Gatekeeper: Gatekeeper là thành phần
trung gian, định tuyến mọi bản tin báo hiệu trong mạng H.323.
Hình 3.3. Phương thức định tuyến qua Gatekeeper
Các chức năng cụ thể của Gatekeeper được mô tả như sau:
 Chức năng dịch địa chỉ: Gatekeeper sẽ thực hiện chuyển đổi địa
chỉ URI (dạng tên gọi hay địa chỉ hộp thư) của một đầu cuối hay Gateway
sang địa chỉ truyền dẫn (địa chỉ IP). Việc chuyển đổi được thực hiện bằng
cách sử dụng bản đối chiếu địa chỉ được cập nhật thường xuyên bởi các bản
tin đăng ký. Cũng có thể là việc chuyển đổi từ quy cách đánh số E.164 sang
dạng URI.
 Điều khiển truy cập: Gatekeeper cho phép một truy cập mạng
LAN bằng cách sử dụng các bản tin H.225 là ARQ/ACF/ARJ. Việc điều
khiển này dựa trên sự cho phép cuộc gọi, băng thông, hoặc một vài thông số
khác do nhà sản xuất quy định. Nó có thể là chức năng rỗng có nghĩa là
chấp nhận mọi yêu cầu truy nhập của đầu cuối.
 Điều khiển độ rộng băng thông: Gatekeeper hỗ trợ các bản tin
BRQ/BRJ/BCF cho việc quản lý băng thông. Nó có thể là chức năng rỗng
nghĩa là chấp nhận mọi yêu cầu thay đổi băng thông. Gatekeeper có thể hạn
chế một số các đầu cuối H.323 cùng một lúc sử dụng mạng. Thông qua việc
sử dụng kênh báo hiệu H.225, Gatekeeper có thể loại bỏ các các cuộc gọi từ
một đầu cuối do sự hạn chế băng thông. Điều đó có thể xảy ra nếu
Gatekeeper thấy rằng không đủ băng thông sẵn có trên mạng để trợ giúp
cho cuộc gọi. Việc từ chối cũng có thể xảy ra khi một đầu đang tham gia
một cuộc gọi yêu cầu thêm băng thông. Nó có thể là một chức năng rỗng

nghĩa là mọi yêu cầu truy nhập đều được đồng ý.
L10CQVT3B-Nhóm V 18
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
 Quản lý miền dịch vụ: ở đây miền dịch vụ (domain) nghĩa là tập
hợp tất cả các phần tử H.323 gồm thiết bị đầu cuối. Gateway, MCU có đăng
ký hoạt động với Gatekeeper để thực hiện liên lạc giữa các phần tử trong
miền dịch vụ hay từ dịch vụ này sang dịch vụ khác.
 Điều khiển báo hiệu cuộc gọi: Gatekeeper có thể lựa chọn hai
phương thức điều khiển báo hiệu cuộc gọi là: hoàn thành báo hiệu cuộc gọi
với các đầu cuối và xử lý báo hiệu cuộc gọi chính bản thân nó, hoặc
Gatekeeper có thể ra lệnh cho các đầu cuối kết nối một kênh báo hiệu cuộc
gọi hướng tới nhau. Theo phương thức này thì Gatekeeper không phải giám
sát báo hiệu trên kênh H.225.
 Quản lý cuộc gọi: Một ví dụ cụ thể về chức năng này là
Gatekeeper có thể lập một danh sách tất cả các cuộc gọi H.323 hướng đi
đang thực hiện để chỉ thị rằng một đầu cuối bị gọi đang bận và cung cấp
thông tin cho chức năng quản lý băng thông.
3.1.1.3. Khối điều khiển đa điểm
Khối điều khiển đa điểm (MCU) được sử dụng khi một cuộc gọi hay hội
nghị cần giữ nhiều kết nối hoạt động. Do có một số hữu hạn các kết nối đồng
thời, nên các MCU giám sát sự thoả thuận giữa các đầu cuối và sự kiểm tra mọi
đầu cuối về tính năng mà chúng có thể cung cấp cho hội nghị hoặc cuộc gọi.
Các MCU gồm hai phần: Bộ điều khiển đa điểm (MC) và Bộ xử lý đa điểm
(MP).
Bộ điều khiển đa điểm có trách nhiệm trong việc thoả thuận và quyết định
khả năng của các đầu cuối. Trong khi đó bộ xử lý đa điểm được sử dụng để xử
lý multimedia, các luồng trong suốt quá trình của một hội nghị hoặc một cuộc
gọi đa điểm.
3.1.2. Giao thức H.323
Hình 3.4. Giao thức báo hiệu H.323

Giao thức H.323được chia làm 3 phần chính:
 Báo hiệu H.225 RAS (Registration, Admissions, and Status): báo hiệu
giữa thiết bị đầu cuối với H.323 gatekeeper trước khi thiết lập cuộc
gọi.
L10CQVT3B-Nhóm V 19
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
 Báo hiệu H.225 Q.931 sử dụng để kết nối, duy trì và hủy kết nối giữa
hai đầu cuối.
 Báo hiệu H.245 sử dụng để thiết lập phiên truyền media sử dụng giao
thức RTP.
3.1.2.1. Báo hiệu RAS
Báo hiệu RAS cung cấp điều khiển tiền cuộc gọi trong mạng H.323 có tồn
tại gatekeeper và một vùng dịch vụ (do gatekeeper đó quản lý). Kênh RAS
được thiết lập giữa các thiết bị đầu cuối và gatekeeper qua mạng IP. Kênh RAS
được mở trước khi các kênh khác được thiết lập và độc lập với các kênh điều
khiển cuộc gọi và media khác. Báo hiệu này được truyền trên UDP cho phép
đăng kí, chấp nhận, thay đổi băng thông, trạng thái và hủy.
Báo hiệu RAS chia làm các loại sau:
 Tìm kiếm Gatekeeper: việc này có thể được thực hiện thủ công hoặc tự
động cho phép xác định gatekeeper mà thiết bị đầu cuối đăng kí; bao
gồm:
 Gatekeeper Request (GRQ): bản tin multicast gửi bởi thiết bị đầu
cuối để tìm gatekeeper.
 Gatekeeper Confirm (GCF): bản tin thông báo địa chỉ kênh RAS
của gatekeeper cho thiết bị đầu cuối.
 Gatekeeper Reject (GRJ): báo cho thiết bị đầu cuối biết rằng đã
gatekeeper từ chối.
 Đăng kí: cho phép gateway, thiết bị đầu cuối và MCU tham gia vào một
vùng dịch vụ do gatekeeper quản lý và thống báo cho gatekeeper về địa
chỉ và bí danh của nó; bao gồm:

 Registration Request (RRQ): được gửi từ thiết bị đầu cuối tới địa
chỉ kênh RAS của gatekeeper.
 Registration Confirm (RCF): được gửi bởi gatekeeper để xác nhận
cho phép việc đăng kí bởi bản tin RRQ.
 Registration Reject (RRJ): không chấp nhận đăng kí của thiết bị
L10CQVT3B-Nhóm V 20
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
 Unregister Request (URQ): được gửi bới thiết bị đầu cuối để hủy
đăng kí với gatekeeper trước đó và được trả lời bằng Unregister
Confirm (UCF) và Unregister Reject (URJ) (tương tự như trên).
 Xác định vị trí thiết bị đầu cuối: Thiết bị đầu cuối và gatekeeper sử dụng
bản tin này để lấy thêm thông tin khi chỉ có thông tin ví danh được chỉ
ra. Bản tin này được gửi thông qua địa chỉ kênh RAS của gatekeeper
hoặc multicast. Loại bản tin này bao gồm:
 Location Request (LRQ): được gửi để yêu cầu thông tin về thiết bị
đầu cuối, gatekeeper, hay địa chỉ E.164.
 Location Confirm (LCF): được gửi bởi gatekeeper chức các kênh
báo hiệu cuộc gọi hay địa chỉ kênh RAS của nó hay thiết bị đầu
cuối đã yêu cầu.
 Location Reject (LRJ): được gửi bởi gatekeeper thông báo LRQ
trước đó không hợp lệ.
 Admissions: bản tin giữa các thiết bị đầu cuối và gatekeeper cung cấp cơ
sở cho việc thiết lập cuộc gọi và điều khiển băng thông sau này. Bản tin
này bao gồm cả các yêu cầu về băng thông(có thể được thay đổi bởi
gatekeeper). Loại bản tin này gồm:
 Admission Request (ARQ): Gửi bởi thiết bị đầu cuối để thiết lập
cuộc gọi
 Admission Confirm (ACF): Cho phép thiết lập cuộc gọi. Bản tin
này có chứa địa chỉ IP của thiết bị được gọi hay gatekeeper và cho
phép gateway nguồn thiết lập cuộc gọi.

 Admission Reject (ARJ): không cho phép thiết bị đầu cuối thiết
lập cuộc gọi.
 Thông tin trạng thái: dùng để lấy thông tin trạng thái của một thiết bị
đầu cuối. Ta có thể sử dụng bản tin này để theo dõi trạng thái online hay
offline của thiết bị đầu cuối trong tình trạng mạng bị lỗi. Thông thường
bản tin này sẽ được gửi 10 giây một lần. Trong quá trình cuộc gọi,
gatekeeper có thể yêu cầu thiết bị đầu cuối gửi theo chu kì các bản tin
trạng thái. Loại bản tin này bao gồm:
L10CQVT3B-Nhóm V 21
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
 Information Request (IRQ): gửi từ gatekeeper tới thiết bị đầu cuối
yêu cầu thông tin trạng thái.
 Information Request Response (IRR): được gửi từ thiết bị đầu
cuối tới gatekeeper trả lời cho bản tin IRQ. Bản tin này cũng được
gửi từ thiết bị đầu cuối tới gatekeeper theo chu kì.
 Status Enquiry Sent: Thiết bị đầu cuối hay gatekeeper có thể gửi
bản tin này tới thiết bị đầu cuối khác để xác thực về trạng thái
cuộc gọi.
 Điều khiển băng thông: Dùng để thay đổi băng thông cho cuộc gọi với
các bản tin như sau:
 Bandwidth Request (BRQ): gửi bởi thiết bị đầu cuối để yêu cầu
tăng hoặc giảm băng thông cuộc gọi
 Bandwidth Confirm (BCF): chấp nhận thay đổi yêu cầu bởi thiết
bị đầu cuối.
 Bandwidth Reject (BRJ): không chấp nhận thay đổi yêu cầu bởi
thiết bị đầu cuối.
 Hủy kết nối: Khi muốn kết thúc cuộc gọi thì trước hết thiết bị đầu cuối
dừng hết mọi kết nối và đóng hết các kênh logic lại. Sau đó, nó sẽ ngắt
phiên H.245 và gửi tín hiệu RLC trên kênh báo hiệu cuộc gọi. Ở bước này,
nếu không có gatekeeper thì cuộc gọi sẽ được hủy còn nếu không thì các

bản tin sau sẽ được gửi trên kênh RAS để kết thúc cuộc gọi:
 Disengage Request (DRQ): Gửi bởi thiết bị đầu cuối hay
gatekeeper để kết thúc cuộc gọi.
 Disengage Confirm (DCF): Gửi bởi thiết bị đầu cuối hay
gatekeeper để chấp nhận bản tin DRQ trước đó.
 Disengage Reject (DRJ): Được gửi bởi thiết bị đầu cuối hoặc
gatekeeper thông báo không chấp nhận yêu cầu DRQ.
3.1.2.2. Giao thức điều khiển báo hiệu cuộc gọi H.225
Giao thức H.225 dùng để thiết lập liên kết giữa các điểm cuối H.323,
thông qua liên kết dữ liệu thời gian thực sẽ được truyền đi. Quá trình báo hiệu
cuộc gọi được bắt đầu bởi bản tin Setup được gửi đi trên kênh báo hiệu H.225,
L10CQVT3B-Nhóm V 22
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
tiếp theo là một chuỗi các bản tin phục vụ cho quá trình thiết lập cuộc gọi.
H.225 sử dụng các bản tin báo hiệu Q.931. Một kênh điều khiển báo hiệu được
thiết lập dựa trên giao thức TCP/IP tại cổng 1720.
Các bản tin Q.931 và Q.932 thường được sử dụng trong báo hiệu cuộc gọi
VoIP:
 Setup: Được gửi từ thực thể H.323 chủ gọi để cố gắng thiết lập kết
nối tới thực thể H.323 bị gọi qua cổng 1720 TCP.
 Call Proceeding: thực thể bị gọi gửi bản tin này tới thực thể chủ gọi
để chỉ thị rằng thủ tục thiết lập cuộc gọi đã được khởi tạo.
 Alerting: Được gửi từ thực thể bị gọi tới thực thể chủ gọi để chỉ thị
rằng chuông bên đích bắt đầu rung.
 Connect: Được gửi từ thực thể bị gọi để thông báo rằng bên bị gọi đã
trả lời cuộc gọi. Bản tin Connnect có thể mang địa chỉ truyền vận
UDP/IP.
 Release Complete: Được gửi bởi một đầu cuối khởi tạo ngắt kết nối,
nó chỉ thị rằng cuộc gọi đang bị giải phóng. Bản tin này chỉ có thể
được gửi đi nếu kênh báo hiệu cuộc gọi được mở hoặc đang hoạt

động.
 Facility: Đây là một bản tin Q.932 dùng để yêu cầu hoặc phúc đáp
các dịch vụ bổ sung. Nó cũng được dùng để cảnh báo rằng một cuộc
gọi sẽ được định tuyến trực tiếp hay thông qua GK.
Các bản tin trong quá trình thiết lập cuộc gọi như sau:
L10CQVT3B-Nhóm V 23
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
Hình 3.5. Q.931 trong thiết lập cuộc gọi
1. Thiết bị đầu cuối H.323 gửi bản tin Setup yêu cầu thiết lập cuộc gọi.
Giả sử ở đây bản tin được gửi tới Gatekeeper (thiết lập cuộc gọi
thông qua Gatekeeper).
2. Gatekeeper sẻ gửi trả lại bản tin Call Proceeding nhằm thông báo
cho phía gọi rằng: Thiết bị này đang thực hiện thiết lập cuộc gọi.
3. Khi đầu cuối bị gọi rung chuông, Gatekeeper sẽ gửi bản tin Alerting
về đầu cuối gọi thông báo về trạng thái này.
4. Khi người được gọi nhấc máy, bản tin Connect sẽ được gửi tới đầu
cuối gọi thông báo cuộc gọi đã được thiết lập.
5. Cuộc gọi được thực hiện
3.1.2.3. Giao thức H.245
Chức năng H.245 là thiết lập các kênh logic để truyền audio, video, data
và các thông tin kênh điều khiển. Giữa hai thiết bị đầu cuối được thiết lập một
kênh H.245 cho một cuộc gọi. Kênh điều khiển này được tạo dựa trên TCP gán
động port. Chức năng điều khiển của kênh H.245 là thương lượng về một số
thông số sau:
 Bộ mã hóa tiếng nói sẽ được sử dụng ở hai phía. Lấy ví dụ, chuẩn mã
hóa tiếng nói và tốc độ bit tương ứng như sau: G.729 - 8 kbps, G.728 -
L10CQVT3B-Nhóm V 24
Chuyên đề: Mạng viễn thông ĐỀ TÀI: Các giao thức báo hiệu trong VoIP
16 kbps, G.711 - 64 kbps, G.723 - 5.3 hay 6.3 kbps, G.722 - 48, 56, và
64 kbps…

 Thương lượng về Chủ/tớ giữa hai thiết bị đầu cuối: xác lập vai trò của
các thiết bị trong khi thực hiện cuộc gọi tránh hiện tượng xung đột.
 Round-Trip Delay: xác định độ trễ giữa phía phát và phía thu. Dựa vào
thông số này để xác định kết nối vẫn hoạt động.
 Báo hiệu trên kênh logic để thực hiện việc mở và đóng các kênh logic.
Các kênh này được thiết lập trước khi thông tin được truyền đên đó. Báo
hiệu này có thể thiết lập kênh đơn hướng hoặc song hướng. Sau khi
kênh logic đã được thiết lập, cổng UDP cho kênh media RTP được
truyền từ phía nhận tới phía phát. Khi sử dụng một hình định tuyến qua
Gatekeeper thì Gatekeeper sẽ chuyển hướng luồng RTP bằng cách cung
cấp địa chỉ UDP/IP thực của thiết bị đầu cuối. Luồng RTP sẽ truyền trực
tiếp giữa hai thiết bị đầu cuối với nhau.
Mỗi kênh media sử dụng RTP để truyền thời gian thực sẽ có một kênh phản
hồi về chất lượng dịch vụ QoS theo chiều ngược lại giúp phía phát kiểm soát
được luồng media truyền đi và có những điều chỉnh phù hợp.
Hình 3.6. Cấu trúc luồng media giữa các đầu cuối
3.1.3. Thiết lập cuộc gọi VoIP sử dụng giao thức H.323
3.1.3.1. Báo hiệu trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối
Trong mô hình này, có chú ý là các thiết bị đầu cuối (Endpoint) chỉ xin
phép Gatekeeper thực hiện cuộc gọi thông qua báo hiệu RAS còn các bước báo
hiệu giữa các thiết bị này được thực hiện trực tiếp không thông qua Gatekeeper.
L10CQVT3B-Nhóm V 25