xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền asterisk

Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang i

Đồ Án Tốt Nghiệp




QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI
Họ và tên sinh viên : Lý Tấn Hân MSSV: 06117024
Nguyễn Thanh Tùng MSSV: 06117094
Ngành : Công Nghệ Điện Tử Viễn Thông
Tên đề tài: Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk
1) Cơ sở ban đầu:
- Sự kết hợp của viễn thông và công nghệ thông tin trong giai đoạn hiện nay
- Ứng dụng và xu thế phát triển của công nghệ VOIP
- Lĩnh vực dịch vụ chăm sóc khách hàng đang phát triễn mạnh mẽ.
2) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- TỔNG QUAN VỀ VOIP
- MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN
- TÌM HIỂU VỀ ASTERISK
- XÂY DỰNG TRUNG TÂM QUÀ TẶNG ÂM NHẠC TRÊN NỀN
ASTERISK
3) Giáo viên hướng dẫn: Trƣơng Ngọc Thành
4) Ngày giao nhiệm vụ : 27 / 09 / 2010
5) Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 10/1/2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Giáo viên hƣớng dẫn
Ngày tháng năm 2011
Chủ nhiệm bộ môn

Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang ii

Đồ Án Tốt Nghiệp



NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẨN

Điểm : … (Bằng chữ : ………) Tphcm ngày …. Tháng …. Năm 2011
Giáo viên hƣớng dẩn

Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM
Khoa Điện-Điện Tử
Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang iii

Đồ Án Tốt Nghiệp



NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Điểm : …(Bằng chữ : ………) Tphcm ngày …. Tháng …. Năm 2011
Giáo viên phản biện


Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM
Khoa Điện-Điện Tử

Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang iv

Đồ Án Tốt Nghiệp

MỤC LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i1)
NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƢỚNG DẨN ii
NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii
MỤC LỤC iv
DANH MỤC HÌNH VẼ viii
LỜI MỞ ĐẦU xi
LỜI CẢM ƠN xii
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI VÀ HƢỚNG GIẢI QUYẾT ĐỀ TÀI xiii
Chƣơng I 1
TÌM HIỂU VỀ ASTERISK 1
1.1 Giới thiệu 1
1.2 Kiến trúc Asterisk 2
1.3 Một số tính năng cơ bản 4
Chƣơng II 7
TỔNG QUAN VỀ VOIP VÀ MẠNG NGN 7
2.1 Giới thiệu 7
2.2 Cấu trúc mạng VoIP 7
2.3 Đặc điểm dịch vụ VoIP 9
2.4 Chất lƣợng dịch vụ trong mạng VoIP 10
2.5 Các giao thức 13
2.5.1 Streaming 13
2.5.1.1 Giao thức RTP 13

2.5.1.2 Giao thức RTCP 14
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang v

Đồ Án Tốt Nghiệp

2.5.2 Signaling 16
2.5.2.1 Giao thức H323 16
2.5.2.1.1Giới thiệu. 16
2.5.2.1.2Các thành phần cơ bản của hệ thống H323 17
2.5.2.1.3Tập giao thức H323 20
2.5.2.1.4Quá trình thiết lập cuộc gọi H323 22
2.5.2.2 Giao thức khởi tạo phiên SIP 23
2.5.2.2.1Giới thiệu 23
2.5.2.2.2Tính năng của SIP 23
2.5.2.2.3Các thành phần trong hệ thống SIP 24
2.5.2.2.4Các bản tin của SIP 25
2.5.2.2.5Quá trình thiết lập cuộc gọi 27
2.5.3 So sánh với H.323 31
2.6 Mạng thế hệ mới NGN 32
2.6.1 Sự hình thành mạng NGN 32
2.6.2 Các đặc điểm của NGN 33
2.6.3 Những vấn đề mà mạng thế hệ mới cần giải quyết 33
2.6.4 Công nghệ chuyển mạch mềm – Softswitch 34
2.6.4.1 Những hạn chế của tổng đài chuyển mạch kênh 34
2.6.4.2 Định nghĩa chuyển mạch mềm (Softswitch) 35
2.6.4.3 Những lợi ích của Softswitch 36
2.6.5 Kiến trúc của mạng NGN 37
2.6.5.1 Lớp truyền tải 38
2.6.5.2 Lớp điều khiển và báo hiệu cuộc gọi 39
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang vi

Đồ Án Tốt Nghiệp

2.6.5.3 Lớp ứng dụng và dịch vụ 39
2.6.5.4 Lớp quản lý 39
2.6.6 Các phần tử trong mạng NGN 40
2.6.7 Các dịch vụ chính trong mạng NGN 41
Chƣơng III CÁC MÔ HÌNH ỨNG DỤNG VÀ CẤU HÌNH HOẠT ĐỘNG CHO
ASTERISK 42
3.1 Tổng đài voip IP PBX 42
3.2 Kết nối IP PBX với PBX 42
3.3 Kết nối giữa các server Asterisk 43
3.4 Các ứng dụng IVR, VoiceMail, Điện Thoại Hội Nghị 44
3.5 Chức năng Phân phối cuộc gọi tự động ACD 45
3.6 Tổ chức thƣ mục của Asterisk 46
3.7 Một số lệnh thao tác trên hệ thống asterisk 48
3.8 Cách thức cấu hình trên các tập tin cơ bản 49
3.9 Cách thức hoạt động của tập tin cấu hình 50
3.10 Tập tin cấu hình 51
3.10.1 Giới thiệu dialplan 51
3.10.2 Giao diện SIP 56
3.10.3 Hộp thƣ thoại (Voicemail) 59
3.10.4 Nhạc chờ (Music On Hold) 60
3.10.5 Hàng đợi (Queue) 62
Chƣơng IV. XÂY DỰNG TRUNG TÂM QUÀ TẶNG ÂM NHẠC TRÊN NỀN
ASTERISK 64
4.1 Giới thiệu 64

Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang vii

Đồ Án Tốt Nghiệp

4.2 Mục đích Yêu cầu 64
4.3 Phân tích thiết kế 65
4.3.1 Kịch bản cho hệ thống 65
4.3.2 Biểu đồ phân rã chức năng 69
4.3.3 Biểu đồ ngữ cảnh 70
4.3.4 Biểu đồ luồng dữ liệu mức đỉnh 70
4.3.5 Giới thiệu về tiện ích Auto dial out 71
4.3.6 Cơ sở dữ liệu 73
4.4 Triển khai hệ thống 73
4.4.1 Mô hình hệ thống 73
4.4.2 Cài đặt các gói phần mềm. 74
4.4.2.1 Hệ Điều Hành Ubuntu 8.04 74
4.4.3 Cấu hình hệ thống Asterisk 84
4.4.4 Giới thiệu AGI 87
4.5 Kết quả thực nghiệm 106
KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined.




Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang viii

Đồ Án Tốt Nghiệp

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 : Sơ đồ tổng quan Asterisk 2
Hình 1.2 : Kiến trúc Asterisk 2
Hình 2.1 : Cấu trúc mạng VoIP 8

Hình 2.2 Một số chuẩn mã hóa tín hiệu 11
Hình 2.3 Gói RTP 12
Hình 2.4 Cấu trúc gói tin RTP 13
Hình 2.5 Cấu trúc gói tin RTCP 16
Hình 2.6: Các thành phần mạng H323 17
Hình 2.7: Tập giao thức H323 20
Hình 2.8 Quá trình thiết lập cuộc gọi trong H323 22
Hình 2.9 :Các thành phần hệ thống SIP 29 24
Hình 2.10 Một số trƣờng header đơn giản 26
Hình 2.11 : Hoạt động của Proxy server 28
Hình 2.12 : Hoạt động của Redirect Server đƣợc trình bày nhƣ hình 29
Hình 2.13 Quá trình thiết lập và hủy một phiên kết nối của SIP 30
Hình 2.14 : Topo mạng NGN 33
Hình 2.15 : Cấu trúc mạng và báo hiệu PSTN 34
Hình 2.16 So sánh chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm 37
Hình 2.17 : Kiến trúc NGN 38
Hình 2.18 : Mô hình mạng NGN 41
Hình 3.1 : IP PBX 42
Hình 3.2 : Kết nối IP PBX với PBX 43
Hình 3.3 : Kết nối giữa các Server Asterisk 44
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang ix

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 3.4 : Triển khai server IVR, VoiceMail, Hội Thoại 44
Hình 3.5 : Phân phối cuộc gọi hàng đợi 45
Hình 3.6 Cấu trúc cây thƣ mục 47
Hình 4.1 Biểu đồ phân cấp chức năng 69
Hình 4.2 Biểu đồ ngữ ảnh 70
Hình 4.3 Biểu đồ luồng dữ liệu mức đỉnh 70

Hình 4.4 Cơ sở dữ liệu 73
Hình 4.5 Mô hình logic hệ thống 73
Hình 4.6 giao diện trang php khi cài đặt 80
Hình 4.7 Đăng nhập PhpMyAdmin 83
Hình 4.8:Giao diện của PhpMyAdmin sau khi đăng nhập thành công 83
Hình 4.9 đăng ký tài khoản SIP cho softphone X-Lite 86
Hình 4.10 đăng ký cho softphone thành công 87
Hình 4.11 Các SIP đăng ký vào server 107
Hình 4.12 Agents login vào hệ thống 107
Hình 4.13 Thuê bao gọi đến tổng đài 107
Hình 4.14 Nhấn phím 1 đến quà tặng âm nhạc 108
Hình 4.15 Nhập mã số bài hát 108
Hình 4.16 Nhập số điện thoại đƣợc tặng 109
Hình 4.17 Nhập giờ phút gửi bài hát 109
Hình 4.18 Nhập ngày tháng năm gửi bài hát 109
Hình 4.19 Để lại lời nhắn 110
Hình 4.20 Nhấn phím 0 gặp nhân viên tƣ vấn 110
Hình 4.21 Kết thúc cuộc gọi sau 30s không nhận đƣợc phím nhấn 111
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang x

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 4.22 Tổng đài gọi đến số điện thoại đƣợc yêu cầu 112
Hình 4.23 Trả lời và nhận quà tặng từ tổng đài 112



Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang xi

Đồ Án Tốt Nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển của mạng Internet là một bƣớc ngoặt lớn mang đậm tính lịch sử
trong lĩnh vực truyền thông. Nó có những tác động to lớn và tích cực không chỉ
riêng trong lĩnh vực công nghệ thông tin mà còn cả trong mọi lĩnh vực của đời sống
xã hội. Nó làm thay đổi tƣ duy, khả năng nhận thức, tăng cƣờng mở rộng khả năng
hiểu biết về thế giới quan, thúc đẩy xã hội phát triển một cách nhanh chóng. Sự
bùng nổ của Internet không chỉ là sự gia tăng số lƣợng các nhà cung cấp dịch vụ, số
ngƣời tham gia mà còn gia tăng về số lƣợng dịch vụ và chất lƣợng dịch vụ. Nếu
trƣớc đây chúng ta biết đến Internet nhƣ là một nguồn để tìm kiếm thông tin, giải trí
thì ngày nay, Internet còn đƣa thêm rất nhiều dịch vụ mới và đa phần những dịch vụ
này rất gần gũi thân thiết với con ngƣời nhƣ dịch vụ thƣ điện tử, dịch vụ đa phƣơng
tiện, dịch vụ thƣơng mại điện tử…Và gần đây nhất là dịch vụ điện thoại Internet
(VoIP).
Bắt đầu từ năm 1994, truyền thông Internet đã bắt đầu đƣợc thử nghiệm và
phát triển mạnh mẽ từ năm 1995. Hiện nay truyền thông qua mạng Internet đã phát
triển rất mạnh và với rất nhiều ứng dụng nhƣ điện thoại, thƣ thoại, fax, hội nghị
video, chia sẻ tài liệu…
Điện thoại IP sẽ là một xu thế tất yếu, sẽ dần dần thay thế điện thoại truyền
thống. Việc tìm hiểu và xây dựng các ứng dụng dựa trên công nghệ VoIP là điều
cần thiết và sẽ mang lại những lợi ích to lớn.
Vì những lý do trên mà nhóm đã lựa chọn thực hiện đồ án tốt nghiệp của
mình với đề tài : “Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk”.



Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang xii

Đồ Án Tốt Nghiệp

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình, nhóm nghiên cứu xin gửi
lời cảm ơn chân thành nhất tới tập thể các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Sư
Phạm Kỹ Thuật T.p Hồ Chí Minh nói chung, khoa Điện-Điện Tử, bộ môn Điện Tử
Viễn Thông nói riêng, đã đào tạo cho chúng em những kiến thức, những kinh
nghiệm qúy báu trong suốt thời gian học tập và rèn luyện.
Nhóm nghiên cứu xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Trương Ngọc
Thành đã tận tình hướng dẫn, cho nhóm nghiên cứu những nhận xét góp ý quý báu
trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Trong suốt quá trình thực hiện nhóm nghiên cứu đã nhận được sự góp ý chân
thành của Thầy và các bạn cùng lớp. Nhưng do kiến thức còn hạn chế, nhóm thực
hiện đã cố gắn trong khả năng của mình nhưng sẽ không tránh khỏi những thiếu
sót. Mong quý Thầy Cô và các bạn đóng góp ý kiến cho nhóm nghiên cứu để nhóm
rút kinh nghiệm cho những đề tài khoa học khác trong tương lai được tốt hơn.



T.p Hồ Chí Minh ngày 28 tháng 01 năm 2010

Nhóm thực hiên:
Lý Tấn Hân
Nguyễn Thanh Tùng


Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang xiii

Đồ Án Tốt Nghiệp

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI VÀ HƯỚNG GIẢI QUYẾT ĐỀ
TÀI
Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và viễn thông, ngày nay
các công nghệ viễn thông dần dần đƣợc thay thế một cách tối ƣu về tính năng của
thiết bị cũng nhƣ chi phí lắp đặt hay chi phí sử dụng. Một trong số đó là sự bùng nổ
của “Asterisk”, một tổng đài IP mã nguồn mở, có đầy đủ tính năng của một tổng đài
analog truyền thống, bên cạnh đó nó còn có thể mở rộng thêm nhiều tính năng ƣu
việt tùy theo nhà phát triển mà các tổng đài thông thƣờng không đáp ứng đƣợc.
Mặt khác, kinh tế đang từng bƣớc phát triển, nhu cầu giải trí của ngƣời dân
tăng cao. Các nhà khai thác viễn thông đã đầu tƣ mạnh mẽ trong lĩnh vực truyền
thông giải trí nhƣ: Dịch vụ đáp ứng hỗ trợ khách hàng, các tổng đài trả lời tự động
nhƣ tra cứu kết quả xổ số, tra cứu điểm thi đại học, dự báo thời tiết…
Tổng đài “quà tặng âm nhạc” cũng đang đƣợc triển khai, phát triển mạnh mẽ
và đáp ứng đƣợc rất nhiều nhu cầu của khách hàng. Ở đây mọi ngƣời có thể gửi
tặng cho nhau những thông điệp yêu thƣơng và những bài hát ý nghĩa. Những điều
này đã thôi thúc nhóm quyết tâm xây dựng một tổng đài tặng nhạc.
Mục tiêu
Mục tiêu của nhóm thực hiên đề tài là xây dựng một tổng đài “quà tặng âm
nhạc” tƣơng tự nhƣ các dịch vụ quà tặng âm nhạc đang đƣợc triển khai trên thực tế.
Ở đó khách hàng có thể gọi điện đến tổng đài gửi những bài hát đã chọn cùng
những lời nhắn trực tiếp từ ngƣời gửi đến ngƣời đƣợc quà tặng. Sau đó, đến thời
gian theo yêu cầu tổng đài sẽ tự động gọi điện đến ngƣời nhận, phát những lời nhắn
và bài hát theo yêu cầu của ngƣời gửi. Bên cạnh đó khách hàng có thể đƣợc tƣ vấn,
giải quyết những thắc mắc bằng cách gặp nhân viên tƣ vấn của tổng đài.
Hướng giải quyết đề tài
Nhóm thực hiện đề tài đã chọn phần mềm mã nguồn mở Asterisk đƣợc cài
đặt trên hệ điều hành Linux Ubuntu kết hợp với ngôn ngữ lập trình PHP để thực
hiện đề tài. Tất cả việc xử lý, thực hiện chuyển mạch cuộc gọi đƣợc lập trình trong

Asterisk đƣợc hỗ trợ của ngôn ngữ PHP để viết kịch bản theo yêu cầu của đề tài.
Các sofphone đƣợc cái đặt trên Window đƣợc xem nhƣ các thuê bao điện thoại.
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 1

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

Chương I
TÌM HIỂU VỀ ASTERISK
1.1 Giới thiệu
Asterisk là hệ thống chuyển mạch mềm, là phần mềm nguồn mở đƣợc viết
bằng ngôn ngữ C chạy trên hệ điều hành linux thực hiện tất cả các tính năng của
tổng đài PBX và hơn thế nữa. Asterisk ra đời vào năm 1999 bởi một sinh năm
1977 tên là Mark Spencer, Anh ta viết phần mềm này ban đầu không ngoài mục
đích hỗ trợ cho công ty của mình trong việc liên lạc đàm thoại hỗ trợ cộng đồng
ngƣời sử dụng và phát triển Linux.
Asterisk là một PBX và nhiều hơn thế. Asterisk là một phần mềm mang tính
cách mạng, tin cậy, mã nguồn mở và miễn phí mà biến một PC rẻ tiền thông thƣờng
chạy Linux thành một hệ thống điện thoại doanh nghiệp mạnh mẽ. Asterisk là một
bộ công cụ mã nguồn mở cho các ứng dụng thoại và là một server xử lý cuộc gọi
đầy đủ chức năng. Asterisk là một nền tảng tích hợp điện thoại vi tính hoá kiến trúc
mở. Nhiều hệ thống Asterisk đã đƣợc cài đặt thành công trên khắp thế giới. Công
nghệ Asterisk đang phục vụ cho nhiều doanh nghiệp. Hiện nay Asterisk trên đà phát
triển nhanh đƣợc rất nhiều doanh nghiệp triển khai ứng dụng cho công ty của mình.
Đây là xu thế tất yếu của ngƣời sử dụng điện thoại, vì các công ty đều có mạng máy
tính và cần liên lạc với nhau trong công việc giữa các phòng ban hoặc chi nhánh và
cần một chi phí thấp thậm chí không phải tốn chi phí khi thực hiện các cuộc gọi trên
mạng nội bộ của công ty.
Không gói gọn thông tin liên lạc trong công ty mà các ứng dụng giao tiếp với
mạng PSTN hoặc mạng VOIP (nhƣ voice777) cho phép gọi ra bất cứ số điện thoại
nào có trên mạng PSTN.

Ngoài ra việc tích hợp vào các ứng dụng nhƣ CRM và hệ thống Outlook làm
cho khả năng ứng dụng của Asterisk linh hoạt hơn đáp ứng nhu cầu cần thiết cho
ngƣời sử dụng điện thoại.
Asterisk thoạt đầu đƣợc phát triển trên GNU/Linux nền x86 (Intel), nhƣng
giờ đây nó cũng có thể biên dịch và chạy trên OpenBSD, FreeBSD và Mac OS X và
Microsoft Windows.
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 2

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN


Hình 1.1 : Sơ đồ tổng quan Asterisk
Asterisk là hệ thống chuyển mạch tích hợp vừa là công nghệ truyền thống
TDM vừa là chguyển mạch voip. Hình trên cũng cho thấy khả năng giao tiếp của hệ
thống. Giao tiếp với điện thoại analog thông thƣờng, giao tiếp với thiết bị điện thoại
voip, ngoài ra còn có thể giao tiếp với mạng PSTN và các nhà cung cấp voip khác.
1.2 Kiến trúc Asterisk

Hình 1.2 : Kiến trúc Asterisk
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 3

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

Về cơ bản kiến trúc của Asterisk là sự kết hợp giữa nền tảng công nghệ điện
thoại và ứng dụng điện thoại. công nghệ điện thoại cho VOIP nhƣ SIP, H323, IAX,
MGCP các công nghệ điện thoại cho hệ thống chuyển mạch mạch TDM nhƣ T1,
E1, ISDN và các giao tiếp đƣờng truyền thoại Analog. Các ứng dụng thoại nhƣ
chuyển mạch cuộc gọi, tƣơng tác thoại, caller ID, voicemail, chuyển cuộc gọi…
Asterisk có một số chức năng chính đóng vai trò quan trọng trong hệ thống chuyển
mạch cuộc gọi. Khi khởi động hệ thống Asterisk thì chức năng Dynamic Module

Loader thực hiện nạp driver của thiết bị, nạp các kênh giao tiếp, các format, codec
và các ứng dụng liên quan, đồng thời các hàm API cũng đƣợc liên kết nạp vào hệ
thống.
Sau đó hệ thống PBX Switching Core của Asterisk chuyển sang trạng thái
sẵn sàng hoạt động chuyển mạch cuộc gọi, các cuộc gọi đƣợc chuyển mạch tuỳ vào
kế hoạch quay số (Dialplan) đƣợc thực hiện cấu hình trong file extension.conf.
Chức năng Application Launchar để rung chuông thuê bao, quay số, định hƣớng
cuộc gọi, kết nối với hộp thƣ thoại…
Scheduler and I/O Manager đảm nhiệm các ứng dụng nâng cao, các chức
năng đƣợc phát triển bởi cộng đồng phát triển asterisk
Codec Translator xác nhận các kênh nén dữ liệu ứng với các chuẩn khác
nhau có thể kết hợp liên lạc đƣợc với nhau.
Tất cả các cuộc gọi định hƣớng qua hệ thống Asterisk đều thông qua các giao
tiếp nhƣ SIP, Zaptel, IAX. Nên hệ thống Asterisk phải đảm trách nhiệm vụ liên kết
các giao tiếp khác nhau đó để xử lý cuộc gọi.
Hệ thống cũng bao gồm 4 chức năng API chính:
Codec translator API : các hàm đảm nhiệm thực thi và giải nén các chuẩn
khác nhau nhƣ G711, GMS, G729…
Asterisk Channel API : Giao tiếp với các kênh liên lạc khác nhau, đây là đầu
mối cho việc kết nối các cuộc gọi tƣơng thích với nhiều chuần khác nhau nhƣ SIP,
IAX, H323. Zaptel…
Asterisk file format API : Asterisk tƣơng thích với việc xử lý các loại file có
định dạng khác nhau nhƣ Mp3, wav, gsm…
Asterisk Aplication API : Bao gồm tất cả các ứng dụng đƣợc thực thi trong
hệ thống Asterisk nhƣ voicemail, callerID…
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 4

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

Ngoài ra, Asterisk còn có thƣ viện Asterisk Gateway Interface (AGI, tƣơng

tự nhƣ CGI) - cơ chế kích hoạt ứng dụng bên ngoài, cho phép viết kịch bản phức tạp
với một số ngôn ngữ nhƣ PHP hay Perl. Nói chung, khả năng viết các ứng dụng tùy
biến rất lớn.
1.3 Một số tính năng cơ bản
Asterisk có rất nhiều tính năng đã đƣợc giới thiệu ở trên nhƣng để hiểu rõ hết
tất cả các tính năng trên thật sự là thách thức đối với chúng ta. Trong phần này
chúng tôi sẽ giới thiệu một số tính năng với các ứng dụng cụ thể để hiểu hơn về hệ
thống asterisk.
Voicemail (hộp thư thoại)
Đây là tính năng cho phép hệ thống nhận các thông điệp tin nhắn thoại, mỗi
máy điện thoại đƣợc khai báo trong hệ thống Asterisk cho phép khai báo thêm chức
năng hộp thƣ thoại. Mỗi khi số điện thoại bận hay ngoài “vùng phủ sóng” thì hệ
thống asterisk định hƣớng trực tiếp các cuộc gọi đến hộp thƣ thoại tƣơng ứng đã
khai báo trƣớc. Voicemail cung cấp cho ngƣời sử dụng nhiều tính năng lựa chọn
nhƣ : password xác nhận khi truy cập vào hộp thƣ thoại, gửi mail báo khi có thông
điệp mới.
Conference call (Đàm thoại nhiều người)
Nếu chúng ta cần gọi điện tới nhiều ngƣời nhƣng chỉ để thông báo cho họ
cùng một nội dung .Thật là mất thời gian và bất tiện khi phải lần lƣợt bấm số của
từng ngƣời để gọi.Chức năng Conference call, sẽ giúp chúng ta giải quyết điều này.
Các cuộc đàm thoại nhiều ngƣời đƣợc thiết lập cho phép ngƣời nhận cuộc gọi tham
gia đàm thoại xuyên suốt cuộc gọi đó hoặc có thể đƣợc thiết lập để ngƣời nhận cuộc
gọi chỉ đƣợc phép nghe mà không đƣợc nói .
Chúng ta có thể cho phép ngƣời gọi, gọi tới những ngƣời khác và thêm họ
vào tham dự cuộc đàm thoại .
Call Forwarding(chuyển cuộc gọi)
Khi không ở nhà, hoặc đi công tác mà ngƣời sử dụng không muốn bỏ lỡ tất
cả các cuộc gọi đến thì hãy nghĩ ngay đến tính năng chuyển cuộc gọi. Đây là tính
năng thƣờng đƣợc sử dụng trong hệ thống Asterisk. Chức năng cho phép chuyển
một cuộc gọi đến một hay nhiều số máy điện thoại đƣợc định trƣớc.

Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 5

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

Một số trƣờng hợp cần chuyển cuộc gọi nhƣ : Chuyển cuộc gọi khi bận,
chuyển cuộc gọi khi không trả lời, chuyển cuộc gọi tức thời, chuyển cuộc gọi với
thời gian định trƣớc.
Caller ID (hiển thị số gọi)
Chức năng này rất hữu dụng khi một ai đó gọi đến và ta muốn biết chính xác
là gọi từ đâu và trong một số trƣờng hợp biết chắc họ là ai. Ngoài ra Caller ID còn
là chức năng cho phép chúng ta xác nhận số thuê bao gọi đến có nghĩa là dựa vào
caller ID chúng ta có tiếp nhận hay không tiếp nhận cuộc gọi từ phía hệ thống
Asterisk. Ngăn một số cuộc gọi ngoài ý muốn.
Automated attendant (chức năng IVR)
Chức năng tƣơng tác thoại có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, khi gọi điện
thoại đến một cơ quan hay xí nghiệp thuê bao thƣờng nghe thông điệp nhƣ “Xin
chào mừng bạn đã gọi đến công ty chúng Tôi hãy nhấn phím 1 để gặp phòng kinh
doanh, phím 2 gặp phòng kỹ thuật…” sau đó tuỳ vào sự tƣơng tác của thuê bao gọi
đến, hệ thống Asteisk sẽ định hƣớng cuộc gọi theo mong muốn.
Khi muốn xem điểm thi, muốn biết tiền cƣớc điện thoại của thuê bao, muốn
biết tỉ giá Đôla hiện nay nhƣ thế nào, hay kết quả sổ số … tất các những mong
muốn trên đều có thể thực hiện qua chức năng tƣơng tác thoại.
Time and Date
Vào từng thời gian cụ thể cuộc gọi sẽ định hƣớng đến một số điện thoại hay
một chức năng cụ thể khác, ví dụ trong công ty giám đốc muốn chỉ cho phép nhân
viên sử dụng máy điện thoại trong giờ hành chánh còn ngoài giờ thì sẽ hạn chế hay
không cho phép gọi ra bên ngoài.
Call Parking
Đây là chức năng chuyển cuộc gọi có quản lý. Có một số điện thoại trung
gian và hai thuê bao có thể gặp nhau khi thuê bao đƣợc gọi nhấn vào số điện thoại

mà thuê bao chủ gọi đang chờ trên đó và từ đây có thể gặp nhau và đàm thoại.
Remote call pickupe
Đây là tính năng cho phép chúng ta từ máy điện thoại này có thể nhận cuộc
gọi từ máy điện thoại khác đang rung chuông
Privacy Manager
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 6

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

Khi một ngƣời chủ doanh nghiệp triển khai Asterisk cho hệ thống điện thoại
của công ty mình nhƣng lại không muốn nhân viên trong công ty gọi đi ra ngoài trò
chuyện với bạn bè, khi đó Asterisk cung cấp 1 tính năng tiện dụng là chỉ cho phép
số điện thoại đƣợc lập trình đƣợc phép gọi đến những số máy cố định nào đó thôi,
còn những số không có trong danh sách định sẵn sẽ không thực hiện cuộc gọi đƣợc.
Backlist
Backlist cũng giống nhƣ Privacy Manager nhƣng có một sự khác biệt là
những máy điện thoại nằm trong danh sách sẽ không gọi đƣợc đến máy của mình
(sử dụng trong tình trạng hay bị quấy rối điện thoại).
Và còn rất nhiều tính năng nữa mà hệ thống asterisk có thể cung cấp cho
ngƣời sử dụng, trên đây chỉ là một số tính năng thƣờng đƣợc sử dụng mà thôi, Để
biết nhiều hơn chi tiết hơn các tính năng còn lại có thể tham khảo tại website
www.asterisk.org.
Call Detail Records
Asterisk giữ lại các dữ liệu chi tiết cuộc gọi đầy đủ .Chúng ta có thể chứa
thông tin này trong một tệp phẳng (flat file), hoặc tốt hơn là một database để lƣu trữ
và tra cứu hiệu quả. Sử dụng thông tin này chúng ta có thể giám sát sự sử dụng của
hệ thống Asterisk.
Chúng ta có thể so sánh các dữ liệu này với hóa đơn mà công ty điện thoại
gởi đến, cho phép chúng ta phân tích lƣu lƣợng cuộc gọi.
Call Recording

Asterisk đƣa đến cho chúng ta khả năng để ghi âm các cuộc gọi. Tính năng
này đƣợc sử dụng để chứng minh nội dung cuộc gọi làm thõa mản một yêu cầu nào
đó của khách hàng khi cần thiết cũng nhƣ khả năng giúp đỡ trong các trƣờng hợp có
liên quan đến pháp luật.
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 7

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

Chương II
TỔNG QUAN VỀ VOIP VÀ MẠNG NGN
2.1 Giới thiệu
VoIP ( Voice Over IP ) là công nghệ cho phép truyền thông tin thoại từ nơi
này sang nơi khác thông qua các mạng sử dụng giao thức IP ( Internet Protocol ) để
truyền tải thông tin. VoIP cũng thƣờng đƣợc biết đến dƣới một số tên khác nhƣ :
điện thoại Internet, điện thoại IP, điện thoại dải rộng ( Broadband Telephony ) vv…
Ở điện thoại thông thƣờng, tín hiệu thoại đƣợc lấy mẫu với tần số 8 KHz sau
đó lƣợng tử hóa 8 bit/mẫu và đƣợc truyền với tốc độ 64 KHz đến mạng chuyển
mạch rồi truyền tới đích. Ở phía thu, tín hiệu này sẽ đƣợc giải mã thành tín hiệu ban
đầu.
Công nghệ VoIP cũng không hoàn toàn khác với điện thoại thông thƣờng.
Đầu tiên , tín hiệu thoại đƣợc số hóa , nhƣng sau đó thay vì truyền trên mạng PSTN
qua các trƣờng chuyển mạch , tín hiệu thoại đƣợc nén xuống tốc độ thấp rồi đóng
gói , truyền qua mạng IP . Tại bên thu, các luồng thoại sẽ đƣợc giải nén thành các
luồng PCM 64 rồi truyền tới thuê bao bị gọi.
2.2 Cấu trúc mạng VoIP
Trên hình 1 là cấu hình cơ bản của một mạng VoIP. Ta thấy mạng gồm hai
thành phần chính là mạng chuyển mạch kênh và mạng chuyển mạch gói. Mạng
chuyển mạch kênh chính là mạng điện thoại thông thƣờng mà ta vẫn sử dụng. Còn
mạng chuyển mạch gói là một mạng IP, trong đó Internet là mạng IP mà ta vẫn
quen thuộc.

Mạng VoIP phải có khả năng thực hiện các chức năng mà mạng điện thoại
công cộng thực hiện, ngoài ra phải thực hiện chức năng của một gateway giữa mạng
IP và mạng điện thoại công cộng. Thành phần của mạng điện thoại IP có thể gồm
các phần tử sau đây:
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 8

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN


Hình 2.1 : Cấu trúc mạng VoIP
 Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng IP ( Terminal) : Có thể là một phần mềm
máy tính ( softphone) hoặc một điện thoại IP (hardphone).
 Mạng truy nhập IP: Là các loại mạng dữ liệu sử dụng giao thức TCP/IP, phổ
biến nhất là mạng Internet.
 Gateway: Là thiết bị có chức năng kết nối hai mạng không giống nhau, hầu
hết các trƣờng hợp đó là mạng IP và mạng PSTN. Có 3 loại gateway là:
Gateway truyền tải kênh thoại, Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại và
Gateway báo hiệu.
 Gatekeeper: Có thể xem gatekeeper nhƣ là bộ não của hệ thống mạng điện
thoại IP. Nó cung cấp chức năng quản lý cuộc gọi một cách tập trung và một
số các dịch vụ quan trọng khác nhƣ là: nhận dạng các đầu cuối và gateway,
quản lý băng thông, chuyển đổi địa chỉ (từ địa chỉ IP sang địa chỉ E.164 và
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 9

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

ngƣợc lại), đăng ký hay tính cƣớc Mỗi gatekeeper sẽ quản lý một vùng bao
gồm các đầu cuối đã đăng ký, nhƣng cũng có thể nhiều gatekeeper cùng quản
lý một vùng trong trƣờng hợp một vùng có nhiều gatekeeper.
Ta cũng thấy rằng có thể có 3 ngữ cảnh cuộc gọi:

 Phone to Phone: gọi giữa 2 máy điện thoại. Nếu 2 máy cùng thuộc một tổng
đài thì không cần thông qua mạng IP. Nếu 2 máy nằm ở các mạng khác nhau
thì phải sử dụng các gateway chuyển tiếp vào mạng IP.
 PC to Phone: gọi giữa PC và Phone. Cần có ít nhất một gateway chuyển tiếp.
 PC to PC: gọi giữa PC và PC. Trong ngữ cảnh này thì cuộc gọi hoàn toàn
nằm trong mạng IP, không cần sử dụng gateway.
2.3 Đặc điểm dịch vụ VoIP
Sự phát triển của dịch vụ VoIP đã đem lại rất nhiều lợi ích. Dƣới đây là một
số ƣu điểm của nó:
 Dịch vụ gọi điện đƣờng dài giá rẻ với chi phí chấp nhận đƣợc, chỉ tƣơng
đƣơng với chi phí truy nhập Internet.
 Các kĩ thuật nén đã giảm tốc độ bit từ 64kps (kênh thoại thƣờng) xuống dƣới
8kps (theo tiêu chuẩn nén thoại G.729A của ITU-T). Nhờ vậy, khả năng sử
dụng kênh sẽ cao hơn. Các bộ vi xử lý của máy tình có tốc độ xử lý nhanh.
Điều này làm độ trễ của cuộc gọi giảm xuống, chất lƣợng cuộc gọi tăng lên.
 Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu. Với mạng điện thoại
thông thƣờng thì kênh báo hiệu là hoàn toàn tách biệt với kênh thoại. Với
mạng VoIP thì chỉ có một kênh duy nhất, nhờ vậy có thể tiết kiệm đƣợc cơ
sở hạ tầng.
 Dễ dàng mở rộng hệ thống.
 Mạng VoIP không cần thông tin điều khiển để thiết lập kênh truyền vật lý :
việc điều khiển cuộc gọi trong mạng IP chỉ cần tập trung vào chức năng cuộc
gọi mà không phải tập trung vào chức năng thiết lập kênh.
 Mạng VoIP quản lý băng thông tốt, linh hoạt.
 Nhiều tính năng dịch vụ mới.
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 10

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

 Khả năng Multimedia : trong một cuộc gọi, ngƣời dùng có thể vừa nói

chuyện vừa sử dụng các dịch vụ khác nhƣ truyền file, chia sẻ dữ liệu, hay
xem hình ảnh của ngƣời nói chuyện.
Nhƣng mạng VoIP cũng có những nhƣợc điểm sau đây :
 Kĩ thuật phức tạp : truyền tín hiệu theo thời gian thực trên mạng IP là rất khó
thực hiện do mất gói trong mạng là khó tránh và độ trễ . Chất lƣợng dịch vụ
chƣa cao.
 Vấn đề bảo mật : mạng Internet có tính toàn cầu và hỗn hợp nên việc bảo vệ
các thông tin liên qua nhƣ số liên lạc truy nhập sử dụng dịch vụ là rất quan
trọng.
2.4 Chất lượng dịch vụ trong mạng VoIP
Mạng truyền tín hiệu thoại có đòi hỏi khắt khe về chất lƣợng dịch vụ để đảm
bảo cuộc gọi có chất lƣợng chất nhận đƣợc. Dƣới đây là các đặc điểm về chất lƣợng
dịch vụ (QoS) của mạng VoIP:
 Delay/ Latency : độ trễ. Đây là khoảng thời gian tính từ lúc tiếng nói đƣợc
phát ra đến khi ngƣời nhận nghe thấy. Hội thoại đòi hỏi tính chất thời gian
thực nên cần thiết phải giảm độ trễ xuống thấp nhất. Có thể phân loại trể
thành các loại sau:
 Propagation delay : trễ truyền do tốc độ truyền âm trong cáp. Loại trễ này
hầu nhƣ không tránh khỏi.
 Handling delay/processing delay : trể xử lý, do các thiết bị xử lý gói tin. Trễ
này có thể giảm bằng việc sử dụng các thiết bị phần cứng tốt cũng nhƣ thuật
toán xử lý tối ƣu.
 Serialization delay : trễ tuần tự hóa khi dữ liệu đƣợc đƣa ra thiết bị vật lý.
Loại trễ này có ảnh hƣớng ít, chiếm vai trò nhỏ hoặc hầu nhƣ không đáng kể.
 Queuing delay : trễ hàng đợi xảy ra khi nhiều gói tin đến cùng lúc tại một nút
mạng. Trễ này do cấu hình mạng không đáp ứng đủ nhu cầu phục vụ nhiều
ngƣời dùng hoặc cài đặt không tốt dẫn tới việc xử lý gói tin tại nút mạng
không tốt.
 Jitter : là hiện tƣợng các gói tin không đến nơi trong những khoảng thời gian
đều nhau. Hiện tƣợng này làm cho cuộc hội thoại bị giật. Đây là một đặc

Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 11

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

điểm của mạng IP khi mà các gói tin có thể đi theo các đƣờng khác nhau đến
đích. Để loại bỏ hiện tƣợng này cần phải có các thuật toán đồng bộ gói tin
nơi phát và nơi thu.
 Mã hóa đƣờng truyền Pulse Code Modulation (PCM): thuật toán mã hóa
đƣờng truyền của mạng VoIP cũng tƣơng tự nhƣ mạng chuyển mạch kênh.
PCM là thuật toán có tần số lấy mẫu là 8Khz (125ms/mẫu). Ngoài ra nó có
thể sử dụng ADPCM : adaptive differential PCM(chuẩn G.726 ITU-T), với 4
bit mẫu, tốc độ 32kps. Các thuật toán này khác nhau ở tần số lấy mẫu và số
bit mẫu, do đó chất lƣợng cuộc gọi cũng khác nhau.
 Các chuẩn mã hóa tín hiệu đƣợc sử dụng trong VoIP có rất nhiều, trong đó
có thể kể tới G.711, G.726, G.728, G.729, G.232.1. Bảng dƣới đây thể hiện
chất lƣợng cảm nhận (MOS) đối với mỗi loại thuật toán mã hóa tín hiệu.

Hình 2.2 Một số chuẩn mã hóa tín hiệu
 Echo : tiếng vọng. Đây là hiện tƣợng âm thanh phát qua bị quay trở lại đúng
nơi phát làm cho ngƣời nói luôn nghe lại đƣợc tiếng do mình phát ra. Lý do
là các gói tin đi qua các mạng có cấu hình khác nhau và không đến đƣợc
đích, quay lại điểm phát. Để xóa tiếng vọng thì thiết bị mà ngƣời nói dùng
(có thể là router) sẽ lƣu giữ ảnh ngƣợc của đoạn hội thoại trong một khoảng
thời gian nào đó (inverse speech). “Bộ loại bỏ tiếng vọng” (echo canceller)
này sẽ lắng nghe âm thanh đáp lại và loại bỏ thành phần vọng bằng không.
 Mất gói tin là hiện tƣợng dễ xảy ra trong mạng VoIP Packet loss. Chuẩn
G729 đề xuất một kĩ thuật để giảm sự ảnh hƣởng tới chất lƣợng cuộc gọi là
concealment strategy: khi một gói tin bị mất trên đƣờng truyền thì gói tin
cuối cùng nhận đƣợc sẽ đƣợc phát lại bù vào chỗ trống. Vì khoảng thời gian
Xây dựng trung tâm quà tặng âm nhạc trên nền Asterisk Trang 12

Chương II : Tổng quan về VOIP và mạng NGN

giữa các packet chỉ là khoảng 20ms nên ngƣời nghe sẽ không có cảm nhận rõ
ràng. Nếu nhiều packet mất thì việc này chỉ thực hiện1 lần và đợi packet
khác tới.
 Khả năng kiểm soát hoạt động hội thoại. Trong hội thoại thì thông thƣờng,
một ngƣời nói một ngƣời nghe thì lãng phí băng thông tối thiểu là 50% do
một kênh truyền cố định đƣợc thiết lập dành cho cuộc gọi. Sử dụng VoIP có
thể tinh chỉnh băng thông lãng phí này để dùng cho mục đích khác nếu chức
năng VAD (Voice Activity Detection) đƣợc bật. Khi mạng bận thì băng
thông dành cho cuộc hội thoại sẽ đƣợc giảm đi, ngƣợc lại khi mạng rỗi thì
băng thông cũng sẽ tăng lên, nhờ đó mà tăng chất lƣợng cuộc gọi.
 Hội thoại đòi hỏi phải có các bộ chuyển đổi Số - Tƣơng tự. Khi chuyển đối
analog-digital và ngƣợc lại thì chất lƣợng âm thanh giảm đáng kể. Do đó
càng ít bộ chuyển đổi D/A trong mạng càng tốt. VoIP sử dụng PCM codec
(G.711) tƣơng tự các mạng điện thoại cổ điển.
 Tandem Encoding là hiện tƣợng gói tin đƣợc mã hóa và giải mã nhiều lần để
xác định nơi nhận trƣớc khi đến đích làm giảm chất lƣợng hội thoại. Để loại
bỏ hiện tƣợng này cẩn thiết lập các dial plan (kịch bản cuộc gọi) một cách
hợp lý. Các kịch bản này là các file dùng để điều khiển cuộc gọi ở các
gateway controller.
 Về giao thức truyền tin, VoIP sử dụng bộ giao thức RTP/ UDP/ IP. Tầng
giao vận sử dụng giao thức UDP để đảm bảo gói tin đƣợc truyền liên tục.
Tính chất thời gian thực đƣợc đảm bảo nhờ giao thức RTP (Real-time
Transport Protocol). Gói tin RTP chứa các trƣờng nhƣ nhãn thời gian và số
thứ tự gói để đảm bảo sự đồng bộ thời gian giữa các gói tin.

Hình 2.3 Gói RTP
 Đi kèm với RTP là giao thức điểu khiển thời gian thực RTCP. Giao thức này

đƣợc dùng cho các ứng dụng thời gian thực nhƣ media on demand, các dịch
vụ tƣơng tác. Nhƣợc điểm của chùm giao thức này là header tổng cộng
40bytes, (RTP + IP + UDP) gấp 2 lần so với header trong chuẩn G.729. Tuy