NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG LĨNH VỰC TIN HỌC CÔNG NGHỆ THOẠI VOIP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG

PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO
KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG LĨNH
VỰC TIN HỌC: CƠNG NGHỆ THOẠI VOIP

Giảng viên hướng dẫn
GS,TS Hồng Văn Kiếm
Sinh viên

Phạm Ngọc Tú - 06520527


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG

LỜI NĨI ĐẦU
Chúng ta đang sống trong một kỷ nguyên mà mọi thành tựu khoa học và
côngnghệ đều xuất hiện một cách hết sức mau lẹ và cũng được đổi mới một cách
cực kì nhanh chóng. Ngày nay nghiên cứu khoa học là một trong những hoạt
động có tốc độ phát triển nhanh nhất mọi thời đại. Bộ máy nghiên cứu khoa học
đã trở thành khổng lồ,nó đang nghiuên cứu tất cả các góc cạnh của thế giới. Các
thành tựu nghiuên cứu khoa học đã được ứng dụng vào mọi lĩnh vực của đời
sống. Khoa học đã làm đảo lộn nhiều quan niệm truyền thống. Nó làm cho sức sản
xuất xã hội tăng lên hàng trăm lần so với vài thập niên gần đây.
Về phần mình, bản thân khoa học càng cần được nghiên cứu một cách khoa học.
Một mặt ,phải tổng kết thực tiễn nghiên cứu khoa học để khái quát những lý
thuyết về quá trình sáng tạo khoa học để khái quát những lý thuyết về quá trình
sáng tạo khoa học, mặt khác phải tìm ra được các biện pháp tổ chức, quản lý và

nghiên cứu khoa học tốt hơn làm cho bộ máy khoa học vốn đã mạnh lại phát
triển mạnh hơn và đi dúng quỹ đạo hơn.Có lẽ khơng phải ngẫu nhiên nhà tưong
lai học Thierry Gaudin đã đưa ra một thông điệp khẩn thiết:”Hãy học phương
pháp chứ đừng học dữ liệu”
Sự phát triển của khoa học hiện đại không những đem lại cho con người những
hiểu biết sâu sắc về thế giới mà còn đem lại cho con người cả những hiểu biết về
phương pháp nhận thức thế giới. Chính vì vậy mà nhửng phương pháp luận sáng
tạo trong khoa học đã gắn liền với hoạt động có ý thức của con người, là một
trong những yếu tố quyết định sự thành công của hoạt động nhận thức và cải tạo
thế giới. Và cũng vì vậy mà hiện nay việc nghiên cứu phương pháp luan sáng tao,
khoa hoc ngày càng trở nên cần thiết nhằm giúp cho công tác nghiên cứu khoa
học đạt hiệu quả hơn, phát triển mạnh mẽ hơn.
Ngày nay việc gọi điện trao đổi với nhau khơng cịn phải nhất thiết dùng điện
thoại nữa với tổng đài truyền thống mà sử dụng máy tính với cơng nghên VoIP
cho phép chúng ta gọi đến nhiều người trong 1 lúc mà chi phí lại rẻ hơn nhiều so
với điện thoại thơng thường vì sử dụng thơng qua mạng IP trên internet có băng
thông rộng .


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG

Tổng quan 1 số phương pháp được sử dụng
1. Nguyên tắc phân nhỏ:
• Chia đối tượng thành các phần độc lập
• Làm đối tượng trở nên tháo lắp được
• Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng
1. Nguyên tắc tách khỏi:
• Tách thành phần gây phiền phức ra khỏi đối tượng hoặc ngược lại tách thành phần
cần thiết ra khỏi đối tượng.

2. Nguyên tắc cục bộ:
• Các phần khác nhau của đối tượng có các chức năng khác nhau
• Mỗi phần của đối tượng có các chức năng khác nhau
3. Nguyên tắc kết hợp:
• Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng cho các hoạt động kế cận
4. Nguyên tắc vạn năng
• Đối tượng thực hiện các chức năng khác nhau do đó khơng cần sự tham gia của
đối tượng khác
5. Nguyên tắc chứa trong:
• Một đối tượng được đặt trong một đối tượng khác và bản thân nó chứa đối tượng
thứ 3
• Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong 1 đối tượng khác
6. Ngun tắc dự phịng
• Bù đắp độ tin cậy khơng lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương
tiện báo động, ứng cứu, an toàn
7. Nguyên tắc biến hại thành lợi
• Sử dụng các tác nhân có hại để thu hiệu ứng có lợi
8. Nguyên tắc sử dụng trung gian
• Sử dụng trung gian chuyển tiếp
9. Nguyên tắc tự phục vụ
• Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa
10. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt
• Thay đổi các chất liệu đắt tiền bằng chất liệu rẻ hơn

1.1 Giới thiệu về công nghệ VoIP.
VoIP là từ viết tắt của Voice over Internet Protocol.Đây là một thuật ngữ dùng để chỉ
cách thức âm thanh được truyền đi qua các gói tin IP thơng qua internet.VoIP có thể sử
dụng phần cứng hỗ trợ để thực hiện các cuộc gọi như số nội bộ,đường dài,di động hay quốc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG
tế và có thể được sử dụng trong một môi trường PC hay loại điện thoại qua IP đặc biệt(IP
phone).
VoIP cho phép thực hiện cuộc gọi dùng máy tính qua mạng dữ liệu internet.VoIP
chuyển đổi tín hiệu thoại từ điện thoại tương tự(analog)vào tín hiệu số(digital)trước khi
truyền qua internet,sau đó chuyển đổi ngược lại ở đầu nhận.khi tạo một cuộc gọi VoIP dùng
điện thoại với một bộ điều hợp,chúng ta sẽ nghe âm thanh mời gọi,quay số sẽ diễn ra sau
tiến trình này.VoIP cũng cho phép tạo một cuộc gọi trực tiếp từ máy tính dùng một loại điện
thoại tương ứng hoặc dùng microphone.
VoIP cho phép tạo cuộc gọi đường dài qua mạng IP có sẵn thay vì phải được truyền
qua mạng PSTN(Public Switched Telephone Network).Ngày nay nhiều công ty đã thực hiện
giải pháp VoIP của họ để giảm chi phí cho những cuộc gọi đường dài giữa nhiều chi nhánh
xa nhau.(phương pháp rẻ thay cho đắt)

1.2 VoIP hoạt động như thế nào?
Cách đây nhiều năm chúng ta đã khám phá ra cách gửi tín hiệu đến một máy đích ở
xa bằng tín hiệu số bằng cách: trước khi gửi,chúng ta sẽ số hóa tín hiệu bằng ADC(Analog
to Digital Converter-Thiết bị chuyển đổi tín hiệu tuần tự sang tín hiệu số)sau đó truyền đi và
tại đầu nhận sẽ chuyển đổi ngược lại với DAC(Digital to Analog Converter-Thiết bị chuyển
đổi tín hiệu số sang tín hiệu tuần tự) để sử dụng. Ta có thể kết nối máy tính vởi mạng PSTN
thơng qua gateway có thể nói chuyện được từ máy tính đến điện thoại thơng thường
( ngun tắc sử dụng trung gian)
VoIP cũng làm việc giống như vậy,số hóa âm thanh thành các gói dữ liệu,gửi dữ liệu
đi và chuyển đổi chúng lại thành dạng âm thanh tại đầu nhận.
Khi nói vào ống nghe hay microphone,giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện từ,đó là tín
hiệu analog.Tín hiệu analog sẽ được chuyển đổi sang tín hiệu số nhờ vào một số thuật tốn
đặc biệt để chuyển đổi.Những tín hiệu khác nhau sẽ có cách chuyển đổi khác nhau như VoIP
phone hay softphone,nếu dùng điện thoại analog thơng thường thì cần một TA(Telephone
Adapter),sau đó giọng nói được số hóa sẽ được đóng thành gói tin và được gửi qua mạng IP.

Định dạng số có thể được điều khiển tốt hơn:chúng ta có thể nén,định tuyến,chuyển đổi nó
sang định dạng mới và hơn nữa tín hiệu số thì ít nhiễu hơn tín hiệu analog.(phương pháp
tách khỏi : tách tiếng nhiễu trong void đến mức thấp nhất)
Mặc dù khái niệm về VoIP là đơn giản nhưng thực hiện và ứng dụng VoIP là phức
tạp.Để gửi voice,thông tin phải được tách biệt thành những gói(packet)giống như dữ liệu.Gói
là những phần thơng tin được chia nhỏ (phương pháp phân nhỏ) để dễ dàng cho việc gửi
gói cũng như có thể dùng kỹ thuật nén gói để tiết kiệm băng thơng thơng qua những tiến
trình codec(compressor/de_compressor).

1.3 Những điểm thuận lợi của VoIP so với PSTN.
Khi bạn dùng đường truyền PSTN,bạn phải trả cho thời gian sử dụng cho nhà cung
cấp dịch vụ PSTN: sử dụng càng nhiều bạn phải trả càng nhiều.Thêm vào đó bạn khơng thể
nói với người khác tại cùng thời điểm.
Với kỹ thuật VoIP, bạn có thể nói chuyện tồn thời gian với người bạn muốn(điều cần
thiết là những người khác cũng phải kết nối internet tại cùng thời điểm),cho đến khi nào bạn
muốn(khơng phụ thuộc vào chi phí) và thêm vào đó,bạn có thể nói chuyện với nhiều người
tại cùng một thời điểm.(nguyên tắc kết hợp : kết hợp gọi nhiều người trong 1 lúc)
Trước đây khi dựa vào giao tiếp thoại trên PSTN,trong suốt kết nối giữa hai điểm,đường kết
nối chỉ dành riêng cho bên thực hiện cuộc gọi.Khơng có thơng tin khác có thể truyền qua
đường truyền này mặc dù vẫn thừa lượng băng thông sẵn dùng.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG
Nhưng ngày nay, điều đó đã khơng cịn là vấn đề nữa, với sự phát triển nhanh chóng
và được sử dụng rộng rãi của IP,chúng ta đã có thể giảm chi phí trong việc hỗ trợ truyền
thoại và dữ liệu thông qua việc sử dụng VoIP(nguyên tắc rẻ thay cho đắt).Giải pháp kết
hợp thoại vào mạng dữ liệu (nguyên tắc kết hợp: vừa thoại vừa truyền dữ liệu trên mạng
IP),và cùng hoạt động bên cạnh với hệ thống PBX hiện tại hay những thiết bị điện thoại
khác đã đơn giản cho việc mở rộng khả năng thoại cho những vị trí ở xa.Traffic thoại thực

chất sẽ dược mang tự do(free)bên trên cơ sở hạ tầng và thiết bị phần cứng có sẵn.
Ngồi ra ta có thể dùng một số phần mền để quản lý cuộc gọi,nhằm kiểm tra xem có
bi nghe trộm hay khơng từ đó ta có thể lợi dụng việc bị nghe trộm để đánh lừa người nghe
trộm vì mục đích nào đó (ngun tắc chuyển hại thành lợi), cịn vời điện thoại thơng
thường thì ta khơng thể làm vậy vì khơng biết được có bị nghe trộm hay không.

1.4 Các giao thức được sử dụng trong VoIP.
1.4.1 H323.
1.4.1.1 Giới thiệu về giao thức H323.
Những giao thức VoIP có thể được phân loại tùy theo vai trị của chúng trong suốt
q trình chuyển giao thơng điệp. H323 và SIP là những giao thức báo hiệu, các giao thức
này dùng để thiết lập,ngắt và thay đổi cuộc gọi. RTP và RTCP cung cấp chức năng mạng vận
chuyển end-to-end cho những ứng dụng truyền dữ liệu mà yêu cầu thời gian thực (realtime) như là âm thanh và video. Những chức năng đó bao gồm nhận diện loại dữ liệu, số
trình tự, tham số thời gian và giám sát tiến trình gởi. TRIP,SAP,STUN, TURN… bao gỗm một
nhóm các giao thức hỗ trợ có liên quan đến VoIP. Sau cùng, bởi vì VoIP gían tiếp dựa vào
tầng vận chuyển bên dưới để di chuyển dữ liệu nên đòi hỏi nhiều giao thức như là
TCP/IP,DNS,DHCP,SNMP,RSVP, và TFTP.

1.4.1.2 Đặc điểm kĩ thuật của giao thức H323.
Bộ giao thức H323 cho phép những thiết bị kết nối khác nhau có thể liên kết với nhau.H323
được phổ biến bởi tổ chức ITU.Giao thức này ban đầu được phát triển cho những ứng dụng
đa phương tiện,các thực thể của H323 cung cấp những tiến trình liên quan đến vấn đề đồng
bộ như thoại,video và kết nối dữ liệu.Hỗ trợ cho thoại là chủ yếu,hỗ trợ cho video,kết nối dữ
liệu chỉ là phần mở rộng của H323.
Đặc điểm kỹ thuật của H323 định nghĩa bốn thực thể H323 khác nhau như là các đơn vị
chức năng của mạng H323 hoàn chỉnh, những thành phần này của hệ thống H323 bao gồm
thiết bị đầu cuối, gateway, gatekeeper và các đơn vị điều khiển đa điểm(MCUs).(nguyên
tắc cục bộ : mỗi thiết bị trong hệ thống H323 làm chức năng khác nhau)
Thiết bị đầu cuối(điện thoại,softphones,IVRs,thư thoại,máy quay phim,v.v…) là những thiết
bị điển hình tác động qua lại với người dùng cuối.Phần mềm MS Netmeeting là một ví dụ

của thiết bị đầu cuối.Các thiết bị đầu cuối chỉ cung cấp thoại hoặc đa phương tiện như là
video và sự cộng tác ứng dụng thời gian thực.
Gateways giải quyết điều khiển tín hiệu và truyền dẫn phương tiện, và là thành phần
mở rộng. Điển hình của gateway là cung cấp giao diện cho những mạng khác nhau như là
ISDN,PSTN hoặc những hệ thống H323 khác (nguyên tắc vạn năng). Bạn có thể nghĩ chức


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
năng của H323 như là cung cấp một “bộ dịch”. Ví dụ như là một gateway H323 sẽ điều
khiển sự đàm thoại của H323 với SIP hoặc H323 với ISUP(ISDN User Part) chỉ rõ tính chất
thủ tục tín hiệu xen kẽ cho việc điều khiển cuộc gọi. Nghĩ một cách khác thì một gateway
cung cấp một giao diện giữa mạng chuyển gói(ví dụ như VoIP) và mạng chuyển mạch(ví dụ
như PSTN). Nếu gatekeeper tồn tại, gateway VoIP đăng ký với gatekeeper đó và gatekeeper
sẽ tìm ra gateway tốt nhất cho phiên giao dịch chi tiết.
Gatekeeper cũng là phân mở rộng của H323, điều khiển việc giải quyết địa chỉ và cho
vào mạng H323. Chức năng quan trọng nhất của nó là biên dịch địa chỉ giữa địa chỉ ký danh
tượng trưng và địa chỉ IP. Ví dụ,với sự có mặt của gatekeeper nó có khả năng gọi tới địa chỉ
có tên là “Tom” thay vì phải gọi tới địa chỉ IP 192.168.10.10. Gatekeeper cũng quản lý các
thiết bị đầu cuối truy cập vào các thiết bị,tài nguyên mạng, và mở rộng hơn là có thể cung
cấp các dịch vụ phụ. Chúng cũng giám sát việc sử dụng dịch vụ và cung cấp băng thơng có
giới hạn. Một gatekeeper thì khơng địi hỏi một hệ thống H323. Tuy nhiên nếu có sự hiện
diện của gatekeeper, các thiết bị đầu cuối muốn sử dụng được thì cần phải có sự phục vụ
của gatekeeper. RAS định nghĩa khái niệm này là sự biên dịch địa chỉ, điều khiển sự đi vào,
điều khiển băng thông, sự quản trị miền. Các chức năng của gatekeeper và gateway thường
được hiện diện trên những thiết bị vật lý đơn giản.
MCUs hỗ trợ hội nghị nhiều bên giữa ba hay nhiều thiết bị đầu cuối. Chuẩn H323 cho
phép nhiều kịch bản đàm thoại đặc biệt, hoặc tập trung hay phân quyền.
Base-end servers (BES) là một chức năng bổ sung quan trọng trong hạ tầng H323.
BES có thể cung cấp những dịch vụ cho việc chứng thực người sử dụng, sự ủy quyền dịch

vụ, tài chính, nạp điện và hóa đơn, và các dịch vụ khác. Trong một mạng đơn giản thì
gatekeeper và gateway cung cấp những dịch vụ như thế

1.4.1.3 Những giao thức có liên hệ với H323.
H323 có đặc điểm kỹ thuật giống như một chiếc dù chứa đựng một số lượng lớn bộ
máy chính trị có tác động qua lại với nhau bằng nhiều cách thức khác nhau dựa vào bộ
dạng, sự vắng mặt, mối quan hệ mơ hình của những thực thể tham gia và loại session (ví
dụ như là audio và video). Có nhiều giao thức con bên trong đặc điểm của giao thức H323
(nguyên tắc chứa trong). Để mà có thể hiểu được tồn bộ những luồng thơng điệp bên
trong một giao tác VoIP của giao thức H323, bản thân chúng ta sẽ tự quan tâm đến những
giao thức chung nhất có liên quan đến cơng nghệ VoIP. Hình 5.2 sẽ cho thấy những giao
thức thích hợp và mối quan hệ của chúng.
H323 định nghĩa một tập hợp tổng quát việc thiết lập cuộc gọi và những thủ tục đàm
phán- quan trọng nhất trong các ứng dụng VoIP ngày nay là các giao thức H.225, H.235,
H.245 và các bộ phận của dãy tín hiệu Q.900. Các phương pháp vận chuyển dữ liệu cơ bản
được định nghĩa bởi giao thức thời gian thực RTP và RTCP. H323 cũng chỉ rõ một nhóm
audio codes cho sự liên kết VoIP, dãy G.700:
H.225/Q.931 định nghĩa tín hiệu cho việc thiết lập và ngắt cuộc gọi, bao gồm địa
chỉ IP nguồn và địa chỉ IP đích, cổng, mã vùng, và thông tin cổng của giao thức H245.
H.225.0/RAS chỉ rõ thơng điệp mà mơ tả tín hiệu, và thơng tin dịng media.
H.245 chỉ rõ thơng điệp và thơng tin kênh logic cho dịng phương tiện.
Real Time Protocol (RTP) mô tả vận chuyển end-to-end của dữ liệu thời gian thực
Real Time Control Protocol (RTCP) mô tả việc giám sát end-to-end của việc chuyển dữ liệu,
chất lượng dịch vụ của thông tin cung cấp như là jitter và sự thất lạc trung bình của packet.
Codecs G.700 series được sử dụng cho VoIP bao gồm:
G.711 Một trong số codecs lâu đời nhất, G.711 khơng sử dụng sự nén, vì thế giọng
nói có chất lượng tuyệt vời.Codec này tiêu thụ nhiều dải thông nhất.Đây là codec tương tự
được dùng bởi PSTN và ISDN.
G.723.1 Codec này được thiết kế cho tổ chức hội nghị video/ kỹ thuật điện thoại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG
thơng qua các đường điện thoại tiêu chuẩn và được tối ưu hóa cho việc mã hóa và giải mã
nhanh chóng, chất lượng thoại thuộc loại trung bình.
G.729 codec này được sử dụng chủ yếu trong những ứng dụng VoIP bởi vì nhu cầu
băng thơng của nó thấp.

1.4.2 SIP.
1.4.2.1 Giới thiệu về giao thức SIP.
Session Initiation Protocol là một giao thức được sử dụng trong việc truyền thông đa
phương tiện thông qua mạng IP.Cung cấp một khuôn khổ để thiết lập voice,video truyền
theo kiểu point-to-point,hội nghị,và thông điệp văn bản.
Đây là một chuẩn của IETF để thiết lập các kết nối VoIP.Nó là một giao thức điều
khiển lớp ứng dụng để tạo mới,chỉnh sửa và kết thúc các session.Cấu trúc của SIP giống
như HTTP(client-server protocol).Các request được tạo ra bởi các máy client và gởi tới
server.Server xử lý các request và gởi một response lại cho client.Một request và response
là một yêu cầu để tạo ra 1 giao tác.SIP có các thơng điệp INVITE và ACK.SIP tạo ra sự giả
định nhỏ nhất về cơ bản của giao thức truyền tải.Giao thức này chính nó cung cấp độ tin cậy
và nó khơng phụ thuộc vào độ tin cậy của TCP (nguyên tắc tự phục vụ ).SIP phụ thuộc
vào Session Description Protocol(SDP)trong việc mang ra ngoài các thỏa thuận để xác minh
codec.SIP hỗ trợ việc mô tả các session mà cho phép các bên tham gia có thể đồng ý thiết
lập các kiểu phương tiện tương thích.SIP cung cấp các dịch vụ như:
User Location:Xác định hệ thống cuối cùng để sử dụng cho việc truyền thông.
Call Setup:ringing và thiết lập các thông số cho call tại hai bên called và calling.
User Availability:Xác định sự hài lòng của bên gọi để cam kết trong truyền thông.
User Capabilities:Xác định phương tiện và các thông số của phương tiện được sử dụng.
Call handling:Chuyển giao và kết thúc call.

1.4.2.2 Chức năng và nét đặc trưng của giao thức SIP.

Hai thành phần chính trong hệ thống SIP bao gồm:SIP User Agents và SIP Network
Servers.
SIP User Agent (UA):
Mục đích của SIP là làm cho các session có thể thiết lập giữa các UA.Một UA là một
hệ thống cuối cùng hoạt động trên nhân danh của người dùng.Một UA phải có khả năng
thiết lập một session của phương tiện này với các UA khác.
Một UA phải duy trì trạng thái trên các cuộc gọi mà nó khởi tạo hoặc tham gia vào.Một trạng
thái nhỏ nhất của các cuộc gọi được thiết lập bao gồm:các thẻ local và remote,Call-ID,các
trường local và remote cseq,cùng với việc thiết lập hướng và các thông tin cần thiết của các
phương tiện.Remote Cseq thì lưu trữ các thơng tin cần thiết để phân biệt giữa một reINVITE và một retransmission.Một re-INVITE được sử dụng để thay đổi các tham số session
của một cuộc gọi đã thực hiện hoặc chưa xử lý.Nó sử dụng như một Call-ID nhưng CSeq thì
được gia tăng bởi vì nó là một request mới.Một INVITE được truyền lại chứa Call-ID và CSeq
giống như INVITE trước.UA duy trì trạng thái của một cuộc gọi trong thời gian tối thiểu là 32
giây.
Một UA chứa một ứng dụng client và một ứng dụng server.Hai thành phần trên là một user
agent client(UAC)và một user agent server(UAS).UAC bắt đầu các request trong khi UAS thì
tạo ra các response.Trong một session, UA thường điều khiển cả UAC và UAS.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
Một SIP user agent cũng phải hỗ trợ SDP để mô tả media.
Một UA phải hiểu rõ danh sách các trường nhu cầu mở rộng trong một request.Nếu khơng
biết các trường này có thể bị lờ đi bởi một UA.
SIP server:
SIP servers là các ứng dụng mà nó chấp nhận các SIP request và response đến
chúng.Không nên lẫn lộn SIP server với một User Agent server hoặc client-server.Một SIP
server là một kiểu khác biệt của thực thể.Bởi vì SIP server cung cấp các dịch vụ và chức
năng với UA, chúng sẽ hỗ trợ cả TCP,TLS và UDP để truyền tải.
SIP server proxy

Một SIP proxy server nhận một SiP request từ một user agent hoặc một proxy khác
và hành động trên nhân danh của user agent trong forwarding hoặc responding tời
request.Một proxy khơng phải là B2BUA vì nó chỉ cho phép chỉnh sửa các request và chấp
nhận các response để thiết lập các qui tắc bên ngoài trong RFC 3261.Các qui tắc này thì duy
trì theo khoảng cách end-to-end của tín hiệu SIP trong khi đó vẫn cịn cho phép các proxy
server thực hiện các dịch vụ và chức năng với user agent.
Một proxy server phải có truy xuất đến các database hoặc vị trí các dịch vụ để giúp
đỡ nó trong q trình xử lý các request.SIP protocol thì khơng xác định giao diện giữa proxy
và vị trí dịch vụ.Proxy có thể sử dụng nhiều kiểu database trong q trình xử lý các
request.Database có thể chứa SIP registration,các thông tin hiện hữu,và nhiểu kiểu khác
của thông tin về nơi mà user được chỉ định.
Một proxy server khác biệt với một user agent hoặc gateway ở ba điểm sau:
Một proxy server khơng đưa ra các request,nó chỉ đáp ứng các request từ một user agent(A
CANCEL request là một ngoại lệ trong qui tắc này).
Một proxy server khơng có khả năng về media.
Một proxy server thì khơng phân tích các thông điệp,mà chỉ dựa vào các header field.
Các bước cần thiết trong mơ hình proxy để mang một cuộc gọi hai hướng.
Registration Servers
Một registration server được biết như là một registrar,chấp nhận các request của SIP
REGISTER,;tất cả các request nhận một response:501 Not Implemented.Thông tin liên quan
từ request làm cho các SIP server có sẳn bên trong giống Administrator Domain,chẳng hạn
như proxies và redirect server.Trong một resistration request,trường TO header chứa tên
của tài nguyên bắt đầu registed,và trường Contact header chứa địa chỉ khác hoặc
aliases.Registration server tạo ra một liên kết tạm giữa Address Of Record(AOR) URI trong
TO và thiết bị URI trong Contact Courier.
Registration server thường yêu cầu các user agent đăng ký để xác thực,vì vậy các
cuộc gọi đi vào không bị chiếm đoạt bởi các user không được xác thực(nguyên tắc dự
phòng).Phụ thuộc vào sự hiện diện của các trường,REGISTER request có thể được sử dụng
bởi một user agent để lấy lại một danh sách của các registration hiện thời,làm sạch tất cả
registrations,hoặc thêm vào một registration URI.

Để bảo vệ registration,TLS phải được sử dụng như HTTPDigest khơng cung cấp nhu
cầu bảo vệ tồn vẹn.

1.4.2.3 SIP Message.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG
SIP messages có thể được phân chia rộng rải trong SIP requests và responses,hơn
nữa nó được xác định trong các session.

1.4.2.3.1 SIP Request.
SIP requests là các thông điệp được gởi từ các máy client đến các server để cần khẩn
một SIP operation.RFC 3261 xác định các SIP request hoặc method làm cho UA và proxy có
thể tới vị trí của các user và khởi đầu,sửa đổi,tear-down các session.
INVITE:chỉ ra rằng các recipient user hoặc các service bị cuốn vào trong một session.Bạn có
thể sử dụng method mày để sửa đổi cấu thành của các session được thiết lập trước.Thân
của message INVITE phải bao gồm phần mô tả các media session được thiết lập hoặc chỉnh
sửa,mã hóa trên SDP.Một response thành công(200 OK response)chỉ ra sự sẳn sàng của các
called party khi tham gia vào kết quả của một session media.Nó bắt đầu một session.
ACK:xác nhận UAC đã nhận được response cuối cùng đến một request INVITE.ACK
được sử dụng chỉ với các request INVITE.ACK gởi end-to-end cho một 200 OK
response.Proxy trước hoặc UAC thì gởi các ACK cho các response cuối cùng khác.ACK
request có thể bao gồm một thơng điệp với phần mô tả các session cuối cùng nếu request
INVITE không chứa phần mô tả các session này.
OPTION: UA sử dụng request OPTION để truy vấn một UAS về khả năng của nó.Nếu
UAS có khả năng truyền các session tới các user,nó đáp ứng khả năng thiết lập của UAS.
BYE:sử dụng BYE để yêu kết thúc các session được thiết lập trước.
CANCEL:làm cho các UAC và network server có thể hủy một yêu cầu tiến trình bên
trong,như INVITE.Điều này khơng ảnh hưởng đến việc hồn thành các request mà UAS đã

gởi đi các response cuối cùng.
REGISTE:client sử dụng REGISTE request để đăng ký với các thông tin tương ứng
AOR của người dùng và SIP servers.
PRACK:đảm bảo độ tin cậy tạm thời của các response lớp 1xx.
UPDATE:cập nhật tạm thời các session.
REFER:Chuyển giao call đến bên thứ ba sử dụng các thông tin liên quan được cung
cấp trong các request.
SUBSCRIBE:báo cáo một sự kiện vừa diễn ra,ví dụ như cập nhật sự hiện của các
user.
NOTIFY:sử dụng để thông báo sự kiện đã diễn ra.
MESSAGE:một phương thức để chỉ việc mang đi một message.

1.4.2.3.2 SIP Respone.
Một server gởi SIP response tới một client để chỉ ra trạng thái của một SIP request
mà client trước đó đã gởi tới server.UAS hoặc proxy thì tạo ra các SIP responses trong
response đến một SIP request mà UAC khởi đầu.SIP response là các con số từ 100 đến
699.SIP responses là một nhóm giống như 1xx,2xx đến 6xx.SIP response được phân loại
như provisional và final.(nguyên tắc phân nhỏ : phân ra các lớp 1xx đến 6xx, mỗi lớp
có chức năng khác nhau)
Một provisional response chỉ ra tiến trình bởi server nhưng nó khơng chỉ ra các kết
quả cuối cùng giống như kết quả quá trình xử lý các SIP request.Lớp 1xx của SIP response
chỉ ra trạng thái tạm thời.Response cuối cùng chỉ ra phần kết thúc và trạng thái cuối cùng
của SIP request.Tất cả các lớp 2xx,3xx,4xx,5xx và 6xx đều là cuối cùng,riêng biệt:
Lớp 1xx(Information)chỉ ra trạng thái của các call trước khi hoàn thành.
Lớp 2xx(Success)chỉ ra q trình xử lý thành cơng của SIP request.
Lớp 3xx(Redirection)chỉ ra SIP request cần phải gởi một lần nữa đến UAS khác để
thực hiện tiến trình xử lý.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN

KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG
Lớp 4xx(Client-error)request bị hỏng bởi client.Client có thể thực hiện lại request.
Lớp 5xx(server failure)request bị hỏng do server.Request có thể thử lại tại các server
khác.

Lớp 6xx(Global failure)request bị hỏng và không nên thử lại request tại server này
hoặc server khác.

1.4.2.3.3 SIP Message structure.
Một SIP message gồm có các phần sau:
Một start-line.
Một hoặc nhiều header field.
Một dòng rỗng để chỉ ra kết thúc header field.
Một tùy chọn phần thân của thơng điệp.
Bạn phải kết thúc start-line,mổi dịng message-header,và một dịng rỗng bằng trình
tự Carriage return Line Feed(CRLF).
Start-line cho một SIP request là một Request-line.Start-line cho một SIP response
là Status-line.
Request-line chỉ rõ SIP method,Request-URI và phiên bản của SIP.Status-line thì mô
tả phiên bản của SIP,mã của SIP response và một tùy chọn reason phrase.Reason phrase là
một nguyên văn mô tả của mã 3 ký từ SIP response.

1.4.2.4 SIP header.
Một thông điệp SIP được soạn ra từ các header field mà nó truyền tín hiệu và thơng
tin routing đến các thực thể SIP network.SIP có hình thức giống như HTTP header(RFC
2616).Các header field được xác định kiểu như Header field.Mô tả chức năng của các SIP
header:
From:chỉ ra sự giống nhau lúc bắt đầu của các SIP request.Từ header thường là AOR
của bên gởi.Nó chứa một SIP hoặc các SIP URI và một tùy chọn hiển thị tên.
To:Cho biết mong muốn có người nhận của một SIP request.Đi đến header là một

AOR của người nhận.Nó cũng chứa SIP hoặc SIP URI và tùy chọn hiển thĩ tên.
Call-ID:Trường này nhận ra một dãy serie của một message.Call_ID phải giống hệt
nhau để tất cả các SIP request và SIP response gởi đi bằng các UA khác nhau với cùng một
dialog.
Cseq:Được soạn ra của một giá trị số nguyên và tên method.Trường này nhận ra
orders và tiếp tục các SIP request trong một dialog.Cseq cũng có sự khác biệt trong việc gởi
lại một message và một message mới.
Via:Chỉ ra cách lấy đường dẫn bởi một request và xác định nơi mà response cần gởi
đi.
Contact:Nhận biết một SIP hoặc SIP URI nơi mà UA muốn nhận một SIP request
mới.
Allow:cho phép danh sách header của SIP method nhận hỗ trợ của UA mà tạo ra
message.
Supported:Tất cả phần mở rộng của SIP hỗ trợ bởi UA.Phần mở rộng của SIP là các
RFC khác và RFC 3261.Miêu tả các thẻ option giống như 100rel trong RFC 3262.
Require:Về nghĩa nó giống như supported header,nhưng sự hỗ trợ của phần mở
rộng SIP ở các UA từ xa phải đến các giao tác để được xử lý.
Content-type:Chỉ ra kiểu của thân message mà đính kèm với SIP request hoặc
response phải được hiện ra nếu SIP message có một thân.
Content-Length:Xác định kích thước của thân message.
SIP request và SIP response cũng chứa các header field.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG

1.4.2.5 Related Protocol.
SIP là một phần của bộ giao thức.Gồm có:SDP,RTP và RTCP.
SDP-Session Description Protocol.
SDP được định nghĩa bởi RFC 2327,được phát triển bởi IETF MMUSIC.Mục đích ban

đầu là mô tả việc thiết lập các multicast session thông qua MBONE.Ứng dụng đầu tiên của
SDP là giao thức Session Announcement Protocol(SAP)sử dụng các port và nhận các thông
báo của các MBONE session.
SDP chứa các thông tin về media session:
IP Address(IPv4 address hoặc host name).
Port Number(sử dụng UDP hoặc TCP để truyền tải).
Media type(audio,video,tương tác whiteboard,…).
Media Encoding scheme(PCM A-Law,MPEG II video,…).
SDP cịn chứa các thơng tin:
Chủ đề của các session.
Bắt đầu và kết thúc mọi thời điểm.
Liên hệ thông tin về các session.
Giống như SIP,SDP dử dụng mã hóa văn bản.Một SDP message được soạn là một
series của các dòng,các trường called,và nó yêu cầu order để dễ dàng phân tích.
SDP thì khơng được gán đễ có thể mở rộng dễ dàng,và phân tích các qui tắc một cách chính
xác.Một người phân tích SDP khơng phải để ý tới các trường chua biết đến,các trường
missing,hoặc một dòng out-of-sequence.

PSTN Protocols

Ba kiểu giao thức truyền tín hiệu PSTN:Circuit Associate
Signaling(CAS),Integrated Services Digital Network(ISDN),và ISDN User
Part(ISU).
Circuit Associate Signaling
Đây là kiểu lâu nhất mà PSTN cịn sử dụng.Thơng tin sử dụng giống như chuyển
mạch audio,như đường dẫn voice,với các ký số và ký từ trình bày bởi các tín hiệu số
audio.Các tín hiệu số được gọi đến MT(Multifrequency Tone).Chúng giống như một tín hiệu
số giữa một điện thoại và một trung tâm chuyển mạch,nó là tín hiệu số DTMF.Vì vậy CAS dễ
bị gian lận,một tín hiệu khơng trung thực có thể được tạo ra bởi một caller để làm cho cuộc
gọi được miễn phí.Kiểu truyền tín hiệu này phổ biến giữa các văn phịng trung tâm và trao

đổi giữa các chi nhánh riêng của tập đoàn(PBX).
ISUP Signaling.
ISDN User Part là giao thức sử dụng giữa chuyển mạch điện thoại trong PSTN.Nó sử
dụng thơng qua một mạng packet-switched chuyên dụng mà sử dụng hệ thống Signaling
System #7(SS7)để truyền tải.Phương thức này được phát triển để khắc phục sự trì hỗn và
các vấn đề bảo mật trong CAS.
ISDN Signaling
ISDN được phát triển để tất cả các hệ thống điện thoại số kết nối với PSTN.Kiểu phổ
biến nhất dựa trên BRI(Basic Rate Interface)và PRI(Primary Rate Interface).Một BRI có thể
chứa hai kênh truyền B 64-Kbps đến các voice khác hoặc dữ liệu và một kênh D 16Kbps.BRI có thể được sử dụng thông qua các đường dây điện thoại qui ước nhưng nó yêu
cầu một ISDN telephone hoặc một bộ tích hợp cuối cùng. PRI sử dụng một liên kết
1.544Mbps gọi tới một T-1 hoặc một DS-1 được chia sẻ bên trong 23 kênh B và một kênh
D,với mỗi kênh là 64Kbps.

1.4.2.6 So sánh SIP và H323.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
SIP và H.323 đều được phát triển với mục đích và nhu cầu khác biệt.H.323 được
phát triển bởi ITU.Nó được thiết kế để thực hiện trong background của PSTN,sử dụng sự
mã hóa binary và sử dụng lại vai trò của ISDN.
SIP được phát triển bời IETF với một phối cảnh Internet,được thiết kế để thay đổi
tỉ lệ thông qua Internet và làm việc bên trong domain thì rất tiện dụng vì nó tập hợp đầy đủ
các chức năng và tiện ích Internet.
Trong khi H.323 được phát triển sớm trong VoIP,các ứng dụng IP videoconferencing,SIP với
hạ tầng Internet tạo đà phát triển và nổi lên như là một chuẩn trong việc truyền tín hiệu của
truyền thơng IP trong tương lai,như IP telephone.

1.5 Một số thuật ngữ được sử dụng trong VoIP .

FXO(Foreign eXchange Office):là giao tiếp trên thiết bị VoIP kết nối với tổng đài
analog.
FXS(Foreign eXchange Station):là giao tiếp trên thiết bị VoIP kết nối trực tiếp đến
điện thoại.
PBX(Private Branch eXchange):là một hệ thống mạng điện thoại nội bộ được sử dụng
trong một tịa nhà, xí nghiệp … Khi sử dụng thiết bị này,các máy bên trong có thể thiết lập
cuộc gọi ra ngoài chỉ với một đường dây diện thoại chung.

1.6 Những khó khăn trong việc lựa chọn mạng VoIP.
Những khó khăn xuất phát từ sự khác nhau giữa mạng thoại và dữ liệu,thoại là
hướng kết nối trong khi dữ liệu là khơng hướng kết nối, do đó có hai mạng u cầu tiếp cận
luồng thơng tin cũng rất khác nhau.Ví dụ mạng thọai thì được thiết kế với 99,99% độ tin cậy
trong khi phần lớn mạng dữ liệu có độ tin cậy khơng cao.
Sự khác nhau cịn là loại dịch vụ vận chuyển thông tin.Giao tiếp của con người thì rất nhạy
cảm với độ trễ cộng với những thay đổi trong độ trễ đó hay cịn gọi là jitter.Bên trong mạng
thoại mạch giao tiếp thì được fixed,băng thơng được thiết lập và những tài ngun khác thì
được dành riêng trong suốt cuộc gọi nhằm giảm tối thiểu độ trễ và jitter.Ngồi ra bất kỳ
thơng tin nào bị mất cũng đều được khôi phục bởi người dùng cuối bằng cách yêu cầu người
tham gia nhắc lại cụm từ cuối.Trái lại mạng chuyển gói(packet switched) khơng thiết lập
đường đi end-to-end cố định mà thơng qua tiến trình định tuyến(routing) trên từng gói.Độ
trễ và jitter khơng là vấn đề lớn vì những thơng điệp lớn hầu như sẽ được chia nhỏ bên thiết
bị truyền và sau cùng sẽ được sắp xếp lại bên thiết bị nhận.hai tiến trình đó là vai trị quan
trọng trong kiến trúc mạng chuyển gói.Tuy nhiên,nếu một trong những gói trong tiến trình
này bị mất thì thông điệp ban đầu không thể tái tạo lại và chuyển lên lớp ứng dụng.Nói cách
khác thơng điệp ban đầu có thể tái tạo lại cho dù có một vài gói tin bị trễ nhưng khơng thể
tái tạo nếu một trong những gói tin ban đầu bị mất.
Thứ hai phải có sự lựa chọn cho loại kiến trúc được triển khai,có hai loại chính và vài loại
khác.Kiến trúc đầu tiên dựa vào hệ thống chuyển mạch thoại được biết như là tổng đài
chuyển mạch hay là PBX. Kiến trúc này xuất phát từ kiến trúc thoại ban đầu của nó như là
PBX mà kết nối những người dùng cuối bên trong công ty hay sự liên kết giữa nhiều vị trí

giữa những chi nhánh với lại trụ sở chính.