CÁC KỸTHUẬT VÀ GIAO THỨC HỖ TRỢ TRUYỀN TÍN HIỆU THOẠI QUA MẠNG IP

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Đỗ Như Toản - D2001VT
i
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ........................................................................................... v

LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................ 1

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ MẠNG IP VÀ CÔNG NGHỆ VOIP ....................... 3

1.1 KIẾN TRÚC TCP/IP ...................................................................................... 3

1.1.1 ĐÓNG GÓI DỮ LIỆU ........................................................................... 4

1.1.2 ĐỊA CHỈ IP ............................................................................................. 5

1.1.3 BỘ ĐỊNH TUYẾN IP ............................................................................. 6

1.1.4 GIAO THỨC TRUYỀN TẢI TIN CẬY TCP .......................................... 7

1.1.5 GIAO THỨC TRUYỀN TẢI KHÔNG TIN CẬY UDP ....................... 11

1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ VOIP ........................................... 12

1.3 CẤU HÌNH CỦA MẠNG ĐIỆN THOẠI IP .................................................. 13

1.3.1 THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI .......................................................................... 14

1.3.2 MẠNG TRUY NHẬP IP ....................................................................... 15

1.3.3 GATEKEEPER ..................................................................................... 16

1.3.4 GATEWAY .......................................................................................... 17

1.4 CÁC ỨNG DỤNG CỦA VOIP ...................................................................... 19

1.4.1 DỊCH VỤ THOẠI QUA INTERNET.................................................... 19

1.4.2 THOẠI THÔNG MINH ........................................................................ 20

1.4.3 DỊCH VỤ TÍNH CƯỚC CHO BỊ GỌI .................................................. 20

1.4.4 DỊCH VỤ CALLBACK WEB .............................................................. 21

1.4.5 DỊCH VỤ FAX QUA IP ....................................................................... 21

1.4.6 DỊCH VỤ CALL CENTER ................................................................... 21

1.5 CÁC LOẠI HÌNH DỊCH VỤ THOẠI QUA IP .............................................. 21

1.5.1 MÁY ĐIỆN THOẠI TỚI MÁY ĐIỆN THOẠI ..................................... 22

1.5.2 MÁY TÍNH TỚI MÁY ĐIỆN THOẠI .................................................. 22

1.5.3 MÁY TÍNH TỚI MÁY TÍNH ............................................................... 23

1.6 ĐÁNH SỐ, CHUYỂN ĐỔI ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN ............................ 24

1.7 ĐẶC ĐIỂM CỦA VOIP ................................................................................ 26

1.7.1 CÁC ƯU ĐIỂM CỦA VOIP ................................................................. 26

1.7.2 CÁC NHƯỢC ĐIỂM CỦA VOIP ......................................................... 27

KẾT LUẬN CHƯƠNG I ..................................................................................... 28

CHƯƠNG II. CÁC KỸ THUẬT VÀ GIAO THỨC HỖ TRỢ TRUYỀN TÍN HIỆU
THOẠI QUA MẠNG IP ............................................................................................ 28

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Đỗ Như Toản - D2001VT
ii
2.1 GIAO THỨC THỜI GIAN THỰC RTP ........................................................ 28

2.1.1 GIAO THỨC DÒNG THỜI GIAN THỰC RTSP( REAL TIME
STREAM PROTOCOL ) ............................................................................... 30

2.1.2 GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN THỜI GIAN THỰC RTCP ...................... 31

2.1.3 CÁC ĐỊNH DẠNG PAYLOAD ............................................................ 33

2.1.4 GIAO THỨC GIỮ TRƯỚC TÀI NGUYÊN RSVP ............................... 33

2.2 CHUẨN H323 ............................................................................................... 35

2.2.1 CHỒNG GIAO THỨC H.323 ............................................................... 35

2.2.2 CHUYỂN ĐỔI ĐỊA CHỈ ...................................................................... 36

2.2.2.1 ĐỊA CHỈ MẠNG .......................................................................... 36

2.2.2.2 ĐỊNH DANH ĐIỂM TRUY NHẬP DỊCH VỤ GIAO VẬN TSAP
................................................................................................................. 36

2.2.2.3 ĐỊA CHỈ THẾ .............................................................................. 36

2.2.3 CÁC KÊNH ĐIỀU KHIỂN ................................................................... 37

2.2.3.1 KÊNH RAS .................................................................................. 37

2.2.3.2 KÊNH BÁO HIỆU ....................................................................... 39

2.2.3.3 KÊNH ĐIỀU KHIỂN ................................................................... 41

2.2.4 CÁC THỦ TỤC BÁO HIỆU ................................................................. 42

2.2.4.1 BƯỚC 1 - THIẾT LẬP CUỘC GỌI ............................................. 42

2.2.4.2 BƯỚC 2 - THIẾT LẬP KÊNH ĐIỀU KHIỂN ............................. 43

2.2.4.3 BƯỚC 3 - THIẾT LẬP KÊNH TRUYỀN THÔNG ...................... 43

2.2.4.4 BƯỚC 4 - DỊCH VỤ CUỘC GỌI................................................. 44

2.2.4.5 BƯỚC 5 - KẾT THÚC CUỘC GỌI.............................................. 45

2.3 GIAO THỨC KHỞI ĐẦU PHIÊN SIP .......................................................... 46

2.3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GIAO THỨC SIP ....................................... 46

2.3.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA GIAO THỨC SIP .................................. 47

2.3.3 BẢN TIN SIP ........................................................................................ 50

2.3.3.1 CÁC BẢN TIN YÊU CẦU (REQUEST) ...................................... 51

2.3.3.2 CÁC BẢN TIN TRẢ LỜI (RESPOND) ....................................... 51

2.3.4 HỘI THOẠI (DIALOG) ....................................................................... 52

2.3.4.1 TẠO MỘT DIALOG .................................................................... 52

2.3.4.2 XỬ LÝ CÁC BẢN TIN TRONG DIALOG ................................. 53

2.3.4.3 KẾT THÚC MỘT DIALOG ......................................................... 54

2.3.5 CÁC CHỨC NĂNG CỦA SIP .............................................................. 54

2.3.5.1 ĐĂNG KÝ (REGISTRATION) .................................................... 54

2.3.5.2 TRUY VẤN KHẢ NĂNG (QUERYING FOR CAPABILITIES) . 55

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ỏn tt nghip i hc Mc lc
Nh Ton - D2001VT
iii
2.3.5.3 KHI TO PHIấN (INITIATING A SESSION) ......................... 56

2.3.5.4 HIU CHNH PHIấN (MODIFYING AN EXISTING SESSION)
................................................................................................................. 57

2.3.5.5 GII PHểNG PHIấN (TERMINATING A SESSION) ................ 59

KT LUN CHNG II .................................................................................... 60

CHNG III. NH GI CHT LNG DCH V TRONG VOIP ................... 60

3.1 CC YU T NH HNG TI CHT LNG DCH V TRONG VOIP
............................................................................................................................ 60

3.1.1 TR...................................................................................................... 60

3.1.2 JITTER ................................................................................................ 64

3.1.3 MT GểI TIN .................................................................................... 65

3.2 CC BIN PHP M BO CHT LNG DCH V ........................... 66

3.2.1 NẫN TN HIU THOI ....................................................................... 67

3.2.1.1 NGUYấN Lí CHUNG CA B M HO CELP ...................... 68

3.2.1.2 NGUYấN Lí M HO CS-ACELP ........................................... 69

3.2.1.3 CHUN NẫN G.729A ................................................................. 69

3.2.1.4 CHUN NẫN G.729B ................................................................. 70

3.2.1.5 CHUN NẫN G.723.1 ................................................................ 72

3.2.1.6 CHUN NẫN GSM 06.10........................................................... 74

3.2.2 CC C CH IU KHIN CHT LNG DCH V BấN TRONG
MT PHN T MNG ............................................................................... 75

3.2.2.1 CC THUT TON XP HNG .............................................. 75

3.2.2.2 NH HèNH LU LNG ........................................................ 77

3.2.2.3 CC C CH TNG HIU QU NG TRUYN .............. 77

3.2.3 BO HIU PHC V IU KHIN CHT LNG DCH V ...... 78

3.3 CC PHNG PHP O TH ................................................................... 78

3.3.1 O CHT LNG THOI IP ............................................................. 78

3.3.1.1 PHNG PHP "IM NH GI TRUNG BèNH (MOS-
MEAN OPINION SCORE) ...................................................................... 78

3.3.1.2 O CHT LNG TING NểI THEO CM NHN (PSQM) . 79

3.3.1.3 CC C TNH TRUYN DN V Mễ HèNH-E (E-MODEL)
................................................................................................................. 80

3.3.1.4 CC PHẫP O CHT LNG TING NểI KHC .................. 81

3.3.1.5 PHẫP O CHT LNG THOI NO NấN C S DNG
................................................................................................................. 82

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Đỗ Như Toản - D2001VT
iv
3.3.2 ĐO THỬ VOIP ..................................................................................... 82

3.3.2.1 PHÂN TÍCH MẠNG VOIP ......................................................... 83

3.3.2.2 PHÂN TÍCH THOẠI ĐẦU CUỐI TỚI ĐẦU CUỐI .................... 83

3.3.2.3 ĐO THỬ MỨC CĂNG THẲNG BÁO HIỆU .............................. 85

KẾT LUẬN CHƯƠNG III .................................................................................. 86

CHƯƠNG IV. MỘT SỐ KỸ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ
TRONG VOIP ........................................................................................................... 86

4.1 CHỈNH SỬA DỮ LIỆU PHÍA NGƯỜI GỬI (SENDER-BASED REPAIR) .. 86

4.1.1 SỬA LỖI TRƯỚC (FORWARD ERROR CORRECTION) .................. 87

4.1.1.1 FEC ĐỘC LẬP VỚI MÔI TRƯỜNG (MEDIA-INDEPENDENT
FEC) ........................................................................................................ 87

4.1.1.2 FEC PHỤ THUỘC VÀO MÔI TRƯỜNG (MEDIA-SPECIFIC
FEC) ........................................................................................................ 88

4.1.1.3 ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN (CONGESTION CONTROL) ....... 89

4.1.2 ĐAN XEN (INTERLEAVING) ........................................................... 90

4.1.3 SỰ PHÁT LẠI GÓI TIN (RETRANSMISSION) ................................. 91

4.2 CÁC KỸ THUẬT SỬA LỖI PHÍA NGƯỜI NHẬN (RECEIVER-BASED
REPAIR) ............................................................................................................. 92

4.2.1 SỬA LỖI TRÊN CƠ SỞ CHÈN GÓI (INSERTION-BASED REPAIR)93

4.2.1.1 SỰ THAY THẾ BẰNG KHOẢNG LẶNG (SILENCE
SUBSTITUTION) .................................................................................... 93

4.2.1.2 CHÈN BẰNG TẠP ÂM (NOISE SUBSTITUTION) ................... 94

4.2.1.3 LẶP (REPETITION) ................................................................... 94

4.2.2 SỬA LỖI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY (INTERPOLATION-
BASED REPAIR) .......................................................................................... 94

4.2.3 SỬA LỖI BẰNG CÁCH TÁI TẠO (REGENERATION-BASED
REPAIR) ....................................................................................................... 94

4.2.3.1 NỘI SUY TRẠNG THÁI TRUYỀN DẪN (INTERPOLATION OF
TRANSMITTED STATE) ....................................................................... 95

4.2.3.2 PHỤC HỒI TRÊN CƠ SỞ MÔ HÌNH (MODEL-BASED
RECOVERY) ........................................................................................... 95

KẾT LUẬN CHƯƠNG IV .................................................................................. 96

KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................ 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 98


THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
Đỗ Như Toản - D2001VT
v
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ACELP Algebraic CELP Bảng mã đại số
ACF Admission ConFirm Xác nhận đăng nhập
ACK ACKnowledgment Xác nhận đáp ứng
ADPCM Adaptive Delta PCM Điều chế xung mã vi sai
ANSI American National Standards
Institute
Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ
API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng
ARJ Admission ReJect Từ chối u cầu đăng nhập
ARQ Admission ReQuest u cầu đăng nhập
ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền tải khơng đồng
bộ
BCF Bandwith ConFirm Xác nhận u cầu băng tần
BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng ngồi
BRJ Bandwith ReJect Từ chối u cầu băng tần
BRQ Bandwith ReQuest u cầu băng tần
CAS Channel Associated Signaling Báo hiệu kênh kết hợp
CCS Common Channel Signaling Báo hiệu kênh chung
CODEC COde and DECodec Mã hố và giải mã
CELP Code Excited Line Predictor Dự đốn tuyến tính kích thích mã
CQ Custom Queuing Xếp hàng tuỳ biến

CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra độ dư thừa có chu kỳ
CS-ACELP Conjugate-Structure ACELP Bảng mã đại số có cấu trúc liên kết
CTI Computer Telephony integration Tích hợp điện thoại máy tính
DCF Disengage ConFirm Xác nhận huỷ bỏ liên kết
DM Delta Modulation Điều chế Delta
DNS Domain Name Server Máy chủ dịch vụ tên miền
DRJ Disengage ReJect Từ chối huỷ bỏ liên kết
DRQ Disengage ReQuest u cầu huỷ bỏ liên kết
DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
Đỗ Như Toản - D2001VT
vi
DTMF Dial Tone Multi Frequency Quay số đa tần
DTX Discontinuous Transmission Kỹ thuật truyền gián đoạn
ETSI European telecommunications
Standards Institute
Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu
FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi trước
FIFO
Queuing
First In First Out Queuing Xếp hàng vào trước ra trước
FIN FINal Bít đánh dấu segment cuối cùng
FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền file
GCF Gatekeeper ConFirm Xác nhận gatekeeper
GK GateKeeper Gatekeeper
GQOS Guaranteed Quality of Service Bảo đảm chất lượng dịch vụ
GRJ Gatekeeper ReJect Từ chối gatekeeper
GRQ Gatekeeper ReQuest Yêu cầu gatekeeper
GW GateWay Gateway

HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản
ICF Information ConFirm Xác nhận thông tin
ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển Internet
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IPX Internetwork Protocol Exchange Chuyển đổi giao thức Internetwork
IRJ Information ReJect Từ chối yêu cầu thông tin
IRQ Information ReQuest Yêu cầu thông tin
IRR Information Request Respond Đáp ứng yêu cầu thông tin
ISDN integrated Service Digital Network Mạng số đa dịch vụ
ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet
ITU-T International telecommunication
Union - telecommunication
Standardization
Hiệp hội viễn thông quốc tế
IWF Inter Working Function Chức năng liên mạng
Kbps Kilobit per second Kilô bít trên giây
LAN Local Area Network Mạng nội hạt
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ỏn tt nghip i hc Thut ng vit tt
Nh Ton - D2001VT
vii
LCF Location ConFirm Xỏc nh nh v
PL Line Predictor B lc d oỏn tuyn tớnh
LPC Line Predict Coder B mó hoỏ d bỏo tuyn tớnh
LRJ Location ReJect T chi yờu cu nh v
LRQ Location ReQuest Yờu cu nh v
Mbps Megabit per second Mờga bớt trờn 1 giõy
MC Multipoint Controller B iu khin a im
MCU Multipoint Control Unit Khi iu khin a im
MOS Mean Opinion Score im ỏnh giỏ trung bỡnh

MP Multipoint Processor B x lý a im
MPE MultiPulse Excite B kớch thớch a xung
MP-MLQ Multipulse Maximum Likelihood
Quantization
Lng t hoỏ ỳng cc i a xung
MTU Maximum Transfer Unit Kớch thc ti a ca mt n v
truyn ti
NGN Next Generation Network Mng th h sau
OSI Open System Interconnection Mụ hỡnh kt ni cỏc h thng m
OSPF Open Shortest Path First M ng ngn nht u tiờn
PC Personal Computer Mỏy tớnh cỏ nhõn
PCM Pulse Code Modulation iu ch xung mó
PPP Point to Point Protocol Giao thc im ti im
PQ Priority Queuing Xp hng theo mc u tiờn
PSH PuSH Bớt PUSH
PSTN Public Switching Telephone
Network
Mng in thoi cụng cng
PSVQ Predictive Split Vector Quantizer Lng t hoỏ vect phõn chia d
bỏo
QoS Quality of Service Cht lng dch v
RAS Register Admission Status Kờnh ng ký, ng nhp, trng thỏi
RCF Registration ConFirm Xỏc nhn ng ký
RIP Routing Information Protocol Giao thc thụng tin nh tuyn
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
Đỗ Như Toản - D2001VT
viii
RRJ Registration ReJect Từ chối đăng ký
RRQ Registration ReQuest Yêu cầu đăng ký

RTCP Real Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực
RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực
SDP Session Description Protocol Giao thức miêu tả phiên
SGCP Simple Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển gateway
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi đầu phiên
SMTP Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền tải mail
SS7 Signalling System No.7 Hệ thống báo hiệu số 7
STM Synchronous Tranfer Mode Chế độ truyền tải đồng bộ
SYN SYNchronuos bit Bít đồng bộ
TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
TELNET TELNET Giao thức truy nhập từ xa
TSAP Transport layer Service Access
Point
Điểm truy nhập dịch vụ lớp truyền
tải
UAC User Agent Client Tác nhân khách
UAS User Agent Sever Tác nhân chủ
UCF unregistered ConFirm Xác nhận yêu cầu không đăng ký
UDP User Datagram Protocol Giao thức gói tin người dùng
URJ unregistered ReJect Từ chối yêu cầu không đăng ký
URQ unregistered ReQuest Yêu cầu không đăng ký
VAD Voice Activity Detector Bộ dò hoạt động thoại
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
VoIP Voice over Internet Protocol Thoại truyền qua giao thức Internet
WFQ Weighted Fair Queuing Xếp hàng theo công bằng trọng số

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ỏn tt nghip i hc Li núi u
Nh Ton - D2001VT
1

LI NểI U

Ngy nay, cụng nghip vin thụng ó t nhng thnh tu to ln. Nh s phỏt trin
ca k thut s, k thut phn cng v cụng ngh phn mm ó v ang em li cho
ngi s dng cỏc dch v mi a dng v phong phỳ.
Mng IP v cỏc dch v ng dng cụng ngh IP cú cỏc u im nh tớnh linh hot,
kh nng m rng d dng cng hiu qu s dng cao... ó v ang dn chim u th
trờn th trng vin thụng th gii. Nhiu nghiờn cu v cụng ngh IP ó c thc
hin a ra cỏc gii phỏp tin n mt mng hi t ton IP. Trong ú, bc trin
khai u tiờn chớnh l loi hỡnh dch v thoi qua giao thc Internet VoIP.
Mng IP vn l mng khụng m bo cht lng dch v. Chớnh vỡ vy mun cht
lng dch v c m bo thỡ ngi ta cn phi thờm vo mng ú mt s phn t
khỏc cng nh thit k cỏc giao thc phự hp cú th m bo cht lng dch v
cho ngi dựng, õy chớnh l cụng ngh VoIP. Vic nõng cao cht lng dch v trong
VoIP l vn khụng th thiu c nhm ci thin hn na cht lng dch v cho
ngi s dng.
ng trc s phỏt trin nhanh chúng ca cỏc h thng VoIP, vic tỡm hiu v
nghiờn cu v cụng ngh VoIP núi chung v vn nõng cao cht lng dch v trong
VoIP núi riờng l mt vn rt quan trng. Chớnh vỡ vy m tụi la chn ti ny
thc hin ỏn tt nghip ca mỡnh. ỏn ó tin hnh nghiờn cu "Mt s gii
phỏp nõng cao cht lng dch v trong VoIP", trong ú ỏn ch yu nghiờn cu
mt s k thut phc hi cỏc gúi b mt cho lung thoi v audio.
Bn ỏn c chia lm bn chng:
Chng I. Tng quan v mng IP v cụng ngh VoIP: Trỡnh by kin trỳc
v TCP/IP, cu hỡnh ca mng in thoi IP, cỏc ng dng ca VoIP cng
nh cỏc loi hỡnh dch v thoi qua VoIP.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
ỏn tt nghip i hc Li núi u
Nh Ton - D2001VT

2
Chng II. Cỏc k thut v giao thc h tr truyn tớn hiu thoi qua
mng IP: Trỡnh by giao thc thi gian thc RTP v c bit i sõu nghiờn
cu v hai giao thc bỏo hiu H.323 v SIP.
Chng III. ỏnh giỏ cht lng dch v trong VoIP: Trỡnh by cỏc yu
t m bo cht lng dch v trong VoIP, cỏc bin phỏp m bo cht
lng dch v v cỏc phng phỏp o th cht lng dch v ú.
Chng IV. Mt vi k thut nõng cao cht lng dch v trong VoIP:
Trỡnh by v cỏc phng phỏp sa li phớa ngi gi v phớa ngi nhn
dựng cho tớn hiu audio nh chốn, lp, ni suy, hiu chnh li trc (FEC)

Em xin chõn thnh cm n s hng dn tn tỡnh ca TS. Nguyn Tin Ban cựng
cỏc ý kin úng gúp quý bỏu ca cỏc bn trong lp D2001VT ó giỳp em hon
thnh bn ỏn tt nghip ny.

H ni, ngy 25 thỏng 10 nm 2005


Sinh viờn: Nh Ton.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Chng I. Tng quan v mng IP v cụng ngh VoIP
Nh Ton - D2001VT
3

CHNG I. TNG QUAN V MNG IP
V CễNG NGH VoIP

1.1 Kin trỳc TCP/IP

TCP/IP l mt b giao thc m c xõy dng cho mng Internet m tin thõn ca

nú l mng ARPAnet ca b quc phũng M. Do õy l mt giao thc m, nờn nú cho
phộp bt k mt u cui no s dng b giao thc ny u cú th c kt ni vo
mng Internet. Chớnh iu ny ó to ra s bựng n ca mng Internet ton cu trong
thi gian gn õy. Trong b giao thc ny, hai giao thc c s dng ch yu ú l
giao thc truyn ti tin cy TCP (Transmission Control Protocol) v IP (Internet
Protocol). Chỳng cựng lm vic vi nhau cung cp phng tin truyn thụng liờn
mng.

Hỡnh 1.1 Mi tng quan gi kin trỳc TCP/IP v mụ hỡnh OSI
im khỏc nhau c bn ca TCP/IP so vi OSI ú l tng liờn mng s dng giao
thc kt ni mng khụng liờn kt (connectionless) IP, to thnh ht nhõn hot ng ca
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
4
Internet. Cùng với các giao thức định tuyến như RIP, OSPF, BGP… tầng liên mạng IP
cho phép kết nối một cách mềm dẻo và linh hoạt các loại mạng vật lý khác nhau như:
Ethernet, Token Ring, X25...
Giao thức được sử dụng ở tầng trao đổi dữ liệu có thể là giao thức hướng liên kết
TCP để đảm bảo tính chính xác và tin cậy cho các dịch vụ số liệu hay giao thức không
liên kết UDP được sử dụng cho các dịch vụ yêu cầu thời gian thực. Trong mạng VoIP,
giao thức TCP được sử dụng cho điều khiển và truyền số liệu trong khi giao thức UDP
được sử dụng cho các dịch vụ thời gian thực như thoại, audio và video.
Các giao thức ở tầng ứng dụng hỗ trợ các dịch vụ phổ biến truy nhập từ xa (telnet),
chuyển tệp (FTP), dịch vụ Web, thư điện tử (SMTP) và dịch vụ tên miền … Trong
mạng VoIP, lớp ứng dụng sẽ hỗ trợ dịch vụ thoại Internet là các phần mềm điều khiển
để triển khai thoại qua IP.
1.1.1 Đóng gói dữ liệu

Cũng giống như tất cả các mạng gói khác, các gói tin trong mạng IP cũng được bổ

sung thêm các trường tiêu đề ở đầu bản tin qua các lớp giao thức ở phía phát và được
gỡ bỏ các trường tiêu để này ở phía thu để xử lý. Quá trình đó được gọi là đóng gói dữ
liệu (encapsulation). Trong ngăn xếp giao thức TCP/IP gồm bốn lớp. Tại mỗi lớp, các
gói dữ liệu được gửi tới từ lớp trên sẽ được bổ sung thêm một tiêu đề tương ứng mang
các thông tin điều khiển cần thiết cho lớp này. Quá trình đóng gói dữ liệu được mô tả
trong hình vẽ 1.2 ở dưới.
Các gói IP phải được nhúng trong các khung dữ liệu ở tầng liên kết dữ liệu tương
ứng trước khi chuyển tiếp trong mạng. Quá trình nhận một gói tin diễn ra ngược lại.
Độ dài tối đa của một gói dữ liệu liên kết là MTU (Maximum Transmit Unit). Khi cần
chuyển một gói dữ liệu IP có độ dài lớn hơn MTU của một mạng cụ thể cần phải chia
nhỏ gói dữ liệu IP đó thành những gói IP nhỏ hơn hoặc bằng MTU. Quá trình này
được gọi là phân mảnh (fragment). Trong phần tiêu đề của gói tin IP có thông tin về
phân mảnh và xác định các mảnh có quan hệ phụ thuộc để hợp thành gói tin ban đầu
tại phía thu.

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
5


Hình 1.2 Đóng gói dữ liệu trong kiến trúc TCP/IP
1.1.2 Địa chỉ IP

Địa chỉ IP là địa chỉ lớp mạng, được sử dụng để định danh các máy trạm (host)
trong liên mạng. Địa chỉ IP có độ dài 32 bít đối với IPv4 và 48 bít với IPv6. Nó có thể
được biểu thị dưới dạng thập phân, bát phân , thập lục phân và nhị phân.
Có hai cách cấp phát địa chỉ IP phụ thuộc vào cách thức ta kết nối mạng. Nếu mạng
của ta kết nối vào mạng Internet, địa chỉ mạng được xác nhận bởi NIC (Network
Information Center). Nếu mạng của ta không kết nối với Internet, người quản trị mạng

sẽ cấp phát địa chỉ IP cho mạng này.
Về cơ bản, khuôn dạng địa chỉ IP gồm hai phần: <Network Number, Host
Number>. Trong đó, phần Network Number là địa chỉ mạng còn Host Number là địa
chỉ các máy trạm làm việc trong mạng đó.
Do nhu cầu sử dụng có rất nhiều quy mô mạng khác nhau, nên người ta chia các địa
chỉ IP thành 5 lớp ký hiệu là A, B, C, D và E có cấu trúc như sau:
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
6
 Lớp A được xác định bằng bít đầu tiên trong byte thứ nhất là 0 và dùng các bít
còn lại của byte này để định danh mạng. Do đó nó cho phép định danh tới 126
mạng, với 16 triệu máy trạm trong mỗi mạng.
 Lớp B được xác định bằng hai bít đầu tiên nhận giá trị 10, và sử dụng byte thứ
nhất và thứ hai cho định danh mạng. Nó cho phép định danh 16384 mạng với tối
đa 65535 máy trạm trên mỗi mạng
 Lớp C được xác định bằng ba bít đầu tiên là 110 và dùng ba byte đầu để định
danh mạng. Nó cho phép định danh tới 2.097.150 mạng với tối đa 254 máy trạm
trong mỗi mạng. Do đó, nó được sử dụng trong các mạng có quy mô nhỏ.
 Lớp D được xác định bằng bốn bít đầu tiên là 1110, nó được dùng để gửi các IP
datagram tới một nhóm các host trên một mạng. Tất cả các số lớn hơn 233 trong
trường đầu là thuộc nhóm D.
 Lớp E được xác định bằng năm bít đầu tiên là 11110, nó được dự phòng cho
tương lai.
Với phương thức đánh địa chỉ IP như trên, số lượng mạng và số máy tối đa trong
mỗi lớp mạng là cố định. Do đó, sẽ nảy sinh vấn đề đó là có các địa chỉ không được sử
dụng trong mạng của một doanh nghiệp, trong khi một doanh nghiệp khác lại không có
địa chỉ mạng để dùng. Do đó để tiết kiệm địa chỉ mạng, trong nhiều trường hợp một
mạng có thể được chia thành nhiều mạng con (subnet). Khi đó, có thể đưa thêm các
vùng subnetid để định danh cho các mạng con. Vùng subnetid này được lấy từ vùng

hostid của các lớp A, B và C.
1.1.3 Bộ định tuyến IP

Trong quá trình truyền thông trong mạng IP, dữ liệu được đóng gói trong các
datagram và được điều khiển để truyền qua các trạm trung gian giữa điểm cuối nguồn
và điểm cuối đích. Quá trình điều khiển các datagram để nó đến được đúng đích gọi là
định tuyến.
Cấu trúc mạng IP thường là cấu trúc liên mạng. Do đó, có hai trường hợp xảy ra.
Nếu như máy nguồn và máy đích ở trong cùng một mạng vật lý, gói tin sẽ được gửi
trực tiếp từ máy nguồn tới máy đích và quá trình xác định đường nối giữa hai máy này
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chng I. Tng quan v mng IP v cụng ngh VoIP
Nh Ton - D2001VT
7
c gi l nh tuyn trc tip. Trong trng hp, hai trm lm vic khụng trong
cựng mt mng vt lý, vic truyn tin gia chỳng phi thc hin thụng qua cỏc trm
trung gian l cỏc gateway. ú l nh tuyn giỏn tip.


Hỡnh 1.3 B nh tuyn IP
kim tra xem trm ớch cú nm trờn cựng mt mng vt lý vi trm ngun hay
khụng, trm gi phi tỏch ly phn a ch mng trong phn a ch IP v so sỏnh phn
a ch ny vi phn a ch mng ca nú. Nu cú s trựng hp, thỡ gúi tin ny c
gi ti mt mỏy trm trong cựng mt mng vt lý vi nú v gúi tin s c truyn
trc tip. Ngc li, gúi tin c yờu cu gi ti mt mng bờn ngoi. Khi ú, phi
xỏc nh mt gateway chuyn tip datagram.
Nh vy, ti cỏc trm lm vic, cỏc gúi tin c x lý xuyờn sut qua c bn lp,
cũn ti cỏc cng truyn trung gian, cỏc gúi tin ch c x lý ti lp IP quyt nh
tuyn ng tip theo chuyn tip gúi d liu.
1.1.4 Giao thc truyn ti tin cy TCP

TCP (Transmission Control Protocol) l mt giao thc hng liờn kt (connnection
oriented). Do ú, cỏc cp thc th TCP phi thit lp mt kờnh logic gia chỳng trc
khi trao i d liu vi nhau. Nh vo kờnh logic ny, TCP m bo kh nng truyn
d liu an ton gia cỏc mỏy trm trong h thng cỏc mng. Ngoi ra, nú cũn cung cp
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
8
thêm các chức năng khác nhằm kiểm tra tính chính xác của dữ liệu khi có lỗi xảy ra.
Nó cung cấp các chức năng chính sau:
 Thiết lập, duy trì và kết thúc liên kết giữa hai thực thể TCP.
 Phân phát gói tin một cách tin cậy.
 Đánh số thứ tự (sequencing) các gói dữ liệu nhằm truyền dữ liệu một cách tin
cậy.
 Cho phép điều khiển lỗi.
 Cung cấp khả năng đa kết nối thông qua việc sử dụng các cổng.
 Truyền dữ liệu sử dụng cơ chế song công.
Kết nối giữa các thực thể TCP được thực hiện bằng một thủ tục bắt tay ba bước
(Three way handsake).
 Khi có nhu cầu kết nối, tiến trình trạm khởi tạo một yêu cầu kết nối bằng cách
gửi đi một gói TCP với cờ SYN=1 và chứa giá trị tạo số tuần tự ISN của client.
Giá trị ISN này là một số 4 byte không dấu và được tăng lên mỗi khi một bản tin
TCP được truyền đi trong kết nối logic và quay trở lại 0 khi giá trị đạt tới 232.
Trong thông điệp SYN này còn chứa số hiệu cổng TCP của phần mềm dịch vụ
mà tiến trình trạm muốn kết nối.
 Khi thực thể TCP của phần mềm dịch vụ trạm đích nhận được thông điệp SYN,
nó gửi lại gói tin SYN cùng giá trị ISN của nó và đặt cờ ACK=1 khi sẵn sàng
nhận kết nối. Thông điệp này còn chứa giá trị ISN của tiến trình trạm nguồn
trong trường số tuần tự thu để báo rằng thực thể dịch vụ đã nhận được giá trị

ISN của tiến trình trạm nguồn.
 Tiến trình trạm nguồn trả lời lại gói SYN của thực thể dịch vụ bằng một thông
báo trả lời ACK cuối cùng. Bằng cách này, các thực thể TCP trao đổi một cách
tin cậy các giá trị ISN của nhau và có thể bắt đầu trao đổi dữ liệu.
Cả ba thông điệp trên không chứa bất kỳ dữ liệu nào, tất cả các thông tin trao đổi
đều nằm trong phần tiêu đề của bản tin TCP.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
9
Khi có nhu cầu kết thúc kết nối, thực thể TCP sẽ gửi đi yêu cầu kết thúc với trường
FIN=1 tới thực thể TCP bên kia. Vì kết nối TCP là song công nên mặc dù nhận được
yêu cầu kết thúc kết nối, thực thể nhận vẫn tiếp tục truyền số liệu cho đến khi hết số
liệu để gửi. Khi đó, nó gửi trở lại thực thể yêu cầu kết thúc kết nối một yêu cầu kết
thúc với cũng với trường FIN=1. Kết nối giữa hai thực thể TCP được huỷ bỏ.
Đơn vị giao thức TCP được gọi là segment và có định dạng như hình 1.4. Trong đó
mỗi segment gồm hai phần: tiêu đề (header) và tải tin (payload). Phần tiêu đề bao gồm
các trường tiêu đề chứa các thông tin điều khiển và các định danh cần thiết khác.


Hình 1.4 Cấu trúc gói dữ liệu TCP
 Các cổng nguồn và cổng đích chứa các địa chỉ cổng TCP. Địa chỉ này cùng với
địa chỉ IP xác định duy nhất một địa chỉ truyền tải (socket) duy nhất trong liên
mạng tại một thời điểm. Địa chỉ này tương ứng với một chương trình tại máy
nguồn và một chương trình tại máy đích đang thực hiện quá trình truyền thông
với nhau.
 Trường số thứ tự là số thứ tự của byte dữ liệu đầu tiên trong segment này trong
trường hợp bít SYN không được lập do độ dài của segment là không xác định
trước. Nếu như bít SYN được thiết lập, trường số thứ tự là số thứ tự khởi đầu
(ISN) và byte dữ liệu đầu tiên là ISN +1.

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và cơng nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
10
 Số tuần tự thu là vị trí tương đối của byte cuối cùng đã được nhận đúng cộng
thêm 1, tức là vị trí tương đối của byte đầu tiên sẽ được bên gửi chuyển tới bên
nhận qua segment TCP.
 Độ dài tiêu đề là số lượng từ 32 bít trong tiêu đề của segment. Từ tham số này
cũng có thể xác định vị trí byte đầu tiên của phần dữ liệu.
 Các bít dự phòng dành cho tương lai.
 Có 6 bít điều khiển bao gồm bít báo control khẩn URG, bít báo nhận ACK, bít
chức năng push PSH, bít thiết lập lại kết nối, bít đồng bộ hố số tuần tự SYN và
bít thơng báo kết thúc gửi FIN.
 TCP cung cấp quản lý truy nhập mạng thơng qua cơ chế cửa sổ. Trường window
gồm 16 bít cho biết số lượng các byte dữ liệu bắt đầu từ byte được chỉ ra trong
vùng số xác nhận ACK mà trạm nguồn sẵn sàng để nhận.
 Tổng kiểm tra là tổng CRC cho tồn bộ segment bao gồm cả tiêu đề và số liệu.
 con trỏ khẩn trỏ tới số thứ tự của byte sau dữ liệu khẩn, cho phép bên thu biết
được độ dài của vùng dữ liệu khẩn.
 Phần tuỳ chọn khai báo các tuỳ chọn của TCP, trong đó có độ dài tối đa của
phần dữ liệu TCP trong một segment.
 Phần bù là phần chèn thêm để đảm bảo cho độ dài tiêu đề ln là bội số của từ
32 bít.
 Phần dữ liệu chứa bản tin giao thức lớp trên. Nó có độ dài thay đổi và độ dài tối
đa ngầm định là 536 byte.
Như vậy có thể thấy rằng, TCP cung cấp đầy đủ các chức năng để đảm bảo truyền
tải một cách tin cậy các gói số liệu qua liên mạng. Do đó, TCP phù hợp để truyền tải
các gói tin của dịch vụ truyền số liệu. Tuy nhiên, do phần tiêu đề của TCP q lớn và
q phức tạp nên độ trễ truyền tin qua liên mạng khá cao. Mặt khác TCP cung cấp q
nhiều chức năng mà các dịch vụ thời gian thực khơng cần đến. Do đó, TCP khơng phù

hợp để truyền tải các dịch vụ này và cần thiết phải xây dựng một giao thức truyền tải
mới bên cạnh TCP để đáp ứng cho các dịch vụ thời gian thực qua IP.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
11
1.1.5 Giao thức truyền tải không tin cậy UDP

Cùng với giao thức TCP, tại mức 4 của bộ giao thức TCP/IP còn một giao thức nữa
hoạt động đó là giao thức dữ liệu người dùng UDP (User Datagram Protocol). Đây là
một giao thức phi liên kết và không cung cấp chức năng tuần tự (sequencing) và xác
nhận (acknowledgment). Nó được sử dụng bên cạnh TCP trong trường hợp các dịch
vụ đầy đủ của TCP là không cần thiết. Một ứng dụng điển hình của UDP đó là sử dụng
để truyền tải các gói tin thời gian thực của những dịch vụ như thoại gói hay lưu lượng
video – những dịch vụ chỉ cần độ trễ thấp mà không yêu cầu quá cao về chất lượng dữ
liệu nhận được tại phía thu.
Một gói tin UDP gồm hai phần: phần tiêu đề và phần dữ liệu:

Hình 1.5 Cấu trúc gói dữ liệu UDP
Ưu điểm của UDP đó là do không cung cấp các chức năng tin cậy, điều khiển
luồng, khôi phục lỗi… nên tiêu đề của UDP rất nhỏ so với TCP và nó rất phù hợp với
các dịch vụ thời gian thực yêu cầu độ trễ thấp.
 Cổng nguồn và cổng đích là các giá trị 16 bít dùng cho các cổng giao thức UDP
được sử dụng để tách các gói tin trong tiến trình đang đợi để nhận chúng. Cổng
nguồn là một trường dữ liệu tuỳ chọn, khi được sử dụng, nó xác định địa chỉ
cổng để gửi các bản tin xác nhận. Ngược lại, nếu không được sử dụng nó sẽ
nhận giá trị 0.
 Trường độ dài chứa độ dài bản tin UDP tính theo octet bao gồm cả tiêu đề UDP
và dữ liệu.
 Trường tổng kiểm tra là tổng CRC của phần tiêu đề bản tin UDP. Nó là trường

tuỳ chọn cho phép có thể đơn giản các thủ tục trong các mạng có độ tin cậy cao.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và cơng nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
12
Như vậy, so với bản tin giao thức truyền tải TCP, bản tin giao thức dữ liệu người sử
dụng UDP có cấu trúc đơn giản hơn rất nhiều. Phần tiêu đề bản tin chỉ xác định rõ giá
trị cổng giao thức bên gửi và bên nhận. Các thủ tục kiểm tra lỗi cũng được đơn giản
hố và là tuỳ chọn cho phép giảm tới tối đa thời gian trễ khi truyền dữ liệu qua giao
thức lớp truyền tải UDP. Do đó UDP rất phù hợp để truyền tải các dữ liệu u cầu tính
thời gian thực cao và khi lại cho phép tỷ lệ lỗi nhất định. Trong khi đó, TCP sẽ phù
hợp với để truyền tải các thơng tin số liệu u cầu tính chính xác rất cao mà lại khơng
u cầu qua lớn về thời gian trễ. Như vậy, có thể thấy rằng hai giao thức lớp truyền tải
TCP và UDP là hai giao thức bổ sung cho nhau. Chúng cùng tồn tại và khơng thể thay
thế cho nhau. Hai giao thức này toạ nên tính linh hoạt của bộ giao thức IP và cho phép
nó có thể tương thích với tất cả các loại hình dịch vụ trong hiện tại cũng như của tương
lai. Đây chính là điểm mạnh của giao thức IP trước các bộ giao thức khác trong q
trình triển khai mạng thế hệ sau NGN.
1.2 Giới thiệu chung về cơng nghệ VoIP
VoIP (Voice over Internet Protocol) là một thuật ngữ dùng để chỉ một phương thức
truyền thoại mới, đó là truyền tín hiệu thoại qua mạng gói sử dụng giao thức Internet.
Đây là một ứng dụng mở rộng của bộ giao thức IP để tiến tới một mạng đa phương
tiện hội tụ tồn IP trong tương lai.
Trong cơng nghệ điện thoại IP thơng tin thoại sẽ được đóng trong các gói và truyền
đi trên một đường truyền chung thay vì các kênh riêng như trong mạng PSTN truyền
thống. Chúng ta có thể nhìn nhận VoIP như là khả năng thiết lập các cuộc gọi điện
thoại và gửi những bản fax qua mạng dữ liệu IP với chất lượng dịch vụ có thể chấp
nhận được và với cước phí thấp hơn rất nhiều so với dịch vụ của mạng PSTN thơng
thường. Để thực hiện truyền thoại qua mạng IP, trước hết tại phía phát tín hiệu thoại
phải được số hố, nén và đóng gói để truyền qua mạng IP như những gói dữ liệu thơng

thường. Tại phía thu, các gói thoại được mở gói, giải nén và chuyển từ tín hiệu số sang
tín hiệu tương tự để đưa đến tai nghe của người dùng.
Vì đặc điểm của một mạng gói là một mạng tận dụng tối đa hiệu quả sử dụng băng
tần mà ít quan tâm đến thời gian trễ lan truyền trong mạng, trong khi tín hiệu thoại lại
là một dạng thời gian thực. Do đó, người ta phải bổ sung vào mạng các phần tử mới và
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và cơng nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
13
thiết kế các giao thức phù hợp để có thể đảm bảo được chất lượng dịch vụ cho người
dùng. Các thành phần này tạo thành một mạng gọi là mạng VoIP.
Cơng nghệ VoIP đã và đang mở ra một viễn cảnh mới trong ngành Viễn Thơng trên
tồn thế giới. Với ưu điểm rất lớn về giá cước, dịch vụ VoIP thực sự đang thu hút rất
nhiều sự quan tâm của các nhà kinh doanh bao gồm cả các nhà đầu tư cung cấp dịch
vụ và các nhà tiêu dùng dịch vụ. Việc đưa dịch vụ VoIP vào phục vụ có thể coi là một
cuộc cách mạng trong ngành Viễn Thơng và thực tế đã cho thấy sức cạnh tranh rất lớn
của cơng nghệ này so với cơng nghệ thoại chuyển mạch kênh truyền thống. Mặc dù
mới ra đời và được triển khai chưa lâu, nhưng dịch vụ VoIP đã chiếm một thị phần rất
đáng kể trên thị trường quốc tế nói chung và nước ta nói riêng.
Điểm cốt lõi để tạo nên các ưu điểm của mạng VoIP đó là khả năng sử dụng hiệu
quả và tiết kiệm độ rộng băng tần. Đó là do sự kết hợp các đặc tính vốn có của một
mạng số liệu gói với các kỹ thuật mã hố nén số hiện đại. Kĩ thuật này cho phép giảm
được đáng kể số bít phải truyền đi. Do đó giảm được băng thơng truyền dẫn mà vẫn
đảm bảo được chất lượng dịch vụ theo u cầu.
Nói chung VoIP là một hình ảnh mới cho mạng Viễn Thơng hiện đại. Nó đang được
nghiên cứu và triển khai và đang hứa hẹn rất nhiều triển vọng trong tương lai gần.
1.3 Cấu hình của mạng điện thoại IP

Theo các nghiên cứu của ETSI, cấu hình chuẩn của mạng điện thoại IP có thể bao
gồm các phần tử sau:

- Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng IP
- Mạng truy nhập IP
- Mạng xương sống IP
- Gateway
- Gatekeeper
- Mạng chuyển mạch kênh
- Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng chuyển mạch kênh
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
14
Trong các kết nối khác nhau cấu hình mạng có thể thêm hoặc bớt một số phần tử
trên.
Cấu hình chung của mạng điện thoại IP gồm các phần tử Gatekeeper, Gateway,
các thiết bị đầu cuối thoại và máy tính. Mỗi thiết bị đầu cuối giao tiếp với một
Gatekeeper và giao tiếp này giống với giao tiếp giữa thiết bị đầu cuối và Gateway. Mỗi
Gatekeeper sẽ chịu trách nhiệm quản lý một vùng, nhưng cũng có thể nhiều
Gatekeeper chia nhau quản lý một vùng trong trường hợp một vùng có nhiều
Gatekeeper.
Trong vùng quản lý của các Gatekeeper, các tín hiệu báo hiệu có thể được chuyển
tiếp qua một hoặc nhiều Gatekeeper. Do đó các Gatekeeper phải có khả năng trao đổi
các thông tin với nhau khi cuộc gọi liên quan đến nhiều Gatekeeper.

G a te k e e p e r
G a te w a y
G a te w a y
D N S S e rv e r
M ¹ n g c h u y Ó n
m ¹ c h k ª n h
IP N e tw o r k

P C
T e le p h o n e
M ¹ n g c h u y Ó n
m ¹ c h k ª n h
T e le p h o n e
P C

Hình 1.6 Cấu hình của mạng điện thoại IP
1.3.1 Thiết bị đầu cuối

Thiết bị đầu cuối là một nút cuối trong cấu hình của mạng điện thoại IP. Nó có thể
được kết nối với mạng IP sử 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 cuộc gọi tới một thuê bao
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
15
khác trong mạng chuyển mạch kênh. Các cuộc gọi đó sẽ được Gatekeeper mà thiết bị
đầu cuối hoặc thuê bao đã đăng ký giám sát.
Một thiết bị đầu cuối có thể gồm các khối chức năng sau:
- Chức năng đầu cuối: Thu và nhận các bản tin.
- Chức năng bảo mật kênh truyền tải: đảm bảo tính bảo mật của kênh truyền tải
thông tin kết nối với thiết bị đầu cuối.
- Chức năng bảo mật kênh báo hiệu: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo hiệu kết
nối với thiết bị đầu cuối.
- Chức năng xác nhận: thiết lập đặc điểm nhận dạng khách hàng, thiết bị hoặc phần
tử mạng, thu nhập các thông tin dùng để xác định bản tin báo hiệu hay 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 hoặc 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 đã được sử dụng ra
thiết bị ngoại vi.
1.3.2 Mạng truy 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. Sau đây là một vài loại giao diện truy nhập IP
được sử dụng trong cấu hình chuẩn của mạng điện thoại IP:
- Truy nhập PSTN
- Truy nhập ISDN
- Truy nhập LAN
- Truy nhập GSM
- Truy nhập DECT
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
16
Đây không phải là tất cả các giao diện truy nhập IP, một vài loại khác đang được
nghiên cứu để sử dụng cho mạng điện thoại IP. Đặc điểm của các giao diện này có thể
gây ảnh hưởng đến chất lượng và tính bảo mật của cuộc gọi điện thoại IP.
1.3.3 Gatekeeper

Gatekeeper là phần tử của mạng chịu trách nhiệm quản lý việc đăng ký, chấp nhận
và trạng thái của các thiết bị đầu cuối và Gateway. Gatekeeper có thể tham gia vào
việc quản lý vùng, xử lý cuộc gọi và báo hiệu cuộc gọi. Nó xác định đường dẫn để
truyền báo hiệu cuộc gọi và nội dung đối với mỗi cuộc gọi. Gatekeeper có thể bao gồm
các khối chức năng sau:
- Chức năng chuyển đổi địa chỉ E.164 ( Số E.164 là số điện thoại tuân thủ theo
cấu trúc và kế hoạch đánh số được mô tả trong khuyến nghị E.164 của Liên minh viễn
thông quốc tế ITU) : chuyển đổi địa chỉ E.164 sang địa chỉ IP và ngược lại để truyền

các bản tin, nhận và truyền địa chỉ IP để truyền các bản tin, bao gồm cả mã lựa chọn
nhà cung cấp.
- Chức năng dịch địa chỉ kênh thông tin: nhận và truyền địa chỉ IP của các kênh
truyền tải thông tin, bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp.
- Chức năng dịch địa chỉ kênh: nhận và truyền địa chỉ IP phục vụ cho báo hiệu,
bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp.
- Chức năng giao tiếp giữa các Gatekeeper: thực hiện trao đổi thông tin giữa các
Gatekeeper.
- Chức năng đăng ký: cung cấp các thông tin cần đăng ký khi yêu cầu dịch vụ.
- Chức năng xác nhận: thiết lập các đặc điểm nhận dạng của khách hàng, thiết bị
đầu cuối hoặc các phần tử mạng.
- Chức năng bảo mật kênh thông tin: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo hiệu kết
nối Gatekeeper với thiết bị đầu cuối.
- Chức năng tính cước: thu thập thông tin để tính cước.
- Chức năng điều chỉnh tốc độ và giá cước: xác định tốc độ và giá cước.
- Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Chương I. Tổng quan về mạng IP và công nghệ VoIP
Đỗ Như Toản - D2001VT
17
- Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định hoặc 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 đã được sử dụng ra
thiết bị ngoại vi.
1.3.4 Gateway

Gateway là một phần tử không nhất thiết phải có trong một giao tiếp H.323. Nó
đóng vai trò làm phần tử cầu nối và chỉ tham gia vào một cuộc gọi khi có sự chuyển
tiếp từ mạng H.323 ( ví dụ như mạng LAN hay mạng Internet) sang mạng phi H.323
(ví dụ mạng chuyển mạch kênh hay PSTN). Một Gateway có thể kết nối vật lý với một

hay nhiều mạng IP hay với một hay nhiều mạng chuyển mạch kênh. Một Gateway có
thể bao gồm: Gateway báo hiệu, Gateway truyền tải kênh thoại, Gateway điều khiển
truyền tải kênh thoại. Một hay nhiều chức năng này có thể thực hiện trong một
Gatekeeper hay một Gateway khác.
- Gateway báo hiệu SGW: cung cấp kênh báo hiệu giữa mạng IP và mạng chuyển
mạch kênh. Gateway báo hiệu là phần tử trung gian chuyển đổi giữa báo hiệu
trong mạng IP ( ví dụ H.323) và báo hiệu trong mạng chuyển mạch kênh (ví dụ
R2, CCS7). Gateway báo hiệu có các chức năng sau:
+ Chức năng kết cuối các giao thức điều khiển cuộc gọi.
+ Chức năng kết cuối báo hiệu từ mạng chuyển mạch kênh: phối hợp hoạt
động với các chức năng báo hiệu của Gateway điều khiển truyền tải kênh
thoại.
+ Chức năng báo hiệu: chuyển đổi báo hiệu giữa mạng IP với báo hiệu mạng
chuyển mạch kênh khi phối hợp hoạt động với Gateway điều khiển truyền
tải kênh thoại.
+ Chức năng giao diện mạng chuyển mạch gói: kết cuối mạng chuyển mạch
gói.
+ Chức năng bảo mật kênh báo hiệu: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo hiệu
kết nối với thiết bị đầu cuối.
+ Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN