ĐỒ ÁN CHUYÊN NGHÀNH THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP

GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
----------

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGHÀNH
THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Minh Hải

Mai Thanh Sơn - 10071091

TPHCM, Ngày 2 Tháng 7 Năm 2014

0

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
(TPHCM, Ngày…Tháng…Năm 2014)
Ký tên

1

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
(TPHCM, Ngày…Tháng…Năm 2014)
Ký tên

2

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

MỤC LỤC
CHƯƠNG I. ……………………………………………… TỔNG QUAN VỀ VOIP ………………………………………………..6
I.

TỔNG QUAN VỀ VOIP ............................................................................................................ 6
1.

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP ....................................................................................................... 6
1.1. Ưu điểm .................................................................................................................................. 6
1.2. Nhược điểm. ........................................................................................................................... 7

2. CÁC KIỂU KẾT NỐI .......................................................................................................................... 8
2.1. Computer to Computer .......................................................................................................... 8
2.2. Computer to Phone ................................................................................................................ 9
2.3. Phone to Phone ................................................................................................................ ….10
3. CÁC THÀNH PHẦN TRONG MẠNG VOIP………………………………………………………………………………..….11
II.

CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA VOIP............................................................................................ 12
1.

VOIP HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO?........................................................................................... 12
1.1. Quá trình lấy mẫu (Sampling) ............................................................................................... 14
1.2. Quá trình lượng tử hóa (Quantization) ................................................................................ 14
1.3. Mã hóa (Encoding) ................................................................................................................ 14
1.4. Nén giọng nói (Voice Compression)………………..……………………………….……………..………………..14

2.

CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG…………………………………………………………………………………………………15
2.1. Trễ (Delay)………………………………………………….…………………………………………………………………..15
2.2. Sự biến thiên độ trễ (Jitter )…………………………………………………………………….………………………15
2.3. Mất gói…………………………………………………………………………………………………………….……………..15

III. CÁC GIAO THỨC TRONG VOIP…………………………………………………………………………………………………16
1.

GIAO THỨC H.323……………………………………………………………………………………………………………..…16
1.1. Giới thiệu.............................................................................................................................. 16
1.2.Các giao thức của H.323 ....................................................................................................... 16
1.3.Các thành phần cơ bản của H.323 ....................................................................................... 16
1.4.Phương thức hoạt động của H.323 ...................................................................................... 17

2.

GIAO THỨC SIP.......................................................................................................................... 21
2.1.Giới thiệu .............................................................................................................................. 21
2.2.Các thành phần trong SIP...................................................................................................... 21
2.3.Các bản tin trong SIP ............................................................................................................. 23
2.4.Phương thức hoạt động........................................................................................................ 24
3

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

2.5.Tính năng của SIP .................................................................................................................. 27
2.6. Các giao thức của SIP……………………………………………..……………………………………………..………..27
IV. TÍNH BẢO MẬT VÀ HƯỚNG KHẮC PHỤC………………………………………………………….……………………..28
1. TÍNH BẢO MẬT TRONG VOIP .............................................................................................. …….28
2. HƯỚNG KHẮC PHỤC VÀ BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT ..................................................................... 29
CHƯƠNG II.………………………………………..……..ASTERISK…………………………………………………………………30
I.

GIỚI THIỆU VỀ ASTERISK……………………………………………………………………………………………………..…..30

II.

CÀI ĐẶT ASTERISKNOW 3.0 VÀ CẤU HÌNH CÁC TÍNH NĂNG CĂN BẢN……………………………….…..31
1. CÀI ĐẶT…………………………………………………………………………………………………………………………………31
2. CẤU HÌNH……………………………………………………………………………………………………………………………..37
2.1. Tạo số điện thoại (user)………………………………………………………………………………………………….38
2.2. Đăng ký sử dụng và thực hiện cuộc gọi…………………………………………………………………………..40
2.3. Chức năng nhạc chờ……………………………..……………………………………………………………..…………44
2.4. Thiết lập tổng đài IVR…………………………………………………………………………….…….………….….….47
2.5. Kết nối hai tổng đài………………………………………………………………………………………………..……...49

CHƯƠNG III………………………………………………………TỔNG KẾT…………………………………………………………….66

4

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

LỜI MỞ ĐẦU
Ra đời từ cách đây rất lâu nhưng điện thoại vẫn là phương tiện liên lạc hữu
hiệu trong mọi lĩnh vực - từ quân sự, an ninh quốc phòng cho đến sinh hoạt đời sống
sinh hoạt hằng ngày của chúng ta.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của Internet, ra đời nhiều loại hình dịch
vụ phục vụ cho việc liên lạc của con người. Trong đó VoIP là công nghệ mang tính
cách mạng làm thay đổi thế giới điện thoại với chất lượng dịch vụ khá cao.
Để hiểu rõ được bản chất và ứng dụng của VoIP, chúng ta cùng tìm hiểu cụ thể
qua từng phần của công nghệ này.
Nội dung đề tài gồm 2 chương lớn:
 Chương 1: Tổng quan về VoIP
Tìm hiều về VoIP, cách thức hoạt động, các giao thức sử
dụng trong hệ thống VoIP.
 Chương 2: Asterisk
Dùng Asterisk để cài đặt, cầu hình các chức năng cơ bản
để xây dựng một tổng đài VoIP đơn giản.

5

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VOIP
I. TỔNG QUAN VỀ VOIP

1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP
VoIP (Voice over Internet Protocol) là một công nghệ cho phép truyền thoại sử
dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng internet. VoIP là một
trong những công nghệ viễn thông đang được quan tâm nhất hiện nay không chỉ đối
với nhà khai thác, các nhà sản xuất mà còn cả với người sử dụng dịch vụ.
VoIP cho phép tạo cuộc gọi dùng kết nối băng thông rộng thay vì dùng đường
dây điện thoại tương tự (analog). Nhiều dịch vụ VoIP có thể chỉ cho phép bạn gọi
người khác dùng cùng loại dịch vụ, tuy nhiên cũng có những dịch vụ cho phép gọi
những người khác dùng số điện thoại như số nội bộ, đường dài, di động, quốc tế.
Trong khi cũng có những dịch vụ chỉ làm việc qua máy tính, cũng có vài dịch vụ dùng
điện thoại truyền thống qua một bộ điều hợp (adaptor).
Nguyên tắc hoạt động của VoIP bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực
hiện việc nén tín hiệu số, chia nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới
nơi nhận các gói tin này được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu
tương tự phục hồi lại tiếng nói ban đầu.
1.1.

Ưu điểm
 Một ưu điểm đầu tiên là gọi miễn phí nếu sử dụng cùng dịch vụ, cùng
thiết bị VoIP hoặc cùng tổng đài IP ( hay còn gọi là gọi nội mạng). Hoặc
nếu không thì giá thành cũng rẻ đáng kể so với sử dụng cách gọi truyền
thống PSTN (Public Switched Telephone Network)
 Giải pháp VoIP cũng làm giảm đáng kể chi phí cho việc quản lý bảo trì
hệ thống mạng thoại và dữ liệu.
 Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu: trong điện thoại
IP, tín hiệu thoại, số liệu và ngay cả báo hiệu đều có cùng đi trên một
mạng IP. Điều này sẽ giúp tiết kiệm chi phí khi đầu tư nhiều mạng riêng
lẽ.
 Khả năng mở rộng: Các tổng đài điện thoại thường là những hệ thống
kín, rất khó để thêm vào đó những tính năng thì các thiết bị trong mạng

internet thường có khả năng thêm vào những tính năng mới.
 Trong một cuộc gọi người sử dụng có thể vừa nói chuyện vừa sử dụng
các dịch vụ khác như truyền file, chia sẽ dữ liệu hay xem hình ảnh của
người nói chuyện bên kia.

6

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

 Một lợi ích nữa là, việc sử dụng đồng thời cả điện thoại bàn thông
thường và điện thoại IP (có dây hoặc không dây) qua hệ thống mạng
LAN (Local Area Network) sẽ đảm bảo thông tin liên lạc của doanh
nghiệp không bị gián đoạn khi xảy ra sự cố.
1.2 . Nhược điểm
 Kỹ thuật phức tạp: để có được một dịch vụ thoại chấp nhận được, cần
thiết phải có một kỹ thuật nén tín hiệu phải đạt được các yêu cầu như: tỉ
số nén lớn, có khả năng suy đoán và tạo lại thông tin của các gói bị thất
lạc, tốc độ xử lý của các bộ codec (Coder and Decoder) phải đủ nhanh…
 Vấn đề bảo mật (Security): Mạng internet là một mạng có tính rộng
khắp và hỗn hợp. Trong đó có rất nhiều loại máy tính khác nhau và các
dịch vụ khác nhau cùng sử dụng chung một cơ sở hạ tầng. Do vậy không
có gì đảm bảo rằng những thông tin của người sử dụng được bảo mật an
toàn.

7

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

2. CÁC KIỂU KẾT NỐI
2.1.

Computer to Computer

 Với 1 kênh truyền Internet có sẵn, là 1 dịch vụ miễn phí được sử dụng
rộng rãi khắp nơi trên thế giới. Chỉ cần người gọi (caller) và người nhận
(receiver) sử dụng chung 1 VoIP service (Skype, Yahoo Messenger,…),
2 headphone + microphone, sound card . Cuộc hội thoại là không giới
hạn.
 Mô hình này áp dụng cho các công ty, tổ chức, cá nhân đáp ứng nhu cầu
liên lạc mà không cần tổng đài nội bộ

Hình 1: Computer to conputer

8

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

2.2. Computer to Phone
 Là 1 dịch vụ có phí. Bạn phải trả tiền để có một account và một software
(VDC, Evoiz, Netnam,…). Với dịch vụ này một máy PC có kết nối tới
một máy điện thoại thông thường ở bất cứ đâu ( tuỳ thuộc phạm vi cho
phép trong danh sách các quốc gia mà nhà cung cấp cho phép). Người
gọi sẽ bị tính phí trên lưu lượng cuộc gọi và khấu trừ vào tài khoản hiện
có.

Hình 2: Computer to phone

9

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

2.3. Phone to Phone
 Là một dịch vụ có phí. Bạn không cần kết nối Internet mà chỉ cần một
VoIP adapter kết nối với máy điện thoại. Lúc này máy điện thoại trở
thành một IP phone.

Hình 3: Phone to phone

10

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

3. CÁC THÀNH PHẦN TRONG MẠNG VOIP
Các thành phần cốt lõi của 1 mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server, IP
network, End User Equipments

Hình 4: Các thành phần trong VoIP

 Gateway: là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số
(và ngược lại).
 VoIP gateway : là các gateway có chức năng làm cầu nối giữa mạng
điện thoại thường ( PSTN ) và mạng VoIP.
 VoIP GSM Gateway: là các gateway có chức năng làm cầu nối cho các
mạng IP, GSM và cả mạng analog.
 VoIP server : là các máy chủ trung tâm có chức năng định tuyến và bảo
mật cho các cuộc gọi VoIP. Trong mạng H.323 chúng được gọi là
gatekeeper. Trong mạng SIP các server được gọi là SIP server.

11

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

 Thiết bị đầu cuối (End user equipments ): Softphone và máy tính cá
nhân (PC): bao gồm một headphone, một phần mềm và một kết nối
Internet. Các phần mềm miễn phí phổ biến như Skype, Ekiga,...
 Điện thoại truyền thông với IP adapter: để sử dụng dịch vụ VoIP thì máy
điện thoại thông dụng phải gắn với một IP adapter để có thể kết nối với
VoIP server. Adapter là một thiết bị có ít nhất một cổng RJ11 (để gắn
với điện thoại) , RJ45 (để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) và
một cổng cắm nguồn.
 IP phone : là các điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP. Các IP phone
không cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để
có thể kết nối trực tiếpvới các VoIP server

II. CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA VOIP
1. VOIP HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO?
Trong VoIP khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu
điện từ, đó là những tín hiệu analog. Tín hiệu analog được chuyển sang tín hiệu số
dùng thuật toán đặc biệt để chuyển đổi. Những thiết bị khác nhau có cách chuyển
đổi khác nhau như VoIP phone hay softphone, nếu dùng điện thoại analog thông
thường thì cần một Telephony Adapter (TA). Sau đó giọng nói được số hóa sẽ
được đóng vào gói tin và gởi trên mạng IP.
Các bước cơ bản để thực hiện một cuộc gọi trong VoIP:
 Xác định địa điểm cần gọi đến (mã quốc gia, mã tỉnh,…) và bấm số cần
gọi đến.
 Các kết nối giữa người gọi và người nhận sẽ được thiết lập.
 Khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện
từ, đó là những tín hiệu analog. Tín hiệu analog được chuyển sang tín
hiệu số dùng thuật toán đặc biệt để chuyển đổi. Sau đó giọng nói được
số hóa sẽ được đóng thành gói tin và gửi trên mạng IP. Trong suốt tiến

trình một giao thức như SIP hay H323 sẽ được dùng để điểu khiển
(control) cuộc gọi như là thiết lập, quay số, ngắt kết nối,… và RTP thì
được dùng cho tính năng đảm bảo độ tin cậy và duy trì chất lượng dịch
vụ trong quá trình truyền.
 Dữ liệu sẽ được truyền tải qua kết nối được thiết lập lúc đầu.

12

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

 Dữ liệu chứa âm thanh mà bạn nói sẽ được chuyển hóa trở lại thành âm
thanh mà người nghe hiểu được.
 Cuối cùng âm thanh bạn nói ra sẽ được phát ra bên phía người nhận.
Quá trình số hóa tín hiệu analog:
Biểu diễn tín hiệu analog thành dạng số (digital) là công việc khó khăn.
Vì bản thân dạng âm thanh như giọng nói con người ở dạng analog do đó phải
cần một số lượng lớn các giá trị digital để biểu diển biên độ (amplitude), tần số,
và pha (phase), chuyển đổi những giá trị đó thành dạng số nhị phân (0 & 1) là
rất khó khăn. Vì vậy, để thực hiện sự chuyển đổi này chúng ta cần phải dùng
đến thiết bị được gọi là codec (coder-decoder) hay là thiết bị mã hóa và giải
mã. Tín hiệu analog được đặt vào đầu vào của thiết bị này và được chuyển
thành các chuỗi số nhị phân ở đầu ra. Sau đó quá trình này thực hiện trở lại
bằng cách chuyển đổi chuỗi số nhị phân thành dạng analog ở đầu cuối.
Có 4 bước liên quan đến quá trình số hóa một tín hiệu analog:
Lấy mẫu (Sampling)

Lượng tử hóa (Quantization)
Mã hóa (Encoding)
Nén giọng nói (Voice Compression)
Các kỹ thuật sử dụng trong quá trình số hóa:
Multiplexing: Ghép kênh là qui trình chuyển một số tín hiệu đồng thời qua một
phương tiện truyền dẫn.
TDM (Time Division Multiplexing): Ghép kênh phân chia theo thời gian:Phân
phối khoảng thời gian xác định vào mỗi kênh, mỗi kênh chiếm đường truyền cao
tốc trong suốt một khoảng thời gian theo định kì.
FDM (Frequency Division Multiplexing): Ghép kênh phân chia theo tần số:
Mỗi kênh được phân phối theo một băng tần xác định, thông thường có bề rộng
4Khz cho dịch vụ thoại.
PCM (Pulse Code Modulation): Điều chế theo mã: là phương pháp thông dụng
nhất chuyển đổi các tín hiệu analog sang dạng digital ( và ngược lại) để có thể vận
chuyển qua một hệ thống truyền dẫn số hay các quá trình xử lý số.

13

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải
1.1.

SVTH: Mai Thanh Sơn

Lấy mẫu (Sampling)

Simpling là tỉ lệ lấy mẫu thử - số mẫu mỗi giây dùng để mã hóa âm thanh.
Tín hiệu âm thanh trên mạng điện thoại có phổ năng lượng đạt đến 10KHz. Tuy

nhiên, hầu hết năng lượng đều tập trung ở phần thấp hơn trong dải này.
Trong VoIP, tỉ lệ lấy mẫu thường là 8 KHz, tần số khoảng 16 KHz. Có thể sử
dụng trong các tình huống khi mà yêu cầu chất lượng âm thanh cao (băng thông
cao). Việc lựa chọn tần số lấy mẫu cho từng loại âm thanh không phải ngẫu nhiên,
mà có một quy tắc riêng là: tần số lấy mẫu phải lớn hơn hoặc bằng hai lần so với
lưu lượng băng thông.
1.2.

Lượng tử hóa (Quantization)

Lượng tử hóa là số bit được sử dụng để biểu thị cho từng mẫu âm thanh. Trong
thực tế, muốn làm việc với toàn bộ byte chúng ta phải xem xét 8 bit hoặc 16 bit.
Mẫu 8 bit, mỗi mẫu có thể biểu thị cho 256 giá trị khác nhau, vì vậy chúng ta
có thể làm việc với các dãy số trong dãy từ -128 đến +127. Vì toàn bộ là số nên
không thể tránh khỏi các tiếng ồn lẫn vào trong tín hiệu cũng như chuyển đổi nó
thành mẫu số. Chỉ với 256 giá trị, việc chuyển đổi analog sang tín hiệu số sẽ tạo
quá nhiều tiếng ồn. Để cải thiện chúng ta chuyển qua các mẫu 16 bit, nó sẽ cung
cấp cho chúng ta 65536 giá trị đại diện khác nhau (từ -32768 đến +32767).
1.3.

Mã hóa (Encoding)

Mỗi mức lượng tử được chỉ định một giá trị số 8 bit, kết hợp 8 bit có 256 mức
hay giá trị. Quy ước bit đầu tiên dùng để đánh dấu giá trị âm hoặc dương cho mẫu.,
bảy bít còn lại biểu diễn cho độ lớn.
1.4.

Nén giọng nói (Voice Compression)

Phương pháp này thực hiện mã hóa tiếng nói với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của

PCM, nhờ đó tận dụng được khả năng của hệ thống truyền dẫn số. Chắc hẳn, các
mã hóa tốc độ thấp này sẽ bị hạn chế về chất lượng, đặt biệt là nhiễu và lệch tần số.

14

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

2. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG
Chất lượng của âm thanh được khôi phục qua mạng điện thoại là mục tiêu cơ bản
của dịch vụ. Có 3 nhân tố có thể ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ thoại:
2.1.

Trễ (Delay)

Hai vấn đề gây ra bởi sự trễ đầu cuối trong một mạng thoại là tiếng vang và
chồng tiếng. Đây là một vấn đề chất lượng đáng kể, nên các hệ thống VoIP phải
kiểm soát và cung cấp các phương tiện loại bỏ tiếng vang. Hiện tượng chồng tiếng
là giọng người này gối lên giọng người kia.
2.2.

Sự biến thiên độ trễ (Jitter)

Jitter là sự biến thiên thời gian trễ gây nên bởi sự trễ đường truyền khác nhau
trên mạng. Loại bỏ jitter đòi hỏi thu thập các gói và giữ chúng đủ lâu để ghép các
gói chậm nhất đến để phát lại đúng thứ tự, làm cho sự trễ tăng lên.

2.3.

Mất gói

Mạng IP không thể cung cấp một sự bảo đảm rằng các gói tin sẽ được chuyển
tới đích hết. Các gói sẽ bị loại bỏ khi quá tải và trong thời gian tắc nghẽn. Truyền
thoại rất nhạy cảm với việc mất gói. Tuy nhiên, việc truyền lại gói của TCP thường
không phù hợp. Các cách tiếp cận được sử dụng để bù lại các gói mất là thêm vào
cuộc nói chuyện bằng cách phát (play) lại gói cuối cùng, và gửi đi thông tin dư.
Tuy thế, sự tổn thất gói trên 10% nói chung là không chấp nhận được.

15

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

III. CÁC GIAO THỨC TRONG VOIP
1. GIAO THỨC H.323
1.1.

Giới thiệu

Hệ thống giao tiếp dựa trên gói đa phương tiện, hay còn gọi là H.323. Là
một chuẩn quốc tế của VoIP được phát triển bởi Liên Minh Viễn Thông Quốc
Tế (ITU – International Telecommunicatinons Union). Đây là cấu trúc chặt
chẽ, phức tạp và phù hợp với việc thực thi các đặc tính thoại truyền thống.

H.323 thiết kế cho việc truyền audio, video và data qua mạng IP.
1.2.

Các giao thức của H.323

Khi làm việc với H.323, có thể nhận ra rằng nó không phải là một giao thức
đơn mà là tập hợp của một nhóm giao thức. Các giao thức riêng được sử dụng
trong mạng H.323 bao gồm:
 H.255 - báo hiệu cuộc gọi.
 H.245 - điều khiển đa phương tiện (thông số kênh âm thanh và
video).
 H.235 - bảo mật và chứng thực.
 Q.391 - sử dụng cho tín hiệu cuộc gọi.
 T.120 - chia sẽ dữ liệu.
 RTP - truyền tải đa phương tiện (truyền dòng âm thành và video).
1.3.

Các thành phần cơ bản của H.323

Các thành phần cơ bản trong hệ thống mạng H.323 được quy định như sau:
các đầu cuối, cổng kết nối, thiết bị điều khiển cổng kết nối (gatekeeper) và khối
điều khiển đa điểm MCU (Mutipoint Conference Unit).
Terminal thì thường là phần mềm hoặc phần cứng điện thoại VoIP. Một số
chương trình có thể xem như các thiết bị terminal trong việc trao đổi giao thức.
Gateway là một thiết bị cho phép một thông tin giao tiếp hai chiều với các
thiết bị trong mạng viễn thông khác. Các mạng viễn thông khác thường là
PSTN.

16

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

MCU là một thiết bị được dùng cho cuộc hội thoại nhiều người. Là nơi chịu
trách nhiệm cho việc trộn các kênh âm thanh – video trong các cuộc hội thoại.
Terminal, gateway, các MCU được gọi chung là các thiết bị đầu cuối. Ngoài
các thiết bị đầu cuối trên, mạng H.323 có thêm một thành phần thứ 4 là
gatekeeper. Thiết bị gatekeeper đóng vai trò như một bộ điều khiển trung tâm
trong mạng. Nhiệm vụ chính của gatekeeper là đăng ký thiết bị đầu cuối gọi
vào. Tập hợp các thiết bị đầu cuối được quản lý cùng một gatekeeper gọi là một
khu (Zone).

Hình 5: Các thành phần của H.323
1.4.

Phương thức hoạt động của H.323

Phần trên chúng ta đã tìm hiểu về H.323, bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu về
phương thức hoạt động của H.323, để xem H.323 hoạt động như thế nào?
Giả sử, một mạng sử dụng gatekeeper và các dòng dịch chuyển tín hiệu đi
thông qua gatekeeper (mô hình đã được định tuyến). Chúng ta có hai thiết bị
đầu cuối (điện thoại IP) và một gatekeeper, các số điện thoại được gán cho các
thiết bị tương ứng là 100 và 200. Một người với số điện thoại là 100 quay số
200. Những việc được diễn ra như sau:
 Thiết bị đầu cuối mà thiết lập cuộc gọi biết được số gọi là 200 nhưng
nó không biết địa chỉ IP liên quan đến số đó. Cùng thời điểm, từ khi

nó được đăng ký với gatekeeper, nó phải yêu cầu gatekeeper cấp
quyền để đặt cuộc gọi bằng cách gửi thông điệp ARQ (Admission
Request - thông điệp yêu cầu cấp IP) cho gatekeeper. ARQ sẽ chứ số
17

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

được gọi (200) báo cáo cho gatekeeper rằng thiết bị đầu cuối cần có
số được phân giải thành địa chỉ IP.
 Gatekeeper sẽ kiểm tra dữ liệu của các thiết bị đầu cuối đã đăng ký
dù nó chứa số 200. Vậy thì gatekeeper sẽ kiểm tra nếu 100 được gọi
đến 200 thì gatekeeper sẽ gửi lại một câu trả lời – thông điệp ACF
(Admiss Confirm – thông điệp chứng thực) chứa địa chỉ IP của 200
và gửi ACF đến thiết bị cuối đang gọi.

Hình 6: Mô tả hai bước đầu
 Thiết bị đầu cuối 100 bây giờ sẽ mở một kênh tín hiệu cuộc gọi
(kênh TCP) đến địa chỉ được cung cấp bởi gatekeeper trong thông
điệp ACF. Thông điệp tín hiệu cuộc gọi được gửi qua TCP với giao
thức H.255, đã được nhúng vào Q.931 (kí hiệu là Q.931/H.255).
Thiết bị đầu cuối sẽ mở một kênh TCP tới gatekeeper và gửi thông
điệp Setup (cài đặt) Q.931/H.255, gatekeeper sẽ mở một kênh TCP
thứ hai đến thiết bị đầu cuối 200 và chuyển tiếp thông điệp cài đặt.

Hình 7: Gửi thông điệp Setup

18

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

 Thiết bị đầu cuối 200 đầu tiên sẽ trả lời Q.931/H.255 bằng thông
điệp Call Proceeding (cách tiến hành gọi) để cho biết nó đã bắt đầu
làm việc trên thiết lập cuộc gọi và gatekeeper sẽ chuyển tiếp thông
điệp đến thiết bị đầu cuối đang gọi (100). Sau đó 200 sẽ yêu cầu
gatekeeper quyền gọi (ARQ) và gatekeeper sẽ trả lời bằng thông điệp
ACF.

Hình 8: Gửi thông điệp call proceeding
 Các điện thoại được gọi (200) bắt đầu đổ chuông và gửi lại tín hiệu
cho bên kia với thông điệp cảnh báo (Alerting).
 Bên được gọi (200) bắt máy và thiết bị đầu cuối có thể báo hiệu cuộc
gọi đã được chấp nhận. Việc này kết thúc bằng cách gửi thông điệp
Connect. Tại thời điểm này, các bên sẽ phải điều chỉnh giá trị cho
các kênh âm thanh và tùy chọn video. Giao thức H.245, sẽ được sử
dụng cho việc điều chỉnh này.

Hình 9: Gửi thông điệp Alerting và Connect

19

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

 Thiết bị đầu cuối gọi đi mở một kênh TCP tới địa chỉ H.245 đã nhận
được trong thông điệp Connect và gatekeeper sẽ tạo một nữa kênh
báo hiệu H.245 thứ hai.
 Cuối cùng, hai thiết bị đầu cuối có thể bắt đầu gửi các dòng RTP và
hai bên sẽ nghe lẫn nhau.

Hình 10: Trao đổi thông điệp của H.245

20

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

2. GIAO THỨC SIP
Trước đây khi đề cập đến VoIP, tiêu chuẩn quốc tế thường đề cập đến là H.323.
Nhưng những năm gần đây thì giao thức SIP lại chiếm ưu thế và dần sẽ thay thế
hẵn H.323, vì VoIP là một trong những dịch vụ sẽ rất phát triển trong tương lai.
Bây giờ chúng ta sẽ đi tìm hiểu cụ thể về giao thức này:
2.1.

Giới thiệu

SIP (Session Initiation Protocol) là giao thức báo hiệu điều khiển lớp ứng dụng
được dùng để thiết lập, duy trì, kết thúc các phiên truyền thông đa phương tiện
(multimedia). Các phiên multimedia bao gồm thoại Internet, hội nghị và các ứng
dụng tương tự có liên quan đến các phương tiện truyền đạt (media) như âm thanh,
hình ảnh và dữ liệu.
SIP sử dụng các bản tin mời (INVITE) để thiết lập các phiên và mang các
thông tin mô tả mang phiên truyền dẫn. SIP hỗ trợ các phiên đơn bá (unicast) và
quảng bá (mutilcast) tương ứng các cuộc gọi điểm tới điểm và các cuộc gọi đa
điểm.
SIP là một giao thức dạng văn bản, rất công khai và linh hoạt. Được thiết kế
tương thích tương thích với các giao thức khác như TCP, UDP, IP,…. để cung cấp
một lĩnh vực rộng hơn cho dịch vụ VoIP.
2.2.

Các thành phần trong SIP

SIP gồm hai thành phần lớn là SIP client (là thiết bị hỗ trợ giao thức SIP) và
SIP server (là thiết bị trong mạng xử lý các bản tin SIP). Trong SIP có 5 thành
phần quan trọng là:
 User Agents (UA): là các đầu cuối trong mạng SIP, nó đại diện cho
phía người sử dụng để khởi tạo một yêu cầu tới SIP server hoặc User
Agent server.
 Proxy server: làm nhiệm vụ chuyển tiếp các SIP request tới các nơi
khác trong mạng. Chức năng chính của nó là định tuyến cho các bản
tin đến đích.

21

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải

SVTH: Mai Thanh Sơn

Hình 11: Proxy server
 Redirect server: là user agent server nhận các bản tin request từ các
user agent client và trả về bản tin return để thông báo thiết bị là
chuyển hướng bản tin tới địa chỉ khác – tự liên lạc thông qua địa chỉ
trả về.

Hình 12: Redirect Server

 Registrar server: là server nhận bản tin SIP Register yêu cầu cập nhật
thông tin mà user agent cung cấp từ bản tin Register.
 Location Server: lưu lượng thông tin, trạng thái hiện tại của người
dùng trong mạng SIP.

22

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải
2.3.

SVTH: Mai Thanh Sơn

Các bản tin trong SIP
 INVITE: bắt đầu thiết lập cuộc gọi bằng cách gửi bản tin mời đầu
cuối khác tham gia
 ACK: bản tin này khẳng định máy trạm đã nhận được các bản tin trả
lời bản tin INVITE
 BYE: bắt đầu kết thúc cuội gọi
 CANCEL: hủy yêu cầu nằm trong hàng đợi
 REGISTER: thiết bị đầu cuối của SIP sử dụng bản tin này để đăng
ký với máy chủ đăng ký
 OPTION: sử dụng để xác định năng lực của máy chủ
 INFO: sử dụng để tải các thông tin như âm báo
 REQUEST: cho phép user agent và proxy có thể xác định người
dùng, khởi tạo, sữa đổi, hủy một phiên.
 RETURN: được gửi bởi user agent server hoặc SIP server để trả lời
cho một bản tin request trước đó.

23

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP


GVHD: Nguyễn Minh Hải
2.4.

SVTH: Mai Thanh Sơn

Phương thức hoạt động

 Hoạt động của máy chủ ủy quyền (Proxy Server)

Hình 13: Mô hình hoạt động của Proxy server

Hoạt động của Proxy server được trình bày như trong hình: SIP Client
gửi bản tin INVITE cho để mời
tham gia cuộc gọi.
Các bước được thực hiện như sau:
 Bước 1: gửi bản tin INVITE cho user B ở
miền hotmail.com, bản tin này đến Proxy server SIP của miền
hotmail.com (bản tin INVITE có thể đi từ Proxy server SIP
của miền yahoo.com và được Proxy này chuyển đến Proxy
server của miền hotmail.com)
 Bước 2: Proxy của miền hotmail.com sẽ tham khảo server
định vị (Location server) để quyết định vị trí hiện tại của user
B. Từ Proxy server của miền hotmail nó sẽ đến Location
server để định vị trí hiện tại của user B.

24

THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP