Tải bản đầy đủ (.pdf) (101 trang)

Tìm hiểu công nghệ voip

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.73 MB, 101 trang )

LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đây, số lƣợng ngƣời sử dụng Internet trên thế giới ngày một
tăng. Mạng Internet đã phát triển thành một mạng số liệu toàn cầu cho phép nhiều
loại hình thơng tin truyền đi trên đó. Ra đời sau mạng chuyển mạch kênh, sự phát
triển của Internet liên quan nhiều đến các kỹ thuật của mạng PSTN. Rất nhiều ngƣời
truy nhập vào Internet bằng modem thông qua đƣờng dây điện thoại và mạng điện
thoại có thể trở thành môi trƣờng để truyền đi những thông tin số liệu. Các dịch vụ
multimedia trên mạng Internet đang ngày càng phát triển, thơng tin truyền trên
Internet khơng chỉ cịn là số liệu nữa mà bao gồm cả tiếng nói và hình ảnh. Mạng
Internet và mạng PSTN đang có xu hƣớng hội nhập lại với nhau. Một biểu hiện của
sự hội nhập giữa mạng Internet và mạng PSTN là dịch vụ truyền thoại qua mạng IP.
Dịch vụ truyền thoại qua mạng IP trong vài năm gần đây đang phát triển rất mạnh.
Nó hứa hẹn đem lại nhiều lợi ích bao gồm giảm chi phí các cuộc gọi đƣờng dài và
tích hợp thoại và số liệu vào một mạng duy nhất dựa trên cơng nghệ chuyển mạch
gói. Vì vậy việc nghiên cứu và nắm bắt công nghệ VoIP đang đƣợc nhiều đối tƣợng
quan tâm.
Trong quá trình tìm hiểu em đã chọn đề tài: “Tìm hiểu cơng nghệ VoIP”.
Nội dung đề tài gồm 5 chƣơng:
Chƣơng 1. Tổng quan về VoIP
Chƣơng 2. Các giao thức trong mạng VoIP
Chƣơng 3. Chất lƣợng dịch vụ VoIP
Chƣơng 4. Các vấn đề bảo mật với VoIP
Chƣơng 5. Phát triển dịch vụ điện thoại IP - Ứng dụng VoIP ở Việt Nam
và trên Thế Giới
Trong quá trình làm đồ án, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức cịn hạn chế
nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự góp ý, hƣớng
dẫn và sự giúp đỡ của Thầy Cô, bạn bè.
Suốt quá trình học tập, Thầy Cơ đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu tạo
cơ sở cho em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến các Thầy
1



Cô trong khoa Điện Tử-Viễn Thông. Đặc biệt là Thầy Nguyễn Trọng Khánh đã
hƣớng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến quý báu động viên em trong thời gian qua tạo mọi
điều kiện giúp em hoàn thành đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Vinh, tháng 5 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Phạm Minh Tuấn

2


MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................ 3
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU ............................................................ 7
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................. 8
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VOIP ...........................................................................10
1.1. Giới thiệu chƣơng ...................................................................................................10
1.2. Khái quát về mạng VoIP ........................................................................................10
1.2.1. Giới thiệu .........................................................................................................10
1.2.2. Khái niệm .........................................................................................................10
1.2.3. Đặc điểm của điện thoại IP ............................................................................11
1.2.3.1. So sánh VoIP và điện thoại thông thường (PSTN) ................................11
1.2.3.2. Ưu điểm của VoIP ....................................................................................13
1.2.3.3. Nhược điểm của VoIP ..............................................................................15
1.2.4. Các hình thức truyền thoại qua IP .................................................................15
1.2.4.1. Mơ hình PC to PC ....................................................................................16
1.2.4.2. Mơ hình PC to Phone ..............................................................................16
1.2.4.3. Mơ hình Phone to Phone .........................................................................17
1.2.5. Một số ứng dụng VoIP ....................................................................................17

1.3. Kiến trúc và các thành phần mạng VoIP ...............................................................18
1.3.1. Kiến trúc tổng qt mạng VoIP ......................................................................18
1.3.2. Mơ hình phân lớp chức năng ..........................................................................20
1.3.3. Các thành phần trong mạng VoIP..................................................................21
1.4. Kết luận chƣơng ......................................................................................................24
CHƢƠNG 2. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU TRONG MẠNG VoIP ........................25
2.1. Giới thiệu chƣơng ...................................................................................................25
2.2. Các giao thức báo hiệu trong mạng VoIP .............................................................25
2.2.1. Tiêu chuẩn H.323 ............................................................................................25
2.2.1.1. Phạm vi của H.323...................................................................................25
2.2.1.2. Các dịch vụ H.323....................................................................................26
2.2.1.3. Các kiểu dữ liệu được định nghĩa trong H.323......................................27
3


2.2.1.4. Các thành phần của H.323 ......................................................................27
2.2.1.5. Tập giao thức H.323 ................................................................................29
2.2.1.6. Các thủ tục báo hiệu ................................................................................31
2.2.2. SIP (Session Initiation Protocol) ....................................................................35
2.2.2.1. Các thành phần của SIP ..........................................................................35
2.2.2.2. Các bản tin SIP, mào đầu và đánh số.....................................................36
2.2.2.3. Các bước thiết lập, duy trì và huỷ cuộc gọi............................................37
2.2.2.4. Tính năng của SIP ....................................................................................39
2.2.2.5. So sánh giữa giao thức SIP và H.323 .....................................................41
2.2.3. Giao thức SGCP (Simple Gateway Control Protocol) .................................41
2.2.4. Giao thức MGCP (Media Gateway Control Protocol) ................................42
2.3. Kết luận chương ......................................................................................................42
CHƢƠNG 3. CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ VOIP .............................................................43
3.1. Giới thiệu chƣơng ...................................................................................................43
3.2. Khái niệm chất lƣợng dịch vụ (QoS) .....................................................................43

3.3. Phân cấp chất lƣợng dịch vụ ..................................................................................43
3.4. Yêu cầu chất lƣợng đối với VoIP ..........................................................................45
3.5. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng dịch vụ điện thoại VoIP. .........................45
3.5.1. Độ trễ gói .........................................................................................................45
3.5.2. Độ rung pha (JITTER) ....................................................................................46
3.5.3. Tỷ lệ mất gói.....................................................................................................46
3.5.4. Băng thơng .......................................................................................................46
3.6. Các biện pháp đảm bảo chất lƣơng dịch vụ ..........................................................47
3.6.1. Triệt tiếng vọng ................................................................................................47
3.6.2. Nén tín hiệu thoại ............................................................................................48
3.6.3. Xử lý gói ...........................................................................................................49
3.6.4. Các cơ chế điều khiển chất lượng dịch vụ bên trong một phần tử mạng ....49
3.6.4.1. Các thuật toán xếp hàng ..........................................................................49
3.6.4.2. Định hình lưu lượng.................................................................................49
3.6.4.3. Các cơ chế tăng hiệu quả đường truyền .................................................49
3.6.6. Quản lý mạng...................................................................................................50
4


3.7. Kết luận chƣơng ......................................................................................................51
CHƢƠNG 4. CÁC VẤN ĐỀ BẢO MẬT VỚI VOIP.....................................................52
4.1. Giới thiệu chƣơng ...................................................................................................52
4.2. Các mối đe dọa đối với hệ thống VoIP .................................................................52
4.3. Các kiểu tấn công hệ thống VoIP ..........................................................................53
4.3.1. Tấn công từ chối dịch vụ (DoS) hoặc phá vỡ dịch vụ VoIP .........................53
4.3.2. Các cách tấn công chặn và cướp cuộc gọi ....................................................57
4.3.2.1. Tấn công replay........................................................................................57
4.3.2.2. Tấn công tràn bộ đệm ..............................................................................58
4.3.2.3. Tấn công man in the middle ....................................................................58
4.3.2.4. Chặn và đánh cắp cuộc gọi .....................................................................58

4.3.2.5. Đầu độc DNS............................................................................................59
4.3.2.6. Đánh lừa ARP (ARP Spoofing) ...............................................................60
4.4. Các Giải Pháp Bảo Mật Voip.................................................................................64
4.4.1. Giải pháp ph ng vệ theo lớp cho mạng VoIP ...............................................65
4.4.2. Vấn đề bảo mật của SIP ..................................................................................66
4.5. Các công nghệ bảo mật hiện hành .........................................................................69
4.5.1. IP Sec................................................................................................................69
4.5.2. Chữ ký số ..........................................................................................................72
4.5.3. Hệ thống phát hiện xâm nhập mạng ..............................................................74
4.5.5. VLAN (Virtual Local Area Network)..............................................................76
4.5.6. Firewall ............................................................................................................77
4.6. Kết luận chƣơng ......................................................................................................78
CHƢƠNG 5. PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ ĐIỆN THOẠI IP .............................................79
5.1. Giới thiệu chƣơng ...................................................................................................79
5.2. Khả năng triển khai dịch vụ điện thoại IP .............................................................79
5.3. Các yêu cầu khi phát triển điện thoại IP ................................................................80
5.4. Những khó khăn khi triển khai dịch vụ .................................................................81
5.5. Xu hƣớng phát triển ................................................................................................82
5.6. Ứng dụng VoIP trên thế giới ..................................................................................82
5.7. Ứng dụng VoIP tại Việt Nam ................................................................................89
5


5.7.1. Dịch vụ 178 của Viettel - Công ty điện tử viễn thông quân đội....................91
5.7.2. Dịch vụ 177 của Công ty cổ phần dịch vụ Bưu chính viễn thơng Sài g n –
SPT (Saigon Postel) ...................................................................................................92
5.7.3. Dịch vụ gọi 171 của Tổng cơng ty Bưu chính Viễn thơng (VNPT) ..............94
5.7.3.1. Ghi nhận những nỗ lực ............................................................................94
5.7.3.2. Khách hàng chờ đợi thêm nhiều tiện ích từ dịch vụ ..............................96
5.7.3.3. Dịch vụ 1717 của VNPT ..........................................................................96

5.7.4. Tổng kết về tình hình phát triển VoIP trong nước .........................................98
5.8. Kết luận chƣơng ......................................................................................................99
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI.......................................................100
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................101

6


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
Hình 1.1. Sơ đồ gọi điện thoại thơng thường ...................................................................11
Hình 1.2. Sơ đồ gọi điện thoại sử dụng VoIP ...................................................................12
Hình 1.3. Mơ hình PC to PC..............................................................................................16
Hình 1.4. Mơ hình PC to Phone ........................................................................................16
Hình 1.5. Mơ hình Phone to Phone ...................................................................................17
Hình 1.6. Mơ hình kiến trúc tổng quan của mạng VoIP ..................................................19
Hình 1.7. Mơ hình phân cấp chức năng............................................................................20
Hình 2.1. Phạm vi ứng dụng của H.323............................................................................26
Hình 2.2. Các thành phần của H.323................................................................................28
Hình 2.3. Tập giao thức H.323 ..........................................................................................30
Hình 2.4. Quá trình thiết lập cuộc gọi H.323 ..................................................................34
Hình 2.5. Các thành phần của SIP ....................................................................................35
Hình 2.6. Hoạt động của Proxy server ............................................................................37
Hình 2.7. Hoạt động của Redirect Server .........................................................................38
Hình 2.8. Thiết lập và hủy cuộc gọi SIP ...........................................................................39
Bảng 4.1. Các cấp độ mà cấu trúc VoIP có thể bị tấn cơng. ...........................................53
Hình 4.1. Mơ hình truy cập internet tiêu biểu ..................................................................54
Hình 4.2. Tấn cơng DoS phân tán. ....................................................................................55
Hình 4.3. Tấn cơng DoS trong mạng nội bộ .....................................................................56
Hình 4.4. Đánh lừa ARP (đầu độc cache) ........................................................................61
Hình 4.5. Tấn cơng chuyển hướng ARP............................................................................62

Hình 4.6. SIP với IPsec ......................................................................................................69
Hình 4.7. Phương pháp mã hóa khóa đối xứng................................................................71
Hình 4.8. Sơ đồ tạo và kiểm tra chữ ký số ........................................................................73
Hình 4.9. Định vị NIDS ......................................................................................................75
Hình 4.10. Phân chia các miền trong VLAN ....................................................................77
Hình 5.1. Dịch vụ điện thọai IP vẫn chiếm thiểu số .........................................................79
Hình 5.2. Điện thoại IP được sử dụng rộng rãi ...............................................................80
Hình 5.3. Cấu trúc mạng VoIP 178 của Viễn thơng Qn đội........................................92
Hình 5.4. Cấu hình của mạng 177 và 178 ........................................................................94
Hình 5.5. Sơ đồ mạng VoIP của VNPT .......................................................................95
7


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt

Tiếng Anh

ACD
ATM
ATA

API
ARP

Automatic Call Distribution
Asynchronous Transfer Mode
Advanced Technology
Attachment

Asymmetric Digital Subcriber
Line
Application Program Interface
Address Resolution Protocol

COPS
CRC
CPL

Common Open Policy Service
Cyclic redundancy check
Call Processing Language

DSP
DoS
DTMF

Digital Signal Processing
Denial of Service
Dual Tone Multi Frequency

HTTP

Hypertext Transfer Protocol

ADSL

IP
IPDC
IVR

MAC
MCU
MGCP
MGW
MGWC
NIC
OSP
PSTN
PPP

Tiếng Việt
A
Phân phối cuộc gọi tự động
Chế độ truyền không đồng bộ
Chuẩn truyền dữ liệu cho các thiết bị lƣu trữ.
Đƣờng truyền thuê bao số bất đồng bộ
Giao diện ứng dụng
Giao thức phân giải địa chỉ ARP
C
Dịch vụ chính sách mở chung
Kiểm tra vịng dƣ
Ngơn ngữ xử lí cuộc gọi
D
Cơng nghệ xử lý tín hiệu số
Tấn công từ chối dịch vụ
Đa tần kép
H

Giao thức truyền siêu văn bản
I

Internet Protocol
Giao thức Internet
Internet Protocol Device Control
Giao thức điều khiển thiết bị
Interactive Voice Response
Tƣơng tác thoại
M
Media Access Control
Khả năng kết nối ở tầng vật lý
Multipoint Control Unit
Khối điều khiển đa điểm
Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển Media Gateway
Media GateWay
Cổng truyền thông
Media GateWay Controller
Điều khiển cổng truyền thông
N
Network Information Center
Trung tâm thông tin mạng
O
Open Settlement Protocol
Giao thức thỏa thuận mở
P
Public Switch Telephone Network Mạng điện thoại công cộng
Point-to-Point Protocol
Giao thức điểm tới điểm
8


QoS


Quality of Service

RTP
RTCP
RAS
RTSP
RSVP

Real-time Transport Protocol
Real Time Control Protocol
Register Admission Status
Real Time Streaming Protocol
Resource Reservation Protocol

SIP
SNMP
SGCP
SAP
SDP
SS7
SGW

Session Initiation Protocol
Simple Network Management
Protocol
Simple Gateway Control Protocol
Session Advertisement Protocol
Session Description Protocol
Signaling System 7

Signalling Gateway

TCP
TDM
TLS
TTL

Transport Control Protocol
Time Division Multiplex
Transmission layer security
Time to live

UDP

User Datagram Protocol

VoIP

Voice over IP

Q
Chất lƣợng dịch vụ
R
Giao thức truyền thời gian thực
Giao thức điều khiển thời gian thực
Báo hiệu đăng kí, cấp phép, thông tin trạng thái
Giao thức tạo luồng thời gian thực
Giao thức giành trƣớc tài nguyên mạng
S
Giao thức khởi tạo phiên

Giao thức quản lý mạng đơn giản
Giao thức điều khiển cổng mạng đơn giản
Giao thức thông báo trong phiên kết nối
Giao thức mô tả phiên
Hệ thống báo hiệu số 7
Gateway báo hiệu
T
Giao thức điều khiển truyền TCP
Ghép kênh phân chia thời gian
Giao thức bảo mật lớp truyền tải
Thời gian tồn tại gói tin
U
Giao thức gói ngƣời sử dụng
V
Cơng nghệ truyền thoại trên mạng IP

9


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VOIP
1.1. Giới thiệu chƣơng
VoIP- điện thoại internet hay thƣờng gọi là: dịch vụ điện thoại dải rộng
(Broadband Telephony) đang làm thay đổi ngành điện thoại thế giới. Trong môi trƣờng
doanh nghiệp đang dần dần thay thế kiểu điện thoại truyền thống để tận dụng các lợi
ích và đặc điểm mà điện thoại internet mang lại. Do đó để biết rõ hơn về VoIP, trong
chƣơng này ta lần lƣợt tìm hiểu khái quát về VoIP, trình bày các khái niệm VoIP, mơ
hình truyền thoại qua mạng IP, ứng dụng của VoIP, trình bày các ƣu, nhƣợc điểm cũng
nhƣ yêu cầu chất lƣợng đối với VoIP.Tìm hiểu về kiến trúc mạng và các thành phần
của mạng VoIP.


1.2. Khái quát về mạng VoIP
1.2.1. Giới thiệu
Đầu năm 1995 công ty VOCALTEC đƣa ra thị trƣờng sản phẩm phần mềm thực
hiện cuộc thoại qua Internet đầu tiên trên thế giới. Sau đó có nhiều cơng ty đã tham gia
vào lĩnh vực này. Tháng 3 năm 1996, VOLCALTEC kết hợp với DIALOGIC tung ra
thị trƣờng sản phẩm kết nối mạng PSTN và Internet. Hiệp hội các nhà sản xuất thoại
qua mạng máy tính đã sớm ra đời và thực hiện chuẩn hoá dịch vụ thoại qua mạng
Internet. Việc truyền thoại qua internet đã gây đƣợc chú ý lớn trong những năm qua và
đã dần đƣợc ứng dụng rộng rãi trong thực tế.

1.2.2. Khái niệm
Có thể định nghĩa: Voice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ cho
phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng
Internet. VoIP là một trong những cơng nghệ viễn thông đang đƣợc quan tâm nhất hiện
nay không chỉ đối với các nhà khai thác, các nhà sản xuất mà cịn cả với ngƣời sử dụng
dịch vụ. VoIP có thể vừa thực hiện cuộc gọi thoại nhƣ trên mạng điện thoại kênh
truyền thống (PSTN) đồng thời truyền dữ liệu trên cơ sở mạng truyền dữ liệu. Nhƣ
vậy, nó đã tận dụng đƣợc sức mạnh và sự phát triển vƣợt bậc của mạng IP vốn chỉ
đƣợc sử dụng để truyền dữ liệu thông thƣờng.

10


1.2.3. Đặc điểm của điện thoại IP
1.2.3.1. So sánh VoIP và điện thoại thông thường (PSTN)
Sử dụng Điện Thoại Internet có giá rẻ hơn rất nhiều so với cách gọi quay số trực
tiếp (IDD – Gọi điện quốc tế bằng cách quay số trực tiếp).
+ Gọi điện thơng thường:

Hình 1.1. Sơ đồ gọi điện thoại thông thƣờng


Với cách gọi điện thơng thƣờng thì điện thoại của ngƣời gọi và ngƣời đƣợc gọi sẽ
nối với nhau qua một kênh vật lý đƣợc kết nối trực tiếp từ lúc bắt đầu gọi cho đến khi
kết thúc cuộc gọi.
Toàn bộ thời gian mà kênh vật lý này đƣợc duy trì cũng chính là khoảng thời gian
mà ngƣời gọi phải trả tiền, bất kể trong khoảng thời gian này cả 2 ngƣời gọi và nghe
đều im lặng hay đang trò chuyện.
Kiểu điện thoại này cho chất lƣợng cuộc gọi cao vì tồn bộ tài nguyên trên 1 kênh
truyền nhất định đƣợc dành riêng cho cuộc gọi này. Cũng chính vì vậy mà kiểu gọi này
khá tốn kém (đặc biệt khi gọi quốc tế - IDD).
+ Gọi điện sử dụng VoIP:
VoIP là cách gọi điện hồn tồn khác biệt so với cách thơng thƣờng. Điểm khác
biệt chính là sẽ khơng có bất cứ kênh truyền vật lý nào đƣợc thiết lập và dành riêng cho
cuộc gọi này. Tín hiệu âm thanh sẽ đƣợc cắt nhỏ và đƣợc đóng gói, sau đó đƣợc
chuyển đi thơng qua mạng IP chung với các loại dữ liệu khác nhƣ số liệu, data, video…
Các gói IP nhỏ này đƣợc đánh số đặt biệt để có thể đƣợc lắp ghép lại với nhau ở đầu
11


nhận. Sau khi đƣợc lắp ghép, tín hiệu âm thanh đã đƣợc khôi phục lại nguyên dạng và
sẽ đƣợc chuyển tới tai ngƣời đƣợc gọi. Cứ nhƣ vậy, cuộc điện đàm này đƣợc truyền đi
thơng qua mạng IP.

Hình 1.2. Sơ đồ gọi điện thoại sử dụng VoIP

Chính vì đặc điểm này mà giá thành của VoIP rất rẻ. Điểm chính yếu làm giá
cƣớc sử dụng đó chính là việc chỉ truyền những tín hiệu có âm thanh, loại bỏ những
khoảng lặng trong cuộc đàm thoại.
Cơ sở hạ tầng trong PSTN đƣợc sử dụng không hiệu quả, khi một cuộc gọi đƣợc
yêu cầu thì hệ thống phải thực hiện kết nối một đƣờng truyền vật lý thực sự thông qua

các kênh trung kế. Kênh này sẽ bị cuộc gọi duy nhất đó chiếm dụng từ khi bắt đầu cuộc
gọi cho đến khi kết thúc cuộc gọi. Thực tế cuộc gọi điện thoại là khơng liên tục, nghĩa
là có các khoảng lặng (chiếm khá nhiều thời gian của cuộc gọi) giữa các lời thoại, trong
khoảng thời gian đó kênh truyền thực sự bị lãng phí. Sự lãng phí này là khá lớn đối với
các cuộc gọi đƣờng dài vì tài nguyên bị chiếm dụng lớn. Trong khi đó, VoIP dựa trên
cơng nghệ chuyển mạch gói, khơng có sự thiết lập kênh riêng, đƣờng truyền chỉ thực
sự bị chiếm dụng khi có dữ liệu truyền, các khoảng lặng giữa các gói tin có thể sử dụng
tuyến truyền thơng đó cho việc truyền gói của các cuộc thoại khác.
Khả năng báo hiệu trong mạng PSTN của các thiết bị đầu cuối là có hạn, các dịch
vụ gia tăng trong mạng PSTN là không thể hoặc rất hạn chế nhƣ: nhận diện các điểm
đầu cuối, nhận diện dịch vụ, nhận diện ai trả tiền cuộc gọi và nhà cung cấp truyền tải.
PSTN cũng trói buộc nguồn gốc cuộc gọi với việc thanh tốn cƣớc phí. Ngƣời khởi
12


động cuộc gọi bắt buộc là ngƣời trả tiền cƣớc cho cuộc gọi, ngoại trừ có sự thoả thuận
nhân cơng cho việc này, đó chính là việc đăng ký qua nhân viên khai thác về cuộc gọi
ngƣời bị gọi trả tiền. Trong khi đó, VOIP dựa trên nền tảng Internet có thể cung cấp
các dịch vụ này một cách dễ dàng, thuận tiện và tự động.
VoIP cung cấp dịch vụ, chẳng hạn nhƣ phân biệt chng theo nhóm gọi đến, nhận
diện ngƣời gọi đến, nhận diện đầu cuối một cách phong phú. Hơn nữa, do tính mở, đa
dịch vụ của Internet cũng cho phép phát triển trong tƣơng lai các dịch vụ mở rộng của
dịch vụ thoại truyền thống sẽ đƣợc cung cấp bởi các nhà cung cấp khác nhau. Điều này
tạo nên sự thuận tiện cho đầu vào cũng nhƣ sự cạnh tranh cao hơn trên thị trƣờng của
các dịch vụ Internet nhƣ là VoIP.
Ta có thể tóm tắt những điểm khác nhau sau:
- PSTN:
+ Là mạng chuyển mạch kênh:
+ Một kênh truyền dẫn "dành riêng" đƣợc thiết lập giữa 2 thiết bị đầu cuối thông
qua một hoặc nhiều nút chuyển mạch trung gian.

+ Dịng thơng tin là dịng liên tục
+ Băng thông của kênh đƣợc đảm bảo, cố định 64kbs
+ Độ trễ thông tin là rất nhỏ (cỡ thời gian truyền thông tin)
- VoIP:
+ Sử dụng hệ thống lƣu trữ rồi chuyền tại các nút mạng.
+ Thông tin đƣợc chia thành các gói, mỗi gói đƣợc thêm gắn thêm các thơng tin
điều khiển cần thiết cho q trình truyền (địa chỉ nơi gửi/nhận,...)
+ Tại các nút mạng các gói tin đƣợc xử lý và truyền đến các nút tiếp theo (thơng
qua các thuật tốn tìm đƣờng)
+ Khơng có một kênh "dành riêng" nào đƣợc thiết lập, băng thông giữa hai thiết
bị đầu cuối không cố định.
+ Độ trễ thông tin là rất lớn (so với chuyển mạch kênh)
1.2.3.2. Ưu điểm của VoIP
- Giảm chi phí: Đây là ƣu điểm nổi bật của VoIP so với điện thoại đƣờng dài
thơng thƣờng. Chi phí cuộc gọi đƣờng dài chỉ bằng chi phí cho truy nhập Internet. Một
giá cƣớc chung sẽ thực hiện đƣợc với mạng Internet và do đó tiết kiệm đáng kể các
13


dịch vụ thoại và fax. Sự chia sẻ chi phí thiết bị và thao tác giữa những ngƣời sử dụng
thoại và dữ liệu cũng tăng cƣờng hiệu quả sử dụng mạng. Đồng thời kỹ thuật nén thoại
tiên tiến làm giảm tốc độ bit từ 64Kbps xuống dƣới 8Kbps, tức là một kênh 64Kbps lúc
này có thể phục vụ đồng thời 8 kênh thoại độc lập. Nhƣ vậy, lý dó lớn nhất giúp cho
chi phí thực hiện cuộc gọi VoIP thấp chính là việc sử dụng tối ƣu băng thơng.
- Tích hợp dịch vụ nhiều dịch vụ: Do việc thiết kế cơ sở hạ tầng tích hợp nên có
khả năng hỗ trợ tất cả các hình thức thơng tin cho phép chuẩn hoá tốt hơn và giảm thiểu
số thiết bị. Các tín hiệu báo hiệu, thoại và cả số liệu đều chia sẻ cùng mạng IP. Tích
hợp đa dịch vụ sẽ tiết kiệm chi phí đầu tƣ nhân lực, chi phí xây dựng các mạng riêng rẽ.
- Thống nhất: Vì con ngƣời là nhân tố quan trọng nhƣng cũng dễ sai lầm nhất trong
một mạng viễn thông, mọi cơ hội để hợp nhất các thao tác, loại bỏ các điểm sai sót và

thống nhất các điểm thanh tốn sẽ rất có ích. Trong các tổ chức kinh doanh, sự quản lý trên
cơ sở SNMP (Simple Network Management Protocol) có thể đƣợc cung cấp cho cả dịch
vụ thoại và dữ liệu sử dụng VoIP. Việc sử dụng thống nhất giao thức IP cho tất cả các ứng
dụng hứa hẹn giảm bớt phức tạp và tăng cƣờng tính mềm dẻo. Các ứng dụng liên quan
nhƣ dịch vụ danh bạ và dịch vụ an ninh mạng có thể đƣợc chia sẻ dễ dàng hơn.
- Vấn đề quản lý băng thông: Trong PSTN, băng thông cung cấp cho một cuộc
gọi là cố định. Trong VoIP, băng thông đƣợc cung cấp một cách linh hoạt và mềm dẻo
hơn nhiều. Chất lƣợng của VoIP phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là băng
thơng. Do đó khơng có sự bắt buộc nào về mặt thơng lƣợng giữa các thiết bị đầu cuối
mà chỉ có các chuẩn tuỳ vào băng thơng có thể của mình, bản thân các đầu cuối có thể
tự điều chỉnh hệ số nén và do đó điều chỉnh đƣợc chất lƣợng cuộc gọi.
- Nâng cao ứng dụng và khả năng mở rộng: Thoại và fax chỉ là các ứng dụng
khởi đầu cho VoIP, các lợi ích trong thời gian dài hơn đƣợc mong đợi từ các ứng dụng
đa phƣơng tiện (multimedia) và đa dịch vụ. Tính linh hoạt của mạng IP cho phép tạo ra
nhiều tinh năng mới trong dịch vụ thoại. Đồng thời tính mềm dẻo cịn tạo khả năng mở
rộng mạng và các dịch vụ.
- Tính bảo mật cao: VOIP đƣợc xây dựng trên nền tảng Internet vốn khơng an
tồn, do đó sẽ dẫn đến khả năng các thơng tin có thể bị đánh cắp khi các gói tin bị thu
lƣợm hoặc định tuyến sai địa chỉ một cách cố ý khi chúng truyền trên mạng. Các giao
thức SIP (Session Ineitiation Protocol – giao thức khởi đầu phiên) có thể thành mật mã
14


và xác nhận các thông điệp báo hiệu đầu cuối. RTP (Real Time Protocol) hỗ trợ mã
thành mật mã của phƣơng thức truyền thơng trên tồn tuyến đƣợc mã hố thành mật
mã đảm bảo truyền thơng an tồn.
1.2.3.3. Nhược điểm của VoIP
- Chất lượng dịch vụ chưa cao: Các mạng số liệu vốn dĩ khơng phải xây dựng với
mục đích truyền thoại thời gian thực, vì vậy khi truyền thoại qua mạng số liệu cho chất
lƣợng cuộc gọi không đƣợc đảm báo trong trƣờng hợp mạng xảy ra tắc nghẽn hoặc có

độ trễ lớn. Tính thời gian thực của tín hiệu thoại đòi hỏi chất lƣợng truyền dữ liệu cao
và ổn định. Một yếu tố làm giảm chất lƣợng thoại nữa là kỹ thuật nén để tiết kiệm
đƣờng truyền. Nếu nén xuống dung lƣợng càng thấp thì kỹ thuật nén càng phức tạp,
cho chất lƣợng không cao và đặc biệt là thời gian xử lý sẽ lâu, gây trễ.
- Vấn đề tiếng vọng: Nếu nhƣ trong mạng thoại, độ trễ thấp nên tiếng vọng khơng
ảnh hƣởng nhiều thì trong mạng IP, do trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hƣởng nhiều đến
chất lƣợng thoại.
- Kỹ thuật phức tạp: Truyền tín hiệu theo thời gian thực trên mạng chuyển mạch
gói là rất khó thực hiện do mất gói trong mạng là khơng thể tránh đƣợc và độ trễ không
cố định của các gói thơng tin khi truyền trên mạng. Để có đƣợc một dịch vụ thoại chấp
nhận đƣợc, cần thiết phải có một kỹ thuật nén tín hiệu đạt đƣợc những yêu cầu khắt
khe: tỉ số nén lớn (để giảm đƣợc tốc độ bit xuống), có khả năng suy đốn và tạo lại
thơng tin của các gói bị thất lạc... Tốc độ xử lý của các bộ Codec (Coder and Decoder)
phải đủ nhanh để không làm cuộc đàm thoại bị gián đoạn. Đồng thời cơ sở hạ tầng của
mạng cũng cần đƣợc nâng cấp lên các công nghệ mới nhƣ Frame Relay, ATM,... để có
tốc độ cao hơn hoặc phải có một cơ chế thực hiện chức năng QoS (Quality of Service).
Tất cả các điều này làm cho kỹ thuật thực hiện điện thoại IP trở nên phức tạp và không
thể thực hiện đƣợc trong những năm trƣớc đây.
Ngồi ra có thể kể đến tính phức tạp của kỹ thuật và vấn đề bảo mật thông tin do
mạng Internet là một mạng có tính rộng khắp và hỗn hợp (hetorogenous network).
Trong đó có rất nhiều loại máy tính khác nhau, các dịch vụ khác nhau cùng sử dụng
chung một cơ sở hạ tầng. Do vậy khơng có gì đảm bảo rằng thơng tin liên quan đến cá
nhân cũng nhƣ số liên lạc truy nhập sử dụng dịch vụ của ngƣời dùng đƣợc giữ bí mật.

1.2.4. Các hình thức truyền thoại qua IP
15


1.2.4.1. Mơ hình PC to PC
Trong mơ hình này, mỗi máy tính cần đƣợc trang bị một sound card, một

microphone, một speaker và đƣợc kết nối trực tiếp với mạng Internet thơng qua
modem hoặc card mạng. Mỗi máy tính đƣợc cung cấp một địa chỉ IP và hai máy tính
đã có thể trao đổi các tín hiệu thoại với nhau thông qua mạng Internet. Tất cả các thao
tác nhƣ lấy mẫu tín hiệu âm thanh, mã hố và giải mã, nén và giải nén tín hiệu đều
đƣợc máy tính thực hiện. Trong mơ hình này chỉ có những máy tính nối với cùng một
mạng mới có khả năng trao đổi thơng tin với nhau.

Hình 1.3. Mơ hình PC to PC

1.2.4.2. Mơ hình PC to Phone
Mơ hình PC to Phone là một mơ hình đƣợc cải tiến hơn so với mơ hình PC to
PC. Mơ hình này cho phép ngƣời sử dụng máy tính có thể thực hiện cuộc gọi đến mạng
PSTN thơng thƣờng và ngƣợc lại. Trong mơ hình này mạng Internet và mạng PSTN có
thể giao tiếp với nhau nhơ một thiết bị đặc biệt đó là Gateway. Đây là mơ hình cơ sở để
dẫn tới việc kết hợp giữa mạng Internet và mạng PSTN cũng nhƣ các mạng GSM hay
đa dịch vụ khác.

Hình 1.4. Mơ hình PC to Phone

16


1.2.4.3. Mơ hình Phone to Phone
Đây là mơ hình mở rộng của mơ hình PC to Phone sử dụng Internet làm phƣơng
tiện liên lac giữa các mạng PSTN. Tất cả các mạng PSTN đều kết nối với mạng
Internet thông qua các gateway. Khi tiến hành cuộc gọi mạng PSTN sẽ kết nối đến
gateway gần nhất. Tại gateway địa chỉ sẽ đƣợc chuyển đổi từ địa chỉ PSTN sang địa
chỉ IP để có thể định tuyến các gói tin đến đƣợc mạng đích. Đồng thời gateway nguồn
có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu thoại tƣơng tự thành dạng số sau đó mã hố, nén, đóng
gói và gửi qua mạng. Mạng đích cũng đƣợc kết nối với gateway và tại gateway đích,

địa chỉ lại đƣợc chuyển đổi trở lại thành địa chỉ PSTN và tín hiệu đƣợc giải nén, giải
mã chuyển đổi ngƣợc lại thành tín hiệu tƣơng tự gửi vào mạng PSTN đến đích.

Hình 1.5 Mơ hình Phone to Phone

1.2.5. Một số ứng dụng VoIP
Giao tiếp thoại sẽ vẫn là dạng giao tiếp cơ bản của con ngƣời.Mạng điện thoại
công cộng khơng thể bị đơn giản thay thế, thậm chí thay đổi trong thời gian tới. Mục
đích tức thời của các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại IP là tái tạo lại khả năng của điện
thoại với một chi phí vận hành thấp hơn nhiều và đƣa ra các giải pháp kỹ thuật bổ sung
cho mạng PSTN.
Điện thoại có thể đƣợc áp dụng cho gần nhƣ mọi yêu cầu của giao tiếp thoại, từ
một cuộc đàm thoại cơ bản cho đến một cuộc gọi hội nghị nhiều ngƣời phức tạp. Chất
lƣợng âm thanh đƣợc truyền cũng có thể biến đổi tuỳ theo ứng dụng. Ngoài ra, với khả
năng của Internet, dịch vụ điện thoại IP sẽ cung cấp thêm nhiều tính năng mới. Ta có
thể xem xét một vài ứng dụng của điện thoại:
17


- Thoại thông minh:
Hệ thống điện thoại ngày càng trở nên hữu hiệu: rẻ, phổ biến, dễ sử dụng, cơ
động. Tuy nhiên nó chỉ có 12 phím để điều khiển. Trong những năm gần đây, ngƣời ta
đã cố gắng để tạo ra thoại thông minh, đầu tiên là các thoại để bàn, sau là đến các
server. Nhƣng mọi cố gắng đều thất bại do tồn tại các hệ thống có sẵn. Internet sẽ thay
đổi điều này. Kể từ khi Internet phủ khắp tồn cầu, nó đã đƣợc sử dụng để tăng thêm
tính thơng minh cho mạng điện thoại tồn cầu. Giữa mạng máy tính và mạng điện thoại
tồn tại một mối liên hệ. Internet cung cấp cách giám sát và điều khiển các cuộc thoại
một cách tiện lợi hơn. Chúng ta có thể thấy đƣợc khả năng kiểm sốt và điều khiển các
cuộc thoại thông qua mạng Internet.
- Dịch vụ tính cước cho bị gọi:

Thoại qua Internet giúp nhà khai thác có khả năng cung cấp dịch vụ tính cƣớc cho
bị gọi đến các khách hàng ở nƣớc ngoài cũng giống nhƣ khách hàng trong nƣớc.
- Dịch vụ điện thoại Web:
World Wide Web đã làm cuộc cách mạng trong cách giao dịch với khách hàng
của các doanh nghiêp. Điện thoại Web hay “bấm số” (click to dial) cho phép các
doanh nghiệp có thể đƣa thêm các phím bấm lên trang web để kết nối tới hệ thống
điện thoại của họ.
- Truy cập các trung tâm trả lời điện thoại:
Truy cập đến các trung tâm phục vụ khách hàng qua mạng Internet sẽ thúc đẩy
mạnh mẽ thƣơng mại điện tử. Dịch vụ sẽ cho phép một khách hàng có câu hỏi về một
sản phẩm đƣợc chào hàng qua Internet đƣợc các nhân viên của công ty trả lời trực
tiếp.
- Dịch vụ fax qua IP:
Việc sử dụng Internet không những đƣợc mở rộng cho thoại mà còn cho cả dịch
vụ fax. Nếu bạn gởi nhiều fax từ PC, đặc biệt là gởi ra nƣớc ngồi thì việc sử dụng dịch
vụ Internet faxing sẽ giúp bạn tiết kiệm đƣợc tiền và cả kênh thoại. Dịch vụ này sẽ
chuyển trực tiếp từ PC của bạn qua kết nối Internet.

1.3. Kiến trúc và các thành phần mạng VoIP
1.3.1. Kiến trúc tổng quát mạng VoIP
18


Hình 1.6. Mơ hình kiến trúc tổng quan của mạng VoIP

Trong mơ hình này là sự có mặt của ba thành phần chính trong mạng VoIP đó là:
- IP Phone (hay c n gọi là SoftPhone): là thiết bị giao diện đầu cuối phía ngƣời
dùng với mạng VoIP. Cấu tạo chính của một IP Phone gồm hai thành phần
chính:Thành phần báo hiệu mạng VoIP: báo hiệu có thể là H.323 sử dụng giao thức
TCP hay SIP sử dụng UDP hoặc TCP làm giao thức truyền tải của mình. Thành phần

truyền tải media: sử dụng RTP để truyền luồng media với chất lƣợng thời gian thực và
đƣợc điều khiển theo giao thức RTCP.
- VoIP Server: chức năng chính của Server trong mạng VoIP tùy thuộc vào giao
thức báo hiệu đƣợc sử dụng. Nhƣng về mơ hình chung thì VoIP Server thực hiện các
chức năng sau:
 Định tuyến bản tin báo hiệu trong mạng VoIP
 Đăng kí, xác thực ngƣời sử dụng Dịch địa chỉ trong mạng
Nói chung, VoIP Server trong mạng nhƣ là đầu não chỉ huy mọi hoạt động của
mạng. Server có thể tích hợp tất cả các chức năng (SoftSwitch) hoặc nằm tách biệt
trên các Server chức năng khác nhau (Location Server, Registrar Server, Proxy
Server).
- Gateway: là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (và
ngƣợc lại).
19


+ VoIP gateway: là các gateway có chức năng làm cầu nối giữa mạng điện thoại
thƣờng (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.

1.3.2. Mơ hình phân lớp chức năng
Về mặt chức năng, cơng nghệ VoIP có thể đƣợc chi làm ba lớp nhƣ sau:

Hình 1.7. Mơ hình phân cấp chức năng

Lớp cơ sở hạ tầng mạng gói: thực hiện chức năng truyền tải lƣu lƣợng thoại.
Trong VoIP, cơ sở hạ tầng là các mạng IP. Giao thức truyền tải thời gian thực RTP
(Realtime Transport Protocol) kết hợp với UDP và IP giúp truyền tải thông tin thoại
qua mạng IP. RTP chạy trên UDP, cịn UDP hoạt động trên IP hình thành lên cơ chế

truyền RTP/UDP/IP trong VoIP.
Trong các mạng IP, hiện tƣợng các gói IP thất lạc hoặc đến khơng theo thứ tự
thƣờng xuyên xảy ra. Cơ chế truyền TCP/IP khắc phục việc mất gói bằng cơ chế
truyền lại khơng phù hợp với các ứng dụng thời gian thực vốn rất nhạy cảm với trễ.
RTP với trƣờng tem thời gian (timestamp) đƣợc dùng để bên thu nhận biết và xử lí
các vấn đề nhƣ trễ, sự thay đổ độ trễ (jitter) và sự mất gói.

20


Lớp điều khiển cuộc gọi: thực hiện chức năng báo hiệu, định hƣớng cuộc gọi
trong VoIP. Sự phân tách giữa mặt phẳng báo hiệu và truyền tải đã đƣợc thực hiện ở
PSTN với báo hiệu kênh chung SS7, nhƣng ở đây nhấn mạnh một thực tế có nhiều
chuẩn báo hiệu cho VoIP cùng tồn tại nhƣ H323, SIP hay SGCP/MGCP (Simple
Gateway Control Protocol/ Media Gateway Control Protocol). Các giao thức báo hiệu
này có thể hoạt động cùng nhau, đƣợc ứng dụng để phù hợp với những nhu cầu cụ
thể của mạng. Ngồi ra lớp này cịn cung cấp chức năng truy nhập tới dịch vụ bên
trên cũng nhƣ các giao diện lập trình mở để phát triển ứng dụng.
Lớp ứng dụng dịch vụ: đảm nhiệm chức năng cung cấp dịch vụ trong mạng với
cả dịch vụ cũ tƣong tự nhƣ trong PSTN và dịch vụ mới thêm vào. Các giao diện mở
cho phép các nhà cung cấp phần mềm độc lập phát triển ra nhiều ứng dụng mới. Đặc
biệt là các ứng dụng dựa trên Web, các ứng dụng kết hợp giữa thoại và dữ liệu, các
ứng dụng liên quan tới thƣơng mại điện tử. Sự phân tách lớp dịch vụ làm cho các
dịch vụ mới đƣợc triển khai nhanh chóng. Ngồi ra, các chức năng nhƣ quản lí, nhận
thực cuộc gọi và chuyển đổi địa chỉ cũng đƣợc thực hiện ở lớp này.
Do các giao diện giữa các lớp là mở và tuân theo chuẩn, tạo ra nhiều sự lựa chọn
khi xây dựng thiết kế mạng. Ví dụ, ứng với lớp cơ sở hạ tầng mạng ta có thể dùng các
router và switch của hãng Cisco, điều khiển cuộc gọi thực hiện bằng các gatekeeper
của VocalTec và các dịch vụ đƣợc cung cấp bởi server dịch vụ của Netspeak. Do đó
mơ hình trên khơng chỉ có giá trị về mặt lí thuyết.


1.3.3. Các thành phần trong mạng VoIP
Mạng VoIP phải có khả năng thực hiện các chức năng mà mạng điện thoại cơng
cộng thực hiện, ngồi ra phải thực hiện chức năng của một gateway giữa mạng IP và
mạng điện thoại công cộng. Thành phần của mạng điện thoại IP có thể gồm các phần
tử sau đây:

21


Hình 1.7. Cấu hình của mạng điện thoại IP

+ Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng IP: Thiết bị đầu cuối là một nút cuối
trong cấu hình của mạng điện thoại IP. Nó có thể đƣợc 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 khác trong
mạng chuyển mạch kênh. Các cuộc gọi đó sẽ đƣợc 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 đƣợc truyền hoặc nhận chƣa.
- Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.

22



- 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 đƣợc sử dụng ra
thiết bị ngoại vi.
+ 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 đƣợc 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
Đây không phải là tất cả các giao diện truy nhập IP, một vài loại khác đang đƣợc
nghiên cứu để sử dụng cho mạng điện thoại IP. Đặc điểm của các giao diện này có thể
gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng và tính bảo mật của cuộc gọi điện thoại IP.
+ Gateway: Là thiết bị có chức năng kết nối hai mạng không giống nhau, hầu hết
các trƣờng hợp đó là mạng IP và mạng PSTN. Có 3 loại gateway là: Gateway truyền
tải kênh thoại, Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại và Gateway báo hiệu.
- Gateway báo hiệu (SGW- Signalling Gateway): chức năng trung chuyển giữa
báo hiệu trong mạng chuyển mạch kênh (nhƣ là SS7 hay R2) và báo hiệu trong mạng
IP (H.323), phối hợp hoạt động với Gateway truyền tải và hệ thống quản lý mạng.
Gateway báo hiệu có thể đứng độc lập hoặc có thể kết hợp với Gateway truyền tải thoại
thành một Gateway duy nhất.
- Gateway truyền tải kênh thoại (MGW- Media Gateway): Chức năng chuyển đổi
khuôn dạng thông tin từ thông tin ghép kênh theo thời gian (TDM) trong mạng chuyển
mạch gói thành các gói tin IP và ngƣợc lại, nén tín hiệu thoại (voice compression), nén
khoảng lặng (silent comppression) triệt tiếng vọng (echo cancellation). Ngồi ra cịn
cung cấp các giao diện vật cho các kết nối của các mạng (nhƣ E1/T1 với mạng chuyển

mạch kênh, ethernet/frame relay với mạng IP).
- Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại (MGWC-Media Gateway Controller):
Vai trò nhƣ là phần tử kết nối giữa Gateway báo hiệu và gatekeeper. Nó nhận thơng tin
23


báo hiệu từ mạng chuyển mạch kênh thông qua gateway báo hiệu, từ mạng IP thông
qua gatekeeper thực hiện việc điều khiển gateway truyền tải kênh thoại.
+ Gatekeeper: Có thể xem gatekeeper nhƣ là bộ não của hệ thống mạng điện
thoại IP. Nó cung cấp chức năng quản lý cuộc gọi một cách tập trung và một số các
dịch vụ quan trọng khác nhƣ là: nhận dạng các đầu cuối và gateway, quản lý băng
thông, chuyển đổi địa chỉ (từ địa chỉ IP sang địa chỉ E.164 và ngƣợc lại), đăng ký hay
tính cƣớc...Mỗi gatekeeper sẽ quản lý một vùng bao gồm các đầu cuối đã đăng ký,
nhƣng cũng có thể nhiều gatekeeper cùng quản lý một vùng trong trƣờng hợp một
vùng có nhiều gatekeeper.

1.4. Kết luận chƣơng
Sự phát triển nhảy vọt của mạng chuyển mạch gói IP hiện nay không chỉ đem lại
cho chúng ta những dịch vụ mới đa dạng mà còn là cơ hội cải thiện các dịch vụ viễn
thông trƣớc kia với chất lƣợng tốt hơn và giá thành rẻ hơn. Trên cơ sở đó, mạng VoIP
ra đời vàngày càng đáp ứng tốt hơn các yêu cầu đặt ra nhƣ chất lƣợng dịch vụ, giá
thành, số lƣợng tích hợp các dịch vụ thoại lẫn phi thoại.Chƣơng 1 ta đã tìm hiểu khái
niệm kiến trúc mạng VoIP, những ƣu, nhƣợc điểm của mạng VoIP, những yêu cầu về
chất lƣợng của VoIP để đảm bảo chất lƣợng cuộc gọi. Chƣơng 2 ta sẽ tìm hiểu về các
giao thức truyền tải và báo hiệu trao đổi giữa các thiết bị đầu cuối trong kết nối VoIP.

24


CHƢƠNG 2. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU

TRONG MẠNG VoIP
2.1. Giới thiệu chƣơng
Cơng nghệ VoIP là cơng nghệ truyền tín hiệu thoại trên nền IP, chính vì thế mà hệ
thống VoIP phải đƣợc hỗ trợ các giao thức đƣợc sử dụng trên mạng Internet và phải có
kiến trúc thích ứng với kiến trúc mạng IP. Chƣơng 2 trình bày các khái niệm, chức
năng của giao thức báo hiệu trong mạng VoIP.

2.2. Các giao thức báo hiệu trong mạng VoIP

2.2.1. Tiêu chuẩn H.323
Để đƣa ra nền tảng cho việc truyền tín hiệu thoại, video, số liệu qua mạng chuyển
mạch gói dựa trên giao thức IP, tổ chức viễn thông quốc tế ITU-T đã đƣa ra khuyến
nghị về chồng giao thức H.323. Bằng cách tuân theo chuẩn H.323, các sản phẩm phần
mềm và phần cứng của các nhà sản xuất khác nhau có thể giao tiếp với nhau qua một
cơ sở hạ tầng mạng chung mà không cần quan tâm về sự tƣơng hợp.
Chồng giao thức H.323 lần đầu tiên đƣợc công nhận vào năm 1996, và thế hệ thứ
2 đƣợc công nhận vào năm 1998. Chuẩn H.323 hỗ trợ cho cả những thiết bị đứng riêng
rẽ và những thiết bị đƣợc gắn vào cơng nghệ máy tính cá nhân cũng nhƣ các cuộc đàm
thoại hội nghị điểm - điểm và đa điểm. H.323 bao gồm các chuẩn cho phép truyền
thông qua môi trƣờng mạng LAN (Local NetWork) và mạng chuyển mạch gói với sự
đảm bảo về chất lƣợng dịch vụ (QoS - Quality of Service) đồng thời kết hợp đƣợc với
các mạng khác. Do đó H.323 là khuyến nghị quan trọng cho việc thực hiện truyền
thơng đa phƣơng tiện (Multimedia), nó bao gồm các giao thức về báo hiệu H.225, giao
thức điều khiển H.245, giao thức cho phép truyền các ứng dụng thời gian thực RTP,
các chuẩn mã hố và nén tín hiệu nhƣ các chuẩn G.x.

2.2.1.1. Phạm vi của H.323
H.323 định nghĩa chủ yếu cho hoạt động dùng cho đầu cuối H.323 ngang hàng.
Khuyến nghị cũng định nghĩa thêm một số phần tử H.323 logic. Các phần tử này bao
gồm các Gatekeeper để điều khiển, giám sát và biến đổi địa chỉ. Bộ điều khiển đa điểm

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×