TIỂU LUẬN HỌC PHẦN BÁO HIỆU VÀO ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI Đề tài: Giao thức SIP trong VoIP

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG TIỂU LUẬN HỌC PHẦN BÁO HIỆU VÀO ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI Đề tài: Giao thức SIP VoIP Tên học phần : Mã học phần : Giảng viên: Thành viên nhóm: Nhóm tiểu luận : BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI TEL1402 Nguyễn Thanh Trà Đỗ Thái Bình Dương-3-B17DCVT089 Nguyễn Thái Lâm-14-B17DCVT201 Trần Thành Thơng-19-B17DCVT345 04 Hà Nội, tháng 12 năm 2021 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối MỤC LỤC MỤC LỤC Phân công công việc Lời nói đầu Chương I: Tổng quan VoIP 1.1 Giới thiệu 1.2 Tổng quan VoIP 1.2.1 Các kiểu kết nối VoIP 1.2.2 Các thành phần mạng VoIP 1.3 Ưu nhược điểm VoIP 1.3.1 Ưu điểm 1.3.2 Nhược điểm 1.4 Ứng dụng 1.4.1 Dịch vụ thoại qua Internet 1.4.2 Thoại thông minh 1.4.3 Dịch vụ tính cước cho bị gọi Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP 2.1 Tổng quan giao thức SIP 2.2 Các thành phần mạng SIP 2.3 Mối liên hệ thành phần mạng SIP 11 2.4 Bản tin SIP gọi SIP thực tế 12 2.4.1 Các tin cấu thành tin SIP 12 2.4.2 Mô gọi SIP thực tế qua proxy trực tiếp 13 CHƯƠNG III: KẾT NỐI MẠNG VOIP VỚI PSTN 16 3.1 Cuộc gọi mạng VoIP (SIP) kết thúc PSTN 16 3.2 Cuộc gọi mạng PSTN kết thúc mạng VoIP 17 KẾT LUẬN 19 DANH MỤC THAM KHẢO 19 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Phân công công việc Họ tên SV Nguyễn Thái Lâm Trần Thành Thơng Đỗ Thái Bình Dương Nội dung thực nhóm Chương I: Tổng quan VoIP Làm Word Chương II: Mạng VoIP với chuẩn SIP Chương III: Kết nối mạng VoIP với PSTN Tiểu luận kết thúc mơn Báo hiệu điều khiển kết nối Lời nói đầu VoIP công nghệ truyền thoại qua mạng IP, VoIP phát triển từ năm 90 kỷ trước VoIP đời bước đột phá lớn lĩnh vực viễn thông, VoIP thừa hưởng ưu điểm mà mạng IP đem lại Công nghệ VoIP từ đời đến nghiên cứu, phát triển để ngày đáp ứng tốt yêu cầu chất lượng dịch vụ, giá thành, số lượng tích hợp dịch vụ thoại phi thoại, an tồn bảo mật thơng tin VoIP đời từ sớm nhiều vấn đề tồn cần khắc phục Trên giới Việt Nam VoIP nghiên cứu triển khai để phát triển với dịch vụ truyền thống PSTN Hai tổ chức quốc tế ITU-T IETF đưa số chuẩn cho mạng VoIP Với chuẩn khác thành phần thiết bị mạng khác nhau, kèm với chồng giao thức phục vụ cho báo hiệu Trong tiểu luận nhóm em đề cập đến mơ hình tổng quan mạng VoIP Trên thực tế, từ dịch vụ mạng VoIP hình thành phát triển tổ chức quốc tế nhà khai thác dịch vụ mạng ln tìm kiếm cơng cụ khai thác hiệu Dựa giao thức khác nhau, mô hình mạng VoIP thay đổi theo với chuẩn phù hợp với giao thức Để làm dõ vai trò ứng dụng tầm quan trọng giao thức gọi VoIP nhóm em chọn giao thức đề cập tiểu luận giao thức SIP Mục đích để xem tầm quan SIP mạng VoIP Các vấn đề tiểu luận trình bày chương: - - - Chương I: Tổng quan VoIP  Giới thiệu  Tổng quan VoIP  Ưu nhược điểm VoIP  Ứng dụng Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP  Các thành phần mạng SIP  Mối liên hệ thành phần mạng SIP  Bản tin SIP  Mô tả gọi SIP Chương III: Kết nối mạng VoIP với PSTN  Cuộc gọi mạng VoIP (SIP) kết thúc PSTN  Cuộc gọi mạng PSTN kết thúc mạng VoIP Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương I: Tổng quan VoIP Chương I: Tổng quan VoIP 1.1 Giới thiệu VoIP (Voice over Internet Protocol) công nghệ truyền tải gọi thoại giao thức Internet hay gọi giao thức IP VoIP trở thành công nghệ hấp dẫn không doanh nghiệp mà với người sử dụng dịch vụ VoIP thực tất dịch vụ PSTN (public switched telephone network) ví dụ như: truyền thoại, truyền fax, truyền liệu sở mạng liệu có sẵn với tham số chất lượng dịch vụ (QoS) chấp nhận Điều tạo thuận lợi cho người sử dụng tiết kiệm chi phí bao gồm chi phí cho sở hạ tầng mạng chi phí liên lạc, liên lạc đường dài Đối với nhà cung cấp dịch vụ, VoIP xem mô hình hấp dẫn mang lại lợi nhuận nhờ khả mở rộng phát triển loại hình dịch vụ với chi phí thấp VoIP cho phép tạo gọi đường dài qua mạng liệu IP có sẵn thay phải truyền qua mạng PSTN Ngày nhiều công ty thực giải pháp VoIP họ để giảm chi phí cho gọi đường dài nhiều chi nhánh xa Nguyên tắc VoIP gồm việc số hố tín hiệu giọng nói, nén tín hiệu số hố, chia tín hiệu thành gói truyền gói số liệu IP Đến nơi nhận, gói số liệu ghép lại, giải mã tín hiệu analog để phục hồi âm 1.2 Tổng quan VoIP Với phát triển mạnh mẽ internet xu hướng hội tụ công nghệ mạng NGN (Next Generation Networks - mạng hệ sau) Các đàm thoại truyền đường truyền chung với gọi liệu dựa sở hạ tầng mạng IP 1.2.1 Các kiểu kết nối VoIP Computer to Computer  Với kênh truyền Internet có sẵn, dịch vụ miễn phí sử dụng rộng rãi khắp nơi giới Chỉ cần người gọi (caller) người nhận (receiver) sử dụng chung VoIP service (Skype, Yahoo Messenger,…), headphone + microphone, sound card Cuộc hội thoại khơng giới hạn  Mơ hình áp dụng cho công ty, tổ chức, cá nhân đáp ứng nhu cầu liên lạc mà không cần tổng đài nội Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương I: Tổng quan VoIP Hình 1.1: computer to conputer Comphuter to phone  Là dịch vụ có phí Bạn phải trả tiền để có account software (VDC, Evoiz, Netnam,…) Với dịch vụ máy PC có kết nối tới máy điện thoại thông thường đâu ( tuỳ thuộc phạm vi cho phép danh sách quốc gia mà nhà cung cấp cho phép) Người gọi bị tính phí lưu lượng gọi khấu trừ vào tài khoản có Hình 1.2: Computer to phone Phone to phone Là dịch vụ có phí Bạn không cần kết nối Internet mà cần VoIP adapter kết nối với máy điện thoại Lúc máy điện thoại trở thành IP phone Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương I: Tổng quan VoIP Hình 1.3: Phone to phone 1.2.2 Các thành phần mạng VoIP Các thành phần cốt lõi mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server, IP network, End User Equipments Hình 1.4: Các thành phần mạng VoIP  Gateway: thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (và ngược lại)  VoIP gateway : gateway có chức làm cầu nối mạng điện thoại thường ( PSTN ) mạng VoIP  VoIP GSM Gateway: gateway có chức làm cầu nối cho mạng IP, GSM mạng analog Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương I: Tổng quan VoIP  VoIP server : máy chủ trung tâm có chức định tuyến bảo mật cho gọi VoIP Trong mạng H.323 chúng gọi gatekeeper Trong mạng SIP server gọi SIP server  Thiết bị đầu cuối (End user equipments ): Softphone máy tính cá nhân (PC): bao gồm headphone, phần mềm kết nối Internet Các phần mềm miễn phí phổ biến Skype, Ekiga,  Điện thoại truyền thông với IP adapter: để sử dụng dịch vụ VoIP máy điện thoại thơng dụng phải gắn với IP adapter để kết nối với VoIP server Adapter thiết bị có cổng RJ11 (để gắn với điện thoại) , RJ45 (để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) cổng cắm nguồn  IP phone : điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP Các IP phone không cần VoIP Adapter chúng tích hợp sẵn bên để kết nối trực tiếpvới VoIP server 1.3 Ưu nhược điểm VoIP 1.3.1 Ưu điểm  Một ưu điểm gọi miễn phí sử dụng dịch vụ, thiết bị VoIP tổng đài IP ( hay gọi gọi nội mạng) Hoặc khơng giá thành rẻ đáng kể so với sử dụng cách gọi truyền thống PSTN (Public Switched Telephone Network) Giải pháp VoIP làm giảm đáng kể chi phí cho việc quản lý bảo trì hệ thống mạng thoại liệu  Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu mạng báo hiệu: điện thoại IP, tín hiệu thoại, số liệu báo hiệu có mạng IP Điều giúp tiết kiệm chi phí đầu tư nhiều mạng riêng lẽ  Khả mở rộng: Các tổng đài điện thoại thường hệ thống kín, khó để thêm vào tính thiết bị mạng internet thường có khả thêm vào tính  Trong gọi người sử dụng vừa nói chuyện vừa sử dụng dịch vụ khác truyền file, chia liệu hay xem hình ảnh người nói chuyện bên  Một lợi ích là, việc sử dụng đồng thời điện thoại bàn thơng thường điện thoại IP (có dây không dây) qua hệ thống mạng LAN (Local Area Network) đảm bảo thông tin liên lạc doanh nghiệp không bị gián đoạn xảy cố 1.3.2 Nhược điểm  Kỹ thuật phức tạp: để có dịch vụ thoại chấp nhận được, cần thiết phải có kỹ thuật nén tín hiệu phải đạt yêu cầu như: tỉ số nén lớn, có khả suy đốn tạo lại thơng tin gói bị thất lạc, tốc độ xử lý codec (Coder and Decoder) phải đủ nhanh…  Vấn đề bảo mật (Security): Mạng internet mạng có tính rộng khắp hỗn hợp Trong có nhiều loại máy tính khác dịch vụ khác sử dụng chung sở hạ tầng Do khơng có đảm bảo thông tin người sử dụng bảo mật an tồn Tiểu luận kết thúc mơn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương I: Tổng quan VoIP 1.4 Ứng dụng 1.4.1 Dịch vụ thoại qua Internet Điện thoại Internet khơng cịn cơng nghệ cho giới sử dụng máy tính mà cho người sử dụng điện thoại quay vào gateway Dịch vụ số nhà khai thác lớn cung cấp chất lượng thoại không thua chất lượng mạng thoại thông thường, đặc biệt tuyến quốc tế Mặc dù cịn số vấn đề tương thích gateway, vấn đề sớm giải tiêu chuẩn H.323 ITU sử dụng rộng rãi Suốt từ máy tính bắt đầu kết nối với nhau, vấn đề mạng tích hợp luồn mối quan tâm người Mạng máy tính phát triển bên cạnh mạng điện thoại Các mạng máy tính mạng điện thoại song song tồn cấu, cấu khác nhau, mạng rộng WAN Công nghệ thoại IP không đe dọa đến mạng điện thoại tồn cầu mà dần thay chuyển mạch kênh truyền thống Sau vài ứng dụng tiêu biểu dịch vụ thoại Internet 1.4.2 Thoại thông minh Hệ thống điện thoại ngày trở nên hữu hiệu: rẻ, phổ biến, dễ sử dụng, động Tuy nhiên có 12 phím để điều khiển Trong năm gần đây, người ta cố gắng để tạo thoại thông minh, thoại để bàn, sau đến server Nhưng cố gắng thất bại tồn hệ thống có sẵn Internet thay đổi điều Kể từ Internet phủ khắp tồn cầu, sử dụng để tăng thêm tính thơng minh cho mạng điện thoại tồn cầu Giữa mạng máy tính mạng điện thoại tồn mối liên hệ Internet cung cấp cách giám sát điều khiển thoại cách tiện lợi Chúng ta thấy khả kiểm soát điều khiển thoại thơng qua mạng Internet 1.4.3 Dịch vụ tính cước cho bị gọi Thoại qua Internet giúp nhà khai thác có khả cung cấp dịch vụ tính cước cho bị gọi đến khách hàng nước giống khách hàng nước Để thực điều này, khách hàng cần PC với hệ điều hành Windows9x, địa kết nối Internet (tốc độ 28,8Kbps nhanh hơn), chương trình phần mềm chuyển đổi chẳng hạn Quicknet’s Technologies Internet Phone JACK Thay gọi qua mạng điện thoại truyền thống, khách hàng gọi cho ban qua Internet việc sử dụng chương trình phần mềm chẳng hạn Internet Phone Vocaltec Netmeeting Microsoft Với chương trình phần mềm này, khách hàng gọi đến cơng ty bạn giống việc họ gọi qua mạng PSTN Với mơ hình kết nối VoIP truyền tải IP SIP cung cấp quy tắc kĩ thuật số để thiết bị mạng VoIP giao tiếp với SIP coi nhiều giao thức sử dụng để triển khai VoIP sử dụng để thiết lập, chấm dứt phiên đa phương tiện, bao gồm giọng nói video Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP 2.1 Tổng quan giao thức SIP Vào năm 1999 Tổ chức quốc tế chuyên trách công nghệ Internet (Internet Engineering Task Force) công bố SIP, hàng trăm nhà sản xuất bắt đầu kinh doanh máy chủ điện thoại có tính SIP SIP cịn đóng vai trị then chốt nhiều ứng dụng đa phương tiện tin nhắn nhanh, video, game online Tại Việt Nam SIP đưa vào áp dụng dịch vụ điện thoại internet quốc tế vào năm 2005 SIP (Session Initiation Protocol) giao thức báo hiệu điều khiển lớp ứng dụng dùng để thiết lập, trì, kết thúc phiên truyền thông đa phương tiện (multimedia) Các phiên multimedia bao gồm thoại Internet, hội nghị, ứng dụng tương tự có liên quan đến phương tiện truyền đạt (media) âm thanh, hình ảnh, liệu  SIP sử dụng tin mời (invite) để thiết lập phiên để mang thông tin mô tả phiên truyền Bảo mật VoIP 51 dẫn  SIP hỗ trợ phiên đơn quảng bá (unicast) đa quảng bá (multicast) tương ứng gọi điểm tới điểm gọi đa điểm  Có thể sử dụng năm chức SIP để thiết lập kết thúc truyền dẫn định vị thuê bao, khả thuê bao, độ sẵn sàng thuê bao, thiết lập gọi xử lý gọi  SIP IETF đưa RFC 2543 Nó giao thức dựa ý tưởng cấu trúc HTTP (HyperText Transfer Protocol) giao thức trao đổi thông tin World Wide Web phần kiến trúc multimedia IETF  Các giao thức có liên quan đến SIP bao gồm giao thức đặt trước tài nguyên RSVP (Resource Reservation Protocol), giao thức truyền vận thời gian thực RTP (Realtime Transport Protocol), giao thức cảnh báo phiên SAP (Session Announcement Protocol), giao thức miêu tả phiên SDP (Session Description Protocol)  Các chức SIP độc lập, nên chúng không phụ thuộc vào giao thức thuộc giao thức SIP hoạt động kết hợp với giao thức báo hiệu khác H.323 SIP giao thức theo thiết kế mở mở rộng để phát triển thêm chức Sự linh hoạt tin SIP cho phép đáp ứng dịch vụ thoại tiên tiến bao gồm dịch vụ di động 2.2 Các thành phần mạng SIP Bao gồm hai thành phần SIP User Agents SIP Servers, định nghĩa sau: SIP User Agent (UA): - Mục đích SIP làm cho session thiết lập UA Một UA hệ thống cuối hoạt động nhân danh người dùng Một UA phải có khả thiết lập session phương tiện với UA khác - Một UA phải trì trạng thái gọi mà khởi tạo tham gia vào.Một trạng thái nhỏ gọi thiết lập bao gồm:các thẻ local remote,Call-ID,các trường local remote cseq,cùng với việc thiết lập hướng thông tin cần thiết phương tiện.Remote Cseq lưu trữ thơng tin cần thiết để phân biệt re-INVITE retransmission Một re9 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP INVITE sử dụng để thay đổi tham số session gọi thực chưa xử lý.Nó sử dụng Call-ID CSeq gia tăng request mới.Một INVITE truyền lại chứa Call-ID CSeq giống INVITE trước.UA trì trạng thái gọi thời gian tối thiểu 32 giây - Một UA chứa ứng dụng client ứng dụng server.Hai thành phần user agent client(UAC)và user agent server(UAS).UAC bắt đầu request UAS tạo response.Trong session, UA thường điều khiển UAC UAS - Một SIP user agent phải hỗ trợ SDP để mô tả media.Một UA phải hiểu rõ danh sách trường nhu cầu mở rộng request.Nếu trường bị lờ UA SIP server: SIP servers ứng dụng mà chấp nhận SIP request response đến chúng Một SIP server kiểu khác biệt thực thể Bởi SIP server cung cấp dịch vụ chức với UA, chúng hỗ trợ TCP,TLS UDP để truyền tải Hình 2.1: Thiết lập gọi UA qua server SIP Tiến trình thực UA qua server SIP để thiết lập gọi internet Với UA, SIP server location service(dịch vụ định vị người dùng) SIP server proxy: Tác dụng hoạt động cổng nối người dùng Internet - Một SIP proxy server nhận SIP request từ user agent proxy khác hành động nhân danh user agent forwarding responding tời request.Một proxy B2BUA cho phép chỉnh sửa request chấp nhận response để thiết lập qui tắc bên 10 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối - - Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP RFC 3261.Các qui tắc trì theo khoảng cách end-to-end tín hiệu SIP cịn cho phép proxy server thực dịch vụ chức với user agent Một proxy server phải có truy xuất đến database vị trí dịch vụ để giúp đỡ q trình xử lý request.SIP protocol khơng xác định giao diện proxy vị trí dịch vụ.Proxy sử dụng nhiều kiểu database trình xử lý request.Database chứa SIP registration,các thơng tin hữu,và nhiểu kiểu khác thông tin nơi mà user định Một proxy server khác biệt với user agent gateway ba điểm sau:  Một proxy server khơng đưa request,nó đáp ứng request từ user agent(A CANCEL request ngoại lệ qui tắc này)  Một proxy server khơng có khả media  Một proxy server khơng phân tích thơng điệp,mà dựa vào header field.Các bước cần thiết mơ hình proxy để mang gọi hai hướng Proxy server cung cấp ba chức chính: Tường lửa filtering Chia sẻ kết nối  Caching Redirect server Registrar server: Tiếp nhận xác nhận tìm người nhận chấp nhận yêu cầu cho gói tin qua Redirect server: Chịu trách nhiệm nhận request qua database registrar server location để tìm người nhận Registrar server: Xác định chấp nhận yêu cầu từ user agent Đó cách user xác thực mạng SIP   2.3 Mối liên hệ thành phần mạng SIP Mỗi thành phần mạng SIP liên kết mật thiết hỗ trợ Giả sử thuê bảo người dùng A miền dịch vụ miền dịch vụ abc.com muồn gọi cho thuê bao người dùng B miền dịch vụ ta thấy:  Nếu A muốn gọi tới B, trước hết A gửi tin INVITE đến Proxy Server để Proxy Server chuyển tiếp tin tới Redirect Server  Redirect Server xử lý thông báo cho Proxy Server tự thực kết nối  Proxy Server gửi gửi tin INVITE tới đích trả Redirect Server (chính Stateless Proxy Server 1) Vì Stateful Proxy nên thực chất tin INVITE gửi Stateful Proxy khác so với tin nhận từ thuê bao (ban đầu)  Stateless Proxy Server chuyển tiếp tin INVITE tới SIP Statefull Proxy Do Stateless Proxy nên cơng việc đơn giản chuyển tiếp tin  SIP Statefull Proxy chuyển tiếp tin INVITE tới B 11 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP  Khi B nhấc máy gửi tin 200 OK theo chiều ngược lại  Sau nhận tin 200 OK, A gửi xác nhận ACK tới B  Luồng RTP trực tiếp hai thuê bao thiết lập Và gọi thực 2.4 Bản tin SIP gọi SIP thực tế 2.4.1 Các tin cấu thành tin SIP Gồm loại tin Bản tin yêu cầu tin đáp ứng Bản tin yêu cầu (Request): gửi từ Client tới server RFC 3261 định nghĩa kiểu tin request cho phép UA proxy xác định người dùng, khởi tạo, sửa đổi, hủy phiên Trong tin yêu cầu bao gồm tin sau cấu thành: Bản tin INVITE: yêu cầu thiết lập phiên để thay đổi đặc tính phiên trước Trong tin có sử dụng SDP để định nghĩa thơng số media phiên Một response thành cơng có giá trị 200 trả lại thông số mà người gọi chấp nhận phiên media  Bản tin ACK xác nhận client nhận response cuối tin INVITE ACK sử dụng kèm với tin INVITE ACK gửi từ đầu cuối đến đầu cuối cho response 200 OK ACK chứa phần thân tin với mơ tả phiên cuối tin INVITE không chứa  Bản tin OPTIONS: UA sử dụng request để truy vấn tới server khả  Bản tin BYE: UA sử dụng tin để yêu cầu hủy phiên thiết lập trước  Bản tin CANCEL: cho phép client server hủy request, ví dụ INVITE Nó khơng ảnh hưởng tới request hồn thành trước mà server gửi response  Bản tin REGISTER: Một client sử sụng REGISTER để u cầu kí vị trí tới AOR (address of record) người dùng với SIP server  Bản tin đáp ứng (Response): server gửi tin SIP đáp ứng (SIP response) tới client để báo trạng thái SIP request mà client gửi trước Các SIP response đánh số từ 100 đến 699, chia thành lớp nghĩa khác Bao gồm lớp response trường : Thông tin, thành công, chuyển hướng, lỗi: lỗi client, lỗi server, lỗi toàn cục Cụ thể đánh số sau :       Trường thông tin : mã thông tin trả nằm khoảng từ 100-183 Thành công 200 Chuyển hướng : 300-380 Lỗi client: 400-493 Lỗi server: 500-513 Lỗi toàn cục : 600-606 Mỗi mã trả có giá trị trả riêng để dễ phân biệt nhận lỗi, thơng tin từ gói tin ta phân khoảng để dễ phân biệt tra trường thông tin cần đọc tin đáp ứng 12 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP Cụ thể áp dụng mô tình thực tế gọi SIP thành cơng mơ tả sơ lược sau: Hình 2.2: Hệ thống thiết lập truyền tin SIP Quan sát mơ hình phía ta thấy hệ thống thiết lập phiên truyền media với thành phần : Alice đóng vai trị người khởi tạo kết nối truyền liệu tới Bod Bob đóng vai trò người nhận lời mời từ Alice thực kết nối ngược lại để tạo đường truyền người Redirect Server có nhiệm vụ lấy địa IP Bob dự thông tin mà Alice truyền lên Proxy nơi đóng vai trị nhận gói tin từ Alice chuyển cho Bob ngược lại nhận gói tin từ Bob chuyển cho Alice Các tin yêu cầu : INVITE, ACK, BYE Các tin đáp ứng: Thông tin : 100 thực kết nối; 180 rung chuông; 200 Thiết lập thành công; 302 chuyển tạm thời 2.4.2 Mô gọi SIP thực tế qua proxy trực tiếp Đặc điểm gọi sử dụng SIP: Là gọi qua mạng IP thay PSTN truyền thống sử dụng với giá thành rẻ nên ưa chuộng sử dụng mạng doanh nghiệp Cuộc gọi trực tiếp không qua proxy: 13 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP Hình 2.3: Một gọi SIP khơng qua Proxy - Máy gọi gửi tín hiệu mời ( INVITE) Máy gọi gửi trả thông tin hồi đáp 100 – Thử Khi máy gọi bắt đầu đổ chng, tín hiệu hồi đáp 180 – Đổ chuông gửi trả - Khi bên gọi nhấc máy, máy gọi gửi tín hiệu hồi đáp 200 – OK - Máy gọi hồi đáp với ACK – tiếp nhận - Lúc gọi đích thực truyền dạng liệu thông qua RTP - Khi người gọi dập máy, yêu cầu BYE gửi đến cho máy gọi - Máy gọi phản hồi với tín hiệu 200 - OK Cuộc gọi SIP qua proxy server Các bước thực sau: Hình 2.4: Mơ tả gọi thực hình Client gửi tin invite cho USA yêu cầu tham gia gọi - Bước : client gửi tin invite đến proxy server proxy server chuyển đến UAS Bước 2: Proxy server tham khảo server định vị (location server) định vị trí UAS Bước 3: server định vị trả vị trí UAS Bước 4: proxy server gửi tin invite đến UAS thêm địa trường tin INVITE 14 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối - Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP Bước 5: UAS đạp ứng cho server proxy với tin OK Bước 6: Proxy server gửi đáp ứng 200 OK client Bước 7:client gửi tin ACK cho UAS thông qua proxy server Bước 8: Proxy server chuyển ACK cho UAS Sau kênh truyền kết nối RTP/RTCP thiết lập mở hai điểm đầu cuối để thiết lập gọi Sau kết thúc xóa phiên làm việc tin BYE Mục đích việc thiết lập gọi báo hiệu SIP qua proxy: Nhằm bảo mật gọi để thông tin thiết lập diễn gọi không bị lộ thông tin thoại, bảo mật qua proxy server Qua phần trình bày chương II ta có nhìn tổng quan giao thức SIP thành phần mạng SIP Với đơn giản việc sử dụng triển khai mở rộng với khả bảo mật nội trổi SIP nên SIP trở thành giao thức sử dụng rộng dãi đại đa số nhà phát triển sử dụng Để đảm bảo khả tương tác lên VoIP sử dụng SIP tiêu chuẩn cơng nghiệp ngồi SIP cịn giúp VoIP tương tác với mạng điện thoại công cộng PSTN 15 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương III: Két nối mạng VoIP với PSTN CHƯƠNG III: KẾT NỐI MẠNG VOIP VỚI PSTN Như biết, vấn đề sống cịn cơng nghệ đời phải tương thích với cơng nghệ trước Với hình thành phát triển phạm vi giới, mạng PSTN trở thành mạng viễn thông rộng lớn Mạng VoIP khơng thể tự thân tồn cách đơn lẻ môi trường Internet mà tách rời khỏi hệ thống viễn thơng tồn cầu Chính việc giải tốn kết nối mạng PSTN mang lại thành công lớn cho mạng VoIP Trong tiểu luận chúng em mô tả kết nối mạng VOIP(cụ thể SIP) với PSTN 3.1 Cuộc gọi mạng VoIP (SIP) kết thúc PSTN Hình 3.1: thiết lập gọi từ SIP qua PSTN Ở mơ hình này, ta khơng đề cập tới có mặt Proxy Server hay Redirect Server mà coi tin báo hiệu SIP đến thẳng Gateway Thực chất vấn đề đầu cuối SIP quay số, Proxy Server biết gọi ngoại mạng nên xác định Gateway thích hợp để thực gọi Một ý mơ hình này, Gateway đóng vai trị vừa Media Gateway Signaling Gateway Quá trình thiết lập gọi cụ thể gồm bước sau: SIP User Agent gửi tin INVITE tới Gateway yêu cầu kết nối với thuê bao PSTN Gateway trả lời tin 100 Trying sau khởi tạo tin SS7 IAM tới mạng PSTN để lập tuyến tới thuê bao bị gọi Chú ý việc gửi tin 100 Trying thực trước gửi tin IAM, điều phụ thuộc vào việc cấu hình Gateway Mạng PSTN nhận tin ACM sau xác định địa thuê bao bị gọi Bản tin SS7 chuyển thành tin SIP 183 Session Progress 16 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương III: Kết nối mạng VoIP với PSTN Để báo thuê bao bị được rung chng đây, mạng SIP trọn cách an tồn truyền ngun trạng thái tín hiệu nhận Gateway đến thuê bao SIP Việc cho phép báo hiệu xác trạng thái diễn đề phịng có trục trặc lúc thực kết nối với PSTN Thông tin truyền luồng RTP chiều – biểu diễn hình vẽ Khi thuê bao bị gọi nhấc máy, tin SS7 ANM gửi Bản chuyển thành tin 200 OK báo hiệu cổng Gateway sẵn sàng cho gọi Sau thuê bao SIP trả lời tin ACK luồng RTP thiết lập chiều Gateway SIP User Agent truyền tải tín hiệu thoại Gateway nhận từ tổng đài mạng PSTN Giả sử thuê bao SIP dập máy trước, gửi tin BYE tới Gateway để giải phóng gọi Gateway gửi tin REL tới tổng đài PSTN để hủy kết nối Sau Gateway gửi tin 200 OK nhận tin RLC, gọi thức chấm dứt Tóm tắt gồm bước: Thiết lập gọi, Duy trì gọi, Kết thúc gọi Thiết lập gọi từ bên SIP tin INVITE sau xác nhận kết nối SIP tới gateway tin 100 trying sau chuyển sang bên PSTN, gateway chuyển hai tin thiết lập gọi đến user PSTN IAM ACM, sau gọi kết nối, xây dựng phiên kết nối oneway từ phía bị gọi PSTN phía gọi bên SIP Tiếp bên bị gọi PSTN gửi tin thơng báo nhận thơng báo gọi(có tín hiệu trả lời) ANM gateway để chuyển sang tin OK bên SIP, xác nhận thiết lập gọi thành công Thiết lập phiên kết nối gọi, kết thúc bên SIP gửi tin BYE đến gateway từ gateway gửi REL đến bên PSTN xác nhận gọi hủy Bên PSTN xác nhận kết thúc gọi tin RLC gửi lại gateway 3.2 Cuộc gọi mạng PSTN kết thúc mạng VoIP Hình 3.2: Mơ tả gọi từ người dùng PSTN đến người dùng SIP 17 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương III: Kết nối mạng VoIP với PSTN Xác nhận kết nối theo thứ tự từ 1-5 hình vẽ ( One way Speech); Duy trì kết nối từ 5-8; Kết thúc kết nối báo hiệu xác nhận kết thúc từ 9- 12 PSTN gửi tin địa khởi tạo IAM tới Gateway Gateway gửi tin INVITE tới SIP user agent yêuc vầu kết nối từ PSTN SIP user agent trả lời tin 100 Trying tin 180 ringing máy SIP user agent đổ chuông Máy PSTN nhận tin ACM sau xác định địa thuê bao bị gọi nhận tín hiệu máy SIP đổ chuông Khi thuê bao SIP nhấc máy, tin 200 OK gửi Bản tin chuyển thành tin SS7 ANM báo hiệu cổng Gateway sẵn sàng cho gọi Sau thuê bao PSTN trả lời tin ACK luồng RTP thiết lập chiều Gateway PSTN truyền tải tín hiệu thoại Gateway nhận thuê bao SIP Giả sử thuê bao PSTN dập máy trước, gửi tin REL tới Gateway để giải phóng gọi Gateway gửi tin BYE tới mạng SIP để hủy kết nối Sau Gateway gửi tin RLC nhận tin 200 OK, gọi thức chấm dứt 18 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối KẾT LUẬN SIP đóng vai trị vơ quan trọng việc kết nối thiết bị VoIP Với khả hỗ trợ nhiều dịch vụ, khả bảm mật cao, đơn giản cho việc sử dụng mở rộng SIP sử dụng cách rộng dãi SIP ứng dụng rộng dãi mơ hình SIP Trunking (một phương thức cung cấp dịch vụ điện thoại cho doanh nghiệp có tổng đài IP riêng họ) Với VoIP đem lại tiện lợi tiết kiệm lớn cho người sử dụng bạn đăng kí số SIP nhà cung cấp dịch vụ thiết lập hệ thống tổng đài nhiều địa điểm cách xa để dụng giao tiếp nội cơng ty chăm sóc khách hàng Tóm lược lại tiểu luận giúp nhóm em biết hiểu ứng dụng SIP VoIP đem lại lợi cho VoIP để VoIP sử dụng rộng dãi thực tế DANH MỤC THAM KHẢO Bài giảng “ Báo hiệu điều khiển kết nối”, chủ biên Hoàng Trọng Minh, Hà Nội/2013 Đồ án “ Nghiên cứu giao thức mạng VoIP”, Sinh viên Đào Ngọc Anh- Hà Nội/2008 Sách “VoIP Technology: Applications and Challenges”, tác giả Tamal Chakraborty, Iti Saha Misra, Ramjee Prasad, 2019 Sách SIP:Understanding the Session Initiation Protocol (Artech House Telecommunications), Tác giả: Alan B Johnston, 2001 19 ... gồm giọng nói video Tiểu luận kết thúc mơn Báo hiệu điều khiển kết nối Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP Chương II: Mạng VoIP với giao thức SIP 2.1 Tổng quan giao thức SIP Vào năm 1999 Tổ chức... giao thức gọi VoIP nhóm em chọn giao thức đề cập tiểu luận giao thức SIP Mục đích để xem tầm quan SIP mạng VoIP Các vấn đề tiểu luận trình bày chương: - - - Chương I: Tổng quan VoIP  Giới thiệu... mạng SIP để hủy kết nối Sau Gateway gửi tin RLC nhận tin 200 OK, gọi thức chấm dứt 18 Tiểu luận kết thúc môn Báo hiệu điều khiển kết nối KẾT LUẬN SIP đóng vai trị vơ quan trọng việc kết nối thiết