TÌM HIẾU VÀ MÔ PHÓNG CÁC ỨNG DỤNG THOẠI TRONG MẠNG INTERNET TAPI

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: TÌM HIỂU VÀ MƠ PHĨNG CÁC ỨNG DỤNG THOẠI TRONG MẠNG INTERNET TAPI SVTH: TRẦN ĐĂNG PHAN MSSV: 910467D GVHD: PGS-TS PHẠM HỒNG LIÊN BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Tp.Hồ Chí Minh, 01/ 2010 Lời cảm ơn  Chúng em xin chân thành cảm ơn Cô PHẠM HỒNG LIÊN tận tâm giảng dạy nhiệt tình hướng dẫn, bảo kiến thức tài liệu để chúng em hoàn thành luận văn Chúng em xin gởi đến thầy cô trường Đại Học Tôn Đức Thắng, đặc biệt thầy cô khoa Điện – Điện Tử lịng biết ơn sâu sắc với kiến thức q báu mà thầy cô truyền đạt suốt năm qua Chúng em xin cảm ơn anh Nguyễn Trọng Trí, giám đốc cơng ty trách nhiệm hữu hạn thương mại dịch vụ SINH MINH anh Nguyễn Hữu Phúc, người hướng dẫn trình thực tập anh chị phận kỹ thuật công ty tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho chúng em thời gian thực tập công ty Sau cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè ln sẵn lịng giúp đỡ động viên suốt q trình học tập thời gian thực luận văn TP Hồ Chí Minh, tháng 01/2010 Trần Đăng Phan CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ACD: Automatic Call Distributor AD: Active Directory ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line ACK: Acknowledgement ASK: Amplitude Shift Keying CLI: Call Level Interface COM: Component Object Model CTI: Computer Telephony Integration CTS: Clear To Send DC: direct current DLL: Dynamic Link Library DPCM: Differential Pulse Code Modulation DTE: Data Terminal Equipment DTMF: Dual Tone Multi Frequency ETSI: European Telecommunications Standards Institute FDM: Frequency Division Multiplexing GAN: Global Area Network GW: Gate Way ICMP: Internet Control Message Protocol ID: Identification IP: Internet Protocol ISDN: Integrated Services Digital Network ITSP: Information Technology Systems Plan IVR: Interactive Voice Response LAN: Local Area Network MF: Multi-Frequency MSP: Media Service Provider MSPI: Media Service Provider Interface NDC: National Destination Code NDIS: Network Driver Interface Specifications (Microsoft and 3Com) NIC: Network Interface Card NOS: Network Operating System PAM: Pulse Amplitude Modulation PBX: Private Branch Exchange PC: Personal Computer PCB: Printed Circuit Board PCM: Pulse Code Modulation POTS: Plain Old Telephone Service PSTN: Public Switched Telephone Network SCN: Sub-Channel Number RTS: Request To Send SDH: Synchronous Digital Hierarchy SDM: Space Division Multiplexing SNR: Signal to Noise Ratio SONET: Synchronous Optical Network SSB: Single Sideband TAPI: Telecommunication/Telephony Application Programming Interface TCP: Transmission Control Protocol TDM: Time Division Multiplexing TMS: Time-Multiplexed Switch TSI: Time Slot Interchange TSP: Telephone Service Provider TSPI: Telephone Service Provider Interface UDP: User Datagram Protocol VOIP: Voice over Internet Protocol WAN: Wide Area Network RPC: Remote Procedure Call TĨM TẮT Q TRÌNH LÀM LUẬN ÁN Trong suốt trình làm luận văn, chúng em cố gắng để hoàn thành yêu cầu đề ban đầu thống Đây đề tài mang tính chất nghiên cứu ứng dụng thực tế; nghiên cứu thể việc tìm hiểu kỹ thuật điện thoại ứng dụng thời đại máy tính nay, ứng dụng thực tế thể việc xây dựng server điện thoại qua mạng IP xây dựng chương trình cụ thể ứng dụng cho dịch vụ Để hoàn thành đề tài này, chúng em thực việc tìm hiểu, thu thập chọn lọc thơng tin từ kiến thức học, từ thực tế qua thời gian thực tập công ty Thương Mại Dịch Vụ SINH MINH, từ Thầy Cô hướng dẫn, từ bạn bè qua Internet Đề tài bao gồm hai phần Phần lý thuyết tìm hiểu kỹ thuật điện thoại qua mạng gói IP kỹ thuật xử lý thoại, kỹ thuật truyền thoại qua mạng IP trình bày chương I, II, III Phần thực tế triển khai ứng dụng dịch vụ tổng đài CTI server đồng thời sử dụng chương trình xây dựng để thực gọi từ máy tính Chương IV V trình bày vấn đề vấn đề trọng tâm đề tài Sau 16 tuần thực hiện, đề tài TÌM HIỂU VÀ MƠ PHỎNG CÁC ỨNG DỤNG THOẠI TRONG MẠNG INTERNET – TAPI hoàn thành, nhiên khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận dạy, góp ý từ Thầy Cô bạn bè để đề tài ngày thực tế hoàn thiện Xin cảm tạ quý Thầy Cô, Ban Giám Đốc anh chị phận kỹ thuật công ty Thương Mại Dịch Vụ SINH MINH Xin chân thành cám ơn GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Trong suốt ba kỷ vừa qua, kỷ có cơng nghệ trội tương ứng Thế kỷ 18 kỷ nguyên hệ thống học với cách mạng công nghiệp Thế kỷ 19 kỷ nguyên động nước Trong suốt kỷ 20 công nghệ chủ yếu thu thập, xử lý phân phối thơng tin Trong số phát triển đó, thấy có thiết lập mạng điện thoại tồn cầu, phát minh radio truyền hình, đời lớn mạnh khơng dự đốn ngành cơng nghiệp máy tính việc phóng thành cơng vệ tinh truyền thông Kết phát triển vượt bậc cơng nghệ nhanh chóng làm cho lĩnh vực hội tụ, khác biệt việc thu thập, chuyển tải, lưu trữ xử lý thơng tin biến Và đóng vai trò quan trọng mặt xã hội như: kinh tế, trị, văn hố, an ninh, thơng tin liên lạc, …Trong cơng nghệ đó, mạng điện thoại mạng máy tính cơng nghệ quan trọng nhất, phát triển ứng dụng rộng rãi Mạng PSTN hiệu thực tốt xây dựng Tuy nhiên ngày liệu bắt kịp qua mặt thoại, trở thành lưu lượng truyền thông số nhiều mạng xây dựng cho thoại Dữ liệu có đặc tính khác với thoại, nhu cầu sử dụng băng thông lớn không cố định Với cạnh tranh ngày tăng, mạng PSTN tạo sử dụng đặc điểm đủ nhanh Mạng PSTN xây dựng sở hạ tầng, nhà cung cấp thiết bị phát triển ứng dụng cho thiết bị Điều có nghĩa có lựa chọn cho tất nhu cầu Data/voice/video (D/V/V) tập trung mạng PSTN với cấu trúc thời Tuy nhiên, mạng PSTN tồn 100 năm nay, mang đến cho người sử dụng tồn cầu nhiều tiện ích với sở hạ tầng vững rộng khắp Một kết hợp mạng điện thoại mạng máy tính đem lại giới viễn thơng đa dạng hùng mạnh không ngờ Tuy nhiên để chuyển hết toàn mạng điện thoại vào mạng máy tính ngày cịn xa Hiện nay, VNPT triển khai mạng NGN (Next Generation Network) mạng điện thoại phục vụ truyền thoại liệu IP dựa sở sẵn có mạng PSTN truyền thống Tuy nhiên đề tài chúng em trình bày ý tưởng cho việc thực hệ thống tích hợp mức độ đơn giản, đồng thời bước đầu triển khai hệ thống tích hợp đơn giản cho mạng điện thoại mạng máy tính dựa tổng đài Aspila 3rd party TSP Aspire Với ứng dụng TAPI Windows hỗ trợ cho điện thoại, người dùng thực gọi điện thoại từ giao diện máy tính Các ứng dụng tích hợp điện thoại máy tính bao gồm trình quay số phone dialer Microsoft, trình quản lý gọi từ máy tính với chức chuyển gọi, caller ID CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI VÀ MẠNG MÁY TÍNH CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI VÀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1 Giới Thiệu 1.1.1 Mạng Điện Thoại Mạng điện thoại đời từ sớm, trăm năm trước, sử dụng rộng rãi, chủ yếu dùng để thông tin liên lạc đường thoại, dùng mạng điện thoại làm phương tiện trung gian để truyền liệu khác Mạng điện thoại bao gồm trung tâm chuyển mạch hay gọi tổng dài hệ thống đường dây tạo liên kết Mạng điện thoại mơ hình mạng cơng cộng th bao có dây, khơng dây di động, cấu tạo dạng phả hệ Một cách tổng qt mạng có hình sao, đến gần mạng đầu cuối thuê bao, ngược lại có dạng lưới đỉnh hệ thống,được vẽ sơ đồ sau: Hình 1.1 Sơ đồ mạng điện thoại 1.1.2 Mạng Máy Tính Mặc dù ngành cơng nghiệp máy tính cịn trẻ so với ngành công nghiệp khác (chẳng hạn ngành ô tô hay hàng không), máy tính tiến triển ngoạn mục thời gian ngắn Trong thập kỷ mình, hệ thống máy tính tập trung, thường phòng thật lớn Những phòng thường có tường kính mà qua khiến khách tham quan trố mắt CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI VÀ MẠNG MÁY TÍNH ngạc nhiên với dụng cụ to lớn bên Một công ty hạng trung trường đại học có hai máy tính cịn trung tâm lớn có tối đa vài chục Ý nghĩ cho vòng hai chục năm sản xuất đại trà máy tính mạnh kích thước cỡ tem bưu câu chuyện viễn tưởng khoa học Sự hội nhập máy tính truyền thông ảnh hưởng sâu sắc tới cách tổ chức hệ thống máy tính.Khái niệm “thơng tin máy tính” với phịng chứa máy tính lớn để người sử dụng đem công việc cần xử lý họ đến hồn tồn lỗi thời.Mơ hình máy tính làm nhiệm vụ xử lý nhu cầu tính tốn tổ chức thay mơ hình với nhiều máy tính riêng rẽ nối kết lại với thực cơng việc Những hệ thống gọi mạng máy tính 1.2 Các Khái Niệm Cơ Bản 1.2.1 Mạng Điện Thoại PSTN 1.2.1.1 Tín hiệu tương tự (analog) tín hiệu số (digital) Mọi thứ nghe, gồm tiếng nói người, dạng tương tự Cho đến vài thập kỷ gần đây, mạng thoại dựa sở tương tự Thông tin tương tự dạng lý tưởng để giao tiếp, nhiên khơng đủ mạnh hiệu với vấn đề nhiễu đường truyền (line noise – thường phát sinh tĩnh điện mạng thoại) Trong mạng thoại sơ khai, tín hiệu tương tự cho qua khuếch nâng mức tín hiệu lên Nhưng khuếch đại không khuếch đại tiếng nói mà cịn khuếch đại nhiễu đường truyền Nhiễu thường tạo kết nối không sử dụng Thông tin tương tự kết hợp thời gian biên độ Nếu bạn xa trạm chuyển mạch đầu cuối (nơi nối kết với đường cáp vật lý đến nhà bạn), bạn cần khuếch gia tăng mức tín hiệu đường truyền (tiếng nói bạn) Những tín hiệu tương tự kèm với nhiều nhiễu đường truyền bị méo dạng hay bị phá hỏng Điều rõ ràng với người nghe có nhiều khuếch đại đặt máy điện thoại trạm chuyển mạch Bộ khuếch đại đơn giản khuếch đại tất qua mà khơng làm tín hiệu thoại Trong mạng số, nhiễu đường truyền vấn đề hơn, repeater (hay khuếch đại số) khơng khuếch đại tín hiệu mà cịn làm tín hiệu dạng ban đầu Điều thơng tin số dựa bit Bộ repeater phải định liệu phải tạo mức hay mức Do đó, tín hiệu lặp lại, ta thu âm Khi lợi ích truyền thoại số trở nên hiển nhiên, mạng thoại chuyển sang sử dụng kỹ thuật PCM (điều chế mã xung) 1.2.1.2 Tín hiệu thoại số PCM phương pháp phổ biến để mã hóa tín hiệu thoại tương tự thành luồng số Tất kỹ thuật lấy mẫu dùng định lý Nyquist Định lý Nyquist phát biểu lấy mẫu tín hiệu tốc độ gấp đôi tần số cao diện đường thoại, thu thoại có chất lượng cao CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI VÀ MẠNG MÁY TÍNH Sơ đồ tóm tắt trình PCM gồm bước sau: Hình 1.2 Q trình mã hóa PCM Các tín hiệu tương tự cho qua lọc để lọc bỏ thứ lớn 4000Hz Những tần số lọc đến 4000Hz nhằm giới hạn lượng nhiễu crosstalk mạng thoại Sử dụng định lý Nyquist, cần lấy mẫu tốc độ 8000 mẫu/s để thu thoại chất lượng tốt Kế đó, tín hiệu tương tự lọc lấy mẫu tốc độ 8000 Hz Sau lấy mẫu, tín hiệu chuyển đổi sang dạng số rời rạc Mỗi mẫu đặc trưng mã( code) Mã dùng để biên độ dạng sóng thời điểm lấy mẫu Tiếng nói mã hóa PCM thường dùng mã bit phương pháp nén loga, phương pháp cho phép gán nhiều bit cho biên độ thấp Nhân từ mã bit với tốc độ lấy mẫu 8000 mẫu/s, ta có luồng thoại 64.000 bit/s(hay 64 kbps) Đây tốc độ luồng thoại số mạng PSTN Hai dạng nén PCM 64 kbps thường sử dụng luật µ (chuẩn Bắc Mỹ) luật A (chuẩn Châu Âu) Hai phương pháp chuẩn nén sử dụng luật nén loga để thu từ mã bit, thay cho từ mã 12-13 bit dùng PCM tuyến tính Chúng khác vài chi tiết tương đối nhỏ Luật µ có thuận lợi luật A đặc trưng tỉ số tín hiệu nhiễu SNR (singal-to-noise) Lưu ý: Khi thực gọi đường dài, việc chuyển đổi từ luật µ sang luật A trách nhiệm quốc gia sử dụng luật µ 1.2.1.3 Local loop, trunk, thơng tin khóa chuyển mạch Hạ tầng truyền thoại cặp dây đồng đơn giản chạy đến nhà Đường cáp vật lý gọi Local loop (vòng nội hạt), kết nối máy điện thoại nhà bạn với trạm chuyển mạch trung tâm (central office switch- gọi trạm chuyển mạch đầu cuối) Đường thông tin trạm chuyển mạch trung tâm nhà bạn gọi đường dây điện thoại (phone line), thường chạy vịng nội hạt Đường thơng tin khóa chuyển mạch với gọi trunk (đường dây liên tỉnh) CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI VÀ MẠNG MÁY TÍNH Các trạm chuyển mạch thời xếp theo hệ thống phân cấp Các trạm chuyển mạch đầu cuối (chuyển mạch trung tâm) kết nối với đường trunk đến trạm chuyển mạch tandem (khóa chuyển mạch cấp 4) Các trạm chuyển mạch tadem lớp cao kết nối trạm chuyển mạch tadem cấp thấp Các trạm chuyển mạch trung tâm thường kết nối trực tiếp với Tùy thuộc vào lưu lượng truyền thông trạm chuyển mạch Nếu đủ lớn mạch dành riêng đặt trạm; trạm kết nối trực tiếp với nhau, qua trạm tadem Cấu trúc mạng PSTN mở rộng đến cấp chuyển mạch 1.2.1.4 Báo hiệu PSTN Tổng quát, có loại phương pháp báo hiệu chạy phương tiện truyền thông khác nhau, chia thành nhóm:  Báo hiệu người sử dụng mạng (user to network): Phương pháp báo hiệu thông dụng DTMF (Dual Tone MultiFrequencies) DTMF kiểu báo hiệu băng (in-band) tone mang đường thoại Khi nhấc máy nhấn số điện thoại, tone chuyển từ máy điện thoại đến trạm chuyển mạch trung tâm để báo với trạm chuyển mạch số muốn gọi Kiểu báo hiệu băng phải chấp nhận số vấn đề,trong lớn khả tone  Báo hiệu mạng với mạng (network to network): Đường T1/E1 dây đồng xoắn: T1 đường liên kết truyền dẫn số tốc độ 1,544 Mbps, thường dùng Bắc Mỹ Nhật Bản E1 đường liên kết truyền dẫn số tốc độ 2,048 Mbps, thường dùng Châu Âu Đường T3/E3,T4 cáp đồng trục T3 mang 28 luồng T1, đạt tốc độ 44,736 Mbps E3 mang 16 luông E1,đạt tốc độ 34,368 Mbps T4 kiểm soát 168 mạch T1, đạt tốc độ 274,176 Mbps T3/T4 đường truyền viba Mạng quang đồng bộ(SONET) phương tiện quang Các kiểu báo hiệu mạng-mạng gồm phương pháp báo hiệu băng MF (Multi-Frequency) Robbed Bit Singaling (RBS) Các kiểu báo hiệu sử dụng phương pháp báo hiệu mạng MF tương tự DTMF, lợi dụng tập Au6ác Giống DTMF, tone MF gởi băng Thay báo hiệu từ nhà đến trạm chuyển mạch đầu cuối, MF báo hiệu trạm chuyển mạch với 10 CHƯƠNG IV: TRÌNH ỨNG DỤNG TAPI Hình 4.13 Mơ hình đối tượng MSP MSP đề cập trên, mô tả lại MSP đễ hỗ trợ cho lập trình Trước tiên TAPI tạo đối tượng địa cho địa TSP, điều có nghĩa với đường truyền có địa chỉ, TAPI tạo đối tượng nhằm cho phép ứng dụng từ dịch vụ truy cập vào Nếu TSP có kết nối với MSP TAPI tạo đối tượng địa cho MSP Khi gọi tạo ra, TAPI tạo đối tượng call (own) đòi MSP tạo đối tượng MSP call, sau đối tượng stream tạo từ đối tượng MSP call 116 CHƯƠNG IV: TRÌNH ỨNG DỤNG TAPI 4.2.8 Giao Diện TAPI 3.0 Hình mơ tả giao diện TAPI 3.0 Hình 4.14 Giao diện TAPI 3.0 Người phát triển trình cung cấp dịch vụ quan tâm đến giao diện TSPI với tapisrv.exe, giao diện MSPI với TAPI 3.0 Các phần vừa trình bày vấn đề liên quan đến giao diện TAPI lập trình telephony, để xây dựng ứng dụng cung cấp dịch vụ telephony qua mạng IP TSP MSP vấn đề đề cập phần nhỏ kỹ thuật lập trình cho telephony chưa phải kiến thức đủ để xây dựng ứng dụng server telephony thực Tuy nhiên khuôn khổ luận văn mục nhằm xây dựng ứng dụng client, tức phát triển trình gọi điện thoại server cung cấp dịch vụ điện thoại, giao diện TAPI đề cập bên đủ để xây dựng trình phone call 117 CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET 5.1 Mơ Hình Ứng Dụng Tích Hợp Điện Thoại Và Máy Tính Điều kiện cần:  Dịch vụ Active Directory (domain) Microsoft Windows 2000 server hay Microsoft Windows 2003 làm CTI server, CTI server cài đặt 3rd party TSP nhà cung cấp tổng đài Aspila (Aspire) thực cấu mơ tả bên  Tổng đài Aspila  Hai máy tính làm client chạy hệ điều hành Microsoft Windows log on vào domain cti.com  Điện thoại analog hay digital Mơ hình ứng dụng mơ tả hình sau: Aspire Telephony Service Provider Ext1 Ext2 Ext3 … TCP/IP cti.com Telephone Aspila BPX Phone Call User1 User2 User3 CTI Server Log on Log on Phone Call Client Client User1 Ext1 User2 Ext2 Hình 5.1 Mơ hình ứng dụng tích hợp điện thoại máy tính Đây ứng dụng dạng server/client, server đóng vai trị TSP, thực kết nối tới tổng đài phân phối máy nhánh (ext) cho client log on vào server Cấu hình server sau:  Server chạy dịch vụ sau: dịch vụ phân giải tên miền DNS, Active Directory (cti.com) Microsoft, TSP (Aspire Telephony Service Provider) nhà cung cấp tổng đài kèm với dịch vụ telephony Microsoft (mặc định 118 CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET disable) Khi TSP hoạt động ánh xạ ext từ tổng đài thực định cho user phép sử dụng log on vào server, xem hình 5.1  Máy client giả định chạy hệ điều hành Microsoft Windows 2000 professional Trên client cài đặt TAPI client (bằng lệnh tcmsetup /c servername với quyền administrator) Nếu theo cấu hình giả sử log on vào server với tài khoản User1 nhận ext1 ứng dụng client dùng ext1 để thực quay số qua ext khác Do CTI server dạng TSP nên client thực quay số mà thơi Để thực truyền thoại cần thêm nhà cung cấp dịch vụ MSP, nhiên đề tài chưa có điều kiện để triển khai thêm dịch vụ MSP Từ máy client thực quay số qua máy nhánh khác qua thuê bao điện thoại Như để thuê bao từ máy tính thực gọi voice hồn chỉnh trường hợp cần thêm telephony card hay dialogic card Các loại card nhằm thực chức codec tín hiệu âm hỗ trợ giao diện lập trình TAPI, loại card thường hỗ trợ nhiều line điện thoại, với thiết bị ta thực nhiều gọi lúc, thuận lợi TAPI, không giống loại modem thông thường Như trường hợp ta cần line điện thoại, khác với thông thường ta thực gọi từ máy tính từ điện thoại thơng thường Ta thấy tín hiệu điều khiển gọi truyền thông qua TCP/IP tín hiệu voice lại truyền đường trung kế thơng thường Khơng thế, tổng đài Aspila thực truyền thoại qua mạng IP dựa giao thức H.323 Khi gọi thực từ đường PSTN qua IP hay ngược lại cần có chuyển đổi định dạng liệu, điều thực card VoIP có lắp tổng đài, card bao gồm chip DSP để thực chức xử lý tín hiệu âm thanh, tín hiệu thoại analog từ ống nói đưa đến để thực chuyển đổi thành dạng tín hiệu phù hợp với đường truyền, gói tin Tuy nhiên gọi thực đường truyền IP card khơng cần thiết, khâu chuyển đổi thực hai điểm đầu cuối Ví dụ cho trường hợp điện thoại IP Điện thoại IP điện thoại bình thường có thêm phận chuyển đổi tín hiệu để giao tiếp với chuẩn TCP/IP mạng máy tính; thêm vào đó, điện thoại IP có thêm khối xử lý để tự cấu hình hay kết nối tới server để nhận cấu hình từ server điện thoại Như trường hợp tín hiệu thoại truyền qua đường truyền mạng máy tính giao thức H.323, nhiên điều phải cần khả hỗ trợ tổng đài, hầu hết tổng đài cũ khơng thể thực chức Cịn lựa chọn khác ta phát triển phần mềm chạy máy tính thay hoàn toàn cho điện thoại IP Ứng dụng sử dụng giao diện TAPI để thực kết nối quay số với tổng đài thực truyền thoại qua IP giao thức H.323 Điều đòi hỏi server phải có cặp dịch vụ TSP MSP 119 CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET Do với ứng dụng truyền thoại mạng IP thực sự tích hợp điện thoại – máy tính, trường hợp ta loại hoàn toàn mạng điện thoại, gọi báo hiệu truyền thoại mạng IP 5.2 Mô Phỏng Dùng Visual Basic.net Phần trình bày giải thuật để xây dựng chương trình “TAPI Phone Call” sử dụng VisualBasic.Net, trình sử dụng TAPI phiên 3.0 đóng gói ActiveX etTT37.ocx Exceletel TeleTools ActiveX cung cấp đối tượng sau:  etLine: truy cập đến đối tượng line, chọn line, đối tượng line thiết bị logic nhận hệ điều hành từ thiết bị vật lý, modem, telephony card; hay extension nhận từ server điện thoại Truy cập đến đối tượng call, đa số telephony card hỗ trợ nhiều gọi lúc, nên cần chọn gọi trước quay số Thực quay số, trả lời gọi, nhận giải mã DTMF,… Tóm lại với đối tượng etLine ta thực gọi hoàn chỉnh Tuy nhiên activeX cung cấp thêm đối tượng khác sau  etPhone: Đối tượng cung cấp khả truy cập đến thiết bị phần cứng để điều khiển độ lợi speakerphone microphone, nhiên trước phải chọn phone device tương ứng với line, tức line phải active trước  etPlay: Cho phép play file wave qua line device hay phone device Nhưng gọi phải thực trước  etRecord: Cho phép ghi âm lại gọi dạng chuẩn nén wave Dưới giải thuật chương trình: 120 CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET Hình 5.2 Giải thuật chương trình TAPI Phone Call Giải thích: Khi chương trình khởi động đếm liệt kê tất line hữu máy dùng, HFC 56K PCI Modem, RAS PPPoE Line0000, RAS VPN Line 0, WAN Miniport (L2TP), IPCONF LINE, H323 Line, ext200, ext201, … Người dùng chọn line phù hợp kích hoạt line này, kích hoạt thành cơng line rãnh, khơng chương trình trả lỗi thông báo người dùng chọn line khác, q trình kích hoạt, chương trình lấy thông tin khả tương ứng line đó, callerID, play a wave file, dial only… Đoạn mã thể sau: ‘Tất đối tượng etLine, etPhone, etRecord, etPlay cần enable ‘trước sử dụng etLine1.Enabled = True etPhone1.Enabled = True etPlay1.Enabled = True 121 CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET etRecord1.Enabled = True For L As Integer = To etLine1.DeviceCount - ComboDevice.Items.Add(etLine1.DeviceList(L)) Next L If ComboDevice.Items.Count > Then ComboDevice.Text = VB6.GetItemString(ComboDevice, 0) End If ComboDevice.SelectedIndex = Đoạn mã liệt kê tất line combobox tên ComboDevice Để active line: etLine1.Device.Active = True Khi line kích hoạt thực quay số tới thuê bao khác Tuy nhiên trước cần chọn đối tượng call phù hợp, trường hợp phần cứng không hỗ trợ nhiều gọi lúc bước khơng có Song song với q trình người dùng kích hoạt đối tượng phone để thực điều khiển âm lượng, microphone Hay phát nhạc qua line điện thoại thu âm lại tiến trình gọi Khi line kích hoạt, ln trạng thái listen để nhận diện có gọi tới, thực giải mã DTMF để thông tin CallerID, hay tự trả lời sau vài tiếng chuông quy định trước Dưới giao diện chương trình hồn chỉnh: 122 CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET Hình 5.3: Giao diện chương trình SOFT PHONE USING TAPI Để chạy chương trình, trước hết ta cần cài đặt DotNetFrameWork 2.0, sau cài đặt file exe chương trình hỗ trợ  Các bước thực gọi:  Trước hết, chọn line kết nối với máy tính người sử dụng từ select device here, sau đánh dấu Active  Chọn/nhập số địa máy bị gọi từ Type Call Number  Nhấn nút Dial để thực gọi 123 CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET Hình 5.4: Giao diện chương trình SOFT PHONE USING TAPI  Một số chức khác chương trình:  Answer : Nhấc máy có gọi đến  Hang up: Gác máy muốn kết thúc gọi  Dial Tone: Thơng báo có gọi tới  Record : cho phép ghi âm lại gọi  Speakerphone: cho phép chỉnh âm lượng tai nghe ( loa) 124 CHƯƠNG VI: NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG VI: NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 6.1 Nhận Xét Ngày nay, có lẽ phải thừa nhận phổ biến cần thiết mạng máy tính cơng việc, giáo dục học tập Thế nhưng, bên cạnh tồn song song hệ thống mạng thông tin với quy mơ phát triển khơng thua so với mạng máy tính, mạng điện thoại, đời sớm so với mạng máy tính, mạng điện thoại đáp ứng nhu cầu thông tin thiếu sống Tuy nhiên với nhu cầu mở rộng ngày tăng mạng điện thoại, lại nảy sinh nhiều vấn đề phức tạp, cách đánh số, chuyển mạch Để khắc phục nhược điểm đó, người ta xây dựng hệ thống mạng tích hợp điện thoại máy tính, hệ thống khắc phục nhược điểm vốn có mạng điện thoại đồng thời mang lại hiệu kinh tế cao kế thừa tồn phổ biến mạng máy tín, đặc biệt mạng Internet, luồng thoại truyền từ định tuyến sẵn có Tuy nhiên để chuyển hết tồn mơt mạng điện thoại vào mạng máy tính khơng phải vấn đề đơn giản tính chất quy mô mạng điện thoại Các phần trình bày ý tưởng cho việc thực hệ thống tích hợp này, đồng thời bước đầu triển khai hệ thống tích hợp đơn giản cho mạng điện thoại mạng máy tính dựa tổng đài Aspila 3rd party TSP Aspire Tín hiệu thoại truyền qua mạng gói IP dựa kỹ thuật VoIP, nên người ta thường gọi kỹ thuật điện thoại IP Máy điện thoại sử dụng hệ thống khơng khác so với điện thoại truyền thống, có thêm số hố chuyển đổi thành gói tin để truyền đi, đơi người ta gọi điện thoại IP Với ứng dụng TAPI, người dùng thực gọi điện thoại từ giao diện máy tính Các ứng dụng tích hợp điện thoại máy tính bao gồm trình quay số phone dialer Microsoft, trình quản lý gọi từ máy tính với chức chuyển gọi, caller ID  Các dịch vụ tích hợp hỗ trợ bao gồm:  Ứng dụng trung tâm gọi: TAPI hỗ trợ hai loại tích hợp: thơng qua giao diện hệ thống phần cứng tổng đài dựa sở phần mềm, mạng điện thoại IP, hay ứng dụng tích hợp Active Directory Microsoft Windows Các ứng dụng trung tâm gọi cũ thực định tuyến gọi dựa sở liệu xây dựng kì cơng Hiện với ứng dụng hoạt động hoàn toàn sở phần mềm việc thực đơn giản giảm giá thành đáng kể  Predictive Dialing: môi trường ứng dụng kinh doanh, server điện thoại với phần cứng phần mềm phù hợp cho phép người dùng thực gọi nhanh chóng dựa danh sách thường gọi, đồng thời với chức tự trả lời gọi cho phép máy tính tự trả lời gọi có gọi khác bận 125 CHƯƠNG VI: NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI  IVR (Interactive Voice Response): người phát triển phần mềm tạo trước danh sách đáp ứng cho nhu cầu người gọi đến, trình hướng dẫn người dùng với nhu cầu cụ thể “for sales, press one.”  Điện thoại IP truyền hình hội nghị: TAPI cung cấp dịch vụ điện thoại truyền video qua IP  Microsoft Windows hỗ trợ CTI sau:  Server: Windows 2000: Telephone Service Providers (bao gồm: Service Provider, Multicast, NDIS Proxy, Remote sevice provider, TAPI KenelMode service provider, Unimodem 5), TAPI 3.0, trình quay số phone dialer  Client: windows 95, windows 98, windows XP, với trình quay số phone dialer 6.2 Hướng Phát Triển Đề Tài Kỹ thuật truyền thoại qua mạng IP đề tài mang tính chất giải pháp ứng dụng cao Trong khuôn khổ luận văn mức độ tìm hiểu lý thuyết bước đầu triển khai ứng dụng tích hợp điện thoại-máy tính Đó chưa phải ứng dụng truyền thoại IP hồn tồn, nhiên ta thực truyền thoại qua mạng IP việc xây dựng chương trình ứng dụng mạng LAN, mơi trường Microsoft Windows, ta thực việc tạo socket dùng giao thức UDP để truyền liệu tiếng nói nhận từ soundcard Nhưng điều lại khơng thể triển khai ứng dụng thực tế có nhiều vấn đề gặp phải khơng đảm bảo chất lượng dịch vụ, tiếng nói cần nén trước truyền đi, cần chế cho việc định tuyến phiên kết nối… Nên vấn đề đặt phải xây dựng hệ thống truyền thoại tiêu chuẩn mạng IP, hướng phát triển cho đề tài Dưới xin trình bày cách tổng quát sau:  Thiết đặt server mạng IP để thực việc phân giải, chuyển đổi địa (số E.164 sang địa IP), định tuyến gọi, xác thực gọi tính cước  Thoại truyền qua mạng IP sở chồng giao thức H.323 có đảm bảo chất lượng dịch vụ  Cuộc gọi thực từ PC hay từ điện thoại giao tiếp trực tiếp với mạng IP (giao tiếp Ethernet) - Cuộc gọi từ PC: dùng soundcard nhận tiếng nói qua microphone, liệu âm nén truyền giao thức H.323 - Cuộc gọi từ điện thoại: điện thoại thực công việc nén thoại chuyển đổi sang dạng gói để truyền đi, điện thoại cấp địa IP kết nối vào hệ thống 126 CHƯƠNG VI: NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quốc Cường, Internetworking với TCP/IP, Nhà xuất Giáo Dục Nguyễn Hồng Sơn, Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch tỗng đài, Nhà xuất Giáo Dục Nguyễn Hồng Sơn, Kỹ thuật điện thoại qua IP Internet, Nhà xuất Lao Động Xã Hội Phương Lan, Lập trình mạng Windows, Nhà xuất Thống Kê NIIT, Programming in Visual Basic.NET-I, Quang Trung Center NIIT, Programming in Visual Basic.NET-II, Quang Trung Center Microsoft Corporation, Telephony Application Programming Interface (TAPI) Programmer's Reference, 1999 Microsoft Corporation, TAPI 3.0 Connection and Media Services 1999 10 Microsoft Corporation, IP Telephony With TAPI 3.0, 1999 11 Microsoft Corporation, MSDN, 2004 12 Aspila EX, IP manual, 2004 13 Aspila EX, CTI manual, 2004 14 Tổng Cục Bưu Điện Việt Nam – Trung Tâm Đào Tạo Bưu Chính Viễn Thơng – Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện, Công nghệ thoại IP ứng dụng mạng viễn thông Việt Nam, 2001 15 Phan Văn Ca, Liên lạc thoại qua mạng máy tính, Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học Bách Khoa Tp.HCM, 2001 16 Trần Trung Hậu & Trần Nguyễn Thảo Nguyên & Trương Hoàng Vĩnh Lộc, Thiết kế thử nghiệm chương trình nhận dạng thuê bao gọi đến lưu trữ gọi PC, Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học Bách Khoa Tp.HCM, 2003 Một vài Website: www.microsoft.com; www.cisco.com; www.protocols.com 127 MỤC LỤC Lời cảm ơn CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI VÀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1 Giới Thiệu 1.1.1 Mạng Điện Thoại 1.1.2 Mạng Máy Tính 1.2 Các Khái Niệm Cơ Bản 1.2.1 Mạng Điện Thoại PSTN 1.2.1.1 Tín hiệu tương tự (analog) tín hiệu số (digital) 1.2.1.2 Tín hiệu thoại số 1.2.1.3 Local loop, trunk, thơng tin khóa chuyển mạch 1.2.1.4 Báo hiệu PSTN 1.2.2 Mạng Máy Tính 10 1.3 Các Dịch Vụ Và Ứng Dụng 13 1.3.1 Các Dịch Vụ PSTN Truyền Thống 13 1.3.2 Các Dịch Vụ PSTN Gia Tăng 13 1.3.3 Các Ứng Dụng Của Mạng Máy Tính 13 CHƯƠNG II: TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI 2.1 Giới Thiệu 15 2.2 Cấu Trúc Một Tổng Đài Điện Thoại 15 2.2.1 Khối Điều Khiển Trung Tâm 16 2.2.2 Khối Thuê Bao 16 2.2.3 Khối Trung Kế 16 2.2.4 Khối Chuyển Mạch 16 2.2.5 Khối Âm Hiệu 16 2.2.6 Khối Nhận Số Cần Gọi 17 2.2.7 Khối Nguồn 17 2.3 Nguyên Lý Hoạt Động 17 2.3.1 Nhận Dạng Thuê Bao Gọi Nhấc Máy 17 2.3.2 Khối Âm Hiệu 17 2.3.3 Nhận Số Cần Gọi 17 2.3.4 Nhận Số Quay Và Đưa Ra Quyết Định 18 2.3.5 Khi Cuộc Gọi Là Nội Đài 18 2.3.6 Khi Cuộc Gọi Là Ngoại Đài 18 2.3.7 Phục Vụ Thuê Bao Bị Gọi 18 2.4 Các Kỹ Thuật Chuyển Mạch Của Tổng Đài Điện Thoại 18 2.4.1 Chuyển mạch không gian SDM 19 2.4.2 Chuyển Mạch Phân Chia Theo Thời Gian TDM 20 2.4.2.1 Phương pháp ghép kênh PAM 21 2.4.2.2 Phương pháp ghép kênh PCM 22 2.5 Tổng Đài IP 22 2.5.1 Sơ lược 22 2.5.2 Tổng Đài Ip Aspila Ex 25 2.5.2.1 Trạm xử lý trung tâm(Central Processing Unit (NTCPU) PCB) 26 2.5.2.2 Trạm số (8/16 ESIU) 27 2.5.2.3 Trạm tương tự (8SLIU) 27 2.5.2.4 Trạm trung kế analogue (4/8 COIU) 28 2.5.2.4 Trạm VoIP (16 VOIPU) PCB 29 2.5 Giao Tiếp Với Tổng Đài 30 2.6.1 Giao Thức Modem 30 2.6.2 Làm Việc Với Modem Qua Máy Tính 32 CHƯƠNG III: TÌM HIỂU VỀ ĐIỆN THOẠI IP 3.1 Kỹ Thuật Điện Thoại IP 39 3.2 Cuộc Gọi Thoại IP 40 3.3 Chồng Giao Thức Sử Dụng Trong Điện Thoại IP 42 3.3.1 Giao Thức H.323 42 3.3.1.1 Lớp Ứng Dụng 44 3.3.1.2 Lớp Vận Chuyển 53 3.3.2 Giao Thức SIP 54 3.3.2.1 Cấu trúc SIP 55 3.3.2.2 Tổng quan hoạt động SIP 56 3.3.2.3 Sơ lược tin SIP 58 3.3.2.4 Hoạt động SIP 66 3.3.2.5 Đánh giá SIP 70 3.4 Giao thức vận chuyển TCP/IP 70 3.4.1 Sự cần thiết có nhiều giao thức 70 3.4.2 Mơ hình lớp TCP/IP 71 3.4.3 Những khác biệt mơ hình OSI mơ hình TCP/IP 73 3.4.4 Nguyên Lý Làm Việc Theo Lớp 75 3.4.4.1 Hai host mạng cục 75 3.4.4.2 Hai host khác mạng753.5 Các thiết bị đầu cuối mạng IP 76 3.6 Kỹ Thuật Đánh Số Và Chuyển Đổi Địa Chỉ 79 3.6.1 Yêu Cầu Chung Cho Việc Đánh Số Và Chuyển Đổi Địa Chỉ 79 3.6.2 Các Phương Thức Quay Số 81 3.6.3 Kỹ Thuật Đánh Số Thuê Bao 81 3.6.3.1 Yêu cầu quy tắc đánh số 83 3.6.3.2 Phương pháp đánh số thuê bao 83 3.6.4 Phương Pháp Chuyển Đổi Số E.164 Và Địa Chỉ IP 86 3.6.4.1 Khuyến nghị IETF 86 3.6.4.2 Mơ hình phối hợp hoạt động chuyển đổi địa 87 3.6.4.3 Định tuyến cho loại hình dịch vụ 88 3.6.4.4 Phương pháp định tuyến PSTN IP 90 3.7 Một số Dịch Vụ Thoại Qua Internet 91 3.7.1 Dịch Vụ Thoại Thông Minh 92 3.7.2 Dịch Vụ Tính Cước Cho Phía Bị Gọi 92 3.7.3 Dịch Vụ Callback Web 93 3.7.4 Dịch Vụ Fax Qua IP 93 3.7.5 Dịch Vụ Call Center 93 CHƯƠNG IV : TRÌNH ỨNG DỤNG TAPI 4.1 Giới Thiệu Về TAPI 94 4.1.1 Giao Diện TAPI Trong IP Telephony 94 4.1.2 Cấu Trúc TAPI 95 4.1.3 Truyền Thông H.323 Trong TAPI 101 4.2 Giao Tiếp TAPI 104 4.2.2 TAPI DLL 109 4.2.3 TAPI Version 110 4.2.4 Giao Diện Nhà Cung Cấp Dịch Vụ Trong TAPI 3.0 113 4.2.5 Giao Diện Callhub Trong TAPI 3.0 113 4.2.6 Các Cờ LINEDEVCAPS Trong TAPI 3.0 114 4.2.7 Giao Diện MSP Trong TAPI 3.0 114 4.2.8 Giao Diện TAPI 3.0 116 CHƯƠNG V: MÔ PHỎNG ỨNG DỤNG TÍCH HỢP ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH DÙNG VISUAL BASIC.NET 5.1 Mơ Hình Ứng Dụng Tích Hợp Điện Thoại Và Máy Tính 117 5.2 Mơ Phỏng Dùng Visual Basic.net 119 CHƯƠNG VI: NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 124 6.1 Nhận Xét 124 6.2 Hướng Phát Triển Đề Tài 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO