(TIỂU LUẬN) báo cáo CHUYÊN đề báo HIỆU VOIP và xử lý CUỘC gọi

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THƠNG BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BÁO HIỆU VOIP VÀ XỬ LÝ CUỘC GỌI Học phần: Báo hiệu điều khiển kết nối Giảng viên: Nguyễn Thanh Trà Nhóm: 14 Sinh viên thực hiện: 05 Đỗ Ngọc Bảo - B18DCVT030 56 Trịnh Thanh Quang - B18DCVT335 57 Nguyễn Mạnh Quyết - B18DCVT343 62 Nguyễn Văn Thương –B18DCVT421 Thời gian nộp: 20/10/2021 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi MỤC LỤC MỤC LỤC……………………………………………………………………… …1 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT………………………………………………… DANH MỤC HÌNH VẼ ……………………………………………………… … DANH MỤC BẢNG…………………………………………………………….….3 LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………… …4 Tổng quan VoIP………………………………………………………………5 1.1 Giới thiệu chung VoIP……………………………………………….5 1.1.1 Ưu điểm VoIP……………………………………….…… 1.1.2 Nhược điểm VoIP………………………………………….8 Cách thức hoạt động VoIP………………………………………………… 2.1 Mơ hình kiến trúc mạng VoIP…………………………………… ……8 2.2 Phương thức hoạt động VoIP……………………………………….9 Các giao thức VoIP…………………………………………….…………10 3.1 Bộ giao thức H.323………………………………………………….…10 3.1.1 Giới thiệu giao thức H.323………………………… …10 3.1.2 Các thành phần giao thức H.323………………………10 3.1.3 Các giao thức thành phần giao thức H.323 …… ….13 3.1.4 Các thủ tục báo hiệu mạng H.323………………………14 3.2 Giao thức SIP (Giao thức khởi tạo phiên) ………………….…………17 3.2.1 Giới thiệu giao thức SIP……………………………………17 3.2.2 Các thành phần mạng báo hiệu SIP……………………… …18 3.2.3 Các tin SIP…………………………………… …………19 3.3 Tổng kết………………………………………………………………….……24 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… 25 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ hình truyền thoại qua IP…………………………………………… Hình 1.2: Mơ hình chung kết nối VoIP………………………………… Hình 2.1: Mơ hình kiến trúc tổng quan mạng VoIP……………………… ….8 Hình 3.1: Cấu trúc H.323………………………………………………… …11 Hình 3.2: Kiến trúc phần mềm GateWay……………………………… …11 Hình 3.3: Cấu trúc vùng Gate Keeper……………………………………… ……12 Hình 3.4: Kết thúc gọi có tham gia GK………………………………16 Hình 3.5: Kết thúc gọi GK…………………………….………….17 Hình 3.6: Kiến trúc báo hiệu SIP thủ tục báo hiệu………………… …………18 Hình 3.7: Proxy Server…………………………………………………………….19 Hình 3.8: Redirect Server………………………………………………………….19 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Mối quan hệ giao thức H.323…………………….…….10 Bảng 3.2: Các tin RAS…………………………………………………….….13 Bảng 3.3: Các tin Q.931…………………………………… ……………….14 Bảng 3.4: Tiêu đề SIP………………………………………………… …… 20 Bảng 3.5: Giải thích số tiêu đề SIP…………………… ………….21 Bảng 3.6: Các đáp ứng SIP…………………………………………… …… 24 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi LỜI MỞ 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 quan 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 cho phép tạo gọi đƣờng 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 VoIP đời từ sớm cịn 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 đƣa 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 Điều đặt vấn đề nan giải việc chuẩn hóa giao thức VoIP nhiều nhà phát triển khác Trong đó, giao thức trội là: • H.323 ITU-T • SIP IETF Mạng VoIP chia thành nhiều miền giao thức khác Để triển khai mạng VoIP vào thực tế phải hiểu chất giao thức VoIP giao thức báo hiệu sử dụng VoIP Và nội dung tiểu luận Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Tổng quan VoIP 1.1 Giới thiệu chung VoIP VoIP (Voice over Internet Protocol) công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, sở hạ tầng sẵn có mạng Internet VoIP công nghệ viễn thông quan tâm không nhà khai thác, nhà sản xuất mà với người sử dụng dịch vụ Hình 1.1: Mơ hình truyền thoại qua IP Nguyên tắc VoIP gồm việc số hóa tín hiệu giọng nói, nén tín hiệu số hóa, 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 VoIP cho phép thực gọi dùng máy tính qua mạng liệu internet VoIP chuyển đổi tín hiệu thoại từ điện thoại tương tự analog vào tín hiệu số digital trước truyền qua internet, sau chuyển đổi ngược lại đầu nhận Khi tạo gọi VoIP dùng điện thoại với điều hợp, nghe âm mời gọi, quay số xảy sau tiến trình VoIP thể cho phép tạo gọi trực tiếp từ máy tính dùng loại điện thoại tương ứng hay dùng microphone VoIP cho phép tạo gọi đường dài qua mạng liệu IP có sẵn thay truyền qua mạng PSTN (public switched telephone network) Ngày nhiều công ty thực giải pháp VoIP họ để giảm chi phí cho gọi đường dài nhiều chi nhánh xa Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Áp dụng VoIP khai thác tính hiệu mạng truyền số liệu, khai thác tính linh hoạt phát triển ứng dụng giao thức IP Tuy nhiên để thực ứng dụng bảo vệ VoIP phức tạp Để gọi điện qua VoIP, người dùng cần có chương trình phần mềm điện thoại SIP điện thoại VoIP dạng phần cứng Có thể gọi điện thoại đến đâu, cho số điện thoại VoIP người dùng số điện thoại bình thường Hình 1.2: Mơ hình chung kế nối VoIP 1.1.1 Ưu điểm VoIP VoIP đời nhằm khai thác tính hiệu mạng truyền số liệu, khai thác tính linh hoạt phát triển ứng dụng giao thức IP áp dụng mạng toàn cầu mạng Internet Các tiến công nghệ mang đến cho VoIP ưu điểm sau: Giảm chi phí gọi: Dịch vụ điện thoại IP triển khai chi phí cho gọi đường dài tương đương với chi phí truy nhập Internet Nguyên nhân dẫn đến chi phí thấp tín hiệu thoại truyền tải mạng IP có khả sử dụng kênh hiệu cao Đồng thời, kỹ thuật nén thoại tiên tiến giảm tốc độ bít từ 64Kbps xuống thấp tới 8Kbps kết hợp với tốc độ xử lý nhanh vi xử lý ngày cho phép việc truyền tiếng nói theo thời gian thực thực với lượng tài nguyên băng thông thấp nhiều so với kỹ thuật cũ Khả mở rộng: Nếu hệ tổng đài thường hệ thống kín, khó để thêm vào tính thiết bị mạng Internet thường có khả thêm vào tính Chính tính mềm dẻo mang lại cho dịch vụ điện thoại IP khả mở rộng dễ dàng so với điện thoại truyền thống Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Không cần thông tin điều khiển để thiết lập kênh truyền vật lý: Gói thơng tin mạng IP truyền đến đích mà khơng cần thiết lập kênh Gói tin cần mang địa nơi nhận cuối thơng tin đến đích Do vậy, việc điều khiển gọi mạng IP cần tập trung vào chức gọi mà không cần phải tập trung vào chức thiết lập kênh Quản lý băng thông: Trong điện thoại chuyển mạch kênh, tài nguyên băng thông cung cấp cho thoại cố định (một kênh 64Kbps), điện thoại IP việc phân chia tài nguyên cho thoại linh hoạt nhiều Khi liên lạc diễn ra, lưu lượng mạng thấp băng thơng dành cho liên lạc cho chất lượng thoại tốt có thể, lưu lượng mạng cao mạng hạn chế băng thơng gọi mức trì chất lượng thoại chấp nhận nhằm phục vụ lúc nhiều người Điểm yếu tố làm tăng hiệu sử dụng điện thoại IP Việc quản lý băng thông cách tiết kiệm cho phép người ta nghĩ tới dịch vụ cao cấp điện thoại hội nghị, điều mà với cơng nghệ chuyển mạch cũ khơng thực chi phí q cao Nhiều tính dịch vụ: Tính linh hoạt mạng IP cho phép tạo nhiều tính dịch vụ thoại như: Cho biết thông tin người gọi tới hay thuê bao điện thoại IP có nhiều số liên lạc mà cần thiết bị đầu cuối Khả multimedia: Trong gọi người sử dụng vừa nói chuyện vừa sử dụng dịch vụ khác truyền file, chia sẻ liệu, hay xem hình ảnh người nói chuyện bên Sử dụng hiệu quả: Như biết VoIP truyền thoại qua mạng Internet sử dụng giao thức IP, ngày IP giao thức mạng sử dụng rộng rãi có nhiều ứng dụng khai thác sở giao thức mạng IP, VoIP kết hợp sử dụng ứng dụng để nâng cao hiệu sử dụng mạng Kỹ thuật VoIP sử dụng chủ yếu kết hợp với mạng máy tính tận dụng phát triển công nghệ thông tin để nâng cao hiệu sử dụng, phần mềm hỗ trợ nhiều cho việc khai thác dịch vụ mạng VoIP Công nghệ thông tin phát triển việc khai thác có hiệu quả, xuất nhiều dịch vụ hỗ trợ người sử dụng lĩnh vực Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi 1.1.2 Nhược điểm VoIP Kỹ thuật phức tạp: Truyền tín hiệu theo thời gian thực mạng chuyển mạch gói khó thực gói mạng khơng thể tránh độ trễ khơng cố định gói thơng tin truyền mạng Để có dịch vụ thoại chấp nhận cần phải có kỹ thuật nén tín hiệu đạt yêu cầu khắt khe như: Tỉ số nén lớn, có khả suy đốn tạo lại thơng tin gói bị thất lạc…Tốc độ xử lý Codec phải đủ nhanh để không làm đàm thoại bị gián đoạn Đồng thời sở hạ tầng mạng cần nâng cấp lên cơng nghệ để có tốc độ cao có chế thực chức QoS (Quality of Service) Ngồi VoIP gặp vấn đề sử dụng dịch vụ cúp điện, kết nối đến dịch vụ khẩn như: cấp cứu, báo cháy Cách thức hoạt động VoIP 2.1 Mơ hình kiến trúc mạng VoIP Hình 2.1 Mơ hình kiến trúc tổng quan mạng VoIP Trong mơ hình có mặt hai thành phần mạng VoIP là: IP Phone (hay cịn gọi SoftPhone): Là thiết bị giao diện đầu cuối phía người dùng với mạng VoIP Cấu tạo IP Phone gồm hai thành phần chính: + Thành phần báo hiệu mạng VoIP: Báo hiệu H.323 sử dụng giao thức TCP hay SIP sử dụng UDP TCP làm giao thức truyền tải + Thành phần truyền tải media: Sử dụng RTP để truyền luồng media với chất lượng thời gian thực điều khiển theo giao thức RTCP Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi VoIP Server: Chức Server mạng VoIP tùy thuộc vào giao thức báo hiệu sử dụng Nhưng mơ hình chung VoIP Server thực chức sau: + Định tuyến tin báo hiệu mạng VoIP + Đăng kí, xác thực người sử dụng + Dịch địa mạng Nói chung, VoIP Server mạng đầu não huy hoạt động mạng Server tích hợp tất chức (SoftSwitch) nằm tách biệt Server chức khác (Location Server, Registrar Server, Proxy Server,…) 2.2 Phương thức hoạt động VoIP VoIP chuyển đổi tín hiệu giọng nói thơng qua mơi trường mạng Do vậy, trước hết giọng nói phải chuyển đổi thành dãy bit kỹ thuật số (digital bits) đóng gói thành packet để sau truyền tải qua mạng IP network cuối chuyển lại thành tín hiệu âm đến người nghe Tiến trình hoạt động VoIP thơng qua hai bước: Call setup: trình này, người gọi phải xác định vị trí (thơng qua địa người nhận) yêu cầu kết nối để liên lạc với người nhận Khi địa người nhận xác định tồn proxy server hai người thiết lập kết nối cho trình trao đổi liệu voice Voice data processing: tín hiệu giọng nói (analog) chuyển đổi sang tín hiệu số (digital) nén lại nhằm tiết kiệm đường truyền (bandwidth) sau mã hóa (tính bổ sung nhằm tránh phận tích mạng-sliffer) Các voice samples sau chèn vào gói liệu để vận chuyển mạng Giao thức dùng cho gói voice RTP (real-time transport protocol) Một gói tin RTP có field chứa liệu cần thiết cho việc biên dịch lại gói tin sang tín hiệu voice thiết bị người nghe Các gói tin voice truyền giao thức UDP Ở thiết bị cuối, tiến trình thực ngược lại Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Hình 3.1: Cấu trúc H.323 3.1.2.1 Đầu cuối (terminal) Đây điểm cuối khác LAN cung cấp thông tin thời gian thực, hai chiều Tất đầu cuối H.323 yêu cầu hỗ trợ H.245, H.225, Q.931, trạng thái công nhận đăng kí RAS (Registration Admission Status) giao thức truyền thời gian thực RTP (real-time transport protocol) H.245 dùng để điều khiển việc sử dụng kênh, H.225 Q.931 dùng cho báo hiệu gọi, thiết lập xóa gọi RTP dùng giao thức truyền dẫn mang thông tin lưu thoại RAS sử dụng điểm cuối để tương tác với gatekeeper Một đầu cuối H.323 truyền thông với đầu cuối H.323 khác, gateway H.323 MCU 3.1.2.2 Gateway Là cầu nối mạng H.323 với mạng khác SIP, PSTN,… Gateway đóng vai trò chuyển đổi giao thức việc thiết lập kết thúc gọi, chuyển đổi định dạng liệu mạng khác Chức phần mềm gateway chia làm module hình dưới: Hình 3.2: Kiến trúc phần mềm Gateway 11 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi - Đóng gói thoại (voice packet module): thực chức nhận tín hiệu điện thoại, loại bỏ tiếng vọng, loại bỏ jitter, nén thoại, đồng đồng hồ đóng gói thoại - Báo hiệu điện thoại (telephony signaling module): giao tiếp với điện thoại, chuyển thị báo hiệu thành thay đổi trạng thái mà giao thức mạng hiểu - Giao thức mạng (network protocol module): chuyển giao thức báo hiệu mạng điện thoại thành giao thức báo hiệu mạng gói - Quản lý mạng (network management module): quản lý mạng SNMP (Simple Network Management Protocol) 3.1.2.3 Gatekeeper Đây thành phần quan trọng cấu trúc H.323 có chức quản lý Nó điểm chung tâm cho tất gọi vùng cung cấp dịch vụ tới điểm cuối Một vùng tập hợp gatekeeper điểm cuối Nếu mạng tồn nhiều GK thiết lập thành nhiều vùng vùng GK quản lý Việc thông tin GK thực thông qua tin giao tiếp xác định vị trí đầu cuối trình thiết lập gọi Tuy nhiên GK thành phần tùy chọn cấu trúc H.323 Cấu trúc vùng quản lý gatekeeper trình bày hình sau: Hình 3.3: Cấu trúc vùng gatekeeper Nếu gatekeeper có mặt hệ thống H.323 thực nhiệm vụ sau: Dịch địa chỉ: Cho phép dịch quy ước, ký hiệu, địa “email” thành địa IP để thiết lập liên lạc IP Điều chỉnh công nhận (AC): truy cập đầu cuối chấp nhận từ chối dựa vào việc xác nhận địa nguồn địa đích thời gian biến số mà gatekeeper quản lý + Quản lý gọi: Gatekeeper hoạt động điểm liên lạc ban đầu cho người gọi, cho hai Gateway cho hai điểm cuối báo hiệu trực tiếp cho + Quản lý băng thơng: Gatekeeper u cầu đầu cuối Gateway thay đổi thông số truyền thông gọi để quản lý sử dụng băng thơng 12 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi + Quản lý vùng: Gatekeeper yêu cầu không số lượng gọi qua kết nối có dải tần thấp để tránh giảm sút chất lượng 3.1.2.4 Đơn vị điều khiển đa điểm MCU MCU thiết bị hỗ trợ việc hội thoại đa điểm cho ba nhiều ba đầu cuối mạng H.323 Một MCU gồm phần: MC (Multipoint Controller) thành phần bắt buộc MP (Multipoint Processor) thành phần tùy chọn Chức MC định dung lượng chung kết cuối, định vị đầu cuối, Gateway Gatekeeper MP nhận luồng liệu audio, video phân phối chúng tới điểm cuối tham dự vào kết nối đa điểm MP khơng cần đến vắng mặt gánh nặng đầu cuối 3.1.3 Các giao thức thành phần giao thức H.323 3.1.3.1 Giao thức H.225 H.225 bao gồm tin RAS Q.931 Các tin RAS liên quan đến việc quản lý user, Q.931 mang phần báo hiệu gọi Cả hai giao thức dùng kênh kết nối riêng kênh RAS kênh báo hiệu gọi a) Bản tin RAS Chức tin RAS: - EP (End Point) phát GK mà chúng phải đăng ký - EP đăng ký với GK - EP phải yêu cầu cho phép GK khởi tạo gọi - EP yêu cầu giải phóng gọi - Trước ngắt kết nối với GK, EP phải ngắt đăng ký Bản tin RAS gửi giao thức vận chuyển UDP EP GK trao đổi thông tin kênh RAS theo dạng client-server Bảng 3.2: Các tin RAS 13 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi b) Bản tin Q.931 Q.931 khuyến nghị ITU-T cho báo hiệu gọi, làm chức thiết lập, trì kết thúc gọi Bản tin Q.931 vận chuyển giao thức TCP EP thương lượng lắng nghe port Quá trình thỏa thuận thực tin RAS (trong call Admission), port 1720 thường chọn Bảng 3.3: Các loại tin Q.931 3.1.3.2 Giao thức H.245 H.245 giao thức điều khiển báo hiệu gọi EP bao gồm lực trao đổi, xác định master-slave, quản lý kênh luận lý Giao thức vận chuyển TCP Xác định Master-slave: để tránh xung đột hai bên khởi tạo gọi Đầu cuối thỏa thuận vai trò cách áp dụng theo cách Vai trị giữ nguyên suốt gọi Trao đổi lực: đầu cuối phải biết khả bao gồm khả truyền nhận, không khơng chấp nhận gọi Quản lý kênh luận lý: đảm bảo cho đầu cuối có khả nhận đọc liệu kênh luận lý mở Bản tin OpenLogicalChannel mô tả loại liệu truyền 3.1.4 Các thủ tục báo hiệu mạng H.323 Người ta chia gọi làm giai đoạn gồm : + Giai đoạn 1: Thiết lập gọi + Giai đoạn 2: Thiết lập kênh điều khiển + Giai đoạn 3: Thiết lập kênh gọi ảo + Giai đoạn 4: Dịch vụ + Giai đoan 5: Kết thúc gọi 3.1.4.1 Thiết lập gọi Việc thiết lập gọi sử dụng tin định nghĩa khuyến nghị H.225.0 Ta xem xét thủ tục thiết lập gọi trường hợp sau: - Cả hai thiết bị đầu cuối không đăng ký 14 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi - Cả hai thuê bao đăng ký tới GK - Chỉ có thuê bao chủ gọi có đăng ký với GK - Chỉ có thuê bao bị gọi có đăng ký với GK - Hai thuê bao đăng ký với hai GK khác - Thiết lập gọi qua Gateway 3.1.4.2 Thiết lập kênh điều khiển Khi kết thúc giai đoạn tức chủ gọi lẫn bị gọi đă hoàn thành việc trao đổi tin thiết lập gọi, đầu cuối thiết lập kênh điều khiển H.245: Bản tin trao đổi đầu cuối terminal CapabilitySet để bên thông báo cho khả làm việc (chế độ mã hố, truyền, nhận giải mã tín hiệu đa dịch vụ) Kênh điều khiển thuê bao bị gọi thiết lập sau nhận tin Set-up thuê bao chủ gọi thiết lập nhận tin Alerting Call Proceeding Trong trường hợp không nhận tin Connect đầu cuối gởi Release Complete, kênh điều khiển H.245 giải phóng 3.1.4.3 Thiết lập kênh truyền thông Sau trao đổi khả (tốc độ nhận tối đa, phương thức mã hoá…) xác định quan hệ master-slave giao tiếp giai đoạn 2, thủ tục điều khiển kênh H.245 thực việc mở kênh logic để truyền liệu Các kênh kênh H.225 Sau mở kênh logic để truyền tín hiệu âm hình ảnh đầu cuối truyền tín hiệu truyền tin h2250 MaximumSkew Indication để xác định thơng số truyền 3.1.4.4 Dịch vụ gọi Có số dịch vụ gọi thực mạng H.323 như: thay đổi độ rộng băng tần, giám sát trạng thái hoạt động, hội nghị đặc biệt, dịch vụ bổ sung Dưới hai loại dịch vụ điển hình: hay đổi độ rộng băng tần giám sát trạng thái hoạt động 3.1.4.5 Kết thúc gọi Một thiết bị đầu cuối kết thúc gọi theo bước thủ tục sau: + Dừng truyền luồng tín hiệu video kết thúc truyền hình ảnh, sau giải phóng tất kênh logic phục vụ truyền video + Dừng truyền liệu đóng tất kênh logic dùng để truyền liệu + Dừng truyền audio sau đóng tất kênh logic dùng để truyền audio Truyền tin H.245 end Session Command kênh điều khiển H.245 để báo cho thuê báo đầu biết muốn kết thúc gọi Sau dừng truyền tin H.245 đóng kênh điều khiển H.245 Nó chờ nhận tin end Session Command từ thuê bao 15 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi đầu đóng kênh điều khiển H.245 Nếu kênh báo hiệu gọi mở, truyền tin ReleaseComplete sau đóng kênh báo hiệu Nó kết thúc gọi theo thủ tục sau đây: Một đầu cuối nhận tin end Session Command mà trước khơng truyền tin này, thực bước từ đến bỏ qua bước Hình 3.4: Kết thúc gọi có tham gia GK • Thiết bị đầu cuối kết thúc gọi có tham gia GK Trong gọi khơng có tham gia GK cần thực bước đến 6.Trong gọi có tham gia GK cần có hoạt động giải phóng băng tần Vì vậy, sau thực bước từ đến 6, đầu cuối truyền tin DRQ (3) tới GK Sau đó, GK trả lời tin DCF (4) Sau gởi DRQ, đầu cuối không gởi tin IRR tới GK gọi kết thúc • Thủ tục kết thúc gọi GK thực Đầu tiên, GK gởi tin DRQ tới đầu cuối Khi nhận tin này, đầu cuối thực bước từ đến 6, sau trả lời GK tin DCF Thuê bao đầu nhận tin endSessionCommand thực thủ tục giải phóng gọi giống trường hợp đầu cuối chủ động kết thúc gọi Nếu gọi hội nghị GK gởi DRQ tới tất đầu cuối tham gia hội nghị 16 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Hình 3.5: Kết thúc gọi GK 3.2 Giao thức SIP (Giao thức khởi tạo phiên) 3.2.1 Giới thiệu giao thức SIP Giao thức SIP (Session Initiation Protocol) giao thức điều khiển tiêu chuẩn hóa IETF Nhiệm vụ thiết lập, hiệu chỉnh xóa phiên làm việc người dùng Các phiên làm việc hội nghị đa phương tiện, gọi điện thoại điểm-điểm SIP sử dụng kết hợp với chuẩn giao thức IETF khác SAP, SDP MGCP để cung cấp lĩnh vực rộng cho dịch vụ VoIP Cấu trúc SIP tương tự cấu trúc HTTP (giao thức client-server) Nó bao gồm yêu cầu gửi đến từ người sử dụng SIP client đến SIP server Server sử lý yêu cầu đáp ứng đến client Một thông điệp yêu cầu với thông điệp đáp ứng tạo nên thực thi SIP SIP hỗ trợ hoạt động sau: - Định vị trí người dùng - Định media cho phiên làm việc - Định sẵn sàng người dùng để tham gia vào phiên làm việc - Thiết lập gọi, chuyển gọi kết thúc 17 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi 3.2.2 Các thành phần mạng báo hiệu SIP Một khía cạch khác biệt SIP giao thức xử lý gọi IP khác khơng sử dụng điều khiển Gateway Nó khơng dùng khái niệm Gatway/bộ điều khiển Gateway dựa vào mơ hình khách chủ(client/server) Hình 3.6: Kiến trúc báo hiệu SIP thủ tục báo hiệu Server: Là chương trình ứng dụng chấp nhận tin yêu cầu để phục vụ yêu cầu gửi trả đáp ứng cho yêu cầu Server Proxy, Redirect, UA Registrar Proxy server: chương trình trung gian, hoạt động server client cho mục đính tạo yêu cầu thay mặt cho client khác Các yêu cầu phục vụ bên truyền chúng đến server khác Một proxy dịch cần thiết, tạo lại tin yêu cầu SIP trước chuyển chúng đến server khác UA Redirect server: server chấp nhận yêu cầu SIP, ánh xạ địa yêu cầu thành địa trả lại địa client Khơng giống proxy server, khơng khởi tạo yêu cầu SIP không chuyển yêu cầu đến server khác Không giống server đại diện người dùng USA, khơng chấp nhận gọi Registrar Server: server chấp nhận yêu cầu register Một Registrar xếp đặt với Proxy server gửi lại đưa dịch vụ định vị Registrar dùng đằng kí đối tượng SIP miền SIP cập nhật vị trí chúng Một miền SIP tương tự với vùng H.323 - UA (User Agent): ứng dụng chứa UAC (user agent client) UAS (user agent server) - UAC: phần người sử dụng dùng để khởi tạo yêu cầu SIP tới Server SIP tới UAS - UAS: ứng dụng server gio tiếp với người dùng yêu cầu SIP nhận trả lại đáp ứng đại diện cho người dùng 18 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Server SIP có hai loại: Proxy server Redirect server Proxy server nhận yêu cầu từ client định server mà yêu cầu đến Proxy gửi yêu cầu đến server khác Redirect UAS Đáp ứng truyền đường với yêu cầu theo chiều ngược lại Proxy server hoạt động client server Redirect Server không chuyển yêu cầu định client tiếp xúc trực tiếp với server kế tiếp, đáp ứng gửi lại client chứa định server Nó khơng hoạt động client, khơng chấp nhận gọi Hình 3.7 Proxy Server Hình 3.8 Redirect Server 3.2.3 Các tin SIP Có hai loại tin SIP: tin yêu cầu khởi tạo từ client tin đáp ứng trả lại từ server Mỗi tin chứa tiêu đề mô tả chi tiết truyền thông Một tin gồm: dòng bắt đầu (start-line), nhiều trường tiêu đề, dòng trống (CRLF) dùng để kết thúc trường tiêu đề nội dung tin tùy chọn Bản tin chung = Dòng bắt đầu Tiêu đề Bản tin CRLF [Nội dung tin] 3.2.3.1 Tiêu đề tin Dùng để người gọi, người bi gọi, đường định tuyến loại tin gọi Có bốn nhóm tin sau: + Tiều đề chung: áp dụng cho yêu cầu đáp ứng 19 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi + Tiêu đề thực thể: định nghĩa thông tin loại tin chiều dài + Tiêu đề yêu cầu: cho phép client thêm vào thông tin yêu cầu + Tiêu đề đáp ứng: cho phép server thêm vào thông tin đáp ứng Các tiêu đề liệt kê bảng đây: Bảng 3.4: Tiêu đề SIP 20 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Giải thích số tiêu đề SIP: Bảng 3.5: Giải thích số tiêu đề SIP 3.2.3.2 Bản tin yêu cầu Các yêu cầu xem phương pháp (method) cho phép User agent server mạng định vị, mời quản lí gọi Bản tin yêu cầu SIP có dạng sau: Yêu cầu = Dòng yêu cầu (Request-line) Tiêu đề chung/tiêu đề yêu cầu/tiêu đề thực thể CRLF [Nội dung tin] 21 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Dòng yêu cầu (Request -line) bắt đầu mã phương pháp, nhận dạng tài nguyên đồng yêu cầu, phiên giao thức SIP kết thúc với CRLF Các thành phần phân ký tự SIP Có loại tin yêu cầu SIP: INVITE, ACK, OPTIONS, BYE, CANCEL REGISTER + INVITE: Bản tin INVITE người dùng dịch vụ mời tham dự phiên làm việc Nội dung tin chứa mô tả phiên mà người bị gọi mời Đối với gọi hai người, người gọi loại media mà nhận Một đáp ứng thành cơng phải chứa nội dung tin loại media mà người bị gọi mong muốn nhận Với tin này, người dùng nhận biết khả người dùng khác mở phiên hội thoại với số tin giới hạn + ACK: Bản tin ACK xác nhận client nhận đáp ứng sau tin INVITE (ACK sử dụng với tin INVITE) Nội dung tin ACK chứa mô tả phiên sau sử dụng người bị gọi Nếu nội dung tin ACK bị rỗng người bị gọi sử dụng mô tả phiên tin INVITE + OPTIONS: Bản tin cho phép truy vấn thu thập User Agent khả Server mạng Tuy nhiên, tin không sử dụng để thiết lập phiên + BYE: User Agent Client sử dụng tin BYE báo cho Server biết muốn giải phóng gọi Bản tin BYE chuyển giống tin INVITE phát từ người gọi người bị gọi Khi đối tác nhận tin BYE phải ngừng việc truyền luồng liệu hướng đối tác phát tin BYE + CANCEL: Bản tin CANCEL cho phép User Agent server mạng hủy bỏ u cầu q trình xử lý, khơng ảnh hưởng đến u cầu hồn thành mà đáp ứng sau nhận + RIGISTER: Bản tin sử dụng client để đăng ký thơng tin vị trí với server SIP 3.2.3.3 Bản tin đáp ứng Các tin đáp ứng có dạng sau: Đáp ứng = Dịng trạng thái Tiêu đề chung/tiêu đề đáp ứng/tiêu đề thực thể CRLF [Nội dung tin] Dòng trạng thái bao gồm phiên giao thức, mã trạng thái (số), lý CRLF Các thành phần cách hai ký tự SIP Dòng trạng thái = SIP-version SIP status-code SIP Reason-Phrase CRLF Mã trạng thái có số kết việc đáp ứng yêu cầu Lý mô tả ngắn gọn mã trạng thái 22 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Chữ số mã trạng thái định nghĩa lớp đáp ứng SIP phiên 2.0 định nghĩa giá trị cho lớp đáp ứng 1xx: thông tin-các yêu cầu nhận, xử lý yêu cầu 2xx: thành công-hoạt động nhận thành công chấp nhận 3xx: đổi hướng (redirection) cần thêm số hoạt động để hoàn thành yêu cầu 4xx: lỗi client – yêu cầu bị sai lỗi cú pháp không thỏa mãn server 5xx: lỗi server – server không thỏa mãn yêu cầu 6xx: lỗi tồn cầu – u cầu khơng thể thỏa mãn server Mã số mã trạng thái định nghĩa SIP phiên 2.0 định nghĩa bảng đây: 23 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Bảng 3.6: Các đáp ứng SIP 3.3 Tổng kết SIP H.323 phát triển với mục đích khác tổ chức khác H.323 phát triển ITU-T từ theo PSTN, dùng mã hóa nhị phân dùng lại phần báo hiệu ISDN SIP IETF phát triển dựa mạng Internet, dùng số giao thức chức mạng Internet H.323 có chức báo hiệu, SIP có thêm khả thơng tin trạng thái user (presense and Instant message) SIP sử dụng địa URI Điều mạnh 24 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi SIP hầu hết dịch vụ ngày dùng SIP nhiều so với H.323 SIP hỗ trợ thiết bị nhà cung cấp dich vụ dần thay H.323 SIP hãng di động sử dụng giao thức báo hiệu gọi Các thiết bị SIP hạn chế việc trao đổi khả Còn thiết bị mạng H.323 có khả trao đổi khả thương lượng mở kênh (audio, thoại, video hay liệu) H.323 SIP tồn có chức tương tự SIP hỗ trợ DNS URL từ đầu H.323 khơng Tương tự H.323 hỗ trợ hội nghị truyền hình với khái niệm MCU từ đầu với SIP tính phát triển sau gọi “focus” SIP ban đầu dùng UDP, sau dùng TCP Cịn với H.323 ban đầu khơng dùng UDP có hỗ trợ thêm UDP Ưu điểm giao thức: H.323 dùng thay phần hệ thống PSTN chiếm lĩnh thị trường hội nghị truyền hình Đối với phận dùng tính báo hiệu (thiết lập kết thúc) gọi, không dùng hết ưu điểm trội SIP khơng cần thay H.323 SIP SIP chưa hỗ trợ hội nghị truyền hình Điểm mạnh giao thức đơn giản, dựa kiến trúc Internet TÀI LIỆU THAM KHẢO - Hoàng Trọng Minh, “Bài giảng báo hiệu điều khiển kết nối”, Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng, năm 2013 - Trần Mạnh Tun, “Bảo mật VoIP”, Hải Phỏng, năm 2010 - William A Flanagan , “VoIP and Unified CommunicationsInternet Telephony and the Future Voice Network”, 2012 25 Nhóm 14 ... THAM KHẢO……………………………………………………… 25 Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ hình... mạng VoIP vào thực tế phải hiểu chất giao thức VoIP giao thức báo hiệu sử dụng VoIP Và nội dung tiểu luận Nhóm 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi Tổng quan VoIP 1.1 Giới thiệu chung VoIP. .. 14 Báo cáo chuyên đề: Báo hiệu VoIP xử lý gọi VoIP Server: Chức Server mạng VoIP tùy thuộc vào giao thức báo hiệu sử dụng Nhưng mơ hình chung VoIP Server thực chức sau: + Định tuyến tin báo hiệu