MỞ ĐẦU rong mạng điện thoại truyền thống sử dụng chuyển mạch kênh PSTN, các doanh nghiệp muốn thực hiện cuộc gọi ra sẽ phải thuê các đường trung kế E1/T1/CO của các nhà cung cấp dịch vụ
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -
PHẠM VIẾT HƯỚNG
SỬ DỤNG SIP-TRUNKING ĐỂ KẾT NỐI CÁC HỆ THỐNG IP-PBX
VỚI HỆ THỐNG IMS, ỨNG DỤNG PHỤC VỤ CHO HỆ THỐNG
CHĂM SÓC KHÁCH HÀNG CỦA CÔNG TY VASC KẾT NỐI VỚI
MẠNG IMS CỦA VTN
Chuyên ngành: Kỹ thuật truyền thông
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1 TS BÙI VIỆT KHÔI
Hà Nội - 2014
Formatted: Font: 14 pt
Trang 2MM ỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
MỤC LỤC HÌNH VẼ
MỤC LỤC BẢNG BIỂU
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC SIP 2
1.1 Các thông tin chung 2
1.1.1 Quá trình phát triển 2
1.1.2 Vị trí của SIP trong mạng thế hệ mới (NGN) 2
1.1.3 Các giao diện của SIP server 5
1.2 Các đặc điểm kỹ thuật của giao thức SIP 6
1.2.1 Chức năng và các thành phần của giao thức SIP 6
1.2.2 Hoạt động của giao thức SIP 9
1.2.3 Các dịch vụ của giao thức SIP 14
1.3 Ứng dụng của giao thức SIP 15
1.3.1 Các ứng dụng thương mại 15
1.3.2 Ứng dụng trong mạng IMS 16
1.4 Kết luận chương 19
CHƯƠNG 2 - GIỚI THIỆU VỀ TỔNG ĐÀI IP-PBX 20
2.1 Giới thiệu chung về IP-PBX 20
2.2 Các loại tổng đài IP-PBX 21
2.3 Các tính năng của tổng đài IP-PBX 21
2.3.1 Kết nối các cuộc gọi nội bộ và mạng điện thoại cố định 21
2.3.2 Đàm thoại nhiều người - Conference call 22
2.3.3 Các dịch vụ tự động 22
2.4 Lợi ích của Tổng đài IP-PBX so với Tổng đài truyền thống PBX 24
2.5 Khả năng tận dụng PBX truyền thống kết nối với IP-PBX 26
2.6 Kết luận chương 27
Trang 3CHƯƠNG 3 – TRIỂN KHAI KẾT NỐI VÀ ĐỊNH TUYẾN CUỘC GỌI VỚI SIP
TRUNKING 28
3.1 Kết nối ra mạng ngoài với các PBX truyền thống 28
3.1.1 Trung kế tương tự (CO) 29
3.1.2 Trung kế số (E1) 30
3.2 Triển khai kết nối với SIP Trunking 31
3.2.1 Khái niệm về SIP trunking 31
3.2.2 Các lợi ích của SIP Trunking 32
3.2.3 Hạ tầng SIP trunking 44
3.2.4 Khả năng tương tác 49
3.2.5 An Toàn bảo mật cho SIP trunking 50
3.2.6 Các vấn đề triển khai SIP trunking 52
3.3 SIP trunking NNI và UNI 61
3.4 Các mô hình cung cấp SIP trunking 63
3.4.1 Mô hình SIP trunking tập chung 63
3.4.2 Mô hình SIP trunking phân tán 66
3.4.3 Mô hình lai ghép 69
3.4.4 Lựu chọn mô hình triển khai SIP trunking 71
3.5 Kết luận chương 74
CHƯƠNG 4 - MÔ HÌNH CUNG CẤP SIP TRUNKING THỰC TẾ VÀ ỨNG DỤNG 75
4.1 Mô hình cung cấp dịch vụ SIP trunking thực tế tại công ty VTN 75
4.1.1 Mô tả dịch vụ 75
4.1.2 Điều kiện về số cuộc gọi đồng thời 75
4.1.3 Mô hình kết nối 75
4.1.4 Thiết kế quy hoạch các VPN 79
4.1.5 Các yêu cầu cho kết nối SIP trunking 81
4.1.6 Các biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ SIP trunking 81
4.1.7 Phương thức tính cước 89
Trang 44.2 Ứng dụng kết nối SIP trunking trong hệ thống Callcenter của công ty VASC
với hệ thống IMS của VTN 90
4.2.1 Giới thiệu chung 90
4.2.2 Mục đích 9192
4.2.3 Yêu cầu về hệ thống 92
4.3 Kết luận chương 94
KẾT LUẬN 9596
PHỤ LỤC- CÁC BƯỚC CHI TIẾT KHAI BÁO SIP TRUNKING TRÊN HỆ THỐNG IMS TẠI VTN 9697
TÀI LIỆU THAM KHẢO 109110
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 4
MỤC LỤC HÌNH VẼ 1
MỤC LỤC BẢNG BIỂU 2
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC SIP 2
1.1 Các thông tin chung 2
1.1.1 Quá trình phát triển 2
1.1.2 Vị trí của SIP trong mạng thế hệ mới (NGN) 2
1.1.3 Các giao diện của SIP server 5
1.2 Các đặc điểm kỹ thuật của giao thức SIP 6
1.2.1 Chức năng và các thành phần của giao thức SIP 6
1.2.2 Hoạt động của giao thức SIP 9
1.2.3 Các dịch vụ của giao thức SIP 14
1.3 Ứng dụng của giao thức SIP 15
1.3.1 Các ứng dụng thương mại 15
1.3.2 Ứng dụng trong mạng IMS 16
1.4 Kết luận chương 19
CHƯƠNG 2 - GIỚI THIỆU VỀ TỔNG ĐÀI IP-PBX 20
2.1 Giới thiệu chung về IP-PBX 20
2.2 Các loại tổng đài IP-PBX 21
Trang 52.3 Các tính năng của tổng đài IP-PBX 21
2.3.1 Kết nối các cuộc gọi nội bộ và mạng điện thoại cố định 21
2.3.2 Đàm thoại nhiều người - Conference call 22
2.3.3 Các dịch vụ tự động 22
2.4 Lợi ích của Tổng đài IP-PBX so với Tổng đài truyền thống PBX 24
2.5 Khả năng tận dụng PBX truyền thống kết nối với IP-PBX 26
2.6 Kết luận chương 27
CHƯƠNG 3 – TRIỂN KHAI KẾT NỐI VÀ ĐỊNH TUYẾN CUỘC GỌI VỚI SIP TRUNKING 28
3.1 Kết nối ra mạng ngoài với các PBX truyền thống 28
3.1.1 Trung kế tương tự (CO) 29
3.1.2 Trung kế số (E1) 30
3.2 Triển khai kết nối với SIP Trunking 31
3.2.1 Khái niệm về SIP trunking 31
3.2.2 Các lợi ích của SIP Trunking 32
3.2.3 Hạ tầng SIP trunking 44
3.2.4 Khả năng tương tác 49
3.2.5 An Toàn bảo mật cho SIP trunking 50
3.2.6 Các vấn đề triển khai SIP trunking 52
3.3 SIP trunking NNI và UNI 61
3.4 Các mô hình cung cấp SIP trunking 63
3.4.1 Mô hình SIP trunking tập chung 63
3.4.2 Mô hình SIP trunking phân tán 66
3.4.3 Mô hình lai ghép 69
3.4.4 Lựu chọn mô hình triển khai SIP trunking 71
3.5 Kết luận chương 74
CHƯƠNG 4 - MÔ HÌNH CUNG CẤP SIP TRUNKING THỰC TẾ VÀ ỨNG DỤNG THỰC TẾ 75
4.1 Mô hình cung cấp dịch vụ SIP trunking thực tế tại công ty VTN 75
4.1.1 Mô tả dịch vụ 75
Trang 64.1.2 Điều kiện về số cuộc gọi đồng thời 75
4.1.3 Mô hình kết nối 75
4.1.4 Thiết kế quy hoạch các VPN 79
4.1.5 Các yêu cầu cho kết nối SIP trunking 81
4.1.6 Các biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ SIP trunking 81
4.1.7 Phương thức tính cước 89
4.2 Ứng dụng kết nối SIP trunking trong hệ thống Callcenter của công ty VASC với hệ thống IMS của VTN 90
4.2.1 Giới thiệu chung 90
4.2.2 Mục đích 92
4.2.3 Yêu cầu về hệ thống 92
4.3 Kết luận chương 94
KẾT LUẬN 96
PHỤ LỤC- CÁC BƯỚC CHI TIẾT KHAI BÁO SIP TRUNKING TRÊN HỆ THỐNG IMS TẠI VTN 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO 110
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 4
MỤC LỤC HÌNH VẼ 1
MỤC LỤC BẢNG BIỂU 2
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC SIP 2
1.1 Các thông tin chung 2
1.1.1 Quá trình phát triển 2
1.1.2 Vị trí của SIP trong mạng thế hệ mới (NGN) 2
1.1.3 Các giao diện của SIP server 5
1.2 Các đặc điểm kỹ thuật của giao thức SIP 6
1.2.1 Chức năng và các thành phần của giao thức SIP 6
1.2.2 Hoạt động của giao thức SIP 9
1.2.3 Các dịch vụ của giao thức SIP 14
1.3 Ứng dụng của giao thức SIP 15
Trang 71.3.1 Các ứng dụng thương mại 15
1.3.2 Ứng dụng trong mạng IMS 16
1.4 Tổng kết 19
CHƯƠNG 2 - GIỚI THIỆU VỀ TỔNG ĐÀI IP-PBX 20
2.1 Giới thiệu chung về IP-PBX 20
2.2 Các loại tổng đài IP-PBX 21
2.3 Các tính năng của tổng đài IP-PBX 21
2.3.1 Kết nối các cuộc gọi nội bộ và mạng điện thoại cố định 21
2.3.2 Đàm thoại nhiều người - Conference call 22
2.3.3 Các dịch vụ tự động 22
2.4 Lợi ích của Tổng đài IP-PBX so với Tổng đài truyền thống PBX 24
2.5 Khả năng tận dụng PBX truyền thống kết nối với IP-PBX 26
2.6 Tổng kết 27
CHƯƠNG 3 – TRIỂN KHAI KẾT NỐI VÀ ĐỊNH TUYẾN CUỘC GỌI VỚI SIP TRUNKING 28
3.1 Kết nối ra mạng ngoài với các PBX truyền thống 28
3.1.1 Trung kế tương tự (CO) 29
3.1.2 Trung kế số (E1) 30
3.2 Triển khai kết nối với SIP Trunking 31
3.2.1 Khái niệm về SIP trunking 31
3.2.2 Các lợi ích của SIP Trunking 32
3.2.3 Hạ tầng SIP trunking 44
3.2.4 Khả năng tương tác 49
3.2.5 An Toàn bảo mật cho SIP trunking 50
3.2.6 Các vấn đề triển khai SIP trunking 52
3.3 SIP trunking NNI và UNI 61
3.4 Các mô hình cung cấp SIP trunking 63
3.4.1 Mô hình SIP trunking tập chung 63
3.4.2 Mô hình SIP trunking phân tán 66
Trang 83.4.4 Lựu chọn mô hình triển khai SIP trunking 71
3.5 Tổng kết 74
CHƯƠNG 4 - MÔ HÌNH CUNG CẤP SIP TRUNKING THỰC TẾ VÀ ỨNG DỤNG THỰC TẾ 75
4.1 Mô hình cung cấp dịch vụ SIP trunking thực tế tại công ty VTN 75
4.1.1 Mô tả dịch vụ 75
4.1.2 Điều kiện về số cuộc gọi đồng thời 75
4.1.3 Mô hình kết nối 75
4.1.4 Thiết kế quy hoạch các VPN 79
4.1.5 Các yêu cầu cho kết nối SIP trunking 81
4.1.6 Các biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ SIP trunking 81
4.1.7 Phương thức tính cước 89
4.2 Ứng kết nối SIP trunking trong hệ thống Callcenter của công ty VASC với hệ thống IMS của VTN 90
4.2.1 Giới thiệu chung 90
4.2.2 Mục đích 91
4.2.3 Yêu cầu về hệ thống 92
4.3 Tổng kết 94
KẾT LUẬN 95
PHỤ LỤC- CÁC BƯỚC CHI TIẾT KHAI BÁO SIP TRUNKING TRÊN HỆ THỐNG IMS TẠI VTN 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO 109
Trang 9THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
2 ITSP IP Telephone Service Provider
4 ENUM Electronic Number Mapping
5 TDM Time Division Multipexing
7 IETF Internet Engineering Task Force
8 NAT Network Address Translation
9 TLS Transport Layer Security
10 ALG Application Layer Gateway
12 B2BUA Back to Back User Agent
14 SBC Session Border Controller
16 SNMP Simple Network Management Protocol
17 API Application Programming Interfaces
18 SCIP Simple Conference Invitation Protocol
20 SIP Session Initiation Protocol
21 UNI User Network Interface
22 NNI Network Network Interface
24 CAC Call Admission Control
26 SCR Successful Call Ratio
Trang 10MỤC LỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Vị trí của SIP server trong mô hình NGN 4
Hình 1.2 Kết nối SIP giữa Internet và NGN 5
Hình 1.3 Lưu đồ đăng ký vị trí 9
Hình 1.4 Lưu đồ thiết lập phiên 11
Hình 1.5 Kiến trúc IMS(Theo IEC Newletter) 17
Hình 2.1 Mô hình kết nối tổng quan của IP-PBX 20
Hình 3.1 Sơ đồ kết nối trung kế tương tự và trung kế E1 [11] 28
Hình 3.2 Giải pháp cung cấp sip trunking điển hình 32
Hình 3.3 Biểu đồ sử dụng băng thông [11] 35
Hình 3.4 Biểu đồ so sánh dung lượng sử dụng [11] 36
Hình 3.5 Biểu đồ mối quan hệ giữa voice và data khi áp dụng QoS [11] 37
Hình 3.6 So sánh chi phí mở rộng hệ thống giữa TDM và sip trunking [11] 38
Hình 3.7 Sử dụng nhiều nhà cung cấp dịch vụ 40
Hình 3.8 Chuyển đổi mã từ IP sang TDM [11] 41
Hình 3.9 So sánh giải pháp TDM và SIP trunking [11] 56
Hình 3.10 SIP trunking NNI và UNI [18] 61
Hình 3.11 Mô hình kết nối SIP trunking tập chung [10] 64
Hình 3.12 Mô hình kết nối SIP trunking phân tán [10] 67
Hình 3.13 Mô hình triển khai SIP trunking lai ghép [10] 69
Hình 4.1 Kiến trúc mạng IMS tại VTN 76
Hình 4.2 Sơ đồ khối chức năng hệ thống IMS tại VTN 77
Hình 4.3 Sơ đồ kết nối hệ thống IMS 78
Hình 4.4 Mô hình kết nối vật lý cho cung cấp SIP trunking tại VTN 78
Hình 4.5 Mô hình kết nối logic cung cấp SIP trunking tại VTN 79
Hình 4.6 Sơ đồ yêu cầu kết nối SIP trunking tại VTN 81
Hình 4.7 Sơ đồ kết nối hệ thống CallCenter 18001255 91
Hình 1.1 Vị trí của SIP server trong mô hình NGN 4
Trang 11Hình 1.2 Kết nối SIP giữa Internet và NGN 5
Hình 1.3 Lưu đồ đăng ký vị trí 9
Hình 1.4 Lưu đồ thiết lập phiên 11
Hình 1.5 Kiến trúc IMS(Theo IEC Newletter) 17
Hình 2.1 Mô hình kết nối tổng quan của IP-PBX 20
Hình 3.1 Sơ đồ kết nối trung kế tương tự và trung kế E1 28
Hình 3.2 Giải pháp cung cấp sip trunking điển hình 32
Hình 3.3 Biểu đồ sử dụng băng thông 35
Hình 3.4 Biểu đồ so sánh dung lượng sử dụng 36
Hình 3.5 Biểu đồ mối quan hệ giữa voice và data khi áp dụng QoS 37
Hình 3.6 So sánh chi phí mở rộng hệ thống giữa TDM và sip trunking 38
Hình 3.7 Sử dụng nhiều nhà cung cấp dịch vụ 40
Hình 3.8 Chuyển đổi mã từ IP sang TDM 41
Hình 3.9 So sánh giải pháp TDM và SIP trunking 56
Hình 3.10 SIP trunking NNI và UNI 61
Hình 3.11 Mô hình kết nối SIP trunking tập chung 64
Hình 3.12 Mô hình kết nối SIP trunking phân tán 67
Hình 3.13 Mô hình triển khai SIP trunking lai ghép 69
Hình 4.1 Kiến trúc mạng IMS tại VTN 76
Hình 4.2 Sơ đồ khối chức năng hệ thống IMS tại VTN 77
Hình 4.3 Sơ đồ kết nối hệ thống IMS 78
Hình 4.4 Mô hình kết nối vật lý cho cung cấp SIP trunking tại VTN 78
Hình 4.5 Mô hình kết nối logic cung cấp SIP trunking tại VTN 79
Hình 4.6 Sơ đồ yêu cầu kết nối SIP trunking tại VTN 81
Hình 4.7 Sơ đồ kết nối hệ thống CallCenter 18001255 91
MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng so sách tổng đài IP-PBX và PBX truyền thống 25
Bảng 3.1 Bảng so sánh trung kế CO và trung kế E1 28
Trang 12Bảng 3.2 Tiêu chí lựa chọn mô hình triển khai SIP trunking [10] 72
Bảng 4.1 Phân lớp dịch vụ trong mạng truyền tải IP [13] 82
Bảng 4.2 Cam kết chỉ tiêu chất lƣợng mạng từ đấu cuối tới đầu cuối [13] 84
Bảng 4.3 Quy trình đo chất lƣợng dịch vụ thoại (MOS) trên IMS 86
Bảng 4.4 Quy trình đo tỷ lệ thành công cuộc gọi trên IMS 8889
Bảng 4.5 Yêu cầu năng lực hệ thống 92
Bảng 2.1 Bảng so sách tổng đài IP-PBX và PBX truyền thống 25
Bảng 3.1 Bảng so sánh trung kế CO và trung kế E1 28
Bảng 3.2 Tiêu chí lựa chọn mô hình triển khai SIP trunking 72
Bảng 4.1 Phân lớp dịch vụ trong mạng truyền tải IP 82
Bảng 4.2 Cam kết chỉ tiêu chất lƣợng mạng từ đấu cuối tới đầu cuối 84
Bảng 4.3 Quy trình đo chất lƣợng dịch vụ thoại (MOS) trên IMS 86
Bảng 4.4 Quy trình đo tỷ lệ thành công cuộc gọi trên IMS 89
Bảng 4.5 Yêu cầu năng lực hệ thống 92
Trang 13MỞ ĐẦU
rong mạng điện thoại truyền thống sử dụng chuyển mạch kênh (PSTN), các
doanh nghiệp muốn thực hiện cuộc gọi ra sẽ phải thuê các đường trung kế
E1/T1/CO của các nhà cung cấp dịch vụ thoại Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ
của công nghệ Internet, các thế hệ tổng đài cũ dần được thay thế bằng các thế hệ
tổng đài mới dựa trên giao thức IP (Internet Protocol) các kết nối trung kế cũ không
được tiếp tục nghiên cứu phát triển dẫn đến việc đầu tư các kết nối E1/T1/CO
truyền thống trở nên đắt đỏ và không còn phù hợp nữa Các nhà cung cấp dịch vụ
thoại cũng chuyển sang sử dụng các hệ thống VoIP hay đầu tư triển khai IMS để
phù hợp với xu thế chung của thế giới
SIP trunking là giải pháp kết nối thoại được đưa ra để thay thế các giải pháp
truyền thống và được cấp cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ thoại IP (ITSP), sử dụng
giao thức SIP để thiết lập kết nối các tổng đài doanh nghiệp (PBX) với mạng của
ITSP cho phép thực hiện các cuộc gọi với chi phí thấp và lợi nhuận đầu tư cao từ đó
mở ra nhiều cơ hội họp tác giữa nhà cung cấp dịch vụ và khác hàng Về cơ bản, SIP
trunking cung cấp một giải pháp tiết kiệm chi phí bằng việc loại bỏ sự cần thiết phải
mua các gateway BRI, PRIs hoặc PSTN tốn kém SIP trunking cho phép kết nối các
văn phòng chi nhánh của doanh nghiệp với chi phí thấp nhất giúp xoá bỏ khoảng
cách về địa lý để trao đổi với nhau nâng cao hiệu quả công việc
Độ tin cậy và chất lượng thoại của SIP luôn được đảm bảo bằng các biện pháp
tăng cường chất lượng dịch vụ (QoS) trên mạng truyền tải IP và cung cấp các kết
nối dự phòng Thậm chí SIP trunking còn có thể có độ tin cậy cao hơn so với PSTN
truyền thống khi thực hiện đầy đủ các giải pháp dự phòng
Với các ưu điểm nổi trội, SIP trunking hiện là giải pháp tối ưu nhất để cung
cấp các dịch vụ thoại cho doanh nghiệp cũng như là nền tảng cung cấp các dịch vụ
tích hợp khác dựa trên giao thức IP SIP trunking cũng là xu hướng cho phát triển
các giải pháp kết nối đa phương tiện
Tác Giả
T
Formatted: Centered
Trang 14CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC SIP
1.1 Các thông tin chung
1.1.1 Quá trình phát triển
Từ đầu năm 1996 IETF bắt đầu có các nghiên cứu về giao thức SIP, ban đầu
giao thức này có tên là SCIP (Simple Conference Invitation Protocol), sau đó đổi
tên thành Session Invitation Protocol (SIP) Đến bản draft thứ ba thì giao thức này
được đặt tên lại là Session Initiation Protocol và giữ tên này cho đến nay
Phiên bản chuẩn đầu tiên về SIP (1.0) được IETF công bố đầu năm 1999 dưới
dạng RFC2543, còn mới nhất là SIP/2.0 RFC3261 được công bố giữa năm 2002
Người đề xuất ra giao thức SIP là Henning Schulzrinne, thuộc Trường ĐH
Columbia (www.cs.columbia.edu) H Schulzrinne là một trong những thành viên
đầu tiên của nhóm nghiên cứu IETF MMUSIC, và là tác giả của SCIP
Sau khi IETF công bố phiên bản SIP/2.0, các nghiên cứu ứng dụng SIP thu hút
sự quan tâm của nhiều công ty lớn như Microsoft, Cisco Tuy nhiên cho đến nay,
các nỗ lực ứng dụng SIP vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết, đặc biệt là ảnh hưởng
của NAT và Firewall đối với các gói tin RTP
Về các hoạt động nghiên cứu ứng dụng SIP có thể tham khảo chi tiết tại [3]-[8]:
1.1.2 Vị trí của SIP trong mạng thế hệ mới (NGN)
Trong kiến trúc mạng NGN, giao thức SIP hoạt động ở lớp báo hiệu và điều
khiển (Control & Signalling plane) Thành phần chính của một nút mạng NGN là
Media Gateway Controller (MGC - softswitch) sẽ trao đổi trực tiếp với SIP server
để cung cấp các dịch vụ NGN cho các thuê bao của SIP server (là các đầu cuối IP,
còn gọi là SIP client) Trong môi trường NGN, SIP server chỉ làm nhiệm vụ thiết
lập các phiên media (cuộc gọi) giữa các client của nó tới MGC, trong khi các chức
năng như cung cấp dịch vụ gia tăng hay tính cước sẽ được thực hiện bởi MGC
Ngoài ra, các mở rộng của SIP cũng được áp dụng trong một số mắt xích của NGN,
Formatted: Font: Bold, Font color: Black Formatted: Vietnamese
Trang 15ví dụ như SIP-T được sử dụng để báo hiệu giữa các MGC, hay bản thân SIP cũng
có thể được sử dụng thay thế Sigtran/SCTP trên kết nối từ MGC tới SS7 Gateway Các SIP server cũng có thể hoạt động độc lập với NGN để cung cấp các dịch
vụ trên nền IP cho các SIP client, chẳng hạn VoIP Với sự bổ sung các gateway, SIP server cho phép các client kết nối tới nhiều hệ thống khác như PSTN, mail server, SMS, H.323 Khi kết nối với NGN, đứng từ vị trí của SIP server nhìn lên thì MGC được coi như một SIP gateway thông thường
SIP server có thể đặt tại phía nhà cung cấp dịch vụ NGN để phục vụ cho các khách hàng đơn lẻ, các khách hàng này cần sử dụng Access Server của nhà cung cấp để có được kết nối IP tới hệ thống Ngoài ra, các khách hàng ở quy mô lớn hơn
có thể tự trang bị SIP server và đăng ký với nhà cung cấp dịch vụ NGN Có thể tìm thấy SIP server trong kiến trúc NGN của hầu hết các hãng tên tuổi: Siemens sử dụng hiQ6200, HiQ 4200 (SIP server này được mua lại của một hãng khác) trong hệ thống weSurpass, Alcatel thì tích hợp SIP server vào thành phần IP Telephony (5020 IPT) trong hệ thống của họ, còn giải pháp của Nortel thì sử dụng SIP làm cơ
sở cho hầu hết các componentthành phần
Trang 16Hình 1.1 Vị trí của SIP server trong mô hình NGN
Có thể ứng dụng trực tiếp SIP server trong mạng NGN như hình trên, khi đó SIP server (và H.323 gatekeeper) sẽ có nhiệm vụ cung cấp dịch vụ cho các thuê bao
IP của NGN Ngoài ra cũng không nên bỏ qua kiến trúc cho phép các thuê bao Internet tham gia vào
Vì các lý do bảo mật và sự hạn chế của địa chỉ Internet hiện nay, nhiều khả năng NGN của Việt Nam sẽ là một mạng IP riêng so với Internet Trong trường hợp này, để người dùng Internet có khả năng truyền thông với các thuê bao NGN thì sẽ cần đến các gateway
Trang 17Hình 1.2 Kì các lý do bảo mật và sự hạn c
1.1.3 Các giao diện của SIP server
Có thể nhận thấy các giao diện của một phần tử SIP Đối với các SIP client và
SIP gateway thì cần phải có cả giao diện báo hiệu (SIP) và giao diện media Có thể
có nhiều loại giao diện media khác nhau tùy theo từng dịch vụ, chẳng hạn
RTP/RTCP cho các dịch vụ real-time (voice, video), SMTP cho dịch vụ email
Mặc dù không đề cập đến ở các hình trên, các khuyến nghị đều mô tả một phần
tử hỗ trợ cho SIP server, đó là dịch vụ xác định vị trí (Location service) Location
service có nhiệm vụ xác định tuyến hợp lý để proxy có thể tìm được client bị gọi
Tuy nhiên giao diện giữa SIP server và Location service là không có chuẩn, mỗi
nhà sản xuất sẽ có giải pháp riêng trên giao diện này
Giao diện báo hiệu là không thể thiếu đối với một SIP server SIP server sử dụng
giao diện báo hiệu để trao đổi các bản tin SIP với các client, các gateway và với các
SIP server khác Giao diện báo hiệu có thể sử dụng nhiều phương thức vận chuyển
SIP
server
SIP gateway
Internet
PSTN
Signaling Gateway
Internet SIP clients
Media Gateway
SIP SIP
SIP
SIP
SIP
Megaco, MGCP SIP, Sigtran
Signaling Media
NGN SIP clients
Formatted: Font: French (France), Do not
check spelling or grammar
Trang 18hoạt và hiệu quả hơn khi tích hợp SIP server trong một giải pháp tổng thể nếu SIP
server sử dụng giao diện nhận thực chung với các dịch vụ khác (có thể kể tới
RADIUS, LDAP ) Để tăng hiệu suất và tính linh hoạt của SIP server, giao diện
nhận thực thường được chuyển tiếp qua Location service
1.2 Các đLocatim kỹ thuật của giao thức SIP
1.2.1 Chức năng và các thành phần của giao thức SIP
SIP được thiết kế để tạo ra các phiên (session) media giữa các đầu cuối, qua đó
các đầu cuối có thể trao đổi các loại hình thông tin khác nhau như âm thanh, hình
ảnh, văn bản SIP cung cấp các chức năng cho phép các đầu cuối (SIP client) thỏa
thuận các đặc điểm của phiên kết nối đang được thiết lập giữa chúng (như giao thức
truyền media, địa chỉ ), sửa đổi các tham số phiên trong quá trình trao đổi, và kết
thúc phiên
Cũng giống như các giao thức VoIP khác, SIP được thiết kế để địa chỉ hóa chức
năng của báo hiệu và quản lý phiên truyền thông trong một mạng thoại gói Các báo
hiệu cho phép các thông tin về cuộc gọi có thể được chuyển tới đầu cuối kia Chức
năng quản lý báo hiệu tạo ra khả năng điều khiển thuộc tính cuộc đầu cuối đến đầu
cuối
SIP cung cấp các khả năng sau:
- Phát hiện vị trí đầu cuối đích – SIP cung cấp địa chỉ phân tích, ánh xạ tên và
chuyển hướng cuộc gọi
- Phát hiện khả năng truyền thông của đầu cuối đích – Thông qua một giao
thức mô tả (thường là SDP), SIP quyết định mức thấp nhất của dịch vụ
chung giữa các đầu cuối Phiên truyền thông được thiết lập chỉ dựa trên khả
năng truyền thông sẵn có của các đầu cuối
- Xác định khả năng sẵn sàng của đầu cuối đích – Một cuộc gọi sẽ không hoàn
thành, không thực hiện được vì lý do đầu cuối đích không sẵn sàng cho việc
truyền thông SIP quyết định xem liệu cuộc gọi được nối đến có thành công
Formatted: Font: 14 pt, Bold Formatted: Vietnamese Formatted: Font: Bold, Font color: Black Formatted: Vietnamese
Trang 19hay không hay không có trả lời sau khi chuyển một loạt các bản tin Sau đó SIP sẽ gửi bản tin thông báo lý do của việc đầu cuối đích không sẵn sàng
- Thiết lập phiên truyền thông giữa đầu cuối bắt đầu và đầu cuối đích – Nếu một cuộc gọi có thể hoàn thành thì SIP sẽ khởi tạo một phiên truyền thông giữa các đầu cuối SIP cũng cung cấp chức năng thay đổi cuộc gọi giữa chừng như thêm một đầu cuối vào trong một cuộc gọi hội nghị hay thay đổi thuộc tính truyền dẫn hoặc codec
- Điều khiển việc chuyển tiếp và kết thúc cuộc gọi – SIP cung cấp chức năng chuyển tiếp cuộc gọi từ đầu cuối này đến đầu cuối khác Trong quá trình chuyển tiếp SIP thiết lập một phiên truyền thông đơn giản giữa chuyển tiếp
và đầu cuối mới (được xác định bởi các bên chuyển tiếp) và kết thúc phiên truyền thông giữa người chuyển tiếp và cuộc gọi chuyển tiếp
Để các client có thể tìm được nhau, và hỗ trợ một số chức năng khác, các SIP server được sử dụng với vị trí tương tự như gatekeeper trong H.323 Các loại SIP
server gồm có:
- SIP Proxy server (SPS): Là một chương trình có nhiệm vụ trung chuyển các bản tin SIP giữa các client SPS phiên dịch các bản tin SIP nhận được, sửa đổi (nếu cần) và chuyển tiếp tới địa chỉ phù hợp Để hỗ trợ SPS trong việc quản lý các client, một chương trình hỗ trợ gọi là Location service được sử dụng (còn gọi là Location server, Location database)
- SIP Registrar server: Làm nhiệm vụ xử lý bản tin REGISTER từ các client
và cập nhật vào Location service Thủ tục đăng ký này (login) cho phép SIP Proxy server có được thông tin về vị trí và tham số của các client Thông thường Proxy server tích hợp chức năng của Registrar
- SIP Redirect server: Được thiết kế phục vụ cho các đầu cuối di chuyển giữa các SIP domain Redirect server phân tích bản tin INVITE và trả về các địa chỉ tương ứng (không chuyển tiếp bản tin) Một SIP server tích hợp có thể
Trang 20Ghi chú: Để có thể kết nối với các mạng khác (non-SIP), các SIP gateway được
sử dụng Trong giao thức SIP, các gateway có vị trí tương tự như các SIP client (đều gọi là SIP end-point), nên khi nói SIP client đã bao hàm cả SIP gateway Các đặc điểm của SIP đã được mô tả chi tiết trong RFC3261 và cũng đã có nhiều bài báo phân tích với các nội dung tổng thể đáng lưu ý như sau:
- Bản thân SIP không định nghĩa toàn bộ các thủ tục cần thiết để xây dựng một
hệ thống tích hợp, mà được thiết kế dưới dạng component cho phép kết hợp với một số chuẩn khác để tạo thành một kiến trúc hoàn chỉnh Thông thường SIP được dùng kết hợp với SDP (RFC2327) để mô tả phiên, sử dụng RTP (RFC1889) để truyền dữ liệu real-time và điều khiển QoS, và RTSP (RFC2326) để truyền các dữ liệu dạng stream Tuy nhiên hoạt động của SIP
là độc lập với các giao thức đó
- SIP không cung cấp một dịch vụ nào cụ thể, mà cung cấp các thủ tục căn bản (primitive) để xây dựng các dịch vụ khác nhau Đặc điểm dịch vụ được thỏa thuận giữa các đầu cuối SIP, thường là dưới dạng SDP Các dịch vụ đơn giản hay đặc thù có thể được lập trình tại phía người dùng cuối, trong khi các dịch
vụ mang tính cộng đồng có thể được thực hiện tại SIP Application Server của nhà cung cấp dịch vụ
- Các đầu cuối SIP được đánh địa chỉ theo kiểu email (username@domain) Sơ
đồ địa chỉ dạng E.164 cũng được hỗ trợ (tùy theo chính sách của location service)
- SIP cung cấp một tập các chức năng bảo mật, bao gồm các kỹ thuật chống tấn công dạng DoS, nhận thực client (thừa kế từ HTTP), các kỹ thuật đảm bảo toàn vẹn và an toàn thông tin
- SIP có thể hoạt động trên nền IPv4 hoặc IPv6, sử dụng giao thức lớp vận chuyển là UDP (chủ yếu), TCP hoặc TLS
Trang 211.2.2 Hoạt động của giao thức SIP
1.2.2.1 Đăng ký vị trí (Registration)
Mỗi người sử dụng trên một mạng SIP được khai báo một địa chỉ SIP có dạng giống một địa chỉ mail "user@domain" SIP client đăng ký với registrar server sử dụng địa chỉ SIP đã được khai báo
Nếu một SIP client muốn khởi tạo một phiên truyền thông với một người sử dụng khác thì SIP phải phát hiện địa chỉ host mà có thể liên lạc được với user kia Việc này luôn được thực hiện bởi SIP proxy server hay redirect server Để làm được việc này thì SIP sẽ tra cứu một dịch vụ như location service, nơi cung cấp địa chỉ liên kết với một domain liên quan
Hình 1.3 Lưu đồ đăng ký vị trí Việc đăng ký sẽ tạo ra các kết nối trong một location service cho một địa chỉ domain mà liên kết một địa chỉ bản ghi URI với một hoặc nhiều địa chỉ Contact
Để đăng ký, SIP client gửi đi một yêu cầu REGISTER đến registrar server Registrar là một đầu vào của location service của một domain, đọc và tạo các ánh xạ dựa trên nội dung của bản tin yêu cầu đăng ký REGISTER
Trang 22Một bản tin REGISTER có thể được dùng để thêm, xóa hoặc làm tươi (refresh) liên kết, nó phải có tối thiểu các trường header sau đây:
Request-URI: cho biết domain dự định đăng ký
To: Chứa địa chỉ bản ghi mà việc đăng ký tạo ra
From: Chứa địa chỉ user đăng ký
Call-ID: Tất cả các UAC phải sử dụng chung một giá trị trường header Call-ID khi gửi các bản tin đăng ký đến registrar cụ thể
CSeq: giá trị của trường header CSeq đảm bảo tính hợp lệ của yêu cầu đăng ký Một
UA phải tăng giá trị này thêm một cho mọi bản tin đăng ký với cùng một Call-ID Contact: Bản tin yêu cầu đăng ký có thể có hoặc không có trường header Contact Nếu có, các giá trị Contact sẽ được gắn với SIP client để phục vụ cho việc tìm gọi
về sau
UAC không phải gửi thêm bất cứ một bản tin yêu cầu đăng ký nào cho đến khi nhận lại bản tin đáp ứng cuối cùng cho bản tin đăng ký trước đó hoặc timeout Khi nhận được một bản tin yêu cầu đăng ký registrar thực hiện tuần tự những bước sau:
Kiểm tra Request-URI để quyết định xem liệu nó có thực hiện được việc truy nhập vào kết nối mà đã được chỉ ra trong Request-URI hay không
Để xác nhận rằng registrar cung cấp các phần mở rộng cần thiết thì registrar cần phải xử lý trường Required
Xác nhận UAC Registrar phải quyết định xem liệu user đã được xác nhận có được cấp phép để thay đổi kết nối cho bản ghi địa chỉ hay không
Registrar trích địa chỉ bản ghi (address-of-record) ra khỏi trường header To
Registrar kiểm tra xem bản tin đăng ký có hay không có trường header Contact Nếu là thao tác xóa liên kết (chẳng hạn logout), Contact có thể nhận giá trị "*"
Trang 23Sau khi việc xử lý hoàn tất nếu thành công thì Registrar sẽ trả về bản tin 200 (Ok), và cập nhật thông tin đăng ký cho Location service
Mỗi client chỉ được đăng ký với một address-of-record (AOR) có dạng
"user@domain", và có thể đăng ký thêm các Contact riêng Nhiều client có thể dùng chung AOR, nhưng các Contact không được trùng nhau Khi thiết lập phiên, có thể đặt AOR hoặc Contact của bị gọi vào vị trí của Request-URI trong bản tin INVITE
1.2.2.2 Thiết lập phiên (Invitation)
Một SIP invitation thành công bao gồm 2 yêu cầu: một INVITE theo sau là ACK Bản tin yêu cầu INVITE sẽ yêu cầu đối tượng được gọi tham gia vào một cuộc gọi có liên quan hay khởi tạo một cuộc gọi hai bên Sau khi đối tượng được gọi đồng ý tham gia vào một cuộc gọi với một bản tin đáp ứng, người chủ gọi xác nhận rằng đã nhận được bản tin đáp ứng đó bằng cách gửi đi một bản tin ACK Thông thường bản tin yêu cầu INVITE bao gồm một sự mô tả về phiên truyền thông cung cấp cuộc gọi với đầy đủ thông tin để tham gia vào phiên truyền thông Nếu người được gọi chấp nhận cuộc gọi nó sẽ trả lời bằng một đáp ứng 2xx có mô
tả về phiên truyền thông giống như vậy
Hình 1.4 Lưu đồ thiết lập phiên
Để thiết lập một SIP invitation thì SIP phải thực hiện các thủ tục sau:
Trang 24Client gửi bản tin INVITE đến SIP server, các bản tin này có thể được forward bởi proxy đến các UAS Các UAS sẽ liên tục truy vấn xem liệu người được gọi có chấp nhận lời mời hay không Nếu chấp nhận thì nó sẽ trả về bản tin đáp ứng 2xx, nếu không nó sẽ trả lại bản tin đáp ứng 3xx, 4xx, 5xx, 6xx Để gửi được một bản tin yêu cầu SIP hợp lệ thì tối thiểu bản tin đó phải có các trường header sau: To, From, Call-ID, CSeq, Max-Fowards và Via
- To: chứa địa chỉ logic của bản tin yêu cầu hoặc là địa chỉ bản ghi của user hay resource của đầu cuối đích, ngoài ra nó có thể có giá trị URI
- From: Xác định địa chỉ của người gửi bản tin yêu cầu Cũng giống như trường header To, nó có thể bao gồm giá trị URI
- Call-ID: Là giá trị duy nhất có vai trò nhóm các bản tin có liên quan lại với nhau Giá trị này phải giống nhau trong tất cả các bản tin yêu cầu và đáp ứng được gửi đi từ bất kỳ UA trong một dialog Nó cũng nên giống nhau trong mọi bản tin đăng ký từ một UA
- CSeq: Một trường header CSeq trong một bản tin yêu cầu bao gồm một một chuỗi thập phân và phương thức yêu cầu Chuỗi số phải được trình bày như là một số nguyên không dấu 32 bits Phần phương thức của CSeq phải phù hợp với bản tin yêu cầu
- Max-Forwards: Xác định số chặng tối đa mà bản tin yêu cầu được phép vượt qua trước khi đến đầu cuối đích Thông thường nó có giá trị ban đầu là 70, sau khi qua mỗi chặng thì proxy server sẽ giảm giá trị này đi 1
- Via: chỉ ra giao thức vận chuyển được sử dụng cho transaction và xác định vị trí bản tin đáp ứng được gửi đi Giá trị của trường này chỉ được thêm vào khi giao thức vận chuyển được sử dụng trong chặng tiếp theo được chọn
- Ngoài các trường trên bản tin INVITE nên có thêm các trường: Contact, Allow, Accept, Expires, Subject, Organization và User-Agent
UAS nhận bản tin yêu cầu từ UAC và tiến hành các thủ tục sau:
Trang 25- Kiểm tra phương thức của bản tin yêu cầu: UAS phải kiểm tra thông tin về phương thức của bản tin yêu cầu, nếu phương thức đó không được đáp ứng bởi UAS thì nó sẽ đáp ứng bằng bản tin 405 (Method Not Allowed)
- Duyệt phần header của bản tin yêu cầu: Nếu UAS không hiểu một trường header trong bản tin request thì server sẽ phải bỏ qua nó để tiếp tục xử lý bản tin
- Xử lý nội dung bản tin yêu cầu: UAS phải xử lý nội dung của bản tin và các trường có liên quan để xác định các phần mở rộng yêu cầu của client Nếu UAS không hiểu được nội dung của bản tin yêu cầu nó sẽ trả về bản tin 415 (Unsupported Media Type) và chỉ ra những kiểu nội dung mà nó có thể hiểu được trong trường header Accept
- Đưa ra những phần mở rộng: Nếu một UAS muốn thêm vào những phần mở rộng trong bản tin đáp ứng thì nó phải thêm trường header Require
- Xử lý bản tin yêu cầu: Việc xử lý bản tin INVITE tại UAS phải tuân thủ theo một số bước Nếu bản tin INVITE có trường header Expires thì UAS sẽ khởi tạo một timer Nếu việc xử lý làm cho timer=0 bản tin yêu cầu bị hết hạn và UAS phải gửi lại đáp ứng 487 (Request Terminated) cho UAC
- Phát bản tin đáp ứng: Nếu bản tin INVITE được chấp nhận thì UAS sẽ trả về bản tin 2xx (success), nếu không thì UAS sẽ gửi bản tin từ chối 3xx, 4xx, 5xx, 6xx
Client nhận bản tin đáp ứng từ phía server và tiến hành xử lý bản tin đáp ứng Việc
xử lý được tiến hành tùy theo từng loại bản tin Nếu bản tin đáp ứng là 2xx thì client
sẽ gửi trả lại bản tin ACK đến server Nếu không phải là 2xx thì client sẽ phân tích lỗi trong bản tin đáp ứng và cố gắng thử khởi tạo lại lần nữa sau khi đã sửa lỗi Nếu hệ thống SIP server bao gồm SIP proxy và SIP registrar riêng biệt thì bản tin
407 là cần thiết để đảm bảo nhận dạng đúng chủ gọi Trong trường hợp SIP server
Trang 26tích hợp cả chức năng proxy và registrar (phổ biến) thì có thể bỏ qua bản tin này
Đôi khi bản tin 407 còn được sử dụng để nhận thực giữa các proxy với nhau
1.2.2.3 Định vị người sử dụng
Một đầu cuối có thể di chuyển giữa các hệ thống cuối khác nhau trong một thời
gian Việc địch vị người sử dụng cho phép đăng ký động đối với SIP server Khi
SIP server truy vấn về vị trí của đối tượng được gọi từ Location service nó sẽ trả về
một danh sách các vị trí có khả năng có mặt callee
1.2.3 Các dịch vụ của giao thức SIP
SIP có khả năng cung cấp một số dịch vụ sau:
1.2.3.1 Tạm dừng cuộc gọi (Call Hold)
Sau khi phiên media đã được thiết lập, một client (chẳng hạn B) có thể yêu cầu
tạm dừng (cắt phiên media), sau đó khôi phục lại phiên Trong thời gian tạm dừng,
client B có thể thiết lập một phiên khác tới client C, ngoài ra có thể yêu cầu một
media server nối tới A trong thời gian chờ (ví dụ hold-on-music server)
Kỹ thuật được sử dụng cho dịch vụ này là re-INVITE
1.2.3.2 Chuyển cuộc gọi (Call Transfer)
Sau khi phiên media đã được thiết lập, client A có thể yêu cầu client B gọi sang
một client C khác Sau khi đã nối với C, B sẽ thông báo thành công cho A Dịch vụ
này sử dụng một số bản tin mới như REFER, NOTIFY, 202 (Accepted)
Call Transfer có thể lai với Call Hold để có thêm kịch bản dịch vụ Chẳng hạn
sau khi kết nối với A, client B có thể tạm dừng, sau đó kết nối sang C Khi đã kết
nối với C, client B cũng lại tạm dừng, sau đó sẽ hướng dẫn để A kết nối với C
Một kịch bản transfer khác có thể được thực hiện mà không cần phải sử dụng
Call Hold, đó là sử dụng bản tin MESSAGE Sau khi kết nối với A, B có thể gửi
bản tin MESSAGE tới yêu cầu C thay thế vị trí C dựa trên thông tin được cung cấp
sẽ kết nối tới A
Formatted: Font: Bold, Font color: Black Formatted: Vietnamese
Trang 271.2.3.3 Chuyển tiếp cuộc gọi (Call Forwarding)
Một client có thể đăng ký chuyển các cuộc gọi tới nó sang một client khác, hoặc sang mạng khác Các phương thức chuyển tiếp có thể là: chuyển khi bận, chuyển khi không trả lời Kỹ thuật được sử dụng là các bản tin 181 (Call is Being Forwarded) và/hoặc các bản tin 3xx
1.2.3.4 Gọi tay ba (3-way Call Conference)
Để thực hiện cuộc gọi hội nghị thì ít nhất một client phải có khả năng trộn media (chẳng hạn B), client này có thể gọi thêm một client thứ ba tham gia vào Client thứ
ba cũng có thể chủ động tham gia hội nghị bằng cách kết nối tới B nếu biết các tham số của cuộc gọi Call conference được thực hiện chủ yếu nhờ vào các khả năng của client mà không cần sự hỗ trợ của proxy server, tuy nhiên phía nhà cung cấp dịch vụ cũng có thể đưa ra các media server hỗ trợ conference
1.2.3.5 Single Line Extension
Với dịch vụ này, một cuộc gọi có thể ring nhiều client cùng một lúc, và khi một client trả lời thì không CANCEL các client còn lại như trường hợp forking thông thường Các client còn lại vẫn có khả năng answer, khi đó cuộc gọi sẽ trở thành gọi hội nghị Dịch vụ này áp dụng cho thuê bao chủ gọi có khả năng trộn media
1.3 Ứng dụng của giao thức SIP
1.3.1 Các ứng dụng thương mại
Do được phát triển từ các giao thức Internet như HTTP và SMTP, các nhà phát triển trên môi trường Internet có thể nhanh chóng tạo ra và đưa vào sử dụng các dịch vụ mới dựa trên SIP Ví dụ điển hình nhất là Windows Messager của Microsoft Windows Messager được tích hợp trong hệ điều hành Windows XP và
có các tính năng chính như sau:
- Quản lý danh bạ cho từng người sử dụng, và có chức năng hiển thị tình trạng hiện tại (Presence) của từng cá nhân trong danh sách
Trang 28- Tin nhắn tức thời
- Thoại và video
- Truyền file
- Thoại từ PC tới máy điện thoại của mạng công cộng
Bằng việc tích hợp Windows Messager vào hệ điều hành, Microsoft đã tạo ra SIP client tiềm tàng trong mọi máy tính cá nhân, nhờ đó cho phép các nhà phát triển triển rộng rãi dịch vụ SIP trên toàn mạng
Ngoài ra có thể liệt kê ởđây một số ứng dụng SIP clients khác như: eCONF, Wave3 Session (www.wave3software.com), Network Convergence Laboratory at Claremont Graduate University (ncl.cgu.edu)
Một số ứng dụng SIP server bao gồm: Microsoft Live Communications Server, HCL Technologies (www.hcltech.com), Indigo, Ubiquity, SNOM, VOCAL, Iptel, DynamicSoft, Siemens, Nortel, eCONF
1.3.2 Ứng dụng trong mạng IMS
1.3.2.1 Giới thiệu mạng IMS
IP Mutilmedia System (IMS) là một kiến trúc gồm nhiều chức năng được gắn
kết với nhau thông qua các giao tiếp đã được chuẩn hóa nhằm cung cấp các dịch vụ
đa phương tiện qua vùng chuyển mạch gói IP cơ bản IMS được coi như kiến trúc
cho việc hội tụ mạng thoại,dữ liệu và di động
Theo chuẩn 3GPP kiến trúc IMS được chia làm 3 mặt phẳng: Mặt phẳng ứng dụng, mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng điều khiển
Trong đó giao thức SIP (Session Initiation Protocol): là giao thức thuộc lớp ứng dụng được sử dụng cho việc thiết lập, điều khiển và kết nối các phiên đa phương tiện trong một mạng IP
Kiến trúc IMS được chia làm 3 lớp hay mặt phẳng như sau:
Trang 29- Mặt phẳng ứng dụng và dịch vụ: Bao gồm máy chủ ứng dụng AS(Application Server) và các máy chủ thuê bao thường trú HSS
- Mặt phẳng điều khiển: Gồm mạng lõi IMS
- Mặt phẳng truyền tải:Bao gồm thiết bị người dùng (User Equipment-UE), các giao tiếp kết nối vào mạng lõi IP
Hình 1.5 Kiến trúc IMS(Theo IEC Newletter)
1.3.2.2 Ứng dụng của SIP trong kiến trúc IMS
Trong khối chức năng điều khiển phiên cuộc gọi (CSCF-Call/Session Control Functions) SIP có chức năng như sau
Trang 30Mặc dù CSCF không sử dụng giao thức SIP nhưng nó lại là phần tử chính của SIP CSCF được chia làm 3 khối chức năng chính:
- Proxy-CSCF : Có vai trò một outbound SIP proxy Tất cả yêu cầu xuất phát hoặc gửi đến IMS đều phải chuyển giao qua nó sau đó nó thực hiện chuyển tiếp các bản tin SIP Để kết nối với hệ thống IMS, ta phải đăng kí với nhà mạng mà P-CSCF kết nối Ngoài ra P-CSCF còn có các chức năng liên quan đến bảo mật và nén báo hiệu Nó thiết lập một số liên kết bảo mật với các thiết bị đầu cuối của mình nhằm trao đổi các thông tin giao thức SIP một cách toàn vẹn Các thiết bị đầu cuối và P-CSCF có thể liên lạc thông qua một liên kết vô tuyến với băng thông thấp Ngoài ra
nó còn có khả năng xác thực nhận dạng thông tin của khách hàng và gửi tới các node khác trong mạng, nhờ đó mà các node khác không cần phải xác thực lại và có thể sử dụng trực tiếp các thông tin đó để sử dụng cho việc cung cấp các dịch vụ
- Serving-CSCF (S-CSCF): Là một nút trung tâm của hệ thống IMS, chịu trách nhiệm đăng kí tên miền, duy trì trạng thái phiên và lưu trữ hồ sơ dịch vụ S-CSCF có quyền truy cập tất cả các thông tin dữ liệu của người sử dụng được lưu trữ trong HSS qua giao tiếp Cx (Giao thức DIAMETE) S-CSCF tham gia trong tất cả các quá trình báo hiệu từ hệ thống IMS về người dùng, giữ vai trò quyết định chọn lựa AS nào sẽ cung cấp dịch vụ cho người dùng Ngoài ra S-CSCF còn giữ chức năng là cung cấp các dịch vụ định tuyến SIP và tham gia chính sách điều hành mạng bằng việc ngăn cản hoặc cho phép thiết lập phiên
- Interrogating-CSCF (I-CSCF) : Là một máy chủ SIP proxy lưu trữ các bản
hệ thống tên miền DNS (Domain Name Server) Khi cần gửi một bản tin SIP đên một miền cụ thể,nó tra cứu DNS để có đươc địa chỉ của máy chủ SIP của miền đó
Nó cũng giao tiếp với HSS và SLF thông qua giao tiếp Cx (Giao thức DIAMETER) nhằm mục đích lấy thông tin vị trí người sử Nó định tuyến thông điệp yêu cầu SIP nhận được từ một mạng khác đến S-CSCF tương ứng Ngược lại, I-CSCF sẽ định tuyến thông điệp yêu cầu SIP hoặc thông điệp trả lời SIP đến một S-CSCF/I-CSCF nằm trong mạng của một nhà cung cấp dịch vụ khác
Trang 31Trong máy chủ ứng dụng (AS-Application server)
- Các dịch vụ của IMS được cài đặt trong AS AS tương tác với S-CSCF thông qua giao thức SIP để cung cấp dịch vụ đến người dùng AS liên lạc với S-CSCF qua giao tiếp ISC trên nền giao thức SIP và với các HSS thông qua cổng giao tiếp Sh trên nền giao thức DIAMETER
- AS có khả năng giao tiếp với HSS để có thể cung cấp các dịch vụ quản lý
sự hiện diện của user trên mạng, quản lý quá trình hội thảo trực tuyến,tính cước
Trang 32CHƯƠNG 2 - GIỚI THIỆU VỀ TỔNG ĐÀI IP-PBX
2.1 Giới thiệu chung về IP-PBX
Tổng đài điện thoại nội bộ dùng giao thức Internet hay qua truyền qua nền
tảng IP gọi là Tổng đài IP-PBX (tiếng Anh: Internet Protocol Private Branch
eXchange, viết tắt là IP PBX hay IP-BX) là một mạng điện thoại riêng dùng giao
thức Internet (Internet protocol) để thực hiện các cuộc gọi điện thoại ra bên ngoài,
thường áp dụng trong phạm vi một công ty, nhà hàng, trường học, bệnh viện,
doanh nghiệp hay kết nối đa chi nhánh Dữ liệu thoại được truyền bằng các gói dữ
liệu qua IP hay LAN/WAN/Internet thay vì mạng điện thoại (cáp, line) thông
thường
Hình 2.1 Mô hình kết nối tổng quan của IP-PBX
Formatted: Font: 16 pt, Bold, Vietnamese Formatted: Vietnamese
Formatted: Font: 14 pt, Bold
Trang 33Trong bất kì doanh nghiệp nào, khi tham gia hoạt động kinh doanh luôn luôn hiện diện của một tổng đài thoại để liên lạc với khách hàng, đối tác và các bạn hàng khác Xu hướng hiện nay, Tổng đài điện thoại IP-PBX là một thành phần trong giải pháp/hệ thống IP Telephony, IP-Centrex Để triển khai IP Telephony bạn cần có tổng đài IP, điện thoại analog/IP, điện thoại softphone, Voice Gateway các loại, đường truyền (leased line, internet, LAN, WAN, ) Một số tính năng được tích hợp trên tổng đài IP hoặc có thể nằm trên các server khác nhau Ví dụ một tổng đài IP có thể bao gồm SIP/H323 server, SIP/H323 proxy, IVR server, Recording server, Gateway
2.2 Các loại tổng đài IP-PBX
Tổng đài IP-PBX chia làm 02 nhóm:
Nhóm 1: Tổng đài đóng gói theo một số phần cứng quy định và thường có license kèm theo Các loại tổng đài này do các hãng lớn cung cấp như Avaya, Siemens, Alcatel-Lucent, Cisco, Panasonic, Ericson, Nortel, LG,
Nhóm 2: Theo xu hướng công nghệ mã nguồn mở vận hành dựa trên các tổng đài IP dạng softswitch - phần mềm được cài đặt lên Server PC/Server Destop, sử dụng các card Asterisk hoặc Voice Gateway để kết nối với PSTN qua các port FXO/FXS, E1/T1/J1, BRI, .đầu cuối sử dụng là các điện thoại Analog/IP, phần mềm softphone (phần mềm gọi điện thoại qua máy tính)
2.3 Các tính năng của tổng đài IP-PBX
2.3.1 Kết nối các cuộc gọi nội bộ và mạng điện thoại cố định
Máy tính tới máy tính (Computer to computer, PC to PC): Đây là cách dễ nhất để ứng dụng VoIP, bạn sẽ không cần trả tiền cho các cuộc gọi đường dài, chỉ cần một phần mềm (soft phone), Microphone, Speaker, Sound Card
và một kết nối Internet
Trang 34 Máy tính tới điện thoại (Computer to Telephone, PC to Phone): Phương pháp cho phép bạn gọi tới bất kỳ ai (người có điện thoại) từ máy tính của bạn
Điện thoại tới máy tính (Telephone to Computer, Phone to PC): Với số điện thoại đặc biệt hoặc Card, người sử dụng máy điện thoại thông thường có thể thực hiện cuộc gọi tới người sử dụng máy tính có cài đặt phần mềm và đang chạy trên mạng
Điện thoại tới điện thoại (Telephone to telephone, phone to phone):Qua việc
sử dụng các IP Gateway, bạn có thể kết nối trực tiếp với bất cứ người nào khác trên thế giới sử dụng điện thoại thông thường Bạn cần gọi vào trong IP Gateway của họ sau đó bấm số cần gọi họ kết nối qua mạng IP
2.3.2 Đàm thoại nhiều người - Conference call
Conference call (đàm thoại hội nghị)- Đàm thoại nhiều người được thiết lập cho phép người nhận cuộc gọi tham gia đàm thoại xuyên suốt cuộc gọi đó hoặc
có thể được thiết lập để người nhận cuộc gọi chỉ được phép nghe mà không được nói Có thể cho phép gọi, thêm người khác vào Giảm bớt thời gian khi muốn truyền đạt cùng một nội dung tới nhiều người
2.3.3 Các dịch vụ tự động
Call Forwarding (Chuyển tiếp cuộc gọi): Đây là chức năng cho phép chủ
thuê bao chuyển cuộc gọi đến một Extension bất kỳ đã được định trước(trong nội bộ tổng đài)hay 1 số điện thoại di động khi chủ thuê bao đang bận hoặc không muốn nghe
Cance Call Forwarding: Bỏ chức năng Call Forwarding
Tranfer: Khi có một cuộc gọi đến một trung tâm hay một công ty gặp điện
thoại viên thì người điện thoại viên sẽ chuyển cuộc gọi đến một số Extension của người bạn muốn gặp bằng cách ấn số Extension
ví dụ: Khi có số điện thoại A: 0912345678 gọi đến số 04.3123456 của 1 công
ty gặp điện thoại viên B:
Trang 35o A: Cho tôi gặp Anh C
o B: Đồng ý (người điện thoại viên sẽ bấm số Extension của Anh C để
A có thể nói chuyện với C)
Pickup: là chức năng cho phép mọi người có thể nhấc máy của ngươi khác
khi máy của họ đổ chuông Pick up có 2 loại: Pickup trực tiếp và Pickup theo nhóm
Pickup trực tiếp: Chỉ có 1 cặp Extension có thể nhấc máy của nhau
Pickup theo nhóm: Thường thì áp dụng với một nhóm người trong cùng 1 phòng ban, bất kỳ người nào cũng có thể nhấc máy được khi điện thoại của người khác đổ chuông
Auto-Attendant (IVR) - Tương tác thoại: Có thể nói đây là tính năng hoạt
động như 1 ngươi điện thoại viên nhưng với những Voice Guide đã được lập trình từ trước nhằm hướng dẫn chi tiết cho người gọi điện tới công ty hay trụ sở ví dụ "chào mừng quý khách đã gọi điện đến công ty ấn nút 1 để gặp "
Phân phối cuộc gọi tự động ACD - Automated Call Distribution: Hệ thống
sẽ tự động phân phối cuộc gọi phù hợp với tương tác của người dùng đối với
hệ thống
Call Park: Cho phép chuyển cuộc gọi đang trả lời vào trong Park Place đến
một thành viên khác trong cùng hệ thống
Voice mail: Tính năng cho phép hệ thống nhận các thông điệp tin nhắn thoại
Mỗi máy điện thoại được cung cấp thêm tính năng hộp thư thoại Mỗi khi số điện thoại bận thì hệ thống sẽ định hướng trực tiếp các cuộc gọi đến hộp thư thoại tương ứng
Voicemail transfer: Tính năng cho phép bạn chuyển cuộc gọi vào hộp thư
thoại khi bạn không rảnh để nghe
Trang 36 Voicemail dial: Nếu bạn không muốn điện thoại của người nhận đổ chuông
(tránh làm phiền không cần thiết), bạn có thể nói trực tiếp vào Voice mail của người nhận Người nhận sau đó sẽ nghe lại thông tin của bạn từ Voice mail
User permission to long/international call: Bạn có thể cấp quyền bằng mật
mã hoặc theo số nội bộ
2.4 Lợi ích của Tổng đài IP-PBX so với Tổng đài truyền thống PBX
Để hiểu rõ hơn về lợi ích của tổng đài IP-PBX chúng ta tìm hiểu xem tổng đài IP-PBX và tổng đài PBX truyền thống khác nhau như thế nào Bảng so sách dưới đây cho chúng ta cái nhìn tổng quan về điều này
nguyên lý chuyển mạch gói
PBX là tổng đài điện thoại analog dựa vào phần cứng với phần mềm đơn giản chạy trên chúng, dùng nguyên lý chuyển mạch kênh TDM (vật lý)
3
Số line trung kế (CO) kết nối bên
ngoại đến Bưu Điện mở rộng linh
hoạt, không phụ thuộc vào cấu trúc
vật lý của IP BPX, có thể kết nối lên
đến hàng chục luồng E1/PRI (một
luồng E1 đáp ứng 30 kênh thoại)
Số line trung kế kết nối bên ngoài đến Bưu Điện bị hạn chế bởi số cổng vật lý cấu tạo cố định trên PBX Nếu muốn mở rộng bắt buộc phải thay tổng đài mới với cấu hình khung vật lý có số port cao hơn
4
Ở IP PBX các máy điện thoại IP
hoạt động chung với hệ thống cáp
Trang 376
Kết nối thoại trên nền IP (VoIP) với
các hệ thống VoIP đơn giản không
cần đầu tư thêm thiết bị
Để kết nối thoại trên nền IP (VoIP) yêu cầu đầu tư thêm thiết bị Gateway tương thích
7
IPBX có tính năng login/logout, cho
phép điện thoại đầu cuối IP
Phone/Softphone có thể login vào bất
cứ máy nào, thuận tiện khi di chuyển
(Tức là một người tại HCM có thể
đăng nhập vào một điện thoại ở HN
và sử dụng nó như điện thoại riêng
của mình)
Khi có thay đổi (do chuyển văn phòng mới,
có nhân viên mới) PBX truyền thống yêu cầu phải đi mới lại hệ thống cáp điện thoại
8
IPPBX làm viêc trên môi trường
TCP/IP nên các điện thoại đầu cuối có
thể là IP Phone hoặc Softphone cài
trên máy tính
Các điện thoại analog không làm việc được trên môi trường ứng dụng TCP/IP
9
IPPBX hỗ trợ các tính năng chuẩn
như auto forward call, auto answer
call, conference, voice mail, recording
call cho phép các điện thoại IP đầu
11
Không cần đầu tư thêm tổng đài điện
thoại cho văn phòng chi nhánh, tất cả
các văn phòng có thể sử dụng chung
một tổng đài IPBX đặt ở trụ sở trung
tâm Các máy nhánh liên lạc với nhau
như đang ở chung một văn phòng
Mỗi văn phòng chi nhánh yêu cầu phải có tổng đài PBX truyền thống riêng Các máy nhánh nội bội không thể liên lạc nội bộ giữa các chi nhánh
12
Đầu tư IPPBX có khả năng thu hồi
vốn đầu tư nhanh theo thời gian vì
cước phí gọi liên tỉnh giữa các chi
nhánh được triệt tiêu, cước phí gọi
điện di động và quốc tế cắt giảm đáng
kể
Đầu tư PBX truyền thống không có khả năng thu hồi vốn vì cuộc gọi giữa các chi nhánh phải thông qua mạng điện thoại của nhà cung cấp dịch vụ Cước phí điện thoại vẫn giữ nguyên theo năm tháng
Bảng 2.1 Bảng so sách tng.ền thống không có khả năng thu
Formatted: Font: Do not check spelling or
grammar
Formatted: Vietnamese Formatted: Font: Do not check spelling or
grammar
Trang 38Từ bảng so sánh này chúng ta dễ dàng thấy được những lợi ích khi triển khai tổng
- Sở hữu nhiều tính năng thoại tiên tiến
- Dễ dàng quản lý và điều khiển cuộc gọi
- Cho phép tích hợp chức năng điện thoại (dựa vào số chủ gọi CallerID để truy
vấn các thông tin khác, click to call, ) với phần mềm bán hàng CRM, phần
mềm marketing, đem đến dịch vụ khách hàng tốt hơn, năng suất cao hơn
- Cho phép làm việc với tất cả các điện thoại IP chuẩn SIP của nhiều hãng
khác nhau
- Dễ dàng mở rộng và di chuyển, chỉ gắn thiết bị đầu cuối vào mạng máy tính
là có thể dùng
- Cải thiệt khả năng mở rộng và phát triển của doanh nghiệp
Như vậy từ những lợi ích mà tổng đài PBX truyền thống không có này chúng ta
đã trả lời được câu hỏi tại sao ngày nay nhiều doanh nghiệp đang quan tâm đến tổng
đài IP-PBX như vậy
2.5 Khh vậy từ những lợi ích mà tổng đài PBX truyền thống
Tuy nhiên, khả năng tận dụng lại các tổng đài PBX truyền thống và xem như
là 01 nhóm Extension của tổng đài IP-PBX mới là bình thường và tương tác dễ
dàng với hệ thống truyền thông khác qua tổng đài IP-PBX Do đó, giúp doanh
nghiệp tận dụng được hiệu năng chi phí bỏ ra đầu tư ban đầu và sử dụng hết công
suất trước khi hoàn toàn chuyển sang hoàn thiện hệ thống IP-Centrex để bắt kịp với
Formatted: Font: 14 pt, Bold Formatted: Vietnamese
Trang 39công nghệ thời đại và tận dụng các dịch vụ tiện ích mà hệ thống tổng đài PBX thông
thường không thể có được nhằm nâng cao hiệu suất và khả năng khai thác triệt để
các dịch vụ/ứng dụng sẳn có cho kinh doanh của doanh nghiệp
2.6 Kết luận chương
Trong chương 2 luận văn đã tập chung mô tả về nguyên lý chung của các tổng
đài IP-PBX, phân loại tổng đài IP-PBX cũng như các tính năng của loại tổng đài
này Luận văn cũng đã nêu bật được lợi ích của tổng đài IP-PBX so với các thế hệ
tổng đài PBX truyền thống (sử dụng TDM), từ đó giúp cho các doanh nghiệp cũng
như các đối tượng có nhu cầu sử dụng tổng đài PBX có thể dễ dàng đưa ra các
quyết định lựa chọn tổng đài IP-PBX
Formatted: Vietnamese Formatted: Font: 14 pt, Bold
Formatted: Vietnamese Formatted: Vietnamese
Formatted: Vietnamese
Formatted: Font: 16 pt, Bold, Vietnamese
Trang 40CHƯƠNG 3 – TRIỂN KHAI KẾT NỐI VÀ ĐỊNH TUYẾN
CUỘC GỌI VỚI SIP TRUNKING 3.1 KKIỂN KHAI KẾT NỐI VÀ ĐỊNH TUYẾN CUỘC GỌI VỚI
Với các hệ thống tổng đài PBX truyền thống việc kết nối ra mạng ngoài để
thực hiện các cuộc gọi vào/ra sẽ sử dụng 2 giao tiếp chính CO/FXO và E1 (các giao
tiếp T1, bri, ISDN hiện nay hầu như không còn được sử dụng nữa)
Hình 3.1 Sơ đ giao tiếp chính CO/FXO và E1 (các giao ti [11]
Dưới đây là bảng so sánh giữa giữa trung kế tương tự (CO) và trung kế số E1:
· 1 đôi cáp, khai báo được 1 kênh thoại, kết nối
với tổng đài PABX
· Sử dụng công nghệ “tương tự” Analog, chất
lượng thoại bình thường
· Tổng đài PABX thông thường
· Thiết lập đường truyền từ PABX qua nhiều
tổng đài trung gian
· Phù hợp với hộ gia đình, các công ty vừa và
· Loại tổng đài PABX có card E1 (ISDN)
· Thiết lập đường truyền trực tiếp từ PABX đến tổng đài chuyển mạch trung tâm
· Phù hợp với các công ty lớn, tập đoàn có hệ thống chăm sóc khách hàng chuyên nghiệp