Giữa H.323 và SIP có nhiều điểm t−ơng đồng. Cả hai đều cho phép điều khiển, thiết lập và huỷ cuộc gọi. Cả H.323 và SIP đều hỗ trợ tất cả các dịch vụ cần thiết, tuy nhiên có một số điểm khác biệt giữa hai chuẩn này. Đó là
• H.323 hỗ trợ hội nghị đa ph−ơng tiện rất phức tạp. Hội nghị H.323 về
nguyên tắc có thể cho phép các thành viên sử dụng những dịch vụ nh−
bảng thông báo, trao đổi dữ liệu, hoặc hội nghị video.
• SIP hỗ trợ SIP-CGI (SIP-Common Gateway Interface) và CPL (Call
Processing Language).
• SIP hỗ trợ điều khiển cuộc gọi từ một đầu cuối thứ 3. Hiện nay H.323
đang đ−ợc nâng cấp để hỗ trợ chức năng này.
SIP H.323
Tổ chức IETF ITU
Quan hệ kết nối
Ngang cấp Ngang cấp
Khởi điểm Dựa trên mạng Internet và Web.
Cú pháp và bản tin t−ơng tự nh−
HTTP.
Cơ sở là mạng thoại. Giao thức báo hiệu tuân theo chuẩn ISDN Q.SIG.
Đầu cuối Đầu cuối thông minh SIP Đầu cuối thông minh
Các server lõi
SIP proxy, redirect, location, và registration servers.
H.323 Gatekeeper
Tình hình hiện nay
Giai đoạn thử nghiệm khả năng cùng hoạt động của thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau đã kết thúc. SIP nhanh chóng trở nên phổ biến. Đã đ−ợc sử dụng rộng rãi. Khuôn dạng bản tin
Text, UTF-8 Nhị phân ASN.1 PER
Trễ thiết lập cuộc gọi
1.5 RTT (round-trip time, tức chu kỳ gửi bản tin và nhận bản tin trả lời hay xác nhận)
6-7 RTT hoặc hơn
Giám sát trạng thái cuộc gọi
Có 2 lựa chọn: chỉ trong thời gian thiết lập cuộc gọi hoặc suốt thời gian cuộc gọi
Phiên bản 1 và 2: máy chủ phải giám sát trong suốt thời gian cuộc gọi và phải giữ trạng thái kết nối TCP -> hạn chế khả năng mở rộng và giảm độ tin cậy Báo hiệu quảng bá (cho cả nhóm...) Có hỗ trợ Không Chất l−ợng dịch vụ Sử dụng các giao thức khác nh−
RSVP, OPS, OSP để đảm bảo
Gatekeeper điều khiển băng thông. H.323 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
chất l−ợng dịch vụ khuyến nghị dùng RSVP
để l−u dữ tài nguyên
mạng.
Bảo mật Đăng ký tại registrar server, có
xác nhận đầu cuối và mã hoá
Chỉ đăng ký khi trong mạng có gatekeeper, xác nhận và mã hoá theo chuẩn H.235. Định vị đầu cuối và định tuyến cuộc gọi
Dùng SIP URL để đánh địa chỉ. Định tuyến nhờ sử dụng Redirect và Location server
Định vị đầu cuối sử dụng E.164 hoặc tên ảo H.323
và ph−ơng pháp ánh xạ
địa chỉ nếu trong mạng có gatekeeper. Chức năng định tuyến do gatekeeper đảm nhiệm.
Tính năng thoại
Hỗ trợ các tính năng của cuộc gọi cơ bản
Hỗ trợ các tính năng của cuộc gọi cơ bản
Hội nghị Hội nghị cơ sở, quản lý phân
tán
Đ−ợc thiết kế nhằm hỗ trợ rất nhiều tính năng hội nghị, kể cả thoại, hình ảnh và dữ liệu, quản lý tập trung -> MC có thể tắc nghẽn Tạo tính năng và dịch vụ mới Dễ dàng, sử dụng SIP-CGI và CPL H.450.1
Khả năng mở rộng Dễ dàng Hạn chế Tích hợp với web Rất tốt, hỗ trợ click-to-dial Kém Bảng 3.5 So sánh H.323 và SIP 3.4. SIP-T
Do vấn đề làm việc liên mạng giữa SIP và PSTN đặt ra ngày càng cấp thiết. Nên nhóm IETF đã tập trung nghiên cứu để tìm gia những vấn đề cần bổ sung cho giao thức SIP hiện tại khi làm việc liên mạng với mạng điện thoại truyền thống PSTN.
Mặt khác một thuộc tính rất quan trọng của bất kỳ một mạng điện thoại SIP
nào là sự trong suốt mọi dịch vụ thoại truyền thống nh− chờ cuộc gọi, free
phone đ−ợc triển khai với các giao thức mạng PSTN nh− báo hiệu số 7 phải đ−ợc cung cấp bởi SIP.
Một thuộc tính quan trọng khác của mạng điện thoại SIP là khả năng định tuyến của các yêu cầu SIP. Một yêu cầu SIP dùng để thiết lập cuộc gọi phải chứa đầy đủ thông tin trong header của nó để cho phép nó đ−ợc định tuyến tới đích bởi Proxy server. Các tham số chính của một cuộc gọi nh− số bị gọi phải đ−ợc truyền tải từ bản tin báo hiệu số 7 sang các yêu cầu của SIP.
SIP-T (SIP Telephone) cố gắng cung cấp một ph−ơng thức tích hợp báo hiệu
thoại vào bản tin SIP. Nó thoả mãn hai thuộc tính trên thông qua các kỹ thuật đ−ợc là đóng gói và dịch. ở một gateway SIP-ISUP, bản tin SS7-ISUP đ−ợc đóng gói ở trong SIP để những thông tin cần thiết cho các dịch vụ không bị loại bỏ trong các yêu cầu của SIP. Tuy nhiên, Proxy server cái mà chịu trách nhiệm các quyết định định tuyến, không đòi hỏi phải hiểu ISUP, do đó đồng
thời những thông cần thiết nhất đ−ợc dịch từ một bản tin ISUP sang các mào đầu t−ơng ứng của SIP để quyết định các yêu cầu của SIP sẽ đ−ợc định tuyến nh− thế nào.
Trong khi SIP thuần túy có mọi công cụ cần thiết cho việc thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Nó không có một cơ chế nào để mang những thông tin trong thời
gian cuộc gọi nh− truy xuất ISUP INF/INR. Do đó cần phải có một sự cung
cấp việc truyền những thông tin tuỳ biến của lớp ứng dụng ở trên.
Các yêu cầu liên mạng giữa SS7-SIP Các chức năng của SIP-T
Trong suốt báo hiệu ISUP Đóng gói bản ISUP trong bản tin SIP (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khả năng định tuyến bản tin SIP phụ thuộc vào ISUP
Dịch các thông tin của ISUP vào mào đầu của SIP
Chuyển tiếp các bản tin báo hiệu của ISUP trong thời gian cuộc gọi
Sử dụng ph−ơng pháp INFO
Bảng 3.6 Các yêu cầu liên mạng giữa SS7-SIP
Trên hình 3.14 thể hiện hai tr−ờng hợp cuộc gọi là Đầu cuối PSTN khởi tạo và kết thúc cuộc gọi với đầu cuối SIP , còn hình 3.15 thể hiện SIP-T là cầu nối
báo hiệu giữa hai Softswitch trong tr−ờng hợp cuộc gọi giữa hai đầu cuối
Hình 3.14 - Đầu cuối PSTN gọi cho đầu cuối SIP
Khi Softswitch nhận đ−ợc bản tin IAM từ tổng đài PSTN, thì nó sẽ gửi bản tin INVITE có chứa các thông tin của số bị gọi cho Proxy, sau đó Proxy gửi bản tin INVITE cho SIP phone, SIP phone trả về đáp ứng 18x phản hồi chuông cho thuê bao PSTN. Sau khi thuê bao SIP phone nhấc máy , thì t−ơng ứng nó sẽ trả về cho Softswitch đáp ứng 200 OK, và Softswitch gửi bản tin ANM cho mạng PSTN. Khi thuê bao PSTN dập máy thì Softswitch sẽ gửi cho SIP phone bản tin BYE để báo kết thúc. Đối với tr−ờng hợp hình 3.7 thì quá trình diễn ra t−ơng tự.
Hình 3.15 SIP-T là cầu nối báo hiệu giữa hai Softswitch 3.5. Giao thức điều khiển gateway truyền thông MGCP
MGCP là giao thức do IETF đ−a ra để điều khiển Gateway truyền thông
(Media Gateway-MG) từ các phần tử điều khiển cuộc gọi bên ngoài gọi là các bộ điều khiển Gateway (MGC) hoặc Call agent.
MGCP là giao thức master/slave (chủ-tớ) trong đó MGC là master và slave là
MG. MGC giữ mọi trạng thái cuộc gọi và định h−ớng cho slave từng b−ớc
trong quá trình thiết lập cuộc gọi. MG sẽ không thực hiện bất kỳ một hoạt
động nào trên cuộc gọi. nh− cung cấp dial tone, call progress tone hoặc
chuông... mà không có lệnh từ MGC.
MGCP chỉ có 9 lệnh và 3 tín hiệu (off-hook, ring...). Nh−ng điểm mạnh nhất của MGCP là nó có khả năng định nghĩa các gói mà trong đó là tập hợp các lệnh và các tham số tín hiệu dùng để hỗ trợ cho các thiết bị đầu cuối xác định
Ví dụ nh− gói DTMF dùng để quay số theo kiểu tone, hoặc gói thông báo cho
3.5.1. Kiến trúc của MGCP
MGCP giả thiết rằng một kiến trúc điều khiển cuộc gọi mà trong đó sự thông
minh điều khiển cuộc gọi nằm ngoài các GW, và đ−ợc xử lý bởi các phần tử
điều khiển cuộc gọi bên ngoài, xem hình 3.23. Các loại Gateway:
• Trunk Gateways (các GW trung kế): là giao diện giữa mạng thoại và
một mạng VoIP.
• Voice over ATM Gateways: Nó hoạt động nh− là VoIP trunk gateway
nh−ng nó là giao diện với một mạng ATM.
• Residential gateways: cung cấp một giao diện t−ơng tự truyền thống
(RJ11) với mạng VoIP.
• Access gateways: cung cấp một giao diện t−ơng tự truyền thống (RJ11) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hoặc giao diện PBX số với mạng VoIP.
• Business gateways: cung cấp giao diện PBX số truyền thống hoặc giao
diện PBX chuyển mạch mềm với mạng VoIP.
• Network Access Server: nó có thể gắn một ”modem” với một kênh thoại và cụng cấp truy cập dữ liệu tới Internet.
• Circuit Switchs hoặc Packet Switches: cung cấp giao diện điều khiển
Hình 3.16 Kiến trúc MGCP
Mô hình kết nối của MGCP dựa trên hai phần tử cơ bản là đầu cuối và kết nối. Đầu cuối có thể là đầu cuối vật lý hoặc đầu cuối ảo. Kết nối có thể là các kết nối điểm tới điểm hoặc đa điểm. Chúng có thể đ−ợc thiết lập trên nhiều loại mạng khác nhau.
• Truyền dẫn gói audio sử dụng RTP và UDP trên một mạng TCP/IP.
• Truyền dẫn gói audio sử dụng AAL2 hoặc các lớp thích ứng khác, qua
mạng ATM.
• Truyền dẫn gói trên một đ−ờng kết nối trong, ví dụ nh− các trục x−ơng
sống TDM hoặc hệ thống liên kết bus của một GW. Nó th−ờng đ−ợc sử
dụng cho các kết nối ”hairpin” th−ờng là các kết nối kết cuối trong một GW nh−ng ngay lập tức định tuyến trở về mạng thoại.
3.5.2. Sử dụng giao thức SDP
Call agent sử dụng MGCP để cung cấp cho GW các tham số của kết nối nh−
tả trên tuân theo quy tắc vạch ra trong giao thức miêu tả phiên SDP (Session Description Protocol) do IETF đề ra.
SDP cho phép miêu tả hội nghị multimedia, MGCP chỉ giới hạn việc sử dụng SDP để thiết lập các kênh audio, kênh truy cập dữ liệu. Các miêu tả phiên ban đầu miêu tả chính xác một kiểu truyền thông, hoặc là kiểu ”audio” cho các kết nối audio, hoặc là kiểu ”nas” cho truy cập dữ liệu.
Các lệnh và các đáp ứng của MGCP
Có 9 lệnh trong giao thức MGCP:
• GW sẽ sử dụng lệnh Notify để thông báo cho Call agent biết khi có yêu
cầu xảy ra
• Call agent có thể gửi một lệnh EndpointConfiguration tới một GW, để
ra lệnh cho GW về các thuộc tính mã hoá (luật A, () ở mặt đ−ờng dây
của đầu cuối (PSTN hay PBX...).
• Call agent có thể gửi một lệnh NotificationRequest để ra lệnh cho GW
đợi những sự kiện xác định nh− nhấc máy, đặt máy hoặc âm
DTMF...Lệnh này cũng có thể đ−ợc sử dụng cho các yêu cầu tín hiệu
nh− rung chuông...
• Call agent có thể sử dụng lệnh CreateConnection để tạo một kết nối kết
cuối tại một đầu cuối bên trong GW. CreateConnection mang các tham số quan trọng sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
9 Call ID.
9 endpoint ID.
9 Local (Remote) Connection Description: tham số này để mô tả
các đặc tính kết nối: + Ph−ơng thức mã hoá.
+ Khoảng thời gian đóng gói. + Băng thông. + Kiểu dịch vụ. + Loại bỏ tiếng vọng. + Loại bỏ khoảng lặng. + Sử dụng các dịch vụ đặt tr−ớc (RSVP). + Sử dụng bảo mật RTP (mã hoá). 9 Mode: chế độ
+ Chỉ gửi: có thể đ−ợc sử dụng cho thông báo.
+ Chỉ nhận: có thể đ−ợc sử dụng để nhận các thông báo. + Gửi / Nhận: Đàm thoại hai bên bình th−ờng.
+ Hội nghị. + Dữ liệu.
• Call agent có thể sử dụng AuditEnpoint và AuditConnection để lấy
thông tin về trạng thái của đầu cuối và bất kỳ các kết nối kết hợp với nó.
• Call agent có thể sử dụng lệnh ModifyConnection để thay đổi các thông
số kết nối đã đ−ợc thiết lập tr−ớc đó hoặc để cung cấp thông tin cần thiết để hoàn thành các kết nối hai chiều.
• Call agent sử dụng DeleteConnection để xoá một kết nối đang tồn tại.
DeleteConnection cũng có thể đ−ợc GW dùng để cảnh báo call agent
rằng một kết nối không thể giữ đ−ợc lâu hơn nữa.
• GW có thể sử dụng lệnh RestartInProgress để thông báo call agent biết
rằng GW, hoặc một nhóm các đầu cuối đ−ợc quản lý bởi GW, đang ra
Mọi lệnh của MGCP đều đ−ợc trả lời. Các trả lời mang một mã phản hồi, nó cảnh báo về trạng thái lệnh. Mã phản hồi là một số nguyên nằm trong ba dải giá trị thông th−ờng đ−ợc định nghĩa nh− sau:
• Giá trị từ 200 đến 299 chỉ thị thành công. • Giá trị từ 400 đến 499 cảnh báo lỗi nhất thời.
• Giá trị từ 500 đến 599 cảnh báo lỗi th−ờng xuyên. Một số các mã trả lời đ−ợc giải thích trong bảng sau:
Return Code
Giải thích
200 Thực hiện giao dịch bình th−ờng
250 Kết nối đã bị huỷ
401 Máy thoại vừa nhấc
402 Máy thoại vừa đặt
404 Không đủ băng thông ở thời điểm này
500 Giao dịch không thực hiện đ−ợc bởi đầu cuối không xác định
đ−ợc.
501 Giao dịch không thực hiện đ−ợc bởi đầu cuối ch−a sẵn sàng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
512 Giao dịch không thực hiện đ−ợc bởi GW không đ−ợc đặt cấu
hình để phát hiện một trong các sự kiện đ−ợc yêu cầu.
513 Giao dịch không thực hiện đ−ợc bởi GW không đ−ợc trang bị
514 Giao dịch không thực hiện đ−ợc vì GW không thể gửi đi một thông báo xác định
517 Không hỗ trợ hoặc chế độ không hợp lệ
519 Đầu cuối không có số
521 Đầu cuối đã chuyển h−ớng sang call agent khác
522 Không có sự kiện hoặc tín hiệu nh− vậy
523 Hoạt động không xác định hoặc sự kết hợp không đúng của
các hoạt động
Bảng 3.7 Một số mã trả về
3.5.3. Các sơ đồ cuộc gọi
Hai ví dụ cơ bản trình bày quá trình cuộc gọi giữa GW nguồn RW (oRiginating gateWay) và GW trung kế TW (Trunk gateWay) sử dụng giao thức MGCP. Trong ví dụ thứ nhất thì RW khởi tạo cuộc gọi,trong ví dụ thứ hai thì TW khởi tạo cuộc gọi
Hình 3.17 Cuộc gọi cơ bản từ RW tới TW
Hình 3.18 Cuộc gọi cơ bản từ TW tới RW
Create connection 200_IP address, port
Create connection Modify Connection IAM 200 ACM ANM
end to end conversation
Delete connection Delete connection 250 250 RW Call agent TW SS7/CO N_R: Notification Request
200_IP address, port N_R ringing Notify_off-hook Notify_on-hook REL REL CMP Notify off-hook N R dialtone Notify dialed digits
Create connection 200 IP address, port Create connection Modify Connection IAM 200 ACM N R ringback ANM N_R make connection full-duplex
end to end conversation
REL Delete connection Delete connection 250 250 SS7/CO TW Call agent RW N R: Notification Request 200 IP address, port REL CMP
3.6. SIGTRAN
Giao thức SIGTRAN là giao thức tin cậy để truyển tải các bản tin SS7 qua mạng IP. Cấu trúc gồm 2 thành phần : giao thức truyển tải chung cho các lớp giao thức SS7 và module t−ơng thích để giả lập các lớp thấp hơn của giao thức. Ví dụ nếu mô đun xử lí SS7 trong Softswitch xử lí bản tin MTP lớp 3, thì giao thức sigtran cung cấp các chức năng t−ơng đ−ơng với các chức năng của MTP lớp 2. Nếu nó xử lí ở mức ISUP và SCCP, thì giao thức sigtran cung cấp chức
năng giống nh− MTP lớp 2 và lớp 3, t−ơng tự đối với TCAP. Do đó SIGTRAN
là một tập các giao thức để giả lập (thực hiện adaptation) SS7 trong mạng IP. Giao thức SIGTRAN cung cấp tất cả các chức năng cần thiết để hỗ trợ cho báo hiệu SS7 qua mạng IP, bao gồm:
• Điều khiển luồng
• Phân phối tuần tự các bản tin trong các luồng điều khiển độc lập.
• Chỉ ra điểm báo hiệu nguồn và đích. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Chỉ ra kênh thoại.
• Phát hiện lỗi, truyền lại và các thủ tục sửa sai khác.
• Khôi phục lại các thành phần nằm trong các đ−ờng chuyển tiếp. • Điều khiển tránh nghẽn trên Internet.
• Xác định trạng thái của các thực thể trên mạng (đang phục vụ, ngừng
phục vụ).
• Hỗ trợ cơ chế bảo mật để bảo vệ các thông tin báo hiệu.
3.6.1. Kiến trúc giao thức SIGTRAN
Hình 3.19 Mô hình kiến trúc SITRAN
Nh− trên hình 3.19, kiến trúc SIGTRAN bao gồm ba phần tử .
• Giao thức IP.
• Giao thức truyền vận báo hiệu chung: đây là một giao thức hỗ trợ một