Ta sẽ mô tả cuộc gọi từ thuê bao SIP 7010 có IP là 172.16.0.98 tới số điện thoại 0936.346.346. Có một chú ý trong mô hình cuộc gọi này là:
Toàn bộ thông tin báo hiệu SIP và thông tin cuộc gọi (trên luồng RTP) được định tuyến thông qua SIP-Server. Nên thực chất, Gateway và SIP Phone không hề biết sự có mặt của nhau; mọi công việc cần thiết đều được thực hiện trên SIP-Server.
Việc báo hiệu SIP ở đây có một số điểm khác so với chuẩn SIP được định nghĩa trong RFC 3261. (sẽ được làm rõ ở phần sau).
Hình 48.Kết quả thu được của giao thức cuộc gọi SIP – PSTN trên thực tế Trước khi đi vào phân tích cuộc gọi, ta sẽ đối chiếu với sơ đồ cuộc gọi được mô tả giao thức cuộc gọi trong RFC 3666 - Session Initiation Protocol (SIP) Public Switched Telephone Network (PSTN) Call Flows.
Hình 49.Giao thức cuộc gọi do IETF định nghĩa
Dựa trên kết qua thu được, ta phân tích và vẽ lại Giao thức cuộc gọi như sau:
1. SIP Phone 7010 gửi bản tin INVITE tới SIP-Server để yêu cầu thiết lập cuộc gọi. SIP-Server trả lại bằng bản tin 100 Trying báo rằng nó đã nhận được bản tin IN- VITE và đang thiết lập cuộc gọi.
Hình 51.Bản tin INVITE gửi tới Proxy Server để thiết lập cuộc gọi
2. SIP-Server nhận thấy đây là cuộc gọi PSTN nên nó chuyển tiếp bản tin INVITE tới Gateway. Sau khi Gateway nhân được bản tin INVITE, nó trả lời bằng bản tin 100 Trying giống như trường hợp trên.
3. Gateway gửi tín hiệu DC tới tổng đài nội hạt thông báo rằng nó nhấc máy. Tổng đài nội hạt tiến hành xác thực thông tin thuê bao và gửi tín hiệu mời quay số (tín hiệu 1VF – đơn tần).
4. Khi nhận được tín hiệu mời quan số, Gateway tiến hành chuyển thông tin trong trường To của bản tin INVITE sang tín hiệu DTMF chứa số thuê bao được gọi tới tổng đài nội hạt; các thông tin khác chỉ được sử dụng giữa Gateway và mạng SIP.
5. Gateway gửi bản tin 183 Session Progress thông báo cuộc gọi đang được thực hiện.
Hình 53.Cấu trúc bản tin 183 Session Progress
6. Lúc này, tổng đài nội hạt gửi bản tin IAM đi trên mạng SS7 để thiết lập tuyến nối giữa nó và tổng đài đích. Đồng thời nó cũng phát tín hiệu đang thực hiện cuộc gọi đến thuê bao gọi để người dùng giữ máy.
7. Sau khi nhận được bản tin 183 Session Progress thuê bao SIP 7010 thiếp lập luồng RTP một chiều tới SIP-Server.
8. Khi Gateway nhận được tín hiệu đang thiết lập cuộc gọi từ tổng đài nội hạt. Nó sẽ gửi bản tin 200 OK và thiết lập luồng RTP hai chiều tới SIP Server và được chuyển tiếp tới thuê bao 7010. Sau khi nhận được bản tin này thì luồng RTP được thiết lập trước đó được chuyển thành hai chiều và gửi bản tin ACK xác nhận đi.
Hình 54.Cấu trúc bản tin 200 OK
9. Lúc này, người sử dụng đầu cuối 7010 nghe thấy tiếng tút ngắn
10. Sau khi tổng đài nội hạt nhận được bản tin ACM thông báo đã lập được tuyến. Nó sẽ nhận tín hiệu báo đang rung chuông từ tổng đài đích gửi về và chuyển tiếp cho thuê bao gọi.
11. Tín hiệu đó được Gateway gửi tới người dùng và người dùng biết là thuê bao được gọi đang được rung chuông.
12. Khi người được gọi nhấc máy, bản tin ANM được gửi đi và bắt đầu thực hiện cuộc gọi. Bây giờ thông tin cuộc gọi là “trong suốt”.
Hình 55.Giao thức hủy cuộc gọi SIP - PSTN
13. Giả sử thuê bao SIP dập máy trước, bản tin BYE được gửi đi và luồng RTP được điều chỉnh lại chỉ theo một chiều từ SIP-Server về SIP-Phone.
Hình 56.Cấu trúc bản tin BYE đến Proxy Server
14. Sau khi nhận được bản tin BYE, Gateway gửi tin hiệu DC tới tổng đài nội hạt để thông báo rằng thuê bao đã dập máy. Tổng đài sẽ gửi bản tin REL đi để hủy tuyến đã được thiết lập và được trả lời bằng bản tin RLC từ tổng đài đích.
Hình 57.Cấu trúc bản tin BYE đến Gateway
15. Người sử dụng nghe thấy tiếng tút ngắn biết cuộc gọi kết thúc liền dập máy. Cuộc gọi được hoàn tất.
Ở đây có một khái niệm mà chúng ta cần quan tâm đó chính là khái niệm Media sớm (Early media). Media sớm ra đời nhằm giải quyết vấn đề khi thiết lập cuộc gọi giữa mạng SIP và PSTN(đặc biệt là cuộc gọi từ SIP sang PSTN). Do thiết bị đầu cuối SIP sẽ phát media ngay khi gửi bản tin 200 OK; trong khi cuộc gọi chỉ được bắt đầu thực sự khi đầu cuối nhận được xác nhận ACK. Điều này làm cho phía bên kia không nghe được phần đầu của cuộc thoại. Ngoài ra, trong quá trình thực hiện cuộc gọi, người sử dụng không có cách nào đề biết được trạng thái của quá trình thiết lập cuộc gọi mà vốn dĩ đã quá quen thông qua các tiếng nghe được (tiếng tút ngắn, tút dài,..). Chính vì lý do
đó, mà một luồng RTP được thiết lập “sớm” trước khi phiên media cho cuộc gọi được thiết lập để truyền trạng thái được trả về của tổng đài thông báo về trạng thái thiết lập cuộc gọi cho người dùng. Đó chính là luồng RTP được thiết lập sau bản tin ACM của mạng SS7 và sẽ chứa tiếng chuông thu được trên đường trung kế (trong giao thức cuộc gọi của RFC).
Khác so với cuộc gọi được định nghĩa của RFC được trình bày ở trên, cuộc gọi của chúng ta được thực hiện trên đường dây thuê bao nên sẽ sử dụng báo hiệu in-band (DTMF, 1VF,…). Do đó, quá trình thiết lập luồng RTP sẽ không chờ khi nhận được bản tin ACM mà sẽ thực hiện ngay sau khi “quay số” xong trên đường thuê bao. Do đó, nên ta sẽ nghe thấy có hai tiếng báo hiệu từ tổng đài. Thứ nhất, đó là tiếng tút ngắn và nhanh báo rằng đang thực hiện định tuyến cuộc gọi. Và thứ hai, đó là tiếng tút dài báo hiệu đang rung chuông thuê bao PSTN được phát từ tổng đài của thuê bao bị gọi trên đường trung kế.
KẾT LUẬN
Qua việc nghiên cứu về mạng VoIP, em nhận thấy được cơ hội và hướng phát triển của nó trong tương lai. Việc phát triển dựa trên công nghệ VoIP không chỉ mang một tính chất kinh tế, xã hội to lớn mà còn là một cơ hội rất lớn để Việt Nam có thể có một sản phầm mang tính chiến lược và hoàn toàn khả thi nếu được đầu tư đúng hướng. Các giao thức VoIP được đề cập tới trong bài Luận văn tốt nghiệp là hết sức cơ bản nhưng khá đầy đủ và toàn diện. Bài luận đã đi sâu tìm hiểu những vấn đề hết sức cơ bản và mở rộng với nhiều góc cách và cách nhìn khác nhau của người xây dựng mạng. Sau khi hoàn thành nội dung bài luận này, em đã học hỏi được rất nhiều và đã chắp nối khá tốt các kiến thức được học trên lớp về mạng viễn thông, về các giao thức cơ bản. Nó giúp em phát triển phương pháp luận, cách đặt vấn đè và giải quyết vấn đề.
Do hạn chế về thời gian, khuôn khổ của bài luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn của em chưa nhiều nên không tránh khỏi những sai sót và những nhầm lẫn. Nên sự đóng góp của thầy cô cùng các bạn không chỉ giúp bài luận của em có chất lượng cao hơn mà còn trang bị cho em một kiến thức vững vàng hơn trong nghiên cứu và công tác sau này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[ 1 ]Alan B.Johnson. SIP Understanding The Session Initiation Protocol. Artech House
[ 2 ]Jonathan Davidson, James Peters, Manoj Bhatia, Satish Kalidindi,
Sudipto Mukherjee. Voice over IP Fundamentals, 2nd Edition. Cisco Press [ 3 ]Henry Sinnreich, Alan B. Johnston. Wiley Internet Communications Using SIP
Delivering VoIP and Multimedia Services with Session Initiation Protocol [ 4 ]Morgan Kaufmann. Network Routing Algorithms Protocols and Architectures [ 5 ]RFC 3261. SIP - Session Initiation Protocol
[ 6 ]RFC 3372.Session Initiation Protocol for Telephone
[ 7 ]RFC 3550. RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications.
[ 8 ]RFC 3666. Session Initiation Protocol (SIP) Public Switched Telephone Network (PSTN) Call Flows
[ 9 ]RFC 3959. The Early Session Disposition Type for SIP
[ 10 ]RFC 3960. Early Media and Ringing Tone Generation in SIP
[ 11 ]RFC 4166. Telephony Signalling Transport over Stream Control Transmission Protocol (SCTP) Applicability Statement