Như đã chỉ ra trong hình 2.12, H.323 không định nghĩa cơ chế đưa các tín hiệu thoại vào hệ thống VoIP. H.323 không định nghĩa các đặc tính của mạng mà qua đó thoại đã được đóng gói sẽ truyền đi, cũng không định nghĩa các giao diện giữa các kết cuối thoại và mạng đó. H.323 chỉ định nghĩa rất rõ vai trò của kết cuối và Gateway H.323.
Các kết cuối và Gateway VoIP: Trong một số chức năng khác, H.323 xác định vai trò của các thành phần trong các loại hệ thống VoIP. Có lẽ quan trọng nhất trong số các thành phần này là các kết cuối và Gateway được hiểu như những điểm cuối. Hai loại thiết bị này cùng thực thi một nhiệm vụ: đánh dấu khởi đầu và giải phóng các thành phần IP trong cuộc gọi thoại. Khi hai người sử dụng PC đa phương tiện gọi cho nhau với một phần mềm ứng dụng có sẵn trong máy tính, sử dụng Microphone và loa được tích hợp trong PC, toàn bộ cuộc gọi có thể được tiến hành thông qua mạng IP giữa 2 điểm cuối H.323. Trong trường hợp cuộc gọi đường dài từ điện thoại này đến điện thoại khác thông qua nhà khai thác VoIP, thoại sẽ đi từ PSTN sang gói rồi trở lại PSTN với sự chuyển đổi từ PSTN sang gói được diễn ra tại các kết cuối H.323. Các kết cuối H.323 hình thành các điểm cuối cuộc gọi VoIP. Trong các trường hợp khác, các chức năng cơ bản của thiết bị vẫn giữ nguyên - mỗi chức năng mô tả một điểm mà
Audio In/Out
Mã Audio Chuyển tải Chuyển
đổi IP Điều khiển hệ thống Chức năng của H.323 Mạng IP (Internet)
tại đó thoại được đưa vào hoặc đưa ra một luồng thông tin gói IP. Thành phần cơ bản của luồng thông tin VoIP là thoại và H.323 cho phép các luồng thông tin đó được tạo ra theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ để tuân thủ chỉ tiêu kỹ thuật này, tất cả các kết cuối H.323 và các Gateway phải có khả năng mã hoá Audio bằng cách sử dụng mã ITU-T G.711 (mã hoá và giải mã) - một trong những phương pháp từ lâu để chuyển âm thanh Analog sang tín hiệu số. Tóm lại, khuyến nghị G.711 sử dụng PCM như một kỹ thuật để số hoá tín hiệu thoại, tạo ra luồng thông tin 64kb/s. Kỹ thuật này tương tự với kỹ thuật đã được các công ty thoại sử dụng đối với các kênh số hoá trong nhiều năm.
Ngoài G.711, H.323 xác định một số phương pháp mã hoá bao gồm:
G.728: Chỉ tiêu kỹ thuật của ITU-T cho mã hóa 16 kb/s sử dụng thuật toán LD- ACELP (Low Delay – Algebraic Code Excited Linear Prediction)
G.729: Mã hóa 8kb/s sử dụng thuật toán CS – ACELP (Conjugate Structure - Algebraic Code Excited Linear Prediction)
G.723.1: Mã hóa hai tốc độ là 5,3 kb/s và 6,4 kb/s, cả hai đều được hỗ trợ bởi tất cả các mã vì giao thức yêu cầu khả năng chuyển mạch trong khoảng 30ms khi cần thiết. Ngoài hai tốc độ bit với kích thước gói là 20 và 24 byte, G.723.1 cũng xác định gói 4 byte để triệt khoảng lặng và truyền tải thông tin “tiếng ồn” khi người gửi yên lặng. So với G.729 thì G.723.1 phân tích tín hiệu DTMF tốt hơn.
2.2.2.2. Giao thức khởi tạo phiên SIP (Session Intiation Protocol)
a, Giới thiệu chung
ITU-T không phải là tổ chức tiêu chuẩn duy nhất đưa ra kế hoạch thiết lập kết nối thoại IP và đóng gói audio. IETF cũng đưa ra các chuẩn của riêng mình đối với những hệ thống VoIP, " Giao thức khởi tạo phiên " - SIP.
Những người đề xuất SIP cho rằng H.323, dự định xuất hiện trong báo hiệu ATM và ISDN, là không thích hợp cho điều khiển hệ thống VoIP nói chung và trong thoại Internet nói riêng. Lí do là H.323 vốn dĩ rất phức tạp, hỗ trợ các chức năng phần lớn là không cần thiết cho thoại IP do đó đòi hỏi chi phí cao và không hiệu quả.
SIP dựa trên ý tưởng và cấu trúc của HTTP (Hypertext Transfer Protocol), giao thức trao đổi thông tin của World Wide Web. Nó được định nghĩa như một giao thức Client-Server, trong đó các yêu cầu được bên gọi (client) đưa ra và bên bị gọi (server) trả lời. SIP sử dụng một số kiểu bản tin và các trường mào đầu của HTTP, xác định nội dung luồng thông tin theo mào đầu thực thể (mô tả nội dụng - kiểu loại) và cho phép xác nhận các phương pháp sử dụng giống nhau được sử dụng trên Web.
SIP định nghĩa các bản tin INVITE và ACK giống như bản tin Setup và Connect trong H.225, trong đó cả hai đều định nghĩa quá trình mở 1 kênh tin cậy mà thông qua đó cuộc gọi có thể đi qua. Tuy nhiên khác với H.225, độ tin cậy của kênh này không
phụ thuộc vào TCP. Các nhà đề xuất SIP kiến nghị rằng việc tích hợp độ tin cậy vào lớp ứng dụng này cho phép kết hợp một cách chặt chẽ các giá trị điều chỉnh để ứng dụng, có thể tối ưu hoá VoIP hơn là phụ thuộc vào những giá trị "mục đích chung chung" của TCP.
Cuối cùng, SIP dựa vào giao thức mô tả phiên SDP, một tiêu chuẩn khác của IETF, để thực hiện sự sắp xếp tương tự theo cơ cấu chuyển đổi dung lượng của H.245. SDP được dùng để nhận dạng mã tổng đài trong những cuộc gọi sử dụng một mô tả nguyên bản đơn. SDP cũng được sử dụng để chuyển các phần tử thông tin của giao thức báo hiệu thời gian thực RTSP để sắp xếp các tham số hội nghị đa điểm và định nghĩa khuôn dạng chung cho nhiều loại thông tin khi được chuyển trong SIP.
Cuộc tranh luận liệu chuẩn H.323/H.225 hay SIP phù hợp cho thoại Internet mang tính chất học thuật. Cả hai cách đều có những thuận lợi và bất lợi. Trong khi H.323 có thuận lợi rất lớn trong thị trường (đã xuất hiện trước SIP) thì SIP có lợi thế của IETF là một trong số các tổ chức tiêu chuẩn hoạt động tích cực.
Theo định nghĩa của IETF, SIP là “giao thức báo hiệu lớp ứng dụng mô tả việc khởi tạo, thay đổi và huỷ các phiên kết nối tương tác đa phương tiện giữa những người sử dụng”. SIP có thể sử dụng cho rất nhiều dịch vụ khác nhau trong mạng IP như dịch vụ thông điệp, thoại, hội nghị thoại, e-mail, dạy học từ xa, quảng bá (MPEG, MP3...), truy nhập HTML, XML, hội nghị video... Những thành viên trong một phiên có thể thông tin với nhau theo kiểu multicast hoặc thông qua kết nối theo kiểu quan hệ unicast hay thậm chí là cả hai kiểu này. SIP hỗ trợ tính di động của người dùng nhờ các Proxy và chuyển tiếp các yêu cầu đến vị trí hiện tại của người dùng.
Để đảm bảo yêu cầu cung cấp dịch vụ thoại, SIP được sử dụng cùng với một số các giao thức hay tiêu chuẩn khác như RTP cho việc đảm bảo truyền tải, các báo hiệu liên quan đến sự phối hợp hoạt động với mạng hiện có, các giao thức như RSVP để đảm bảo cho chất lượng thoại, RADIUS hay DIAMETER cho việc nhận thực người sử dụng.
SIP bảo đảm cho các chức năng sau đây :
Name translation and user location : đảm bảo để cuộc gọi tìm thấy đầu cuối bị gọi và vị trí hiện tại của đầu cuối đó. Nó không mang theo bất kì thông tin nào về việc mô tả chuyển đổi vị trí nhưng đảm bảo rằng tất cả các thông tin của cuộc gọi đều được hỗ trợ.
Feature negotiation : cho phép một nhóm người sử dụng tham gia trong một cuộc gọi có thể được hỗ trợ các tính năng như nhau.
Call participant Management : trong khi tham gia một cuộc gọi, thành viên tham dự có thể kết nối với một thành viên khác vào trong cuộc gọi hoặc cũng có thể
hủy bỏ kết nốivới một thành viên khác. Hơn thế nữa, người sử dụng còn có thể chuyển hay giữ cuộc gọi.
Call feature changes : một người sử dụng có thể thay đổi các đặc tính của cuộc gọi trong khi đang thực hiện chúng. Chẳng hạn, một cuộc gọi chỉ được thiết lập với đặc tính chỉ là thoại, thế nhưng trong khi đang thực hiện có thể sử dụng chức năng Video.
SIP được chia ra làm hai thành phần : SIP user agent và SIP Network Server. SIP user agent thuộc về các hệ thống cuối của cuộc gọi còn SIP Network Server là các thiết bị mạng điều khiển các liên kết báo hiệu cho nhiều cuộc gọi.
User agent bao gồm một thực thể khách hàng (user agent client-UAC) và một thực thể máy chủ (user agent server-UAS). Thực thể khách hàng khởi tạo cuộc gọi và thực thể máy chủ trả lời cuộc gọi. Điều này cho phép cuộc gọi ngang hàng (peer – to – peer) được thực hiện thông qua giao thức Client – Server.
Thực thể SIP server cung cấp một hay nhiều kiểu server. Hiện nay có ba loại đang tồn tại trên mạng đó là SIP stateful proxy server, SIP stateless proxy server, SIP redirect sever. Chức năng chính của SIP server là cung cấp cách giải quyết về tên và vị trí của người sử dụng bởi vì chủ gọi không thể biết hết địa chỉ IP và hostname của bên bị gọi.
SIP Proxy tiếp nhận các yêu cầu, quyết định nơi gửi đến và chuyển chúng sang server kế tiếp (sử dụng nguyên tắc định tuyến Next hop).
Điểm khác nhau giữa các stateful và stateless proxy server là trong khi stateful ghi nhớ tất cả các yêu cầu được thu nhận thì stateless không như vậy. Còn Redirect server tiếp nhận yêu cầu nhưng không chuyển sang server kế bên mà gửi trả lời đến chủ gọi để chỉ ra địa chỉ của bị gọi.
b, Cấu trúc và các thành phần trong mạng sử dụng báo hiệu SIP