Tài liệu trình bày về đồ án thiết lập tổng đài VoIP của sinh viên trường Đại học Công nghiệp TP.HCM, hướng dẫn bởi ThS. Nguyễn Minh Hải. Đồ án nhằm tìm hiểu các khái niệm, chức năng và cách thức hoạt động của VoIP, cùng những lợi ích so với điện thoại truyền thống. Tài liệu cũng đề cập đến các mô hình kết nối VoIP, các thành phần trong mạng VoIP và các giao thức liên quan.

1. BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
-----o0o-----
ĐỒ ÁN HỌC PHẦN
Đề Tài: THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP
GVHD: Ths. NGUYỄN MINH HẢI
Lớp: CDTH14A
Tên SV:
Phạm Võ Tuấn Thanh 12148591
Trịnh Khánh Sơn 12053481
TP.HCM, Tháng 04 Năm 2015

2. Tuấn Thanh - Khánh Sơn Thiết Lập Tổng Đài VoIP
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bài báo cáo đồ án chuyên ngành này, chúng em đã được
sự giúp đỡ của rất nhiều người. Trước hết, chúng em xin được chân thành cảm
ơn thầy Nguyễn Minh Hải người đã chịu trách nhiệm hướng dẫn cho nhóm em
đề tài này. Thầy đã tận tình hướng dẫn, định hướng, góp ý, giúp đỡ và tạo điều
kiện tốt nhất để chúng em có thể hoàn thành tốt bài báo cáo. Bên cạnh đó, nhóm
em xin gửi lời cám ơn tới ban giám hiệu trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM
đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất cũng như hệ thống thư viện rộng lớn đã giúp
nhóm em có nhiều cơ hội tìm hiểu về đề tài mà nhóm em đã chọn. Chúng em
cũng xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến tất cả các thầy cô trong khoa Công
Nghệ Thông Tin đã tạo môi trường tốt cho chúng em học tập và nghiên cứu, tận
tình dạy bảo chúng em trong suốt khóa học.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2015
Nhóm sinh viên thực hiện
Phạm Võ Tuấn Thanh
Trịnh Khánh Sơn

3. Tuấn Thanh - Khánh Sơn Thiết Lập Tổng Đài VoIP
NHẬN XÉT CỦA GVHD
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
TP. Hồ Chí Minh, ngày.….tháng…...năm 2015
Giáo Viên Hướng Dẫn

4. Tuấn Thanh - Khánh Sơn Thiết Lập Tổng Đài VoIP
MỤC LỤC
A. TỐNG QUAN VỀ VOIP .................................................................................1
I. Giới thiệu chung về VoIP...........................................................................1
II. Các kiểu kết nối sử dụng VoIP ..................................................................2
1. Computer to Computer:.........................................................................2
2. Computer to phone:................................................................................3
3. Phone to Phone:......................................................................................3
III. Các thành phần trong mạng VoIP:.......................................................4
IV. Các định nghĩa liên quan đến VOIP ....................................................5
V. Những điểm thuận lợi của VoIP so với PSTN.........................................6
VI. Lợi ích của VoIP. ...................................................................................7
B. CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG, NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ CÁC BỘ
GIAO THỨC................................................................................................................9
I. VoIP hoạt động như thế nào?.....................................................................9
1. Số hóa tín hiệu Analog ..........................................................................9
2. Lấy mẫu (Sampling) ............................................................................11
3. Lượng tử hoá (Quantization) ..............................................................12
4. Mã hóa (Encoding)...............................................................................12
5. Nén giọng nói (Voice Compression) .................................................13
II. Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng thoại trên VoIP.......................14
1. Trễ: .........................................................................................................15
2. Sự biến thiên độ trễ (Jitter):................................................................15
3. Mất gói:..................................................................................................15
III. Các giao thức của VoIP (VoIP Protocols)........................................16
1. Bộ giao thức H.323:.............................................................................16
a. Giới thiệu về H.323 ........................................................................ 16
b. Chồng giao thức.............................................................................. 17
c. Các thành phần trong hệ thống H.323.......................................... 18
d. Cách thức hoạt động....................................................................... 18
2. Bộ giao thức SIP...................................................................................21
a. Giới thiệu giao thức SIP................................................................. 21
b. Các thành phần của SIP ................................................................. 21

5. Tuấn Thanh - Khánh Sơn Thiết Lập Tổng Đài VoIP
c. Bản tin SIP ....................................................................................... 23
d. Cơ chế hoạt động của SIP.............................................................. 24
3. So sánh giữa H.323 và SIP..................................................................25
C. TÍNH BẢO MẬT VÀ HƯỚNG KHẮC PHỤC .........................................27
I. Tính bảo mật của VoIP. ............................................................................27
II. Hưóng khắc phục và biện pháp giải quyết. ............................................28

6. Tuấn Thanh - Khánh Sơn Thiết Lập Tổng Đài VoIP
LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình phát triểntri thức của conngười, sự bùng nổ về công nghệ
thông tin được xem là dẫn đầu trong số các phát minh của con người. Từ khi điện
thoại được biết đến nhờ phát minh rất nổi tiếng của Graham Bell, cho đến nay
lợi ích mà nó mang lại quả là không kể hết được. Việc giao tiếp của con người
được đưa lên một tốc độ và khoảng cách ở một tầm cao mới. Đánh dấu cho một
bước ngoặt mới, Internet ra đời đã làm cho ngành công nghệ thông tin giành
thêm một phần quan trọng trong sự phát triểncủa nhân loại. Nhu cầu tìm hiểu và
tiếp cận với thông tin, tri thức của con người được nâng lên một bước cao hơn.
Con người đã tìm hiểu xem, tại sao không kết hợp giữa điện thoại thông thường
và hệ thống mạng Internet để tạo ra một thứ điện thoại mới? Chính vì thế VoIP
đã ra đời.
Tính hấp dẫn của việc khai thác dịch vụ VoIP so với điện thoại truyền
thống không chỉ ở việc tiết kiệm chi phí mà còn ở các khả năng mở rộng các dịch
vụ mới của nó. VoIP cho phép kết hợp một cách chặt chẽ giữa mạng thoại và các
mạng số liệu. Người dùng có thể vừa truy cập Internet, đồng thời vẫn thực hiện
và nhận các cuộc gọi điện thoại, fax…. Vì vậy, có thể nói VoIP là lựa chọn tốt
nhất cho các doanh nghiệp để liên lạc với nhau.
Với xu hướng phát triển của dịch vụ VoIP nhóm em quyết định chọn đề
tài “Thiết lập tổng dài VoIP” làm đồ án chuyên ngành. Mục đích của đồ án là
tìm hiểu về VoIP và chức năng của tổng đài VoIP. Chúng em hy vọng có thể
hiểu rỏ về các khái niệm, cách thức hoạt động và các ứng dụng của VoIP trong
cuộc sống.

7. Tuấn Thanh - Khánh Sơn Thiết Lập Tổng Đài VoIP
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ITU
International
Telecommunication Union
Liên hiệp Viễn thông Quốc tế
PSTN
Public Switched Telephone
Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng
IP Internet Protocol Giao thức Internet
SCN Switched Curcuit Network Chuyển mạch kênh
PCN Packet Curcuit Network Chuyển mạch gói
MCU Multipoint Control Unit Khối điều khiển đa điểm
PCM Pulse Code Modulation Điều chế xung mã
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
RAS Register Administrator Stratus Kênh đăng ký, đăng nhập, trạng thái
RTCP Receive Loudness Rating Giao thức điều khiển thời gian thực
MC Multipoint Controller Bộ xử lý đa điểm
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
PC Personal Computer Máy tính cá nhân
UA User Agent Đại lý trạm người dùng
PBX Private Branch Exchange Hệ thống tổng đài cá nhân
MP Multipoint Processor
VGA Video Graphics Array Một chuẩn hiển thị đồ họa máy tính

8. Tuấn Thanh - Khánh Sơn Thiết Lập Tổng Đài VoIP
UAC User Agent Client Khởi tạo cuộc gọi
UAS User Agent Server Trả lời cuộc gọi
VoIP Voice Over Internet Protocol Truyền giọng nói trên giao thức IP
TMD Time Division Multiplex Chuyển mạch phân chia theo thời gian
UDP User Datagram Protocol Giao thức gói dữ liệu người dùng

9. A.TỐNG QUAN VỀ VOIP
I. Giới thiệu chung về VoIP.
Voice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ cho phép truyền
thoại bằng cách sử dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng
Internet. Voip là một trong nhũng công nghệ viễn thông đang được quan tâm
nhất hiện nay không chỉ đối với nhà khai thác, các nhà sản xuất mà còn cả với
người sử dụng dịch vụ.
VoIP có thể vừa thực hiện mọi loại cuộc gọi như trên mạng điện thoại
kênh truyền thống (PSTN) đồng thời truyền dữ liệu trên cơ sở mạng truyền dữ
liệu. Do các ưu điểm về giá thành dịch vụ và sự tích hợp nhiều loại hình dịch vụ
nên VoIP hiện nay được triển khai một cách rộng rãi.
Dịch vụ điệnthoại VoIP là dịch vụ ứng dụng giao thức IP, nguyên tắc của
VoIP bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực hiện việc nén tín hiệu số, chia
nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơi nhận các gói tin này
được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu tương tự phục hồi lại
tiếng nói ban đầu.
Trong chuyển mạch gói các bản tin được chia thành các gói nhỏ gọi là các
gói, nguyên tắc hoạt động của nó là sử dụng hệ thống lưu trữ và chuyển tiếp các
gói tin trong nút mạng. Đối với chuyển mạch gói không tồn tại khái niệm kênh
riêng, băng thông không cố định có nghĩa là có thế thay đổi tốc độ truyền, kỹ
thuật chuyển mạch gói phải chịu độ trễ lớn vì trong chuyển mạch gói không quy
định thời gian cho mỗi gói dữ liệu tới đích, mỗi gói có thế đi bằng nhiều con
đường khác nhau để tới đích, chuyển mạch gói thích hợp cho việc truyền dữ liệu
vì trong mạng truyền dữ liệu không đòi hỏi về thời gian thực như thoại, đế sử
dụng ưu điếm của mỗi loại chuyển mạch trên thì trong VoIP kết hợp sử dụng cả
hai loại chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói.

10. II. Các kiểu kết nối sử dụng VoIP
1. Computer to Computer:
Hình 1: Mô hình Máy tính với máy tính (PC to PC)
Máy tính với máy tính (PC to PC) là mô hình phát triển đầu tiên của các
hệ thống truyền thoại qua mạng IP. Trong đó, mỗi máy tính được trang bị các
thiết bị như: Sound Card, Microphone, loa (hoặc là headphone). Chỉ cần người
gọi (Caller) và người nhận (Reciever) sử dụng chung một VoIP Service (Skype,
Viber, Yahoo Messenger…) thì cuộc thoại có thể không bị giới hạn.
Vì dễ dàng sử dụng, không phải trả phí cho các cuộc gọi nên mô hình này
thường được áp dụng trong phạm vi tổ chức, công ty, cá nhân để đáp ứng nhu
cầu liên lạc mà không cần phải cài đặt thêm hệ thống tổng đài nội bộ.

11. 2. Computer to phone:
Hình 2: Mô hình Máy tính với điện thoại (PC to Phone)
Là 1 dịch vụ có phí. Bạn phải trả tiền đế có 1 account + software (VDC,
Evoiz, Netnam...). Với dịch vụ này 1 máy PC có thể kết nối tới 1 máy điện thoại
thông thường ở bất cứ đâu (tuỳ thuộc phạm vi cho phép trong danh sách cácquốc
gia mà nhà cung cấp cho phép). Người gọi sẽ bị tính phí trên lưu lượng cuộc gọi
và khấu trừ vào tài khoản hiện có.
Ưu điểm: đối với các cuộc hội thoại quốc tế, người sử dụng sẽ tốn ít phí
hơn cuộc hội thoại thông qua 2 máy điện thoại thông thường. Chi phí rẻ, dễ lắp
đặt.
Nhược điếm: chất lượng cuộc gọi phụ thuộc vào kết nối Internet + Service
nhà cung cấp.
3. Phone to Phone:
Hình 3: Mô hình Điện thoại với điện thoại (Phone to Phone)

12. Mô hình Phone to Phone là mô hình mở rộng của mô hình PC to Phone,
chỉ khác là thay máy tính bằng điện thoại IP, sử dụng Internet làm phương tiện
liên lạc giữa các mạng PSTN. Tất cả các mạng PSTN đều kết nối với mạng IP
thông qua các Gateway. Tại Gateway phía phát, địa chỉ sẽ được chuyển đổi từ
địa chỉ PSTN sang địa chỉ IP để có thể định tuyến các gói tin đến được mạng
đích. Đồng thời Gateway nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu thoại tương tự
thành dạng số sau đó mã hoá, nén, đóng gói và gửi qua mạng. Gateway ở phía
thu chuyển đổi lại thành địa chỉ PSTN và tín hiệu được giải nén, giải mã chuyển
đổi ngược lại thành tín hiệu tương tự gửi vào mạng PSTN đến đích.
III. Các thành phần trong mạng VoIP:
Các thành phần cốt lõicủa 1 mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server,
IP Network, End User Equipments.
Gateway: là thành phần giúp chuyển đối tín hiệu Analog sang tín hiệu số
(và ngược lại).
• VoIP Gateway: là các Gateway có chức năng làm cầu nối giữa mạng
điện thoại thường (PSTN) và mạng VoIP.
• VoIP GSM Gateway: là các Gateway có chức năng làm cầu nối cho
các mạng IP, GSM và cả mạng Analog.
• VoIP server: là các máy chủ trung tâm có chức năng định tuyến và bảo
mật cho các cuộc gọi VoIP. Trong mạng H.323 chúng được gọi là Gatekeeper.
Trong mạng SIP các Server được gọi là SIP Server.
• Thiết bị đầu cuối (End User Equipments). Softphone và máy tính cá
nhân (PC): bao gồm 1 Headphone, 1 phần mềm và 1 kết nối Internet. Các phần
mềm miễn phí phố biến như Skype, Ekiga, GnomeMeeting, Microsoft
Netmeeting, SlPSet…
• Điện thoại truyền thông với IP adapter: để sử dụng dịch vụ VoIP thì
máy điện thoại thông dụng phải gắn với 1 IP adapter để có thế kết nối với VoIP

13. Server. Adapter là 1 thiết bị có ít nhất 1 cổng RJ11 (đế gắn với điện thoại), RJ45
(để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) và 1 cổng cắm nguồn.
• IP Phone: là các điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP. Các IP Phone
không cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để có thế kết
nối trực tiếp với các VoIP server.
IV. Các định nghĩa liên quan đến VOIP
 VoIP - Voice over Internet Protocol (còn gọi là IP Telephony, Internet
Telephony và Digital Phone) - là hình thức truyền các cuộc đàm thoại qua
Internet hay các mạng IP khác.
 SIP - Session Initiation Protocol (giao thức khởi tạo phiên) - là một giao
thức phát triển bởi IETF MMUSIC Working Group và là tiêu chuẩn đề xuất
cho việc khởi tạo, sửa đổi và chấm dứt một phiên tương tác người dùng bao
gồm các thanh tố đa phương tiện như phim, tiếng nói, tin nhắn nhanh, trò
chơi trực tuyến và thực tại ảo.
 PSTN - Public Switched Telephone Network (mạng chuyển mạch điện
thoại công cộng) - là nơi tập trung các mạng điện thoại chuyển mạch trên thế
giới, cũng tương tự như Internet là nơi tập trung các mạng chuyển mạch gói
IP công cộng trên thế giới.
 ISDN - Integrated Services Digital Network (mạng tích hợp dịch vụ số)
- l một loại hệ thống mạng điện thoại chuyển mạch, được thiết kế để cho phép
truyền ở dạng số (ngược với tương tự) tiếng nói và dữ liệu qua dây điệnthoại
bằng đồng thông thường, đem lại chất lượng và kết quả cao hơn so với các
hệ thống tương tự.
 PBX - Private Branch Exchange (tổng đài chi nhánh riêng - còn gọi là
Private Business Exchange - tổng đài công ty riêng) - là một tổng đài điện
thoại sở hữu bởi công ty tư nhân, ngược với tổng đài được sở hữu bởi công
ty truyền dữ liệu hay công ty điện thoại.

14.  IVR - Trong ngành điện thoại, Interactive Voice Response (phản hồi
tiếng nói tương tác) - là một hệ thống bằng máy tính cho phép người ta,
thường là người gọi điện thoại, chọn từ một bảng chọn dạng tiếng nói hoặc
giao diện khác với một hệ thống máy tính.
 DID - Direct Inward Dialing (quay số vào trực tiếp - còn gọi là DDI ở
châu Âu) là một tính năng được công ty điện thoại cung cấp để sử dụng với
hệ thống PBX của khách hàng, trong đó công ty điện thoại cấp phát một dãy
số, tất cả những số này đều nối với hệ thống PBX của khách hàng.
 RFC - Request for Comments (yêu cầu nhận xét - số nhiều là RFCs) là
một trong một loạt các tài liệu và tiêu chuẩn thông tin Internet được đánh số
được các phần mềm.
V. Những điểm thuận lợi của VoIP so với PSTN.
Khi bạn dùng đường truyền PSTN, bạn phải trả phí thời gian sử dụng cho
nhà cung cấp dịch vụ PSTN (sử dụng càng nhiều bạn phải trả càng nhiều). Thêm
vào đó bạn không thể nói với người khác tại cùng thời điểm.Với kỹ thuật VoIP,
bạn có thế nói chuyện toàn thời gian với người bạn muốn (điềucần thiết là những
người khác cũng phải kết nối Internet tại cùng thời điểm), cho đến khi nào bạn
muốn (không phụ thuộc vào chi phí) và thêm vào đó, bạn có thể nói chuyện với
nhiều người tại cùng một thời điểm.
Trước đây khi dựa vào giao tiếp thoại trên PSTN, trong suốt kết nối giữa
hai điểm, đường kết nối chỉ dành riêng cho bên thực hiện cuộc gọi. Không có
thông tin khác có thể truyền qua đường truyền này mặc dù vẫn thừa lượng băng
thông sẵn dùng.
Nhưng ngày nay, điều đó đã không còn là vấn đề nữa, với sự phát triển
nhanh chóng và được sử dụng rộng rãi của IP, chúng ta đã tiến rất xa trong khả
năng giảm chi phí trong việc hỗ trợ truyền thoại và dữ liệu. Giải pháp tích hợp
thoại vào mạng dữ liệu, và cùng hoạt động bên cạnh với hệ thống PBX hiện tại
hay những thiết bị điện thoại khác đã đơn giản cho việc mở rộng khả năng thoại

15. cho những vị trí ở xa. Traffic thoại thực chất sẽ được mang tự do (free) bên trên
cơ sở hạ tầng và thiết bị phần cứng có sẵn.
VI. Lợi ích của VoIP.
Một trong những tiện ích đáng kế nhất là giá thấp. Vì điện thoại IP truyền
qua tài nguyên Internet nên giá thành rất rẻ so với điện thoại PSTN. Đối với các
công ty, việc chuyển sang dùng VoIP là một giải pháp giúp giảm thiểu cước phí
điện thoại, nhất là điện thoại quốc tế, điện thoại đường dài. Hiện tại trong các
công ty đều tồn tại 2 mạng, mạng điện thoại và mạng máy tính (Intranet +
Intemet). Việc quản lý 2 mạng này độc lập cũng dẫn đến nhiều tốn kém. Nếu
chuyển sang dùng giải pháp VoIP thì công ty sẽ giảm chi phí cho việc quản lý
bảo trì hệ thống mạng thoại và data. Dĩ nhiên các công ty phải chấp nhận một
chi phí ban đầu để mua các TelephoneIP, nhưng chi phí về lâu dài sẽ mang đến
lợi ích đáng kể.
VoIP sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói (Packet - Switching - PS) của
Internet để truyền tải dịch vụ thoại thay vì kỹ thuật chuyến mạch (Circuit -
Switching - CS) như trong mạng điện thoại truyền thống (PSTN - Public
Switched Telephone Network). Vì VoIP sử dụng PS nên nó có nhiều tiện ích mà
PS mang lại so với CS.
Cụ thể, PS cho phép một vài cuộc thoại sử dụng một tài nguyên tương
đương tài nguyên dành cho 1 cuộc thoại CS. Ví dụ một cuộc thoại 10 phút trên
PSTN sử dụng hết liên tục 10 phút truyền thông tin (Transmission) với băng
thông 128Kbps.

16. Nếu dùng VoIP đế thực hiện cùng 1 cuộc thoại trên, thực tế bạn chỉ cần
3.5 phút truyền thông tin với băng thông 64Kbps. Như vậy bạn giải phóng
64Kbps trong 3.5 phút đấy cho người khác và cả 128Kbps cho 6.5 phút còn lại.
Hình dưới đây minh họa sự khác nhau giữa PS và CS.
Hình 4. Sự Khác nhau giữa PS và CS
Để thực hiện được sự hội tụ trên chúng ta cần các thiết bị mới hoặc có
thể thích ứng các thiết bị hiện có (thông qua các adapter), và chúng ta có một
mạng như sau:
Hình 5. Mô hình các thiết bị

17. B. CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG, NHÂN TỐ ẢNH
HƯỞNG VÀ CÁC BỘ GIAO THỨC
I. VoIP hoạt động như thế nào?
Khi nói vào ống nghe hay Microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện
từ, đó là những tín hiệu Analog. Tín hiệu Analog được chuyến sang tín hiệu số
dùng thuật toán đặc biệt để chuyển đổi. Những thiết bị khác nhau có cách chuyển
đổi khác nhau như VoIP Phone hay Softphone, nếu dùng điệnthoại analog thông
thường thì cần một Telephony Adapter (TA). Sau đó giọng nói được số hóa sẽ
được đóng vào gói tin và gởi trên mạng IP.
Trong suốt tiến trình một giao thức như SIP hay H323 sẽ được dùng để
điều khiển (Control) cuộc gọi như là thiết lập, quay số, ngắt kết nối... và RTP thì
được dùng cho tính năng đảm bảo độ tin cậy và duy trì chất lượng dịch vụ trong
quá trình truyền.
1. Số hóa tín hiệu Analog
Biếu diễn tín hiệu tương tự (Analog) thành dạng số (Digital) là công việc
khó khăn. Vì bản thân dạng âm thanh như giọng nói con người ở dạng Analog
do đó cần một số lượng lớn các giá trị Digital đế biểu diễn biên độ (Amplitude),
tần số (Frequency) và pha (Phase), chuyển đổi những giá trị đó thành dạng số
nhị phân (Zero và One) là rất khó khăn, cần thiết cần có cơ chế dùng để thực
hiện sự chuyển đổi này và kết quả của sự phát triển này là sự ra đời của những
thiết bị được gọi là Codec (Coder - Decoder) hay là thiết bị mã hóa và giải mã.
Tín hiệu đện thoại Analog (giọng nói con người) được đặt vào đầu vào
của thiết bị Codec và được chuyển đối thành chuỗi số nhị phân ở đầu ra. Sau đó
quá trình này thực hiện trở lại bằng cách chuyển chuỗi số thành dạng Analog ở
đầu cuối, với cùng qui trình Codec.
Có 4 bước liên quan đến quá trình số hóa (Digitizing) một tín hiệu tương
tự (Analog):
- Lấy mẫu (Sampling)

18. - Lượng tử hóa (Quantization)
- Mã hóa (Encoding)
- Nén giọng nói (Voice Compression)
Multiplexing: ghép kênh là qui trình chuyển một số tín hiệu đồng thời qua
một phương tiện truyền dẫn.
PAM (Pulse - Amplitude Modulation) - điều chế biên độ xung.
TDM (Time Division Multiplexing) - Ghép kênh phân chia theo thời
gian: phân phối khoảng thời gian xác định vào mỗi kênh, mỗi kênh chiếm đường
truyền cao tốc trong suốt một khoảng thời gian theo định kì.
FDM (Frequency Division Multiplexing) - Ghép kênh phân chia theo tần
số: mỗi kênh được phân phối theo một băng tần xác định, thông thường có bề
rộng 4Khz cho dịch vụ thoại.
PCM (Pulse Code Modulation) - Điều chế theo mã: là phương pháp thông
dụng nhất chuyển đổi các tín hiệu Analog sang dạng Digital (và ngược lại) để có
thế vận chuyển qua một hệ thống truyền dẫn số hay các quá trình xử lý số. Sự
biến đổi này bao gồm 3 tiến trình chính: lấy mẫu, lượng tử hoá, mã hoá. Tiến
trình này hoạt động như sau:
Giai đoạn đầu tiên của PCM là lấy mẫu các tín hiệu nhập (tín hiệu đi vào
thiết bị số hoá), nó tạo ra một tuần tự các mẫu Analog dưới dạng chuỗi PAM.
Các mẫu PAM có dãi biên độ nối tiếp nhau, sau đó phân chia dải biên độ này
thành một số giới hạn các khoảng. Tất cả các mẫu với các biên độ nào đó nếu
mẫu nào rơi vào một khoảng đặc biệt nào thì được gán cùng mức giá trị của
khoảng đó. Công việc này được gọi là “lượng tử hoá”. Cuối cùng trong bộ mã
hoá, độ lớn của các mẫu được lượng tử hoá được biểu diễn bởi các mã nhị phân.

19. 2. Lấy mẫu (Sampling)
Hình 6. Sơ đồ lấy mẫu
Tín hiệu âm thanh trên mạng điệnthoại cóphổ năng lượng đạt đến10Khz.
Tuy nhiên, hầu hết năng lượng đều tập trung ở phần thấp hơn trong dải này. Do
đó để tiết kiệm băng thông trong các hệ thống truyền được ghép kênh theo FDM
và cả TDM. Các kênh điện thoại thường giới hạn băng tần trong khoảng từ 300
đến 3400Hz. Tuy nhiên trong thực tế sẽ có một ít năng lương nhiễu được chuyển
qua dưới dạng các tần số cao hơn tần số hiệu dụng 3400Hz.
Do đó phổ tần số có thể được mở rộng đến 4Khz, theo lý thuyết Nyquist:
khi một tín hiệu được lấy mẫu đồng thời ở mỗi khoảng định kì và có tốc độ ít
nhất bằng hai lần phổ tần số cao nhất, sau đó những mẫu này sẽ mang đủ thông
tin để cho phép việc tái tạo lại chính xác tín hiệu ở thiết bị nhận. Với phố tần số
cao nhất cho thoại là 4000Hz hay 8000 mẫu được lấy trong một giây, khoảng
cách giữa mỗi mẫu là 125 micro giây.

20. 3. Lượng tử hoá (Quantization)
Hình 7. Sơ đồ lượng tử hóa
Tiến trình kế tiếp của số hóa tín hiệu tuần tự là biểu diễn giá trị chính xác
cho mỗi mẫu được lấy. Mỗi mẫu có thế được gán cho một giá trị số, tương ứng
với biên độ (theo chiều cao) của mẫu.
Sau khi thực hiện giới hạn đầu tiênđối với biên độtương ứng với dải mẫu,
đến lượt mỗi mẫu sẽ được so sánh với một tập họp các mức lượng tử và gán vào
một mức xấp xỉ với nó. Qui định rằng tất cả các mẫu trong cùng khoảng giữa hai
mức lượng tử được xem có cùng giá trị. Sau đó giá trị gán được dùng trong hệ
thống truyền. Sự phục hồi hình dạng tín hiệu ban đầu đòi hỏi thực hiện theo
hướng ngược lại.
4. Mã hóa (Encoding)
Hình 8. Sơ đồ mã hóa

21. Mỗi mức lượng tử được chỉ định một giá trị số 8 bit, kết họp 8 bit có 256
mức hay giá trị. Qui ước bit đầu tiên dùng để đánh dấu giá trị âm hoặc dương
cho mẫu.
Bảy bít còn lại biểu diễn cho độ lớn: bit đầu tiên chỉ nữa trên hay nữa dưới
của dãy, bit thứ hai chỉ phần tư trên hay dưới, bit thứ 3 chỉ phần tám trên hay
dưới và cứ thế tiếp tục.
Ba bước tiến trình này sẽ lặp lại 8000 lần mỗi giây cho dịch vụ kênh điện
thoại. Dùng bước thứ tư là tùy chọn để nén hay tiết kiệm băng thông. Với tùy
chọn này thí một kênh có thế mang nhiều cuộc gọi dồng thời.
5. Nén giọng nói (Voice Compression)
Mặc dù kỹ thuật mã hóa PCM 64 Kps hiện hành là phương pháp được
chuẩn hóa, nhưng có vài phương pháp mã hóa khác được sử dụng trong những
ứng dụng đặc biệt. Các phương pháp này thực hiện mã hóa tiếng nói với tốc độ
nhỏ hơn tốc độ của PCM, nhờ đó tận dụng được khả năng của hệ thống truyền
dẫn số. Chắc hẳn, cách mã hóa tốc độ thấp này sẽ bị hạn chế về chất lượng, đặt
biệt là nhiễu và méo tần số.
Một số ví dụ hệ thống mã hóa tiếng nói tốc độ thấp:
CVSD (Continuously Variable Slope Delta Modulaton) Kỹ thuật này là
một dẫn xuất của điều chế delta, trong đó một bit đơn dùng để mã hóa mồi mẫu
PAM hoặc lớn hơn hoặc nhỏ hơn mẫu trước đó. Vì không hạn chế bởi 8 bit, mã
hóa có thế họat đông ở tốc độ khác nhau vào khoảng 20 Kps.
ADPCM (Adaptive Differential PCM): Kỹ thuật này là một dẫn xuất của
PCM chuẩn, ở đó sự khác biệt giữa các mẫu liên tiếp nhau được mã hóa, thay vì
tất cả các mẫu điều được mã hóa, được truyền trên đường dây. CCITT có đề nghị
một chuẩn ADPCM 32 Kps, 24 Kps, 16Kbs cho mã hóa tiếng nói.
Chuẩn PCM thì cũng được biết như chuẩn ITU G.711
- Tốc độ G.711: 64 K ps = (2 * 4 kHz)* 8 bit/mẫu
- Tốc độ G.726: 32 K ps = (2 * 4 kHz)*4 bit/mẫu

22. - Tốc độ G.726: 24 K ps = (2 * 4 kHz)*3 bit/mẫu
- Tốc độ G.726: 16 K ps = (2 * 4 kHz)*2 bit/mẫu
Packetizing Voice
Hình 9. Sơ đồ nén giọng nói
Mỗi một khi giọng nói đã được số hoá và được nén lại, nó phải được chia
thành những phần nhỏ, để đặt vào gói IP, VoIP thì không hiệu quả cho những
gói tin nhỏ, trong khi những gói tin lớn thì tạo ra nhiều độ trễ, do ảnh hưởng của
vài loại Header mà kích thước của dữ liệuthoại (Voice Data) cũng sẽ ảnh hưởng.
Ví dụ Header của IP, UDP, RTP là 40 byte, nếu gói tin Voice cũng chỉ khoảng
40 byte thì hoàn toàn không hiệu quả, kích thước gói tin lớn nhất có thế trong
môi trường Ethernet là 1500 byte, dùng 40 byte cho Header còn lại 1460 byte có
thể sử dụng cho phần dữ liệu thoại, tương đương với 1460 mẫu (Samples) không
được nén hay thời gian để đặt phần dữ liệu vào gói tin. Nếu gói bị mất nhiều hay
đến đích không đúng thứ tự sẽ làm cho cuộc thoại bị ngắt quãng.
Thông thường, cần khoảng 10us đến 30us (trung bình là 20us) đế đặt dữ
liệu thoại vào bên trong gói tin, ví dụ phần dữ liệu thoại (Voice Data) vơí kích
thước 160 byte không nén cần khoảng 20us để đặt phần dữ liệu thoại vào bên
trong gói tin.
Số lượng dữ liệu thoại bên trong gói tin cần cân bằng giữa sự hiệu quả
trong sử dụng băng thông và chất lượng của cuộc thoại.
II. Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng thoại
trên VoIP.
Chất lượng của âm thanh được khôi phục qua mạng điện thoại là mục tiêu
cơ bản của dịch vụ, mặc dù các chỉ tiêu chuẩn đã được ITU phát triển. Có 3 nhân
tố có thể ảnh hưởng sâu sắc tới chất lượng của dịch vụ thoại:

23. 1. Trễ:
Hai vấn đề gây ra bởi sự trễ đầu cuối trong một mạng thoại là tiếng vang
và chồng tiếng. Tiếng vang trở thành vấn đề khi trễ vượt quá 50ms. Đây là một
vấn đề chất lượng đáng kể, nên các hệ thống VoIP phải kiếm soát và cung cấp
các phương tiện loại bỏ tiếng vang. Hiện tượng chồng tiếng (giọng người này
gối lên giọng người kia) trở nên đáng kế nếu trễ một chiều (One - Way Delay)
lớn hơn 250ms.
2. Sự biến thiên độ trễ (Jitter):
Jitter là sự biến thiên thời gian trễ gây nên bởi sự trễ đường truyền khác
nhau trên mạng. Loại bỏ Jitter đòi hỏi thu thập các gói và giữ chúng đủ lâu để
cho phép các gói chậm nhất đến để được phát lại (Play) đúng thứ tự, làm cho sự
trễ tăng lên.
3. Mất gói:
Mạng IP không thể cung cấp một sự bảo đảm rằng các gói tin sẽ được
chuyển tới đích hết. Các gói sẽ bị loại bỏ khi quá tải và trong thời gian tắc nghẽn.
Truyền thoại rất nhạy cảm với việc mất gói, tuy nhiên, việc truyền lại gói của
TCP thường không phù hợp. Các cách tiếp cận được sử dụng để bù lại các gói
mất là thêm vào cuộc nói chuyện bằng cách phát (Play) lại gói cuối cùng và gửi
đi thông tin dư. Tuy thế, sự tốn thất gói trên 10% nói chung là không chấp nhận
được.
Sự duy trì chất lượng thoại chấp nhận được bất chấp sự thay đổi trong
hoạt động của mạng (như tắc nghẽn hay mất kết nối) đạt được nhờ những kỹ
thuật như nén tiếng, triệt im lặng. Một số sự phát triển trong những năm 90, nhất
là trong xử lý tín hiệu số, các chuyển mạch mạng chất lượng cao đã được phối
họp để hổ trợ và khuyến khích công nghệ thoại trên mạng dữ liệu.
Quá trình tiền xử lý bằng phần mềm của cuộc điện đàm cũng có thế được
sử dụng đế tối ưu hoá chất lượng âm thanh. Một kỹ thuật được goi là triệt im
lặng sẽ xác định mỗi khi có một khoảng trống trong lời thoại và loại bỏ sự truyền

24. các khoảng nghỉ, hơi thở, và các khoảng im lặng khác. Điều đó có thế lên tới 50-
60% thời gian của một cuộc gọi, giúp tiết kiệm băng tần đáng kể. Bởi lẽ sự thiếu
các gói được hiểu là sự im lặng hoàn toàn ở đầu ra, một chức năng khác được
yêu cầu ở đầu nhận để bổ sung các tiếng động ở đầu ra.
III. Các giao thức của VoIP (VoIP Protocols).
VoIP cần 2 loại giao thức: Signaling Protocol và Media Protocol.
Signaling Protocol điều khiển việc cài đặt cuộc gọi. Các loại Signalin
Protocols bao gồm: H.323, SIP, MGCP, Megaco/H.248 và các loại giao thức
dùng riêng như UNISTIM, SCCP, Skype, CorNet-IP….
Media Protocols: điều khiển việc truyền tải Voice Data qua môi trường
mạng IP. Các loại Media Protocols như: RTP (Real - Time Protocol), RTCP
(RTP Control Protocol), SRTP (Secure Real-Time Transport Protocol), và
SRTCP (Secure RTCP).
Signaling Protocolnằm ở tầng TCP vì cần độ tin cậy cao, trong khi Media
Protocol nằm trong tầng UDP.
Các nhà cung cấp có thể sử dụng các giao thức riêng hay các giao thức
mở rộng dựa trên nền của 1 trong 2 giao thức tiêu chuẩn quốc tế là H.323 và SIP.
Ví dụ Nortel sử dụng giao thức UNISTIM (Unified Network Stimulus) Cisco
sử dụng giao thức SCCP (Signaling Connection Control Part) những giao thức
riêng này gây khó khăn trong việc kết nối giữa các sản phấm của các hãng khác
nhau.
1. Bộ giao thức H.323:
a. Giới thiệu về H.323
Giao thức H.323 là chuẩn do ITU-T phát triển cho phép truyền thông đa
phương tiệnqua cáchệ thống dựa trênmạng chuyển mạch gói. Tiêu chuẩn H.323
bao gồm báo hiệu và điều khiển cuộc gọi, truyền và điều khiển đa phương tiện
và điều khiển băng thông cho hội nghị điểm - điểm và đa điểm.

25. b. Chồng giao thức
Bộ giao thức H.323 bao gồm 1 loạt các giao thức như:
- H.225: Báo hiệu cuộc gọi.
- H.245: khuyến nghị về báo hiệu điềukhiển truyền thông đa phương tiện.
- Bộ mã hóa/giải mã tín hiệu thoại:
+ G.711: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 64 Kbps.
+ G.722: Mã hóa audio 7 kHz thành các luồng 48, 56 hoặc 64
Kbps. Chất lượng cao nhưng chiếm nhiều băng thông.
+ G.723.1: Mã hóa 3.4 kHz cho viễn thông ở 5.3 Kbps và 6.4 kbps.
+ G.728: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 16 Kbps.
+ G.729: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 8 Kbps.
- Bộ mã hóa/giải mã tín hiệu video:
+ H.261: Chuẩn mã hóa/giải mã Video cho dải băng thông 64
Kbps.
+ H.263: Chuẩn mã hóa/giải mã Video xen kẽ cho thông tin có lỗi
bít thấp. Chuẩn H.263 giải quyết được việc thể hiện trực tiếp độ phân giải
tự nhiên và độ phân giải cao.
- T.120: Các chuẩn cho các ứng dụng chia sẽ số liệu.
+ Chuẩn T.124 - Điều khiển phiên làm việc.
+ Chuẩn T.126 - Chuẩn cho phép chia sẻ ảnh tĩnh
+ Chuẩn T.127 - Cho phép trao đổi các tệp tin Binary

26. c. Các thành phần trong hệ thống
H.323
Hình 10. Sơ đồ các thành phần trong giao thức H.323
Có 4 thành phần cơ bản trong một hệ thống mạng H.323 để thiết lập
cuộc gọi qua mạng IP:
- Thiết bị đầu cuối (Terminals)
- Gateway
- Gatekeeper
- Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU – Multipoint Control Unit)
d. Cách thức hoạt động
Người ta chia một cuộc gọi làm 5 giai đoạn gồm:
 Giai đoạn 1 - Thiết lập cuộc gọi: trong giai đoạn này các phần tử
trao đổi với nhau các bản tin được định nghĩa trong khuyến cáo H.255.0 theo
một trong các thủ tục:

27.  Cả hai thiết bị đầu cuối đều không đăng ký với Gatekeeper: hai
thiết bị đầu cuối trao đổi trực tiếp với nhau.
 Cả hai thuê bao đều đăng ký tới một Gatekeeper: có 2 tình
huống xảy ra là Gatekeeper chọn phương thức truyền báo hiệu trực tiếp
giữa 2 thuê bao hoặc báo hiệu cuộc gọi được định tuyến qua Gatekeeper.
 Chỉ có một trong hai thuê bao có đăng ký Gatekeeper: báo hiệu
cuộc gọi được truyền trực tiếp giữa hai thuê bao.
Khi cuộc gọi đó có sự chuyển tiếp từ mạng PSTN sang mạng IP hoặc
ngược lại thì phải thông qua Gateway. Về cơ bản có thể phân biệt cuộc gọi qua
Gateway thành 2 loại: cuộc gọi từ một thuê bao điện thoại vào mạng IP và cuộc
gọi từ một thuê bao trong mạng IP ra một thuê bao trong mạng PSTN.
 Giai đoạn 2 – Thiết lập kênh điều khiển: trong giai đoạn 1, sau
khi trao đổi tín hiệu thiết lập cuộc gọi, các đầu cuối sẽ thiết lập kênh điều khiển
H.245. Kênh điều khiển này có thể do thuê bao bị gọi hoặc thuê bao gọi thiết
lập. Trong trường hợp không nhận được tín hiệu kết nối hoặc một đầu cuối gửi
tín hiệu kết thúc thì kênh điều khiển H.245 sẽ bị đóng.
 Giai đoạn 3 - Thiết lập kênh truyền thông ảo: Sau khi trao đổi
khả năng (tốc độ nhận tối đa, phương thức mã hóa), thủ tục điều khiển kênh
H.245 sẽ thực hiện việc mở kênh logic H.225 để truyền thông tin. Sau khi mở
kênh logic thì mỗi đầu cuối truyền tín hiệu để xác định thông số truyền.
 Giai đoạn 4 - Dịch vụ:
 Độ rộng băng tần: Độ rộng băng tầng của một cuộc gọi được
Gatekeeper thiết lập trong thời gian thiết lập trao đổi. Một đầu cuối phải
chắc chắn rằng tổng tất cả luồng truyền/nhận âm thanh và hình ảnh đều
phải nằm trong độ rộng băng tần đã thiết lập.
 Trạng thái: Để giám sát trạng thái hoạt động của đầu cuối,
Gatekeeper liên tục trao đổi tín hiệu với các đầu cuối do nó kiểm soát.

28. Khoảng thời gian đều đặn giữa các lần trao đổi lớn hơn 10 giây và giá trị
này do nhà sản xuất quyết định.
Trong khoảng thời gian diễn ra cuộc gọi, một đầu cuối hoặc Gatekeeper
có thể đều đặn hỏi trạng thái từ đầu cuối bên kia bằng cách gửi tín hiệu yêu
cầu. Đầu cuối nhận được tín hiệu sẽ đáp trả trạng thái hiện thời.
 Giai đoạn 5 - Kết thúc cuộc gọi: Một thiết bị đầu cuối có thể kết
thúc cuộc gọi theo các bước của thủ tục sau:
 Bước 1: Dừng truyền luồng tín hiệu video khi kết thúc truyền
một ảnh, sau đó đóng tất cả các kênh logic phục vụ truyền video.
 Bước 2: Dừng truyền dữ liệu và đóng tất cả các kênh logic
dùng để truyền dữ liệu.
 Bước 3: Dừng truyền audio sau đó đóng tất cả các kênh logic
dùng để truyền audio.
 Bước 4: Truyền tín hiệu trên kênh điều khiển H.245 để báo
cho thuê bao đầu kia biết nó muốn kết thúc cuộc gọi. Sau đó nó dừng
truyền các bản tin H.245 và đóng kênh điều khiển H.245.
 Bước 5: Nó sẽ chờ nhận tín hiệu kết thúc từ thuê bao đầu kia
và sẽ đóng kênh điều khiển H.245.
 Bước 6: Nếu kênh báo hiệu cuộc gọi đang mở, thì nó sẽ truyền
đi tín hiệu ngắt sau đó đóng kênh báo hiệu.
 Bước 7: Nó cũng có thể kết thúc cuộc gọi theo các thủ tục sau:
Một đầu cuối nhận tín hiệu kết thúc mà trước đó nó không truyền đi tín
hiệu yêu cầu, nó sẽ lần lượt thực hiện các bước từ 1 đến 6 ở trên chỉ bỏ
qua bước 5.
Trong một cuộc gọi không có sự tham gia của Gatekeeper thì chỉ cần
thực hiện các bước từ 1 đến 6. Nhưng trong cuộc gọi có sự tham gia của
Gatekeeper thì cần có hoạt động giải phóng băng tần. Vì vậy sau khi thực hiện

29. các bước từ 1 đến 6, mỗi đầu cuối sẽ truyền tín hiệu tới Gatekeeper. Sau đó
Gatekeeper sẽ có tín hiệu đáp trả. Sau đó đầu cuối sẽ không gửi tín hiệu tới
Gatekeeper nữa và khi đó cuộc gọi kết thúc.
2. Bộ giao thức SIP.
a. Giới thiệu giao thức SIP
Giao thức khởi tạo phiên SIP (Session Initiation Protocol) là giao thức
thuộc lớp ứng ụng dùng để khởi tạo, hiệu chỉnh và kết thúc cuộc gọi.
SIP là một thành phần được sử dụng chung với các giao thức khác để tạo
thành hệ thống đa phương tiện hoàn chỉnh. Hai giao thức thường được sử dụng
chung với SIP là giao thức vận chuyển thời gian thực RTP (Real-time Transport
Protocol) và giao thức đặc tả phiên SDP (Session Description Protocol).
Các chức năng cơ bản của SIP bao gồm:
• Định vị người sử dụng: xác định hệ thống đầu cuối mà người dùng
sử dụng cho truyền thông.
• Tính sẵn có của người sử dụng: xem người sử dụng có sẵn sàng để
giao tiếp không.
• Khả năng người sử dụng: xác định các phương tiện truyền thông
và các tham số cho các phương tiện sử dụng.
• Khởi tạo phiên: báo chuông, thiết lập các thông số phiên.
• Quản lý phiên: bao gồm việc chuyển đổi và kết thúc một phiên,
thay đổi các thông số phiên và yêu cầu các dịch vụ.
b. Các thành phần của SIP
Giao thức SIP gồm hai thành phần chính là:
- Đại lý trạm người dùng (User Agent)
- Máy chủ mạng (Network Server)

30.  User Agent
User Agent bao gồm hai loại: User Agent Client và User Agent Server.
Để dễ hiểu, ta có thể định nghĩa User Agent (UA) là một ứng dụng mà có thể
khởi tạo, chấp nhận và kết thúc một cuộc gọi trong một phiên kết nối. Khi UA
khởi tạo cuộc gọi bằng việc gửi bản tin yêu cầu INVITE thì UA sẽ đóng vai trò
là một client. Ngược lại UA nhận bản tin yêu cầu thì nó lại có vai trò là một
server. Trong một phiên kết nối của SIP, UA thường tồn tại trên các máy user
dưới dạng các ứng dụng như PC cài softphone.
User Agent Client (UAC) có nhiệm vụ gửi bản tin yêu cầu để khởi tạo
phiên kết nối. User Agent Server (UAS) có nhiệm vụ nhận bản tin yêu cầu, sau
đó xử lý bản tin yêu cầu này và cuối cùng là gửi bản tin phản hồi về nơi đã phát
bản tin yêu cầu đến cho nó. Một thiết bị đầu cuối trong mạng SIP vừa có thể là
UAC và vừa có thể là UAS.Tuy nhiên nó chỉ có thể đảm nhiệm một chức năng
duy nhất trong một quá trình giao dịch. Tùy thuộc vào việc nhận hay là gửi bản
tin yêu cầu mà nó có thể là UAC hoặc UAS.
 Máy chủ mạng (Network Server)
Máy chủ mạng bao gồm:
• Máy chủ ủy quyền (Proxy Server): là một thực thể trung gian có nhiệm vụ
nhận các bản tin yêu cầu SIP, gửi lại bản tin đáp ứng về nơi đã gửi bản tin
yêu cầu và cuối cùng là forward bản tin yêu cầu này đến UAS hoặc một
Server khác. Như vậy, Proxy Server vừa là một UAC vừa là một UAS.
Khi nó nhận bản tin yêu cầu từ một UAC thì nó đóng vai trò như một
UAS. Ngược lại, khi nó forward bản tin yêu cầu mà nó nhận được thì nó
lại là một UAC.
• Máy chủ chuyển đổi địa chỉ (Redirect Server): là một thực thể có nhiệm
vụ nhận bản tin yêu cầu và đáp ứng lại bằng một bản tin 3XX. Bản tin này
sẽ chứa danh sách các vị trí có thể có của phía bị gọi. UAC hoặc Proxy sẽ
căn cứ vào danh sách địa chỉ này để trực tiếp liên lạc mà không cần phải
thông qua Redirect Server.

31. • Máy chủ định vị (Location Server): là phần mềm định vị thuê bao, cung
cấp thông tin về những vị trí có thể của thuê bao bị gọi cho các phần mềm
máy chủ ủy quyền và máy chủ chuyển đổi địa chỉ, lưu thông tin trạng thái
hiện tại của người dùng trong mạng SIP.
• Máy chủ đăngký (Register Server):Register Server có nhiệm vụ nhận bản
tin đăng kí từ phía user. Trong bản tin đăng kí này sẽ có username,
password, IP address hoặc SIP URI và các thông tin này sẽ được Register
Server lưu lại trong một vùng cơ sở dữ liệu của Location Server.
c. Bản tin SIP
Bản tin SIP có thể chia ra làm hai loại chính là: yêu cầu và đáp ứng.
Bản tin yêu cầu (Request): được gửi từ client tới server. Có 6 kiểu bản tin
yêu cầu cho phép UA và proxy có thể xác định người dùng, khởi tạo, sử đổi, hủy
một phiên.
Bản tin INVITE: yêu cầu thiết lập cuộc gọi bằng cách mời đầu cuối khác
tham gia. Một response thành công có giá trị 200 được trả lại các thông số mà
người được gọi chấp nhận trong phiên media.
Bản tin ACK: xác nhận rằng client đã nhận được bản tin trả lời của bản
tin INVITE. ACK chỉ được sử dụng kèm với bản tin INVITE. ACK được gửi từ
đầu cuối đến đầu cuối cho response 200 OK. ACK cũng có thể chứa phần thân
bản tin với mô tả phiên cuối cùng nếu bản tin INVITE không chứa.
Bản tin OPTIONS: UA sử dụng yêu cầu này để truy vấn tới server về khả
năng của nó.
Bản tin BYE: UA sử dụng bản tin này để yêu cầu kết thúc cuộc gọi đã
được thiết lập trước đó.
Bản tin CANCEL: cho phép client và server hủy một yêu cầu nằm trong
hàng đợi, ví dụ như INVITE. Nó không ảnh hưởng tới yêu cầu đã hoàn thành
trước đó mà server đã gửi trả.

32. Bản tin REGISTER: Một client sử dụng REGISTER để yêu cầu đăng kí
vị trí của người dùng với SIP server.
Bản tin đáp ứng (Response): server gửi bản tin SIP đáp ứng (SIP response)
tới client để báo về trạng thái của SIP request mà client gửi trước đó. Các SIP
response được đánh số từ 100đến 699, được chia thành các lớp nghĩa khác nhau.
Provisional (1xx): Bản tin này dùng để chỉ thị tiến trình nhưng không kết
thúc giao dịch SIP (tìm kiếm, rung chuông, xếp hàng).
Final (2xx, 3xx, 4xx, 5xx, 6xx): Bản tin này chỉ thị kết thúc giao dịch SIP.
• 1xx: trả lời thông tin,đã nhận yêu cầu và đang tiếp tục xử lý yêu cầu. Tìm
kiếm, rung chuông, xếp hàng đợi, nó được phát khi quá trình xử lý chưa
thể kết thúc ngay được. Phía phát cần phải dừng quá trình truyền các yêu
cầu khi nhận được bản tin này.
• 2xx: Các yêu cầu được xử lýthành công (nhận, hiểu và đã được tiếpnhân).
• 3xx: trả lời chuyển hướng, cần tiến hành thêm các hoạt động để có thể
đáp ứng được các yêu cầu.
• 4xx: lỗi do yêu cầu, các yêu cầu sai cú pháp hoặc không đáp ứng đúng
yêu cầu của Server.
• 5xx: lỗi server, server gặp sự cố và không đáp ứng được các yêu cầu hợp
lệ.
• 6xx: lỗi toàn cục, các yêu cầu không để được đáp ứng tại bất kì server
nào.
d. Cơ chế hoạt động của SIP

33. Hình 11. Cơ chế hoạt động của SIP
SIP là mô hình mạng sử dụng kiểu kết nối 3 hướng (3 Way Handshake
Method) trên nền TCP. Ví dụ trên, ta thấy 1 mô hình SIP gồm 1 Proxy và 2 end
points. SDP (Session Description Protocol) được sử dụng để mang gói tin về
thông tin cá nhân (ví dụ như tên người gọi). Khi Bob gửi 1 INVITE cho Proxy
Server với 1 thông tin SDP. Proxy Server sẽ đưa yêu cầu này đến máy của Alice.
Nếu Alice đồng ý, tín hiệu “OK” sẽ được gửi thông qua định dạng SDP đến Bob.
Bob phản ứng lại bằng 1 “ACK” - tin báo nhận. Sau khi “ACK” được nhận, cuộc
gọi sẽ bắt đầu với giao thức RTP/RTCP. Khi cuộc điện đàm kết thúc, Bob sẽ gửi
tín hiệu “Bye” và Alice sẽ phản hồi bằng tín hiệu “OK”. Khác với H.232, SIP
không có cơ chế bảo mật riêng. SIP sử dụng cơ chế thẩm định quyền của HTTP
(HTTP Digest Authentication), TLS, IPSec và S/MIME (Secure Multipurpose
Internet Mail Extension) cho việc bảo mật dữ liệu.
3. So sánh giữa H.323 và SIP

34. H.323 SIP
Nguồn gốc ITU-T IETF
Quan hệ mạng Ngang cấp Ngang cấp
Khởi điểm Kế thừa Q.931, Q.SIG Kế thừa cấu trúc HTTP
Đầu cuối H.323 SIP
Server H.323 Gatekeeper
- Proxy Server
- Redirect Server
- Location Server
- Registrar Servers
Khuôn dạng Nhị phân Text, UTF-8
Trễ thiết lập cuộc gọi 6-7 RTT hoặc hơn 1,5 RTT
Giám sát trạng thái
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 mở rộng và giảm
độ tin cậy
Có 2 lựa chọn:
- Trong thời gian thiết
lập cuộc gọi.
- Suốt thời gian cuộc
gọi
Báo hiệu quảng bá Không Có hỗ trợ
Bảo mật
Chỉ đăng ký khi trong
mạng có Gatekeeper,
xác nhận và mã hóa theo
chuẩn H.235
Đăng ký tại Registrar
Server, có xác nhận đầu
cuối và mã hóa.
Định vị đầu cuối và
định tuyến cuộc gọi
Định vị đầu cuối sử
dụng E.164 hoặc tên ảo
Dùng SIP URL để đánh
địa chỉ. Định tuyến nhờ

35. H.323 và phương pháp
ánh xạ địa chỉ nếu trong
mạng có Gatekeeper.
Chức năng định tuyến
do Gatekeeper đảm
nhiệm.
sử dụng Redirect và
Location Server.
Tính năng thoại
Được thiết kế nhằm hỗ
trợ rất nhiều tính năng
hội nghị, kể cả thoại,
hình ảnh và dữ liệu,
quản lý tập trung nên có
thể gây tắc nghẽn ở
Gatekeeper.
Hỗ trợ các tính năng
của cuộc gọi cơ bản
Khả năng mở rộng Hạn chế Dễ dàng
C.TÍNH BẢO MẬT VÀ HƯỚNG KHẮC PHỤC
I. Tính bảo mật của VoIP.
VoIP được đưa vào sử dụng rộng rãi khi công nghệ tích hợp giọng nói và
dữ liệu phát triển. Do sử dụng chung các thành phần thiết bị chung với môi
trường truyền dữ liệu mạng (Data Network), VoIP cũng chịu chung với các vấn
đề về bảo mật vốn có của mạng data. Những bộ giao thức mới dành riêng của
VoIP ra đời cũng mang theo nhiều vấn đề khác về tính bảo mật.
Nghe lén cuộc gọi (Eavesdropping of Phone Conversation): nghe lén qua
công nghệ VoIP càng có nguy cơ cao do có nhiều node trung gian trên đường
truyền giữa 2 người nghe và người nhận. Kẻ tấn công có thể nghe lén được cuộc
gọi bằng cách tóm lấy các gói tin IP đang lưu thông qua các node trung gian. Có

36. khá nhiều công cụ miễn phí và có phí kết hợp với các card mạng hỗ trợ chế độ
pha tạp (Promiscuous Mode) giúp thực hiện được điều này như Cain & Abel,
Ethreal, VoMIT.
Truy cập trái phép (Unauthorized Access Attack): kẻ tấn công có thể xâm
phạm các tài nguyên trên mạng do nguyênnhân chủ quan của các Admin. Nếu
các mật khẩu mặc định của các Gateway và Switch không được đối thì kẻ tấn
công có thể lợi dụng để xâm nhập. Các switch cũ vẫn còn dùng Telnet để truy
cập từ xa, và Dear-Text Protocolcó thể bị khai thác 1 khi kẻ tấn công có thể Sniff
được các gói tin. Với các Gateway hay Switch sử dụng giao diện Web Server
(Web Server Interface) cho việc điều khiến từ xa (Remote Control) thì kẻ tấn
công có thế tóm các gói tin HTTP trong mạng nội bộ đế lấy các thông tin nhạy
cảm này thì kẻ tấn công còn có thế sử dụng kỹ thuật ARP Cache Poisoning để
tóm lấy các gói tin đang lưu chuyến trong 1 mạng nội bộ Caller ID spoofing
ICaller ID là 1 dịch vụ cho phép user có thế biết được số của người gọi đến.
Caller ID Spoofing là kỹ thuật mạo danh cho phép thay đối số ID của người gọi
bằng những con so do user đặt ra. So với mạng điện thoại truyền thống, thì việc
giả mạo số địên thoại VoIP dễ hơn nhiều, bởi có khá nhiều công cụ và website
cho phép thực hiện điều này ví dụ như: www.spooftel.com, www.telespoof.com,
www.callnotes.net, www.spoofcard.com.
II. Hưóng khắc phục và biện pháp giải quyết.
Việc mã hoá cácgói tin theo công nghệ IPSec sẽ giúp tránh được cáccuộc
nghe lén. Công nghệ SRTP đang dần thay thế cho RTP để bảo vệ các tín hiệu âm
thanh và hình ảnh lưu thông trên mạng.
Đối với Gateway và Switch, công nghệ SSH nên được thay thế cho Clear-
Text Protocol, và HTTPs nên được dùng thay cho HTTP, và tốt nhất là các mật
khẩu mặc định nên được thay đổi một khi hệ thống được triển khai. Việc nâng
cấp hệ thống định kỳ cũng nên được xem xét một cách chính đáng.
Mô hình mạng trong công ty có sử dụng VoIP cần phải được xem xét. Vấn đề
tốt nhất có thế làm là phân chia các máy sử dụng VoIP và data ra làm 2 mạng

37. khác nhau. Đối với các Voice Gateway (nơi có sự nối ghép giữa PSTN và IP)
cần phải chặn các gói SIP, H.323 hoặc bất cứ gói dữ liệu nào được gửi đến từ
mạng Data.
Việc mã hoá các gói tin tại Router và Gateway sử dụng IPSec là 1 lựa
chọn tốt cho việc bảo mật.
Không nên sử dụng Softphone khi mà vấn đề về Virus và Worm đang một
ngày một đáng quan tâm. Liên tục nâng cấp phần mềm nếu hãng phần mềm cung
cấp các bản vá cho hệ điều hành thì bạn nên cài đặt chúng ngay lập tức. Việc đó
sẽ ngăn chặn được cáctấn công đang lợi dụng yếu điếm trong lỗ hỏng phần mềm.
Sử dụng và cập nhật phần mềm chống virus - phần mềm chống virus có
thể nhận ra và bảo vệ máy tính chống lại các virus đã được định nghĩa. Mặc dù
vậy kẻ tấn công luôn tìm mọi cách đế viết ra các virus mới, chính vì vậy bạn phải
thường xuyên cập nhật phần mềm virus.
Tận dụng triệt đế các tùy chọn bảo mật - Nhiều nhà cung cấp có thế cung
cấp dịch vụ cho phép mã hóa. Nếu công việc của bạn liên quan đến nhiều vấn đề
riêng tư và bảo mật thì cũng nên cân nhắc đến các tùy chọn có sẵn này.
Cài đặt và kích hoạt tường lửa - tường lửa có thế ngăn chặn nhiều kiếu
xâm nhập bằng việc khóa lưu lượng nguy hiểm trước khi chúng xâm nhập vào
máy tính của bạn.
Đánh giá các thiết lập bảo mật - cả máy tính của bạn và các thiết bị phần
mềm VoIP cung cấp nhiều tính năng khác nhau có thế trang bị cho yêu cầu của
bạn. Mặc dù vậy, việc cho phép các tính năng cụ thể có thể để lại cho bạn nhiều
lỗ hổng dễ bị tấn công. Vì vậy vô hiệu hóa một số tính năng nếu bạn cảm thấy
không cần thiết. Kiếm tra các thiết lập của bạn, thiết lập bảo mật riêng và chọn
các tùy chọn mà bạn cần đế tránh mang lại những rủi ro không đáng có.