xây dụng giải pháp voip cho trường đại học công nghệ

Ngoài ra phương hướng phát triển của trường ĐHCN là tích hợp các thiết bị di động vào trong hệ thống VoIP để giúp ta có thể sử dụng các thiết bị động như một chiếc điện thoại IP thông th

XÂY DỤNG GIẢI PHÁP VoIP CHO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

TÓM TẮT NỘI DUNG

Với sự phát triển mạnh mẽ của mạng Internet hiện nay, cùng với các dịch vụ đi kèm, công nghệ truyền giọng nói qua mạng Internet (VoIP) dần một thay thế công nghệ truyền giọng nói qua mạng điện thoại truyền thống Với những ưu điểm của mình công nghệ VoIP sẽ ngày một phát triển trong tương lai Và trường đại học với hạ tầng mạng đã được xây dựng tốt và hoàn thiện cũng đang hướng tới việc sử dung công nghệ VoIP để dần thay thế mạng điện thoại truyền thống

Khóa luận với đề tài “Xây dựng giải pháp VoIP cho trường Đại học Công

Nghệ” sẽ trình bày cái nhìn tổng quan về hệ thống VoIP, cũng như thiết lập thử

nghiệm hệ thống VoIP với các thiết bị sẵn có ở Trung tâm Máy Tính trường Đại học Công nghệ, qua đó đánh giá khả năng của thiết bị có đáp ứng đủ nhu cầu để triển khai cho toàn bộ trường đại học Công Nghệ, cùng với đó đề xuất các giải pháp triển khai VoIP cho trường đại học công nghệ với hệ thống sẵn có Luận văn cũng đề cập đến các giải pháp VoIP của hãng khác dựa trên hệ thống hạ tầng mạng sẵn có của trường đại học Công nghệ

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Lý do lựa chọn đề tài 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Phương hướng thực hiện đề tài 2

1.4 Kết quả đề tài đã thực hiện được 2

1.5 Bố cục khóa luận 3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VoIP 4

2.1 Khái niệm VoIP 4

2.2 Nguyên tắc hoạt động của VoIP 5

2.2.1 Nguyên tắc hoạt động 5

2.2.2 Phiên hoạt động của VoIP 5

2.3 Mô hình kiến trúc tổng quan của mạng VoIP 9

2.4 Các giao thức của VoIP 11

2.4.1 Giao thức báo hiệu và điều khiển cuộc gọi 12

2.4.2 Giao thức điều khiển và truyền tải voice data 14

2.5 Sự khác biệt của gọi qua giao thức IP với gọi điện thông thường: 16

2.5.1 Điện thoại Analog thông thường 16

2.5.2 Điện thoại VoIP 17

2.6 Lợi ích của VoIP 18

2.7 Các hạn chế của VoIP 21

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG VoIP 23

3.1 Mô tả hệ thống VoIP của Alcatel hiện có ở trường ĐHCN 23

3.1.1 Mô hình triển khai hệ thống VoIP 23

3.1.2 Hệ thống đã triển khai ở trung tâm máy tính DHQG HN 24

3.1.3 Các bước cấu hình tổng đài 24

3.1.4 Kết quả đã đạt được 34

3.2 Đánh giá về hệ thống VoIP đã triển khai 35

3.2.1 Khả năng của tổng đài hiện có 35

3.2.2 Kết luận 39

CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP VoIP CHO TRƯỜNG ĐHCN 40

4.1 Thực trạng hệ thống mạng trường ĐHCN 40

4.2 Thực trạng hệ thống điện thoại trường ĐHCN 40

4.3 Nhu cầu của trường ĐHCN 40

4.4 Các giải pháp VOIP tổng quan 40

4.4.1 Giải pháp kết nối mạng VoIP gián tiếp 40

4.4.2 Giải pháp kết nối mạng VoIP trực tiếp 41

4.4.3 Giải pháp kết nối VoIP tổng đài và máy nhánh 42

4.4.4 Giải pháp kết nối các hệ thống VoIP dùng dịch vụ nhà cung cấp 43

4.4.5 Giải pháp kết nối các hệ thống VoIP bằng xây dựng hệ thống riêng 44

4.4.6 Sử dụng hệ hệ thống mã nguồn mở Asterik 45

4.5 Giải pháp VoIP cho trường ĐHCN 47

4.5.1 Giải pháp Alcatel 47

4.5.2 Mạng VoIP nội bộ 48

4.5.3 Kết nối mạng VoIP tới các chi nhánh (nếu có) 49

4.5.4 Kết nối tới các hệ thống VoIP khác 49

4.5.5 Các thiết bị điện thoại Alcatel sử dụng 49

4.6 Giải pháp của Cisco 52

4.6.1 Mô hình mạng 53

4.6.2 Các thiết bị IP phone Cisco 53

4.7 Ưu điểm và nhược điểm của từng giải pháp 55

4.8 Kết luận về các giải pháp 56

KẾT LUẬN 58

PHỤ LỤC 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

BẢNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

STT Ký hiệu viết tắt Viết đầy đủ Nghĩa tiếng việt

2 VoIP Voice over Internet protocol Thoại qua giao thức mạng

5 SIP Session Initation Prototcol Giao thức khởi tạo phiên

6 PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch kênh truyền thống

7 RTP Real-time Transport Protocol Giao thức giao vận thời gian thực

11 RTCP Realtime Transport Control Protocol Giao thức điều khiển giao vận thời gian thực

12 ITSP Internet Telephone Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ điện thoại qua Internet

Danh mục hình vẽ và bảng biểu

Hình 2-1: Lấy mẫu tín hiệu giọng nói 7

Hình 2-2: Lượng tử hóa 7

Hình 2-3: Điều chế theo mã 8

Hình 2-4: Đóng gói gói tin 9

Hình 2-5: Mô hình kiến trúc tổng quan mạng VoIP 10

Hình 2-6: Mô hình VoIP đơn giản 11

Hình 2-7: Chuyển mạch kênh 16

Hình 2-8: Chuyển mạch gói 17

Hình 2-9: Mô hình mạng và điện thoại truyền thống 19

Hình 2-10: Mô hình mạng điện thoại kết hợp voice 19

Hình 2-11: Mô hình VoIP kết hợp analog 20

Hình 3-1:: Mô hình VoIP triển khai ở TTMT 23

Hình 3-2:: Các mode cấu hình cho tổng đài 25

Hình 3-3: Add user và điện thoại cho tổng đài 26

Hình 3-4:: Tạo mailbox và lời chào cho từng mailbox 27

Hình 3-5: Cấu hình cho từng điện thoại 27

Hình 3-6: Tạo danh sách gọi nhanh 28

Hình 3-7: Danh bạ của tổng đài 28

Hình 3-8: Thời gian làm việc của hệ thống 29

Hình 3-9: Tạo attendant group list 30

Hình 3-10: Hệ thống voice mail unit 30

Hình 3-11: Hệ thống chào tự động 30

Hình 3-12: Hệ thống chuyển máy nhánh tự động 31

Hình 3-13: Menu transfer cuộc gọi 32

Hình 3-14: Tạo attendant group list 33

Hình 3-15: Tạo nhóm Hunt group 33

Hình 3-16: Tạo nhóm Pick up group 34

Hình 3-17: Cấu hình voice VLAN 34

Hình 3-18: Khả năng phần cứng của thiết bị 35

Hình 3-19: Hệ thống board có sẵn trong thiết bị 36

Hình 3-20: Khả năng phần mềm của thiết bị 37

Hình 3-21: Khả năng liên kết multi-site của thiết bị 38

Hình 3-22: Khả năng hỗ trợ hệ thống Vlan voice và data của thiết bị 39

Hình 4-1: Giải pháp kết nối mạng VoIP gián tiếp 40

Hình 4-2: Giải pháp kết nối mạng VoIP trực tiếp 41

Hình 4-3: Giải pháp kết nối tổng đài VoIP và các máy nhánh 42

Hình 4-4: Giải pháp dùng ISTP 43

Hình 4-7: Mô hình mạng VoIP sử dụng hệ thống Alcatel 48

Hình 1: Gọi từ Pc-PC 59

Hình 2: Gọi từ điện thoại - PC 59

Hình 3: Gọi từ điện thoại- điện thoại 60

Bảng 1: Các icon và chức năng của điện thoại Alcatel mobile 100 61

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin gửi tới thầy Nguyễn Nam Hải lời cảm ơn chân thành và sâu sắc

đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình em làm khóa luận tốt nghiệp

Em cũng xin cảm ơn các thầy ở trung tâm máy tính đã giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian làm khóa luận tại trung tâm máy tính

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Đại học Công Nghệ đã hết lòng dạy bảo, giúp đỡ em trong những năm học đại học, giúp em có những kiến thức và kinh nghiệm quý giá trong chuyên môn và cuộc sống Những hành trang đó là một tài sản vô giá nâng bước cho em tới được với những thành công trong tương lai Cuối cùng, em xin cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Hà Nội, tháng 5 năm 2010

Sinh viên

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do lựa chọn đề tài

Cùng với sự phát triển nhanh của mạng Internet, có rất nhiều dịch vụ sử dụng các giao thức IP cũng phát triển theo Ngoài các dịch vụ về Web, Mail, FTP đã rất phát triển thì hiện nay các dịch vụ về Voice, Video trên nền IP cũng đang phát triển mạnh

mẽ và được ứng dụng rất nhiều

Từ nhiều năm nay, VoIP là một công nghệ đang rất được thế giới quan tâm và ứng dụng ở trong thực tế vì những lợi ích mà nó đem lại Với sự phát triển nhảy vọt của mạng chuyển mạch gói IP hiện nay không chỉ đem lại cho chúng ta những dịch vụ mới đa dạng mà còn là cơ hội cải thiện các dịch vụ viễn thông trước kia với chất lượng tốt hơn và giá thành rẻ hơn Đã từ lâu, mạng chuyển mạch kênh PSTN đã có một vai trò vô cùng quan trọng với sự phát triển của xã hội Bên cạnh những ưu điểm về chất lượng dịch vụ tốt, vùng dịch vụ rộng lớn trên khắp mọi lãnh thổ,… thì mạng PSTN cũng bộc lộ nhiều hạn chế như số lượng các dịch vụ hạn chế, sử dụng tài nguyên đường truyền không tối ưu, giá thành cao

Thế nhưng, ở các trường đại học Việt Nam, VoIP vẫn chưa được chú ý và đưa vào sử dụng nhiều Nguyên nhân đầu tiên là để xây dựng được một vệ thống hoạt động tốt thì cần phải xây dựng một hạ tầng mạng tốt, và không phải trường nào cũng có điều kiện để xây dựng được một hệ thống như thế Ngoài ra, kinh phí để xây dựng một hệ thống VoIP khá cao, các Ipphone có giá ngang gần một chiếc máy tính Ngoài ra để xây dựng một hệ thống VoIP có thể hoạt động liên tục cần một nguồn điện ổn định cũng như nguồn điện dự phòng và nó sẽ làm tăng chi phí xây dựng hệ thống khá cao VoIP là một giải pháp mới cho việc truyền tín hiệu giọng nói tích hợp song song với truyền dữ liệu, giúp giảm chi phí đáng kể cho những cuộc gọi đường dài trong nước cũng như quốc tế Với những lợi ích mà VoIP đem lại, việc xây dựng hệ thống VoIP cho trường ĐHCN là một vấn đề cần thiết, đem lại không chỉ lợi ích trước mắt

mà về lâu dài Với những lợi thế về hạ tầng mạng rất tốt đã được xây dựng, hệ thống VoIP hoàn toàn có thể được xây dựng trên hệ thống mạng sẵn có mà không phải thay đổi nhiều đến cấu trúc mạng toàn trường

Chính vì những lý do trên và để góp phần vào việc xây dựng được một hệ thống

VoIP cho trường đại học công nghê nên em đã chọn đề tài “Xây dựng giải pháp

VoIP cho trường đại học Công Nghệ”

1.2 Mục tiêu của đề tài

Mục đích của khóa luận là lắp đặt thử nghiệm hệ thống sẵn có, đánh giá khả năng của thiết bị tổng đài Alcatel sẵn có, để tiến tới có thể triển khai cho toàn bộ trường ĐHCN- DHQG Hà Nội hay không? Nếu vẫn dùng hệ thống tổng đài Alcatel thì cần phải nâng cấp thiết bị tổng đài thế nào để có thể đáp ứng được nhu cầu cho trường ĐHCN Ngoài ra đưa thêm giải pháp thiết bị của hãng khác để có lựa chọn và phù hợp với hệ thống mạng đang sẵn có của trường

Ngoài ra phương hướng phát triển của trường ĐHCN là tích hợp các thiết bị di động vào trong hệ thống VoIP để giúp ta có thể sử dụng các thiết bị động như một chiếc điện thoại IP thông thường khi được kết nối vào mạng VoIP Với việc sử dụng các điện thoại di động, ta có thể kết nối vào mạng VoIP ở bất cứ nơi nào thông qua mạng 3G hoặc GPRS, điều đó làm giảm chi phí cuộc gọi Và với việc sử dụng thiết bị điện thoại di động, chỉ cần duy trì hệ thống tổng đài luôn luôn có điện là ta sẽ luôn luôn kết nối được với tổng đài

Trung tâm máy tính hiện có một bộ tổng đài Alcatel OmniPCX Office, bộ tổng đài có thể dùng làm file server, hoặc gateway internet, nhưng quan trọng nhất là hệ thống VoIP được tích hợp trong đó Trường ĐHCN đã có sẵn một hạ tầng hệ thống mạng tốt và hoàn toàn có thể triển khai hệ thống VoIP trên hạ tầng có sẵn

1.3 Phương hướng thực hiện đề tài

Nghiên cứu về hệ thống VoIP và cách thức hoạt động của hệ thống

Đề ra giải pháp cũng như mô hình mạng VoIP cho trường ĐHCN

Nghiên cứu phương pháp triển khai hệ thống VoIP của Alcatel và sử dụng các thiết bị điện thoại

Triển khai và đưa vào hoạt động thử nghiệm các thiết bị của tổng đài để có thể đánh giá chất lượng của hệ thống

Đánh giá hệ thống khi đưa vào hoạt động trong phạm vi trường ĐHCN

1.4 Kết quả đề tài đã thực hiện được

Trình bày cái nhìn tổng quan về hệ thống VoIP

Đề xuất được giải pháp xây dựng hệ thống VoIP cho trường đại học Công Nghệ dựa trên cơ sở lý thuyết

Triển khai thử nghiệm thành công hệ thống VoIP sử dụng thiết bị Alcatel tại trung tâm máy tính

Đưa ra được các vấn đề khi triển khai hệ thống VoIP trên trường ĐHCN sẽ gặp phải

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VoIP

2.1 Khái niệm VoIP

VoIP là một công nghệ sử dụng băng thông internet và các kết nối IP để truyền

âm thanh thời gian thực Bằng các thiết bị chuyển đổi, tín hiệu âm thanh (voice signal)

sẽ được đóng gói thành thành các gói dữ liệu (data packets) và được truyền thông qua môi trường mạng Internet trong môi trường VoIP, sau đó các gói dữ liệu voice lại được chuyển thành tín hiệu âm ở thiết bị người nhận

Đầu năm 1995 công ty VOCALTEC đưa ra thị trường sản phẩm phần mềm thực hiện cuộc thoại qua Internet đầu tiên trên thế giới Sau đó có nhiều công ty đã tham gia vào lĩnh vực này Tháng 3 năm 1996, VOLCALTEC kết hợp với DIALOGIC tung ra thị trường sản phẩm kết nối mạng PSTN và Internet Hiệp hội các nhà sản xuất thoại qua mạng máy tính đã sớm ra đời và thực hiện chuẩn hoá dịch vụ thoại qua mạng Internet Việc truyền thoại qua internet đã gây được chú ý lớn trong những năm qua và

đã dần được ứng dụng rộng rãi trong thực tế (trích dẫn từ Internet)

VoIP sử dụng kỹ thuật số vì vậy để đảm bảo chất lượng cuộc gọi, hệ thống yêu cầu kết nối băng thông tốc độ cao như DSL hoặc cable Ứng dụng hay được sử dụng của VoIP là các dịch vụ điện thoại dựa trên Internet có chuyển mạch điện thoại Với ứng dụng này, để thực hiện cuộc gọi, ta vẫn phải quay số để thực hiện cuộc Thế nhưng nó cũng tiết kiệm được khá nhiều chi phí

VoIP (Voice over Internet Protocol) đã tạo nên một bước tiến lớn trong công nghệ thông tin cũng như trong hệ thống truyền thông VoIP cho phép bạn truyền tiếng nói qua Internet tới mọi nơi trên thế giới và không phải trả cước viễn thông

Mặc dù những khái niệm về các giao thức cũng như hoạt động của VoIP là đơn giản, tuy nhiên việc thực hiện và ứng dụng các giao thức cũng như chuyển đổi tín hiệu trong VoIP là phức tạp Để gởi voice, thông tin phải được đóng gói thành những gói (packet) giống như dữ liệu Ta có thể dùng kĩ thuật nén gói để tiết kiệm băng thông, thông qua những tiến trình codec (compressor/de-compressor)

Có rất nhiều loại giao thức dùng thực hiện dịch vụ VoIP, những giao thức báo hiệu (signaling) VoIP phổ biến là SIP và H323 Cả SIP và H323 đều dùng để để thiết lập giao tiếp cho những ứng dụng đa phuơng tiện (multimedia) như audio, video và những giao tiếp dữ liệu khác Nhưng H323 chủ yếu được thiết kế cho những dịch vụ

đa phuơng tiện, trong khi SIP thì phù hợp cho dịch vụ VoIP

RTP (Real-time Transport Protocol) định nghĩa định dạng chuẩn của gói tin

cho việc phân phối audio và video qua Internet

2.2 Nguyên tắc hoạt động của VoIP

2.2.1 Nguyên tắc hoạt động

Giọng nói của ta là những tín hiệu analog Và để chuyển sang được tín hiệu số ta phải dùng những thuật toán đặc biệt Những thiết bị khác nhau có cách chuyển đổi khác nhau như VoIP phone hay softphone nếu dùng điện thoại analog thông thường thì cần một thiết bị chuyển đổi là Telephony Adapter (TA) Sau đó giọng nói được số hóa sẽ được đóng vào gói tin và gửi trên mạng IP

Trong suốt tiến trình một giao thức như SIP hay H323 sẽ được dùng để điểu khiển (control) cuộc gọi như là thiết lập, quay số, ngắt kết nối… và RTP là giao thức truyền tải voice data

2.2.2 Phiên hoạt động của VoIP

Thiết lập cuộc gọi: trong quá trình này, để người gọi và người nhận kết nối được với nhau cần xác định đúng vị trí của người gọi và yêu cầu một kết nối để liên lạc với người nhận Khi địa chỉ người nhận được xác định là tồn tại trên các server thì các server đó sẽ thiết lập một kết nỗi giữa hai người cho quá trình trao đổi dữ liệu voice diễn ra

Xử lý tín hiệu gọng nói: Tín hiệu giọng nói (analog) sẽ được chuyển đổi sang tín hiệu số (digital) rồi được nén lại nhằm tiết kiệm đường truyền (bandwidth) sau đó sẽ được mã hóa (tăng độ bảo mật) Các voice samples sau đó sẽ được chèn vào các gói dữ liệu để được vận chuyển trên mạng Giao thức RTP sẽ dùng cho các gói voice.Một gói tin RTP có các field header để có thể chứa các thông tin cần thiết cho việc biên dịch lại các gói tin sang tín hiệu voice ở thiết bị người nhận cuộc gọi Các gói tin voice được truyền đi bởi giao thức UDP Ở thiết bị cuối, tiến trình được thực hiện ngược lại

2.2.2.1 Số hóa tín hiệu Analog

(Tham khả, trích dẫn 12-03.9465319138 )

http://planet.com.vn/hotro/kienthuc/dichvumang/voip/mlnews.2007-Để biểu giọng nói con người ở dạng analog thành dạng digiteal cần một số lượng lớn các giá trị digital để biểu diễn biên độ (amplitude), tần số (frequency) và pha (phase), và việc chuyển đổi nó thành dạng số nhị phân (zero và one) là rất khó Vì vậy những thiết bị được gọi là codec (coder-decoder) hay là thiết bị mã và giải mã được phát triển để giải quyết vấn đề trên

Tín hiệu đện thoại analog (giọng nói con người) được đặt vào đầu vào của thiết

bị codec và được chuyển đổi 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):

9 Lấy mẫu (Sampling)

9 Lượng tử hóa (Quantization)

9 Mã hóa (Encoding)

9 Nén giọng nói (Voice Compression)

PAM (Pulse-amplitude Modulation)- điều chế biên độ xung

FDM (Frequency Division Multiplexing)-Ghép kênh phân chia theo tần số:

Mỗi kênh được phân phối theo một băng tần xác địmnh, 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 thể truyền qua một hệ thống truyền dẫn số hay các quá trình xử lý số

Sự biến đổi này bao gổm 3 tiến trình chính: lấy mẫu, lượng tử hoá, mã hoá Tiến trình này hoạt động như sau:

9 Giai đoạn đầu tiên cuả 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, sau đó phân chia dải biên độ này thành một số giới hạn các khoảng Trong bộ mã hoá,

độ lớn của các mẫu được lương tử hoá được biểu diễn bởi các mã nhị phân

• Lấy mẫu (Sampling)

Hình 2-1: Lấy mẫu tín hiệu giọng nói

Tín hiệu âm thanh trên mạng điện thoại có phổ năng lượng đạt đến 10Khz Tuy nhiên, hầu hết năng lượng đều tập trung ở phần thấp hơn trong dải này 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 Với phổ 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

2.2.2.2 Lượng tử hóa

Hình 2-2: 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 thể được gán cho một giá trị số, tương ứng với biên độ (theo chiều cao) của mẫu

Sau khi thực hiện giới hạn đầu tiên đối với biên độ tương ứng với dải mẫu, đến lượt mỗi mẫu sẽ được so sánh với một tập hợp 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

Hình 2-3: Điều chế theo mã

2.2.2.3 Mã hóa (Encoding)

Mỗi mức lượng tử được chỉ định một giá trị số 8 bit, kết hợp 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 nửa trên hay nửa 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 thể mang nhiều cuộc gọi dồng thời

2.2.2.4 Nén giọng nói (Voice Compression)

Mặc dù kĩ thuật mã hóa PCM 64 Kps 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, các mã hóa tốc độ thấp này sẽ bị hạn chế về chất lượng, đặt biệt là nhiễu và méo tần số

• Packetizing voice

Hình 2-4: Đóng gói gói tin

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 liệu thoại (voice data ) cũng sẽ ảnh hưởng 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 30 us (trung bình là 20us) để đặt dữ liệu thoại vào bên trong gói tin, ví dụ phần dữ liệu thoại (voice data) với 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

2.3 Mô hình kiến trúc tổng quan của mạng VoIP

Trước khi đi vào nghiên cứu cụ thể các giao thức truyền tải được sử dụng trong mạng VoIP, chúng ta đi vào xem xét mô hình tổng quan của mạng VoIP Từ đó, chúng

ta sẽ thấy được vị trí và vai trò của các giao thức này trong mạng

Hình 2-5: Mô hình kiến trúc tổng quan mạng VoIP

Trong mô hình này là sự có mặt của hai thành phần chính trong mạng VoIP đó là:

• IP Phone (hay còn gọi là SoftPhone): là thiết bị giao diện đầu cuối phía người dùng với mạng VoIP Cấu tạo chính của một IP Phone gồm hai thành phần chính:

o Thành phần báo hiệu mạng VoIP: Sử dụng giao thức H.323 hoặc giao thức SIP (trình bày ở phần dưới)

o Thành phần truyền tải media: sử dụng RTP để truyền luồng media với chất lượng thời gian thực và được điều khiển theo giao thức RTCP

• VoIP Server: tùy thuộc vào loại giao thức báo hiệu sử dụng, là đầu não chỉ huy mọi hoạt động của mạng Server có thể tích hợp tất cả các chức năng (SoftSwitch) hoặc nằm tách biệt trên các Server chức năng khác nhau (Location Server, Registrar Server, Proxy Server,…) Nhưng về mô hình chung thì VoIP Server thực hiện các chức năng sau:

o Định tuyến bản tin báo hiệu

o Đăng kí, xác thực người sử dụng

o Dịch địa chỉ trong mạng

o VoIP Server trong mạng như

Bản tin báo hiệu được định tuyến thông qua VoIP Server còn tùy thuộc vào từng giao thức cụ thể lại có sự khác nhau nhất định

• Mô hình ứng dụng tổng đài VoIP

Hình 2-6 là mô hình VOIP đơn giản, nó chỉ bao gồm tổng đài vừa đóng vai trò

là một VoIP Gateway, vừa đóng vai trò là một VoIP server Bên cạnh đó là các thiết bị đầu cuối trong hệ thống

Hình 2-6: Mô hình VoIP đơn giản

2.4 Các giao thức VoIP

VoIP cần 2 loại giao thức: Signaling protocol và Media Protocol

9 Signaling Protocol: là các giao thức điều khiển việc thiết lập cuộc gọi Các loại signaling protocols bao gồm: H.323, SIP, MGCP, Megaco/H.248 và các loại giao thức có bản quyền riêng như UNISTIM, SCCP, Skype, CorNet-IP,…

9 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)

9 Các nhà sản xuất, hoặc các nhà cung cấp dịch vụ VoIP có thể sử dụng các giao thức riêng hay các giao thức mở dựa trên nền giao thức tiêu chuẩn quốc tế là H.323 và SIP và để các thiết bị kết nối được với nhau thì phải cùng chung một chuẩn Ví dụ Nortel sử dụng giao thức UNISTIM (Unified Network Stimulus), Cisco sử dụng giao thức SCCP (Signaling Connection Control Part) vì thế hai giao thức không thể liên liên hệ được với nhau

2.4.1 Giao thức báo hiệu và điều khiển cuộc gọi

2.4.1.1 Bộ giao thức H.323

H.323: là giao thức được phát triển bởi ITU-T (International telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) Giao thức này chuyển đổi các cuộc hội thoại voice, video, hay các tập tin và các ứng dụng đa phương tiện cần tương tác với PSTN Là giao thức chuẩn, bao trùm các giao thức trước đó như H.225,H.245, H.235,…

¾ GateKeeper: có vai trò là những điểm trung tâm (focal points) trong mô hình mạng H.323, các dịch vụ nền sẽ quyết định việc cung cấp địa chỉ (addressing),phân phát băng thông (bandwidth),cung cấp tài khoản, thẩm định quyền (authentication) cho các terminal và gateway…

¾ Mutipoint control unit (MCU): hỗ trợ việc hội thoại đa điểm (conference) cho các máy đầu cuối( terminal 3 máy trở lên )

Phương thức hoạt động của H.323 network:

Khi một phiên kết nối được thực hiện, việc dịch địa chỉ (address translation) sẽ được một gateway đảm nhận Khi địa chỉ IP của máy đích được xác nhận, một kết nối TCP sẽ được thiết lập từ địa chỉ nguồn tới người nhận thông qua giao thức Q.931 (là một phần của bộ giao thức H.323) Ở bước này, cả 2 nơi đều tiến hành việc trau đổi các tham số bao gồm các tham số mã hoá (encoding parameters) và các thành phần tham số liên quan khác Các cổng kết nối và phân phát địa chỉ cũng được cấu hình 4 kênh RTCP và RTP được kết nối, mỗi kênh có một hướng duy nhất RTP là kênh truyền dữ liệu âm thanh (voice data) từ một thực thể sang một thực thể khác Khi các kênh đã được kết nối thì dữ liệu âm thanh sẽ được phát thông qua các kênh truyền này thông qua các RTCP instructions

2.4.1.2 Giao thức SIP

SIP: (Session Initiation Protocol) được phát triển bởi IETF (Internet Engineering Task Force) MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) Working Group (theo RFC 3261) Đây là một giao thức kiểu diện ký tự (text-based protocol_ khi client gửi yêu cầu đến Server thì Server sẽ gửi thông tin ngược về cho Client), đơn giản hơn giao thức H.323 Nó giống với HTTP, hay SMTP Gói tin (messages) bao gồm các header

và phần thân (message body) SIP là một giao thức ứng dụng (application protocol) và chạy trên các giao thức UDP, TCP và STCP

Các thành phần trong SIP network:

Cấu trúc mạng của SIP có những điểm khác so với giao thức H.232 Một mạng SIP bao gồm các End Points, Proxy, Redirect Server, Location Server và Registrar Người sử dụng phải đăng ký với Registrar về địa chỉ của họ Những thông tin này sẽ được lưu trữ vào một External Location Server Các gói tin SIP sẽ được gửi thông qua các Proxy Server hay các Redirect Server Proxy Server dựa vào tiêu đề “to” trên gói tin để liên lạc với server cần liên lạc rồi gửi các pacckets cho máy người nhận Các redirect server đồng thời gửi thông tin lại cho người gửi ban đầu

Phương thức hoạt động của SIP network:

SIP là mô hình mạng sử dụng kiểu kết nối ba bước (three way handshake

method) trên nền TCP Ví dụ trên, ta thấy một mô hình SIP gồm một Proxy và hai 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 một INVITE cho proxy server với một 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 một “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 Tài liệu tham khảo [5]

2.4.2 Giao thức điều khiển và truyền tải voice data

bù lại sự mất các gói tin này

Sự đồng bộ trong các phương thức truyền thông: Các khoảng lặng trong giao tiếp tiếng nói được triệt tiêu và nén lại để giảm thiểu băng thông, tuy nhiên khi đến bên nhận, thời gian giữa các khoảng lặng này phải được khôi phục một cách chính xác

Sự đồng bộ giữa các phương thức truyền thông: tín hiệu thoại sử dụng một phươngthức truyền thông còn tín hiệu video lại sử dụng một phương thức khác để truyền thông, dẫn đến nhu cầu phải đồng bộ hóa các tín hiệu tiếng và hình một cách chính xác, gọi là sự đồng bộ tiếng - hình

Sự nhận diện phương thức truyền tải: Trong Internet, thông thường chúng ta cần thay đổi sự mã hoá cho phương thức truyền tải( payload) trên hành trình truyền để hiệu chỉnh thay đổi độ rộng băng thông đáp ứng nhu cầu sử dụng hoặc đủ khả năng cho người dùng mới kết nối vào nhóm Do đó, một vài cơ chế cần được sử dụng để nhận diện sự mã hoá cho mỗi gói đến

Tài liệu tham khảo [7]

2.4.2.2 Giao thức RCTP

RTCP (Real-time Transport Control Protocol) là giao thức hỗ trợ cho RTP nhằm cung cấp các thông tin phản hồi liên quan đến chất lượng truyền dữ liệu Các dịch vụ RTCP cung cấp gồm có:

· Giám sát chất lượng và điều khiển tắc nghẽn: Đây được coi là chức năng cơ bản của RTCP Nó cung cấp các thông tin phản hồi về chất lượng phân phối dữ liệu tới một ứng dụng Các thông tin này rất hữu ích cho bộ phát, bộ thu và giám sát Bộ phát

có thể điều chỉnh cách thức truyền dữ liệu dựa trên các thông báo phản hồi của bộ thu

Bộ thu có thể xác định được tắc nghẽn là cục bộ, từng phần hay toàn bộ Nhờ vây, người quản lý mạng có thể đánh giá được hiệu suất của mạng

·Xác định nguồn: Trong các gói RTP, các nguồn được định nghĩa là những số ngẫu nhiên 32 bit Tuy nhiên các số ngẫu nhiên này gây khó khăn cho người sử dung

Do đó, RTCP cung cấp thông tin nhận dạng nguồn cụ thể hơn ở dạng văn bản như là bao gồm tên người sử dụng, số điện thoại, địa chỉ e-mail và các thông tin khác

· Đồng bộ môi trường: Trong các thông báo của bộ phát RTCP chứa thông tin về thời gian và nhãn thời gian RTP tương ứng Có thể dựa vào thời gian và nhãn thời gian này mà đồng bộ giữa âm thanh với hình ảnh

·Điều chỉnh các thông tin điều khiển: Những người tham dự sẽ gửi và nhận các gói RTCP theo chu kỳ Nhưng khi số lượng người tham dự tăng lên, cần phải cân bằng giữa việc nhận thông tin điều khiển mới nhất và hạn chế lưu lượng điều khiển Để hỗ trợ một nhóm người sử dụng lớn, RTCP phải cấm lưu lượng điều khiển rất lớn đến từ các tài nguyên khác của mạng RTP chỉ cho phép tối đa 5% lưu lượng cho điều khiển toàn bộ lưu lượng của phiên làm việc Điều này được thực hiện bằng cách điều chỉnh tốc độ phát của RTCP theo số lượng người tham dự Mỗi người tham gia một phiên truyền RTP phải gửi định kỳ các gói RTCP đến tất cả những người khác cũng tham gia phiên truyền Nhờ vậy mà có thể theo dõi được số người tham gia

Khi sử dụng, RTCP chiếm 5% tổng số băng thông phân bổ cho phiên và khoảng thời gian trung bình giữa các gói RTCP được đặt tối thiểu là 5s Do đó, các gói RTCP

dễ gây tắc nghẽn mạng

RTCP cung cấp kiểu thông báo điều khiển chính sau:

· SR (Sender Report): chứa các thông s thống kê liên quan tới kết quả truyền như

tỷ lệ tổn hao, số gói dữ liệu bị mất, khoảng trễ Các thông báo này phát ra từ phía phát trong một phiên truyền thông

· RR (Receiver Report): Chứa các thông tin thống kê liên quan tới kết quả nhận, được phát từ phía thu trong một phiên truyền thông

· SDES (Source Description): thông số mô tả nguồn (tên, vị trí…)

· APP (Application): cho phép truyền các dữ liệu ứng dụng

· BYE: chỉ thị sự kết thúc tham gia vào phiên truyền

Tài liệu tham khảo [7]

2.5 Sự khác biệt của gọi qua giao thức IP với gọi điện thông thường:

2.5.1 Điện thoại Analog thông thường

Điện thoại thông thường với tiếng ấn số dựa trên giao thức chuyển mạch (circuit switching), khi kết nối mạch được kích hoạt ở cả hai đầu dây, kết nối được duy trì trong suốt cuộc gọi Và nó chỉ kết thúc khi một trong hai người đặt máy xuống Cách thức liên lạc có từ hàng thế kỷ này có tên gọi là mạng điện thoại PSTN

Hình 2-7: Chuyển mạch kênh

Hai trạm muốn trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một “ kênh” (circuit) cố định, kênh kết nối này được duy trì và dành riêng cho hai trạm cho tới khi cuộc truyền tin kết thúc Quá trình thiết lập cuộc gọi tiến hành gồm 3 giai đoạn:

• Giai đoạn thiết lập kết nối: Thực chất quá trình này là liên kết các tuyến giữa

các trạm trên mạng thành một tuyến (kênh) duy nhất dành riêng cho cuộc gọi Kênh này đối với PSTN là 64kb/s (do bộ mã hóa PCM có tốc độ lấy mẫu tiếng nói 8kb/s và được mã hóa 8 bit)

• Giai đoạn truyền tin: Thông tin cuộc gọi là trong suốt Sự trong suốt thể hiện

qua hai yếu tố: thông tin không bị thay đổi khi truyền qua mạng và độ trễ nhỏ

• Giai đoạn giải phóng (huỷ bỏ) kết nối: Sau khi cuộc gọi kết thúc, kênh sẽ được giải phóng để phục vụ cho các cuộc gọi khác

Ưu điểm nổi bật của mạng chuyển mạch kênh: chất lượng đường truyền tốt, ổn định, có độ trễ nhỏ Các thiết bị mạng của chuyển mạch kênh đơn giản, có tính ổn định cao, chống nhiễu tốt

Nhưng ta cũng không thể không nhắc tới những hạn chế của phương thức truyền

dữ liệu này như:

• Sử dụng băng thông không hiệu quả: Tính không hiệu quả này thể hiện qua hai yếu tố Thứ nhất, độ rộng băng thông cố định 64k/s Thứ hai là kênh là dành riêng cho một cuộc gọi nhất định Như vậy, ngay cả khi tín hiệu thoại là “lặng” (không có dữ liệu) thì kênh vẫn không được chia sẻ cho cuộc gọi khác

• Độ an toàn: Do tín hiệu thoại được gửi nguyên bản trên đường truyền nên rất

dễ bị nghe trộm Ngoài ra, đường dây thuê bao hoàn toàn có thể bị lợi dụng để an trộm cước viễn thông

• Khả năng mở rộng của mạng kênh kém: Thứ nhất là do cơ sở hạ tầng khó năng cấp và tương thích với các thiết bị cũ Thứ hai, đó là hạn chế của hệ thống báo hiệu vốn đã được sử dụng từ trước đó không có khả năng tùy biến cao

2.5.2 Điện thoại VoIP

Mạng dữ liệu không sử dụng chuyển mạch Kết nối Internet sẽ chậm hơn rất nhiều nếu nó bao gồm một kết nối cố định tới một trang Web bởi lẽ khi đó để việc nhận và gửi dữ liệu có thể diễn ra, bạn cần hai máy tính đóng vai trò một kết nối qua lại trong toàn bộ thời gian, không cần biết dữ liệu có hữu ích hoặc không và nó sẽ gây lãng phí băng thông Thay thế vào đó mạng dữ liệu sử dụng phương pháp được gọi là chuyển mạch gói (Packet Switching)

Hình 2-8: Chuyển mạch gói

Chuyển mạch thông thường giữ cho kết nối mở và không đổi thì chuyển mạch gói mở kết nối trong khoảng thời gian đủ lớn để có thể gửi những khối dữ liệu nhỏ được gọi là gói (Packet) từ một hệ thống này tới một hệ thống khác Máy tính gửi khối

dữ liệu trong các gói nhỏ tới một địa chỉ ghi trên mỗi gói Khi máy tính nhận được các gói nó sẽ tập hợp lại thành dữ liệu gốc Chuyển mạch gói rất hiệu quả nó giảm nhỏ thời gian kết nối giữa hai hệ thống, giảm tải trên mạng

Công nghệ VoIP sử dụng phương pháp chuyển mạch gói Ví dụ khi sử dụng một cuộc gọi 10 phút trên PSTN thì nó cũng sử dụng đầy đủ 10 phút để truyền dẫn 128 Kbps Với VoIP cuộc gọi đó chỉ mất 3,5 phút để truyền 64 Kbps và mất 6,5 phút để truyền 128 Kbps Đây là trong trường hợp chưa sử dụng phương pháp nén dữ liệu (Data Compression), kích thước dữ liệu sẽ giảm nhiều khi sử dụng phương pháp nén Với VoIP, chuyển mạch kênh được thay thế bằng chuyển mạch gói (packet switching) và Internet chính là hệ thống chuyển các gói dữ liệu giao tiếp Do cách thức gọi điện thoại truyền thống thông thường vẫn rất phổ biến lại có độ tin tưởng cao, điện thoại VoIP vẫn chưa thể thay thế hoàn toàn được Ví dụ như khi mất điện, không thể dùng điện thoại VoIP để liên lạc được trừ phi bạn có máy phát điện dự phòng – đó là

lý do tại sao nhiều công ty tuy đã sử dụng hệ thống điện thoại VoIP nhưng vẫn có các đường dây điện thoại thông thường để sử dụng những lúc khẩn cấp Một sự khác biệt nữa chính là ở chất lượng cuộc gọi Chất lượng các cuộc gọi VoIP chủ yếu phụ thuộc vào chất lượng mạng và tốc độ kết nối Internet để gửi tín hiệu

2.6 Lợi ích của VoIP

• Đa dạng tính năng - Hiệu quả kinh tế cao

IP Telephony và VoIP làm cho điện thoại truyền thống trở nên lỗi thời vì tất cả tính năng, ứng dụng thông tin liên lạc trên điện thoại hiện đã có mặt trên thế giới viễn thông hội tụ hỗ trợ nền tảng mạng IP Số lượng và chủng loại tính năng thoại có ở các giải pháp IP Telephony và VoIP hiện nay được đánh giá là rất nhiều và hấp dẫn.Chúng

ta không cần đầu tư thêm bất kỳ chi phí nào vì những tính năng của IP Telephony và VoIP có sẵn, hoạt động trên nền tảng mạng IP và được “vận chuyển” trên mạng máy tính như các ứng dụng máy tính thông thường

• Tiết kiệm chi phí đầu tư VoIP

Ngày nay, hầu hết các tổ chức đều sử dụng mô hình hệ thống ĐT truyền thống, hoặc đã chuyển đổi toàn bộ hay từng phần sang hệ thống IP Telephony và VoIP để hỗ trợ tốt hơn cho công việc kinh doanh Nếu DN đã trang bị thiết bị kỹ thuật số (như

tổng đài PBX), thì có thể tiết kiệm được đáng kể chi phí đầu tư bằng cách tái sử dụng hầu hết các thiết bị này với hệ thống VoIP mới

Mô hình mạng điện thoại truyền thống và mạng: hệ thống mạng và điện thoại chạy trên 2 hệ thống hoàn toàn độc lập với nhau

Hình 2-9 là mô hình mạng và điện thoại riêng rẽ Hiện nay mô hình này vẫn rất phổ biến

Hình 2-9: Mô hình mạng và điện thoại truyền thống

Mô hình mạng điện thoại truyền thống và mạng tích hợp với nhau: hệ thống mạng và điện thoại chạy trên một hệ thống mạng IP chung với nhau Ta đã giảm tải được rất nhiều thiết bị và ta cũng có thể dễ dàng quản lý tập trung các thiết bị

Hình 2-10: Mô hình mạng điện thoại kết hợp voice

Các thiết bị analog có sẵn vẫn có thể được sử dụng trong mạng VoIP thông qua một thiết bị adapter chuyển đổi Vì thế ta có thể hoàn toàn an tâm về tính tương thích của hệ thống VoIP và hệ thống analog sẵn có

Hình 2-11: Mô hình VoIP kết hợp analog

• Dễ quản lý

Nhờ có khả năng loại bỏ tận gốc những hệ thống thông tin trùng lắp và dư thừa, các tác vụ chính của việc cài đặt và quản lý hệ thống IP Telephony và VoIP trở nên dễ dàng hơn Những thao tác di chuyển, bổ sung và thay đổi ở hệ thống ĐT truyền thống trước đây đòi hỏi tài nguyên phức tạp và thường rất tốn kém, nhưng với hệ thống IP Telephony thì mạng VoIP sẽ tự động tự điều chỉnh để tương thích với vị trí mới của người dùng Hệ thống có khả năng kiểm soát chi tiết đến từng bit dữ liệu đang được lưu chuyển trên mạng IP Telephony (LAN) hay mạng VoIP (WAN), khả năng phát hiện sớm các triệu chứng và thay đổi những cài đặt trước khi có bất kỳ trục trặc nào xảy ra đã được cải tiến đáng kể

• Dùng ở mọi nơi có mạng

Trong một mạng viễn thông nền IP, nhân viên có thể tự do di chuyển bất kỳ vị trì nào trong văn phòng công ty, kết nối máy tính xách tay vào mạng, bắt đầu làm việc và nhận/thực hiện các cuộc gọi Mạng sẽ tự động nhận dạng người dùng và áp đặt các thông tin cá nhân (profile) của người dùng đó có trong cơ sở dữ liệu kiểm soát của hệ thống Thậm chí, nhân viên còn có thể chuyển tiếp các cuộc gọi đến vào bất kỳ ĐT bàn nào ở những vị trí tạm thời (ĐT này không cần thiết phải hỗ trợ IP)

• Nhiều tính năng hấp dẫn

Những ưu điểm VOIP mang lại như giảm chi phí liên lạc; khả năng tích hợp dễ dàng các hệ thống dữ liệu, thoại và video; cơ sở dữ liệu có khả năng kiểm soát tập trung; tính năng thoại di động cải tiến giúp tiết kiệm thời gian và chi phí Với giao thức SIP (Session Initiation Protocol) cho phép nhiều ứng dụng, thiết bị phần cứng mới dễ dàng triển khai giải pháp VoIP trên mạng LAN, WAN hoặc Internet

• Cộng tác thời gian thực

VoIP hoạt động trên nền tảng mạng IP và nhiều ứng dụng web trước đây chỉ có thể hoạt động trên Internet thì hiện giờ đã có thể hoạt động trên mạng nền IP Người dùng có thể truy cập các website cần thiết ngay từ chiếc ĐT để bàn nền IP hoặc đưa các đường link đặc biệt lên trang chủ của ĐT đang sử dụng Chất lượng hình ảnh và

âm thanh khi sử dụng trên mạng nội bộ thường tốt hơn khi sử dụng qua kết nối Internet do hiếm khi gặp phải tình trạng trễ tiếng hay khựng hình

• Sử dụng băng thông hợp lý

Lưu lượng truyền dữ liệu máy tính (không phải là dữ liệu thoại) trên hệ thống mạng ĐT thường chỉ chiếm khoảng 30% băng thông của toàn hệ thống Ưu điểm của VoIP là dữ liệu được đóng lại thành gói và có thể nén lại

2.7 Các hạn chế của VoIP

Nhược điểm đầu tiên và có lẽ cũng là nhược điểm lớn nhất của VoIP chính là công nghệ này có những yêu cầu về hệ thống mạng quá cao vì thế khi chất lượng mạng thấp sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cuộc gọi khiến giọng nói có độ trễ lớn, nghe không rõ âm thanh, hay thậm chí là bị rớt cuộc gọi, tiếng được tiếng mất khiến người dùng khó chịu Để VoIP hoạt động hiệu quả, chất lượng mạng cao là một yêu cầu bắt buộc

Nhược điểm thứ hai, truyền tín hiệu theo thời gian thực trên mạng chuyển mach gói là rất phức tạp do sự mất mát gói tin trong mạng là không thể tránh được và độ trễ của các gói tin khi truyền trên mạng Để có một dịch vụ thoại chấp nhận được, cần thiết phải có một kỹ thuật nén tin đạt được những yêu cầu khắt khe về tỉ số nén, có khả

năng suy đoán và tái tạo lại thông tin bị mất Tốc độ xử lý của các bộ codec phải đủ nhanh để không làm gián đoạn các cuộc thoại

Thứ ba, vì công nghệ VoIP được thực hiện trên mạng IP, vì thế vấn đề bảo mật là một vấn đề cần được quan tâm

Và cuối cùng, để VoIP hoạt động phải có điện vì thế cần phải có một nguồn điện

dự phòng và ổn định

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG VoIP

3.1 Mô tả hệ thống VoIP của Alcatel hiện có ở trường ĐHCN

3.1.1 Mô hình triển khai hệ thống VoIP

Với các thiết bị sẵn có ta có thể xây dựng mô hình kết nối giữa các thiết bị như trong hình vẽ

Hình 3-1:: Mô hình VoIP triển khai ở TTMT

Với mô hình này ta có thể demo được hầu hết các tính năng chính mà tổng đài hiện có

Trong mô hình triển khai, Tổng đài điện thoại sử dụng là Alcatel, nó có chức năng thiết lập cũng như quản lý các thiết bị điện thoại số, điện thoại analog cũng như các điện thoại IP và mobile cũng như định tuyến ra mạng điện thoại PSTN truyền thống

Hiện nay trung tâm máy tính đã triển khai hệ thống gồm có 1 tổng đài, 2 máy điện thoại số, 1 máy điện thoại IP và 4 máy mobile di động

Thiết lập hệ thống sao cho với chung một đường dây ta có thể sử dụng chung cho

cả PC và điện thoại, như vậy khi đưa tổng đài vào hoạt động nó sẽ không ảnh hưởng đến cấu trúc hệ thống mạng mà trường đã xây dựng

Các bước cấu hình tổng đài được trình bày trong phần sau của khóa luận

3.1.2 Hệ thống đã triển khai ở trung tâm máy tính DHQG HN

Với các thiết bị sẵn có, ta có thể thiết lập một hệ thống tổng đài quy mô nhỏ (cho 1 – 2 phòng) với các tính năng:

- Các máy nội bộ có thể gọi trực tiếp cho nhau

- Các máy có thể gọi ra ngoài thông qua đường PSTN

- Thiết lập hệ thống trả lời tự động

- Thiết lập hệ thống tự động gọi đến số máy lẻ

- Thiết lập hệ thống voice mailbox

- Thiết lập hệ thống có thể dùng chung cả điện thoại và PC với một đường line

3.1.3 Các bước cấu hình tổng đài

3.1.3.1 Kết nối tới hệ thống tổng đài

Để kết nối với tổng đài Alcatel chúng ta phải dùng một phần mềm chuyên dụng để có thể cài đặt các thông số tổng đài (phần mêm OMC 7.x)

Chúng ta có thể cấu hình thiết bị thông qua hệ thống mạng LAN kết nối với tổng đài

Chúng ta cũng có thể kết nối với tổng đài sử dụng đường V24 (RJ45-sub DB9), kết nối hệ cổng CONFIG của hệ thống tổng đài với cổng serial của máy tính

Hoặc ta có thể cấu hình từ xa qua ISDN modem

Hình 3-2:: Các mode cấu hình cho tổng đài

Như hình trên ta có thể thấy có 5 mode để truy cập:

- Data Collection and Tools: chỉ cho phép user thu thập thông tin của hệ thống

- Installation Typical: cho phép user cài đặt các thiết bị và thông số tổng đài

- Modification typical: cho phép user sửa đổi các thông số của tổng đài

- Expert: cho phép user cấu hình thiết bị ở mức cao hơn

- Multi-suite: cho phép user cấu hình kết nối ở multi-site

Chúng ta có thể đặt password cho từng mode để user tương ứng chỉ vào được mode đấy để cấu hình thiết bị

Chúng ta có thể kết nối qua cổng LAN: khi đó máy tính kết nối tới phải cùng dải địa chỉ mạng LAN với tổng đài

IP: IP của tổng đài – 192.168.1.201 Password: default password – pbxk1064

3.1.3.2 Thêm điện thoại và đặt đầu số

Hình 3-3: Add user và điện thoại cho tổng đài

Mục user/base station list quản lý user, cũng như các điện thoại kết nối vào hệ thống tổng đài Ta có thể tự thêm user hoặc điện thoại bằng cách add rồi gán số điện thoại cho máy đó, hoặc có thể dùng chức năng modify để thay đổi thông số của người dùng, máy điện thoại

- Để có thể install cho các thiết bị mobile, chúng ta cần vào mục installation

- Ta có thể tạo mailbox và lời chào cho từng user

- Ta có thể cho phép ghi âm cuộc thoại hoặc có thể chuyển cuộc gọi tới một

số nào đó

Hình 3-4:: Tạo mailbox và lời chào cho từng mailbox

Ngoài ra ta cũng có thể chỉnh sửa các thông số khác cho từng điện thoại như danh sách cuộc gọi cá nhân, dynamic routing cuộc gọi tới số khác khi không trả lời cuộc gọi

- Ta cũng có thể sửa đổi các features (tính năng), hoặc chuyển cuộc gọi sang

số khác (diversion) - Ta cũng có thể tạo danh bạ cho từng máy ở ngay trên tổng đài và sau đó các số điện thoại mà ta nhập vào tự động được gửi đến điện thoại

Và người dùng có thể tìm danh bạ ở ngay trên thiết bị của mình- Ngoài ra ta còn

có thể thiết lập password cho từng thiết bị

bị

Hình 3-5: Cấu hình cho từng điện thoại 3.1.3.3 Chức năng danh sách gọi nhanh