Nghiên cứu khả năng báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong cisco voice

Báo hiệu và điều khiển cuộc gọi là nền tảng cho các thiết lập cuộc gọi, điều khiển và quản lý truyền thoại trong một mạng IP.. Vì vậy, để hiểu được vai trò của báo hiệu và điều khiển cuộ

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOAVẬT LÝ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BÁO HIỆU VÀ

ĐIỀU KHIỂN CUỘC GỌI TRONG CISCO VOICE

Người thực hiện : LÊ THỊ MỸ THU

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin trân trọng cảm ơn quý thầy cô trong khoa Vật

Lý – Trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện khóa luận tốt nghiệp này, đồng thời cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa đã tận tình giảng dạy, trang bị cho chúng em những kiến thức quý báu trong những năm học vừa qua

Chúng em cũng xin chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy ThS Lê Văn Thanh Sơn và Th.S Lương Thị Thanh Nga đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo cho chúng em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Chúng em xin chân thành cảm ơn đến các anh chị và bạn bè

đã ủng hộ giúp đỡ và động viên trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

Mặt khác, trong quá trình thực tập tại đơn vị Trung Tâm Viễn Thông Quốc Tế Khu Vực III, chúng em còn nhận được sự đóng góp ý kiến của các cán bộ chuyên viên, giúp chúng em có

sự chuẩn bị tốt về chuyên môn cho khóa luận Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến các cán bộ đơn vị

Mặc dù chúng em đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng cho phép nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em kính mong nhận sự cảm thông

và tận tình chỉ bảo của quý thầy cô và các bạn

Đà Nẵng, tháng 5 năm 2014 Sinh viên thực hiện

Lê Thị Mỹ Thu

Trần Thị Bích Ngọc

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 11

NỘI DUNG 13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VoIP VÀ BÁO HIỆU, ĐIỀU KHIỂN CUỘC GỌI TRONG MẠNG VoIP 13

1.1 Tổng quan về VoIP 13

1.1.1 Khái niệm về VoIP 13

1.1.2 Các kiểu gọi của VoIP 13

1.1.3 Lợi ích của VoIP 14

1.2 Báo hiệu và điều khiển cuộc gọi 15

1.2.1 Báo hiệu 15

1.2.2 Mô hình điều khiển cuộc gọi 17

1.2.3 Biên dịch giữa mô hình báo hiệu và điều khiển cuộc gọi 18

1.2.4 Cài đặt cuộc gọi 18

1.2.5 Quản lý và tính cước cuộc gọi 20

1.2.5.1 Tình trạng cuộc gọi và CDRs 21

1.2.5.2 Quản lý địa chỉ 22

1.2.5.3 Điều khiển quản lý 23

CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN CUỘC GỌI TRONG MẠNG VoIP 25

A Bộ giao thức H.323 25

2.1 Khái niệm về bộ giao thức H.323 25

2.2 Các thành phần chức năng của H.323 28

2.2.1 Thiết bị đầu cuối: 28

2.2.2 H.323 Gateways 28

2.2.3 IP-to-IP Gateways 29

2.2.4 H.323 Gatekeepers 30

2.2.5 Hội nghị đa điểm 31

2.3 Thiết lập và bảo trì cuộc gọi H.323 33

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

2.3.1 Bản tin RAS 33

2.3.2 Lưu đồ cuộc gọi mà không có Gatekeeper 35

2.3.3 Lưu đồ cuộc gọi với một Gatekeeper 37

2.3.4 Lưu đồ cuộc gọi với nhiều Gatekeeper 40

2.4 Thiết kế dự phòng an toàn 43

2.5 Cisco thực hiện H.323 47

2.5.1 Cấu hình Gateway 48

2.5.2 Cấu hình các Gatekeeper H.323 51

2.6 Kiểm tra và khắc phục sự cố 52

2.7 Khái niệm 55

2.8 Thành phần chức năng của SIP 57

2.9 Thiết lập và bảo trì cuộc gọi 58

2.9.1 Thông báo SIP 59

2.9.1.1 Thông báo yêu cầu SIP 59

2.9.1.2 Thông báo trả lời SIP 60

2.9.2 Quản lý SIP 61

2.9.2.1 Đăng ký địa chỉ 61

2.9.2.2 Giải quyết địa chỉ 62

2.9.3 Mô hình cài đặt cuộc gọi 63

2.9.3.1 Thiết lập cuộc gọi trực tiếp 63

2.9.3.2 Thiết lập cuộc gọi sử dụng Proxy Server 64

2.9.3.3 Thiết lập cuộc gọi sử dụng Redirect Server 65

2.10 Thiết kế dự phòng an toàn 66

2.11 Cisco thực hiện SIP 67

2.12 Giám sát và khắc phục sự cố 69

2.13 Khái niệm 72

2.14 Các thành phần chức năng của MGCP 72

2.14.1 Thiết bị đầu cuối 73

2.14.2 Gateway 73

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

2.14.3 Call agents 74

2.14.4 Các khái niệm MGCP cơ bản 75

2.15 Thiết lập cuộc gọi 75

2.15.1 Bản tin MGCP 76

2.15.2 Các lưu đồ cuộc gọi 77

2.16 Thiết kế dự phòng an toàn 80

2.17 Cisco thực hiện của MGCP 81

2.18 Giám sát và khắc phục sự cố 84

D So sánh các thành phần báo hiệu và điều khiển 86

KẾT LUẬN 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ACF Admission Confirmation

ACK Acknowledgment

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line

API Application Programming Interface

CRCX Create Connection

ARJ Admission Rejection

ARPA Automatic Radar Plotting Aid

ARQ Admission Request

ASA American Statistical Association

ASC Aquaculture Stewardship Council

ASN 1 Abstract Syntax Notation One

ATA Analog Terminal Adaptor

ATM Automated Teller Machine

AUCX Audit Connection

AUEP Audit Endpoint

BCF Bandwidth Confirmation

BER Bit Error Rate

BRJ Bandwidth Rejection

BRQ Bandwidth Request

BTS Base Station Subsystem

CAC Call Admission Control

CBAC Context-Based Access Control

CCSS7 Common Channel Signaling System 7

CDR Call Detail Record

CRCX Continental Rail Corp

DCF Disengage Confirmation

DLCX Democratic Leadership Council

DNS Domain Name System

DRJ Disengage Rejection

DRQ Disengage Request

DTMF Dual Tone Multi Frequency

EPCF Endpoint Confiruration

FXO Foreign eXchange Office

FXS Foreign eXchange Service

GCF Gatekeeper Confirmation

GRJ Gatekeeper Rejection

GRQ Gatekeeper Discovery Request

HSRP Hot Standby Router Protocol

HTTP HyperText Transfer Protocol

IACK Information Request Acknowledged

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

IEFT Indigenous Education Foundation of Tanzania

IETF Internet Engineering Task Force

INAK Information Request not Acknowledged

IOS IPhone OS

IP Internet Protocol

IRQ Information Request

IRR Information Rejection

ISDN Integrated Services Digital Network

ISUP International Society of Urological Pathology

ITU-T International Telecommunication Union -

Telecommunication IVR Interactive Voice Response

LAN Local Area Network

MGC Multicultural Greek Council

MGCP Media Gateway Control Protocol

NAS Network Attached Storage

NOTY Notify

PCM Pulse Code Modulation

PIX Private Internet eXchange

POTS Postural Orthostatic Tachycardia Syndrome

PSTN Public Switched Telephone Network

RCF Registration Confirmation

RFC Request For Comments

RRJ Registration Rejection

RRQ Registration Request

RSIP Restart In Progress

RTCP Real Time Transport Control Protocol

RTP Real Time Transport Protocol

RTSP Real Time Streaming Protocol

SAP Session Announcement Protocol

SCN SAP Community Network

SDP Session Description Protocol

SIP Session Initiation Protocol

SRST Survivable Remote Site Telephony

SS7 Signaling System 7

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

TCP Transmission Control Protocol

TRIP Telephony Routing over IP

UAC User Account Control

UAS User agent server

UCF Unregitration Confirmation

UDP User Datagram Protocol

URL Uniform Resource Locator

URJ Unregistration Rejection

URQ Unregistration Request

VoIP Voice over Internet Protocol

VRRP Virtual Router Redundancy Protocol

WAN Wide Area Network

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Kiểu gọi từ Computer đến Computer

Hình 1.2: Kiểu gọi từ Computer đến Phone

Hình 1.3: Kiểu gọi từ Phone đến Phone

Hình 1.4: Biên dịch giữa báo hiệu và điều khiển cuộc gọi

Hình 1.5: Các phiên RTP

Hình 1.6: Đàm phán đặc trưng cuộc gọi

Hình 1.7: Tình trạng cuộc gọi

Hình 1.8: Đăng ký địa chỉ

Hình 1.9: Điều khiển quản lý

Hình 2.1: H.323 và các khuyến nghị liên quan

Hình 2.9: Cài đặt cuộc gọi cơ bản H.323

Hình 2.10: Cài đặt cuộc gọi kết nối nhanh H.323

Hình 2.11: Tìm kiếm và đăng ký với một Gatekeeper

Hình 2.12: Lưu đồ cuộc gọi với một Gatekeeper

Hình 2.13: Gatekeeper-định tuyến báo hiệu cuộc gọi

Hình 2.14: Khả năng mở rộng với nhiều Gatekeeper

Hình 2.15: Lưu đồ cuộc gọi với nhiều Gatekeeper

CBHD: Th.S Lương Thị Thanh Nga

Hình 2.24: Các thành phần chức năng SIP

Hình 2.25: Bản tin SIP

Hình 2.26: Địa chỉ SIP

Hình 2.27: Đăng ký địa chỉ SIP

Hình 2.28: Giải quyết địa chỉ SIP

Hình 2.29: Thiết lập cuộc gọi trực tiếp

Hình 2.30: Thiết lập cuộc gọi sử dụng Proxy Server

Hình 2.31: Thiết lập cuộc gọi sử dụng Redirect Server

Hình 2.32: Cisco thực hiện SIP

Hình 2.33: SIP User Agent

Hình 2.34: SIP Dial Peers

Hình 2.35: Ví dụ về các lệnh show

Hình 2.36: Các thành phần MGCP

Hình 2.37: Call Agents

Hình 2.38: Các cuộc gọi và kết nối

Hình 2.39: Các cuộc gọi đa điểm

Hình 2.40: Lưu đồ cuộc gọi

Hình 2.41: Khả năng sinh tồn

Hình 2.42: Cisco thực hiên MGCP

Hình 2.43: Cấu hình MGCP Residential Gateway

Hình 2.44: Cấu hình Gateway trung kế

Hình 2.45: Ví dụ về lệnh show

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong xu hướng phát triển và hội tụ của viễn thông và tin học, cùng với sự phát triển nhanh chóng về nhu cầu của ngưởi dùng đối với những dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao đã làm cho cơ sở hạ tầng thông tin và viễn thông đã

có những thay đổi lớn về cơ bản Những tổng đài chuyển mạch kênh truyền thống đã không còn có thể đáp ứng được những đòi hỏi của người dùng về những dịch vụ tốc độ cao, chính vì thế đòi hỏi cần phải có một giải pháp đáp ứng được yêu cầu đó Xu hướng viễn thông dựa trên nền tảng chuyển mạch gói tốc độ cao, dung lượng lớn và hội tụ được các loại dịch vụ trên cùng một hạ tầng mạng là điều tất yếu

Báo hiệu và điều khiển cuộc gọi là nền tảng cho các thiết lập cuộc gọi, điều khiển và quản lý truyền thoại trong một mạng IP Vì vậy, để hiểu được vai trò của báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong việc thiết lập, điều khiển và quản lý

các kết nối, chúng em đã chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN CUỘC GỌI TRONG CISCO VOICE” làm đề tài

luận văn tốt nghiệp của mình Với điều kiện và thời gian cho phép nên em đã tiến hành nghiên cứu vấn đề trên tại tổng đài cửa quốc tế khu vực 3 – tp Đà Nẵng

2 Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu khả năng báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong Cisco Voice nhằm quản lý và thu thập số liệu thống kê về các cuộc gọi thoại

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu khả năng báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong Cisco Voice

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu các giao thức báo hiệu tại tổng đài cửa quốc tế -TTVTQTKV3

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Hệ thống hóa các lý luận về vấn đề báo hiệu và điều khiển cuộc gọi để làm cơ sở cho việc nghiên cứu

- Nắm vững các giao thức báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong hệ thống như H.323, SIP, MGCP

- Nắm vững được các phương thức, cách thức báo hiệu và điều khiển Từ

đó, lựa chọn ra các phương pháp báo hiệu và điều khiển tối ưu nhất cho cấu hình mạng của tổng đài

5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Tham khảo tài liệu về các giao thức báo hiệu và điều khiển cuộc gọi VoIP trong hệ thống Cisco

5.2 Phương pháp thu thập và xử lý tư liệu

Căn cứ vào phương pháp này để tiếp cận thu thập các dữ liệu qua các cơ quan chức năng, báo chí, mạng internet và xử lý các tư liệu bằng phương pháp thống kê

5.3 Phương pháp chuyên gia

Vận dụng các ý kiến đóng góp của các chuyên gia, những cán bộ chuyên sâu

về báo hiệu và điều khiển cuộc gọi

Chương 1: Tổng quan về VoIP và báo hiệu, điều khiển cuộc gọi VoIP

Chương 2: Các giao thức báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong VoIP

Kết luận

Tài liệu tham khảo

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VoIP VÀ BÁO HIỆU, ĐIỀU KHIỂN CUỘC GỌI TRONG MẠNG

VoIP

1.1 Tổng quan về VoIP

1.1.1 Khái niệm về VoIP

VoIP (viết tắt của Voice over Internet Protocol) là công nghệ truyền tiếng nói của con người (thoại) qua mạng thông tin sử dụng bộ giao thức TCP/IP Nó sử dụng các gói dữ liệu IP (trên mạng LAN, WAN, Internet) với thông tin được truyền tải là mã hoá của âm thanh

Công nghệ này bản chất dựa trên chuyển mạch gói, nhằm thay thế công nghệ truyền thoại cũ dùng chuyển mạch kênh Nó nén (ghép) nhiều kênh thoại trên một đường truyền tín hiệu, và những tín hiệu này được truyền qua mạng Internet, vì thế có thể giảm giá thành

Để thực hiện việc này, điện thoại IP, thường được tích hợp sẵn các nghi thức báo hiệu chuẩn như SIP hay H.323, kết nối tới một tổng đài IP (IP PBX) của doanh nghiệp hay của nhà cung cấp dịch vụ Điện thoại IP có thể ở dạng như một điện thoại thông thường (chỉ khác là thay vì nối với mạng điện thoại qua đường dây giao tiếp RJ-11 thì điện thoại IP nối trực tiếp vào mạng LAN qua cáp Ethernet, giao tiếp RJ-45) hoặc phần mềm thoại (soft-phone) cài trên máy tính

1.1.2 Các kiểu gọi của VoIP

VoIP có ba kiểu gọi mà bạn có thể thực hiện: từ Computer đến Computer, từ Computer đến Phone, từ Phone đến Phone

 Computer - Computer: đây là dạng đơn giản nhất của VoIP Bạn chỉ cần

một máy tính với card âm thanh (thường được tích hợp sẵn trong máy), một headset (gồm tai nghe và microphone) và một phần mềm VoIP nào đó (hiện nay nổi tiếng nhất là Skype và hoàn toàn miễn phí)

Hình 1.1: Kiểu gọi từ Computer đến Computer

 Computer – Phone: để nối từ máy tính đến phone, bạn cần một phần

mềm VoIP, bộ headset và người bên kia có thể dùng điện thoại thông thường Cách gọi này không miễn phí hoàn toàn nhưng rất rẻ

Hình 1.2: Kiểu gọi từ Computer đến Phone

 Phone – Phone:

Trong loại này có hai kiểu gọi:

 Sử dụng một phone thường và kết nối qua một bộ chuyển đổi ATA (Analog-Terminal Adaptor) để biến tín hiệu thoại thành tín hiệu số rồi kết nối qua modem

 Sử dụng một IP Phone và kết nối trực tiếp vào đường truyền băng rộng

Cả hai cách kết nối này được minh họa ở hình dưới:

Hình 1.3 : Kiểu gọi từ Phone đến Phone

1.1.3 Lợi ích của VoIP

Các tổ chức, doanh nghiệp sử dụng dịch vụ VoIP sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí điện thoại Lấy ví dụ một công ty có nhiều chi nhánh văn phòng, rải rác

ở nhiều tỉnh thậm chí nhiều quốc gia, chi phí hàng tháng chi trả cho điện thoại sẽ

rất lớn, nếu sử dụng VoIP liên lạc từ Computer đến Computer thì các văn phòng

sẽ liên lạc hầu như miễn phí mà chất lượng thoại vẫn có thể chấp nhận được Còn muốn gọi ra điện thoại để bàn hay di động thông thường bạn chỉ trả một phần phí rất nhỏ tượng trưng (295VNĐ/phút đi Mỹ) (Số liệu lấy từ voice777.vngt.vn, ngày 16/12/2008)

Hiện nay ADSL đã trở nên phổ biến, chi phí thấp, nên việc thực hiện VoIP trở nên rất đơn giản, hiệu quả và tận dụng được đường truyền Internet tốc độ cao Phương thức gọi điện thoại đường dài 171, 177, 178, 179 (cũng là VoIP) không còn là lựa chọn duy nhất của mọi người nữa, và bạn có thể tận dụng đường truyền Internet của bạn để thực hiện việc này mà vẫn đảm bảo chất lượng thoại tương đương đồng thời còn mang tính bảo mật, riêng tư

Công nghệ VoIP ngày nay đang được ứng dụng rộng rãi trên nhiều quốc gia trên thế giới

1.2 Báo hiệu và điều khiển cuộc gọi

Báo hiệu và điều khiển cuộc gọi là nền tảng cho các thiết lập cuộc gọi, điều khiển và quản lý truyền thoại trong một mạng IP Để xác định được các mô hình điều khiển cuộc gọi phù hợp với mạng sử dụng cần nắm được vai trò của báo hiệu và điều khiển trong việc thiết lập, điều khiển và quản lý các kết nối

1.2.1 Báo hiệu

Trong một mạng thoại truyền thống, thiết lập, tiến trình và kết thúc cuộc gọi được quản lý bằng trao đổi báo hiệu Việc truyền thoại thông qua mạng IP cần tạo ra một cơ chế cơ học để truyền báo hiệu qua đường dẫn thoại end-to-end của

các thành phần IP

Cuộc gọi thoại bao gồm hai đường: Một đường dẫn âm thanh mang thoại và một đường báo hiệu mang thông tin quản lý như thiết lập cuộc gọi, kết thúc, trạng thái cuộc gọi, và những báo hiệu tiến trình cuộc gọi ISDN báo hiệu dữ liệu kênh (kênh D) và hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 (CCSS7) hoặc hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) là hai ví dụ của các hệ thống báo hiệu được sử dụng trong điện thoại truyền thống

Bằng cách đưa VoIP vào đường dẫn thoại – là đường dẫn từ đầu cuối đến đầu cuối ít nhất đã giải quyết được một phần cuộc gọi trong mạng IP Tương tự như trong một cuộc gọi thoại truyền thống, cuộc gọi VoIP cũng đòi hỏi hai đường dẫn: một chồng giao thức bao gồm Real-time Transport Protocol (RTP), cung cấp phần thoại của cuộc gọi, và một hoặc nhiều mô hình điều khiển cuộc gọi cung cấp đường dẫn báo hiệu

Báo hiệu và mô hình điều khiển cuộc gọi VoIP bao gồm thiết bị đầu cuối và các thành phần kiểm soát chung tùy chọn, như sau:

Thiết bị đầu cuối: thiết bị đầu cuối thường đơn giản, các thiết bị người dùng

đơn, chẳng hạn như thiết bị đầu cuối, có hỗ trợ hoặc là một quá trình thoại (ví

dụ, các ứng dụng điện thoại IP Cisco) hoặc một gateway Trong cả hai trường hợp, các thiết bị đầu cuối phải có khả năng bắt tay về mặt báo hiệu với các thiết

bị đầu cuối khác- trực tiếp hay không trực tiếp- thông qua các thành phần điều khiển chung Các thiết bị đầu cuối cũng phải có khả năng gộp nhiều thoại trong đường dẫn thoại Điều này có thể liên quan đến việc thực hiện chuyển đổi tương

tự thành kỹ thuật số hoặc chuyển đổi định dạng đến âm kỹ thuật số vì thế nó lợi dụng công nghệ nén

Gateway cung cấp giao diện vật lý hay logic cho mạng điện thoại truyền thống Một Gateway được kết nối kỹ thuật số đến trung tâm chuyển mạch văn phòng (CO) là một ví dụ về một Gateway cung cấp một giao diện vật lý Một cổng cung cấp quyền truy cập vào một ứng dụng đáp ứng tương tác là một ví dụ của một cổng cung cấp một giao diện logic

Điều khiển chung: trong một số mô hình điều khiển cuộc gọi, thành phần

điều khiển chung không được, trong những mô hình khác, nó được sử dụng tùy chọn Thành phần điều khiển chung cung cấp quản lý cuộc gọi và tính cước Các thành phần này cung cấp một loạt các dịch vụ để hỗ trợ thiết lập cuộc gọi, như liệt kê ở đây:

- Tình trạng cuộc gọi

- Đăng ký và giải quyết địa chỉ

- Điều khiển quản lý

Thông thường, các dịch vụ của các thành phần điều khiển chung được thực hiện như các ứng dụng Các dịch vụ này được đặt vào một chỗ trong một thiết bị vật lý, hoặc phân tán trên nhiều thiết bị vật lý với thiết bị đầu cuối và các gateway

1.2.2 Mô hình điều khiển cuộc gọi

Các mô hình điều khiển cuộc gọi và các giao thức tương ứng của họ tồn tại hoặc đang được phát triển:

- H.323: ITU -T H.323 mô tả kiến trúc để hỗ trợ truyền thông đa phương

tiện qua mạng mà không cần đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) Ban đầu dự định cho mạng LAN, H.323 đã được điều chỉnh cho IP

- Giao thức khởi động phiên (SIP): SIP là một Internet Engineering Task

Force (IETF) RFC 3261 mô hình điều khiển cuộc gọi để tạo, sửa, và ngừng các phiên đa phương tiện hoặc các cuộc gọi

- Media Gateway Control Protocol (MGCP): MGCP (IETF RFC 2705)

định nghĩa là một mô hình điều khiển cuộc gọi, đó là các gateway VoIP điều khiển từ một phần tử điều khiển cuộc gọi bên ngoài hoặc quản lý cuộc gọi

- Giao thức H.248/Megaco: Giao thức MEGACO được sử dụng trong các

môi trường mà trong đó là một gateway phương tiện truyền thông bao gồm các thành phần con phân phối và truyền thông được yêu cầu giữa phần gateway con Giao thức MEGACO là một nỗ lực chung của IETF (RFC 3015) và ITU-T (Khuyến cáo H.248)

- Giao thức thông báo phiên (SAP): SAP (IETF RFC 2974) mô tả một cơ

chế multicast để quảng cáo những đặc điểm phiên của một phiên đa phương tiện, bao gồm cả âm thanh và video

- Giao thức dòng thời gian thực (RTSP): RTSP (IETF RFC 2326) mô tả

một mô hình điều khiển, yêu cầu cung cấp âm thanh và video thực

- Quản lý cuộc gọi Cisco: Cisco CallManager là một hệ thống Cisco độc

quyền của điều khiển cuộc gọi xung quanh, đó là cung cấp xử lý cuộc gọi, tín

hiệu, và các dịch vụ kết nối cơ bản với các cấu hình thiết bị, chẳng hạn như điện thoại IP, gateways VoIP, và các ứng dụng phần mềm

1.2.3 Biên dịch giữa mô hình báo hiệu và điều khiển cuộc gọi

Khi thiết bị đầu cuối VoIP hỗ trợ các thủ tục điều khiển cuộc gọi khác nhau, các cuộc gọi giữa các thiết bị đầu cuối đòi hỏi sự kết hợp giữa khởi động và hủy các thủ tục Liên kết mạng hoặc biên dịch giữa các mô hình điều khiển cuộc gọi

là một sự cần thiết không thể thiếu

Hình 1.4: Biên dịch giữa báo hiệu và điều khiển cuộc gọi

Trong mạng điện thoại truyền thống, cuộc gọi cá nhân góp phần tạo thành một cuộc gọi end-to-end thường liên quan đến các hệ thống và thủ tục báo hiệu khác nhau Trong hình, một điện thoại IP đang giao tiếp với máy chủ proxy SIP của nó mà sử dụng SIP Tuy nhiên, điện thoại IP cũng đang cố gắng để đạt được một thiết bị đầu cuối H.323 Bởi vì hai giao thức VoIP khác nhau, một chuyển đổi là cần thiết tại SIP proxy server (cụ thể là, một gateway H.323) cho phép hai điểm đầu cuối điện thoại thiết lập một kết nối

1.2.4 Cài đặt cuộc gọi

Mục tiêu cơ bản của điều khiển cuộc gọi VoIP là để khởi đầu giao tiếp giữa thiết bị đầu cuối VoIP Vai trò của điều khiển cuộc gọi trong việc thiết lập phiên

RTP và giao dịch các tính năng trong suốt quá trình thiết lập cuộc gọi rất quan trọng

để thực sự mở rộng, địa chỉ và số cổng phải đƣợc tự động xác nhận và theo yêu cầu

Trong thiết lập cuộc gọi, các thủ tục điều khiển cuộc gọi trao đổi địa chỉ IP

và số cổng UDP cho các phiên RTP

Hình 1.6: Đàm phán đặc trưng cuộc gọi

Tạo ra các phiên RTP không phải là công việc duy nhất của thiết lập cuộc gọi Các thiết bị đầu cuối cần phải thiết lập một thỏa thuận song phương mà trong đó các bên giao tiếp phát hiện các thông số cuộc gọi chấp nhận được và sau đó đồng ý về các thông số hoạt động của cuộc gọi Khi thỏa thuận là không thể, các cuộc gọi không được hoàn thành và bị bỏ rơi

1.2.5 Quản lý và tính cước cuộc gọi

Thủ tục điều khiển cuộc gọi thường cung cấp hỗ trợ cho việc quản lý và tính cước cuộc gọi

 Quản lý

- Kiểm tra hoạt động gọi

- Kiểm tra sử dụng tài nguyên

- Hỗ trợ các yêu cầu dịch vụ người dung

 Tính cước

- Duy trì CDRs

Các chức năng quản lý và tính cước cuộc gọi cung cấp dịch vụ tùy chọn cho các hoạt động cải tiến, quản lý và duy trì một môi trường VoIP

Tính cước làm cho việc sử dụng các thông tin lịch sử thường được định dạng như hồ sơ chi tiết cuộc gọi (CDR) CDRs hữu ích cho việc phân bổ chi phí, và

để xác định phân phối cuộc gọi và cấp dịch vụ cho các mục đích nâng cao năng lực lập kế hoạch

Quản lý cuộc gọi bao gồm các khả năng:

- Tình trạng cuộc gọi: Kiểm tra các cuộc gọi trong thời gian thực

- Quản lý địa chỉ: Hỗ trợ người dùng với những dịch vụ như phân giải địa

Trạng thái cuộc gọi cung cấp một cái nhìn tức thời của các cuộc gọi đang được tiến hành Quan điểm này hỗ trợ các quá trình khác (ví dụ, quản lý băng thông) hoặc hỗ trợ một quản trị viên với xử lý sự cố hoặc hỗ trợ người dùng CDR bao gồm thông tin về một thời gian bắt đầu, thời hạn, nguồn gốc, địa điểm, và các số liệu thống kê khác của cuộc gọi có thể hữu ích cho nhiều mục đích Dữ liệu này được thu thập như một chức năng của trạng thái cuộc gọi

1.2.5.2 Quản lý địa chỉ

Như một khía cạnh của quản lý cuộc gọi, điều khiển cuộc gọi duy trì một cơ

sở dữ liệu của thiết bị đầu cuối và nhận dạng của họ Cách đăng ký địa chỉ các thiết bị đầu cuối của họ như thế nào và những địa chỉ này được giải quyết địa chỉ

IP như thế nào rất quan trọng

Hình 1.8: Đăng ký địa chỉ

Khi một thiết bị đầu cuối đăng ký với một thành phần điều khiển cuộc gọi, nó cung cấp địa chỉ điện thoại hoặc địa chỉ của nó, và nếu nó là một gateway, địa chỉ của đích đến có thể nhận được Các thiết bị đầu cuối cung cấp thông tin khác liên quan đến tính năng của mình Nhiều đích đến có thể truy cập thông qua một gateway thường được biểu diễn bởi một tiền tố Việc sử dụng một tiền tố cho phép điều khiển cuộc gọi tạo ra một cơ sở dữ liệu liên kết một địa chỉ điện thoại,

ví dụ, với địa chỉ IP tương ứng của nó

Trong mạng điện thoại truyền thống, địa chỉ của một trạm được giới hạn trong các phím có sẵn trên một bàn phím đa âm kép (DTMF) Trong VoIP, một địa chỉ nhận được một trong những định dạng khác là tốt, ví dụ, địa chỉ có thể là một tên máy chủ hay một URL

1.2.5.3 Điều khiển quản lý

Cách điều khiển chung và quản lý băng thông hạn chế truy cập vào mạng:

Hình 1.9: Điều khiển quản lý

Điều khiển quản lý có ít nhất hai phương diện: cấp phép và quản lý băng thông

Truy cập vào một mạng không có nghĩa cho phép sử dụng tài nguyên của mạng Giới hạn quyền truy cập điều khiển chung vào các nguồn tài nguyên bằng cách kiểm tra những mục đích và các thông tin của người dùng trước khi cho phép họ để tiến hành

Băng thông là một nguồn tài nguyên hữu hạn Quản lý băng thông thích hợp

là điều cần thiết để duy trì chất lượng âm thanh Cho phép quá nhiều cuộc gọi thoại qua liên mạng IP kết quả làm giảm chất lượng các cuộc gọi thoại mới và hiện có

Để tránh chất lượng âm thanh xuống cấp, một mô hình điều khiển cuộc gọi thiết lập một ngân sách băng thông Bằng cách sử dụng dữ liệu có sẵn từ trạng

thái cuộc gọi, quản lý băng thông và điều khiển quản lý cuộc gọi (CAC) có chức năng kiểm tra băng thông tiêu thụ hiện tại Các cuộc gọi có thể tiến hành đến mức ngân sách, nhƣng bị từ chối khi ngân sách đã đạt đến giới hạn của nó Quá trình này đƣợc minh họa trong hình 1.9

CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN CUỘC

GỌI TRONG MẠNG VoIP

A Bộ giao thức H.323

2.1 Khái niệm về bộ giao thức H.323

Hình 2.1: H.323 và các khuyến nghị liên quan

Khuyến nghị H.323 mô tả một kết cấu hạ tầng của thiết bị đầu cuối, các thành phần điều khiển chung, các dịch vụ, và các giao thức được sử dụng cho các thông tin đa phương tiện (thoại, video và dữ liệu) Hình này minh họa các yếu tố của một thiết bị đầu cuối H.323 và làm nổi bật giao thức kết cấu hạ tầng của một thiết bị đầu cuối H.323

H.323 ban đầu được tạo ra để cung cấp một cơ chế biên dịch các ứng dụng đa phương tiện trên mạng LAN Mặc dù rất nhiều nhà cung cấp vẫn sử dụng H.323 cho các ứng dụng hội nghị video, nó đã phát triển nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu phát triển của các mạng VoIP H.323 hiện sử dụng giao thức báo hiệu và điều khiển cuộc gọi VoIP rộng rãi nhất, với nhà cung cấp dịch vụ trong nước và quốc tế dựa vào nó để xử lý hàng tỷ phút sử dụng mỗi năm

H.323 được xem là một “giao thức bao trùm” bởi vì nó xác định tất cả các phương thức của truyền dẫn cuộc gọi, từ thiết lập cuộc gọi đến trao đổi dung lượng lợi ích tài nguyên mạng H.323 miêu tả các giao thức sau:

- H.245 cho truyền dẫn dung lượng

- H.225.0 cho cài đặt cuộc gọi

- H.225.0 cho điều khiển đăng ký, quản lý, và trạng thái (RAS) định tuyến cuộc gọi

H.323 dựa trên giao thức ISDN Q.931, giao thức này cho phép H.323 dễ dàng tương tác với mạng thoại cũ, chẳng hạn như PSTN hoặc SS7 Thêm vào đó

để cung cấp hỗ trợ cho thiết lập cuộc gọi, H.225.0 cung cấp một cơ chế vận chuyển bản tin cho chức năng điều khiển H.245 và chức năng báo hiệu RAS Sau đây là một mô tả của các chức năng này:

Chức năng báo hiệu cuộc gọi: sử dụng một kênh báo hiệu cuộc gọi cho

phép một thiết bị đầu cuối tạo ra các kết nối với thiết bị đầu cuối khác Chức năng báo hiệu cuộc gọi xác định thủ tục thiết lập cuộc gọi, dựa trên các thủ tục thiết lập cuộc gọi cho ISDN (Khuyến cáo ITU-T Q.931) Chức năng báo hiệu cuộc gọi sử dụng các thông báo được định dạng tùy theo H.225.0

Chức năng điều khiển H.245: sử dụng một kênh điều khiển để thông báo

điều khiển vận chuyển giữa thành phần thiết bị đầu cuối hoặc giữa một điểm cuối và một điều khiển chung, chẳng hạn như một gatekeeper hoặc bộ điều khiển đa điểm (MC) Kênh điều khiển được sử dụng bởi chức năng điều khiển H.245 là riêng biệt với kênh báo hiệu cuộc gọi

Các chức năng điều khiển H.245 chịu trách nhiệm sau đây:

- Báo hiệu kênh logic: Mở và đóng các kênh mang dòng phương tiện

truyền thông

- Trao đổi dung lượng: lượng âm thanh, video, và dung lượng mã hóa

giữa thiết bị đầu cuối

- Xác định chủ và khách mời: Xác định thiết bị đầu cuối chủ và khách

mời, được sử dụng để giải quyết xung đột trong suốt cuộc gọi

- Yêu cầu Mode: yêu cầu một sự thay đổi trong chế độ, hoặc khả năng của

dòng phương tiện truyền thông

- Thông số định giờ và đếm: Thiết lập trị số cho định giờ và đếm, thỏa

thuận giá trị của thiết bị đầu cuối

Chức năng báo hiệu RAS: sử dụng một kênh báo hiệu riêng biệt (kênh

RAS) để thực hiện chuyển đổi thủ tục đăng ký, quản lý, băng thông, trạng thái,

và giải phóng giữa thiết bị đầu cuối và gatekeeper Chức năng báo hiệu RAS sử dụng các thông báo được định dạng theo H.225.0

 Ví dụ: H.323 điều chỉnh phù hợp với IP

Hình 2.2: H.323 điều chỉnh phù hợp với IP

2.2 Các thành phần chức năng của H.323

2.2.1 Thiết bị đầu cuối:

Hình 2.3: Các thiết bị đầu cuối H.323

Thiết bị đầu cuối H.323 là điểm cuối cung cấp truyền thông thoại thời gian thực (và tùy chọn, video và dữ liệu) với điểm cuối khác, chẳng hạn như một thiết bị đầu cuối H.323, hoặc bộ điều khiển đa điểm (MCU)

Một thiết bị đầu cuối H.323 phải có khả năng truyền và nhận G.711 (a-law và μ-law) điều chế mã xung thoại 64 - kbps (PCM), và có thể hỗ trợ định dạng thoại được mã hóa khác, chẳng hạn như G.729 và G.723

2.2.2 H.323 Gateways

Một gateway H.323 là một loại tùy chọn của thiết bị đầu cuối cung cấp khả năng tương tác giữa các thiết bị đầu cuối H.323 và các thiết bị đầu cuối được đặt trên một hệ thống chuyển mạch (SCN), chẳng hạn như mạng PSTN hoặc một mạng thoại doanh nghiệp Lý tưởng nhất, gateway rõ ràng cho cả hai thiết bị đầu cuối H.323 và thiết bị đầu cuối dựa trên SCN

Hình 2.4: Các Gateway H.323

Một gateway H.323 thực hiện những dịch vụ sau:

- Biên dịch giữa âm thanh, video, và các định dạng dữ liệu

- Chuyển đổi giữa báo hiệu và thủ tục thiết lập cuộc gọi

- Chuyển đổi giữa báo hiệu và thủ tục điều khiển thông tin liên lạc

2.2.3 IP-to-IP Gateways

Hình 2.5: Các Gateway nối IP đến IP

Các gateway nối IP đến IP tạo điều kiện kết nối dễ dàng và hiệu quả giữa các mạng cung cấp dịch vụ VoIP độc lập Một số ngành công nghiệp đề cập đến gateway nối IP đến IP như “thành phần biên” hoặc “điều khiển biên phiên” Gateway nối IP đến IP cung cấp một điểm giao diện mạng-mạng cho việc thanh toán, bảo mật, kết nối quản lý cuộc gọi trong Cisco, điều khiển quản lý cuộc gọi (CAC), và báo hiệu liên mạng Nó sẽ thực hiện hầu hết các chức năng tương tự của một gateway PSTN đến IP, nhưng sẽ tham gia hai đường gọi VoIP Những packet (gói) phương tiện truyền thông hoặc có thể chảy băng qua các gateway và

ẩn các mạng với nhau, hoặc chảy xung quanh các gateway nối IP đến IP nếu bảo mật mạng không phải là quan trọng nhất

Hình 2.5 cho thấy một mạng gateway nối IP đến IP cơ bản Từ quan điểm của các cá nhân, hoặc khách hàng, các mạng, các gateway nối IP đến IP sẽ xuất hiện như là một địa chỉ chung duy nhất mà phải định tuyến trên các hệ thống riêng của họ (trong trường hợp này, một định tuyến địa chỉ 12.x.x.x trên các

mạng 10.10.x.x và 192,168.x.x) Sự cẩn thận phải được thực hiện tại gateway

nối IP đến IP để đảm bảo rằng những giới hạn định tuyến phù hợp đúng nơi để trực tiếp ngăn chặn thông tin giữa các mạng riêng gắn với nó Cũng lưu ý rằng

mô hình này chỉ hoạt động nếu không có các chương trình chồng chéo địa chỉ được sử dụng trên mạng của khách hàng Cuối cùng, để các gateway hopoff trên mạng công cộng, tất cả các cuộc gọi sẽ xuất hiện có nguồn gốc từ địa chỉ 12.x.x.x của gateway IP nối IP và không phải là địa chỉ riêng trên các hệ thống của khách hàng Cũng lưu ý rằng những gatekeeper hiện trong sơ đồ điều khiển từng khu vực độc lập, với gatekeeper 12.10.10.11 hoạt động như các điểm điều khiển cho hệ thống công cộng, và do đó các gateway IP nối IP

2.2.4 H.323 Gatekeepers

Một gatekeeper H.323 là một thành phần tùy chọn cung cấp sự hỗ trợ và các dịch vụ điều khiển cuộc gọi đến các thiết bị đầu cuối H.323 Mặc dù một gatekeeper được xem là một thành phần riêng biệt và tùy chọn, nó có thể được đặt cùng với bất cứ thành phần H.323 khác

Hình 2.6: Các Gatekeeper H.323

Phạm vi của thiết bị đầu cuối trên một gatekeeper thực hiện quyền của nó được gọi là "vùng" H.323 mô tả một mối quan hệ một-một giữa một vùng và một gatekeeper

Khi một gatekeeper được tính đến, nó phải thực hiện các chức năng sau:

- Biên dịch địa chỉ: Chuyển đổi một địa chỉ bí danh cho một địa chỉ IP

- Điều khiển quản lý: Giới hạn truy cập vào tài nguyên mạng dựa trên sự

hạn chế băng thông cuộc gọi

- Điều khiển băng thông: Đáp ứng các yêu cầu và điều chỉnh băng thông

- Quản lý vùng: Cung cấp các dịch vụ để đăng ký thiết bị đầu cuối

Gatekeeper cũng có thể thực hiện các chức năng:

- Báo hiệu điều khiển cuộc gọi: Thực hiện báo hiệu cuộc gọi thay cho

thiết bị đầu cuối (báo hiệu cuộc gọi được định tuyến gatekeeper)

- Sự cấp phép gọi: Hủy các cuộc gọi dựa trên sự cấp phép sai

- Quản lý băng thông: Giới hạn số lượng truy cập cùng lúc vào nguồn tài

nguyên liên mạng IP (CAC)

- Quản lý cuộc gọi: Lưu trữ bản ghi về các cuộc gọi đang xảy ra

2.2.5 Hội nghị đa điểm

Hình 2.7: Các thành phần hội nghị đa điểm

Hỗ trợ cho các hội nghị đa điểm được cung cấp bởi ba thành phần chức năng sau đây:

- Đa điều khiển (MC): MC cung cấp các chức năng cần thiết để hỗ trợ các

hội nghị liên quan đến ba hoặc nhiều thiết bị đầu cuối MC thiết lập một kênh điều khiển H.245 với mỗi thành viên hội nghị Thông qua kênh điều khiển, MC hoàn thành một khả năng trong trao đổi, các MC cho thấy phương thức của hội nghị (phân cấp hoặc tập trung)

MC không được mô phỏng như một thành phần độc lập, nó có thể được đặt với một thiết bị đầu cuối (thiết bị đầu cuối hoặc gateway), gatekeeper, hoặc một đơn vị điều khiển đa điểm (MCU)

- Bộ vi xử lý đa điểm (MP): bộ xử lý đa điểm (MP) cho biết thêm chức

năng đến các hội nghị đa điểm MP có thể nhận được nhiều dòng của đầu vào đa phương tiện, xử lý các dòng bằng cách chuyển và pha trộn các dòng, sau đó truyền lại kết quả đến tất cả hoặc một số các các thành viên hội nghị

Tương tự như một MC, MP không được mô phỏng như một thành phần độc lập, nó nằm trong một MCU

- Bộ điều khiển đa điểm (MCU): MCU được mô phỏng như một thiết bị

đầu cuối cung cấp hỗ trợ cho các hội nghị đa điểm bằng cách kết hợp một MC

và không hoặc nhiều MP

MCU được mô phỏng như một thành phần độc lập

2.3 Thiết lập và bảo trì cuộc gọi H.323

Các cuộc gọi có thể được thiết lập giữa bất kì thành phần sau:

- Thiết bị đầu cuối đến thiết bị đầu cuối: Sự thông minh của thiết bị đầu

cuối H.323 cho phép họ hoạt động tự động Trong chế độ hoạt động này, các thiết bị đầu cuối xác định vị trí thiết bị đầu cuối khác thông qua cơ chế không chuẩn mực và bắt đầu liên lạc trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối

- Thiết bị đầu cuối đến gatekeeper: Khi một gatekeeper được thêm vào

hệ thống, thiết bị đầu cuối tương thích với gatekeeper bằng cách sử dụng kênh RAS

- Gatekeeper đến gatekeeper: Trong sự hiện diện của nhiều gatekeeper,

gatekeeper giao tiếp với nhau trên kênh RAS

2.3.1 Bản tin RAS

Các gatekeeper giao tiếp thông qua các kênh RAS sử dụng các loại khác nhau của các thông báo RAS

Hình 2.8: Các bản tin RAS

Các loại bản tin bao gồm:

- Gatekeeper discovery: thiết bị đầu cuối multicast gatekeeper discovery

request (GRQ) Một gatekeeper có thể xác nhận (gatekeeper confirmation [GCF]) hoặc từ chối (gatekeeper rejection [GRJ]) một thiết bị đầu cuối

- Terminal and gateway registration: điểm cuối gửi registration request

(RRQ) đến gatekeeper của nó để đăng ký và cung cấp mã số truy cập Một gatekeeper xác nhận (registration confirmation [RCF]) hay từ chối (registration rejection [RRJ]) đăng ký

- Terminal and gateway unregistration: điểm cuối hoặc gatekeeper sẽ

gửi unregistration request (URQ) để hủy bỏ việc đăng ký Các xác nhận thiết bị đáp ứng (unregistration confirmation [UCF]) hay từ chối (unregistration rejection [URJ]) yêu cầu

- Location request: điểm cuối hoặc gatekeeper gửi location request (LRQ)

cho gatekeeper LRQ đƣợc gửi trực tiếp đến gatekeeper nếu đƣợc biết đến, hoặc

nó là multicast để địa chỉ multicast phát hiện gatekeeper LRQ yêu cầu biên dịch địa chỉ của thông tin thu hút và địa chỉ E.164 về thiết bị đầu cuối chịu trách nhiệm Các gatekeeper đáp ứng xác nhận (location confirmation [LCF]) với địa chỉ IP của thiết bị đầu cuối hoặc từ chối yêu cầu (location rejection [LRJ]) nếu địa chỉ không rõ ràng

- Call admission: điểm cuối gửi admission request (ARQ) đến gatekeeper

của nó Các yêu cầu xác định thiết bị đầu cuối và băng thông cần thiết Gatekeeper xác nhận (admission confirmation [ACF]) với địa chỉ IP của thiết bị đầu cuối hoặc từ chối (admission rejection [ARJ]) nếu điểm cuối không nhận ra hoặc không đủ băng thông hiện có

- Bandwidth change: điểm cuối gửi bandwidth change request (BRQ) đến

gatekeeper của nó để yêu cầu điều chỉnh băng thông cuộc gọi Một gatekeeper xác nhận (bandwidth confirmation [BCF]) hay từ chối (bandwidth rejection [BRJ]) yêu cầu

- Disengage: Khi cuộc gọi bị ngắt kết nối, thiết bị đầu cuối gửi disengage

request (DRQ) đến gatekeeper Các gatekeeper xác nhận (disengage confirmation [DCF]) hoặc từ chối (disengage rejection [DRJ]) yêu cầu

- Status queries: gatekeeper sử dụng interrupt request (IRQ) để xác định

tình trạng của một thiết bị đầu cuối Trong information request (IRR) của nó, thiết bị đầu cuối cho thấy nó là trực tuyến hoặc ẩn Thiết bị đầu cuối cũng có thể trả lời rằng nó hiểu được các yêu cầu thông tin (information request acknowledged [IACK]) hoặc là nó không hiểu yêu cầu (information request not acknowledged [INAK])

2.3.2 Lưu đồ cuộc gọi mà không có Gatekeeper

Hình 2.9: Cài đặt cuộc gọi cơ bản H.323

Hình 2.9 cho thấy một chuyển đổi thiết lập cuộc gọi cơ bản H.323 giữa hai gateway Gatekeeper tùy chọn không có trong ví dụ này Mặc dù các gateway được hiển thị, cùng một thủ tục được sử dụng khi một hoặc cả hai thiết bị đầu cuối là thiết bị đầu cuối H.323

Các thủ tục lưu đồ mà không có gatekeeper bao gồm các bước sau:

1 Gateway khởi tạo khởi đầu một phiên H.225.0 với gateway đích đăng ký TCP cổng 1720 Gateway xác nhận địa chỉ IP của gateway đích nội bộ Gateway

có địa chỉ IP của thiết bị đầu cuối đích trong cấu hình của nó hoặc nó biết Domain Name System (DNS) phân giải tên miền cho đích đến

2 Các thủ tục thiết lập cuộc gọi dựa trên Q.931 tạo ra một kênh báo hiệu cuộc gọi giữa thiết bị đầu cuối

3 Các thiết bị đầu cuối mở kênh khác cho chức năng điều khiển H.245 Chức năng điều khiển H.245 đàm phán khả năng và trao đổi giới thiệu kênh logic

4 Các mô tả kênh logic mở phiên RTP (giao thức vận chuyển thời gian thực)

5 Các thiết bị đầu cuối trao đổi đa phương tiện trên các phiên RTP

 Thiết lập cuộc gọi kết nối nhanh:

Hình 2.10: Cài đặt cuộc gọi kết nối nhanh H.323

Các thủ tục kết nối nhanh bao gồm các bước sau:

1 Gateway khởi tạo khởi đầu một phiên H.225.0 với gateway đích đăng ký TCP cổng 1720

2 Các thủ tục thiết lập cuộc gọi dựa trên Q.931 tạo ra sự phối hợp kênh báo hiệu cuộc gọi và kênh điều khiển cho H.245 Mô tả dung lượng và kênh logic được trao đổi trong thủ tục thiết lập cuộc gọi Q.931

3 Giới thiệu kênh logic mở các phiên RTP

4 Các thiết bị đầu cuối đa phương tiện trao đổi trên các phiên RTP

2.3.3 Lưu đồ cuộc gọi với một Gatekeeper

Hình 2.11 cho thấy thiết bị đầu định vị và đăng ký với gatekeeper thế nào Gatekeeper bổ sung thêm khả năng mở rộng H.323 Nếu không có gatekeeper, thiết bị đầu cuối phải nhận dạng hoặc có khả năng giải quyết địa chỉ IP của thiết

bị đầu cuối đích

Hình 2.11: Tìm kiếm và đăng ký với một Gatekeeper

Trước khi thiết bị đầu cuối có thể sử dụng gatekeeper, nó phải đăng ký với gatekeeper Để đăng ký, một thiết bị đầu cuối phải nhận dạng địa chỉ IP của gatekeeper

Một trong hai phương pháp được sử dụng để xác định địa chỉ của gatekeeper:

- Thiết bị đầu cuối có thể được cấu hình sẵn để nhận dạng tên miền hoặc địa chỉ IP gatekeeper của nó Nếu cấu hình để nhận dạng tên, thiết bị đầu cuối

phải có một phương tiện để giải quyết tên đến một địa chỉ IP Kỹ thuật giải quyết địa chỉ chung là DNS

- Thiết bị đầu cuối có thể phát hành multicast GRQ đến địa chỉ phát hiện ra gatekeeper (224.0.1.41) để khám phá ra địa chỉ IP của gatekeeper của nó Nếu thiết bị đầu cuối nhận được GCF yêu cầu, nó sử dụng địa chỉ IP để tiến hành đăng ký

Để bắt đầu đăng ký, thiết bị đầu cuối gửi RRQ đến gatekeeper Trong yêu cầu đăng ký (RRQ), điểm cuối xác nhận mình với ID của nó và cung cấp địa chỉ

IP của nó Tùy theo, các danh sách mã số truy cập của thiết bị đầu cuối (ví dụ, số điện thoại) mà nó hỗ trợ Các mã số được thu thập dịch vụ điện thoại cũ đơn giản (POTS) cùng quay số đến mô hình đích kết hợp với bất kỳ Cổng FXS Với thủ thuật này, gatekeeper xác định vị trí và danh tính của thiết bị đầu cuối và các danh tính của thiết bị đầu cuối SCN từ đăng ký gateway

Có hai trường hợp:

Trường hợp 1: Cả hai điểm cuối đều đăng kí tới một Gatekeeper và Gatekeeper

chọn phương thức truyền báo hiệu trực tiếp giữa 2 điểm cuối

 Cài đặt với một gatekeeper

Hình 2.12: Lưu đồ cuộc gọi với một Gatekeeper

Trong ví dụ này, cả hai thiết bị đầu cuối đã đăng ký với gatekeeper chung Lưu đồ cuộc gọi với một gatekeeper tiếp diễn như sau:

1 Gateway gởi ARQ đến gatekeeper để bắt đầu các thủ tục Gatekeeper được cấu hình với các tên miền hoặc địa chỉ của gatekeeper

2 Gatekeeper đáp ứng ARQ với ACF Trong xác nhận, gatekeeper cung cấp các địa chỉ IP của thiết bị đầu cuối từ xa

3 Khi thiết bị đầu cuối gốc xác định các thiết bị đầu cuối đích, bắt đầu thiết lập một cuộc gọi cơ bản

4 Trước khi thiết bị đầu cuối đích chấp nhận các cuộc gọi đến, nó sẽ gửi ARQ đến gatekeeper để đạt được sự cho phép

5 Gatekeeper đáp ứng đúng và các thiết bị đầu cuối đích tiến hành với các thủ tục thiết lập cuộc gọi

Trong thủ tục này, nếu gatekeeper đáp ứng một trong hai thiết bị đầu cuối với ARJ đến ARQ, điểm cuối tiếp nhận từ chối chấm dứt các thủ tục

Trường hợp 2: Cả hai thuê bao điểm cuối đều đăng ký với một Gatekeeper và

báo hiệu cuộc gọi được định tuyến qua Gatekeeper

 Gatekeeper-định tuyến báo hiệu cuộc gọi

Hình 2.13: Gatekeeper-định tuyến báo hiệu cuộc gọi

Trong ví dụ trước, kênh báo hiệu cuộc gọi được tạo ra từ thiết bị đầu cuối đến thiết bị đầu cuối Trong một số trường hợp, đó là mong muốn có gatekeeper

đại diện các thiết bị đầu cuối khác cho mục đích báo hiệu Phương pháp này được gọi là gatekeeper định tuyến báo hiệu cuộc gọi Quá trình gatekeeper- định tuyến báo hiệu cuộc gọi được mô tả như sau:

1 Gatekeeper đáp ứng ARQ và thông báo cho các thiết bị đầu cuối để thực hiện thủ tục thiết lập cuộc gọi với gatekeeper, không phải với thiết bị đầu cuối đích

2 Các thiết bị đầu cuối khởi tạo yêu cầu thiết lập với gatekeeper

3 Gatekeeper sẽ gửi yêu cầu riêng của mình đến thiết bị đầu cuối đích và kết hợp một số các chi tiết có được từ yêu cầu xuất xứ

4 Khi bản tin kết nối được nhận từ các thiết bị đầu cuối đích, gatekeeper gửi thông báo kết nối với các thiết bị đầu cuối gốc

5 Hai điểm đầu cuối thiết lập kênh điều khiển H.245 giữa chúng Thủ tục gọi tiếp tục bình thường từ thời điểm này

2.3.4 Lưu đồ cuộc gọi với nhiều Gatekeeper

Hình 2.14: Khả năng mở rộng với nhiều Gatekeeper

Nếu không có gatekeeper, các thiết bị đầu cuối phải tìm nhau bằng bất kỳ phương tiện sẵn có Đây là hạn chế tiềm năng tăng trưởng của mạng VoIP Thông qua việc đăng ký và dịch vụ giải quyết địa chỉ của gatekeeper, tiềm năng tăng trưởng cải thiện đáng kể