30
Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP Trang - 9 - Chương 2. Giao thức truyền voice qua IP 2.1. Kiến trúc và các tầng của OSI và IP 2.1.1. Kiến trúc OSI Kiến trúc và chức năng các tầng trong OSI Dựa vào các nguyên tắc trên, mô hình OSI được chia làm 7 tầng, mỗi tầng chỉ thực hiện một chức năng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho tầng bên dưới và ngược lại. Khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ được đóng thêm một phần đầu đề khác và được xem như là gói tin của tầng mới, công việc trên sẽ tiếp diễn cho tới khi gói tin được truyền lên đường dây mạng để đến bên nhận. Tầng vật lý (Physical) Chức năng chính là truyền tải chuỗi bit từ đầu cuối này đến đầu cuối khác. Các thuật ngữ liên quan như đặc tính điện, tốc độ, môi trường truyền dẫn, mode truyền tải, chuẩn kết nối….. Tầng liên kết dữ liệu (Data link) Chức năng chính là cung cấp khả năng truyền dữ liệu tin cậy qua môi trường truyền dẫn. Các thuật ngữ liên quan như đơn vị dữ liệu “khung”, địa chỉ MAC, điều khiển lỗi, điều khiển luồng…… Hình 2.1 Mô hình 7 lớp OSI.

Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 9 -

Chương 2. Giao thức truyền voice qua IP

2.1. Kiến trúc và các tầng của OSI và IP

2.1.1. Kiến trúc OSI

Kiến trúc và chức năng các tầng trong OSI

Dựa vào các nguyên tắc trên, mô hình OSI được chia làm 7 tầng, mỗi tầng chỉ

thực hiện một chức năng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho

tầng bên dưới và ngược lại. Khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ được đóng thêm một

phần đầu đề khác và được xem như là gói tin của tầng mới, công việc trên sẽ tiếp

diễn cho tới khi gói tin được truyền lên đường dây mạng để đến bên nhận.

Tầng vật lý (Physical)

Chức năng chính là truyền tải chuỗi bit từ đầu cuối này đến đầu cuối khác. Các

thuật ngữ liên quan như đặc tính điện, tốc độ, môi trường truyền dẫn, mode truyền

tải, chuẩn kết nối…..

Tầng liên kết dữ liệu (Data link)

Chức năng chính là cung cấp khả năng truyền dữ liệu tin cậy qua môi trường

truyền dẫn. Các thuật ngữ liên quan như đơn vị dữ liệu “khung”, địa chỉ MAC, điều

khiển lỗi, điều khiển luồng……

Hình 2.1 Mô hình 7 lớp OSI.

Page 2: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 10 -

Tầng mạng (Network)

Cung cấp một kết nối và khả năng chọn đường giữa các host trong môi trường

liên mạng. Các thuật ngữ liên quan bao gồm gói tin, tuyến, bảng định tuyến, giao

thức định tuyến, địa chỉ IP…..

Tầng giao vận (Transport)

Cung cấp chức năng tạo, giám sát, giải phóng một kết nối ảo khả dụng từ đầu

cuối đến đầu cuối, phân bổ các phân mảnh đến các ứng dụng. Các thuật ngữ liên

quan như phân mảnh và tái hợp luồng dữ liệu, giám sát lỗi, khôi phục lỗi….

Tầng phiên (Session)

Thực hiện chức năng thiết lập, quản lý, giải phóng phiên thông tin giữa hai host,

đồng bộ hóa việc hội thoại của quá trình trình diễn và quản lý việc trao đổi thông

tin. Các thuật ngữ liên quan như điều khển hội thoại, điểm đồng bộ……

Tầng trình diễn (Presentation)

Cung cấp khả năng mã hóa thông tin của lớp ứng dụng để sao cho thông tin này

hoàn toàn có thể đọc được tại đầu còn lại. Các thuật ngữ liên quan như khuôn dạng

dữ liệu, chuyển đổi dữ liệu, nén dữ liệu, mã hóa dữ liệu…..

Tầng ứng dụng (Application)

Cung cấp ứng dụng trực tiếp cho người ứng dụng sử dụng dịch vụ mạng. Các

thuật ngữ liên quan như truyền file, thư điện tử…..

2.1.2. Mô hình TCP/IP

TCP/IP thực chất là một họ giao thức cùng làm việc với nhau để cung cấp

phương tiện truyền thông liên mạng, hay nói cách khác TCP/IP là một phần mềm

được sử dụng trên Internet để truyền thông tin từ máy này sang máy khác và từ

mạng này sang mạng khác.

Page 3: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 11 -

Kiến trúc và chức năng các tầng trong TCP/IP

TCP/IP gồm 4 tầng như sau :

Tầng ứng dụng

Là phần giao tiếp với người dùng để cung cấp các dịch vụ trên mạng. Lớp ứng

dụng cho phép việc truy xuất các dịch vụ hiện diện trên toàn mạng TCP/IP.

Tầng truyền tải (Transport)

Nhiệm vụ chính của tầng truyền tải là cung cấp đường thông tin giữa các trình

ứng dụng. Tầng truyền tải phân chia dòng dữ liệu cần truyền đi thành các đơn vị dữ

liệu nhỏ hơn (gói dữ liệu) và chuyển chúng cùng với địa chỉ đích đến tầng thấp hơn

để thực hiện quá trình phân phối dữ liệu trong mạng.

Tầng Internet (Internet Layer)

Xử lý các tiến trình thông tin giữa các mạng khác nhau. Tầng Internet sẽ thực

hiện các chức năng thiết lập đường đi giữa các mạng cũng như thực hiện việc phân

phối các gói dữ liệu trên mạng.

Tầng giao tiếp mạng (Network Interface Layer)

Là tầng giao tiếp giữa các cấu trúc luận lý bên trên với các kết nối vật lý bên

dưới, tầng giao tiếp mạng có nhiệm vụ tiếp nhận các gói dữ liệu từ lớp Internet.

Sự tương quan giữa OSI và họ giao thức TCP/IP

Hình 2.2 Cấu trúc các tầng trong TCP/IP.

Page 4: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 12 -

2.1.3. Giao thức IP

IP là một giao thức liên lạc không kết nối (connectionless), có nghĩa là nó không

cần có giai đoạn thiết lập và hủy bỏ kết nối, nó nhận dữ liệu từ tầng cao hơn, sau đó

gắn thêm một header rồi chuyển xuống tầng thấp hơn. Dịch vụ quan trọng nhất của

IP là gởi các gói tin đến đích một cách chính xác.

0

0

0

1

0

2

0

3

0

4

0

5

0

6

0

7

0

8

0

9

1

0

1

1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

1

7

1

8

1

9

2

0

2

1

2

2

2

3

2

4

2

5

2

6

2

7

2

8

2

9

3

0

3

1

Version IHL TOS Total length

Identification Flags Fragment offset

TTL Protocol Header checksum

Source IP address

Destination IP address

Options and padding

: : :

Hình 2.3 Mào đầu của gói IP

Ứng dụng SNMP

TFTP

DNS

BOOTP

FTP

TELNET

SMTP

POP

Ứng dụng

Trình bày

Phiên

Vận chuyển UDP TCP Vận chuyển

Mạng IP-ICMP-RAP-RARP Mạng

Liên kết dữ liệu Thiết bị giao diện mạng Giao diện mạng

Vật lý Phương tiện truyền dẫn

Mô hình OSI Các giao thức Mô hình IP

Bảng 2.1 So sánh mô hình OSI và IP.

Page 5: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 13 -

Giao thức TCP/IP

TCP là một giao thức điều khiển có liên kết (connection - oriented), nghĩa là cần

phải thiết lập liên kết (logic) giữa một cặp thực thể TCP trước khi chúng trao đổi dữ

liệu với nhau. TCP cung cấp dịch vụ tầng truyền dẫn có độ tin cậy cao, TCP bao

gồm điều khiển luồng và phát hiện lỗi. Tốc độ gói có thể tăng hay giảm phụ thuộc

mức tải của mạng.

Khuôn dạng của một TCP segment :

Bít 0-3 Bít 4-7 Bít 8-11 Bít 12-

15

Bít 16-

19

Bít 20-

23

Bít 27-

27

Bít 28-

31

Cổng nguồn Cổng đích

Số trình tự

Số xác nhận

THL Dự phòng Cờ Kích thước cửa sổ

Mã kiểm tra lỗi Con trỏ khẩn

Thủ tục kết nối TCP

Đầu tiên một host khởi động cầu nối bằng cách gởi một gói chỉ ra số tuần tự khởi

động x của nó, với một bit nào đó trong phần header được đặt ở trạng thái chỉ ra yêu

Hình 2.5. Khuôn dạng của một TCP segment

Hình 2.6. Thủ tục thiết lập tuyến.

Page 6: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 14 -

cầu kết nối. Bước 2, host khác nhận gói này ghi lại số tuần tự x, phúc đáp bằng một

báo nhận x+1, và bao hàm cả chỉ số tuần tự khởi động y riêng của nó. Chỉ số báo

nhận x+1 có nghĩa là nó đã nhận tất cả các gói có số tuần tự x đến và đang mong

nhận gói có số tuần tự x+1.

Giao thức UDP/IP

UDP là một giao thức phi kết nối (connectionless protocol) đảm bảo truyền

thông end-to-end của dữ liệu.UDP không có chức năng thiết lập và giải phóng kết

nối, không cung cấp cơ chế báo nhận, không sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu đến

và có thể dẫn đến tình trạng dữ liệu mất hoặc trùng dữ liệu mà không có thông báo

cho người gởi.

Khuôn dạng của một UDP datagram

2.2. Các giao thức báo hiệu cuộc gọi

2.2.1. H.323

Các khuyến nghị H.32x của ITU-T định nghĩa các thiết bị đầu cuối (terminal)

thoại trực quan và cách thức chúng được vận hành trên các mạng khác nhau. H.320

dùng cho mạng N-ISDN, trong khi H.321 áp dụng cho mạng B-ISDN (ATM).

H.322 và H.323 áp dụng cho mạng LAN. Sự khác biệt giữa H.322 và H.323 là

H.323 áp dụng trong các mạng LAN không có các đảm bảo về chất lượng dịch vụ

(QoS) còn H.322 cho các mạng LAN với các đảm bảo về QoS. H.323 có thể áp

Source port Destination port

Message length Checksum

DATA

0 15 16 31

Hình 2.7. Khuôn dạng của UDP datagram.

Page 7: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 15 -

dụng cho bất kì mạng chuyển mạch gói nào bất chấp lớp vật lí bên dưới. Mạng được

kì vọng có thể cung cấp các kĩ thuật giao nhận đáng tin cậy và không đáng tin cậy.

H.323 độc lập với mô hình mạng : các terminal H.323 có thể truyền thông qua các

hub, bộ định tuyến, brigde và các kết nối quay số.

Theo mô hình tham chiếu OSI, kiến trúc H.323 được sắp xếp theo sơ đồ sau

Hình 2.8. Kiến trúc H323 trong mô hình OSI

2.2.1.1. Các thành phần chính trong cấu trúc H323

Các thành phần chính trong cấu trúc của H.323 bao gồm: terminal, gateways,

gatekeeper, MCU (Multipoint Control Unit) kết nối với nhau tại endpoint.

Terminal

Được dùng cho truyền thông hai chiều với thời gian thực. Một H.323 terminal có

thể là một máy điện thoại hay một máy PC chạy ứng dụng của H.323 và các ứng

dụng đa phương tiện khác. Nó được sử dụng cho cả tín hiệu thoại, tín hiệu hình và

dữ liệu. H.323 đóng vai trò quan trọng trong điện thoại IP. Mục đích của H.323 tạo

các liên kết hoạt động với các thiết bị truyền thông khác. H.323 tương thích với

H.324 terminal của mạng chuyển mạch công cộng SCN (Switching Circuit

Page 8: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 16 -

Network), với H.310 terminal trên mạng B-ISDN, H.320 trên ISDN, H.321 trên B-

ISDN và H.322 terminal trên mạng cục bộ QoS LAN.

Gateway

Gateway thực hiện chức năng chuyển đổi các giao thức cho việc thiết lập và giải

phóng cuộc gọi, chuyển đổi các dạng truyền thông giữa mạng dùng H.323 không

dùng H.323. Trong điện thoại IP, gateway thực hiện việc kết nối giữa mạng IP và

mạng PSTN.

Về phía cổng nối với H.323, gateway dùng giao thức kiểm tra báo hiệu H.245 để

trao đổi khả năng. Giao thức báo hiệu cuộc gọi H.225 dùng để thiết lập và giải

phóng cuộc gọi, và giao thức H.225 RAS dùng cho việc đăng ký các endpoint với

gatekeeper. Về phía PSTN, gateway sử dụng giao thức báo hiệu như trong mạng

ISDN và SS7.

Terminal giao tiếp với gateway sử dụng giao thức kiểm tra báo hiệu H.245 và

giao thức báo hiệu cuộc gọi H.225. Gateway chuyển đổi các giao thức này theo kiểu

trong suốt (transparent) đối với thiết bị liên lạc trên mạng không dùng H.323 và

ngược lại. Gateway cũng tiến hành thiết lập và giải phóng cuộc gọi ở cả hai mạng

H.323 và non-H.323. Việc chuyển đổi khuôn dạng tín hiệu âm thanh, hình ảnh, số

liệu cũng được thực hiện tại gateway. Việc chuyển đổi giữa âm thanh và hình ảnh

có thể không cần thiết nếu như cả hai phía terminal tìm thấy một hình thức giao tiếp

chung.

Gatekeeper nhận dạng được endpoint nào là gateway khi gateway và terminal

đăng ký với gatekeeper. Gateway có thể thực hiện nhiều cuộc gọi đồng thời giữa

mạng H.323 và mạng non-H.323. Một gateway là một thiết bị logic của H.323 và

có thể sử dụng như một phần của gatekeeper hoặc một MCU.

Gatekeeper

Gatekeeper cung cấp chức năng kiểm tra cuộc gọi cho các H.323 endpoints, như

việc chuyển đổi địa chỉ và quản lý băng thông như được định nghĩa trong RAS.

Gatekeeper trong mạng H.323 có thể tùy chọn. Nếu chúng có mặt trong mạng,

terminal và gateway phải sử dụng các dịch vụ của chúng. Chuẩn H.323 đồng thời

Page 9: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 17 -

định nghĩa các dịch vụ mà gatekeeper phải cung cấp và xác định các chức năng tùy

chọn khác mà nó có thể cung cấp.

Một chức năng tùy chọn khác của gatekeeper là thực hiện báo hiệu tìm đường

cuộc gọi. Endpoint gởi các tín hiệu báo hiệu cuộc gọi tới gatekeeper để gatekeeper

tìm đường đến endpoint đích. Các endpoint có thể luân phiên gởi trực tiếp các tín

hiệu báo hiệu cuộc gọi tới các end point tương đương . Chức năng này sử dụng để

điều khiển các cuộc gọi cung cấp trong mạng hơn là các cuộc gọi trong mạng.

Gatekeeper là tùy chọn trong hệ thống H.323. Các dịch vụ cung cấp bởi

gatekeeper có thể được định nghĩa bằng RAS và bao gồm cả việc chuyển đổi địa

chỉ, kiểm tra việc tiếp nhận cuộc gọi, kiểm tra băng thông, và quản lý vùng H.323.

Mạng H.323 có Gateway điện thoại IP cần gatekeeper để chuyển đổi số điện thoại (

E.164) sang địa chỉ truyền.

i) Các thành phần gatekeeper quản lý

Hình 2.9. Các thành phần do gatekeeper quản lý

ii) Nhiệm vụ của Gatekeeper

Chuyển đổi địa chỉ.

Kiểm tra việc tiếp nhận đăng ký.

Kiểm tra băng thông.

Page 10: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 18 -

iii) Các chức năng tùy chọn của gatekeeper

Kiểm tra báo hiệu cuộc gọi.

Cho phép cuộc gọi.

Quản lý cuộc gọi.

MCU (Multipoint Control Unit)

Cung cấp khả năng kết nối với ba hoặc nhiều H.323 terminals hơn nữa. Tất cả

các terminal tham gia cuộc nó chuyện hình thành kết nối với MCU. MCU quản lý

hình thức nói chuyện hội thảo, dàn xếp giữa các terminal nhằm mục đích xác định

việc mã hóa, giải mã tín hiệu âm thanh hoặc tín hiệu hình sử dụng, và cóthể điều

khiển dòng thông tin. Gatekeeper, gateway, terminal là các thành phần riêng biệt

của chuẩn H.323 nhưng có thể được sử dụng như một thiết bị ngoại vi duy nhất.

MCU bao gồm hai thành phần là MC ( Mutipoint Controller) và MP (Multi

Processor) để thực hiện kết hợp giữa tiếng nói và hình ảnh

Phân vùng quản lý trong mạng H.323

Hình 2.10. Phân vùng quản lý trong H323

Page 11: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 19 -

Một vùng H.323 (zone) là tập hợp của tất cả terminal, gateway và MCU được

quản lý bởi một gatekeeper duy nhất. Một vùng phải chứa ít nhất một terminal, có

thể có cả gateway hoặc MCU và có thể hoàn toàn độc lập với sơ đồ kết nối của

mạng. Một vùng có thể bao gồm nhiều phân đoạn mạng khác nhau được kết nối

thông qua các bộ định tuyến và một số thiết bị khác.

2.2.1.2. Các giao thức sử dụng để thực hiện cuộc gọi với chuẩn H.323

Dưới đây là sơ đồ các giao thức được sử dụng

Hình 2.11. Các giao thức trong H323

Các chuẩn mã hóa âm thanh

Mã hóa âm thanh là quá trình mã hóa tiếng nói ra từ microphone của terminal

phát H.323 và giải mã tín hiệu nhận được để gởi tới speaker trên terminal thu

H.323. Mã hóa âm thanh thực hiện dựa trên nhiều tiêu chuẩn khác nhau của ITU-T.

Ví dụ chuẩn G.711 ( 64kbps ), G.722 ( 64, 56 và 48 kpbs ), G.723.1 ( 5.3 và 6.3

kbps ), G.728 ( 16kbps ), G.729 ( 8 kbps ).

Page 12: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 20 -

Dưới đây là trích bảng so sánh các phương pháp CODEC khác nhau :

Hình thöùc

neùn

Toác ñoä neùn

(64 Kbps)

Coâng suaát

CPU caàn thieát

Chaát löôïng

thoaïi thu ñöôïc

Thôøi gian treã

theâm do soá hoùa

G.711 PCM 64 Khoâng

caàn thieát

Raát toát Khoâng ñaùng keå

G.723

MP-MLQ

6.4/5.3 Trung bình Toát (6.4)

Trung

bình(5.3)

Cao

G.726

ADPCM

40/32/24 Thaáp Toát Raát thaáp

G.728

LD-CELP

16 Raát cao Toát Thaáp

G.729

CS-ACELP

8 Cao Toát Thaáp

H.225 RAS (Registration, Admission, Status)

RAS là giao thức giữa các endpoints (terminal và gateway). RAS dùng để thực

hiện việc đăng ký tiếp nhận các endpoints tại gatekeeper, kiểm tra trạng thái

endpoint như sự thay đổi băng thông, trạng thái và các thủ tục ngưng kết nối giữa

các endpoints và các gatekeepers. Kênh RAS dùng để trao đổi các thông tin RAS.

Kênh báo hiệu giữa endpoints và gatekeeper được mở ưu tiên hơn tất cả các kênh

khác.

H.225 RAS dùng giữa các endpoint và gatekeeper với các chức năng :

-Tìm gatekeeper phù hợp của endpoint.

-Đăng ký của endpoint.

-Định vị endpoint.

-Tiếp nhận kiểm tra.

-Truy cập mạng vòng.

Page 13: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 21 -

H.225 Báo hiệu cuộc gọi (H.225 Call Signalling)

Giao thức H.225 báo hiệu cuộc gọi dùng để thiết lập kết nối giữa hai endpoints

H.323 bằng cách trao đổi các thông điệp của giao thức H.255 trên kênh báo hiệu.

Các thông điệp được trao đổi trực tiếp giữa các endpoints H.323 nếu không có

gatekeeper nào trên mạng. Nếu có một gatekeeper tồn tại, các thông điệp được trao

đổi hoặc trực tiếp giữa các endpoint hoặc giữa các endpoint sau khi đã tìm đường

thông qua gatekeeper.

Có hai cách báo hiệu là :

-Báo hiệu gián tiếp qua gatekeeper.

-Báo hiệu trực tiếp giữa hai endpoint.

H.245 Điều khiển báo hiệu cuộc gọi

Giao thức kiểm tra báo hiệu H.245 dùng để trao đổi các thông tin kiểm tra hoạt

động của các H.323 endpoint. Các thông điệp này mang thông tin liên quan đến các

vấn đề sau:

-Trao đổi khả năng (thu ,phát) của các endpoint

-Mở và đóng các kênh logic mang dòng thông tin (đơn hướng)

-Các thông tin kiểm tra dòng

-Các lệnh và các chỉ dẫn chung

Kết hợp giữa giao thức báo hiệu cuộc gọi H.225 và giao thức kiểm tra

báo hiệu cuộc gọi H.245

Mạng điển hình gồm hai terminal H.323 (T1 và T2) kết nối vào cùng một

gatekeeper. T1 và T2 có thể thực hiện cuộc gọi trực tiếp.

H.323 thiết lập cuộc gọi

1. T1 gửi RAS ARQ message trên kênh RAS đến gatekeeper để thực hiện việc

đăng ký. T1 yêu cầu thực hiện báo hiệu cuộc gọi trực tiếp.

2. Gatekeeper xác nhận đăng ký của T1 bằng cách gửi lại tín hiệu ACF tới T1.

Gatekeeper báo trong ACF cho phép T1 sử dụng báo hiệu cuộc gọi trực tiếp.

Page 14: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 22 -

3. T1 gởi thông tin báo hiệu cuộc gọi H.225 tới T2 yêu cấu kết nối T2 trả lời

với thông tin xử lý cuộc gọi H.225 .

4. T2 phải đăng ký với Gatekeeper bằng tín hiệu RAS ARQ tới gatekeeper

trên kênh RAS.

5. Gatekeeper xác nhận đăng ký của T2 bằng cách gửi lại tín hiệu ACF tới T2.

6. T2 thông báo cho T1 biết kết nối đã được thiết lập bằng cách gửi thông tin

cảnh báo H.225.

7. T2 xác nhận việc kết nối hoàn tất bằng cách gửi thông điệp kết nối H.225

tới T1.,

8. Cuộc gọi đã được thiết lập.

9. Kênh kiểm tra H.245 được thiết lập giữa T1 và T2. T1 gửi thông điệp H.245

TerminalCapacitySet tới T2 để trao đổi khả năng của nó

10. T2 xác nhận khả năng của T1 bằng cách gửi ngược tín hiệu H.245

TerminalCapacitySetAck đến T1

11. T2 trao đổi khả năng của nó tới T1 bằng cách gửi H.245 Terminal Capacity

Set tới T1.

12. T1 xác nhận khả năng của T2 bằng cách gửi ngược tín hiệu H.245

TerminalCapacitySetAck đến T2.

13. T1 mở kênh thông tin với T2 bằng cách gửi thông điệp H.245 Open Logical

Channel tới T1. Địa chỉ socket của kênh RTCP được gởi kèm trong

message.

14. T2 xác nhận việc hình thành kênh kết nối một chiều từ T1 tới T2 bằng cách

gởi tín hiệu H.245 OpenLogicalChannel Ack về T1 kèm với địa chỉ socket

RTP mà T2 cng cấp cho T1 để T1 gửi dòng thông tin RTP và địa chỉ RTCP

mà T2 vừa nhận được .

15. Tiếp theo T2 sẽ mở kênh thông tin bằng cách tương tự như T1.

16. T1 xác nhận việc hình thành kênh từ T2 tương tự như cách của T2.

Bây giờ kênh thông tin hai chiều đã được thiết lập.

Page 15: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 23 -

T2 xác nhận khả năng của T1 bằng cách gửi ngược tín hiệu H.245

TerminalCapacitySetAck đến T1.

17. T1 gởi dòng thông tin được đóng gói RTP tới T2.

18. T2 gởi dòng thông tin được đóng gói RTP tới T1.

19. T1 gởi thông điệp kiểm tra RTCP tới T2.

20. T2 gởi thông điệp kiểm tra RTCP tới T1.

H.323 giải phóng cuộc gọi

1. T2 bắt đầu giải phóng cuộc gọi bằng cách gởi tín hiệu H.245 EndSession

Command tới T1.

2. T1 giải phóng đầu liên lạc và xác định tín hiệu nhận được bằng cách gửi lại

thông điệp H.245 EndSession Command tới T2.

3. T2 hoàn tất việc giải phóng cuộc gọi bằng cách gửi thông điệp H.225

Release complete tới T1.

4. T1 và T2 tách khỏi gatekeeper bằng cách gởi thông điệp RAS DRQ tới

Gatekeeper.

5. Gatekeeper xoá việc đăng ký của T1 và T2 bằng cách gửi thông điệp DCF

tới T1 và T2.

2.2.2. Giao thức SIP và các so sánh với H.323

2.2.2.1. Kiến trúc mạng

SIP định nghĩa 3 dạng thực thể : terminals user agent servers, proxy server và

redirect server.

Trong cả hai cấu trúc H.323 và SIP, một terminal phải hỗ trợ việc truyền thông

thoại, còn truyền thông hình ảnh và dữ liệu là các ứng dụng tùy chọn. Một SIP

server có thể hoạt động ở cả hai chế độ proxy (đại diện) hay redirect (gởi lại) phụ

thuộc vào việc làm thế nào server kế tiếp được kết nối nếu người sử dụng không

được định vị trên server được kết nối. Redirect server thông tin cho người gọi liên

lạc trực tiếp với server khác.

Page 16: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 24 -

2.2.2.2. Kiến trúc các giao thức

SIP đúng hơn là một môi trường độc lập và có thể được sử dụng với một số giao

thức truyền tải. Thực vậy, bất kì giao thức luồng hay giao thức gói dữ liệu mà phân

phối yêu cầu hay đáp ứng hoàn toàn đầy đủ thì đều có thể được sử dụng. Các giao

thức như là UDP và TCP trong mạng Internet và X.25, ATM AAL5, CLNP, TP4,

IPX hay PP ở một nơi nào đó.

SIP không yêu cầu bất cứ giao thức truyền tải tin cậy nào và các client đơn giản

được thực thi bằng cách sử dụng giao thức truyền tải UDP. TCP sử dụng cho một số

trường hợp khác như bảo mật hay không thể kết nối udp được.

Hình 2.12. Kiến trúc các giao thức

Chức năng của SIP tập trung vào việc báo hiệu, so với H.323 gồm tất cả các

chức năng được yêu cầu cho việc đàm thoại. Giao thức SIP bao gồm báo hiệu cuộc

gọi cơ bản, định vị người sử dụng, việc đăng kí, cũng như một sự mở rộng đối với

việc báo hiệu cấp cao. Các dịch vụ khác như chất lượng dịch vụ, truy xuất thư mục,

phát hiện dịch vụ, mô tả nội dung của phiên và điều khiển đàm thoại… nằm trong

các giao thức riêng biệt. SIP có một kiến trúc modul, trong đó các chức năng khác

nhau được thực hiện với các giao thức khác nhau. Các giao thức có thể được thay

Page 17: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 25 -

thế một cách dễ dàng và thậm chí các thành phần của H.323 có thể được tích hợp

vào trong môi trường SIP.

SIP sử dụng giao thức mô tả phiên SDP để mô tả các loại khả năng và các dạng

truyền thông được hổ trợ bởi terminal. Các thông điệp SDP chủ yếu được gởi trong

các thông điệp SIP nhưng cũng có thể được gởi theo những đường khác.Các phiên

cũng có thể được thông báo đến một nhóm lớn những người sử dụng các giao thức

IETF khác. Giao thức thông báo phiên (SAP), trước hết được dùng để thông báo

cho các hội thảo chung lớn và các luồng phát thanh quảng bá giống như là truyền

hình hay phát thanh Internet.

2.2.2.3. Cấu trúc của thông điệp

SIP là một giao thức client-server, có cấu trúc thông điệp được tìm thấy trong ngôn

ngữ HTML. Các thông điệp là định dạng văn bản sử dụng tiêu chuẩn ISO 10646

trong mã hóa UTF-8. Các phương thức theo sau đây được sử dụng trong SIP :

• INVITE : mời một user tham gia một cuộc gọi

• BYE : kết thúc một kết nối giữa hai user

• OPTIONS : báo hiệu thông tin đối với các khả năng

• STATUS : thông tin cho server về sự tiến hành báo hiệu

• ACK :được sử dụng cho những trao đổi thông điệp tin cậy

• REGISTER : truyền đạt các thông tin định vị tới một server SIP

2.2.2.4 Thiết lập cuộc gọi

Một cuộc gọi thành công bao gồm một yêu cầu INVITE từ client và một trả lời

ACK từ endpoint được gọi. Một đáp ứng bác bỏ (negative) có thể được gởi với một

đáp ứng trả lời BYE. Yêu cầu INVITE thường bao gồm một mô tả phiên được ghi

trong định dạng SDP. Mô tả phiên cung cấp thông tin về những đặc tính nào và các

dạng truyền thông nào được hổ trợ bởi một client.

Page 18: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 26 -

Hình 2.13. Thông tin một yêu cầu INVITE

Thông điệp INVITE có thể truyền thông qua một số server trên đường đến

người được gọi. Có 3 hình thức server : Proxy server, Redirect server và các agent

server. Proxy server nhận yêu cầu và chuyển tiếp yêu cầu về phía trước đến định

danh của người được gọi. Nó cũng có thể chuyển tiếp các thông điệp đến nhiều

server cùng một lúc, trong các hi vọng của việc liên lạc với user tại một trong các

vị trí hay đối với các nhóm đa hướng. Một header Via theo dõi đường đi của các

yêu cầu, cho phép các đáp ứng tìm thấy đường đi ngược lại của chúng và giúp cho

việc phát hiện các vòng lặp. Một Redirext server chỉ thông tin cho người gọi về

bước đi kế tiếp và người gọi gởi thông điệp yêu cầu mới trực tiếp đến người nhận

được đề nghị. User agent server tồn tại trên host nơi mà user được định vị. Nó thông

tin đến user về cuộc gọi và chờ một đáp ứng để làm một trong các công việc sau:

chấp nhận hay hủy bỏ hay chuyển tiếp về phía trước.

Một hệ thống SIP cũng có thể bao gồm các server định vị nắm giữ một bảng dữ

liệu cơ bản về các vị trí của những user. Điều này sẽ giúp cho user có thể di chuyển

giữa một số các hệ thống đầu cuối khác nhau theo thời gian. Một location server có

thể sử dụng thông điệp finger, rwhois, LDAP hay bất kì giao thức nào khác để xác

định hệ thống đầu cuối nơi mà user có thể được đưa đến. Location server gởi các

thông điệp REGISTER đến các server để thông tin về các thay đổi.

Khi user được liên lạc, một đáp ứng bao gồm một mã đáp ứng và thông điệp

được gởi ngược trở lại đến người gọi. Các mã được cung cấp theo một cơ chế tương

tự như trong HTML. Các mã đáp ứng 1xx xác định tiến trình cuộc gọi và luôn luôn

Page 19: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 27 -

được theo sau bởi các thông điệp đáp ứng khác xác định kết quả cuối cùng. Các mã

2xx chỉ định các kết quả thành công, 3xx xác định việc gởi lại, 4xx, 5xx và 6xx theo

thứ tự chỉ định client, server và các hư hỏng hoàn toàn. Các đáp ứng luôn luôn được

gởi đến các thực thể mà thực thể đó đã gởi thông điệp đến server chứ không gởi đến

người thiết lập yêu cầu ban đầu. Theo cách này các đáp ứng tìm thấy đường đi

ngược trở lại xuyên qua các bức tường lửa. Thông điệp được lặp lại một cách

thường xuyên cho tới khi trạm đến thừa nhận (báo cho biết đã nhận được) với một

thông điệp ACK. Một đáp ứng xác thực đối với một thông điệp thiết lập bao gồm

một mô tả phiên, nó mô tả các hình thức truyền thông được hỗ trợ. Các định danh

cuộc gọi để chỉ định các thông điệp thuộc cùng một phiên hội thảo.

Các cuộc gọi có các tính chất sau :

Logical call source : được chứa trong trường From là nơi khởi tạo cuộc gọi,

đó là thực thể yêu cầu cuộc gọi.

Logical call destination : được chứa trong trường To là một tổ chức nơi mà

người thiết lập cuộc gọi mong muốn liên lạc

Media destination : là nơi đến của luồng thông tin (audio,video, data) cho

một người nhận (recipient) đặc biệt, nó có thể không giống như một logical

call destination

Media capabilities : được chỉ định hiện hành sử dụng giao thức mô tả phiên

SDP, nó diễn tả một danh sách các khả năng đối với thông tin audio, video

và chỉ định các địa chỉ nơi đến của luồng thông tin cụ thể.

Call identifier : được chứa trong trường Call-ID là một định danh độc nhất

được tạo bởi nơi tạo ra cuộc gọi và được sử dụng bởi tất cả những người

tham gia.

Một phần của các tính chất được chứa trong các trường cụ thể và một số tính chất

khác được truyền như là một phần của dung lượng của thông điệp SIP

Page 20: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 28 -

2.2.2.5. Đàm thoại đa điểm (multipoint conference)

Hội thoại đa điểm trong H.323

Trong đàm thoại đa điểm với 3 hay nhiều hơn các endpoint tham gia, một thực

thể MCU được yêu cầu. Các MCU có thể là một thành phần của mạng H.323 hay

tồn tại như là một thành phần riêng biệt. Một MCU bao gồm một MC và tuỳ chọn

một số các MP. MC quản lí các thương lượng H.245 giữa tất cả các terminal để xác

định các khả năng chung cho việc xử lí âm thanh và hình ảnh. Nó cũng điều khiển

các tài nguyên hội thảo bằng cách xác định các luồng thông tin audio và video nào

sẽ thực hiện nhiều hướng hay tất cả các luồng thông tin. MP quản lí các luồng

truyền thông bẳng cách trộn, chuyển mạch và xử lí thông tin

Đàm thoại đa điểm có thể được sắp xếp theo cách tập trung hay phân tán. Phiên

bản tập trung yêu cầu sự tồn tại của một MCU để tạo thuận tiện cho một cuộc đàm

thoại đa điểm. Các luồng âm thanh, hình ảnh dữ liệu và điều khiển từ mỗi người

tham gia được gởi đến MCU, ở đó MC quản lí cuộc đàm thoại đa điểm sử dụng các

chức năng H.245 và MP trộn chuyển mạch và phân bố các luồng thông tin. MP

cũng có thể thực hiện chuyển đổi giữa các mã codec khác nhau và chuyển đổi tốc

độ bit. Các luồng thông tin kết quả được gởi ngược trở lại các đầu cuối tham gia

vào.

Phiên bản tập trung có thể thực hiện việc sử dụng kĩ thuật đa hướng. Các

terminal có thể gởi các luồng audio và video đến terminal khác mà không cần gởi

thông qua MCU. Chỉ có dữ liệu điều khiển là được xử lí tại MCU. Các terminal có

thể giải mã và trộn các luồng audio và video đưa vào. Điều này có nghĩa là các

terminal cộng tất cả các luồng âm thanh nhận được và lựa chọn một hay nhiều nhiều

luồng video để thể hiện. Số lượng các luồng thông tin tức thời mà một terminal có

thể có thể giải mã thì được thông báo đến MC sử dụng các kênh điều khiển H.245.

Page 21: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 29 -

Tổng số các luồng truyền thông đa hướng được giới hạn bởi các khả năng của từng

terminal riêng biệt.

Người ta cũng có thể kết hợp các mô hình để tạo các cuộc đàm thoại đa điểm lai

ghép, ở đó một số luồng truyền thông được xử lí thông qua các thông điệp truyền

thông điểm-điểm đến các MCU và các luồng còn lại được truyền tải thông qua các

kênh đa hướng. Như là một sự luân phiên trong mô hình tập trung, kết quả được

trộn và các luồng truyền thông được xử lí từ MCU có thể được truyền tải đến các

endpoint theo nhiều hướng đảm bảo băng thông của mạng.

Hội thoại đa điểm trong SIP

Các cuộc đàm thoại nhiều bên trong SIP về cơ bản hoạt động theo cách tương tự

như trong H.323 chỉ khác là không có MCU. Trong SIP, một cầu dẫn (bridge) thực

hiện chức năng tương tự MCU, nhưng nó không bắt buộc trong các cuộc đàm thoại

đa điểm như H.323.

Các cuộc đàm thoại đa điểm trong SIP có thể được nhóm thành 3 nhóm : các

cuộc đàm thoại nhiều hướng (multicast conference), bridged conferences và các

full-mesh conference. Các Full-mesh conference được tập trung trong đó mỗi người

tham gia gởi một luồng truyền thông đến mỗi người tham dự khác và thực hiện việc

trộn các luồng dữ liệu đưa vào bên trong bản thân nó. Phương thức này là thích hợp

đối với các cuộc đàm thoại với 3 hay nhiều hơn các endpoint. Trong một bridged

conference, mỗi người sử dụng được kết nối đến một cầu dẫn, cầu dẫn này trộn

luồng thông tin từ tất cả các user và truyền các luồng kết quả ngược trở lại. Một

phương thức có hiệu quả băng thông nhiều hơn so với các mesh và các bridge là

cuộc hội thảo nhiều hướng, nó có thể được sử dụng trên các mạng được tạo khả

năng đa hướng.

Page 22: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 30 -

2.2.2.6. Sự phức tạp

H.323 thường bị chỉ trích là quá nặng, quá phức tạp và không linh động. Trái lại với

sự phức tạp của H.323, SIP là một giao thức đơn giản hơn.

Sự phức tạp của H.323 là do nhiều thành phần giao thức mà nó chứa đựng. Các

thành phần này quấn bện vào nhau chặt chẽ và không thể nào sử dụng một cách

riêng biệt hay thay đổi từng cái.

Cũng tương tự như thế, định dạng thông điệp H.323 là một sự thiết lập phức

tạp. Giao thức H.323 dựa trên ASN.1 và PER (packet encoding rules) và sử dụng

dạng biểu diễn nhị phân. Thông thường điều này yêu cầu các bộ phát mã lớn và đắt

tiền để phân tích. Việc mã hóa theo ASN.1 được sử dụng trong H.323 tạo ra các bức

tường lửa và các bộ ủy nhiệm rất phức tạp. Bộ giao thức H.323 bao gồm một số

thành phần hầu như không có sự phân biệt rõ ràng. Điều này cũng khó khăn để tạo

nên mật mã.

H.323 cung cấp nhiều phương thức khác nhau để thực hiện một nhiệm vụ duy

nhất. Điều này góp phần vào sự phức tạp, nhưng trong một số trường hợp lại hữu

ích. Ví dụ như H.245 và H.225 có thể kết hợp sử dụng theo 3 cách khác nhau, đó là

kết nối riêng biệt, H.245 tạo một đường hầm qua H.225 và FastStart trong H.323

phiên bản thứ hai. Tất cả các phương thức này phải được cung cấp bởi tất cả các

thiết bị đầu cuối, các gatekeeper, các gateway và các firewall

2.2.2.7. Khả năng phân thành các modul

Cả hai giao thức H.323 và SIP được sử dụng như là một thành phần của một

thực thể lớn hơn với các giao thức khác nhau. Chúng bao gồm một số phần tử. Các

thành phần thực hiện các dịch vụ như báo hiệu cơ bản, điều khiển đàm thoại, truy

xuất thư mục, chất lương dịch vụ và tìm ra thư mục. Điện thoại Internet và hội thảo

video là một lãnh vực phát triển liên tục, cần thiết có các dịch vụ mới được chỉ định

trong các giao thức. Đặc biệt sự hỗ trợ đối với chất lượng dịch vụ được trông mong

Page 23: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 31 -

để cải thiện theo thời gian. Vì thế, điều này là một thuận lợi nếu các thành phần

trong mạng phân biệt nhau và có thể được trao đổi ở bên trong và bên ngoài. Ví dụ

sẽ hiệu quả hơn nếu có một cơ chế đơn QoS độc lập về ứng dụng hơn là phát minh

một giao thức QoS cho mỗi ứng dụng.

H.323 là một tiêu chuẩn “umbrella” bao gồm khuyến nghị H.225 cho định dạng

gói hay đồng bộ, H.245 cho việc điều khiển, các bộ codec hình ảnh H.261 và H.263,

các bộ codec âm thanh G.711, G.722. G.728, G.729 và G.723, và chuẩn T.120 của

các giao thức của các cách thức truyền thông đa phương tiện. Kết hợp với nhau,

chúng tạo nên một bộ giao thức được tích hợp hướng theo thứ tự từ trên xuống.

Việc trộn lẫn các dịch vụ bao gồm trao đổi khả năng, điều khiển đàm thoại, các hoạt

động duy trì, báo hiệu cơ bản, chất lượng dịch vụ, việc đăng kí và tìm kiếm phát

hiện thư mục. Giao thức được chia thành một số thành phần, điều này là một sự

thuận tiện. Tuy nhiên, các dịch vụ của các thành phần bị dính chặt vào nhau như

vậy thì tất cả các thành phần được yêu cầu và các thành phần khác thì rất khó thay

thế.

Giao thức SIP bao gồm việc báo hiệu cơ bản, định vị người sử dụng, đăng kí và

như là một sự mở rộng cũng như báo hiệu mở rộng. Các dịch vụ khác như là QoS,

truy xuất thư mục, phát hiện thư mục, mô tả nội dung của phiên và điễu khiển đàm

thoại là trực giao tập trung vào các giao thức riêng biệt. Nó có thể thay thế các

thành phần một cách riêng rẽ. Ví dụ mô tả khả năng H.245 có thể được sử dụng

trong SIP mà không cần các thay đổi về giao thức. Khả năng phân thành modul của

SIP cũng giúp cho nó có thể tạo các kết nối đối với các terminal tương thích H.323.

Một user có thể sử dụng SIP để định vị một user khác và sau đó sử dụng một đáp

ứng gởi lại đến một URL H.323, xác định rằng H.323 sẽ được sử dụng cho việc

truyền thông hiện tại.

Page 24: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 32 -

2.3 Những giao thức truyền

2.3.1. Giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol)

ICMP là giao thức dùng kiểm tra và điều khiển các tin báo chứa thông tin về các

tham số chất lượng và các sự cố xảy ra trong mạng. Các gateway hoặc các host

đích cần kiểm tra lỗi xảy ra khi các datagram được xử lý trên đường truyền và phản

hồi kết quả về host nguồn chẳng hạn khi bộ định tuyến không thể chuyển gói đi tiếp

đến đích, đích đến sẽ nhận được thông tin về sự cố xảy ra nhờ vào giao thức ICMP.

Tin báo ICMP được sử dụng kèm với giao thức IP trong tất cả IP Module.

Cấu trúc tin báo ICMP

1.1.1 Type Code checksum

Unused

Internet header + 64 bit of original datagram

Type: loại sự cố

Type Name of events

0

3

4

5

8

11

12

13

14

15

16

Echo Reply

Destination

Unreachable

Source Quench

Redirect

Echo

Time Exceeded

Parameter Problem

Timestamp

Timestamp Reply

Information Request

Page 25: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 33 -

17

18

Address Mask

Request

Address Mask Reply

Code : Mô tả sự cố

Internet header : ICMP header tương tự như IP header với các trường:

-Protocol ICMP = 1.

-64 bits of original Datagram : 64 bit dữ liệu trong gói ban đầu được host gởi

kèm trong tin báo ICMP để chuyển tin báo đến đúng nơi xử lý tương hợp. Nếu

giao thức ở cấp cao sử dụng giá trị port, các giá trị này cũng nằm trong 64 bits

đầu tiên của gói dữ liệu ban đầu.

2.3.2. Giao thức thời gian thực RTP

Mục tiêu của giao thức thời gian thực là cung cấp các dịch vụ được yêu cầu bởi các

cuộc hội thảo đa phương tiện có tác động qua lại. Nó có khả năng :

-Đồng bộ ngõ ra

-Phân kênh

-Nhận dạng luồng dữ liệu và nhóm đang đàm thoại.

-Hiệu quả xử lý ( về thời gian đóng gói tin )

-Hiệu quả băng thông.

2.3.2.1. Cấu trúc của RTP

Khái niệm RTP gồm hai phần có liên kết chặt chẽ với nhau, đó là Giao thức truyền

tải thời gian thực (RTP), dùng để mang dữ liệu có các tính chất thời gian thực, và

Giao thức điều khiển RTP (RTCP) , dùng cho việc giám sát chất lượng dịch vụ và

vận chuyển thông tin về các bên tham gia hội thảo. Việc bổ sung RTP thường được

tích hợp trong quá trình xử lý ứng dụng hơn là được bổ sung như một lớp riêng rẽ.

Khung làm việc RTP cố tình có cấu trúc lỏng để tiện cho việc bổ sung và thiết kế.

Ngoài RTP, để xác định hoàn toàn một ứng dụng đặc biệt, chúng ta cần biết định

Page 26: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 34 -

dạng của phần tải hữu ích (payload) và xác định nguồn gốc của payload. Việc định

dạng payload định nghĩa cách thức một payload đặc biệt (ví dụ như thoại hay hình

ảnh) được mang trên RTP. Việc xác định định dạng payload định nghĩa một tập các

loại mã payload được ánh xạ vào những dạng payload (ví dụ như mã hóa luồng dữ

liệu).

Trong các ứng dụng, RTP tiêu biểu chạy on top của UDP nhằm sử dụng cùng số

port và checksum. RTP có thể được xem là lớp con của lớp truyền dẫn (transport).

Tuy nhiên nhìn từ khía cạnh của các nhà phát triển ứng dụng, RTP là một phần tích

hợp của ứng dụng.

Việc thiết lập một phiên RTP bao gồm việc định nghĩa một cặp địa chỉ truyền dẫn

đích: một địa chỉ IP cộng với một cặp port UDP, một cho RTP và một cho RTCP.

Trong trường hợp đàm thoại hội thảo, địa chỉ IP là một địa chỉ hội thảo lớp D.

Trong một phiên đa phương tiện, mỗi luồng dữ liệu được mang trong một phiên

RTP riêng biệt, kèm với các gói RTCP của riêng nó mang thông tin về chất lượng

của phiên đó.

2.3.2.2. Gói RTP

RTP cải thiện sự chênh lệch thời gian trễ mạng, ví dụ thực hiện việc đồng bộ. Nó

được thực hiện bằng cách điều chỉnh thời gian playout để các quan hệ về thời gian

giữa các mẫu được lưu giữ lại và các gói đến trễ bị bỏ. Để làm điều này, header của

RTP được thêm vào các mẫu luồng dữ liệu liên tục hoặc một nhóm các mẫu.

Page 27: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 35 -

RTP là một giao thức tiêu chuẩn để xác định thời gian trễ của các tín hiệu thời gian

thực trong mạng gói. . Gói RTP chứa thông tin về dòng thông tin cung cấp cho các

trạm chuyển mạch, trong đó hai thông số quan trọng nhất là thông tin về số thứ tự

gói (Sequence Number) và thời gian được đóng dấu (Time Stamp) mỗi khi qua một

bộ định tuyến.

Dưới đây là cấu trúc cơ bản một header RTP

IP header

UDP header

V=2 P X CC M PT Sequence

Number

Time Stamp

Synchronization Source

Các trường:

Số thứ tự : 16 bit .Số thứ tự được tăng 1 cho mỗi gói RTP được gởi đi. Giá

trị đầu của số thứ tự là một số ngẫu nhiên. Tại nơi thu, trường này dùng để

phát hiện gói bị mất và thiết lập lại chuỗi thứ tự.

Time stamp : khoảng thời gian lấy mẫu của byte đầu tiên trong một gói RTP.

Thời gian lấy mẫu được điều khiển tăng đều và tuyến tính theo thời gian

xung đồng hồ đề đồng bộ thời gian khi tính toán jitter.

Giá trị timestamp ban đầu là ngẫu nhiên. Các gói RTP liên tiếp có thể có cùng giá

trị timestamp nếu chúng được phát đi cùng một lúc. Nếu các gói RTP không được

phát đi theo đúng thứ tự, giá trị timestamp sẽ không được tăng đều.

Page 28: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 36 -

2.3.2.3. Giao thức RTCP – Real Time Transport Control Protocol

Mặc dù giao thức RTP là một giao thức độc lập, nhưng thường được hỗ trợ bởi giao

thức RTCP. RTCP trả về nguồn thông tin về sự truyền thông và các thành phần

đích.

- Gửi về nguồn các thông số bên thu như kiểu nén tín hiệu

- Điều chỉnh lưu lượng dữ liệu bên phát cho phù hợp với đường truyền.

Tùy thuộc vào giao thức RTP được sử dụng cho loại dữ liệu nào mà RTCP cung cấp

các thông báo điều khiển khác nhau. Nói chung RTCP cung cấp 4 loại thông báo

điều khiển chính như sau :

SR( Sender Report). Thông báo này chứa các thống kê liên quan đến sự

truyền thông (phần trăm tổn hao, số gói dữ liệu bị mất, khoảng delay). Các

thông báo này phát ra từ máy phát trong một phiên truyền thông.

RR( Receiver Report). Thông báo này chứa các thống kê liên quan đến sự

giao tiếp giữa các endpoint. Các thông báo này phát ra từ máy thu trong một

phiên truyền thông.

SDES( Source Description). Các thông số mô tả nguồn (tên, email, vị trí… )

BYE. Message thông báo kết thúc tham gia vào một phiên truyền thông.

0 15 16 31

Version Padding Report

Counter

Packet

Type

Length

Report(s)

Các trường:

Version : 2 bit, xác định version của giao thức RTP, hiện tại là 2.

Padding : 1 bit,

Report Counter : 5 bit, chứa số thông báo trong một gói (mỗi một nguồn có

một thông báo)

Page 29: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 37 -

Packet Type : 8 bit, xác định loại thông báo của gói (SR, RR, SDES, hoặc

BYE)

Length : 16 bit, chiều dài của gói.

RTCP có 4 chức năng riêng biệt như sau:

1) Chức năng cơ bản là cung cấp các thông báo phản hồi về chất lượng của quá

trình phân phối dữ liệu. Các thông tin phản hồi có thể được dùng để điểu khiển quá

trình mã hóa tự thích nghi. Thông tin phản hồi thu được ở các báo cáo từ phía gởi

và phía thu.

2) RTCP theo dõi tất cả các bên tham gia trong một phiên. Chức năng này được

thực hiện bằng cách mang một phần nhận dạng mức truyền tải của mỗi nguồn, được

gọi là tên qui ước (Cname) và phần nhận dạng nguồn đồng bộ. Cname cũng cần

thiết cho việc đồng bộ nhiều luồng thông tin có liên hệ với nhau. Một thông điệp

RTCP BYE được gởi đi khi có một bên rời khỏi hội nghị.

3) Các gói RTCP được gởi để thực hiện các chức năng 1 và 2, do vậy tốc độ gởi

các gói RTCP cũng phải được kiểm soát. RTCP sẽ thực hiện việc điều khiển tốc độ

này. Số các bên đang tham gia cuộc hội thảo được dùng để quyết định tốc độ gởi

gói gởi. Càng nhiều bên tham gia thì tần số gởi tín hiệu của mỗi phần tử càng thấp.

4) Chức năng tùy chọn - mang thông tin điều khiển phiên, ví dụ hiển thị đặc

điểm nhận dạng của các bên tham gia trên giao diện với người sử dụng.

2.3.3. Giao thức RSVP - Resource Reservation Protocol

Hỗ trợ cho giao thức RTP, giao thức RSVP có thể giải quyết tạm thời các lỗi có thể

xảy ra trên đường truyền để bảo đảm các tham số chất lượng. Thực vậy, giao thức

RTP chỉ kiểm tra sự truyền thông điểm –điểm, không quản lý các tham số liên kết

trên mạng. RSVP không những tác động ở máy phát và máy thu, mà còn tác động

trên các bộ định tuyến trên mạng.

Page 30: Chuong 2 Giao Thuc Truyen VoIP

Chương 2 Giao thức truyền voice qua IP

Trang - 38 -

RSVP thiết lập và duy trì kết nối duy nhất cho một luồng dữ liệu, xác lập một hệ

thống quản lý thứ tự các gói và tạo module điều khiển để quản lý các nguồn tài

nguyên của các nút mạng khác nhau.

RSVP hoạch định một mô hình tối ưu để liên kết các dữ liệu multipoint (từ 1 nguồn

đến nhiều đích). RSVP đóng vai trò quản lý một cách độc lập các host đích để tự

thích nghi các tham số chất lượng giữa khả năng cung cấp và yêu cầu đáp ứng.

Việc dành riêng các tài nguyên được yêu cầu bởi bên thu bằng cách phát một yêu

cầu chất lượng dưới dạng một message RSVP tương thích với nhu cầu của chúng.

Thực tế, sử dụng RSVP nhằm đảm bảo chất lượng trong việc truyền thông tin.

Để bảo đảm đường truyền thông suốt, các hệ thống đầu cuối phải hoạt động ở chế

độ kết nối. Máy thu phải thường xuyên gửi các message RSVP đến các bộ định

tuyến để bảo đảm thông suốt đường truyền.