[VOICE OVER IP]
L I NÓI Đ UỜ Ầ
T khi đ c phát minh vào năm 1875 b i Graham Bell cho đ n nay, đi nừ ượ ở ế ệ
tho i, đã phát tri n qua r t nhi u b c khác nhau nh m ph c v cho nh ng nhuạ ể ấ ề ướ ằ ụ ụ ữ
c u khác nhau c a con ng i. Chúng ta không th ph nh n đ c l i ích to l nầ ủ ườ ể ủ ậ ượ ợ ớ
mà đi n tho i mang l i cho cu c s ng c a con ng i hi n đ i nh rút ng nệ ạ ạ ộ ố ủ ườ ệ ạ ư ắ
đ c th i gian liên l c gi a ng i v i ng i, tăng kh năng ti p c n thông tinượ ờ ạ ữ ườ ớ ườ ả ế ậ
m t cách nhanh chóng. Khi Internet ra đ i và phát tri n chúng ta có thêm nhi uộ ờ ể ề
ng d ng khác nh e-mail, chat… bên c nh đó là s xu t hi n c a VoIP, m tứ ụ ư ạ ự ấ ệ ủ ộ
hình th c s d ng m ng Internet đ thi t l p cách kênh đàm tho i v i ch tứ ử ụ ạ ể ế ậ ạ ớ ấ
l ng d ch v khá cao. V y VoIP là gì? Nguyên lý ho t đ ng c a nó nh thượ ị ụ ậ ạ ộ ủ ư ế
nào? ng d ng trong cu c s ng ra sao? Qua bài này chúng ta s l n l t gi iỨ ụ ộ ố ẽ ầ ượ ả
đáp các câu h i trên.ỏ
Page 1
[VOICE OVER IP]
CH NG I: T NG QUAN V VOIPƯƠ Ổ Ề
1. Gi i thi u chung v VoIP.ớ ệ ề
Voice over Internet Protocol (VoIP) là m t công ngh cho phép truy n tho iộ ệ ề ạ
s d ng giao th c m ng IP, trên c s h t ng s n có c a m ng internet. Voip làử ụ ứ ạ ơ ở ạ ầ ẵ ủ ạ
m t trong nh ng công ngh vi n thông đang đ c quan tâm nh t hi n nay khôngộ ữ ệ ễ ượ ấ ệ
ch đ i v i nhà khai thác, các nhà s n xu t mà còn c v i ng i s d ng d ch v .ỉ ố ớ ả ấ ả ớ ườ ử ụ ị ụ
Voip có th v a th c hi n m i lo i cu c g i nh trên m ng đi n tho i kênhể ừ ự ệ ọ ạ ộ ọ ư ạ ệ ạ
truy n th ng (PSTN) đ ng th i truy n d li u trên c s m ng truy n d li u.ể ố ồ ờ ề ữ ệ ơ ở ạ ề ữ ệ
Do các u đi m v giá thành d ch v và s tích h p nhi u lo i hình d ch v nênư ể ề ị ụ ự ợ ề ạ ị ụ
voip hi n nay đ c tri n khai m t các r ng rãi.ệ ượ ể ộ ộ
D ch v đi n tho i voip là d ch v ng d ng giao th c IP, nguyên t c c aị ụ ệ ạ ị ụ ứ ụ ứ ắ ủ
voip bao g m vi c s hoá tín hi u ti ng nói, th c hi n vi c nén tín hi u s , chiaồ ệ ố ệ ế ự ệ ệ ệ ố
nh các gói n u c n và truy n gói tin này qua m ng, t i n i nh n các gói tin nàyỏ ế ầ ề ạ ớ ơ ậ
đ c ráp l i theo đúng th t c a b n tin, gi i mã tín hi u t ng t ph c h i l iượ ạ ứ ự ủ ả ả ệ ươ ự ụ ồ ạ
ti ng nói ban đ u.ế ầ
Các cu c g i trong voip d a trên c s s d ng k t h p c chuy n m chộ ọ ự ơ ở ử ụ ế ợ ả ể ạ
kênh và chuy n m ch gói. Trong m i lo i chuy n m ch trên đ u có u, nh cể ạ ỗ ạ ể ạ ề ư ượ
đi m riêng c a nó. Trong k thu t chuy n m ch kênh giành riêng cho hai thi t bể ủ ỹ ậ ể ạ ế ị
đ u cu i thông qua các node chuy n m ch trung gian. Trong chuy n m ch kênhầ ố ể ạ ể ạ
t c đ truy n d n luôn luôn c đ nh(nghĩa là băng thông không đ i) , v i m ngố ộ ề ẫ ố ị ổ ớ ạ
đi n tho i PSTN t c đ này là 64kbps, truy n d n trong chuy n m ch kênh cóệ ạ ố ộ ề ẫ ể ạ
đ tr nh .ộ ễ ỏ
Trong chuy n m ch gói các b n tin đ c chia thành các gói nh g i là cácể ạ ả ượ ỏ ọ
gói, nguyên t c ho t đ ng c a nó là s d ng h th ng l u tr và chuy n ti p cácắ ạ ộ ủ ử ụ ệ ố ư ữ ể ế
gói tin trong nút m ng. Đ i v i chuy n m ch gói không t n t i khái ni m kênhạ ố ớ ể ạ ồ ạ ệ
riêng, băng thông không c đ nh có nghĩa là có th thay đ i t c đ truy n, kố ị ể ổ ố ộ ề ỹ
thu t chuy n m ch gói ph i ch u đ tr l n vì trong chuy n m ch gói không quyậ ể ạ ả ị ộ ễ ớ ể ạ
đ nh th i gian cho m i gói d li u t i đích, m i gói có th đi b ng nhi u conị ờ ỗ ữ ệ ớ ỗ ể ằ ề
đ ng khác nhau đ t i đích, chuy n m ch gói thích h p cho vi c truy n d li uườ ể ớ ể ạ ợ ệ ề ữ ệ
vì trong m ng truy n d li u không đòi h i v th i gian th c nh tho i, đ sạ ề ữ ệ ỏ ề ờ ự ư ạ ể ử
d ng u đi m c a m i lo i chuy n m ch trên thì trong voip k t h p s d ng cụ ư ể ủ ỗ ạ ể ạ ế ợ ử ụ ả
hai lo i chuy n m ch kênh và chuy n m ch gói.ạ ể ạ ể ạ
Page 2
[VOICE OVER IP]
2. Các ki u k t n i s d ng ể ế ố ử ụ VoIP
2.1 Computer to Computer:
V i 1 kênh truy n Internet có s n, Là 1 d ch v mi n phí đ c s d ng r ngớ ề ẵ ị ụ ễ ượ ử ụ ộ
rãi kh p n i trên th gi i. Ch c n ng i g i (caller) và ng i nh n ( receiver) sắ ơ ế ớ ỉ ầ ườ ọ ườ ậ ử
d ng chung 1 ụ VoIP service (Skype,MSN,Yahoo Messenger,…), 2 headphone +
microphone, sound card . Cu c h i tho i là không gi i h n.ộ ộ ạ ớ ạ
2.2 Computer to phone:
Là 1 d ch v có phí. B n ph i tr ti n đ có 1 account + softwareị ụ ạ ả ả ề ể
(VDC,Evoiz,Netnam,…). V i d ch v này 1 máy PC có k t n i t i 1 máy đi nớ ị ụ ế ố ớ ệ
tho i thông th ng b t c đâu ( tuỳ thu c ph m vi cho phép trong danh sáchạ ườ ở ấ ứ ộ ạ
các qu c gia mà nhà cung c p cho phép). Ng i g i s b tính phí trên l u l ngố ấ ườ ọ ẽ ị ư ượ
cu c g i và kh u tr vào tài kho n hi n có.ộ ọ ấ ừ ả ệ
u đi mƯ ể : đ i v i các cu c h i tho i qu c t , ng i s d ng s t n ít phíố ớ ộ ộ ạ ố ế ườ ử ụ ẽ ố
h n 1 cu c h i tho i thông qua 2 máy đi n tho i thông th ng. Chi phí r , dơ ộ ộ ạ ệ ạ ườ ẻ ễ
l p đ t Nh c đi m: ch t l ng cu c g i ph thu c vào k t n i internet +ắ ặ ượ ể ấ ượ ộ ọ ụ ộ ế ố
service nhà cung c pấ
2.3 Phone to Phone:
Page 3
[VOICE OVER IP]
Là 1 d ch v có phí. B n không c n 1 k t n i Internet mà ch c n 1 ị ụ ạ ầ ế ố ỉ ầ VoIP
adapter k t n i v i máy đi n tho i. Lúc này máy đi n tho i tr thành 1 IP phone.ế ố ớ ệ ạ ệ ạ ở
3. Các thành ph n trong m ng ầ ạ VoIP:
Các thành ph n c t lõi c a 1 m ng ầ ố ủ ạ VoIP bao g m: Gateway, VoIP Server, IPồ
network, End User Equipments
Gateway: là thành ph n giúp chuy n đ i tín hi u analog sang tín hi u s (vàầ ể ổ ệ ệ ố
ng c l i).ượ ạ
• VoIP gateway : là các gateway có ch c năng làm c u n i gi a m ng đi nứ ầ ố ữ ạ ệ
tho i th ng ( PSTN ) và m ng ạ ườ ạ VoIP.
• VoIP GSM Gateway: là các gateway có ch c năng làm c u n i cho cácứ ầ ố
m ng IP, GSM và c m ng analog.ạ ả ạ
• VoIP server : là các máy ch trung tâm có ch c năng đ nh tuy n và b oủ ứ ị ế ả
m t cho các cu c g i ậ ộ ọ VoIP .Trong m ng H.323 chúng đ c g i làạ ượ ọ
gatekeeper. Trong m ng ạ SIP các server đ c g i là SIP server.ượ ọ
• Thi t b đ u cu i (End user equipments )ế ị ầ ố :Softphone và máy tính cá nhân
(PC) : bao g m 1 headphone, 1 ph n m m và 1 k t n i Internet. Các ph nồ ầ ề ế ố ầ
m m mi n phí ph bi n nh Skype, Ekiga, GnomeMeeting, Microsoftề ễ ổ ế ư
Netmeeting, SIPSet, ..
• Đi n tho i truy n thông v i IP adapterệ ạ ề ớ : đ s d ng d ch v VoIP thìể ử ụ ị ụ
máy đi n tho i thông d ng ph i g n v i 1 IP adapter đ có th k t n iệ ạ ụ ả ắ ớ ể ể ế ố
v i ớ VoIP server. Adapter là 1 thi t b có ít nh t 1 c ng RJ11 (đ g n v iế ị ấ ổ ể ắ ớ
đi n tho i) , RJ45 (đ g n v i đ ng truy n Internet hay PSTN) và 1ệ ạ ể ắ ớ ườ ề
c ng c m ngu n.ổ ắ ồ
• IP phone : là các đi n tho i dùng riêng cho m ng ệ ạ ạ VoIP. Các IP phone
không c n ầ VoIP Adapter b i chúng đã đ c tích h p s n bên trong đ cóở ượ ợ ẵ ể
th k t n i tr c ti pv i các ể ế ố ự ế ớ VoIP server
4. Các đ nh nghĩa liên quan đ n VOIPị ế
• VoIP – Voice over Internet Protocol (còn g i là IP Telephony, Internetọ
telephony và Digital Phone) – là hình th c truy n các cu c đàm tho i quaứ ề ộ ạ
Internet hay các m ng IP khác.ạ
Page 4
[VOICE OVER IP]
• SIP – Session Initiation Protocol (Giao th c Kh i t o Phiên) – là m t giaoứ ở ạ ộ
th c phát tri n b i IETF MMUSIC Working Group và là tiêu chu n đứ ể ở ẩ ề
xu t cho vi c kh i t o, s a đ i và ch m d t m t phiên t ng tác ng iấ ệ ở ạ ử ổ ấ ứ ộ ươ ườ
dùng bao g m các thành t đa ph ng ti n nh phim, ti ng nói, tin nh nồ ố ươ ệ ư ế ắ
nhanh, trò ch i tr c tuy n và th c t i o.ơ ự ế ự ạ ả
• PSTN – the public switched telephone network (m ng chuy n m ch đi nạ ể ạ ệ
tho i công c ng) – là n i t p trung các m ng đi n tho i chuy n m ch trênạ ộ ơ ậ ạ ệ ạ ể ạ
th gi i, cũng t ng t nh Internet là n i t p trung các m ng chuy nế ớ ươ ự ư ơ ậ ạ ể
m ch gói IP công c ng trên th gi i.ạ ộ ế ớ
• ISDN – Integrated Services Digital Network (M ng Tích h p D ch v S ) –ạ ợ ị ụ ố
là m t lo i h th ng m ng đi n tho i chuy n m ch, đ c thi t k độ ạ ệ ố ạ ệ ạ ể ạ ượ ế ế ể
cho phép truy n d ng s (ng c v i t ng t ) ti ng nói và d li u quaề ở ạ ố ượ ớ ươ ự ế ữ ệ
dây đi n tho i b ng đ ng thông th ng, đem l i ch t l ng và k t quệ ạ ằ ồ ườ ạ ấ ượ ế ả
cao h n so v i các h th ng t ng t .ơ ớ ệ ố ươ ự
• PBX – Private Branch eXchange (T ng đài Chi nhánh Riêng - còn g i làổ ọ
Private Business eXchange – T ng đài Công ty Riêng) – là m t t ng đàiổ ộ ổ
đi n tho i s h u b i công ty t nhân, ng c v i t ng đài đ c s h uệ ạ ở ữ ở ư ượ ớ ổ ượ ở ữ
b i công ty truy n d li u hay công ty đi n tho i.ở ề ữ ệ ệ ạ
• IVR – Trong ngành đi n tho i, Interactive Voice Response (Ph n h iệ ạ ả ồ
Ti ng nói T ng tác) – là m t h th ng b ng máy tính cho phép ng i ta,ế ươ ộ ệ ố ằ ườ
th ng là ng i g i đi n tho i, ch n t m t b ng ch n d ng ti ng nóiườ ườ ọ ệ ạ ọ ừ ộ ả ọ ạ ế
ho c giao di n khác v i m t h th ng máy tính.ặ ệ ớ ộ ệ ố
• DID – Direct Inward Dialing (Quay s vào Tr c ti p – còn g i là DDI ố ự ế ọ ở
châu Âu) là m t tính năng đ c công ty đi n tho i cung c p đ s d ngộ ượ ệ ạ ấ ể ử ụ
v i h th ng PBX c a khách hàng, trong đó công ty đi n tho i c p phátớ ệ ố ủ ệ ạ ấ
m t d i s , t t c nh ng s này đ u n i v i h th ng PBX c a kháchộ ả ố ấ ả ữ ố ề ố ớ ệ ố ủ
hàng.
• RFC – Request for Comments (Yêu c u Nh n xét – s nhi u là RFCs) làầ ậ ố ề
m t trong m t lo t các tài li u và tiêu chu n thông tin Internet đ c đánhộ ộ ạ ệ ẩ ượ
s đ c các ph n m m.ố ượ ầ ề
5. Nh ng đi m thu n l i c a VoIP so v i PSTN.ữ ể ậ ợ ủ ớ
Khi b n dùng đ ng truy n PSTN,b n ph i tr cho th i gian s d ng choạ ườ ề ạ ả ả ờ ử ụ
nhà cung c p d ch v PSTN: s d ng càng nhi u b n ph i tr càng nhi u.Thêmấ ị ụ ử ụ ề ạ ả ả ề
vào đó b n không th nói v i ng i khác t i cùng th i đi m.ạ ể ớ ườ ạ ờ ể
V i k thu t VoIP, b n có th nói chuy n toàn th i gian v i ng i b nớ ỹ ậ ạ ể ệ ờ ớ ườ ạ
mu n(đi u c n thi t là nh ng ng i khác cũng ph i k t n i internet t i cùngố ề ầ ế ữ ườ ả ế ố ạ
th i đi m),cho đ n khi nào b n mu n(không ph thu c vào chi phí) và thêm vàoờ ể ế ạ ố ụ ộ
đó,b n có th nói chuy n v i nhi u ng i t i cùng m t th i đi m.ạ ể ệ ớ ề ườ ạ ộ ờ ể
Tr c đây khi d a vào giao ti p tho i trên PSTN,trong su t k t n i gi a haiướ ự ế ạ ố ế ố ữ
Page 5
[VOICE OVER IP]
đi m,đ ng k t n i ch dành riêng cho bên th c hi n cu c g i.Không có thôngể ườ ế ố ỉ ự ệ ộ ọ
tin khác có th truy n qua đ ng truy n này m c dù v n th a l ng băng thôngể ề ườ ề ặ ẫ ừ ượ
s n dùng.ẵ
Nh ng ngày nay, đi u đó đã không còn là v n đ n a, v i s phát tri n nhanhư ề ấ ề ữ ớ ự ể
chóng và đ c s d ng r ng rãi c a IP,chúng ta đã ti n r t xa trong kh năngượ ử ụ ộ ủ ế ấ ả
gi m chi phí trong vi c h tr truy n tho i và d li u.Gi i pháp tích h p tho iả ệ ỗ ợ ề ạ ữ ệ ả ợ ạ
vào m ng d li u,và cùng ho t đ ng bên c nh v i h th ng PBX hi n t i hayạ ữ ệ ạ ộ ạ ớ ệ ố ệ ạ
nh ng thi t b đi n tho i khác đã đ n gi n cho vi c m r ng kh năng tho i choữ ế ị ệ ạ ơ ả ệ ở ộ ả ạ
nh ng v trí xa.Traffic tho i th c ch t s đ c mang t do(free)bên trên c sữ ị ở ạ ự ấ ẽ ượ ự ơ ở
h t ng và thi t b ph n c ng có s n.ạ ầ ế ị ầ ứ ẵ
5.1L i ích c a VoIP.ợ ủ
M t trong nh ng tiên ích đáng k nh t là ộ ữ ể ấ giá th pấ . Vì đi n tho i IP truy nệ ạ ề
qua tài nguyên internet nên giá thành r t r so v i đi n tho i ấ ẻ ớ ệ ạ PSTN. Đ i v i cácố ớ
công ty, vi c chuy n sang dùng VoIP là m t gi i pháp giúp gi m thi u c c phíệ ể ộ ả ả ể ướ
đi n tho i, nh t là đi n tho i qu c t , đi n tho i đ ng dài. Hi n t i trong cácệ ạ ấ ệ ạ ố ế ệ ạ ườ ệ ạ
công ty đ u t n t i 2 m ng, m ng đi n tho i và m ng máy tínhề ồ ạ ạ ạ ệ ạ ạ
(intranet+internet). Vi c qu n lý 2 m ng này đ c l p cũng d n đ n nhi u t nệ ả ạ ộ ậ ẫ ế ề ố
kém. N u chuy n sang dùng gi i pháp VoIP thì công ty s gi m chí phí cho vi cế ể ả ẽ ả ệ
qu n lý b o trì h th ng m ng tho i và data. Dĩ nhiên các công ty ph i ch pả ả ệ ố ạ ạ ả ấ
nh n m t chi phí ban đ u đ mua các telephoneIP, nh ng chi phí v lâu dài sậ ộ ầ ể ư ề ẽ
mang đ n l i ích đáng k . ế ợ ể
VoIP s d ng k thu t chuy n m ch gói (packet-switching - PS) c a Internetử ụ ỹ ậ ể ạ ủ
đ truy n t i d ch v tho i thay vì k thu t chuy n m ch (circuit-switching - CS)ể ề ả ị ụ ạ ỹ ậ ể ạ
nh trong m ng đi n tho i truy n th ng (PSTN -Public switched telephoneư ạ ệ ạ ề ố
network). Vì VoIP s d ng PS nên nó có nhi u ti n ích mà PS mang l i so v iử ụ ề ệ ạ ớ
CS. C th , PS cho phép m t vài cu c tho i s d ng m t tài nguyên t ngụ ể ộ ộ ạ ử ụ ộ ươ
Page 6
[VOICE OVER IP]
đ ng tài nguyên dành cho 1 cu c tho i CS. Ví d m t cu c tho i 10 phút trênươ ộ ạ ụ ộ ộ ạ
PSTN s d ng h t liên t c 10 phút truy n thông tin (transmission) v i băng thôngử ụ ế ụ ề ớ
128Kbps. N u dùng VoIP đ th c hi n cùng 1 cu c tho i trên, th c t b n chế ể ự ệ ộ ạ ự ế ạ ỉ
c n 3.5 phút truy n thông tin v i băng thông 64Kbps. Nh v y b n gi i phóngầ ề ớ ư ậ ạ ả
64Kbps trong 3.5 phút đ y cho ng i khác và c 128Kbps cho 6.5 phút còn l i.ấ ườ ả ạ
Hình d i đây minh h a s khác nhau gi a PS và CS.ướ ọ ự ữ Đ th c hi n đ c s h iể ự ệ ượ ự ộ
t trên chúng ta c n các thi t b m i ho c có th thích ng các thi t b hi n cóụ ầ ế ị ớ ặ ể ứ ế ị ệ
(thông qua các adapter), và chúng ta có m t m ng nh sau: ộ ạ ư
Page 7
[VOICE OVER IP]
CH NG II: CÁCH TH C HO T Đ NGƯƠ Ứ Ạ Ộ , NHÂN T NH H NGỐ Ả ƯỞ
VÀ CÁC B GIAO TH CỘ Ứ
1. VoIP ho t đ ng nh th nào?ạ ộ ư ế
Khi nói vào ng nghe hay microphone, gi ng nói s t o ra tín hi u đi n t , đóố ọ ẽ ạ ệ ệ ừ
là nh ng tín hi u analog. ữ ệ Tín hi u analog đ c chuy n sang tín hi u sệ ượ ể ệ ố dùng
thu t toán đ c bi t đ chuy n đ i. Nh ng thi t b khác nhau có cách chuy n đ iậ ặ ệ ể ể ổ ữ ế ị ể ổ
khác nhau nh VoIP phone hay softphone, n u dùng đi n tho i analog thôngư ế ệ ạ
th ng thì c n m t Telephony Adapter (TA). Sau đó gi ng nói đ c s hóa sườ ầ ộ ọ ượ ố ẽ
đ c đóng vào gói tin và g i trên m ng IP.ượ ở ạ
Trong su t ti n trình m t giao th c nh SIP hay H323 s đ c dùng đ đi uố ế ộ ứ ư ẽ ượ ể ể
khi n (control) cu c g i nh là thi t l p, quay s , ng t k t n i… và RTP thìể ộ ọ ư ế ậ ố ắ ế ố
đ c dùng cho tính năng đ m b o đ tin c y và duy trì ch t l ng d ch v trongượ ả ả ộ ậ ấ ượ ị ụ
quá trinh truy n.ề
1.1 S hóa tín hi u Analogố ệ
Bi u di n tín hi u t ng t (analog) thành d ng s (digital) là công vi c khóể ễ ệ ươ ự ạ ố ệ
khăn. Vì b n thân d ng âm thanh nh gi ng nói con ng i d ng analog do đóả ạ ư ọ ườ ở ạ
c n m t s l ng l n các giá tr digital đ bi u di n biên đ (amplitude), t nầ ộ ố ượ ớ ị ể ể ễ ộ ầ
s (frequency) và pha (phase), chuy n đ i nh ng giá tr đó thành d ng s nhố ể ổ ữ ị ạ ố ị
phân(zero và one) là r t khó khăn. C n thi t c n có c ch dùng đ th c hi n sấ ầ ế ầ ơ ế ể ự ệ ự
chuy n đ i này và k t qu c a s phát tri n này là s ra đ i c a nh ng thi t bể ổ ế ả ủ ự ể ự ờ ủ ữ ế ị
đ c g i là codec (coder-decoder) hay là thi t b mã và gi i mã. ượ ọ ế ị ả
Tín hi u đ n tho i analog (gi ng nói con ng i) đ c đ t vào đ u vào c aệ ệ ạ ọ ườ ượ ặ ầ ủ
thi t b codec và đ c chuy n đ i thành chu i s nh phân đ u ra. Sau đó quáế ị ượ ể ổ ỗ ố ị ở ầ
trình này th c hi n tr l i b ng cách chuy n chu i s thành d ng analog đ uự ệ ở ạ ằ ể ỗ ố ạ ở ầ
cu i, v i cùng qui trình codec.ố ớ
Có 4 b c liên quan đ n quá trình s hóa(digitizing) m t tín hi u t ngướ ế ố ộ ệ ươ
t (analog):ự
L y m u (Sampling)ấ ẫ
L ng t hóa (Quantization)ượ ử
Mã hóa (Encoding)
Nén gi ng nói (Voice Compression)ọ
Page 8