Tài liệu Xây dựng hệ thống điện thoại voip giá rẻ ra quốc tế cho trường đại học bách khoa tp. hồ chí minh

ðại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA ------------------------------- TRẦN THANH TUYỀN Chuyên Ngành: KỸ THUẬT ðIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009 CÔNG TRÌNH ðƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA ðẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. LƯU THANH TRÀ ...........................................................................…………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………….. Cán bộ chấm nhận xét 1 : ThS. HỒ TRUNG MỸ ...........................................................................…………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………….. Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. ðẶNG THÀNH TÍN ...........................................................................…………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………….. Luận văn thạc sĩ ñược bảo vệ tại Trường ðại học Bách Khoa, ðHQG Tp. HCM ngày 16 tháng 07 năm 2009 Thành phần Hội ñồng ñánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. PGS.TS Lê Tiến Thường 2. TS. ðặng Thành Tín 3. TS. Lưu Thanh Trà 4. ThS Hồ Trung Mỹ 5. ThS Tống Văn On Xác nhận của Chủ tịch Hội ñồng ñánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên ngành sau khi luận văn ñã ñược sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ðH BÁCH KHOA TP. HCM CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ðÀO TẠO SðH ðộc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp. HCM, ngày 16 tháng 07 năm 2009. NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN THANH TUYỀN Phái: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 16/11/1983 Nơi sinh: BÌNH ðỊNH Chuyên ngành: KỸ THUẬT ðIỆN TỬ MSHV: 01407364 I- TÊN ðỀ TÀI: Xây dựng hệ thống ñiện thọai VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðại Học Bách Khoa TP.HCM II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: • Nghiên cứu VoIP o Kiến trúc hệ thống VoIP o Chuyển mạch mềm SoftSwitch o Mạng hội tụ thế hệ mới NGN o Các giao thức SIP, H323, IAX • Hệ thống tổng ñài Asterisk o Asterisk – Giải pháp mã nguồn mở cho ñiện thoại Internet o Ứng dụng của hệ thống Asterisk o Cài ñặt Asterisk o Cấu hình Asterisk • Triển khai và xây dựng hệ thống thoại dùng Asterisk: o Các ứng dụng của Asterisk cho trường ðHBK TPHCM o Xây dựng hệ thống ñiện thoại quốc tế dùng Asterisk từ trường Bách Khoa Tp.HCM ñi Mỹ, Pháp. III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02-02-2009 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06-07-2009 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến Sĩ, LƯU THANH TRÀ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH L
i Cm n ðầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn ñến thầy TS.Lưu Thanh Trà, thầy ñã luôn tận tình hướng dẫn và tạo mọi ñiều kiện ñể tôi có thể hoàn thành luận văn thạc sĩ này. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn ñến các thầy cô trường ðại Học Bách Khoa TPHCM, ñặc biệt các thầy cô thuộc bộ môn Viễn Thông, bộ môn ðiện Tử những người ñã tận tình giảng dạy và truyền ñạt kiến thức trong thời gian học Cao học tại trường. Xin ñược gửi lời cảm ơn ñến gia ñình, ñã giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn ñến các bạn bè, ñồng nghiệp, ñặc biệt các thành viên trong lớp cao học ñiện tử 2007. ðược học tập và làm việc với các bạn là vinh hạnh lớn của tôi. Trân Trọng TPHCM, ngày 06 tháng 07 năm 2009 TÓM TẮT Như chúng ta biết, trong thời ñại thông tin ngày nay hệ thống thông tin-truyền thông trở thành mạch máu không thể thiếu ñối với sự phát triển của một quốc gia, với sự phát triển nhanh của nền kinh tế thế giới và ñang bước vào giai ñoạn toàn cầu hóa, việc nhiều công ty ña quốc gia ra ñời, làm việc ở khắp nơi trên thế giới, nhu cầu trao ñổi thông tin giữa các nước, giữa các doanh nghiệp, giữa các thành viên trong gia ñình bùng nổ trên diện rộng toàn thế giới. ðối với doanh nghiệp, hệ thống thông tin xuyên suốt giữa các phòng ban, quyết ñịnh sự thành bại của công ty, ñặc biệt là các công ty ña quốc gia. Vì thế việc sở hữu một hoặc nhiều tổng ñài PBX là ñiều cần thiết nhằm ñảm bảo kênh thông tin giữa các bộ phận với nhau. Tuy nhiên, ñó cũng là một chi phí ñáng kể cho doanh nghiệp ñặc biệt là các doanh nghiệp vừa và nhỏ, với doanh thu không lớn, nên việc phải chi ra một khoản lớn ñể sở hữu những tổng ñài PBX truyền thống trở thành một vấn ñề. Cũng như là các tổ chức nhân ñạo - phi lợi nhuận, các trường ñại học, thì việc làm sao tạo ra một kênh thông tin hiệu quả giữa thầy trò, giữa du học sinh với trường, giữa lãnh ñạo và nhân viên là một ñiều cực kỳ quan trọng, nhưng nó sẽ có ý nghĩa hơn rất nhiều nếu ta sở hữu ñược một hệ thống tổng ñài riêng mà chi phí lại thấp. Trong bối cảnh ñó, phần mềm tổng ñài open source Asterisk ra ñời, ai ai cũng có thể sử dụng nó ñể xây dựng cho riêng mình một hệ thống tổng ñài riêng. ðiều ñó thúc ñẩy nhiều nhà nghiên cứu nhảy vào tham gia nghiên cứu, phát triển và tìm cách ứng dụng Asterisk. Asterisk ñược xây dựng trên nền tảng Linux, giao thức SIP, mạng Internet; ngoài việc hỗ trợ những tính năng cơ bản như: ñàm thoại, hội thoại, menu thoại trong một mạng cục bộ, nhiều nhà phát triển nghĩ ra cách kết nối các hệ thống ñó với nhau (VoiP) bằng các giao thức IAX, và kết hợp với tổng ñài analog PSTN hiện thời thông qua các card TDM. ðồng thời ñể tận dụng lợi thế Internet nhiều nhà cung cấp dịch vụ phát triển, triển khai các dịch vụ gọi quốc tế dựa trên Asterisk và ñường truyền Internet, các dịch vụ ñó như: Internaltional Call, SIP Trunking, …. Và trong luận văn này, em tập trung tìm hiểu và triển khai dịch vụ gọi quốc tế cho trường ñại học Bách Khoa. Nhằm ñạt mục ñích là cho phép việc sử dụng các Softphone, IP Phone, triển khai trên các máy PC hoặc Mobile Wireless, hoặc các ñiện thoại có hỗ trợ Softphone, thực hiện cuộc gọi ra quốc tế ñể tạo ra kênh thông tin liên lạc giữa nhà trường với các thầy cô, học sinh ñang công tác ở nước ngoài. Bằng cách kết hợp với các nhà cung cấp dịch vụ, thông qua việc ñăng ký các dịch vụ tương ứng như SIP Trunking, DID, … ở nước mà ta muốn gọi ñến ñể bắt tay xây dựng hệ thống thoại. Như thế việc thực hiện cuộc gọi từ nước mình ñến nước bạn sẽ ñược tính cước giống là: cước Internet hàng tháng, và chi phí gọi cuộc gọi nội vùng trong nước ñó, nên rẽ hơn rất nhiều so với việc dùng hệ thống ñiện thoại analog PSTN hay mạng di ñộng của ta với các dịch vụ chuyển vùng quốc tế. So với hệ thống IVoice của FPT, gói cước IDD của VNPT(mobiphone, vinaphone), giá cước gọi quốc tế một phút như sau International VNPT IVoice FPT VarPhonex VoipVoiP Call Price 3960/phút 3410/phút $195/4500 1.9cent $/phút phút (khoảng (khoảng 750ñồng /phút) 500ñồng/phút) (Nguồn: http://www.fpt.vn/fiVoice.aspx; www.varphonex.com; www.voipvoip.com ) Bảng cước cuộc gọi quốc tế của Vinaphone (nguồn: http://www.vinaphone.com.vn) Bảng cước cuộc gọi quốc tế của Mobifone (nguồn: www.mobifone.com.vn ) Trong luận văn này, em ñã kết nối ñến nhà cung cấp dịch vụ Varphonex, VoipVoip ở Mỹ với các DID ở France/Paris; United Kingdoom/Liverpool; United State/Seatle; Australia/Sydney, và cho phép thực hiện cuộc gọi ñến các nước này. Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà MỤC LỤC Chương 1: .....................................................................................................................................................1 GIỚI THIỆU ...................................................................................................................................................1 1.1 GIỚI THIỆU............................................................................................................................ 1 1.2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI........................... 3 1.2.1 Mục tiêu của đề tài: .......................................................................................................... 3 1.2.2 Nội Dung Và Phạm vi Nghiên Cứu: ................................................................................... 3 1.2.3 Ý nghĩa của đề tài .............................................................................................................. 3 Chương 2: .....................................................................................................................................................5 HỆ THỐNG VOIP – SOFTSWITCH – MẠNG NGN...........................................................................................5 2.1 KHÁI NIỆM VỀ VOIP .............................................................................................................. 5 2.2 CÁC HÌNH THỨC TRUYỀN QUA IP ......................................................................................... 5 2.2.1 Mô hình PC to PC............................................................................................................... 5 2.2.2 Mô hình PC to Phone......................................................................................................... 5 2.2.3 Mô hình Phone to Phone................................................................................................... 6 2.3 KIẾN TRÚC MẠNG VOIP ........................................................................................................ 7 Kiến trúc chính của mạng VoIP....................................................................................................... 7 2.4 CHUYỂN MẠCH MỀM (SOFTSWITCH)................................................................................... 8 2.4.1 Softswitch .......................................................................................................................... 8 2.4.2 Các Thành Phần Chính Của Softswitch:........................................................................... 10 2.5 CẤU TRÚC MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ KẾ TIẾP (NGN) VÀ SOFTSWITCH ....................... 11 2.5.1 Mạng viễn thông hiện nay .............................................................................................. 11 2.5.2 Mạng thế hệ mới NGN ................................................................................................... 12 2.5.3 Các Thành Phần Của Mạng NGN..................................................................................... 16 2.5.4 Cấu trúc phân lớp của mạng NGN .................................................................................. 19 2.5.5 Những thách thức khi đưa mạng NGN vào hoạt động .................................................. 21 i LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà 2.6 GIAO THỨC TRUYỀN TẢI VÀ BÁO HIỆU.............................................................................. 22 2.6.1 SIP .................................................................................................................................... 22 2.6.2 H.323 ............................................................................................................................... 27 2.6.3 IAX(Inter – Asterisk Exchange) ........................................................................................ 33 2.7 CHẤT LƯỢNG...................................................................................................................... 34 Vấn đề chất lượng VoIP ............................................................................................................... 34 Chương 3: ...................................................................................................................................................35 HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI ASTERISK ................................................................................................................35 3.1 3.1.1 3.2 Giới Thiệu ............................................................................................................................ 35 Thông thường hệ thống VoIP dùng Asterisk có cấu trúc như sau: ................................ 35 Kiến trúc Asterisk................................................................................................................. 37 3.2.1 DialPlan............................................................................................................................ 38 3.2.2 Biến trong Asterisk và Macro .......................................................................................... 41 3.2.3 Cú pháp Pattern-matching .............................................................................................. 43 3.2.4 Các toán tử trong Asterisk............................................................................................... 43 3.2.5 Hàm trong Dialpan .......................................................................................................... 43 3.3 Hệ thống quản lý tập tin của ASTERISK............................................................................... 44 Chương 4: ...................................................................................................................................................46 TRIỂN KHAI HỆ THỐNG THOẠI DÙNG ASTERISK .......................................................................................46 4.1 MỘT SỐ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG THOẠI DÙNG ASTERISK................................................. 46 4.1.1 ASTERISK ĐÓNG VAI TRÒ PBX CHO HỆ THỐNG NỘI BỘ ................................................ 46 4.1.2 ASTERISK ĐÓNG VAI TRÒ PBX CHO PHÉP GỌI RA NGOÀI QUA ĐƯỜNG INTERNET. ..... 47 4.1.3 MỞ RỘNG CHO NHIỀU ĐIỂM ........................................................................................ 47 4.1.4 KẾT NỐI CÁC TỔNG ĐÀI ASTERISK VỚI NHAU ............................................................... 48 4.1.5 KẾT NỐI ASTERISK VỚI PBX QUA PSTN .......................................................................... 48 4.1.6 KẾT NỐI QUỐC TẾ.......................................................................................................... 49 4.2 XÂY DỰNG TỔNG ĐÀI NỘI BỘ ASTERISK............................................................................ 50 ii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà 4.2.1 CÀI ĐẶT ASTERISK............................................................................................................ 50 4.2.2 TRIỂN KHAI MỘT SỐ ỨNG DỤNG CƠ BẢN ASTERISK ................................................... 52 4.3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỆN THOẠI QUỐC TẾ DÙNG ASTERISK TỪ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐI MỸ, PHÁP ................................................................................................................. 61 4.3.1 Mô hình: .......................................................................................................................... 61 4.3.2 Hệ thống thiết bị: ............................................................................................................ 68 4.3.3 Nguyên tắc hoạt động .................................................................................................... 69 4.4 CÁCH THỰC HIỆN TÍNH CƯỚC........................................................................................... 70 4.5 HẠN CHẾ - HƯỚNG MỞ RỘNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI .......................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................... 75 WEBSITE THAM KHẢO....................................................................................................................... 76 iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà PHỤ LỤC HÌNH Hình 2-1:Mô hình PC to PC ...................................................................................................................... 5 Hình 2-2 : Mô hình PC to Phone .............................................................................................................. 6 Hình 2-3 : Mô hình Phone to Phone ........................................................................................................ 6 Hình 2-4: Thành phần của một hệ thống VoIP ....................................................................................... 7 Hình 2-5: Các thành phần trong hệ thống chuyển mạch SoftSwitch ................................................... 10 Hình 2-6: Kiến trúc chi tiết của hệ thống chuyển mạch mềm SoftSwtich............................................ 11 Hình 2-7: Minh họa mạng đơn dịch vụ và mạng đa dịch vụ ................................................................ 12 Hình 2-8: Sự ra đời tất yếu của mạng NGN.......................................................................................... 13 Hình 2-9: Xu hướng phát triển tất yếu ................................................................................................. 14 Hình 2-10: Các Ưu Điểm Của Mạng NGN ............................................................................................. 16 Hình 2-11: Cấu trúc mạng NGN ............................................................................................................ 16 Hình 2-12: Cấu trúc phân lớp của mạng NGN ...................................................................................... 19 Hình 2-13: Các thành phần của SIP ....................................................................................................... 22 Hình 2-14: Bản tin và phản hồi trong giao thức SIP ............................................................................. 24 Hình 2-15: Thiết lập, duy trì và hủy cuộc gọi ........................................................................................ 26 Hình 2-16: Thiết lập phiên SIP bỏ qua Proxy......................................................................................... 27 Hình 2-17: Giao Thức H323 ................................................................................................................... 28 Hình 2-18: Các thành phần của VoIP dùng H.323................................................................................. 28 Hình 2-19: Các thiết bị đầu cuối H.323 ................................................................................................. 29 Hình 2-20: Phiên gọi H323 giữa hai đầu cuối ....................................................................................... 32 Hình 3-1: Mô hình hệ thống Asterisk .................................................................................................... 35 Hình 3-2: Kiến trúc Asterisk................................................................................................................... 37 Hình 3-3: Cấu trúc thư mục var trong Asterisk Server .......................................................................... 45 Hình 4-1: Mô hình tổng đài PBX Asterisk .............................................................................................. 46 Hình 4-3: Mô hình gọi ra ngoài mạng LAN từ Asterisk Server .............................................................. 47 iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà Hình 4-4: Mô hình dịch vụ đa điểm của tổng đài Asterisk................................................................... 47 Hình 4-5: Mô hình kết nối hai tổng đài Asterisk ................................................................................... 48 Hình 4-6: Mô hình Asterisk kết nối với PSTN ........................................................................................ 48 Hình 4-7: Mô hình gọi ra quốc tế từ Asterisk........................................................................................ 49 v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 GIỚI THIỆU Ngày nay với sự bùng nổ của Internet và công nghệ Viễn Thông làm cho khoảng cách ñịa lý giữa các quốc gia trên thế giới không còn ảnh hưởng nhiều ñến nhu cầu giao tiếp, trao ñổi thông tin với nhau. Nó giúp cho việc liên lạc vô cùng tiện lợi, thử hình dung những năm trước 1996 khi Internet và công nghệ Viễn Thông chưa thực sự phát triển ở Việt Nam thì việc trao ñổi thông tin thực sự là một vấn ñề, ñặc biệt nó còn khó khi khăn khi việc trao ñổi ñược thực hiện giữa các nước khác nhau như: giữa các Kiều Bào và thân nhân trong nước, giữa du học sinh và trường chủ quản hay gia ñình, giữa nhân viên ñi lao ñộng ở nước ngoài với gia ñình, ... . Việc trao ñổi chủ yếu thực hiện bằng ñường thư từ vừa rất tốn thời gian mà không bảo ñảm là trao ñổi thông tin có xuyên suốt không. Sau ñó Internet và công nghệ Viễn Thông phát triển mạnh mẽ, việc trao ñổi thông tin trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết, hai bên muốn trao ñổi thông tin chỉ cần ngồi trước máy tính thông qua Internet, hoặc là hai bên ñứng ở hai Bưu ðiện và thông qua mạng Viễn Thông là có thể trao ñổi với nhau một cách dễ dàng. Tuy nhiên, việc trao ñổi qua Internet gặp phải vấn ñề là tuy rất tốt về trao ñổi dữ liệu, nhưng về mặt thoại thì chất lượng không thật sự như mong muốn, cũng như là trao ñổi qua mạng Viễn Thông thì gặp khó khăn về dịch vụ không ña dạng, cước phí cao, ñặc biệt là cước phí cuộc gọi quốc tế rất cao. Với sự xuất hiện của công nghệ VoIP, thực hiện việc trao ñổi thoại trên nền Internet, thì vấn ñề này ñược giải quyết rất tốt, nhiều dịch vụ ñiện thoại VoIP (như 171 (VNPT), 177 (SPT), 178 (Viettel), 175 (VISHIPEL)), nhiều dịch vụ VoIP gọi quốc tế rẽ tiền ñã ra ñời (như Alo 1771 của Công ty Cổ phần Dịch vụ Bưu chính Viễn thông Sài Gòn, hay dùng Skype), nhưng nó còn gặp một trở ngại về khả năng kết nối thành công thấp-hay rớt mạng, và chỉ dùng tốt ñối với cá nhân, còn ñối với tổ chức cơ quan có các phòng ñại diện 1 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà ở các nước, hay việc liên hệ giữa nhà trường với các du học sinh thì không thật sự là tiện lợi cả. ðó cũng là lí do mà các cơ quan, tổ chức muốn có riêng cho mình một hệ thống ñiện thoại VoIP. Và tổng ñài phần mềm Asterisk là một giải pháp ñược ñưa ra. Năm năm sau sự ñổ vỡ "dot-com", giới ñầu tư công nghệ lại xôn xao với sản phẩm của chàng trai chưa ñầy 30 tuổi, tác giả phần mềm nguồn mở Asterix ñược cho là sẽ làm thay ñổi ngành công nghiệp viễn thông. Thị trường viễn thông nói chung và hệ thống tổng ñài PBX (Private Branch Exchange) nói riêng, từ lâu nay là lãnh ñịa ñầy lợi nhuận dành riêng của các "ñại gia" như Alcatel, Lucent, Nortel và Avaya. Theo Research and Markets (www.researchandmarkets.com), thị trường thiết bị PBX trị giá khoảng 13 tỉ USD/năm và ñược kỳ vọng sẽ lên ñến 30 tỉ USD vào năm 2009. Tuy nhiên, lãnh ñịa này ñang bị ñe dọa bởi sản phẩm của chàng trai chưa ñầy 30 tuổi (sinh năm 1977) - Mark Spencer, tác giả phần mềm nguồn mở Asterisk. Asterisk là phần mềm thực hiện chức năng tổng ñài ñiện thoại nội bộ (PBX), cho phép các máy ñiện thoại nhánh (extension) thực hiện cuộc gọi với nhau và kết nối với các hệ thống ñiện thoại khác bao gồm cả mạng ñiện thoại analog thông thường (PSTN) và VoIP. Asterisk có ñầy ñủ tính năng của tổng ñài PBX thương mại: phân luồng cuộc gọi, thư thoại, hội ñàm, tương tác (menu thoại)... ðặc biệt, Asterisk còn hỗ trợ nhiều giao thức VoIP như SIP và H.323, hoạt ñộng như trạm kết nối giữa các ñiện thoại IP và mạng PSTN. Trường Bách Khoa là một trường lớn với rất nhiều du học sinh ở khắp thế giới, nên việc thiết lập một kênh thông tin giữa nhà trường và du học sinh âu cũng là ñiều tất yếu. Và may mắn thay em ñược thực hiện ñề tài này: “Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP gía rẻ ra quốc tế trên nền Asterisk ñể kết nối trường ðại Học Bách Khoa với hệ thống mạng của Mỹ, Pháp”. 2 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà 1.2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU, Ý NGHĨA CỦA ðỀ TÀI 1.2.1 Mục tiêu của ñề tài: “Xây dựng hệ thống ñiện thoại quốc tế trên nền Asterisk ñể kết nối trường ðại Học Bách Khoa với hệ thống mạng của Mỹ, Pháp, Úc, Anh”. 1.2.2 Nội Dung Và Phạm vi Nghiên Cứu: • Nghiên cứu VoIP o Kiến trúc hệ thống VoIP o Chuyển mạch mềm SoftSwitch o Mạng hội tụ thế hệ mới NGN o Các giao thức SIP, H323, IAX • Hệ thống tổng ñài Asterisk o Asterisk – Giải pháp mã nguồn mở cho ñiện thoại Internet o Ứng dụng của hệ thống Asterisk o Cài ñặt Asterisk o Cấu hình Asterisk • Triển khai và xây dựng hệ thống thoại dùng Asterisk: o Các ứng dụng của Asterisk cho trường ðHBK TPHCM như: ñàm thoại, hội thoại, … o Xây dựng hệ thống ñiện thoại quốc tế dùng Asterisk từ trường Bách Khoa Tp.HCM ñi Mỹ, Pháp. 1.2.3 Ý nghĩa của ñề tài Với việc xây dựng hệ thống ñiện thoại quốc tế trên nền Asterisk ñể kết nối trường ðại Học Bách Khoa với hệ thống mạng của Mỹ, Pháp, sẽ mở ra một kênh giao tiếp mới cho trường chúng ta và các du học sinh nói riêng, với các trường bạn ở Pháp – Mỹ, ... Cũng như là liên lạc giữa các cấp ngành trong trường trở nên dễ dàng hơn, các thầy cô ñi công tác ở hai nước này sẽ dễ dàng liên lạc về trường, trao ñổi với sinh viên. Có thể nói kênh thông tin này ñảm bảo việc trao ñổi thông tin giữa các cán bộ, nhân viên, sinh viên liên tục 24 giờ mỗi ngày-7 ngày trong tuần, hay bất cứ lúc nào cần. Tạo ñiều kiện nâng cao hơn nữa hiệu quả làm việc, giảng dạy, học tập. 3 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà ðại Học Bách Khoa là trường ñi ñầu về công nghệ, luôn sẵn sàng ứng dụng các kỹ thuật mới vào cuộc sống. Trường Bách Khoa ứng dụng triển khai hệ thống có quy mô, ñộ ổn ñịnh và tính sẵn sàng cao nhằm chuẩn bị triển khai hệ thống VoIP cho các doanh nghiệp lớn. Hệ thống triển khai sẽ giúp trường thực hiện cuộc gọi Quốc Tế ñến các số ñiện thoại cố ñịnh và di ñộng trên thế giới với giá rẻ. ðồng thời hệ thống cũng cho phép thực hiện tính cước cho các số ñiện thoại gọi ñi. 4 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà Chương 2: HỆ THỐNG VOIP – SOFTSWITCH – MẠNG NGN 2.1 KHÁI NIỆM VỀ VOIP Voice Over IP (VoIP) là mô hình truyền thoại sử dụng giao thức mạng INTERNET hay còn gọi là giao thức IP. VoIP ñang trở thành một trong những công nghệ viễn thông hấp dẫn nhất hiện nay không chỉ ñối với các doanh nghiệp mà còn cả với những người sử dụng dịch vụ. VoIP có thể thực hiện tất cả các cuộc gọi như trên mạng PSTN ví dụ truyền thoại, truyền fax... với tham số chất lượng dịch vụ (QoS) chấp nhận ñược. VoIP tạo thuận lợi cho cả các nhà khai thác và người sử dụng có thể tiết kiệm chi phí bao gồm chi phí cho cơ sở hạ tầng và chi phí liên lạc nhất là liên lạc ñường dài. ðối với các nhà cung cấp dịch vụ, VoIP ñược xem như một mô hình mới hấp dẫn có thể mang lại lợi nhuận nhờ khả năng mở rộng và phát triển các loại hình dịch vụ ña dạng với chi phí ñầu tư hạ tầng rất thấp. Vấn ñề quan trọng của VoIP là cần phải có những giải pháp kỹ thuật phù hợp ñể có thể tăng dung lượng và nâng cao chất lượng dịch vụ. 2.2 CÁC HÌNH THỨC TRUYỀN QUA IP 2.2.1 Mô hình PC to PC Trong mô hình này, mỗi máy tính cần ñược trang bị một sound card, một microphone, một speaker và ñược kết nối trực tiếp với mạng INTERNET thông qua modem hoặc card mạng. Mỗi máy tính ñược cung cấp một ñịa chỉ IP và hai máy tính ñã có thể trao ñổi các tín hiệu thoại với nhau thông qua mạng INTERNET. Tất cả các thao tác như lấy mẫu tín hiệu âm thanh, mã hoá và giải mã, nén và giải nén tín hiệu ñều ñược máy tính thực hiện. Hình 2-1:Mô hình PC to PC 2.2.2 Mô hình PC to Phone Mô hình PC to Phone là một mô hình ñược cải tiến hơn so với mô hình PC to PC. Mô hình này cho phép người sử dụng máy tính có thể thực hiện cuộc gọi ñến mạng PSTN thông thường và ngược lại. Trong mô hình này mạng INTERNET và mạng PSTN có thể giao tiếp với nhau nhờ một thiết bị ñặc biệt ñó là Gateway. ðây là mô hình cơ sở ñể dẫn 5 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà tới việc kết hợp giữa mạng INTERNET và mạng PSTN cũng như các mạng GSM hay ña dịch vụ khác. Hình 2-2 : Mô hình PC to Phone 2.2.3 Mô hình Phone to Phone ðây là mô hình mở rộng của mô hình PC to Phone sử dụng INTERNET làm phương tiện liên lạc giữa các mạng PSTN. Tất cả các mạng PSTN ñều kết nối với mạng INTERNET thông qua các Gateway. Khi tiến hành cuộc gọi mạng PSTN sẽ kết nối ñến Gateway gần nhất. Tại Gateway ñịa chỉ sẽ ñược chuyển ñổi từ ñịa chỉ PSTN sang ñịa chỉ IP ñể có thể ñịnh tuyến các gói tin ñến ñược mạng ñích. ðồng thời Gateway nguồn có nhiệm vụ chuyển ñổi tín hiệu thoại tương tự thành dạng số sau ñó mã hoá, nén, ñóng gói và gửi qua mạng. Mạng ñích cũng ñược kết nối với Gateway và tại Gateway ñích, ñịa chỉ lại ñược chuyển ñổi trở lại thành ñịa chỉ PSTN và tín hiệu ñược giải nén, giải mã chuyển ñổi ngược lại thành tín hiệu tương tự gửi vào mạng PSTN ñến ñích. Hình 2-3 : Mô hình Phone to Phone 6 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền Xây dựng hệ thống ñiện thoại VoIP giá rẻ ra quốc tế cho trường ðHBK TP.HCM GVHD: TS.Lưu Thanh Trà 2.3 KIẾN TRÚC MẠNG VOIP Kiến trúc chính của mạng VoIP Theo tiêu chuẩn của tổ chức ETSI (European Telecommunications Standards Institute), cấu hình chuẩn của mạng VoIP có thể gồm các phần tử sau: Hình 2-4: Thành phần của một hệ thống VoIP Thiết bị ñầu cuối kết nối với mạng IP • Softphone và máy tính cá nhân (PC): Bao gồm một headphone, một phần mềm và một kết nối INTERNET. Các phần mềm miễn phí phổ biến như Skype, Ekiga, GnomeMeeting, Microsoft Netmeeting, SIPSet,... • ðiện thoại truyền thống với IP adapter hay Gateway: ñể sử dụng dịch vụ VoIP thì máy ñiện thoại truyền thống phải gắn với một IP adapter ñể có thể kết nối với VoIP Server. Adapter là một thiết bị có ít nhất một cổng RJ11 (ñể gắn với ñiện thoại), RJ45 (ñể gắn với ñường truyền INTERNET hay PSTN) và một cổng cắm nguồn. • IP Phone: là các ñiện thoại dùng riêng cho mạng VoIP. Các IP Phone không cần VoIP adapter bởi chúng ñã ñược tích hợp sẵn bên trong ñể có thể kết nối trực tiếpvới các VoIP Server. Mạng xương sống, mạng truy nhập IP Mạng truy nhập IP cho phép thiết bị ñầu cuối, Gateway, gatekeeper truy nhập vào mạng IP thông qua cơ sở hạ tầng mạng sẵn có. 7 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HVTH: Trần Thanh Tuyền