Lêi nãi ®Çu §å ¸n tèt nghiÖp
Đồ án tốt nghiệp
“ Tổng quan về VoIP và ứng dụng
của VoIP trong mạng WiFi, mô
hình ứng dụng trong trường Đại
học Bách Khoa Hà Nội”
SVTH: Mai Chí Linh
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
3
Lêi nãi ®Çu §å ¸n tèt nghiÖp
CHƯƠNG 1: LỜI NÓI ĐẦU
Mạng không dây hiện nay đã tìm được sự ứng dụng rộng rãi trong công nghệ
viễn thông. Lịch sử của mạng không dây bắt đầu từ liên kết hồng ngoại, sau đó là
Bluetooth và ngày nay đó là WiFi, Wimax. WiFi hay mạng 802.11 là hệ thống
mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến cũng giống như điện thoại di động, radio
hay sóng truyền hình để liên kết mạng nội bộ. Hệ thống cho phép truy cập Internet
tại những khu vực có sóng, hoàn toàn không cần đến cáp nối. Ngoài các điểm kết
nối công cộng (hotspots), WiFi có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng.
Ở Việt Nam, mạng không dây wifi đã bắt đầu phát triển mạnh ở những thành
phố lớn như Hà nội, Thành phố Hồ Chí Minh. Xuất phát từ thực tế đó trong đồ án
này em xin phép trình bày về công nghệ WiFi, các chuẩn, phương pháp kỹ thuật,
bảo mật… trong WiFi và ứng dụng của công nghệ VoIP trong mạng WiFi(VoIP
over WLAN – VoWLAN, hay VoFi – VoIP over WiFi).
Để hoàn thành đồ án lần này em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn
ThS.Đỗ Đình Hưng, các thầy cô giáo giảng dạy trong trường Đại học Bách khoa Hà
Nội, anh Thành - Kỹ thuật viên mạng không dây Công ty Cổ phần Công nghệ quốc
tế Intekco và các thầy cô, bạn bè đã giúp đỡ về kiến thức cũng như cung cấp tài liệu
để em hoàn thành đồ án.
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
4
Tãm t¾t ®å ¸n §å ¸n tèt nghiÖp

Môc lôc §å ¸n tèt nghiÖp
MỤC LỤC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3
“ TỔNG QUAN VỀ VOIP VÀ ỨNG DỤNG CỦA VOIP TRONG MẠNG WIFI, MÔ
HÌNH ỨNG DỤNG TRONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI” 3
SVTH: MAI CHÍ LINH 3
CHƯƠNG 1: LỜI NÓI ĐẦU 4
TÓM TẮT ĐỒ ÁN 5
MỤC LỤC 6
DANH SÁCH HÌNH VẼ 8
DANH SÁCH BẢNG BIỂU 9
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 11
MỞ ĐẦU 13
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VOIP 15
1.1 Giới thiệu về mạng VoIP: 15
1.2. Các phần tử trong mạng VoIP: 20
1.3. Cấu trúc kết nối mạng điện thoại IP 21
1.4 VoIP làm việc thế nào? 22
1.5. Các giao thức liên quan đến công nghệ VoIP 22
1.6 Kết luận 31
CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG VOIP TRONG MẠNG WIFI 32
2.1 WiFi làm việc như thế nào: 32
2.2 Phân lớp điều khiển truy nhập đường truyền (MAC) 46
2.3 Vấn đề về bảo mật 58
2.4 Các vấn đề cần khắc phục trong công nghệ VoIP over Wifi 62
2.5 Kết luận: 65
CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VOIP TRONG MẠNG WIFI
PHỦ SÓNG CHO TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI 66
3.1 Nhu cầu phủ sóng Vo_WiFi trong trường ĐHBK Hà nội 66
3.2 Mô hình phủ sóng 66

Wimax
Worldwide Interoperability for
Microwave Access
Hệ thống truy nhập vi ba tương tác
toàn cầu
WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục bộ không dây
ISDN
Integrated Services Digital
Network
Mạng số các Dịch vụ Tích hợp
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber
Line
Đường dây thuê bao số bất đối
xứng
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
QPSK Quadrature phase-shift keying Khóa chuyển dịch pha vuông góc
PSTN
Public Switched Telephone
Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng
IP Internet Protocol Giao thức Internet
GW Gateway Cổng nối
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
PC Personal Computer Máy tính cá nhân
ITU
International Telecomunication
Union
Liên Minh Viễn Thông Quốc Tế

Protocol
Giao thức điều khiển truyền tải thời
gian thực
UDP User Data Protocol Giao thức dữ liệu người dùng
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
11
Danh s¸ch c¸c tõ viªt t¾t §å ¸n tèt nghiÖp
WBS Wireless Base Station Trạm gốc không dây
BS Basic Station Trạm cơ sở
MS Mobile Station Trạm di động
AP Access Point Điểm truy cập
CPE (Customer Premise Equipment Khối giao tiếp người sử dụng
IEEE
Institute of electrical and
electronic Engineers
Viện Kỹ thuật điện và điện tử
CDMA Code Division Multiplex Access Đa truy cập phân chia theo mã
OFDM
Orthogonal Frequency Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao
FHSS
Frequency Hopping spread
system
Trải phổ nhảy tần
DSSS Direct Sequence Spread System Trải phổ trực tiếp
SNR Signal Noise Tỉ số tín hiệu trên nhiễu
BEP Bit Error Probability Xác suất lỗi bit
AWGN Additive White Gaussuan Noise Nhiễu tạp âm trắng

vic truyn thụng qua cỏc mng d liu gúi nh IP ó v ang tr thnh mt chin
lc c u tiờn phỏt trin ca nhiu cụng ty vin thụng
Theo d oỏn ca cỏc chuyờn gia thỡ lu lng d liu s sm vt quỏ lu
lng in thoi truyn thng v ngy cng cú nhiu cụng ty nhn ra s hu ớch ca
vic truyn ti thoi thi gian thc qua cỏc mng IP h thp chi phớ in thoi v
fax, chun b cho cỏc ng dng a phng tin cao cp. Cung cp in thoi cht
lng cao qua cỏc mng IP l bc then cht hi t cỏc dch v truyn thụng
thoi, fax, video, v d liu. Cụng ngh thoi VoIP hin nay ó c th thỏch kh
thi, cuc ua ó sn sng a ra cỏc chun, cỏc thit k u cui v cỏc gateway,
m mn cho cỏc dch v trờn phm vi ton cu.
Mt khỏc, kt ni khụng dõy dn ang tr thnh xu hng ca thi i phỏt
trin bờn cnh cỏc loi hỡnh kt ni dựng cỏp. Vit Nam, WLAN ang c ng
dng v phỏt trin mnh m cỏc thnh ph ln nh H ni, thnh ph H Chớ
Minh Song song vi s tn ti ca cỏc gii phỏp truy nhp mng truyn thng
nh: modem thoi (dial-up), ISDN, thuờ kờnh kt ni trc tip (lease-line), ADSL
thỡ WLAN ra i ỏp ng cho cỏc h thng ũi hi bng thụng rng vi cỏc dch v
yờu cu tc cao nh truyn d liu, truy cp Internet Vi cỏc tớnh nng dựng
k thut khụng dõy nờn cụng ngh ny c bit phự hp vi mụ hỡnh kt ni cỏc vn
phũng, nh cao tng m vic dựng cỏp gp khú khn.
S tiờn tin ca mng WLAN m ra mt nh ngha hon ton mi v c s
h tng mng. Trong vi nm qua, cỏc li ớch ca mng khụng dõy ó tr nờn rừ
rng hn, cỏc thit b ó cú giỏ c d chu hn, d mua hn, trin khai mng WLAN
cng tr nờn thnh hnh hn. Mng khụng dõy gia tng nng sut s dng v tit
kim tin vỡ nú trit tiờu chi phớ i dõy mng. Vớ d ngi s dng mỏy tớnh xỏch
tay cú th kt ni liờn tc khi h di chuyn trong khu lm vic cng nh d dng kt
ni vo ti nguyờn ca mng cỏp thng. Nhng nhõn viờn bỏn hng cú th truy cp
Mai Chí Linh Lớp Điện tử 4 K47
13
Më ®Çu §å ¸n tèt nghiÖp
mạng của công ty từ sân bay hay khách sạn nên năng suất lao động của họ tăng rất

phí cuộc gọi, sử dụng băng thông một cách hiệu quả đồng thời tận dụng được các
thế mạnh của một hệ thống tích hợp. Trong chương này sẽ giới thiệu tổng quan về
VoIP; định nghĩa, các phần tử, cấu trúc kết nối và các giao thức được sử dụng trong
công nghệ VoIP.
1.1 Giới thiệu về mạng VoIP:
1.1.1 Mạng PSTN:
Để hiểu được mạng VoIP trước hết ta hãy qua lại mạng điện thoại truyền
thống PSTN.
Mạng này sử dụng truyển mạch kênh và được phát triển từ mạng Analog.
Chuyển mạch kênh là phương pháp truyền thông trong đó một kênh truyền dẫn
dành riêng được thiết lập giữa hai thiết bị đầu cuối thông qua một hay nhiều nút
chuyển mạch trung gian. Dòng thông tin truyền trên kênh này là dòng bit truyền liên
tục theo thời gian. Băng thông của kênh dành riêng được đảm bảo và cố định trong
quá trình liên lạc, do đó độ trễ thông tin là rất nhỏ, chỉ cỡ thời gian truyền thông tin
trên kênh (Propagation time).
Hình 1.1: Chuyển mạch kênh
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
15
Tæng quan vÒ VoIP §å ¸n tèt nghiÖp
Trong điện thoại PSTN, tín hiệu thoại nằm trong khoảng 0.4 – 3.3 Khz, được
lấy mẫu với tần số 8khz theo Nyquyst sau đó sẽ được lượng tử hóa với 8bit/1mẫu.
PSTN thực hiện được tối đa 30 cuộc điện thoại trên một đường trung kế số E1 và
công suất giới hạn là 64kbits/s/kênh. Mỗi một cuộc gọi cần một kênh riêng biệt
được duy trì từ đầu đến cuối cuộc đàm thoại. Ở bên nhận, luồng 64Kbps này được
giải mã thành tín hiệu tương tự.
Hình 1.2: Mạng điện thoại truyền thống PSTN
1.1.2 Khái niệm chung về VoIP
a)Khái nhiệm chung về VoIP
VoIP viết tắt của Voice over Internet Protocol - truyền giọng nói trên giao
thức IP (hay điện thoại IP, điện thoại Internet) là công nghệ truyền tín hiệu điện

b)Ưu nhược điểm của VoIP so với ESPN
Ưu điểm:
• Giảm chi phí cuộc gọi :
Đây là ưu điểm nổi bật của điện thoại IP so với điện thoại truyền thống
đặc biệt với đối với các cuộc gọi đường dài. Chi phí cho điện thoại IP cho
một cuộc gọi đường dài chỉ bằng tri phí truy cập Internet. Tín hiệu thoại
truyền tải trong mạng IP có khả năng sử dụng kênh hiệu quả cao, đồng
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
17
Tæng quan vÒ VoIP §å ¸n tèt nghiÖp
thời kỹ thuật nén thoại cho phép giảm tốc độ bit từ 64kbps xuống tới
8kbps. Trong khi đó đối với một cuộc gọi thông thường thông qua mạng
PSTN sẽ có một kênh 64kbps được duy trì suốt từ đầu cuối này đến đầu
cuối kia thông qua một hệ thống tổng đài, chi phí này đối với một cuộc
gọi đường dài là khá lớn. Trong trường hợp cuộc gọi được thực hiện qua
mạng IP, người sử dụng từ mạng PSTN chỉ phải duy trì kênh 64kbps đến
GW của nhà cung cấp dịch vụ tại địa phương. Sau đó, tín hiệu thoại được
nén, đóng gói và gửi đi qua mạng IP một cách có hiệu quả nhất để tới
được GW nối tới một mạng điện thoại khác có người liên lạc ở đầu kia.
Việc kết nối như vậy sẽ giảm đáng kể chi phí cuộc gọi.
• Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu:
Khác với mạng PSTN chỉ truyền tín hiệu thoại, mạng IP có khả năng tích
hợp tín hiệu thoại, số liệu và cả báo hiệu có thể đi chung. Điều này tiết
kiệm chi phí đầu tư để xây dựng những mạng riêng rẽ và tiến tới một
mạng tích hợp trong tương lai.
• Khả năng mutilmedia và đa dịch vụ:
Vì mạng IP có khả năng truyền tích hợp cả tín hiệu thoại, số liệu và báo
hiệu nên trong khi đàm thoại, người sử dụng có thế vừa nói chuyện vừa
sử dụng các dịch vụ khác như truyền file, chia sẻ dữ liệu hay hình ảnh …
của người bên kia

các cuộc gọi bị từ chối, sự trễ trên mạng, mất gói và đứt kết nối. Điều này
đòi hỏi ngay cả trong tình trạng tắc nghẽn hay khi nhiều người sử dụng
phải chia sẻ tài nguyên mạng.
• Điều khiển cuộc gọi (báo hiệu): phải làm cho quá trình điều khiển cuộc gọi
trở nên trong suốt với người dùng khiến họ không biết đến kỹ thuật nào
được sử dụng để thực hiện dịch vụ.
• Liên kết dịch vụ PSTN/VoIP bao gồm các GW giữa các môi trường mạng
thoại và dữ liệu.
• Quản lý hệ thống an toàn, địa chỉ hoá và thanh toán phải được cung cấp. Tốt
nhất là được hợp nhất với các hệ thống hỗ trợ hoạt động PSTN.
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
19
Tæng quan vÒ VoIP §å ¸n tèt nghiÖp
1.2. Các phần tử trong mạng VoIP:
1.2.1. Cổng (Gateway)
Gateway có chức năng biến đổi các tín hiệu từ các điện thoại truyền thống
(POTS, T1/E1, ISDN các trung kế E&M) sang VoIP và ngược lại.
1.2.2. Thiết bị đầu cuối (Terminal)
Thiết bị đầu cuối có thể là một gateway, một điện thoại IP (một máy điện thoại
IP là một đầu cuối có sự hỗ trợ VoIP tự nhiên và có thể kết nối trực tiếp tới một
mạng IP) hoặc một PC với một giao diện VoIP.
1.2.3. Server
Cung cấp các chức năng quản lý và quản trị để hỗ trợ sự định tuyến các cuộc
gọi qua mạng IP. Trong một hệ thống dựa trên H.323, server được hiểu như một
Gatekeeper. Trong SIP/SDP, Server được hiểu như một server SIP. Trong hệ thống
dựa trên MGCP hoặc MEGACO, server này là một Call Agent.
Mạng IP có thể là một mạng dùng riêng, một mạng Intranet hay Internet.
Hình 1.3: Các Phần tử cấu thành mạng VoIP
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
20

21
Tæng quan vÒ VoIP §å ¸n tèt nghiÖp
chuyển đổi lại thành địa chỉ PSTN và tín hiệu được giải nén, giải mã chuyển đổi
ngược lại thành tín hiệu tương tự gửi vào mạng PSTN đến đích.
1.4 VoIP làm việc thế nào?
Quá trình xử lý đầu tiên trong hệ thống IP là số hoá âm thoại của người nói,
sau đó là nén và loại các tín hiệu không mong muốn. Để làm việc này có hai giai
đoạn. Đầu tiên, hệ thống kiểm tra thông tin mới chuyển đến để quyết định xem nó
có chứa tín hiệu thoại không, hay chỉ là nhiễu xung quanh và tiến hành loại bỏ các
gói không chứa tín hiệu thoại. Tiếp theo, các thuật toán phức tạp được triển khai để
giảm lượng thông tin phải chuyển đến phía thu. Các thuật toán dùng để nén tín hiệu
gồm: G.723, G.728, G.729. Sau khi nén tín hiệu thoại phải được đóng gói và gắn
thêm các giao thức.
Trong suốt quá trình tập hợp tín hiệu thoại, do bộ phát phải đợi để gom đủ tín
hiệu thoại rồi mới kết hợp chúng thành gói nên sẽ xảy ra hiện tượng tích trữ tín
hiệu, cộng với việc các gói dữ liệu được truyền qua mạng theo nhiều đường khác
nhau nên chúng sẽ không đến đích theo đúng thứ tự dẫn đến hiện tượng trễ gói
trong mạng IP. Ngoài ra đối với điện thoại IP còn xảy ra hiện tượng mất gói nhất là
trong thời gian tắc nghẽn do lỗi xảy ra khi truyền. Điều này làm giảm đáng kể chất
lượng thoại.
Để khắc trễ gói, các gói dữ liệu đến trước sẽ được giữ lại trong một bộ đệm,
thời gian dữ liệu bị giữ lại phụ thuộc các đặc tính của mạng. Đối với hiện tượng mất
gói, do hệ thống VoIP không thể đợi truyền lại nên một số kỹ thuật sửa lỗi đã ra đời
để tạo ra âm thanh lấp vào chỗ trống. Quá trình này sẽ lưu lại một tỉ lệ tín hiệu thoại
được đưa đến trước, sau đó dùng một thuật toán phức tạp để đoán một cách gần
đúng nội dung các gói bị mất, tạo ra các thông tin mới để tăng chất lượng thoại. Vì
thế âm thanh thu được ở đầu thu tuy không chính xác hoàn toàn như âm thanh
truyền đi ban đầu, nhưng cũng có chất lượng tương đối.
1.5. Các giao thức liên quan đến công nghệ VoIP
Cũng tương tự như mạng PSTN giao thức được chia làm ba loại: truy nhập,

signaling)
H.225
Điều khiển truyền thông H.245
Mã hoá/giải mã audio (audio
codec)
G.711, G.722, G.723, G.728,
G.729
Mã hoá/giải mã video (video H.261, H.263
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
23
SIP Phone
SIP Phone
SIP server uỷ quyền
Dòng báo hiệu
SIP
Dòng báo hiệu
SIP
RTP
Tæng quan vÒ VoIP §å ¸n tèt nghiÖp
codec)
Chia sẻ dữ liệu (data sharing) T.120
Giao vận truyền thông RTP/RTCP
ii/ Giao thức SIP.
Session Initiation Protocol – SIP là một giao thức điều khiển tín hiệu đơn giản
thuộc tầng ứng dụng sử dụng cho công nghệ VoIP dùng chế độ Redirect. SIP là giao
thức dựa hoàn toàn trên hệ client – server. Địa chỉ của SIP (URL), có thể gắn vào
trang web và do đó có thể tích hợp như một ứng dụng mạnh (Ví dụ: click to talk).
SIP được sử dụng để thiết lập các phiên trong mạng IP.
Chuẩn SIP giống giao thức H.323 ở chỗ cả hai đều có khả năng thiết lập và
truyền tín hiệu các cuộc gọi trong mạng Internet. Tuy nhiên, khác với H.323, SIP là

quan trọng trong mạng điện thoại IP. Mục đích chính của giao thức H.323 là làm
việc lẫn nhau giữa các thiết bị đầu cuối đa phương tiện. Thiết bị đầu cuối H.323
tương thích với các thiết bị đầu cuối H.324 trong các mạng SCN và mạng không
dây, H.310 trên mạng B-ISDN, H.320 trên mạng ISDN, H.321 trên mạng B-ISDN,
và H.322 đảm bảo chất lượng dịch vụ trên mạng LAN. H.323 được dùng trong các
hội thảo đa điểm.
ii/ Gateway.
Một Gateway dùng để kết nối hai mạng không giống nhau. Một H.323
Gateway kết nối giữa mạng H.323 với các mạng không dùng H.323. Ví dụ H.323
gateway với mạng SCN (Mạng SCN gồm tất cả các bộ chuyển mạch thoại, như
PSTN). Kết nối này có được nhờ việc phiên dịch các giao thức dùng cho việc khởi
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
25
Tæng quan vÒ VoIP §å ¸n tèt nghiÖp
tạo và giải phóng cuộc gọi. Tuy nhiên, khi kết nối hai thiết bị đầu cuối trên cùng
một mạng H.323 thì không cần Gateway.
iii/ Gatekeeper.
Có thể coi một Gatekeeper như bộ não của mạng H.323. Nó là điểm trung tâm
của tất cả các cuộc gọi trong phạm vi mạng H.323. Mặc dù không bắt buộc phải có
nhưng các Gatekeeper cung cấp các dịch vụ cơ bản như: định địa chỉ, nhận thức,
xác thực các thiết bị đầu cuối và các Gateway, quản lý băng thông, tính toán, báo
giá và tính cước. Gatekeeper còn có các dịch vụ định tuyến cuộc gọi.
iv/ MCU.
Khối điều khiển đa điểm MCU hỗ trợ hội thảo có ba điểm thiết bị đầu cuối
H.323 hay nhiều hơn. Tất cả các thiết bị tham gia vào hội thảo đều thiết lập một kết
nối đến MCU. MCU quản lý các tài nguyên của hội thảo, thoả thuận giữa các thiết
bị đầu cuối để quyết định sử dụng bộ giải mã audio hay video và có thể quản lý
luồng truyền thông. Các Gatekeeper, Gateway và MCU là các thành phần hoàn toàn
tách biệt nhau trong chuẩn H.323 nhưng có thể sử dụng chúng như một thiết bị vật
lý đơn.

qua trên đường tới đích) như là hệ đơn vị met của nó. RIP được sử dụng rộng rãi
cho định tuyến luồng trên Internet và là một dạng IGP, có nghĩa là nó thực hiện
định tuyến trong một hệ thống tự trị đơn. Còn EGP như giao thức BGP thì nó thực
hiện định tuyến giữa các hệ thống tự trị khác nhau. RIP bản thân nó đã tiến hoá
thành giao thức định tuyến trên Internet, và các hệ giao thức khác sử dụng các phiên
bản RIP.
b. OSPF
OSPF là giao thức định tuyến trạng thái liên kết cần việc gửi các LSA (Link
State Advertisement) tới tất cả các router trong phạm vi cùng một phân cấp. Các
thông tin trên các giao diện tham gia (Sử dụng hệ met) và các biến khác đều chứa
trong OSPF LSA. Khi các router OSPF tích luỹ các thông tin trạng thái liên kết,
chúng sử dụng thuật toán SPF (Shortest Path First) để tính toán đường đi ngắn nhất
tới mỗi node.
c. Giao thức dự trữ tài nguyên (RSVP)
Resource Reservation Protocol (RSVP) là một giao thức điều khiển mạng mà
có thể cho các ứng dụng Internet đạt được chất lượng dịch vụ, đặc biệt đối với các
Mai ChÝ Linh – Líp §iÖn tö 4 – K47
27