10438_Nghiên cứu phát triển hệ thống tổng đài sip trong hỗ trợ chăm sóc khách hàng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

HÀ VĂN LONG

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI SIP
TRONG HỖ TRỢ CHĂM SÓC KHÁCH HÀNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

HÀ VĂN LONG

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI SIP
TRONG HỖ TRỢ CHĂM SÓC KHÁCH HÀNG

Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Hệ thống thông tin
Mã số: 60480104

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. DƢƠNG LÊ MINH

Hà Nội – 2019

i
LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn và lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS
Dƣơng Lê Minh đã giúp tôi chọn đề tài, định hƣớng nghiên cứu, tận tình
hƣớng dẫn và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận này.
Em xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Công nghệ thông tin trƣờng Đại
học Công Nghệ – Đại học Quốc Gia Hà Nội, đã truyền đạt cho em những kiến
thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại trƣờng.
Bản thân tôi đã cố gắng hết sức để hoàn thành luận văn, nhƣng vẫn
không tránh khỏi những sai sót, hạn chế. Vì vậy, em rất mong nhận đƣợc
những nhận xét, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để đề tài này có thể
đƣợc hoàn thiện hơn.

Hà Nội, tháng 11/2019
Học viên

Hà Văn Long
ii
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu và thực hiện luận văn
thực sự của riêng tôi, dƣới sự hƣớng dẫn của TS Dƣơng Lê Minh. Mọi tham
khảo từ các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan trong nƣớc và quốc tế
đều đƣợc trích dẫn rõ ràng trong luận văn. Mọi sao chép không hợp lệ, vi
phạm quy chế hay gian trá tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

iii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ

Hình 2. 1 Phân cấp chức năng
………………………………………………………………. 10
Hình 2. 2 Các thành phần SIP ………………………………………………………………. 13
Hình 2. 3 Các bản tin trong SIP ……………………………………………………………. 14
Hình 2. 4 Quá trình register………………………………………………………………….. 15
Hình 2. 5 Quá trình Invite ……………………………………………………………………. 16
Hình 2. 6 Kiến trúc tổng đài Asterisk ……………………………………………………. 17
Hình
3.
1
Mô
hình
triển
khai
hệ
thống
tại
ngân
hàng
Techcombank……………….. ………………………………………………………….. …24
Hình 3. 2 Mô hình demo triển khai trong bài báo cáo ……………………………… 25
Hình 3. 3 Sơ đồ thể hiện trình tự thực hiện khi nhân viên tiếp nhận cuộc gọi 29
Hình 3. 4 Liên kết các bảng queu_table, queue_members_table, queue_log
. 32
Hình 3. 5 Liên kết các bảng Sip_user, CDR …………………………………………… 32
Hình 3. 6 Mối liên kết các bảng Card, Contact, Call_status, Call_Note_In,
Call_Reason ………………………………………………………………………………………. 32
Hình 3. 7 Cấu hình SIP account giả lập máy ngoài gọi vào trong hệ thống
… 62
Hình 3. 8 Cấu hình máy nhân viên chăm sóc khách hàng ………………………… 62
Hình 3. 9 Hộp thoại popup thêm thông tin khách hàng ……………………………. 63
Hình 3. 10 Thêm ghi chú thông tin cho các lần hỗ trợ khách hàng ……………. 63
Hình 3. 11 Hình ảnh tra cứu báo cáo chi tiết Agent report
……………………….. 64
Hình 3. 12 Hình ảnh báo cáo login/logout các agent
……………………………….. 64
Hình 3. 13 Báo cáo chi tiết các cuộc gọi
………………………………………………… 65
Hình 3. 14 Báo cáo hỗ trợ chi tiết các Queu …………………………………………… 65
Hình 3. 15 Danh sách báo cáo các cuộc gọi không đƣợc hỗ trợ
………………… 66
Hình 3. 16 Tính năng nghe xen vào cuộc hội thoại …………………………………. 66

iv
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
………………………………………………………………………………….. i
LỜI CAM ĐOAN ……………………………………………………………………………. ii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ …………………………………….. iii
MỤC LỤC
……………………………………………………………………………………… iv
MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………. vii
CHƢƠNG 1: BÀI TOÁN THỰC TIỄN CỦA NGÂN HÀNG TMCP
KỸ THƢƠNG VIỆT NAM TRONG HỖ TRỢ VÀ CHĂM SÓC
KHÁCH HÀNG
………………………………………………………………………………. 1
1.1 Khảo sát yêu cầu chức năng Techcombank …………………………………. 1
1.2 Yêu cầu của hệ thống chăm sóc khách hàng
………………………………… 3
1.3 Yêu cầu phần cứng hệ thống
……………………………………………………… 3
1.4. Tìm hiểu tổng đài Analog và IP ………………………………………………… 4
Kết luận chƣơng ……………………………………………………………………………. 5
CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU VoIP, GIAO THỨC SIP VÀ TỔNG ĐÀI
ASTERISK
……………………………………………………………………………………… 6
2.1 Mạng VoIP ……………………………………………………………………………… 6
2.2 Kiến trúc và các thành phần VoIP ……………………………………………… 9
2.3 Giao thức SIP và các ứng dụng trong mạng VoIP
………………………. 12
2.4 Tìm hiểu tổng đài Asterisk
………………………………………………………. 17
2.5 Các giao thức VoIP sử dụng trong tổng đài Asterisk ………………….. 19
Kết luận chƣơng ………………………………………………………………………….. 23
CHƢƠNG 3: ÁP DỤNG TRIỂN KHAI THỰC TIỄN HỆ THỐNG
CHĂM SÓC KHÁCH HÀNG CHO NGÂN HÀNG TECHCOMBANK24
3.1 Mô hình triển khai xây dựng hệ thống tại Techcombank …………….. 24
3.3 Kịch bản hệ thống ………………………………………………………………….. 25
v
3.4 Nguyên lý trình tự làm việc của hệ thống
………………………………….. 29
3.2 Cấu trúc và chức năng các bảng trong cơ sở dữ liệu Asterisk
………. 31
3.3 Lập trình và tích hợp các báo cáo …………………………………………….. 33
3.4 Hình ảnh ứng dụng
…………………………………………………………………. 62
Kết luận chƣơng ………………………………………………………………………….. 66
KẾT LUẬN CHUNG …………………………………………………………………….. 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………………… 69

vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT
Từ viết tắt
Tên đầy đủ
Giải thích
1
PSTN
Public Switched
Telephone Network
Mạng
điện
thoại
chuyển mạch công cộn
2
CDR
Call detail record
Chi tiết các cuộc gọi
3
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet
4
VoIP
Voice over Internet
Protocol
Công nghệ truyền giọng
nói con ngƣời trên hệ
thống mạng IP
5
SIP
Session Initiation
Protocol
Một giao thức tín hiệu
điện thoại IP dùng để
thiết lập, sửa đổi và kết
thúc các cuộc gọi điện
thoại VOIP
6
MB
Megabit
Đơn vị thông tin
7
IP PBX
Internet Protocol Private
Branch eXchange
Tổng đài nội bộ sử dụng
giao
thức
Internet
Protocol
8
WAN
Wide area network
Mạng diện rộng WAN
9
H.323

Giao thức VoIP

vii
MỞ ĐẦU

Hàng năm số lƣợng ngƣời sử dụng Internet trên thế giới càng tăng cao.
Mạng Internet đã phát triển liên kết thông tin toàn cầu cho phép nhiều loại
thông tin đƣợc truyền đi trên đó. Hiện nay không chi có giọng nói đƣợc
truyền đi trong môi trƣờng mạng mà cả là hình ảnh và dữ liệu với dung lƣợng
cực lớn cũng đƣợc vận chuyển trên hạ tầng Internet. dịch vụ truyền thoại qua
mạng IP. Dịch vụ truyền thoại qua mạng đã phát triển rất mạnh và trở thành
điều tất yếu. Các lợi ích đem lại bao gồm giảm chi phí các cuộc gọi đƣờng dài
và tích hợp thoại và số liệu vào một mạng duy nhất dựa trên công nghệ
chuyển mạch gói. Vì vậy, việc nghiên cứu và nắm bắt công nghệ VoIP đang
đƣợc nhiều đối tƣợng quan tâm.
Trong quá trình tìm hiểu em đã chọn đề tài : “NGHIÊN CỨU PHÁT
TRIỂN HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI SIP TRONG HỖ TRỢ CHĂM SÓC
KHÁCH HÀNG” Nội dung đề tài gồm 3 chƣơng:
 Chƣơng 1: BÀI TOÁN THỰC TIỄN CỦA NGÂN HÀNG TMCP
KỸ THƢƠNG VIỆT NAM TRONG HỖ TRỢ VÀ CHĂM SÓC KHÁCH
HÀNG.
 Chƣơng 2: TÌM HIỂU VoIP, GIAO THỨC SIP VÀ TỔNG ĐÀI
ASTERISK
 Chƣơng 3: ÁP DỤNG TRIỂN KHAI THỰC TIỄN HỆ THỐNG
CHĂM SÓC KHÁCH HÀNG CHO NGÂN HÀNG TECHCOMBANK
Phần kết luận chung: Tóm lƣợc những kết quả đạt đƣợc của luận văn,
đồng thời đƣa ra những định hƣớng nghiên cứu tiếp theo.

1
CHƢƠNG 1: BÀI TOÁN THỰC TIỄN CỦA NGÂN HÀNG TMCP KỸ
THƢƠNG VIỆT NAM TRONG HỖ TRỢ VÀ CHĂM SÓC
KHÁCH HÀNG

Ngân hàng TMCP Kỹ thƣơng Việt Nam hiện đang là một trong những
ngân hàng thƣơng mại cổ phần lớn nhất tại Việt Nam. Với phƣơng châm lấy
khách hàng là trọng tâm, ngoài cung cấp các dịch vụ tiện ích cho khách hàng
thì yếu tố chăm sóc khách hàng luôn đặt lên hàng đầu.
Giai đoạn từ năm 2011 đến 2018, ngân hàng sử dụng tổng đài Avaya
trong việc hỗ trợ nghiệp vụ chăm sóc khách hàng. Đầu năm 2018, bộ phận IT
Voice và Network của ngân hàng nhận đƣợc yêu cầu từ phía ban giám đốc
xây dựng một tổng đài chăm sóc khách sử dụng công nghệ mã nguồn mở.
Trực tiếp tham gia vào dự án, em đã thực hiện xây dựng thành công tổng đài
chăm sóc khách hàng đáp ứng các yêu cầu của nghiệp vụ.
Việc sử dụng tổng đài Asterisk có những ƣu điểm vƣợt trội so với tổng
đài Avaya:
– Tổng đài Asterisk là tổng đài mã nguồn mở (open source), ngƣời sử
dụng không phải mất phí bản quyền khi triển khai và sử dụng. Vởi tổng đài
Avaya chi phí bản quyền rất cao.
– Khả năng tùy biến và can thiệp vào các thành phần ứng dụng rất linh
hoạt. Khi cần triển khai các thành phần mới theo yêu cầu nghiệp vụ, các kỹ sƣ
vận hành của ngân hàng sẽ tự lập trình ra các cấu phần này. Trong khi đó tổng
đài Avaya là mã nguồn đóng, mọi chức năng cần lập trình sẽ do hãng thực
hiện và tích hợp, dẫn đến chi phí rất lớn cho những yêu cầu phát sinh.
– Khả năng mở rộng tổng đài Asterisk nhanh chóng và đơn giản.
1.1 Khảo sát yêu cầu chức năng Techcombank
– Với dịch vụ chăm sóc khách hàng của Techcombank đang gặp một
bài toán nhƣ sau:
2
Quản lý dữ liệu khách hàng
– Quản lý thông tin khách hàng: Họ và tên, số điện thoại, địa chỉ, ghi
chú lý do hỗ trợ.
Popup Call khi khách hàng gọi vào
– Khi khách hàng gọi vào sẽ có lời chào, sau đó hƣớng dẫn bấm số máy
lẻ gặp Agent hỗ trợ. Nếu tƣ vấn viên đang bận hoặc nghỉ thì tự động chuyển
sang số máy lẻ khác. Nếu không có máy lẻ nào nhấc máy thì báo bận.
– Khi có cuộc gọi vào hệ thống tự động bật popup_call (mẫu biểu) hiển
thị thông tin khách hàng dựa trên số điện thoại gọi vào (nếu khách hàng đã có
trên hệ thống).
– Có chức năng tra cứu thông tin khách hàng nếu khách hàng sử dụng
số tổng đài công ty hoặc số lạ gọi vào.
– Nếu là khách hàng mới cho phép thêm thông tin khách hàng vào hệ thống.
– Lƣu ghi chú và kết quả cuộc gọi theo khách hàng.
Tính năng call realtime listening
Trong trung tâm chăm sóc khách hàng sẽ có các tƣ vấn viên (Agent) và
ngƣời quản lý (Supervisor). Supervisor có thể nghe xen cuộc gọi khách hàng
và Agent nhằm mục đích đánh giá kiểm tra chất lƣợng. Trong trƣờng hợp cần
thiết có thể trực tiếp hỗ trợ cho Agent.
Tạo mẫu biểu đánh giá chất lƣợng chăm sóc khách hàng của nhân
viên tƣ vấn.
Báo cáo cuộc gọi:
– Cung cấp báo cáo số lƣợng gọi vào, gọi ra theo các tƣ vấn viên
– Báo cáo hiệu năng (Performance)
– Báo cáo chi tiết cuộc gọi
– Báo cáo CDR (kèm theo tra cứu và nghe ghi âm cuộc gọi)
3
Mục tiêu luận văn sẽ đi vào: Nghiên cứu và phát triển một tổng đài
chăm sóc khách hàng sử dụng công nghệ SIP đáp ứng các yêu cầu bài
toán nhƣ trên.
1.2 Yêu cầu của hệ thống chăm sóc khách hàng
Hệ thống tổng đài chăm sóc khách hàng là một trung tâm tiếp nhận,
giải đáp các thông tin về sản phẩm, dịch vụ và hỗ trợ khách hàng thông qua
các kênh truyền thông nhƣ điện thoại, e-mail, tin nhắn sms, video, chat… Bên
cạnh đó khai thác tối đa công nghệ điện thoại, tổng đài chăm sóc khách hàng
còn đảm nhiệm việc thực hiện các cuộc gọi ra nhằm chăm sóc khách hàng,
tiếp thị sản phẩm dịch vụ, khảo sát ý kiến khách hàng, điều tra thị trƣờng.
Các yêu cầu nhƣ:
– Xử lý nhiều cuộc gọi đồng thời một lúc.
– Ghi âm cuộc gọi giữa nhân viên với khách hàng.
– Giám sát cuộc gọi của nhân viên: Nhƣ nghe đƣợc cuộc gọi của nhân
viên với khách hàng, trò chuyện ba bên, nhắc nhở nhân viên.
– Thống kê hiệu quả làm việc từng nhân viên : Các chỉ số về số lƣợng
cuộc gọi vào ,gọi ra, các cuộc gọi thành công, thất bại. Tổng thời gian gọi
theo từng máy lẻ, từng đầu số.
– Đo đếm đƣợc hiệu quả làm việc từng nhân viên.
– Xem báo cáo chi tiết về tổng quan cuộc gọi.
1.3 Yêu cầu phần cứng hệ thống
Theo thống kê, hàng ngày Techcombank sẽ hỗ trợ trung bình 35000
cuộc gọi từ khách hàng. Yêu cầu phần cứng máy chủ Asterisk đảm bảo hiệu
năng về CPU, RAM <70%. 4 Bảng 1.1. Thông tin phần cứng và cấu hình tổng đài Asterisk Thông tin phần cứng Cấu hình Hệ điều hành Centos 6.5 CPU 12 RAM 16 G HDD 1 TB Số lƣợng máy PC cài Softphone 50 máy 1.4. Tìm hiểu tổng đài Analog và IP  Tổng đài analog là tổng đài hoat động trên công nghệ Analog. - Analog: Là công nghệ thoại truyền thống, hoạt động thông qua đƣờng line bƣu điện. Khi khách hàng đăng ký sử dụng, các nhà mạng sẽ kéo line bƣu điện trực tiếp đến khách hàng.  Ƣu điểm: - Có thể hoạt động độc lập không cần điện, mạng. - Việc đầu tƣ kinh phí sẽ thấp hơn tổng đài IP.  Nhƣợc điểm: - Tổng đài Analog cần phải đi một đƣờng dây điện thoại riêng ( không sử dụng với mạng LAN ) - Tính năng tổng đài rất hạn chế : chỉ một số tính năng nghe gọi cơ bản. - Nếu cần mở rộng phải nâng cấp phần cứng: nâng cấp loại tổng đài, gắn thêm các loại Card hỗ trợ, phải kéo thêm line,… - Chi phí bảo trì, nâng cấp, sữa chữa cao. - Thƣờng xuyên bị bận line, phải dùng nhiều số điện thoại,.. khó quảng bá. - Không quản lý cuộc gọi, file ghi âm của nhân viên trao đổi với khách hàng. - Không hỗ trợ API kết nối với các phần mềm CRM, ERP 5 - Không hỗ trợ kết nối nhiều chi nhánh, chuỗi cửa hàng. - Không hỗ trợ quản lý từ xa, khó khăn trong vấn đề vận hành, quản lý. - Không thống kê báo cao về số lƣợng cuộc gọi, hiệu quả làm việc của nhân viên.  Tổng đài IP - Tổng đài điện thoại IP (VoIP) là hệ thống điện thoại nội bộ sử dụng mạng LAN hay tín hiệu Internet. - Giải pháp tổng đài điện thoại IP (IP PBX) có nhiều ƣu điểm vƣợt trội so với hệ thống điện thoại Analog truyền thống, giúp doanh nghiệp linh hoạt trong việc điều hành và nâng cao hiệu quả công việc của mỗi nhân viên. o Chi phí thấp: Giao tiếp nội bộ hoàn toàn toàn miễn phí, không mất phí gọi liên tỉnh, quốc tế khi gọi. o Cấu hình và cài đặt dễ dàng: Cấu hình và cài đặt trực quan có thể cài đặt thông qua giao diện web o Gọi ra các vùng khác dễ dàng. o Số lƣợng máy điện thoại IP là không giới hạn o Nhân lực trực tổng đài gảm xuống: Do cơ chế trả lời tự động , phân bổ cuộc gọi tự động , voice mail… o Chất lƣợng cuộc gọi ổn định o Nhận và thực hiện nhiều cuộc gọi cùng lúc cho một đầu số o Việc triển khai lắp đặt nhanh chóng Kết luận chƣơng Chƣơng 1 đã thực hiện khảo sát và đƣa ra các vấn đề về chức năng trong việc hỗ trợ và chăm sóc khách hàng ngân hàng Techcombank gặp phải trong hiện tại. Chƣơng này cũng tìm hiểu tổng quan nhất về tổng đài analog, tổng đài IP, ƣu và nhƣợc điểm của những tổng đài trên. 6 CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU VoIP, GIAO THỨC SIP VÀ TỔNG ĐÀI ASTERISK 2.1 Mạng VoIP 2.1.1 Định nghĩa VoIP Có thể định nghĩa: Voice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ cho phép âm thanh đƣợc truyền qua giao thức Internet [3]. Công nghệ voip sử dụng công nghệ chuyển mạch gói thay cho chuyển mạch kênh, các gói tin đƣợc đóng gói và truyền qua môi trƣờng internet. Chuyển mạch kênh yêu cầu phải sử dụng một hạ tầng riêng thì chuyển mạch gọi có thể tận dụng ngay hạ tầng internet. Trên cùng một hạ tầng intenret vừa có thể sử dụng web, mail, vừa có thể sử dụng voip nhƣ gọi điện, gọi âm thanh có hình ảnh. Hiện nay các giao thức nhƣ SIP hay H.323 đƣợc tích hợp sẵn trong các thiết bị softphone, điện thoại IP kết nối tới tổng đài IP PBX của doanh nghiệp hay của nhà cung cấp dịch vụ. 2.1.2 Ƣu nhƣợc điểm của điện thoại IP  Ƣu điểm Gọi nội bộ miễn phí : công nghệ voip kết nối hoàn toàn qua intenret nên khái niệm nội bộ ở đây không còn bị giới hạn về vị trí địa lý. Phù hợp với các công ty nhiều chi nhánh, chuỗi cữa hàng sẽ tiết kiệm đƣợc 100% chi phí liên hệ nội bộ. Vận hành quản lý dễ dàng : Có thể áp dụng quản lý từ xa đƣợc, khi cần thay đổi văn phòng thì việc di dời setup lại cũng rất đơn giản. Mở rộng dễ dàng : khi cần mở rộng hệ thống thì chỉ cần mua thêm các thiết bị điện thoại và setup cho văn phòng, chi nhánh mới, việc mở rộng trên hệ thống tổng đài là rát dễ dàng. 7 Tính năng vƣợt trội so với công nghệ analog cũ : Ghi âm, quản lý lịch sử cuộc gọi. Phân phối cuộc gọi linh hoạt, thông minh và tự động. Không giới hạn cuộc gọi đồng thời : trên công nghệ analog cũ mỗi kênh chỉ đƣợc một cuộc gọi đồng thời nên nếu khách hàng cần nhiều cuộc gọi đồng thời thì phải kéo thêm nhiều kênh gây tốn kém chi phí. Trên công nghệ VoIP thì trên một đƣờng truyền có thể thực hiện nhiều cuộc gọi đồng thời. Băng thông mỗi cuộc gọi chỉ khoảng 100kilobytes/ call rất ít so với các gói cáp quang đang sử dụng lên tới vài chục MB. Không phụ thuộc vị trí địa lý của ngƣời dùng : ở bất cứ nơi đâu miễn có internet sẽ kết nối sử dụng đƣợc. - Đa phƣơng tiện: Việc trao đổi tệp, dữ liệu, gọi điện có hình ảnh thực hiện song song khi đang nói chuyện.  Nhƣợc điểm công nghệ VoIP: Yêu cầu bắt buộc phải có điện, mạng mới sử dụng đƣợc : Ngày nay đã có nhiều phƣơng án để backup cho nguồn điện nhƣ sử dụng máy phát điện, bộ lƣu điện. Backup cho mạng thì có thể kéo thêm đƣờng truyền để sử dụng làm backup khi một đƣờng truyền có vấn đề. Vì cuộc gọi đƣợc thực hiện thông qua môi trƣờng internet nên đồng nghĩa dữ liệu sẽ đƣợc truyền trong môi trƣờng internet nên sẽ sảy ra rất nhiều vấn đề liên quan đến bảo mật dữ liệu, hack cƣớc. 2.1.3 Ứng dụng VoIP Ứng dụng: - Ứng dụng OTT (tiếng Anh: Over-the-top app) là thuật ngữ để chỉ các ứng dụng và các nội dung nhƣ âm thanh, video đƣợc cung cấp trên nền tảng Internet và không một nhà cung cấp hoặc bất kỳ cơ quan nào có thể can thiệp vào. Hầu hết các ứng dụng OTT đều sử dụng công nghệ voip để thực hiện cuộc gọi nhƣ zalo, facebook, viber, skype. 8 - Bên cạnh các ứng dụng OTT thì công nghệ voip còn đƣợc ứng dụng để xây dựng trong hệ thống điện thoại voip. Các thiết bị đầu cuối nhƣ gateway, điện thoại IP, phần mềm softphone. 2.1.4 Đặc điểm mạng VoIP  Ƣu điểm: - Giảm chi phí truyền thông: Thay vì phụ thuộc vào phí trên các tuyến đƣờng dây neo hoặc các thuế cầu đƣờng đắt đỏ để liên lạc giữa các văn phòng, VoIP cho phép bạn chuyển tiếp các cuộc gọi qua kết nối WAN. - Giảm chi phí của hệ thống cáp: triển khai VoIP thƣờng cắt giảm chi phí hệ thống cáp đi một nửa, hoạt động chỉ trên một kết nối ethernet duy nhất thay vì cả hai loại cáp thoại và dữ liệu. - Việc thống nhất sử dụng chung một giao thức IP cho tất cả các ứng dụng hứa hẹn tăng cƣờng tính mềm dẻo và giảm bớt độ phức tạp. - Softphones IP: softphones đại diện cho một ví dụ lý tƣởng về các khả năng khi kết hợp mạng thoại và dữ liệu. Ngƣời dùng có thể cắm tai nghe vào máy tính xách tay của họ hoặc máy tính để bàn và cho phép nó hoạt động nhƣ chiếc điện thoại. Softphones đang ngày càng trở nên tích hợp nhiều hơn với các ứng dụng khác nhƣ danh bạ, e-mail, tin nhắn nhanh, và điện thoại video. - Thông tin liên lạc nhiều tính năng: Bởi vì mạng đã kết hợp thoại, dữ liệu và video, ngƣời dùng có thể bắt đầu các cuộc gọi điện thoại liên lạc với hoặc gọi các ứng dụng khác từ mạng thoại hoặc dữ liệu để thêm thêm lợi ích cho một cuộc gọi VoIP. - Tính bảo mật cao: Nền tảng Internet vốn không an toàn, do đó khi thực hiện các cuộc gọi cũng nhƣ truyên dữ liệu trên đó sẽ dẫn đến khả năng các thông tin có thể bị đánh cắp.  Nhƣợc điểm: - Chất lƣợng dịch vụ chƣa cao: Việc yêu cầu thời gian thực của tín hiệu thoại cần chất lƣợng đƣờng truyền dữ liệu cao và ổn định. Một trong các yếu 9 tố làm giảm chất lƣợng thoại nữa là kỹ thuật nén để giảm băng thông trong đƣờng truyền. - Vấn đề tiếng vọng: Nếu nhƣ trong mạng thoại, độ trễ thấp nên tiếng vọng không ảnh hƣởng nhiều thì trong mạng IP, do trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng thoại. - Kỹ thuật phức tạp: Việc mất gói trong truyền tín hiệu theo thời gian thực trên mạng chuyển mạch gói là rất khó thực hiện do mất các gói trong mạng và độ trễ khi truyền các gói tin. 2.1.5 Yêu cầu chất lƣợng đối với VoIP Những yêu cầu đối với chất lƣợng: - Việc truyền tín hiệu thoại phải ổn định, nếu có độ trễ thì trong ngƣỡng cho phép. - Trong trƣờng hợp mạng bị nghẽn hoặc khi nhiều ngƣời sử dụng chung tài nguyên của mạng cùng một lúc vẫn phải giảm thiểu việc không nhận cuộc gọi, mất mát các gói tin hay mất liên lạc. 2.2 Kiến trúc và các thành phần VoIP 2.2.1 Các thành phần trong VoIP Có ba thành phần chính trong mạng VoIP là: IP Phone (hay còn gọi là SoftPhone): là thiết bị giao diện đầu cuối phía ngƣời dùng với mạng VoIP. Cấu tạo chính của một IP Phone gồm hai thành phần chính:Thành phần báo hiệu mạng VoIP: báo hiệu có thể là H.323 sử dụng giao thức TCP hay SIP sử dụng UDP hoặc TCP làm giao thức truyền tải của mình. Thành phần truyền tải media: sử dụng RTP để truyền luồng media với chất lƣợng thời gian thực và đƣợc điều khiển theo giao thức RTCP. VoIP Server: chức năng chính của Server trong mạng VoIP tùy thuộc vào giao thức báo hiệu đƣợc sử dụng. Nhƣng về mô hình chung thì VoIP Server thực hiện các chức năng sau: 10  Định tuyến bản tin báo hiệu trong mạng VoIP  Đăng kí, xác thực ngƣời sử dụng  Dịch địa chỉ trong mạng Nói chung, VoIP Server trong mạng nhƣ là đầu não chỉ huy mọi hoạt động của mạng. Server có thể tích hợp tất cả các chức năng (SoftSwitch) hoặc nằm tách biệt trên các Server chức năng khác nhau (Location Server, Registrar Server, Proxy Server,…). 2.2.2 Các lớp trong mô hình Về mặt chức năng, công nghệ VoIP có thể đƣợc chi làm ba lớp nhƣ sau: Hình 2.1 Phân cấp chức năng Lớp cơ sở hạ tầng mạng gói thực hiện chức năng truyền tải lƣu lƣợng thoại. Trong VoIP, cơ sở hạ tầng là các mạng IP. Giao thức truyền tải thời gian thực RTP (Realtime Transport Protocol) kết hợp với UDP và IP giúp truyền tải thông tin thoại qua mạng IP. RTP chạy trên UDP, còn UDP hoạt động trên IP hình thành lên cơ chế truyền RTP/UDP/IP trong VoIP. 11 Trong các mạng IP, hiện tƣợng các gói IP thất lạc hoặc đến không theo thứ tự thƣờng xuyên xảy ra. Cơ chế truyền TCP/IP khắc phục việc mất gói bằng cơ chế truyền lại không phù hợp với các ứng dụng thời gian thực vốn rất nhạy cảm với trễ. Lớp thứ hai trong mô hình phân cấp chức năng là lớp điều khiển cuộc gọi. Chức năng thực hiện báo hiệu, định hƣớng cuộc gọi trong VoIP. Thứ ba là lớp ứng dụng dịch vụ có chức năng thực hiện cung cấp dịch vụ. Các mã nguồn mở cho phép các nhà phát triển và cung cấp phần mềm độc lập tạo ra thêm nhiều ứng dụng mới, nhƣ các ứng dụng dựa trên nền tảng Web, các ứng dụng liên quan tới thƣơng mại điện tử, các ứng dụng kết hợp giữa dữ liệu và thoại. Ngoài ra, các chức năng nhƣ quản lí, nhận thực cuộc gọi và chuyển đổi địa chỉ cũng đƣợc thực hiện ở lớp này. Do các lớp đƣợc tạo ra tuân theo chuẩn, các hãng sản xuất phần cứng dựa vào chuẩn này để thực hiện việc thiết kế và sản xuất tạo ra sự tƣơng thích giữa các thiết bị của các hãng khác nhau. 2.2.3 Thành phần mạng VoIP Các thành phần cốt lõi của 1 mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server, IP network, End User Equipments. Gateway: là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (và ngƣợc lại). VoIP gateway : là các gateway có chức năng làm cầu nối giữa mạng điện thoại thƣờng ( PSTN ) và mạng VoIP. VoIP GSM Gateway: là các gateway có chức năng làm cầu nối cho các mạng IP, GSM và cả mạng analog. VoIP server : là các máy chủ trung tâm có chức năng định tuyến và bảo mật cho các cuộc gọi VoIP. Trong mạng H.323 chúng đƣợc gọi là gatekeeper. Trong mạng SIP các server đƣợc gọi là SIP server. 12 Thiết bị đầu cuối (End user equipments ): Softphone và máy tính cá nhân (PC): bao gồm một headphone, phần mềm và một kết nối Internet. Các phần mềm gọi điện miễn phí hiện nay nhƣ Skype, Zalo, Viber... Điện thoại truyền thống với IP adapter: Máy điện thoại thông dụng sẽ đƣợc gắn với một IP adapter để có thể kết nối với VoIP server. IP phone : Về cơ bản, IP phone là các thiết bị có hình dạng và cấu trúc khá giống điện thoại truyền thống. Tuy nhiên, thay vì sử dụng hệ thống PSTN, mạng bƣu điện nhƣ điện thoại bàn, các thiết bị này đƣợc kết nối và hoạt động nhờ vào mạng Internet và có thêm nhiều tính năng đặc biệt hơn điện thoại truyền thống nhƣ hiển thị số gọi đến, hiển thị cuộc gọi nhỡ, ghi âm cuộc gọi, chuyển cuộc gọi… 2.3 Giao thức SIP và các ứng dụng trong mạng VoIP 2.3.1 SIP SIP là từ viết tắt của Session Initiation Protocol có nghĩa là giao thức khởi tạo phiên. SIP đƣợc phát triển bởi IETF[4]. SIP là một giao thức báo hiệu điều khiển lớp ứng dụng đƣợc dùng để liên kết giữa điện thoại với tổng đài IP, hoặc giữa tổng đài IP với các nhà cung cấp dịch vụ sip trunking. Bản tin mời (INVITE) sử dụng để thiết lập các phiên và mang các thông tin mô tả. Với các cuộc gọi điểm tới điểm SIP hỗ trợ các phiên đơn bá (unicast), các cuộc gọi đa điểm SIP hỗ trợ các phiên quảng bá. SIP là một giao thức dạng văn bản, rất công khai và linh hoạt. Giao thức SIP thiết kế có tính tƣơng thích các giao thức khác nhƣ UDP, TCP, IP. 13 2.3.2 Các thành phần SIP Hình 2. 2 Các thành phần SIP  User Agent (UA): Ứng dụng để khởi tạo, nhận cuộc gọi và kết thúc phiên. User Agent Clients có chức năng khởi tạo cuộc gọi. User Agent Server để nhận cuộc gọi.  Proxy server: Có chức năng chuyển tiếp các SIP request tới các nơi khác trong mạng. Chức năng định tuyến cho các bản tin đến đích và thực hiện các quy tắc là chức năng chính Proxy server.  Location Server: Là nơi lƣu thông tin, trạng thái hiện tại của ngƣời dùng trong mạng SIP.  Redirect Server: Nhận các bản tin yêu cầu register  Registrar Server: Là một server chấp nhận yêu cầu register. Một Registrar đƣợc xếp đặt với một Proxy hoặc một server gửi lại và có thể đƣa ra 14 các dịch vụ định vị. Registrar đƣợc dùng để đăng ký các đối tƣợng SIP trong miền SIP và cập nhật vị trí hiện tại của chúng. User Agent là thiết bị đầu cuối trong mạng SIP. Thiết bị đầu cuối có thể là một máy điện thoại SIP, có thể là máy tính chạy phần mềm softphone. 2.3.3 Các bản tin trong SIP Hình 2.3 Các bản tin trong SIP 15 Bản tin của SIP [4] : Bản tin INVITE : Thực hiện thiết lập cuộc gọi bằng cách gửi bản tin invite thực hiện cuộc gọi. Bản tin ACK : Từ phía user agent sẽ gửi bản tin ACK để xác nhận bản tin response đã đƣợc truyền tới user agent. Bản tin BYE : Bản tin BYE đƣợc gửi từ phía user agent để kết thúc các phiên đã đƣợc thiết lập trƣớc. Bản tin CANCEL : Một user agent một muốn thực hiện cuộc gọi tới user agent khác ,ban đầu nó sẽ gửi bản tin INVITE tới user kia. Nếu nó không nhận đƣợc bản tin phản hồi cuối cùng từ phía user agent trong khoảng thời gian, nó sẽ gửi bản tin CANCEL tới user agent để hủy bỏ cuộc gọi. Bản tin REGISTER : Máy khách sử dụng bản tin register để đăng ký thông tin của mình với máy chủ SIP. Bản tin OPTION : Đƣợc sử dụng để truy vấn về khả năng mã hóa, giải mã âm thanh của một user agent. 2.3.4 Mô tả quá trình bản tin SIP trong thực hiện cuộc gọi Bản tin SIP có hai quá trình: - Register: Bản tin đăng kí. - Invite: Thực hiện cuộc gọi.  Quá trình Register: Hình 2.4 Quá trình register 16 Quá trình Register thành công, máy client sẽ online, server sẽ lƣu lại thông tin của Client:  Quá trình Invite: Hình 2.5 Quá trình Invite