c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIKHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

******************

BÀI TẬP MÔN HỌC : MẠNG MÁY TÍNH

Đề tài : CÔNG NGHỆ VoIP VÀ CÁC GIAO

THỨC LIÊN QUAN

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Khắc Kiểm

Sinh viên thực hiện : Trần Xuân Trường

Trần Trung Kiên

Lớp : ĐT8 - K49

Hà nội – 04/2008

1

Chương 1.TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG VÀ XU THẾ PHÁT TRIỂN

1.1.Công nghệ IP 1.1.1.Mạng Internet

* Internet là gi?Internet –cũng được gọi là NET –là hệ thống máy tính lớn nhất thế giới..Nó

là mạng của các mạng,tất cả đều trao đổi thông tin tự do.Các mạng bao gồm từ những mạng lớn như các mạng của những công ty liên khu vực,châu lục đến nhỏ như ngay tại trong gia đình. Tiền thân của Internet là mạng Arpanet ,một dự án của bộ quốc phòng Mỹ khởi đầu 1963 vừa là một thử nghiệm trong việc liên kết mạng một cách đáng tin cậy ,vừa là một kết nối giữa bộ quốc phòng và các nhà thầu nghiêm cứu khoa học và quân sự lại với nhau,bao gồm một số lớn các trường đại học tiến hành nghiên cứu quân sự được tài trợ.(ARPA là Advanced Research Project).Arpanet thành công vang dội ,vì vậy mà mọi trường đại học đều muốn gia nhập ,điều đó làm Arpanet phải mở rộng các nút mạng mới và trở thành mạng quốc gia.Điều này có nghĩa là Arpanet bắt đầu khó quản lý số lượng lớn .Do vậy,nó đã chia thành 2 phần :MILNET với các địa điểm quân sự và một ARPANET mới nhỏ hơn dành cho địa điểm phi quân sự.Tuy nhiên ,2 mạng này vẫn còn kiên kết với nhau nhờ vào một chương trình thuật được gọi là IP(Internet Procol:giao thức Internet) cho phép lưu thông được dẫn từ mạng này sang mạng khác khi cần.Mọi mạng nối bởi IP đều sẻ dụng IP để giao tiếp nên chúng đều có thể trao đổi các thông điệp với nhau.Tuy lúc đó chỉ có 2 mạng nhưng IP được thiết kế để cho phép khoảng 10.000 mạng,Nguyên tắc thiết kế IP là mỗi máy tính trong mạng IP đều có khả năng bằng với các máy khác ,do đó mỗi máy đều có thể giao tiếp với mỗi máy khác.Năm 1987 ,mạng NFSNET do ủy ban khoa học quốc gia MỸ xây dựng nhằm kết nối 5 trung tâm siêu máy tính phục vụ cho nghiêm cứu ,để cho tất cả các thành viên có thể gửi bài của họ tới trung tâm để trao đổi ở khắp nơi.Sự xuất hiện của mạng NFSNET (với tốc đọ truyền lớn 1.5Mbps so với 56Kbps của Arpanet )đã thúc đẩy sự phát triển của mạng Internet. Ban đầu giao thức truyền thông sử dụng la NCP(Network control procol)nhưng sau đó đước thay thế bởi TCP/IP(giao thức cung cấp các phương tiện liên kết các mạng nhỏ với nhau tạo ra mạng lớn hơn gọi là liên mạng(internetwork).

2

1.1.2.Các giao thức truyền thông Để máy tính trên mạng có thể trao đổi thong tin với nhau cần có một tiêu chuẩn chung quy định chúng theo một tiêu chuẩn.

Giao thức truyền thông (protocol) là tập quy tắc quy định phương thức truyền nhận thông tin giữa các máy tính.

a)OSI Mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở(open system interconnection reference model)đưa ra năm 1984 nhằm mục đích kết nối các hệ thống mở.Bản thân OSI không phải là một kiến trúc mạng bởi vị nó không chỉ ra chính xác các dịch vụ và các nghi thức được sử dụng trong mỗi tầng.Mô hình này chỉ ra mỗi tầng cần thực hiện nhiệm vụ gì.OSI đưa ra tiêu chuẩn cho từng tầng ,nhưng các tiêu chuẩn này không phải là một bộ phận trong mô hình tham chiếu.

b)TCP/IP Đầu những năm 1980 một giao thức được đưa ra để làm chuẩn cho giao thức mạng ARPANET và các mạng DoD mang tên DARPA internet protocol suit,thường được gọi là bộ giao thức TCP\IP.

- TCP giao thức hướng kết nối cung cấp các dịch vụ truyền thông tin cậy.- IP giao thức internet chuyển giao các gói tin qua các máy tính tới đích.

Bộ giao thức phân làm 4 tầng: Tầng ứng dụng Tầng giao vận tầng mang tầng liên kết mạng

3

1.1.3.Giao thức IP a)khái niệm

Là một giao thức hướng dữ liệu được sử dụng bởi các máy chủ ngồn và đích để truyền trong một liên mạng chuyển gói.Dữ liệu trong một liên mạng IP được gửi đi theo các khối được gọi là gói.(datagram).

IP là một kiểu giao thức không liên kết có nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu.Giao thức IP cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu không đảm bảo ,nghĩa là hầu như không đảm bảo về gói dữ liệu .

b)địa chỉ IP Mỗi trạm trong mạng đều đặc trưng bởi một số hiệu nhất định gọi là địa chỉ IP(internet address).Đó là một dãy số nhị phân 32 bít được tách làm 4 phần,mỗi phần chiếm một octet(8 bit).chúng có thể được biểu diễm dưới dạnh nhị phân,thập phân ,hay thập lục phân.

4

1.2.Một số dịch vụ internet truyền thống

a)Dịch vụ thư điện tử:Đây là một trong những dịch vụ thông dụng nhất trên internet.Dịch vụ này không phải dạng end-to-end ,nghĩa là bên nhận và bên gửi không phải liên kết trực tiếp với nhau.Nó là dịch vụ kiểu lưu và chuyển tiếp.thư điện tử được chuyển từ máy này sang máy khác cho tới máy đích giống như trong hệ thông bưu chính thông thường.Mỗi người dung kết nối với một Email server,Email server này có nhiệm vụ chuyển emai tới người nhận hoặc email server trung gian ,thư sẽ được gửi tới email server của người nhận và được lưu ở đó.Đến khi người nhận thiết lập một liên kết với email server của họ thì thư sẽ được chuyển về máy người nhận.Giao thức truyền thông sử dụng cho dịch vụ thư điện tử la SMTP(Simple Mail Transfer Protocal).Giao thức này được đặc tả trong 2 chuẩn là RFC822(Định nghĩa cấu trức thư)và RFC821(đặc tả giao thức trao đổi giữa 2 trạm của mạng)

b)Dịch vụ truyền file .Dịch vụ truyền tệp (FTP:File Transfer Protocol ) FTP cho phép truyền các tệp từ trạm này sang trạm khác bất kể trạm đó ở đâu và sử dụng hệ điều hành gì ,chỉ cần chúng được kết nối mạng internet và có cài đặt FTP.FTP là một chương trình phức tạp và có nhiều cách để xứ lý tệp và cấu trúc tệp.

c)Dịch vụ Web World Wide Web hay còn gọi là dịch vụ Web là một dịch vụ thông tin

hấp dẫn nhất trên internet.Nó dựa trên một số kỹ thuật biểu diễn thông tin được gọi là “siêu văn bản”trong đó các từ trong văn bản có thể được mở rộng bất kỳ lúc nào để cung cấp các thông tin đầy đủ hơn về từ đó.Sự mở rộng ở đây được hiểu theo nghĩa là chúng có các liên kết tới các tài nguyên khác (có thể là văn bản, hình ảnh .âm thanh hoặc hỗn hợp của chúng)có chứa các thông tin bổ xung.Để xây dựng được các trang thông tin mang nhiều thông tin như vậy Web sử dung ngôn ngữ HTML,cho phép thực hiện liên kết các kiểu dữ liệu khác nhau trên một trang thông tin.

d)Dịch vụ đăng nhập từ xa(telnet) Dịch vụ telnet cho phép người sử dụng từ một trạm làm việc của mình

có thể đăng nhập và một trạm ở xa qua mạng vvaf làm việc với hệ thông going như một tram cưới kết nối trực tiêp với trạm xa đó.

1.3 .Chất lượng dịch vụ

Chất lượng dịch vụ (Quality of Service :QoS) là tiêu chuẩn để đánh giá dịch vụ cung cấp dữ liệu ổn định và hiệu quả.QoS cho chúng ta biết khả năng của một phần tử mang(có thể là một ứng dụng ,là một host hay một router)để đảm bảo những yêu cầu nào đó về dung lượng,về khả năng cung cấp dịch vụ v..v.

5

Chương2: TỔNG QUAN VỀ VoIP

2.1.Điện thoại VoIP

Thay vì phụ thuộc vào đường dây tương tự như hệ thống điện thoại truyền thông, VoIP sử dụng kỹ thuật số và yêu cầu kết nối băng thông tốc độ cao như DSL- Digital Subcriber Line/ Đường thuê bao số hoặc cáp. Có rất nhiều nhà cung cấp khác nhau cung cấp VoIP và nhiều dịch vụ khác. Ứng dụng chung nhất của VoIP cho sử dụng cá nhân hoặc gia đình là các dịch vụ điện thoại dựa trên Internet có chuyển mạch điện thoại.

2.1.1.Giới thiệu

Trong điện thoại thông thường,tín hiệu thoại có tần số nằm trong khoảng 0.4-3.3Khz được lấy mẫu với tần số nằm trong khoảng 8KHz theo Nyquyst.Sau đó các mẫu sẽ được lượng tử hóa với 8bit/mẫu và đước truyền với tốc độ 64KHz đến mạng chuyển mạch sau đó được truyền tới đích .Ở bên nhận dòng số 64Khz này được giải mã để cho ra tin hiệu thoại tương tự.

Cuộc gọi thông Thực chất thoại qua VoIP cung không khác hoàn toàn điện thoại thông thường .Đầu tiên tín hiệu thoại cũng được số hóa ,nhưng sau đó thay vì truyền trên mạng PSTN qua các đường chuyển mạch,chúng sẽ được nén xuống tốc độ thấp ,đóng gói và chuyển lên mạng IP.Tại bên nhận ,các gói tin này được giải nén

6

thành các luồng PCM 64Kb truyền đến thuê bao bị goi.Sự khác nhau chính là mạng truyên dẫn và khuôn dạng thông tin dùng để truyền dẫn.

Mô hình chung của một kế nối VoIP

2.1.2.Hoạt động một cuộc gọi VoIP Ta sẽ thấy một cuộc gói VoIP sẽ diễn ra như sau

7

Để kết nối và sử dụng đựoc dịch vụ thì thuê bao A phải đăng kí tới một nhà cung cấp dịch vụ ITSP . Khi A nhấc điện thoại và thực hiện cuộc gọi thì kết nối sẽ được chuyển tới tổng đài LEC A ,LEC của A sẽ nhận đây là cuộc gọi đừơng dài và chuyển tới tổng đài ITSP mà A đã chọn.ITSP sẽ phải chuyển kênh audio trong chuyển mạch thông thừơng thành các gói sữ liệu và chuyển tới trạm mà B kết nối . Đến đó các gói phải phải được chuyển trở lại thành luồng audio trên một mạch thoại bình thường để truyền tải qua mạng truyền thông LEC B tới B. Để thực hiện quá trinhg này .phải thực hiện :

Phân tích địa chỉ: Cæng Gateway gi÷a LEC A cña A vµ ITSP ph¶i t×m ®îc ®Þa chØ IP cña cæng gateway gi÷a ITSP vµ LEC B cña B. §iÒu nµy ®îc thùc hiÖn nhê vµo viÖc kÕt hîp sè ®iÖn tho¹i ®îc gäi víi gateway cã tr¸ch nhiÖm víi m· vïng cña bªn bÞ gäi.

§Þnh tuyÕn. M¹ng ITSP ph¶i chuyÓn c¸c gãi tõ gateway t¹i khu vực A tíi Gateway t¹i khu vực B b»ng c¸c ph¬ng tiÖn s½n cã nhÊt, duy tr× kh¶ n¨ng thÊp nhÊt khi c©n bằng lu l-îng qua m¹ng sao cho c¸c kÕt nèi kh«ng bÞ qu¸ t¶i.

B¶o ®¶m chÊt lîng. Tuú thuéc vµo c¸c dÞch vô do ITSP cung cÊp (còng cã thÓ lµ mét nhµ cung cÊp dÞch vô Internet ISP mµ lu lîng d÷ liÖu còng nh lu lîng tho¹i sÏ ®îc truyÒn qua m¹ng cña hä), cuéc gäi cña A sÏ cïng tån t¹i víi c¸c lu lîng kh¸c. NÕu cã mét lu lîng d÷ liÖu cïng chung kÕt nèi, ITSP ph¶i cã c¸ch thøc ®Ó ph©n biÖt vµ nhËn d¹ng lu l-îng tho¹i víi c¸c lu lîng tho¹i kh¸c, sao cho tho¹i ®îc u tiªn vµ thùc hiÖn theo c¸ch cña nã. ThËm chÝ nÕu chØ cã lu lîng tho¹i trªn m¹ng, sÏ cã mét sè c¸ch thøc ®Ó cuéc gäi cña A kh«ng bÞ lÊn lít bëi c¸c cuéc gäi kh¸c mµ lµm m¹ng qu¸ t¶i ®Õn møc chÊt lîng cña mäi ngêi gäi bÞ suy gi¶m.

TruyÒn t¶i dù ®o¸n. Líp truyÒn t¶i cña Giao thøc Internet (TCP/IP) ph¶i ®¶m b¶o mét møc ®é tin cËy cho chuçi d÷ liÖu, truyÒn t¶i liªn tôc, kh«ng cã lçi vµ nh÷ng b¶o ®¶m kh¸c. Trong trêng hîp lu lîng thêi gian thùc, chøc n¨ng quan träng nhÊt cña líp truyÒn t¶i lµ b¶o ®¶m viÖc truyÒn t¶i th«ng tin audio b×nh thêng. Khi kh«ng thùc hiÖn ®îc viÖc truyÒn t¶i dù ®o¸n (khi kh«ng kÕt nèi ®îc víi IP), gateway l ocal A Ýt nhÊt lµ ph¶i g¾n ®îc d÷ liÖu víi mét kho¶ng thêi gian t¬ng ®èi sao cho gateway local B cã thÓ t¸i thiÕt lËp nã víi mét kho¶ng thêi gian t¬ng tù.

B¸o hiÖu cuéc gäi. M¹ng ITSP kh«ng ph¶i chØ truyÒn t¶i cuéc gäi cña A vµo ®óng gateway, nã cßn ph¶i göi b¸o hiÖu cho gateway ®ã khi ®Õn ®Ých cuèi cïng cña cuéc gäi,

8

trong trêng hîp nµy lµ khi ®Õn ®îc ®iÖn tho¹i cña B. Do ®ã ph¶i cã c¸ch thøc ®Ó gateway local A hiÓu ®îc sè bÞ gäi tõ luång IP, ®Ó nã cã thÓ quay sè qua LEC local B tíi B vµ kÕt nèi cuéc gäi IP víi cuéc gäi LEC.

M· ho¸ tho¹i. Cuéc gäi cña A ®îc LEC mµ ho¸ sÏ ®Õn tíi ITSP díi d¹ng chuçi d÷ liÖu sè víi tèc ®é 64kb/s. PhÇn lín u ®iÓm cña tho¹i IP so víi tho¹i truyÒn thèng lµ kh¶ n¨ng nÐn chuçi d÷ liÖu nµy thµnh chuçi chØ cã tèc ®é 32kb/s, 16 kb/s hoÆc thËm chÝ cßn nhá h¬n. §¬ng nhiªn lµ c¸c gãi IP®îc sö dông ®Ó truyÒn t¶i chuçi nµy

Xö lý lçi. NÕu cã mét vÊn ®Ò ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn cuéc gäi ch¼ng h¹n nh lçi cña gateway, LEC, hoÆc sù gi¸n ®o¹n dÞch vô m¹ng cña ITSP, ph¶i tån t¹i mét sè ph¬ng thøc söa lçi ®Ó hoµn thµnh ®îc cuéc gäi.

2.1.3.Các ứng dụng của điện thoại IP Sử dụng điện thoại đã trở thanh yêu cầu không thể thiếu trong giao tiếp thoại,từ một cuộc đàm thoại thông thường cho tới một hội nghị nhiều nguời phức tạp .Chất lựợng âm thanh là một yếu tố quan trọng ,bên cạnh đó các dịch vụ khác như có thể chia sẻ tài liệu ,hình ảnh sẽ làm cho cộc thoại trở nên tốt hơn .với khả năng của Internet ,dịch vụ điện thoại IP sẽ cung cấp thêm nhiều tính năng như vậy.

Thoại thông minh:Hệ thống điện thoại ngày càng trở nên phở biến và thông dụng.Tuy nhiên những thiết bị này lại quá hạn chế và bị động,nó chỉ có một số phím điều khiển .Trong những năm gần đây người ta đã cố gắng để tạo ra thoại thông minh đầu tiên là các thoại để bàn sau là các server nhưng dều thất bại do sựu tồn tại của các hệ thống có sẵn.Internet sẽ thay đổi điều này ,kể từ khi internet phát triển rộng khắp toàn cầu ,nó đựoc sử dụng để tăng thêm độ thông minh cho mạng điện thoaị toàn cầu.giữa mạng máy tính và điện thoại tồn tại mối quan hệ .Internet cung cấp cách giám sát và điều khiển các cuộc thoại một cách tiện lợi hơn.

Dịch vụ điện thoại Web “World Wide Web” đã là một cuộc cách mạng với giao tiếp khách hành,nhờ vào dịch vụ VoIP khách hành không cần phải đên tận nơi để mua sản phẩm ,ma co thể ngay tại nhà được các nhân viên bán hành giới thiệu trực tuyến và trở lời trực tiếp các thắc mắc qua hệ thông điện thoại từ trang web.

Dịch vụ fax qua IP Nếu bạn gửi nhiều fax từ PC ,đặc biệt là gửi Fax qua nứơc ngoài thì việc sử dụng dịch vụ Internet Faxing sẽ giúp bạn tiếc kiệm được cả tiền và kênh thoại>Dịch vụ này sẽ chuyển trực tiếp tùe PC của bạn qua kết nối internet. 2.1.4/Lợi ích của điện thoại VoIP

9

Công nghệ VoIP hứa hẹn sẽ ngày cang phát triển khi mà lợi ích của nó đem lại cho ngừơi sử dụng là không nhỏ.

Giảm chi phí Một giá cứoc chung sẽ đựoc thực hiện đựoc với mạng Internet và do đó

tiếc kiệm đựợc đáng kể các dịch vụ thoại và fax .Sự chia sẻ chi phí thiết bị và thao tác giữa những người sử dụng thoại và dữ liệu cũng tăng cường hiệu quả sử dụng mạng bởi lẽ dư thừa băng tầng trên mạng sẽ được giảm bớt.

Đởn giản hóa Một cơ sử hạ tầng tích hợp hỗ trợ tất cả các hình thức thông tin cho phép

chuẩn hóa tốt hơn và giảm tổnh số thiết bị .Cở sở hạ tầng kết hợp này có thể hỗ trợ việc tối ưu hóa băng thông động.

Thống nhất Vì tất cả cá thiêt bị đều được đièu khiển ,do vậy khi mà có quá nhiều các

thao tác điều khiển bởi các nhân tố khác nhau sẽ dẫn tới sai sót có thể xẩy ra.Do vậy việc thống nhất toàn bộ quá trình điều khiển vào chung một chương trình sẽ giảm bớt những sai sót không đáng có.

Nâng cao ứng dụngThoại và fax chỉ là các ứng dụng khởi đầu của VoIP ,các lợi ích trong thời

gian dài hơn được mong đợi từ các dịch vụ đa phương tiện và đa dịch vụ.Chẳng hạn các giả pháp thương mại thương mại internet có thể truy cập Web trực tiếp đến một nhân viên hỗ trợ khách hành…

2.1.5.Ưu điểm và nhược điểm của điện thoại IP Ưu điểm:

- Thông tin thoại khi được đưa lên mạng IP sẽ đựoc nén xuống dung lựong thấp vì vây giảm đựoc lưu lượng mạng. - Trong trường hợp chuyển mạch kênh một kênh vật lý sẽ đựoc thiết lập và duy trì giữa 2 bên cho tới khi mọt trong 2 bên hủy bỏ lien kết.Như vậy trong khoảng thời gian không có tiếng nói ,tín hiệu thoại vẫn đựoc lấy mẫu ,lượng tử hóa và truyền đi .Vì vậy hiệu suấ đừong truyền sẽ không cao.Đối với điện thoại internet có cơ chế phát hiên im lặng nên sẽ làm tăng hiệu suẩt mạng. - Giá thành rẻ,cơ sở hạ tầng dễ lắp đặt.

- Khả năng linh họat cao ,có thể truy cập ở bất cứ nơi đâu ,chỉ cần có thể truy cập internet.

Nhược điểm - Nhược điểm chính của dịch vụ VoIP chính là chất lựơng mạng .Các

mạng số liệu vốn dĩ không phải xây dụng với mục đích truyền thoại trong thời gian thực vì vậy khi triyền thoai qua mạng số liệu cho chất lượng cuộc gọi thấp và không thể xác định trứoc được.Sở dĩ như vậy ,vì các gói tin truyền trong mạng co

10

trễ thay đổi trong phạm vi lớn ,khả năng mất mát thong tin trong mạng hoàn toàn có thẻ xẩy ra

- Bên cạnh đó vì các gói dư liệu đựơc nén khi truyền trên mạng vì vậy mà gói được nén cang nhỏ thì kỹ thuật cang cao ,nhưng chất lượng sẽ giảm và thời gian xử lý lâu hơn gây trễ lớn. - Một nhược điểm khác đó là tiếng vọng,trong mạng truyền thống thì tiếng vọng ít ảnh hửơng do trễ nhỏ,nhưng trong VoIP do có trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hửởng đến chất lựơng cuộc thoại. - Một nhược điểm quan trọng khác chính là vì VoIP dựa trên kết nối internet nên những đe dọa đên máy tính thì VoIP đều phải đối mặt.VoIP cũng có thể bị tấn công bởi virus hay các mã nguy hiểm khác.Đối với user thì các cuộc thoại có thể bị tấn công chặn lại ,hay nghe trộn,bị giả mạo bởi việc thoai túng ID hay lam hỏng dịch vụ.Không giống như hệ thống điện thoai truyền thống khi mất điện vẫn có thể thực hiên gọi ,với VoIP thì không thể.

- Ngoài ra VoIP còn kế thừa những vấn đề chính trong mạng điện thoại định tuyến trên kết nối băng thông rộng.

2.2 .Phát triển dịch vụ điện thoại IP 2.2.1 Khả năng triển khai dịch vụ điện thoại IP

Thoại qua IP hiện nay đã hình thành một dịch vụ phổ biến,cùng với sự phát triển không ngừng của Internet.Bên cạch đó ta cũng thấy thực tế rằng các nhà cung cấp phần mền hiên nay đều tích hợp trong sản phẩm của họ những tính năng có thể hỗ trợ cho dịc vụ VoIP như Microsolf,IBM….,điều đó cho thấyVoIP đang thực sự phát triển hiện tai và tương lai đang rất hứa hẹn Qua sơ đồ sau ta thấy được khả năng phát triển của dịch vụ

Dựa vào sơ đồ trên ta thấy để VoIP phát triển thì cần phải có những điều kiện nhất định .Đó cũng chính là lý do tại sao mặc dù hiện nay rất nhiều các nhà cung cấp quan tâm nhưng thực sự để có thể dùng VoIP thay thế cho dịch vụ điện

11

thoại truyềm thông thì con trong khoảng thời gian dài và VoIP chỉ có thể dịch vụ thiểu số.

2.2.2. Các yêu cầu khi phát triển dịch vụ điện thoại IP Vì các lý do trên nên mụch địch của nhà phát triển là them các tính năng gọi điện thoại ( cả truyền thoại và báo hiệu )vào các mạng IP ,kết nối chúng với mạng điện thoại công cộng ,các mạngđiện thoại cá nhân sao cho chúng duy trì chất lựong thoại hiện tại và các tính chất mà ngừơi dùng mong muốn.

Những yêu cầu khi phát triển VoIP - Chất lựong thoại phải so sánh đựợc với chất lượng thoại cảu mạng PSTN và các mạng có chất lượng phục vụ khác nhau.Mạng IP cơ bản phải đáp ứng đựoc những tiêu chí hoạt động khắt khe bao gồm việc giảm thiểu việc không chấp nhận điẹn thoại mất mát gói và mất mát lien lạc.Điều này đòi hỏi ngya cả khi mạng bị nghẽn hoặc khi ngừoi sử dụng chung năng lực cảu mạng cùng một lúc. - Tín hiệu điều khiển thoại (báo hiệu )không ảnh hửơng đến hoạt động cảu mạng sao cho người sử dụng không biết họ đang đucợ cung cấp dịch vụ dựa trên công nghệ gì? - Liên kết các dịch vụ PSTN/VoIP bao gồm các Gateway giữa các môi trừơng thoại và mạng dữ liệu.(Các gateway dung lượng cao cung cấp giao diện giữa ,mạng IP và mạng PSTN phải đựoc triển khai )cá ,ạmg có sẵn cần được hỗ trợ QoS và các dịch vụ công đồng toàn cầu được thiết lập.

2.2.3.Những khó khăn khi triển khai dịch vụ - Vấn đề tiêu chuẩn :Do tiêu chuẩn quốc tế cả điện thoại IP còn đang không ngừng phát triển và hoàn thiện và đặc biệt là tiêu chuẩn thong tin giaữ các miền khác nhau ,giữa các mạng khác nhau v.v.vcòn đang trong thời gian tranh luận đã ảnh hưởng trực tiếp đến sự tưong thích giữa cá sản phẩm điện thoại VoIP của các nhà cung cấp khác nhau ,vấn đề lộ triình và vấn dề tưong thích dịch vụ ,vấn đề thanh toán cứoc phí giữa các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau còn đang chờ đợi. - Vấn đề mạng truyền tải trong mạng Internet là không thể xác định trược được và luôn thay đổi ,vì vậy ảnh hửong nghiêm trọng đến chất lượng thong thoại.Căn cứ vào tình tranggj kỹ thuậthiên nay có thể nói vớ thông tin điên thoại thời gian thực yêu cầu chất lừợng cao còn tồn tại nhiều khuyếnt điển.

- Vấn đề dung lượng thiết bị các nhà sản xuất thiêt bị tiếp nhận internet và cacs sản phẩm thiết bị cổng mạng đề đang cố phát triển với quy mô lớn ,từ vài cửa ra E1 cho đến hơn 100 cửa ra E1.Tuy nhiên chất lựong của thiết bị hiên nay còn cách xa so với sản phẩm viễn thông.

2.2.4.Xu hướng phát triển Hiện nay mảnh đất hứa hện cho VoIp là các mạng doanh nghiệp Intranet và mạng Etranet thưong mại.Cở sở hạ tầng dựa trên IP cho phép điều khiển quản lý việc sử dụng cá dịch vụ cho phép hay khôg cho phép truy cập các dịch vụ.Các sản phẩm điện thoại trên mạng Internet chủa thể đáp ứng ccs yêu cầu chất lượngdịch

12

vụ như điện thoại thông thường .Bởi vậy ,phát triển VoIP trên Intranet ,Etranet là hứơng phát triển trươc mắt/ Một xu thế phát triển khác hứa hẹnlà xây dựng các cổng nối giữa mạng IP và mạng thoại(các VoIP Gateway).Những Gateway này xây dựng từ nền tảng PC trở thành các hệ thông mạnh có khử năng điều khiển hàng trăm cuộc gọiđongf thời.Bởi vậy các doanh nghiệp sẽ phát triển lựon lớn các Gateway trong nỗ lựcc giảm chi phí lien quan đến lưu lượng thoại ,fax và video hội nghị.

Chương 3: CÁC GIAO THỨC SIP & H.323

3.1 . Giao thức H.323 3.1.1.Giới thiệu H323 là một chuẩn quốc tê về hội thoại trên mạng đựoc đưa ra bởi hiệp hội viễn thông quốc tế ITU(International Telecommunication Union).Chuẩn H323 của ITU xác địch các thành phần ,các giao thức các thủ tục cho phép cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đa phưong tiện audio ,video ,data thời gian thực qua mạng chuyển gói( bao gồm cả mạng IP) mà không quan tam đến chất lượng dịch vụ.H323 nằm trong bộ các khuyến nghị H32X cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu đa phương tiện qua các loại mạng khác nhau.một trong những ứng dụng chính là dịch vụ điện thoại IP. Đến nay ,H323 đă phát triển thông qua nhiều phiên bản .Phiên bản thử nhất thông qua vào năm 1996 và phiên bản thư 2 1998.Ứng dụng vaò chuẩn này rất rộng bao gồm cả các thiết bị hoạt đông độc lập cũng như ứng dụng truyền thông nhúng trong môi trường máy tính các nhân,có thể áp dụng cho đàm thoại điểm-điểm cũng như cho truyền thông hội nghị .H323 còn bao gồm cả chức năng điều khiển cuộc gọi ,quản lý thông tin đa phương tiện và quản lý băng thông và đồng thời còn cung cấp giao diện giữa mạng Lan với các mạng khác.

3.1.2.

13

Mạng H323 dựa trên cơ sở mạng IP cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu đa phương tiện thời gian thực (trong đó có dịch vụ thoại IP)hoạt động theo chuẩn H323.Cấu hình mạng H323 bao gôm các thành phần như trên. Thiếu bị đầu cuối là một thiệt bị đầu cuối trong mạng Lan có khả nangw truyền thông 2 chiều ,Nó có thể là một máy PC hoặc một thiết ị độc lập.Tất cả các đầu cuối H323 đều được hỗ trợ khả năng truyền dữ liệu audio và video 2 chiều và phỉa hỗ trợ chuẩn H245 được dùng để điều tiết các kênh truyền dữ liệu .Ngoài ra nó phải đựoc hỗ trợ các thành phần sau:

Giao thức H225 phục vụ cho quá trình thiết lập và hủy cuộc gọi Giao thức H225 RAS(registration/admision/status)thực hiên khả năng đăng

ký ,thu nhận với gatekeeper Giao thức RTP/RCTP để truyền và kết hợp các gói tin audio ,video… RTP/RTCP

o Truyền dữ liệu thoại thời gian (thoai, video) thực giữa các đầu cuối o Sử dụng nhiều kênh truyền logic (mỗi kênh cho một chiều)

Một đầu cuối H323 cũng có thể trang bị thêm các tính năng ngư Mã hóa và giải mã các tín hiệu audio ,video Hỗ trợ giao thức T120 phục vụ cho viêc trao đổi thông tin số

liệu. - T.120 được xây dựng để giải quyết vấn đề Real Time Data Conferencing (Audiographics) .Chuẩn T.120 bao quát những vấn đề về chia sẻ tài liệu và ứng dụng (còn được gọi là data conferencing), như là một phần của truyền thông đa phương tiện. Khuyến nghị này chỉ ra làm thế nào để phân tán các file và thông tin đồ hoạ một cách hiệu quả mà vẫn đảm bảo tin cậy trong một phiên hội thoại đa điểm đa phương tiện. Mục đích của T.120 là để đảm bảo sự tượng tác giữa các terminal, cho phép chúng chia sẻ các tài nguyên bao gồm white board image sharing, graphic display informaiton, image exchange, app sharing vv. Series T.120 có rất nhiều chuẩn từ T.120-T.140)

Tương thích với MCU để hỗ trựo kiểm tra đa điểm

14

Gateway keeper - Gatekeeper là một tthành phần quan trọng trong mạng H323 nó đựoc xem nhưbộ não cuả mạng,Gatekeeper hoạt động như một bộ chuyển mạch ảo .Gatekeeper có các chức năng như đánh địa chỉ;cho phép và xác nhận các đầu cuối H323 các gateway ;quản lý giả thông ;tính cứoc cuộc gọi ;ngoài ra còn có khả năng cung cấp định tuyến cuộc gọi - Gatekeeper quản lý giải thông nhờ khẩ năng cho phép hay không cho phép cuộc gọi xẩy ra.Khi số cuộc gọi đã vượt qua một ngưỡng nào đó thì nó sẽ từ chối tất cả cá cuộc gọi khác .Ngoại ra gatekeeper còn cung cấp khả năng định tuyến báo hiệu. - Mặc dù vậy .gatekeeper là thành phần tùy chon trong mạng H323 .Tuy nhiên nếu trong mạng có gatekeeper thì các thiết bị đầu cuối và các gateway phỉa sử dụng thủ tục của gatekeeper.Các chứ năng cảu gatekeeper đucowj phân thanh 2 chứ năng chính :

* Chức năng bắt buộc của gatekeeper

- Chức năng định địa chỉ:gatekeeper sẽ thực hiên việc chuyển đổi từ một địa chỉ hình thức (dạng tên gọi )của cá thiêt bị đàu cuối và gateway sang địa chỉ truyền dẫn thực trong mạng (địa chỉ IP ).Chuyển đổi này dựa trên bảng đối chiếu địa chỉ đựoc cập nhật thường xuyên bằng bản tin đăng ký dịch vụ đầu cuối.

- Điều khiển truy nhập –gatekeeper sẽ chấp nhận một truy nhập mạng Lan bằng cách sử dụng bản tin H.225>o là ẢQ/ÀC/Ạ .Việc điều khiển này dựa trên độ rộng băng tầng và đăng ký dịch vụ hoặc thông số khác do nhà cung cấp dịch vụ quy định.Đây cũng có thể là một thủ tục rỗng có nghĩ là chấp nhận mội yêu cầu truy nhập của thiết bị đầu cuối.

- Điều khiển độ rộng băng tần –gatekeeper hỗ trợ viêc trao đổi các bản tin H.255 là BRQ/BCF/BRJ để điều khiển đọ rộngbăng tần cảu một cuộc gọi .Đây cũng có thể là một thủ tục rỗng nghĩa là nó chấp nhận mội sự thay đổi về độ rộng băng tần. - Điều khiển miền một miền là miột nhóm các đầu cuối H323 ,các gateway ,MCU đựoc quản lý bởi một gatekeeper.Trong một miền có tối thiếu một đầu cuối H323 ,mỗi miền chỉ có nhất một gatekeeper.Một miền hoàn toàn có thể đợc lập với cấu trúc mạng,bao gômg nhiêu mạng đựơc kết nối với nhauThông qua cac chức năng ở trên :dịch địa chỉ ,điều khiển truy nhập ,điều khiển độ rộng băng tần ,gatekeeper cung cấp khả năng quản trị miền.

15

* Chức năng không bắt buộc cảu gatekeeper

-Điều khiển báo hiệu cuộc gọi –gatekeeper có thể kựa chọn giữa 2 phương thức điều khiển báo hiệu cuộc gọi:nó là kết hợp với báo hiệu trực tiếp giữa các đầu cuối để haòn thanh bao hiệu cuộc gọi hoặc chỉ sử dụng các kênh báo hiệu của nó để xử lý báo hiệu cuộc gọi .khi chọn phương thức định tuyến báo hiệu cuộc gọi trực tiếp giữa các đầu cuối ,thì gatekeeper sẽ không phải giám sát báo hiệu trên kênh H.255.0.

- Hạn chế truy nhập: Gatekeeper có thể sử dụng báo hiểu trên kênh H.255.0 để từ chối một cuộc gọi của một thiết bịi đầu cuối khi nhận thấy có lỗi đăng ký.Những nghuyên nhân từ chối bao gồm :một fateway ỏ đầu cuối đăng ký hạn chê gọi đi mà kại cố gắng thực hiện một cuộc gọi đi và ngược lại hoặc một đầu cuối đăng ký hạn chế truy nhập trong giờ nhất định.

- Gi¸m s¸t ®é réng b¨ng tÇn - Gatekeeper cã thÓ h¹n chÕ mét lîng nhÊt ®Þnh c¸c ®Çu cuèi H.232 cïng mét lóc sö dông m¹ng. Nã cã thÓ th«ng qua kªnh b¸o hiÖu H.225.0 tõ chèi mét cuéc gäi do kh«ng cã ®ñ b¨ng tÇn ®Ó thùc hiÖn cuéc gäi. ViÖc tõ chèi nµy còng cã thÓ x¶y ra khi mét ®Çu cuèi ®ang ho¹t ®éng yªu cÇu thªm ®é réng b¨ng tÇn. §©y cã thÓ lµ mét thñ tôc rçng nghÜa lµ tÊt c¶ mäi yªu cÇu truy nhËp ®Òu ®îc ®ång ý.

MCU(Multipoin Control Unit )

MCU là một điểm cuối (Endpoint) trong mạng ,nó cung cấp khả năng nhiều thiêt bị đầu cuối ,gateway cùng tham gia một liên kết đa điểm (multipoint conference).Nó bao gồm một MC(multipoint controller )bất buộc phải có và một MP (multipoint process) có thể hoặc không.Nhiệm vụ của MC là điều tiết khả năng audio ,video,data giữa các thiêt bị đầu cuối theo giao thức H245 .Nó cũng điều khiển các tài nguyên của hội thoại bằng viêc xác định dòng audio,video ,dâta nào cần đựơc gửi đến các đầu cuối.Tuy nhiên ,MC không thao tác trực tiếp trên các dòng dữ liệu mà nhiện vụ được giao cho MP.MP sẽ thực hiện việc kết hợp ,chuyển đổi ,xử lý các bít dữ liệu.

Gateway Nhiệm vụ của gateway là thực hiện viêc kết nối giữa 2 mạng khác nhau .H323 gate cung cấp khả năng kết nối giữa 2 mạng H323 vag một mạng khác (khồng phải H323.).Vidụ một gateway có thể kết nối và cung cấp khả năng truyền

16

tin giữa mộtđầu cuối H323và chuyển mạch kênh (bao ggồm tât cả các loại mạng điện thoại chẳng hạn PSTN).Việc kết nối nayd đựoc thực hiên nhờ chứa năng chuyển đổi giao thức trong quá trình thiết lập ,giả phóng cuộc gọi và chức năng biến đổi khuôn dạng dữ liệugiữa 2 mạng khác nhau của gateway.Như vậy đối với việc kết nối giữa 2 thiêtd bịi đầu cuối H323 thì khôgn cần thiết phải có gateway.nhưng đối với chuyển mạch có sự thamgia của chuyển mạch kênh thì gateway bắt buộc.

Gateway khi hoạt động sẽ có những đặc điển cảu một thiết bị đầu cuối H323 hoặc một MCU trong mạng lan và có đặc điểm của một thiết bị đầu cuối trong SCN ỏ một MCU trong SCN.Vì vậy ta có 4 cấu hình cơ sở cảu gateway đcược thực hiện.

3.1.3.Các giao thức H323 tham chiếu đến

Khuyến nghị H323 đaư ra một tập các giao thức phục vụ cho quá trình truyền sữ liệu media thời gian thực trên mạng chuyển gói .Kiến trúc phân tầng giao thức :

17

Giao thức H225 RAS Các bản tin H225 RAS được dung để trao đổi giữa các điểm cuối (các dầu

cuối ,các gateway)và gatekeeper cho các chức năng như tìm gatekeeper .dăng ký,quản lý giải thông …

Tìm gatekeeper :là quá trình tìm điểm cuối tìm một gatekeeper để có thể đăng ký. Đăng ký :để tham gia vào một mien do gatekeeper quản lý các điển đầu cuối phải đăng ký với gatekeeper và thông báo địa chỉ giao vận và các địa chỉ hìn thức cảu nó.(trong gatekeeper thì địac hỉ hình thức là số được quay). Định vị các điểm đầu cuối là tiến trình tìm đại chỉ giao vận cho một điểm cuối khi biết đại chỉ chính thức của nó(thông qua gatekeeper).Mỗi khi có cuộc gọi ,gatekeeper nhận đạ chỉ hình thức cảu phia gọi ,nó phả thức hiện thủ tục này để xác định đựoc địa chỉ dung để truyền tin . Các điều khiển khác :Giao thức RAS cong đựoc dung trong các cơ chế điều khiển như điều khiển thu nhận để hạn chế số điểm cuối thâmgi và miền ,điều khiển giải thông ,điều khiển giải phóng khỏi gatekeeper.

Các bản tin H225 RAS để truyền trên kênh RAS không tin cậy vi vậy chungs đựoc tải đi trong gói tin UDP.

Giao thức báo hiệu cuộc gọi H255Giao thức H225 dung để thiết lập lien kết giũa các điểm cuối H323(các dầu

cuối ,cac gateway) qua lien kết đó các dữ liệu thời gian thíc sẽ được truyền đi.Báo hiệu cuộc gọi ở mạng H323 là trao đổi các ban tin cảu giao thức qua một kênh báo hiệu tin cậy.Do yêu cầu tin cậy cuả báo hiệu nên cá thông báo cảu H255 sẽ được truyền đi trong gói tin TCP. Quá trinh báo hiệu cảu cuộc gọi đựơc bắt đầu bởi bản tin SETUP được gửi đi trên kênh báo hiệu tin cậy H225.0.Theo sau bản tin sẽ là chuỗi các bản tin phục

18

vụ cho quá trình thiêt lập cuộc gọi với trình tự trên khuyến nghị H225 mà đầu tiên là các bản tin yêu cầu giám sát bắt buộc.Yêu cần này cùng với những bản tin sau đó liên quan đến qua trình khai báo tìm kiếm giũa đầu cuối và gatekeeper sẽ được truyền đi trên kenh thông tin tin cây RAS(kênh thông tin về khai báo giam sát trạng thái).Quá trinh này kết thúc khi thiết bịi dâud cuối nhận đựơc bản tin CONNET địa chỉ truyền tải an toàn mà trên đó sẽ gửi đi các bả tind điều khiển H.245.Bnả tin báo hiệu H.225.0 sẽ không bị gián đoạn khi đi qua các PDU(protocol datagram unnit)còn những bản tin đựoc truyền đi trên kênh RAS là những bản tin khôgn chuẩ hóa. Khi không co gatekeeper trong mạng thi các bản tin H225 sẽ đựoc gửi đi trực tiếp giữa các điểm cuốiNêu có gatekeeper trong mạng thi các gatekeeper sẽ quyêt định viêc trao đổi bản tin H225 giữa cá điểm cuối là trực tiếp hay phải thông qua gatekeeper.

Giao thức RTP

Giao thức truyền thời gian thực (RTP)là một thử tục dụa trên kỹ thuật IP tạo ra các hoox trợ dể truyền tải các dữ liệu yêu cầu thời gian thực.vi du dong dữ liệu hình ảnh ,âm thanh.Các dịch vụ cung cấp bởi RTP bao gồm cơ ché khôi phục thời gian ,phát hiện các lỗi ,bảo an và xác định nội dung.RTP đucowj thiết kế chủ yếu cho viêc truyền đa đối tượng .RTP có thể truyền tai mộy chiều như dịch vụ video theo yêu cầu như các dịch vụ trao đổi qua lại như điện thoại internet.

Hoạt động của RTP đucợ hỗ trựo bởi một thủ tục khác là RCTP(để nhận các thông tin phản hồi về chất lượng truyên dẫn và các thông tin về thành phân tham dự các phiên hiện thời.). Thực tế RTP được thực hiện chủ yếu trong các ứng dụng mà tại các ứng dụng này có cơ chế khôi phụclại gói bị mất ,điều khiển tắc nghẽn.

Giao thức RTCP(real time transport Control Protocol)

RTCP là giao thức hỗ trợ TRP cung cấp thông tin phản hồi tới về chất lượnh truyền dữ liệu các dịch vụ RTCP cung cấp là -giám sát chất lượng và điều khiển tắc nghẽn :đây là chức năng cơ bnả của RTCP >NÓ cung cấp thông tin phản hồi tới một ứng dụng về chất lượng phân phối dữ

19

liệu .Thông tin điều khiển này rất hữu ịch cho các bộ phát ,bộ thu và giám sát.Bộn phát có thể điều chỉnh cách truyền sữ liệu .Bộ thu có thể xác định được tắc nghẽn là cục bộ ,từng thành phần hay toàn bộ.Người quản lý mạng đánh giá được hiệu suất mạng.

-Xác định nguồn :Trong các gói tin RTP ,các bnguôn xác định bởi các số ngẫu nhiên có đọ dài 32 bit.các số nay không thuận tiện đối với người dung RTCP cung cấp thông tin nhận nguồn dạng cụ thể hơn một văn bản.Nó có thể bao gôm tên người sử dụng ,địa chỉ email và các thông tin khác.

-Đồng bộ môi trừơng:các thông báo của bộ phát RTCP chứa thôngtin để xcá định thời gian RTPtương ứng .Chúng có thể sử dụng để đông bộ âm thanh và hình ảnh. -Điêu khiên rthông tin điều khiển :Các gói RTCP đưocwj gửi theo chu ký giữa người tham dự.Khi số lượng người tham dự tăng lên ,cần phải cân bằng giưã viêc nhân thôn gtin điều khiển mới và hạn chế lưu lượng điêu khiển.Để hỗ trợ một nhóm người sử dụng lớn RTCP phải cấm lưu lượng điêu khiển kớn đếntừ tài nguyên kkhác của mạng.RTPc hỉ cho phép tío đa 5%luu lượng cho điêu khiiển toàn bộ lưu lượng cho phiên làm việc.Điêunay được thức hiên bằng cách điều khiển tốc độ pháp theo số lượng ngừoi tham dự.

3.1.4 Mã hóa và giải mã hóa (CODEC) tin hiệu audio Ở bên phát ,tín hiệu Audio từ mỉcôphne trước khi được truyền tin phải được mã hóa.Còn ở bên nhận chúng phải được giải mã trứoc khi đua dên speakẻ.CODEC là dịc vụ tối thiêu mà H3232 nào cũng phải có .Các chuẩn mã hóa G.711(mã hóa tôc độ 64kbps);G.722(64,56.48 kbps);G.723.1(5.3 và 6.328(16kbps)G.729(8.64.48 kbps) G723.1(5.3 và 6.3 kbps)G.728(16lpbs) G.729(8lpbs)

20

Video CODEC má hó tín hiệu hình ảnh từ camera để truyền dẫn và giả mã tín hiệu video nhận được(đã được mã hóa)để hiện thị hình ảnh .Trong H323 truyên hình ảnh có thể có hoặc không vì vậy viêc hỗ trợ video CODEC là tùy chọn.Các giao thcứ hỗ trợ là H261.H263

3.2 Giao thức khởi tạo phiên trong VoIP3.2.1 Tổng quan về SIPa> Khái niệm : SIP (Session Initiation Protocol) là giao thức dùng để báo

tin (signalling) trong các ứng dụng như Internet conferencing, telephony, event notification và instant messaging

- SIP được chuẩn hóa bởi IETF- SIP là giao thức hoạt động ở lớp application trong mô hình OSI

b> Chức năng chính của SIP - Mời người dùng tham gia vào một phiên liên lạc (communication session hay còn gọi là transaction). Để làm được điều đó, nó phải có khả năng biết người dùng online/offline, biết khả năng của thiết bị của người dùng (terminal capacity) - Thiết lập phiên để chuyển tải thông tin liên quan đến phiên liên lạc - Quản lý phiên liên lạc- Thay đổi các đặc tính liên quan đến phiên liên lạc- Kết thúc phiên

c> Đặc điểm ưu việt của SIP - SIP đơn giản và rất giống với HTTP- Địa chỉ SIP có dạng URL sip:utilisateur@adresse, tel@domaine

Example:sip:hostname@ript.edu.vnsip:hostname@192.168.48.211sip:14548629652@ript.edu.v

- Support liên lạc với thời gian thực-Tích hợp các giao thức có sẳn của IETF-Đơn giản và có tính thích ứng cao-Hỗ trợ cho các ứng dụng di động-Dễ sử dụng và có thể áp dụng cho nhiều loại hình dịch vụ

f>Nhược điểm của SIP-SIPdùng giao thứccơ sở là IPvì vậy nó mang các nhược điểm IP-Thiếu một số chức năng điều khiển cuộc gọi

21

-Các phiên bản khác nhau chưa tương thích và khả năng tương thích giữa các nhà sản xuất khác nhau kém

-Hạn chế về thu thập thông tin tính cước-Khả năng liên kết với PSTN chưa được làm rõ-Không hỗ trợ đầy đủ video và data conferencing

3.2.2 Vị trí của giao thức SIP trong mô hình OSI- Chính xác thì nói SIP là một giao thức thuộc lớp ứng dụng trong mô

hình TCP/IP. Còn nếu nói đến mô hình OSI 7 lớp thì SIP là một giao thức nằm ở cả 3 lớp trên cùng tức application/presentation/session (giống hình ở dưới). Trong lập trình triển khai SIP thì người ta xem SIP thuộc cả 3 lớp trên để dễ lập trình, dễ integration và dễ sử dụng trong các communication software.

3.2.3>Kiến trúc của SIP Hình minh họa dưới đây.

22

Trên các hình trên, thì ta thấy được hệ thống SIP bao gồm 5 thành phần (thực thể). 5 loại thực thể chính ấy là:

-User Agent (UA) đóng vai trò của thiết bị đầu cuối trong báo hiệu SIP. UA bao gồm hai loại User Agent Client (UAC) và User Agent Server (UAS). UAC khởi tạo cuộc gọi và UAS trả lời cuộc gọi. Điều này cho phép thực hiện cuộc gọi ngang hàng thông qua mô hình client-server.

- Redirect Server tiếp nhận yêu cầu từ UA, kiểm tra tên username của địa chỉ cần gọi, tìm địa chỉ tương ứng với username ấy thông qua location server, rồi gửi địa chỉ đó ngược về lại UA để UA thực hiện cuộc gọi.

- Location server: Nó cũng giống như chức năng của một DNS server: chứa thông tin vị trí/địa chỉ của các UA trên mạng SIP. Đầu tiên thì UA báo vị trí của nó về registrar server ( thường được tích hợp vào trong proxy server hay redirect server), tiếp theo thì registrar server sẽ lưu thông tin này trên location server.

- Proxy Server tiếp nhận các yêu cầu, quyết định nơi gửi đến và chuyển chúng sang server kế tiếp (sử dụng nguyên tắc định tuyến next hop).

- Registrar server tiếp nhận đăng ký từ các UA để cập nhật thông tin về vị trí của chúng.

23

3.2.4 Ứng dụng của SIP trong mạng thoại Voice Over IP (VoIP)

24

Một phiên gọi SIP giữa 2 điện thoại được thiết lập : Khi một thuê bao cần liên lạc với một thuê bao khác thì trình tự như sau:

Đăng kí khởi tạo thông tin cuộc gọi và xác nhận địa chỉ phía bị gọi: Quá trình đăng kí

-Kích hoạt SIP client-SIP client cần thông báo về thông tin địa chỉ tới server-Chờ sau một khoản thời gian nhất định

Máy gọi gửi một tín hiệu mời Máy được gọi gửi trả một thông tin hồi đáp 100 – Thử. Khi máy được gọi bắt đầu đổ chuông, một tín hiệu hồi đáp 180 – Đổ

chuông – được gửi trả Khi bên gọi nhấc máy, máy được gọi gửi một tín hiệu hồi đáp 200 - OK Máy gọi hồi đáp với ACK – tiếp nhận

25

Lúc này cuộc gọi đích thực được truyền dưới dạng dữ liệu thông qua RTP Khi người gọi dập máy, một yêu cầu BYE được gửi đến cho máy gọi Máy gọi phản hồi với tín hiệu 200 - OK.

Chương 4 : ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ

4.1.Tæng quan

HiÖn nay dÞch vô tho¹i Internet VoIP ®ang ph¸t triÓn rÊt nhanh chãng víi nhiÒu lo¹i h×nh øng dông kh¸c nhau. Së dÜ dÞch vô nµy cã søc hÊp dÉn nh vËy ®èi víi c¸c nhµ ph¸t triÓn c«ng nghÖ vµ cung cÊp dÞch vô lµ v× nã ®îc ¸p dông trªn hÖ thèng m¹ng chuyÓn m¹ch gãi, n¬i mµ kh¸c víi m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh, nhiÒu lo¹i d÷ liÖu kh¸c nhau cã thÓ cïng chia sÎ gi¶i th«ng, ®Én ®Õn t¨ng hiÖu qu¶ sö dông. Tuy vËy, sù ph¸t triÓn cña dÞch vô VoIP trªn m¹ng Internet vÉn cßn nhiÒu trë ng¹i do chÊt lîng chung cña nã kh«ng thÓ s¸nh b»ng chÊt lîng cña dÞch vô tho¹i th«ng th-êng. Nh chóng ta ®· biÕt, v× tÝnh thêi gian thùc cña c¸c cuéc héi tho¹i ,c¸c tÝn hiÖu tho¹i ph¶i ®îc göi ®i liªn tôc vµ theo ®óng tr×nh tù. Tuy nhiªn, víi thùc tr¹ng mét sè lîng lín c¸c gãi tin (bao gåm nhiÒu lo¹i d÷ liÖu kh¸c nhau ngoµi d÷ liÖu tho¹i) cïng ®îc göi ®i trªn chØ mét ®êng truyÒn cña m¹ng IP, tÝnh thø tù vµ liªn tôc cña c¸c tÝn hiÖu tho¹i cã thÓ kh«ng ®îc ®¶m b¶o. §©y lµ mét t×nh huèng kh«ng bao giê x¶y ra t¹i hÖ thèng m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh vµ lµm gi¶m ®¸ng kÓ chÊt lîng tho¹i. Ngoµi ra, viÖc ®a ra c¸c quy chuÈn vÒ chÊt lîng tho¹i VoIP còng phøc t¹p h¬n nhiÒu so víi m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh PSTN do tÝn hiÖu tho¹i muèn ®Õn ®îc tai cña ngêi nghe cßn ph¶i ®i qua rÊt nhiÒu thµnh phÇn chuyÓn tiÕp, trong ®ã ngoµi c¸c thiÕt bÞ cña m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh nh tai nghe, tæng ®µi, ®êng truyÒn PSTN vµ c¸c bé xö lý tÝn hiÖu tho¹i cßn cã c¸c thiÕt bÞ VoIP (mçi thiÕt bÞ l¹i bao gåm c¸c bé xö lý tÝn hiÖu sè, bé m· ho¸ tèc ®é thÊp, bé ®Öm vµ ®ãng gãi, t¸ch hîp gãi tin...), c¸c thiÕt bÞ liªn kÕt liªn m¹ng (router, gateway, switch...), hÖ thèng ®êng truyÒn IP vv. Mçi thµnh phÇn trªn ®Òu cã thÓ g©y ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng tho¹i VoIP. ChÝnh v× vËy mµ viÖc thùc hiÖn ®o kiÓm ®¸nh gi¸ chÊt lîng dÞch vô VoIP cña c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô còng rÊt phøc t¹p víi nhiÒu c«ng ®o¹n vµ ®ßi hái nhiÒu c«ng søc còng nh kinh phÝ.

26

Nh ®· ®Ò cËp ë trªn, ®o kiÓm dÞch vô VoIP rÊt phøc t¹p v× nã liªn quan ®Õn rÊt nhiÒu yÕu tè chñ quan vµ kh¸ch quan kh¸c nhau. LÜnh vùc ®o kiÓm cña VoIP còng tr¶i réng tõ chÊt lîng tho¹i, kh¶ n¨ng kÕt nèi, kh¶ n¨ng b¸o hiÖu PSTN, kh¶ n¨ng b¸o hiÖu VoIP, kh¶ n¨ng cña c¸c thiÕt bÞ xö lý cho ®Õn chÊt lîng ®-êng truyÒn. Cã thÓ t¹m ph©n c¸c yÕu tè ph¶n ¸nh chÊt lîng dÞch vô VoIP vµo mét sè lÜnh vùc sau:

- Kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi- Kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi phÝa PSTN- Kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi VoIP ®¬n thuÇn- ChÊt lîng tiÕng nãi

§é trung thùc §é trÔ §é väng Kh¶ n¨ng triÖt kho¶ng lÆng

- Kh¶ n¨ng ®¸p øng cña hÖ thèng ë møc giao vËn (transport layer)

TrÔ 1 chiÒu TrÔ 2 chiÒu Tû lÖ mÊt gãi TrÔ biÕn ®æi TrÔ truyÒn gãi

- Kh¶ n¨ng ®¸p øng chuÈn VoIPCÇn chó ý r»ng viÖc ph©n lo¹i nh vËy chØ lµ t¬ng ®èi vµ chØ nh»m môc ®Ých t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®o kiÓm. ChÊt lîng cña mét yÕu tè QoS trong lÜnh vùc nµy cã thÓ bÞ ¶nh hëng bëi mét hay nhiÒu yÕu tè cña c¸c lÜnh vùc kh¸c. VÝ dô nh kh¶ n¨ng ®¸p øng cña hÖ thèng ë møc giao vËn cã thÓ ¶nh hëng mét c¸ch gi¸n tiÕp ®Õn chÊt lîng tiÕng nãi mµ ngêi nghe c¶m nhËn ®îc. 4.2 . §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi

Tuú theo lo¹i thiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ TelePhone hay PC mµ chóng ta sÏ cã c¸c quy tr×nh ®o kh¸c nhau.

27

4.2.1 ThiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ telephone:

Trong m« h×nh cung cÊp dÞch vô cã thiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ telephone, ngêi dïng sÏ thùc hiÖn héi tho¹i qua hÖ thèng ®iÖn tho¹i th«ng thêng. HÖ thèng ®iÖn tho¹i nµy sÏ nèi tíi mét gateway VoIP lµm nhiÖm vô kÕt nèi m¹ng tho¹i víi m¹ng IP. Gateway nµy chÝnh lµ trung t©m cña m« h×nh, mét mÆt nã ph¶i cã kh¶ n¨ng thiÕt lËp vµ nhËn c¸c cuéc gäi ®Õn tõ m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh, mÆt kh¸c nã ph¶i cã kh¶ n¨ng thiÕt lËp vµ nhËn c¸c cuéc gäi ®Õn tõ m¹ng chuyÓn m¹ch gãi. §èi tîng ®o cña chóng ta trong tr-êng hîp nµy chÝnh lµ gateway VoIP-PSTN.Díi ®©y lµ b¶ng liÖt kª c¸c tham sè ®o sö dông trong phÇn ®o kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi, kiÓu ®o vµ ph¬ng ph¸p ®o cã thÓ ¸p dông.

28

CÇn chó ý r»ng kÕt qu¶ ®o mµ chóng ta nhËn ®îc chÞu ¶nh hëng cña c¶ c¸c nh©n tè phÝa IP lÉn PSTN. Muèn cã ®îc ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c vÒ kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi cña chØ riªng dÞch vô VoIP, chóng ta cÇn x¸c ®Þnh ®îc kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi cña b¶n th©n hÖ thèng PSTN kÕt nèi víi dÞch vô VoIP chóng ta cÇn ®o. Trong khu«n khæ ®Ò tµi chóng t«i sÏ kh«ng tr×nh bµy chi tiÕt vÒ c¸ch thøc ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi cña hÖ thèng PSTN bëi nã ®· ®îc tr×nh bµy trong nhiÒu tµi liÖu vµ quy tr×nh ®o kiÓm tríc ®©y.

4.2.2 ThiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ IP terminal (IP Phone hoÆc PC):

Trong m« h×nh cung cÊp dÞch vô cã thiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ IP terminal, ngêi dïng sÏ thùc hiÖn héi tho¹i qua mét m¸y PC hay IP Phone. Trong trêng hîp nµy, c¸c gãi tin H.323 truyÒn trªn m¹ng IP sÏ ®îc IP terminal chuyÓn thµnh tÝn hiÖu ©m thanh tíi tai ngêi nghe. Bëi vËy ®èi tîng mµ chóng ta cÇn ®o kiÓm chÝnh lµ IP terminal, bëi chÊt lîng tho¹i sÏ chØ phô thuéc vµo chÊt lîng m¹ng truyÒn dÉn IP vµ b¶n th©n thiÕt bÞ ®Çu cuèi IP terminal.

§Ó ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi trong trêng hîp thiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ IP terminal chóng ta còng sö dông cïng c¸c tham sè nh trong trêng hîp thiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ telephone. Tuy nhiªn cã mét ®iÓm kh¸c biÖt lµ c¸c thiÕt bÞ IP terminal kh«ng

29

thÓ ph¸t ra tÝn hiÖu nhÊc m¸y(off-hook), b¸o bËn (busy-tone) hay b¸o chu«ng (ring-tone),bëi vËy chóng ta cã thÓ coi thêi ®iÓm mµ ngêi sö dông chän nót "connect", hay "call" trªn giao diÖn ch¬ng tr×nh H323 ®Ó thiÕt lËp cuéc gäi nh thêi ®iÓm "kÕt thóc göi sè cuèi cïng" vµ thêi ®iÓm ngêi dïng chän nót "accept " ®Ó chÊp nhËn cuéc gäi nh thêi ®iÓm ngêi dïng nhÊc m¸y.

Díi ®©y lµ b¶ng liÖt kª c¸c tham sè ®o sö dông trong phÇn ®o kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi, kiÓu ®o vµ ph¬ng ph¸p ®o cã thÓ ¸p dông.

30

§o kiÓm ®¸nh gi¸ chÊt lîng tiÕng nãi

ChÊt lîng tiÕng nãi cña dÞch vô VoIP cã thÓ bÞ ¶nh hëng bëi rÊt nhiÒu yÕu tè nh m¹ng truyÒn dÉn hay hÖ thèng xö lý tho¹i ®Çu cuèi. B¶n th©n hÖ thèng m¹ng vµ c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi cã ¶nh hëng lín tíi kh¶ n¨ng m· ho¸/gi¶i m·, ®é trÔ vµ kh¶ n¨ng khö tiÕng väng. C¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi vµ m«i trêng chóng ho¹t ®éng còng cã thÓ lµ nguyªn nh©n g©y ra hiÖn tîng nhiÔu nÒn. Díi ®©y lµ mét sè nh©n tè cã thÓ g©y ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng tiÕng nãi:

NhiÔu nÒn cã ¶nh hëng tiªu cùc ®Õn chÊt lîng tho¹i. Sù xuÊt hiÖn cña nhiÔu nÒn sÏ lµm gi¶m chÊt lîng tiÕng nãi (gi¶m ®iÓm sè MOS)TiÕng väng trªn ®êng truyÒn còng cã ¶nh hëng tiªu cùc ®Õn chÊt lîng tho¹i. Sù xuÊt hiÖn cña tiÕng väng t¹i phÝa nhËn/nghe sÏ lµm gi¶m chÊt lîng tiÕng nãi

ViÖc triÖt kho¶ng lÆng (Silence Suppression hay Voice Activity Detection) cña c¸c thiÕt bÞ VoIP còng g©y ra nh÷ng ¶nh hëng tiªu cùc. MÆc dï ph¬ng ph¸p triÖt kho¶ng lÆng cho phÐp chóng ta tiÕt kiÖm ®îc nhiÒu gi¶i th«ng, nhng nã thêng t¹o ra c¸c hiÖu øng g©y gi¶m chÊt lîng tiÕng nãi nh front-end clipping (xem môc "§¸nh gi¸ ®é trung thùc cña tiÕng nãi dùa trªn c¸c nh©n tè ¶nh hëng " trong phÇn Error: Reference source not found), ®Æc biÖt khi cã sù hiÖn diÖn cña nhiÔu nÒn

MÊt gãi tin còng lµ mét nh©n tè g©y ra nh÷ng ¶nh hëng kh«ng tèt ®Õn chÊt lîng tho¹i.

§é trÔ còng ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng tiÕng nãi. Bëi v× ®é trÔ thêng ®îc g©y ra do thêi gian ®Ó sè ho¸ tÝn hiÖu, gãi ho¸ d÷ liÖu tho¹i, truyÒn gãi tin qua m¹ng, còng nh ®Ó ®a d÷ liÖu vµo bé ®Öm, nªn nã cã thÓ x¶y ra ë c¶ hai phÝa tham gia héi tho¹i.Tuy nhiªn ®èi tîng sÏ c¶m nhËn ®îc nh÷ng ¶nh hëng ®ã lµ b¶n th©n kh¸ch hµng-nh÷ng ngêi sö dông dÞch vô khi hä tiÕp xóc víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi. Bëi vËy c¸ch tèt nhÊt ®Ó thùc hiÖn ®¸nh gi¸ chÊt lîng tiÕng nãi lµ thùc hiÖn ®o kiÓm t¹i c¸c ®iÓm dÞch vô ®Çu cuèi end-to-end.

a>§é trÔ ®Çu cuèi

§é trÔ lµ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó mét tÝn hiÖu tho¹i ph¸t ra tõ miÖng ngêi nãi ®Õn ®îc tai ngêi nghe. TrÔ ®Çu cuèi lµ gi¸ trÞ tæng hîp cña thêi gian trÔ t¹i ®êng truyÒn vµ t¹i c¸c thiÕt bÞ

31

kh¸c nhau trªn ®êng truyÒn. Díi ®©y lµ mét sè nh©n tè cã thÓ g©y ra trÔ: b>TrÔ trªn m¹ng PSTN

Trong hÇu hÕt c¸c trêng hîp, m¹ng PSTN còng g©y ra mét thêi gian trÔ nhá. TrÔ t¹i m¹ng PSTN thêng lµ trÔ truyÒn dÉn t¹i c¸c tuyÕn truyÒn dÉn ë kho¶ng c¸ch lín. Thêi gian trÔ sÏ ®Æc biÖt lín khi trong qu¸ tr×nh truyÒn dÉn cã sù tham gia cña c¸c liªn kÕt vÖ tinh. Ngoµi ra trÔ t¹i m¹ng PSTN còng cã thÓ g©y ra do c¸c node chuyÓn m¹ch trªn m¹ng. Tuy nhiªn thêng gi¸ trÞ nµy nhá h¬n so víi trÔ truyÒn dÉn.

c>TrÔ trªn m¹ng IP

TrÔ t¹i m¹ng IP thêng ®îc g©y ra do c¸c gi¸ trÞ sau:- TrÔ do b¾t gi÷ gãi tin : TrÔ do b¾t gi÷ gãi tin lµ kho¶ng thêi

gian cÇn thiÕt ®Ó nhËn ®îc toµn bé gãi tin tríc khi xö lý vµ göi chóng ®i qua router. Gi¸ trÞ nµy thêng ®îc quyÕt ®Þnh bëi ®é dµi gãi tin vµ tèc ®é truyÒn dÉn. ViÖc sö dông c¸c gãi tin cã kÝch thíc nhá trªn mét m¹ng gi¶i th«ng cao sÏ lµm gi¶m thiÓu thêi gian trÔ nhng còng gi¶m hiÖu qu¶ ho¹t ®éng cña m¹ng.

- TrÔ chuyÓn ®æi/®Þnh tuyÕn gãi tin : lµ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó router cã thÓ chuyÓn ®æi gãi tin. §©y lµ kho¶ng thêi gian mµ router thùc hiÖn viÖc ph©n tÝch phÇn header cña gãi tin, kiÓm tra b¶ng ®Þnh tuyÕn vµ göi gãi tin tíi cæng output. Thêi gian trÔ chuyÓn ®æi /®Þnh tuyÕn gãi tin phô thuéc vµo cÊu tróc cña bé ®Þnh tuyÕn còng nh b¶ng ®Þnh tuyÕn.

- Thêi gian s¾p hµng : Do tr¹ng th¸i dån kªnh cña m¹ng IP còng nh sù bÊt ®ång bé vÒ thø tù ®Õn cña c¸c gãi tin, t¹i c¸c cæng vµo ra cña router vµ switch, ngêi ta sö dông c¸c hµng ®îi ®Ó s¾p hµng c¸c gãi tin. ViÖc ®a c¸c gãi tin vµo hµng ®îi còng sÏ t¹o ra mét kho¶ng thêi gian trÔ. Tuy nhiªn thêi gian trÔ nµy lµ cÇn thiÕt ®Ó c¸c thiÕt bÞ liªn m¹ng thùc hiÖn lu chuyÓn c¸c gãi tin.

TrÔ t¹i thiÕt bÞ VoIP

Qu¸ tr×nh xö lý c¸c tÝn hiÖu t¹i c¶ phÝa nhËn vµ phÝa göi cña c¸c gateway VoIP vµ c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi VoIP còng cã thÓ g©y nªn trÔ ®Çu cuèi. Thêi gian trÔ nµy bao gåm thêi gian cÇn thiÕt

32

®Ó m· ho¸ c¸c tÝn hiÖu tho¹i t¬ng tù thµnh tÝn hiÖu sè còng nh gi¶i m· c¸c tÝn hiÖu sè thµnh t¬ng tù. Mét sè bé m· ho¸/gi¶i m· cßn thùc hiÖn nÐn c¸c tÝn hiÖu tho¹i, bëi vËy lµm t¨ng thªm thêi gian trÔ. Tû lÖ nÐn cµng cao th× thêi gian trÔ cÇn thiÕt cµng lín.

T¹i phÝa göi, viÖc gãi ho¸ d÷ liÖu tho¹i còng lµ mét nh©n tè g©y ¶nh hëng tíi thêi gian trÔ. TrÔ gãi ho¸ lµ kho¶ng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó ®a d÷ liÖu tho¹i vµo mét gãi tin IP. KÝch thíc gãi tin cµng lín th× cµng cÇn nhiÒu thêi gian. ViÖc sö dông c¸c gãi tin cã kÝch thíc nhá cã thÓ h¹n chÕ bít thêi gian trÔ , tuy nhiªn nã l¹i lµm gi¶m hiÖu qu¶ ho¹t ®éng cña m¹ng bëi cµng nhiÒu gãi tin ®îc göi, chóng ta cµng cã nhiÒu th«ng tin thõa lu trong phÇn header.

T¹i phÝa nhËn, do c¸c thêi gian trÔ cña c¸c gãi tin nhËn vÒ kh«ng gièng nhau, nªn cã thÓ thø tù nhËn c¸c gãi tin sÏ thay ®æi. Bëi vËy, c¸c gãi tin ph¶i ®îc lu vµo mét bé ®Öm gäi lµ jitter buffer ®Ó ®ång bé ho¸ thø tù c¸c gãi do ®ã còng t¹o ra mét kho¶ng thêi gian trÔ gãp phÇn t¨ng thªm thêi gian trÔ ®Çu cuèi cña tÝn hiÖu tho¹i.

§¸nh gi¸ ®é trÔ ®Çu cuèi

Nh ®· ®Ò cËp ë trªn, ®é trÔ ®Çu cu«i còng lµ mét trong nh÷ng nh©n tè ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng cña héi tho¹i. Chóng ta còng cÇn chó ý r»ng trÔ kh«ng ¶nh hëng ®Õn b¶n th©n tiÕng nãi, nh-ng nã l¹i ¶nh hëng ®Õn nhÞp ®é vµ c¶m gi¸c cña ngêi tham gia héi tho¹i. Cã hai c¸ch chÝnh ®Ó cã thÓ ®¸nh gi¸ trÔ trong m«i tr-êng truyÒn gãi tin VoIP, ®ã lµ acoustic PING vµ MLS Normalize Cross Correlation.

Acoustic PINGTrong ph¬ng ph¸p acoustic PING, mét xung ©m thanh nhän

sÏ ®îc göi tõ mét ®Çu cña kªnh tho¹i cho ®Õn ®Çu kia. §é trÔ ®Çu cuèi khi ®ã sÏ ®îc tÝnh b»ng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó truyÒn xung. Ph¬ng ph¸p nµy cã u ®iÓm lµ ®¬n gi¶n. Tuy nhiªn, xung nhän truyÒn ®i cã thÓ bÞ nh÷ng xung nhiÔu kh¸c xuÊt hiÖn trªn ®êng truyÒn che mÊt hay nã cã thÓ bÞ suy gi¶m ®Õn møc kh«ng thÓ nhËn ra ®îc. H¬n n÷a, do ®é dµi xung ®¸nh gi¸ rÊt ng¾n nªn trong qu¸ tr×nh gãi ho¸ cã thÓ nã chØ ®îc ®a vµo mét

33

vµi gãi tin IP. Trªn ®êng truyÒn, nÕu nh÷ng gãi tin nµy bÞ mÊt, chóng ta sÏ kh«ng cã c¸ch nµo ®¸nh gi¸ ®îc ®é trÔ.

MLS Normalized Cross CorrelationCã mét kü thuËt kh¸c còng cã thÓ ®îc sö dông ®Ó ®¸nh gi¸

®é trÔ ®©u cuèi, ®ã lµ ký thuËt xö lý tÝn hiÖu sè MLS Normalized Cross Correlation . Trong kü thuËt nµy, mét tÝn hiÖu kiÓm tra sÏ ®îc göi tíi hÖ thèng cÇn ®¸nh gi¸, sau ®ã tÝn hiÖu nhËn vÒ sÏ ®îc so s¸nh víi tÝn hiÖu göi ®i ®Ó x¸c ®Þnh trÔ ®Çu cuèi. TÝn hiÖu kiÓm tra tr¬ng ph¬ng ph¸p MLS nµy lµ mét tÝn hiÖu ©m thanh t¬ng tù nh mét t¹p ©m tr¾ng/nhiÔu tr¾ng (white noise)(Xem ITU-T G.165). Tuy nhiªn , kh¸c víi t¹p ©m tr¾ng, tÝn hiÖu nhiÔu MLS (maximum length sequence) lµ mét mÉu nhiÔu cã thÓ dù ®o¸n ®îc, lÆp l¹i nhiÒu lÇn bëi vËy cho phÐp chóng ta thùc hiÖn c¸c qu¸ tr×nh xö lý.§é trÔ ®o ®îc khi sö dông ph¬ng ph¸p MLS thêng cho gi¸ trÞ chÝnh x¸c h¬n, chi tiÕt h¬n vµ Ýt bÞ ¶nh hëng bëi nhiÔu h¬n ph-¬ng ph¸p Acoustic PING.

§é väng

TiÕng väng ®îc ®inh nghÜa nh ©m thanh mµ ngêi tham gia héi tho¹i ph¸t ra nhng l¹i bÞ truyÒn l¹i tíi tai ngêi ®ã. NÕu thêi gian gi÷a thêi ®iÓm ngêi nãi ph¸t ©m ®Õn lóc ngêi ®ã nghe ®-îc tiÕng väng nhá (25-30 ms), tiÕng väng sÏ hÇu nh kh«ng cã ¶nh hëng tíi qu¸ tr×nh héi tho¹i. Trªn thùc tÕ trong hÇu hÕt c¸c hÖ thèng chuyÓn m¹ch PSTN ®Òu cã tån t¹i tiÕng väng nhng v× nã x¶y ra qu¸ gÇn víi thêi ®iÓm ngêi nãi ph¸t ©m nªn kh«ng g©y ra ¶nh hëng g× lín. * Nguyªn nh©n g©y ra väng

Trong hÇu hÕt c¸c trêng hîp, tiÕng väng ®îc g©y ra do sù bÊt t¬ng xøng (bÊt ®ång bé) gi÷a thiÕt bÞ tho¹i t¬ng tù vµ thiÕt bÞ truyÒn tÝn hiÖu tho¹i trªn m¹ng gäi lµ tail-circuit. Tail-circuit cã thÓ lµ bÊt cø thiÕt bÞ nµo kÕt nèi gi÷a VoIP gateway vµ phÝa PSTN nh switch, bé hîp kªnh, PBX, vv. §Æc biÖt hiÖn tîng bÊt ®ång bé nµy cã thÓ diÔn ra gi÷a mét kªnh truyÒn th«ng sè hay mét luång E&M(4 d©y) víi mét ®êng FXO hai d©y. ViÖc chuyÓn ®æi 4 d©y thµnh hai d©y sÏ ®îc diÔn ra trong mét thiÕt bÞ gäi lµ m¹ch lai (hybrid) lµm nhiÖm vô ph©n t¸ch c¸c tÝn hiÖu phÇn

34

göi vµ phÇn nhËn ®Ó truyÒn chóng ®i trªn hai ®êng riªng biÖt hay trªn ®êng truyÒn sè. Bëi v× c¸c ph¬ng thøc ®îc sö dông ®Ó ph©n t¸ch c¸c tÝn hiÖu göi-nhËn kh«ng ph¶i lµ tèi u, mét sè tÝn hiÖu phÇn göi sÏ bÞ chuyÓn sang phÇn nhËn, do ®ã ngêi sö dông sÏ nghe ®îc tiÕng väng.

Mét nh©n tè kh¸c còng cã thÓ g©y nªn tiÕng väng lµ tai nghe vµ microphone cña ®iÖn tho¹i cã vÊn ®Ò vÒ kÕt nèi t¹i m¹ch vßng (Xem khuyÕn nghÞ ITU-T P.310)

Nh ®· ®Ò cËp ë trªn, trong hÇu hÕt c¸c hÖ thèng PSTN ®Òu cã tiÕng väng nhng do kho¶ng thêi gian thêi gian gi÷a thêi ®iÓm ngêi nãi ph¸t ©m ®Õn lóc ngêi ®ã nghe ®îc tiÕng väng nhá nªn kh«ng ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng tho¹i. VËy t¹i sao trong m¹ng VoIP tiÕng väng l¹i lµ mét nh©n tè cã ¶nh hëng lín tíi chÊt l-îng héi tho¹i? §ã lµ bëi ®é trÔ vßng x¶y ra trªn ®êng truyÒn tho¹i trong m¹ng VoIP thêng cã gi¸ trÞ vît qu¸ ngìng 32 ms, do ®ã khiÕn cho tiÕng väng tån t¹i trªn m¹ng trë nªn cã thÓ nhËn thÊy ®îc. NÕu tiÕng väng ®îc sinh ra tõ m¹ch tail circuit ë ®Çu xa, nã sÏ ph¶i tr¶i qua kho¶ng thêi gian b»ng hai lÇn trÔ ®Çu cuèi (cßn gäi lµ trÔ vßng -round trip delay) míi cã thÓ tíi ®îc tai ngêi nghe ë ®Çu gÇn. Bëi vËy nªn tÝn hiÖu nhiÔu dï ®· bÞ suy gi¶m vÉn lµ mét nh©n tè g©y khã chÞu cho ngêi nghe. CÇn chó ý r»ng, tiÕng väng nhËn biÕt ®îc chØ ®Õn tõ ngêi ®èi tho¹i tõ phÝa ®Çu xa, bëi tiÕng väng sinh ra t¹i ®Çu gÇn sÏ gÇn nh ngay lËp tøc ®Õn tai ngêi nãi nªn kh«ng g©y ra ¶nh hëng.

§Ó gi¶i quyÕt c¸c tiÕng väng kh«ng mong muèn, c¸c thiÕt bÞ trªn m¹ng VoIP nh VoIP Gateway hay ®Çu cuèi VoIP sö dông mét bé xö lý gäi lµ bé khö tiÕng väng (echo canceller), bé khö tiÕng väng nµy thêng ®îc ®Æt ë cµng gÇn m¹ch tail circuit cµng tèt ®Ó cã thÓ gi¸m s¸t tiÕng väng vµ khö chóng

Mục lục

GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ VOICE OVER IP (VoIP) VÀ CÁC GIAO THỨC LIÊN QUAN

35

Chương 1.Tổng quan các công nghệ mạng và xu thế phát triển 1

1.1. Công nghệ IP1.1.1 Mạng Internet 11.1.2 .Các giao thức truyền thông 21.1.3 Giao thức IP 3

1.2 . Một số dịch vụ internet truyền thống 41.3 . Chất lượng dịch vụ 4

Chương2: Tổng quan về VoIP 52.1 . Điện thoại VoIP 5

2.1.1 Giới thiệu 52.1.2 Hoạt động một cuộc gọi VoIP 62.1.3 Các ứng dụng của điện thoại IP 82.1.4 Lợi ích của điện thoại VoIP 82.1.5 Ưu điểm và nhược điểm của điện thoại IP 9

2.2 Phát triển dịch vụ điện thoại IP 102.2.1 Khả năng triển khai dịch vụ điện thoại IP 102.2.2 Các yêu cầu khi phát triển dịch vụ điện thoại IP 102.2.3 Những khó khăn khi triển khai dịch vụ 112.2.4 Xu hướng phát triển 11

Chương 3: Các giao thức SIP v à H.323 123.1 . Giao thức H.323 12

3.1.1 Giới thiệu 123.1.2Cấu hình mạng theo H.323 123.1.3 Các giao thức mà h.323 tham chiếu đến 163.1.4 Mã hoá và giải mã Audio 19

3.2 . Giao thức khởi tạo phiên VoIP 203.2.1 Tổng quan 203.2.2 Vị trí của SIP trong mô hình OSI 213.2.3 Kiến trúc SIP 213.2.4 Ứng dụng SIP trong mạng thoại VoIP 23

Chương 4 : Đánh giá chất lượng dịch vụ 244.1 Tổng quan 244.2 Đánh giá khả năng thiết lập cuộc gọi 25

36

4.2.1 Đầu cuối là Telephone 254.2.2 Thiết bị đầu cuối là IP terminal 26

37