đánh giá chất lượng cuộc gọi thoại trong mạng voip ppt

Chương I: Tổng quan về dịch vụ VoIPChương II: Các giao thức trong VoIP Chương III: Các phương pháp đánh giá chất lượng dịch vụ trong VoIP Chương IV: Đánh giá chất lượng thoại trong mạng

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG I

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ THOẠI TRONG MẠNG VoIP

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Thắng

Giáo viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Xuân Hoàng

HÀ NỘI - 2005

Chương I: Tổng quan về dịch vụ VoIP

Chương II: Các giao thức trong VoIP

Chương III: Các phương pháp đánh giá chất lượng dịch vụ trong VoIP

Chương IV: Đánh giá chất lượng thoại trong mạng VoIP bằng mô hình - E

Chương I:Tổng quan về dịch vụ VoIP

• VoIP là công nghệ truyền thoại qua môi trường IP

• VoIP đang được sử dụng rộng rãi hiện nay

Các ưu điểm của mạng IP

1 Giảm cước dịch vụ điện thoại đường dài

2 Giảm độ rộng băng thông cho mỗi kết nối

3 Hỗ trợ thêm nhiều dịch vụ bổ sung khác

4 Sử dụng có hiệu quả nhất giao thức IP

CHƯƠNG II: CÁC GIAO THỨC TRONG VoIP

• Hệ thống VoIP H.323 và các thành phần cấu thành hệ thống H.323

• Hệ thống giao thức khởi tạo phiên SIP

• Các loại hình dịch vụ thoại qua IP

• Giới thiệu về mạng VoIP Việt Nam và các dịch vụ của VNPT

Các thiết bị thành phần của hệ thống VoIP H.323

Các thành phần của hệ thống SIP

Các loại hình dịch vụ thoại qua IP

• Phone to phone

• PC to phone

• PC to PC

Kết nối từ máy điện thoại đến máy điện thoại

Kết nối từ máy tính đến máy điện thoại

Kết nối từ máy tính tới máy tính

Giới thiệu về mạng VoIP Việt Nam

• Tổng quan về mạng VoIP Việt Nam

• Thực trạng triển khai VoIP Ở Việt Nam

• Mạng VoIP của VNPT và của các doanh nghiệp hiện nay

• Các dịch vụ trong mạng VoIP của VNPT

• Tính cước trong mạng VoIP

Chương III: Các phương pháp đánh giá chất

lượng dịch vụ trong VoIP

• Tổng chất lượng dịch vụ trong VoIP

• Chất lượng dịch vụ QoS là gì?

• Một số công nghệ đo kiểm chất lượng thoại hiện nay

Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng thoại trong VoIP

• Độ ổn định

• Băng thông

• Tiếng vọng

• Trễ: Trễ cử lý, trễ do mã hoá, trễ đệm ở thiết bị đầu cuối

IP, trễ gói hoá H.323, trễ truyền dẫn mạng

• Biến động trễ

• Tổn thất gói

Một số công nghệ đo kiểm chất lượng thoại hiện nay

1 Đo kiểm độ trung thực

MOS PSQM PAMS

2 Đo kiểm độ trễ

Acoustic PING MLS tương quan chéo tiêu chuẩn hoá

3 Đo kiểm tiếng vọng

Xác định đặc tính tiếng vọng Các bộ huỷ tiếng vọng

Chương IV: Đánh giá chất lượng thoại trong mạng

VoIP bằng mô hình - E

• Giới thiệu mô hình E

• Cấu trúc và thuật toán mô hình E

• Kết quả đánh giá chất lượng truyền dẫn theo mô hình E

• Các phương pháp cải thiện QoS trong mạng VoIP

Cấu hình tham khảo của mô hình E

Các tham số dùng để đánh giá chất lượng

thoại của mô hình E :

• Giá trị truyền dẫn R

• Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu

• Tham số tích cực A

Kết quả đánh giá chất lượng thoại

Các phương pháp cải thiện QoS trong mạng VoIP

• Tốc độ truy nhập cam kết

• Xếp hàng trên cơ sở lớp

• Lớp dịch vụ

• Các dịch vụ phân biệt

• Quyền ưu tiên IP

• Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

• Xếp hàng theo VC

• Định tuyến theo chính sách

• Các hàng QoS

• Loại bỏ sớm ngẫu nhiên

• Giao thức dữ trữ tài nguyên

• Định hình lưu lượng

trong việc phát triển và triển khai dịch vụ này

Trong đồ án này, em hi vọng phần nào mang lại sự hiểu

biết về khái niệm VoIP, chất lượng dịch vụ trong mạng VoIP đồng thời đưa ra các giải pháp để nâng cao chất lượng dịch vụ Xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Xuân Hoàng và các thầy cô giáo đã giúp em hoàn thiện đồ án này

Chương I: Tổng quan về dịch vụ

VoIP

VoIP đang được sử dụng rộng rói hiện

nay

VoIP: Là cụng nghệ truyền thoại

Ưu điểm của VoIP:

• Giảm cước dịch vụ điện thoại đường dài

• Giảm độ rộng băng thông

• Hỗ trợ thêm nhiều dịch vụ bổ sung khác

• Sử dụng có hiệu quả nhất giao thức IP

Nhược điểm của VoIP về chất lượng

dịch vụ:

• Là kiểu mạng không tin cậy

• Độ trễ không đồng nhất giữa các gói tin

Các chuẩn mã hoá thoại

Hà Nội - 2005

Chương II: Các giao thức trong

VoIP

Hệ thống VoIP H.323

H.323 MCU

H.323 Terminal

H.323 Terminal H.323

Gateway

H.323 Terminal

H.323 Gatekeeper

IP Network

H.323 system

V.70 Terminal TẻminalH.324 TerminalSpeech TerminalH.320 TerminalSpeech

Các phần tử kết nối mạng H.323Sơ đồ mạng lưới VoIP

Hà Nội - 2005

Mô hình giao thức H.323 tương quan với mô hình OSI

• Signalling Gateway: cung cấp kênh báo hiệu giữa mạng IP và mạng SCNMô hình giao thức và chức năng của GK H.323

Chức năng chính của Gatekeeper:

• Biên dịch địa chỉ và điều khiển truy nhập mạng cho các thiết bị đầu cuối H.323, các Gateway và MCU

• Quản lý băng thông hay định vị các Gateway

Mô hình giao thức của MCU

Chức năng của khối điều khiển đa

Giao thức khởi tạo phiên SIP

Giao thức khởi tạo phiên SIP (Secssion

Initiation Protocol) là giao thức điều khiển báo hiệu thuộc lớp ứng dụng được sử dụng để thiết lập, duy trì và kết thúc các cuộc gọi qua mạng nền IP

Sip hỗ trợ 5 dịch vụ trong việc thiết lập và kết thúc các phiên truyền thông:

• Định vị người dùng

• Năng lực người dùng

• Xác định những người sẵn sàng tham gia hội thoại

• Thiết lập các tham số cần thiết cho cuộc gọi

• Điều khiển cuộc gọiCác thành phần của hệ thống SIP

Các thành phần của hệ thống SIP:

• SIP Terminal: là đầu cuối trong mạng SIP

• SIP server: dùng để điều khiển, quản lý cuộc gọi, trạng tháI người dùng

• SIP Gateway: thực hiện chức năng Internetworking giữa hệ thống SIP với các mạng khác

Hà Nội - 2005

Các loại hình dịch vụ thoại qua IP

Kết nối từ máy điện thoại tới máy điện thoại

Trong loại hình dịch vụ này, bên chủ gọi và bên bị gọi

đều sử dụng điện thoại thông thường Gateway ở mỗi phía làm nhiệm vụ chuyển tín hiệu thoại PCM 64

Kbps thành các gói tin IP và ngược lại

Kết nối từ máy tính đến máy điện thoại

Trong loại hình dịch vụ này, người gọi sử dụng một máy tính đa phương tiện để thực hiện một cuộc gọi tới một thuê bao cố định PSTN hoặc thuê bao di động

thông thường Tín hiệu từ phía người gọi đước đóng gói vào các gói tin IP truyền qua mạng IP tới

Gateway Tại đó, các gói tin IP được chuyển đổi thành tín hiệu 64 Kbps thông thường và chuyển tới tổng đài thuê nội hạt rồi chuyển tới thuê bao bị gọi

Kết nối từ máy tính tới máy tính

Trong loại hình dịch vụ này, hai PC có thể được kết nối trực tiếp với nhau trong cùng một mạng IP hay

giữa các mạng IP với nhau thông qua một mạng trung gian khác Các PC là một máy tính đa phương tiện

gồm sound card, loa, micro và có phần mềm phục vụ dịch vụ thoại Internet

Hà Nội - 2005

Giới thiệu về mạng VoIP Việt Nam

Thị phần các dịch vụ thoại đường dàiCấu hình mạng VoIP thử nghiệm của VNPT

Hệ thống thử nghiệm của VNPT được xây dựng dựa trên hệ thống VoIP của

Cisco:

• Gateway A85300 dùng để chuyển đổi tín hiệu

• Router 3840 dùng để định tuyến các gói tin thoại

• Gatekeeper 3882 dùng để quản lý miền

• Bộ chuyển mạch IP 2948 dùng để chuyển mạch bản tin IP

Cấu hình mạng VoIP giai đoạn một của VNPT do VDC quản lý Cấu hình mạng VoIP giai đoạn hai của VNPT do VTN quản lý

C¸c dÞch vô trong m¹ng VoIP cña

• DÞch vô “Fone VNN”: lµ dÞch vô ®iÖn tho¹i trªn

m¹ng Internet cña VNN Fone VNN hç trî hai dÞch vô

lµ PC-to-PC vµ PC-to-Phone

Hµ Néi - 2005

Chương III: Các phương pháp đánh

giá QoS

Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng thoại trong VoIP

• Độ ổn định: là khả năng truyền cuộc gọi cả ngày lẫn

đêm của mạng

• Băng thông: là tốc độ truyền thông tin, nó có thể

thay đổi tuỳ theo dịch vụ yêu cầu

• Tiếng vọng: được tạo ra khi người nói nghe thấy

chính tiếng nói của mình Nguyên nhân là sự pha trộn các thiết bị số và các thiết bị analog trong kết nối thoại

• Trễ: là thời gian truyền trung bình của dịch vụ từ

điểm vào đến điểm ra khỏi mạng Có nhiều loại trễ

như trễ Coder, trễ do mã hoá, trễ ở thiết bị đầu cuối

IP, trễ truyền dẫn mạng

Định nghĩa các tầng trễ một chiềuThời gian trễ của các bộ mã hoá

• Biến động trễ: là sự khác biệt về trễ của các gói

khác nhau cùng trong một dòng lưu lượng Biến động trễ có tần số cao được gọi là Jitter, biến động trễ có tần số thấp được gọi là Wander

• Tổn thất gói: có ảnh hưởng lớn đối với chất lượng truyền dẫn các dịch vụ VoIP

Hà Nội - 2005

Một số công nghệ đo kiểm chất lương

thoại

Bộ định tuyến

Bộ định tuyến

Tuyến nối tiếp vận hành PPP Băng thông = 500 kbps

10 Mbps Ethernet

10 Mbps Ethernet SmartBits chạy

Abacus

Cấu hình đo thửCấu hình chướng ngại

Cấu hình này gồm có một máy tính chạy phần mềm IP

đóng vai trò một bộ định tuyến không hoàn hảo Nó gửi lưu lượng từ đoạn này tới đoạn khác trong điều

kiện có thời gian trễ, có mất khung và có sự biến thiên trễ nhưng có thể điều khiển chúng Một máy tính

Abacus được sử dụng để khởi tạo các cuộc gọi, tạo ra

đầu vào thoại và đo chất lượng đầu ra thoại tại đầu kia

Hà Nội - 2005

Một số công nghệ đo kiểm chất lương

Hà Nội - 2005

Một số công nghệ đo kiểm chất lương

MOS của các chuẩn mã hoá

• PSQM: là phương pháp đánh giá chất lượng của các tín hiệu thoại theo cùng cách mà các bộ mã hoá và

giải mã tín hiệu thoại thực hiện PSQM chỉ ra âm thoại méo có chất lượng tốt hơn hay tồi hơn tín hiệu nguyên thuỷ

• PAMS: là hệ thống đo kiểm phân tích tri giác Nó đư

a ra một chỉ số chất lượng nghe và chỉ số chất lượng

nỗ lực nghe

•

Hà Nội - 2005

Một số công nghệ đo kiểm chất lương

thoại

Đo kiểm độ trễ: trễ không ảnh hưởng tới âm thanh của một cuộc đàm thoại mà ảnh hưởng tới nhịp điệu và

cảm nhận của cuộc đàm thoại

• Acoustic PING: sử dụng một âm thanh kiểm tra cực

ngắn đựoc truyền dẫn từ đầu cuối này tới đầu cuối kia và

đo khoảng thời gian này

• MLS tương quan chéo tiêu chuẩn hoá đem lại giá trị trễ tính toán chính xác hơn nhiều bằng cách sử dụng tín hiệu

đo kiểm với âm thanh gần giống với nhiễu trắng

Đo kiểm tiếng vọng: phải xác định được đặc tính của cường độ tiếng vọng, trễ tiếng vọng và các bộ huỷ

tiếng vọng giải quyết tiếng vọng có tốt không

• Xác định đặc tính tiếng vọng: giúp chọn lựa các bộ huỷ tiếng vọng và thiết kế lại mạng truy nhập

• Sự khó chịu trong cảm nhận gây ra bởi tiếng vọng dùng để xác nhận ảnh hưởng của tiếng vọng về chất lượng thoại trong mạng VoIP

• Các bộ huỷ tiếng vọng: dùng để khắc phục và xử lý các hiện tư ợng trên

Hà Nội - 2005

Chương IV: Đánh giá QoS trong mạng

VoIP bằng mô hình E

Mô hình E được ITU-T phê chuẩn thành thành

khuyến nghị G.107 sử dụng trong việc lập kế hoạch truyền dẫn Nguyên tắc cơ bản của mô hình E dựa

trên một cấu hình tham khảo về kết nối điện thoại từ

đầu cuối đến đầu cuối

Cấu hình tham khảo của mô hình E

Hà Nội - 2005

Chương IV: Đánh giá QoS trong mạng

VoIP bằng mô hình E

Mô hình E đánh giá chất lượng truyền dẫn bằng tham số

R Giá trị R được tính theo công thức sau:

Kết quả đánh giá chất lượng truyền dẫn

theo mô hình E

Tham số đầu ra R nằm trong dải từ 0 đến 100

Chỳ ý: Với giỏ trị R nhỏ hơn 50 khụng được khuyến nghị

Mối quan hệ giữa R và chất lượng truyền dẫn thoại

Hà Nội - 2005

Một số phương pháp cải thiện QoS

• Quyền ưu tiên IP

• Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

Hà Nội - 2005