Một số giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trong voip

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục Mục lục Thuật ngữ viết tắt v Lời nói đầu .1 Chơng I Tổng quan mạng IP công nghệ VoIP 1.1 Kiến tróc TCP/IP .3 1.1.1 Đóng gói liệu .4 1.1.2 Địa IP 1.1.3 Bộ định tuyÕn IP 1.1.4 Giao thøc trun t¶i tin cËy TCP .7 1.1.5 Giao thức truyền tải không tin cậy UDP .10 1.2 Giíi thiƯu chung vỊ c«ng nghÖ VoIP 12 1.3 Cấu hình mạng điện thoại IP 13 1.3.1 ThiÕt bÞ ®Çu cuèi 14 1.3.2 M¹ng truy nhËp IP 15 1.3.3 Gatekeeper 15 1.3.4 Gateway 16 1.4 C¸c øng dơng cđa VoIP 19 1.4.1 Dịch vụ thoại qua Internet .19 1.4.2 Thoại thông minh 19 1.4.3 DÞch vơ tÝnh cíc cho bÞ gäi 19 1.4.4 DÞch vơ Callback Web 20 1.4.5 DÞch vơ fax qua IP 20 1.4.6 DÞch vơ Call center 21 1.5 Các loại hình dịch vụ thoại qua IP 21 1.5.1 M¸y điện thoại tới máy điện thoại 21 1.5.2 Máy tính tới máy điện tho¹i 21 1.5.3 M¸y tÝnh tíi m¸y tÝnh 22 1.6 Đánh số, chuyển đổi địa định tuyến 23 1.7 Đặc điểm VoIP 25 1.7.1 Các u điểm VoIP .25 1.7.2 Các nhợc điểm cña VoIP .26 KÕt luËn ch¬ng I 27 Ch¬ng ii Các kỹ thuật giao thức hỗ trợ truyền tín hiƯu tho¹i qua m¹ng IP 28 2.1 Giao thøc thêi gian thùc RTP 28 2.1.1 Giao thøc dßng thêi gian thùc RTSP( Real Time Stream Protocol ) .30 2.1.2 Giao thøc ®iỊu khiĨn thêi gian thùc RTCP 31 2.1.3 Các định dạng payload 32 2.1.4 Giao thức giữ trớc tài nguyên RSVP 33 2.2 ChuÈn H323 34 2.2.1 Chång giao thøc H.323 34 2.2.2 Chuyển đổi địa 35 2.2.2.1 Địa mạng 35 Đỗ Nh Toản - D2001VT i Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục 2.2.2.2 Định danh điểm truy nhập dịch vụ giao vận TSAP .36 2.2.2.3 Địa 36 2.2.3 C¸c kênh điều khiển 36 2.2.3.1 Kªnh RAS 36 2.2.3.2 Kênh báo hiÖu 39 2.2.3.3 Kênh điều khiển 40 2.2.4 C¸c thđ tơc b¸o hiÖu 41 2.2.4.1 Bíc - ThiÕt lËp cuéc gäi .41 2.2.4.2 Bíc - Thiết lập kênh điều khiển 42 2.2.4.3 Bíc - ThiÕt lËp kªnh trun th«ng .42 2.2.4.4 Bíc - DÞch vơ cc gäi 43 2.2.4.5 Bíc - KÕt thóc cuéc gäi .44 2.3 Giao thức khởi đầu phiên SIP 45 2.3.1 Giíi thiƯu chung vÒ giao thøc SIP 45 2.3.2 Cơ chế hoạt động giao thøc SIP 46 2.3.3 B¶n tin SIP .49 2.3.3.1 Các tin yêu cÇu (Request) 49 2.3.3.2 Các tin trả lời (Respond) 50 2.3.4 Héi tho¹i (Dialog) 50 2.3.4.1 T¹o mét Dialog .51 2.3.4.2 Xử lý tin Dialog .51 2.3.4.3 KÕt thóc mét Dialog .52 2.3.5 Các chức SIP 52 2.3.5.1 Đăng ký (Registration) 52 2.3.5.2 Truy vấn khả (Querying for Capabilities) 53 2.3.5.3 Khởi tạo phiên (Initiating a Session) .54 2.3.5.4 HiƯu chØnh phiªn (Modifying an existing Session) .55 2.3.5.5 Gi¶i phãng phiªn (Terminating a Session) 57 KÕt luËn ch¬ng II 58 Chơng III Đánh giá chất lợng dịch vụ VoIP 60 3.1 Các yếu tố ảnh hởng tới chất lợng dịch vơ VoIP 60 3.1.1 TrƠ 60 3.1.2 Jitter .64 3.1.3 MÊt gãi tin 65 3.2 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ 66 3.2.1 NÐn tÝn hiƯu tho¹i 67 3.2.1.1 Nguyªn lý chung cđa bé m· ho¸ CELP 68 3.2.1.2 Nguyên lý mà hoá CS-ACELP .69 3.2.1.3 ChuÈn nÐn G.729A .69 3.2.1.4 ChuÈn nÐn G.729B 70 3.2.1.5 ChuÈn nÐn G.723.1 72 3.2.1.6 ChuÈn nÐn GSM 06.10 74 3.2.2 Các chế điều khiển chất lợng dịch vụ bên phần tử mạng 75 3.2.2.1 Các thuật toán xếp hàng 75 3.2.2.2 Định hình lu lợng 77 Đỗ Nh Toản - D2001VT ii Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục 3.2.2.3 Các chế tăng hiệu đờng truyền 77 3.2.3 B¸o hiƯu phơc vơ điều khiển chất lợng dịch vụ 77 3.3 Các phơng pháp đo thử 78 3.3.1 §o chất lợng thoại IP .78 3.3.1.1 Phơng pháp "Điểm đánh giá trung b×nh (MOS-Mean Opinion Score) 78 3.3.1.2 Đo chất lợng tiếng nói theo cảm nhận (PSQM) 79 3.3.1.3 Các đặc tính truyền dẫn Mô hình-E (E-Model) 80 3.3.1.4 Các phép đo chất lợng tiếng nói khác 81 3.3.1.5 Phép đo chất lợng thoại nên đợc sử dụng 81 3.3.2 §o thö VoIP 82 3.3.2.1 Phân tích mạng VoIP 82 3.3.2.2 Phân tích thoại đầu cuối tới đầu cuối 82 3.3.2.3 Đo thử mức căng thẳng b¸o hiƯu 84 KÕt luËn ch¬ng III 85 Ch¬ng IV Mét sè kỹ thuật nâng cao chất lợng dịch vụ VoIP 86 4.1 ChØnh söa d÷ liƯu phÝa ngêi gưi (Sender-Based Repair) 86 4.1.1 Sửa lỗi trớc (Forward Error Correction) 87 4.1.1.1 FEC ®éc lËp víi m«i trêng (Media-independent FEC) 87 4.1.1.2 FEC phụ thuộc vào môi trờng (Media-specific FEC) 88 4.1.1.3 Điều khiển tắc nghẽn (Congestion Control) 89 4.1.2 §an xen (Interleaving) 90 4.1.3 Sự phát lại gãi tin (Retransmission) 91 4.2 Các kỹ thuật sửa lỗi phía ngời nhận (Receiver-based repair) 92 4.2.1 Sửa lỗi së chÌn gãi (Insertion-Based Repair) .93 4.2.1.1 Sự thay khoảng lặng (Silence Substitution) 93 4.2.1.2 Chèn tạp âm (Noise Substitution) 93 4.2.1.3 LỈp (Repetition) 94 4.2.2 Sửa lỗi phơng pháp nội suy (Interpolation-Based Repair) 94 4.2.3 Sửa lỗi cách tái tạo (Regeneration-Based Repair) 94 4.2.3.1 Nội suy trạng thái truyền dẫn (Interpolation of Transmitted State).94 4.2.3.2 Phục hồi sở mô hình (Model-Based Recovery) 94 Kết luận chơng IV 96 KÕt luËn chung 97 Tµi liƯu tham kh¶o 98 Đỗ Nh Toản - D2001VT iii Đồ án tốt nghiệp Đại học Đỗ Nh Toản - D2001VT Mục lục iv Đồ án tốt nghiệp Đại học Đỗ Nh Toản - D2001VT Mục lục v Đồ án tốt nghiệp Đại học Đỗ Nh Toản - D2001VT Mục lục vi Đồ án tốt nghiệp Đại học Đỗ Nh Toản - D2001VT Thuật ngữ viết tắt viii Đồ án tốt nghiệp Đại học IRQ IRR ISDN ISP ITU-T IWF Kbps LAN LCF PL LPC LRJ LRQ Mbps MC MCU MOS MP MPE MP-MLQ MTU NGN OSI OSPF PC PCM PPP PQ PSH PSTN PSVQ QoS RAS RCF RIP RRJ RRQ RTCP RTP SDP SGCP SIP SMTP SS7 STM SYN TCP TELNET TSAP UAC Information ReQuest Information Request Respond integrated Service Digital Network Internet Service Provider International telecommunication Union - telecommunication Standardization Inter Working Function Kilobit per second Local Area Network Location ConFirm Line Predictor Line Predict Coder Location ReJect Location ReQuest Megabit per second Multipoint Controller Multipoint Control Unit Mean Opinion Score Multipoint Processor MultiPulse Excite Multipulse Maximum Likelihood Quantization Maximum Transfer Unit Next Generation Network Open System Interconnection Open Shortest Path First Personal Computer Pulse Code Modulation Point to Point Protocol Priority Queuing PuSH Public Switching Telephone Network Predictive Split Vector Quantizer Quality of Service Register Admission Status Registration ConFirm Routing Information Protocol Registration ReJect Registration ReQuest Real Time Control Protocol Real Time Protocol Session Description Protocol Simple Gateway Control Protocol Session Initiation Protocol Simple Mail Transfer Protocol Signalling System No.7 Synchronous Tranfer Mode SYNchronuos bit Transmission Control Protocol TELNET Transport layer Service Access Point User Agent Client Đỗ Nh Toản - D2001VT Thuật ngữ viết tắt Yêu cầu thông tin Đáp ứng yêu cầu thông tin Mạng số đa dịch vụ Nhà cung cấp dịch vụ Internet Hiệp hội viễn thông quốc tế Chức liên mạng Kilô bít giây Mạng nội hạt Xác định định vị Bộ lọc dự đoán tuyến tính Bộ mà hoá dự báo tuyến tính Từ chối yêu cầu định vị Yêu cầu định vị Mêga bít giây Bé ®iỊu khiĨn ®a ®iĨm Khèi ®iỊu khiĨn ®a ®iĨm Điểm đánh giá trung bình Bộ xử lý đa điểm Bộ kích thích đa xung Lợng tử hoá cực đại đa xung Kích thớc tối đa đơn vị truyền tải Mạng hệ sau Mô hình kết nối hệ thống mở Mở đờng ngắn Máy tính cá nhân Điều chế xung mà Giao thức điểm tới điểm Xếp hàng theo mức u tiên Bít PUSH Mạng điện thoại công cộng Lợng tử hoá vectơ phân chia dự báo Chất lợng dịch vụ Kênh đăng ký, đăng nhập, trạng thái Xác nhận đăng ký Giao thức thông tin định tuyến Từ chối đăng ký Yêu cầu đăng ký Giao thức điều khiển thời gian thực Giao thức thời gian thực Giao thức miêu tả phiên Giao thức điều khiển gateway Giao thức khởi đầu phiên Giao thức truyền tải mail Hệ thống báo hiệu số Chế độ truyền tải đồng Bít đồng Giao thức điều khiển truyền tải Giao thức truy nhập từ xa Điểm truy nhập dịch vụ lớp truyền tải Tác nhân khách v Đồ án tốt nghiệp Đại häc UAS UCF UDP URJ URQ VAD VPN VoIP WFQ User Agent Sever unregistered ConFirm User Datagram Protocol unregistered ReJect unregistered ReQuest Voice Activity Detector Virtual Private Network Voice over Internet Protocol Weighted Fair Queuing Đỗ Nh Toản - D2001VT Thuật ngữ viết tắt Tác nhân chủ Xác nhận yêu cầu không đăng ký Giao thức gói tin ngời dùng Từ chối yêu cầu không đăng ký Yêu cầu không đăng ký Bộ dò hoạt động thoại Mạng riêng ảo Thoại truyền qua giao thức Internet Xếp hàng theo công trọng số vi Đồ án tốt nghiệp Đại học Đỗ Nh Toản - D2001VT Thuật ngữ viết tắt vii