Trần Văn Cúc .Mọi thông tin và số liệu tham khảo đều được trích dẫn dầy đủ nguồn và sử dụng đúng luật bản quyền quy định.Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình.Hà
Giới thiệu
VoIP (Voice over Internet Protocol) là công nghệ cho phép truyền tải giọng nói qua mạng thông tin bằng cách sử dụng giao thức TCP/IP Công nghệ này sử dụng các gói dữ liệu IP trên mạng LAN, WAN và Internet, trong đó thông tin âm thanh được mã hóa để đảm bảo chất lượng cuộc gọi.
Công nghệ chuyển mạch gói đang thay thế công nghệ truyền thoại cũ bằng cách nén nhiều kênh thoại trên một đường truyền tín hiệu qua mạng Internet, giúp giảm chi phí Để thực hiện điều này, điện thoại IP, thường tích hợp các giao thức báo hiệu như SIP hoặc H.323, kết nối với tổng đài IP (IP PBX) của doanh nghiệp hoặc nhà cung cấp dịch vụ Điện thoại IP có thể là điện thoại thông thường kết nối qua cáp Ethernet hoặc phần mềm thoại (soft-phone) cài trên máy tính.
Phân tích hiện trạng
Trong thập kỷ qua, công nghệ thông tin đã phát triển mạnh mẽ, dẫn đến sự ứng dụng rộng rãi của VoIP, đặc biệt tại Mỹ và Châu Âu, nơi doanh nghiệp vừa và nhỏ sử dụng dịch vụ này Tính đến tháng 2 năm 2009, có khoảng 7.3 triệu người Pháp và 10.52 triệu người Mỹ sử dụng VoIP Tại Việt Nam, VoIP chỉ mới phát triển trong 3 năm gần đây, chủ yếu phục vụ các gia đình có người thân ở nước ngoài, với mức giá cước rất rẻ, từ 300-1000 VND/phút Các nhà cung cấp dịch vụ VoIP tại Việt Nam bao gồm OCI, Datalink, và Netnam, tuy nhiên, dịch vụ này chỉ cho phép gọi đi mà không hỗ trợ gọi về Từ tháng 1 năm 2009, công ty FPT đã trở thành nhà cung cấp dịch vụ VoIP đầu tiên tại Việt Nam.
Người dân sử dụng đường truyền Internet của FPT sẽ được cung cấp miễn phí các đầu số VOIP 730xxxx Trong thời gian tới, thị trường VOIP tại Việt Nam sẽ có thêm nhà cung cấp dịch vụ từ VTC và CMCtelecom Theo các nhà phân tích thị trường viễn thông, trong 2-3 năm tới, số thuê bao VOIP của Việt Nam dự kiến sẽ đạt 1 triệu.
Ưu và nhược điểm
Với khả năng sử dụng hiệu quả và tiết kiệm độ rộng băng tần,VoIP có nhiều ưu điểm so với PSTN như sau:
- Giảm cước dịch v ụ điện thoại đường dài.
- Nhiều cuộc gọi hơn, giảm độ ộng băng thông cho mỗ r i kết nối
- H tr ỗ ợthêm nhiều dịch vụ ổ b sung khác và giúp triển khai các dịch vụ ớ m i nhanh chóng, d dàng, tễ ự động d ch vị ụ…
Giao thức IP được sử dụng hiệu quả nhờ tính mở và khả năng cung cấp thiết bị từ nhiều nhà sản xuất với giá cạnh tranh, dẫn đến sự phổ biến rộng rãi Dịch vụ VoIP mang lại lợi ích lớn cho khách hàng với mức cước thấp hơn nhiều so với thoại truyền thống, nhờ vào việc sử dụng băng thông tối ưu Trong khi thoại truyền thống sử dụng băng thông cố định 64kb/s qua kỹ thuật số hóa PCM theo chuẩn G.711, VoIP chỉ cần 8kb/s với chuẩn G.729 hoặc 5.3-6.3kb/s với G.723 Hơn nữa, VoIP còn tận dụng khoảng lặng trong cuộc gọi, cho phép tiết kiệm băng thông hơn nữa để truyền tải thông tin khác, tạo nên một ưu điểm vượt trội so với mạng điện thoại chuyển mạch kênh truyền thống.
19 truyền dẫn cần thiết cho một cuộc gọi PSTN có thể sử dụng cho 4 6 thậm chí 8 cuộc - gọi VoIP với chất lượng cao.
Nhược điểm lớn nhất của điện thoại qua mạng IP là chất lượng dịch vụ kém Các mạng số liệu không được thiết kế để truyền thoại thời gian thực, dẫn đến chất lượng cuộc gọi thấp khi thực hiện truyền thoại qua mạng này.
Trong mạng truyền thông, có 20 yếu tố không thể xác định trước, chủ yếu do sự trễ trong gói tin và khả năng mất mát thông tin Một yếu tố khác ảnh hưởng đến chất lượng thoại là kỹ thuật nén nhằm tiết kiệm băng thông; khi dung lượng nén càng thấp, kỹ thuật nén càng phức tạp, dẫn đến chất lượng không cao và thời gian xử lý kéo dài, gây ra sự trễ.
Một nhược điểm của điện thoại IP là vấn đề tiếng vọng Trong mạng thoại truyền thống, độ trễ thấp giúp giảm thiểu tiếng vọng, nhưng trong mạng IP, độ trễ lớn hơn khiến tiếng vọng ảnh hưởng đến chất lượng cuộc gọi Do đó, việc xử lý tiếng vọng là điều cần thiết để cải thiện trải nghiệm sử dụng điện thoại IP.
Mô hình phân lớp chức năng
Về mặt chức năng, công nghệ VoIP có thể được chia làm 3 lớp:
1.4.1 Lớp cơ sở ạ ầ h t ng m ng gói ạ
Thực hiện chức năng truyền tải lưu lượng thoại Trong VoIP, cơ sở hạ tầng là các mạng VoIP Giao thức truyền tải thời gian thực RTP (Realtime Transport
Giao thức RTP kết hợp với UDP và IP để truyền tải thông tin thoại qua mạng IP RTP hoạt động trên nền tảng UDP, trong khi UDP lại dựa trên IP, tạo thành cơ chế truyền tải RTP/UDP/IP trong hệ thống VoIP.
Lớp ứng dụng dịch vụ
Lớp điều khiển cuộc gọi
Lớp cơ sở hạ tầng mạng
Giao diện mở và tuân theo chuẩn
Giao diện mở và tuân theo chuẩn
Hình 1.1 Mô hình phân lớp chức năng VoIP
1.4.2 Lớp điều khiển cuộc gọi
Trong VoIP, chức năng báo hiệu và định hướng cuộc gọi được thực hiện thông qua sự phân tách giữa mặt phẳng báo hiệu và truyền tải Mặc dù PSTN sử dụng báo hiệu kênh chung SS7, VoIP lại có nhiều chuẩn báo hiệu đồng thời như H323, SIP và SGCP/MGCP Các giao thức này có khả năng hoạt động cùng nhau, giúp đáp ứng những nhu cầu cụ thể của mạng.
Các thành phần mạng VoIP
Chuyển đổi khuôn dạng thông tin là quá trình chuyển từ dạng thông tin ghép kênh theo thời gian (TDM) trong mạng chuyển mạch kênh sang dạng gói trong mạng IP và ngược lại Việc này giúp tối ưu hóa việc truyền tải dữ liệu, nâng cao hiệu suất mạng và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về băng thông trong các ứng dụng hiện đại.
Thực hiện các quá trình xử lý cần thiết như: Nén tín hiệu thoại (voice compess), nén khoảng lặng (silence suppression), triệt tiếng vọng (echo cancellation)
Cung cấp nhiều giao diện vật lý cần thiết cho kết nối, bao gồm giao diện với mạng chuyển mạch kênh như E1/T1 và PRI ISDN, cũng như giao diện với mạng IP như Ethernet, Fast Ethernet và Frame Relay.
Phục vụ báo hiệu giữa các đầu cuối trong mạng chuyển mạch kênh và mạng IP là quá trình đóng gói lại các thông điệp SS7 thành các gói thích hợp.
22 mạng IP, lọc các dòng lưu lượng không phù hợp Thành phần này kết hợp hoạt động của mạng IP và mạng báo hiệu SS7
Signalling Gateway có thể là một thiết bị độc lập hoặc được tích hợp với Media Gateway vào một Gateway duy nhất (ví dụ H323 Gateway).
1.5.3 Call Control Center (Trung Tâm Điều Khiển Cuộc Gọi)
Hướng dẫn Media Gateway cách thiết lập, xử lý và kết thúc dòng thông tin media (thông tin thời gian thực) phục vụ cho cuộc gọi
Xử lý thông tin báo hiệu, theo dõi trạng thái của tất cả các dòng media đang truyền trong hệ thống
Thực hiện nhiều dịch vụ của hệ thống: tính cước, tạo ra các bản ghi lưu trữ, các chức năng quản lý, quản lý cuộc gọi
Bao gồm các thiết bị đầu cuối PSTN (máy điện thoại, máy Fax), tổng đài PSTN PBX; thiết bị trong mạng IP (IP phone, IP PBX)
Dung lượng của các Gateway thay đổi theo ứng dụng cụ thể, từ những Gateway nhỏ phục vụ văn phòng công ty đến các Gateway công cộng với dung lượng lớn, phục vụ cho cuộc gọi tới từng gia đình.
Chương 1 đã tổng quan về mạng VoIP, bao gồm tình hình hiện tại, những ưu điểm và nhược điểm của công nghệ này Ngoài ra, chương cũng trình bày mô hình phân lớp chức năng cùng các thành phần của mạng VoIP, nhằm giúp người đọc nắm rõ hơn nội dung các chương tiếp theo.
CHƯƠNG 2 : GIAO TH Ứ C IP VÀ GI Ả I PHÁP TRUY N THO Ề Ạ I
2.1.1 Khái quát v giao th c IPề ứ
Giao thức IP là một thành phần quan trọng trong tầng mạng của mô hình OSI và chồng giao thức TCP/IP, được sử dụng trong mạng máy tính Đây là một giao thức không tin cậy và không liên kết, cho phép truyền tải dữ liệu TCP, UDP, ICMP và IGMP dưới dạng các đơn vị dữ liệu gọi là datagram Giao thức IP đảm nhiệm việc định tuyến các datagram đến đích, xác định địa chỉ gửi đi và lựa chọn tuyến đường thay thế khi gặp sự cố.
Gói IP không đảm bảo rằng dữ liệu sẽ đến đích thành công, vì có thể xảy ra tình trạng trễ, không được định tuyến hoặc hỏng trong quá trình chia và tái hợp IP không có cơ chế điều khiển luồng hay đảm bảo tin cậy, chỉ kiểm tra thông tin trong phần header Việc kiểm tra và điều khiển luồng thuộc về các tầng khác trong mô hình hệ thống, trong khi IP chỉ có khả năng gửi các bản tin báo lỗi Hơn nữa, IP là không liên kết, có nghĩa là nó không quan tâm đến các node mà datagram đi qua, dẫn đến việc các gói được truyền độc lập và không theo thứ tự Khi một nguồn gửi hai gói tin liên tiếp tới cùng một đích, mỗi gói được định tuyến độc lập và có thể đến đích theo thứ tự khác nhau.
2.1.2 Đánh địa ch ỉtrong IP
Địa chỉ IP là một chuỗi 32 bit được cấp phát bởi Trung tâm Thông tin Mạng (Network Information Center) Việc gán địa chỉ này giúp các thiết bị trên toàn mạng có thể giao tiếp và trao đổi thông tin một cách chính xác.
Địa chỉ IP bao gồm hai phần chính: phần mạng (network) và phần trạm (host) Tuy nhiên, việc chỉ phân chia thành hai phần có thể dẫn đến không gian địa chỉ của một mạng trong một số lớp, như lớp A, trở nên rất lớn.
Mạng con được hình thành bằng cách sử dụng một số bit từ phần host để tạo ra các nhận dạng riêng biệt Điều này giúp chia không gian địa chỉ của một mạng thành các mạng con, thuận tiện cho việc quản lý và định tuyến.
Địa chỉ IP được cấu trúc thành ba phần chính: phần mạng (network), phần phân đoạn (subnet), và phần máy chủ (host) Kiến trúc đánh địa chỉ của Internet được chia thành năm lớp, bao gồm A, B, C, D và E Trong đó, lớp E, bắt đầu từ 11110, được dự kiến dành cho các ứng dụng trong tương lai.
Lớp A được bắt đầu bởi bit 0, 8 bit đầu tiên được dùng để nhận dạng network, 24 bit còn lại được dùng để nhận dạng host ( các giao diện trong mạng)
Trong lớp A, có 2^7 (128) mạng, mỗi mạng chứa 2^24 (16.777.216) host Khi áp dụng khái niệm mạng con, một mạng lớp A có thể được chia thành các mạng con với không gian địa chỉ nhỏ hơn Không gian địa chỉ của lớp A bắt đầu từ 1.0.0.0 đến 127.255.255.255.
Lớp B sử dụng 10 bit đầu tiên cho phần mạng, trong khi 16 bit còn lại được dành cho phần host và được chia thành các mạng con.
B sẽ có 2 P 14 P mạng và trong mỗi mạng sẽ có 2 P 14 P trạm Vậy không gian địa chỉ của lớp
Lớp C được bắt đầu từ 110, trong đó 24 bit đầu tiên được dùng cho phần network, 8 bit còn lại được dùng cho phần host Không gian địa chỉ lớp 192.0.0.0 đến 223.255.255.255
Lớp D bắt đầu từ 1110 và được sử dụng cho các thông tin đa điểm (multicast) Không gian địa chỉ 224.0.0.0 đến 239.255.255
Trong quá trình sử dụng, các địa chỉ toàn bit 1 hoặc toàn bit 0 thường không được sử dụng, vì chúng chỉ phục vụ cho các mục đích đặc biệt Một vấn đề quan trọng liên quan đến việc phân địa chỉ là cách cấp phát địa chỉ một cách hợp lý.
2.1.3 C u trúc gói tin Iấ P (Datagram) Định dạng gói tin của IPv4 ( internet Protocol verion 4 ) như sau
16 bit identifier Flags 13-bit Fragmentation offset Time to live Upper Layer
Hình 2 1 Định dạng gói tin IPv4
Các trường có ý nghĩa như sau:
Phiên bản 4 bit trong trường này xác định phiên bản của giao thức IP mà Datagram đang sử dụng Hiện tại, giá trị này là 4, nhưng trong tương lai có thể sẽ chuyển sang giá trị 6.
Giao thức IP
2.1.1 Khái quát v giao th c IPề ứ
Giao thức IP là giao thức tầng mạng trong mô hình OSI và TCP/IP, được sử dụng trong mạng máy tính Đây là một giao thức không tin cậy và không liên kết, nơi tất cả dữ liệu như TCP, UDP, ICMP và IGMP được truyền dưới dạng datagram IP có nhiệm vụ định tuyến các datagram đến đích, xác định địa chỉ gửi đi và lựa chọn tuyến đường khác khi gặp sự cố.
Gói IP không đảm bảo đến đích thành công, có thể bị trễ, không được định tuyến hoặc hỏng trong quá trình chia và tái hợp IP thiếu cơ chế điều khiển luồng và độ tin cậy, chỉ kiểm tra thông tin trong header mà không có trường kiểm tra trong gói tin Việc kiểm tra và điều khiển luồng được thực hiện bởi các tầng khác trong mô hình hệ thống, trong khi IP chỉ có cơ chế báo lỗi thông qua các bản tin báo lỗi Bên cạnh đó, IP là không liên kết, nghĩa là nó không quan tâm đến các node mà datagram đi qua, dẫn đến việc các gói tin được truyền độc lập và có thể đến đích không theo thứ tự.
2.1.2 Đánh địa ch ỉtrong IP
Địa chỉ IP gồm 32 bit và được cấp phát bởi Trung tâm Thông tin Mạng (Network Information Center) Việc gán địa chỉ này giúp các máy tính trên toàn mạng có thể trao đổi thông tin một cách chính xác và hiệu quả.
Địa chỉ IP bao gồm hai phần chính: phần mạng (network) và phần trạm (host) Tuy nhiên, việc chỉ phân chia thành hai phần có thể dẫn đến không gian địa chỉ của một mạng trong một số lớp, như lớp A, trở nên rất lớn.
Mạng con được hình thành bằng cách sử dụng một số bit từ phần host để tạo ra các nhận dạng riêng biệt Điều này giúp chia không gian địa chỉ của một mạng thành các mạng con, từ đó thuận tiện hơn cho việc quản lý và định tuyến.
Địa chỉ IP được chia thành ba phần chính: phần mạng, phần subnet và phần host Kiến trúc địa chỉ của Internet bao gồm năm lớp, được đánh dấu là A, B, C, D và E, trong đó lớp E bắt đầu từ 11110 và được dành cho các ứng dụng trong tương lai.
Lớp A được bắt đầu bởi bit 0, 8 bit đầu tiên được dùng để nhận dạng network, 24 bit còn lại được dùng để nhận dạng host ( các giao diện trong mạng)
Trong lớp A, có 2^7 mạng, mỗi mạng chứa 2^24 host Khi áp dụng khái niệm mạng con, một mạng lớp A có thể được chia thành các mạng con với không gian địa chỉ nhỏ hơn Không gian địa chỉ của lớp A bắt đầu từ 1.0.0.0 đến 127.255.255.255.
Lớp B sử dụng 10 bit đầu tiên để xác định phần mạng, trong khi 16 bit còn lại được phân bổ cho phần host, cho phép chia nhỏ thành các mạng con.
B sẽ có 2 P 14 P mạng và trong mỗi mạng sẽ có 2 P 14 P trạm Vậy không gian địa chỉ của lớp
Lớp C được bắt đầu từ 110, trong đó 24 bit đầu tiên được dùng cho phần network, 8 bit còn lại được dùng cho phần host Không gian địa chỉ lớp 192.0.0.0 đến 223.255.255.255
Lớp D bắt đầu từ 1110 và được sử dụng cho các thông tin đa điểm (multicast) Không gian địa chỉ 224.0.0.0 đến 239.255.255
Trong quá trình sử dụng, địa chỉ với toàn bộ bit 1 hoặc toàn bộ bit 0 không được sử dụng, mà chỉ phục vụ cho các mục đích đặc biệt Một vấn đề quan trọng liên quan đến việc phân địa chỉ là cách cấp phát địa chỉ một cách hợp lý.
2.1.3 C u trúc gói tin Iấ P (Datagram) Định dạng gói tin của IPv4 ( internet Protocol verion 4 ) như sau
16 bit identifier Flags 13-bit Fragmentation offset Time to live Upper Layer
Hình 2 1 Định dạng gói tin IPv4
Các trường có ý nghĩa như sau:
Phiên bản 4 bit trong trường này xác định phiên bản của giao thức IP mà Datagram đang sử dụng Hiện tại, giá trị này là 4, nhưng trong tương lai có thể sẽ chuyển sang giá trị 6.
Trường option trong cấu trúc Datagram rất quan trọng để xác định vị trí bắt đầu của dữ liệu Trường này có độ dài 4 bit, cho phép chỉ ra tối đa 20 byte cho phần header.
Trường loại dịch vụ (TOS) cho phép nhiều ứng dụng chạy trên cùng một địa chỉ IP, với mỗi ứng dụng được phân biệt bởi giá trị của TOS Điều này không chỉ giúp phân loại các ứng dụng mà còn cho phép các cơ chế điều khiển luồng xác định mức ưu tiên cho từng loại dịch vụ, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ tổng thể.
Độ dài datagram là thông số cho biết kích thước tổng thể của gói IP tính bằng byte Với độ dài 16 bits, gói tin có thể đạt độ dài tối đa lý thuyết.
65535 bytes Tuy nhiên, độ dài của gói hiếm khi dài hơn 1500 bytes và thường có khích thước là 576bytes.
+> identifier, Flags,Fragmentation offset: Giúp cho quá trình phân hợp và nhận dạng các phân mảnh của dữ liệu
+> Time to live: Trường này quy định số router mà gói được phép đi qua Điều này tránh cho gói tin bị lặp mãi mãi trong mạng.
Trường Protocol trong gói tin IP chỉ được xem xét khi gói tin đến đích, cho biết giao thức nào ở lớp transport sẽ được sử dụng Điều này cho phép nhiều giao thức ở lớp trên hoạt động đồng thời trên giao thức IP.
Header checksum là trường được router sử dụng để phát hiện lỗi trong các bit của header gói tin Khi router phát hiện lỗi, nó sẽ loại bỏ gói tin đó mà không thực hiện sửa chữa.
IPv6
Với sự phát triển mạnh mẽ của Internet, số lượng địa chỉ IP đang trở nên khan hiếm IPv4, sử dụng giá trị 32 bit, chỉ cung cấp một lượng địa chỉ IP lý thuyết hạn chế Tuy nhiên, do việc chia nhỏ thành nhiều lớp và cách thức đánh địa chỉ chỉ thực hiện ở từng lớp, thực tế có rất nhiều địa chỉ không thể sử dụng được Tình trạng thiếu hụt này là một trong những nguyên nhân quan trọng dẫn đến sự ra đời của IPv6.
Một lý do quan trọng là cần nâng cao chất lượng dịch vụ (QoS) và đảm bảo an toàn mạng Việc tái thiết kế giao thức giúp giảm thiểu thời gian xử lý và băng thông Cuối cùng, do dung lượng bảng định tuyến của các router ngày càng lớn, cần thiết phải giảm kích thước của chúng để tối ưu hóa hiệu suất.
IPv6 là tập hợp những đặc tả về nâng cấp IPv4 và được IETF soạn thảo. Khuôn dạng của IPv6 Header được miêu tả dưới đây:
Tiêu đề của IPv6 bao gồm số phiên bản, cho phép xác định phiên bản của giao thức Điều này đảm bảo rằng cả IPv4 và IPv6 có thể đồng thời tồn tại và hoạt động hiệu quả trong hệ thống mạng.
Traffic Class trong IPv6 tương tự như trường ToS trong IPv4, cho phép xác định loại gói tin và áp dụng các biện pháp xử lý phù hợp.
Flow Label là một trường thông tin dùng để nhận diện các luồng dữ liệu, bao gồm tập hợp các gói tin liên tiếp được gửi từ một trạm nguồn đến một hoặc nhiều trạm đích Người gửi có thể quản lý các gói tin trong quá trình truyền tải qua các router.
Version31T 31T Traffic Class Flow Label
Payload Length Next Header Hop Limit
Chiều dài Payload là số lượng byte dữ liệu bao gồm cả phần tiêu đề, với độ dài 16 bit Số byte dữ liệu tối đa cho một gói tin là 65.535, tuy nhiên, vẫn có khả năng tạo ra các gói tin lớn hơn giới hạn này.
Để xác định phần tiêu đề theo sau tiêu đề của IPv6, trước hết cần hiểu rằng nó có thể thuộc về các giao thức ở các tầng cao hơn hoặc là một trong những tiêu đề mở rộng mà IPv6 định nghĩa Những tiêu đề mở rộng này giúp đơn giản hóa tiêu đề của IPv6 so với IPv4, khi mà nhiều trường và chức năng trong tiêu đề của IPv4 được chuyển giao vào các tiêu đề mở rộng như phân đoạn (Fragment) và an toàn (security).
Hạn chế hop (Hop limit) là một thuật ngữ thay thế cho trường Time to Live (TTL) trong IPv4 Trường này có chức năng giới hạn thời gian tồn tại của các gói tin bằng cách giảm giá trị của nó đi 1 mỗi khi gói tin đi qua một trạm.
Source & Destination Address: có giá trị là 128 bits
2.2.2 Ưu điểm c a IPv6 so v i IPv4 ủ ớ
- Có một không gian địa chỉ lớn hơn (128 bits).
Phương thức định tuyến multicast có thể được mở rộng và cải tiến để phát triển phương thức mới anycast, cho phép gửi gói tin đến bất kỳ địa chỉ nào trong một nhóm.
Tiêu đề gói của IPv6 được thiết kế đơn giản hơn nhiều so với IPv4, với chỉ 8 trường so với ít nhất 12 trường của IPv4, giúp tăng tốc độ truyền tin Khả năng mở rộng của phần tiêu đề IPv6 cũng mang lại sự linh hoạt và mềm dẻo hơn so với chiều dài cố định của tiêu đề IPv4.
- Có thể truyền liên tiếp nhiều gói tin tạo thành các luồng thông tin Khả năng này rất có ích đối với các dịch vụ thời gian thực.
- Các chức năng nhận thực và bảo mật được cải tiến so với IPv4.
Giải pháp truyền thoại trên IP
Tín hiệu thoại sau khi được nén ở tốc độ thấp sẽ được đóng gói lại để truyền qua mạng chuyển mạch gói Có nhiều phương pháp đóng gói tín hiệu thoại cho mạng IP, trong đó bộ giao thức là một trong những phương pháp phổ biến nhất.
RTP/RTCP nhờ tính linh hoạt và khả năng giám sát trạng thái dòng thông tin một cách hiệuquả của nó.
Giao thức RTP (Realtime Transport Protocol) là giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng truyền dữ liệu thời gian thực như thoại và truyền hình tương tác RTP cung cấp các chức năng quan trọng như chỉ thị loại tải trọng, đánh số thứ tự gói tin và điền tem thời gian, giúp đảm bảo cơ chế đồng bộ khi phát lại tín hiệu tại bên thu.
Giao thức RTP thường chạy trên giao thức UDP để tận dụng các dịch vụ ghép kênh và kiểm tra tổng, tạo nên một phần chức năng của tầng giao vận Tuy nhiên, RTP cũng có thể hoạt động với các giao thức khác ở tầng giao vận và tầng mạng, miễn là chúng đáp ứng được các yêu cầu của RTP Giao thức này hỗ trợ truyền dữ liệu đến nhiều đích thông qua bản tin multicast, tùy thuộc vào khả năng của tầng mạng bên dưới.
RTP không cung cấp cơ chế đảm bảo phân phát kịp thời dữ liệu, mà dựa vào các dịch vụ của tầng thấp hơn Nó cũng không có cơ chế điều khiển luồng và chống tắc nghẽn trực tiếp Việc truyền các gói sai thứ tự vẫn có thể xảy ra, nhưng số thứ tự trong tiêu đề RTP cho phép bên nhận tái xây dựng thứ tự đúng các gói Bên cạnh RTP, giao thức RTCP (Realtime Transport Control Protocol) cung cấp dịch vụ giám sát chất lượng và thu thập thông tin về các bên tham gia phiên truyền RTP.
Một số ứng dụng và thử nghiệm thương mại đã được triển khai, bao gồm các ứng dụng truyền thoại, video và chẩn đoán tình trạng mạng Tuy nhiên, mạng IP hiện tại vẫn chưa đáp ứng đầy đủ yêu cầu của các dịch vụ thời gian thực Các dịch vụ sử dụng RTP, đặc biệt là truyền audio, cần băng thông cao, điều này có thể làm giảm chất lượng của các dịch vụ khác.
30 mạng Vì vậy những người triển khai phải chú ý đến giới hạn băng thông sử dụng của các ứng dụng trong mạng.
Giao thức truyền tải thời gian thực RTP
Để truyền các gói thoại trong VoIP, giao thức TCP là lựa chọn lý tưởng nhờ vào khả năng truyền tải dữ liệu tin cậy Quá trình này bao gồm ba bước chính: thiết lập kênh, truyền dữ liệu và xóa bỏ kênh Khi mạng đồng bộ hóa, TCP đảm bảo các gói dữ liệu đến đúng địa chỉ và theo thứ tự, rất phù hợp cho dịch vụ thoại Ngoài ra, TCP còn tích hợp cơ chế điều khiển lưu lượng và chống tắc nghẽn, giúp ngăn ngừa tình trạng quá tải mạng.
Mặc dù giao thức TCP mang lại tính tin cậy cao, nhưng nó cũng có một số nhược điểm Nhược điểm chính là việc TCP phải gửi lại các gói tin bị mất hoặc lỗi để đảm bảo dịch vụ hoạt động chính xác Quá trình này yêu cầu thời gian chờ để truyền lại các gói tin, dẫn đến việc tăng độ trễ đường truyền Thực tế cho thấy, việc chấp nhận một số gói tin bị mất hoặc lỗi có thể dễ dàng hơn so với việc phải chịu đựng thời gian trễ quá lớn.
Một nhược điểm của giao thức TCP là khi có gói tin bị lỗi hoặc mất, nó sẽ ảnh hưởng đến việc nhận các gói tin truyền tiếp theo do yêu cầu đảm bảo thứ tự Các dịch vụ truyền thông đều cần truyền gói thoại trong khoảng thời gian nhất định, vì vậy nếu một gói tin bị trễ, điều này sẽ tác động đến các gói tin khác, ngay cả khi chúng đã sẵn sàng để gửi đi.
Cơ chế điều khiển luồng và điều khiển tắc nghẽn của TCP tuy hữu ích nhưng ít hiệu quả cho các ứng dụng cụ thể như VoIP TCP có khả năng tự động giảm tốc độ truyền tin, dẫn đến tăng thời gian trễ, điều này gây bất lợi cho chất lượng dịch vụ Hơn nữa, tính phức tạp của TCP không phù hợp với yêu cầu của các dịch vụ VoIP, làm giảm hiệu suất tổng thể.
Khi cần gửi gói thoại đến nhiều người dùng cùng lúc, TCP gặp phải nhược điểm rõ rệt Mặc dù IP hỗ trợ việc gửi gói tin theo cơ chế multicast một cách hiệu quả, TCP lại không đáp ứng được yêu cầu này.
Việc gửi 31 gói tin đến nhiều địa chỉ cùng lúc yêu cầu sử dụng một tổ hợp các giao thức TCP liên kết với nhau, dẫn đến tình trạng lãng phí băng thông.
Khi giao thức TCP không khả dụng, giao thức UDP là một lựa chọn thay thế đơn giản và hiệu quả UDP không yêu cầu thời gian chờ để truyền lại các gói tin bị mất, cho phép truyền tải nhanh hơn Nó cũng tận dụng các tính năng như multicast của IP, giúp tiết kiệm băng thông trong quá trình truyền dữ liệu.
Mặc dù vậy, UDP vẫn tồn tại những nhược điểm là không cung cấp cơ chế điều khiển luồng và điều khiển tắc nghẽn để đồng bộ hóa.
Một giải pháp hiệu quả là cải tiến giao thức UDP bằng cách bổ sung thông tin về dữ liệu thoại, từ đó sử dụng UDP để phân phối tín hiệu thoại và thông tin điều khiển Kết quả là sự ra đời của giao thức RTP, được thiết kế để cung cấp dịch vụ phân phát dữ liệu đến đầu cuối với đặc tính thời gian thực, cho phép tương tác giữa audio và video Do đó, RTP cũng có thể được ứng dụng trong công nghệ VoIP.
Giao thức RTP được thiết kế để hỗ trợ cả phát đáp nhỏ (như cuộc gọi điện thoại 3 người) và đa phát đáp quảng bá, mang lại sự thuận tiện cho đa phát đáp (Multicast) Nó cung cấp dịch vụ cần thiết cho các phương thức truyền tải thời gian thực, bao gồm thoại và video, một cách độc lập với thiết bị RTP cho phép sử dụng nhiều bộ mã hóa và giải mã khác nhau, đồng thời bổ sung các trường thông tin tiêu đề và ngữ nghĩa để xác định mỗi phương thức mã hóa theo các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể.
Các bộ trộn và bộ chuyển đổi đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và tối ưu hóa băng thông trong các hệ thống truyền thông Bộ trộn cho phép nhiều người dùng kết nối và gửi dữ liệu qua một dòng phương thức truyền thông, đồng thời hạn chế băng thông vào nguồn gửi số liệu để đáp ứng nhu cầu hội thoại Trong khi đó, bộ chuyển đổi nhận một dòng phương thức truyền thông, chuyển đổi nó sang định dạng khác và gửi đi, giúp giảm băng thông yêu cầu mà không làm giảm tốc độ truyền dữ liệu.
32 bit của nguồn phát RTP Điều này cho phép các bên nhận kết nối theo một liên kết nhanh để vẫn đảm bảo chất lượng truyền thông cao
Chất lượng dịch vụ phản hồi qua RTCP cho phép bên nhận gửi thông tin về chất lượng đến tất cả thành viên trong nhóm Các nguồn phát RTP có thể sử dụng thông tin này để điều chỉnh tốc độ bit dữ liệu, trong khi các bên nhận khác xác định chất lượng dịch vụ ở mức cục bộ hoặc toàn mạng Thông tin này cũng giúp người ngoài quan sát đánh giá hiệu quả quản lý chất lượng dịch vụ.
Gói RTP bao gồm một tiêu đề RTP và phần dữ liệu cần gửi, được gọi là tải trọng Trong đó, 12 octets đầu tiên của tiêu đề là bắt buộc có trong mọi gói RTP, trong khi các octets còn lại thường được bộ trộn vào gói khi chuyển tiếp đến đích.
Hình 2 3 Cấu trúc tiêu đề cố định của RTP
RTP (Real-time Transport Protocol) được sử dụng kết hợp với UDP nhưng có thể hoạt động trên bất kỳ giao thức nào ở các tầng thấp hơn dựa trên gói Khi một trạm chủ muốn gửi gói tin, nó cần xác định phương thức truyền thông để tạo định dạng gói và thêm tiêu đề vào gói tin.
V (Version_2 bit): chỉ phiên bản của RTP (hiện nay là 2).
Kích thước gói
Mỗi gói tin thoại chứa một lượng dữ liệu nhỏ, do đó, việc mất gói tin không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng cuộc gọi Để giảm thời gian trễ, kích thước gói tin nên nhỏ để tín hiệu thoại được truyền tải nhanh chóng.
Khi một tín hiệu thoại được lấy mẫu với chu kỳ 1 giây, tín hiệu số sẽ được truyền qua giao thức RTP Điều này có nghĩa là sau mỗi 1 giây, ít nhất phần tiêu đề của RTP, UDP và IP sẽ được truyền qua một môi trường nào đó Tiêu đề RTP có kích thước tối thiểu 12 bytes, UDP là 8 bytes và IP là 20 bytes, dẫn
Khi chu kỳ lấy mẫu tăng, băng thông chiếm bởi phần tiêu đề giảm nhưng thời gian trễ lại tăng, do đó không nên chọn chu kỳ lấy mẫu quá lớn Mặt khác, việc tăng chu kỳ lấy mẫu cũng làm gia tăng kích thước gói, dẫn đến nguy cơ mất gói và ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng cuộc gọi thoại.
39 nộn sử dụng chu kỳ lấy mẫu từ 10 đến 30 às, thậm chớ khi băng thụng hạn hẹp, cú thể tăng chu kỳ lấy mẫu lên lớn hơn
Quá trình xử lý tiếng nói trong media
2.6.1 Các thành phần của một Media Gateway
Trong hệ thống VoIP, quá trình nén và đóng gói thoại chủ yếu diễn ra tại Media Gateway, bao gồm thiết bị xử lý tín hiệu số DSP để xử lý tín hiệu thoại và bộ xử lý trung tâm CPU để điều khiển cuộc gọi cùng các giao thức qua IP/LAN/WAN Ngoài ra, một vùng nhớ RAM dùng chung giữa DSP và CPU là cần thiết để đảm bảo việc chuyển thông tin hiệu quả giữa hai thiết bị này.
Các chức năng cụ thể của thiết bị xử lý tín hiệu số DSP:
Cung cấp giao diện PCM với mạng PSTN
Tạo và phát tín hiệu tone
Nén và giải nén thoại.
Các chức năng cụ thể của CPU:
Đóng gói và mở gói thoại IP.
Gửi các gói thoại IP ra giao diện mạng LAN/WAN.
2.6.2 Quá trình x lý tiử ếng nói
Tại gateway phát, tín hiệu thoại từ mạng PSTN được chuyển qua giao diện PCM vào DSP, nơi tín hiệu được xử lý để triệt tiếng vọng và nén theo thỏa thuận giữa hai bên Sau đó, tín hiệu thoại được gửi đến CPU theo từng khối có kích thước nhất định, tùy thuộc vào thuật toán nén CPU sẽ thêm vào các khối tín hiệu phần tiêu đề của các giao thức RTP, UDP, IP và tiêu đề lớp liên kết, rồi gửi các gói này ra giao diện mạng.
Tại Gateway thu, các gói thoại IP được xử lý qua giao diện mạng IP, nơi CPU xử lý tiêu đề giao thức UDP và RTP, đồng thời cân bằng độ trễ của các gói nhờ bộ nhớ đệm jitter Sau đó, các gói này được chuyển tới bộ xử lý tín hiệu số DSP để thực hiện giải nén và chuyển tiếp sang mạng PSTN qua các giao diện PCM.
Hình 2 4 Cấu trúc Media Gateway và quá trình xử lý cuộc gọi
Mỗi DSP được thiết kế riêng cho từng kênh thoại, do đó để tăng dung lượng của Gateway, cần lắp đặt thêm các DSP tương ứng Tuy nhiên, số lượng kênh thoại trong Media Gateway vẫn bị giới hạn do khả năng xử lý của CPU.
Chương 2 đã trình bày chi tiết về các giao thức IP, giải pháp truyền thoại qua IP, giao thức RTP và quy trình xử lý âm thanh trong media Mặc dù các ứng dụng mạng đã được thử nghiệm và thương mại hóa, mạng IP vẫn chưa hoàn toàn đáp ứng yêu cầu về thời gian thực Do đó, khi triển khai các ứng dụng, cần chú ý đến giới hạn băng thông để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
CHƯƠNG 3: BÁO HI Ệ U TRONG VoIP
3.1 Giới thiệu báo hiệu trong VoIP
Báo hiệu cuộc gọi trong mạng IP là yếu tố quan trọng trong mọi giải pháp VoIP Hiện nay, có nhiều phương pháp để thiết lập cuộc gọi trong mạng IP, bao gồm SIP, H.323 và MGCP.
Khuyến nghị H.323 do ITU T phát triển, mô tả các hệ thống và cấu hình logic cần thiết cho các cuộc gọi đa phương tiện thời gian thực giữa nhiều người Các giao thức liên quan bao gồm H.255.0 cho định nghĩa thông báo chính, H.235 cho cơ cấu an ninh, H.245.x cho các dịch vụ bổ sung, và H.323 mở rộng cho các hội thoại lớn.
H.323 hiện nay được hầu hết các sản phẩm VoIP hỗ trợ, là một chuẩn phức tạp với nhiều tính năng như truyền hình hội nghị và khả năng tương tác giữa các mạng Tuy nhiên, quy trình báo hiệu của nó trải qua nhiều giai đoạn, dẫn đến thời gian thiết lập cuộc gọi khá dài.
Here is the rewritten paragraph:Giao thức SIP (Session Initiation Protocol) được phát triển bởi IETF để thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên thông tin đa phương tiện multimedia Với mô hình Client/Server, SIP cho phép thiết lập cuộc gọi nhanh hơn, giảm thiểu thủ tục báo hiệu phức tạp và mở rộng khả năng ứng dụng Các phiên multimedia này bao gồm thoại, truyền thông hội nghị và các ứng dụng khác liên quan tới âm thanh, hình ảnh và dữ liệu đi kèm, mang lại trải nghiệm đa phương tiện phong phú hơn.
Nhược điểm chính của SIP là chỉ hỗ trợ các cuộc gọi nội bộ trong mạng IP, không tương tác với mạng PSTN Do đó, các cuộc gọi đến hoặc đi từ mạng PSTN không thể sử dụng giao thức báo hiệu SIP.
SGCP/MGCP là một phương pháp báo hiệu tiên tiến, cho phép tích hợp hiệu quả với mạng PSTN, đặc biệt là mạng báo hiệu số 7 Giao thức này mở ra khả năng phát triển các tính năng mới, phù hợp cho việc chuyển đổi từ mạng tập trung sang mạng phân tán Nó là nền tảng cho các cuộc gọi và cổng truyền thông, đóng vai trò quan trọng trong mạng gói phân tán.
Mô hình báo hiệu sử dụng SGCP/MGCP vẫn còn thiếu nhiều tính năng, buộc người dùng phải chuyển sang H.323 hoặc SIP cho các ứng dụng như thông tin PC tới PC và hội nghị truyền thông Hơn nữa, sự hỗ trợ từ các hãng cho mô hình này cũng chưa được phổ biến rộng rãi.
Chuẩn H.323 là nền tảng kỹ thuật cho truyền thoại, hình ảnh và dữ liệu đồng thời qua mạng IP, bao gồm cả Internet Nó cho phép các sản phẩm và ứng dụng đa phương tiện từ nhiều nhà sản xuất khác nhau hoạt động tương thích, giúp người dùng giao tiếp mà không lo về vấn đề tương thích Ứng dụng của chuẩn này rất đa dạng, từ thiết bị độc lập đến các ứng dụng truyền thông nhúng trên máy tính cá nhân, phục vụ cho cả đàm thoại điểm điểm và hội nghị H.323 cũng cung cấp chức năng điều khiển cuộc gọi, quản lý thông tin đa phương tiện và băng thông, cùng với giao diện kết nối giữa mạng LAN và các mạng khác.
Giao thức H.323 (H.323 Protocol stack): khuyến nghị của ITU T về chuẩn - H.323 đã đưa ra cấu trúc giao thức cho các ứng dụng H.323 bao gồm các khuyến nghị:
H.245: khuyến nghị về báo hiệu điều khiển truyền thông multimedia.
H.225: chuẩn báo hiệu điều khiển cuộc gọi, bao gồm cả thủ tục điều khiển Q.931
Các chuẩn nén tín hiệu thoại: G.711 (PCM 64 kbps), G.722, G.723, G.728, G.729
Các chuẩn nén tín hiệu video: H.261, H.263.
T.120: chuẩn cho các ứng dụng số liệu đi kèm
Các dòng thông tin trong hệ thống H.323 được chia thành hai loại sau:
- Các dòng tín hiệu media bao gồm: thoại, video, số liệu
- Các dòng tín hiệu điều khiển: điều khiển RAS, điều khiển truyền thông, điều khiển cuộc gọi
Cấu trúc của một hệ thống H.323 và việc thông tin giữa hệ thống H.323 với các mạng khác được chỉ ra ở hình dưới đây:
3.2.2 Các thành phần trong hệ thống H.323
Về mặt logic, hệ thống H.323 bao gồm các thành phần:
Thiết bị đầu cuối H.323 là một trạm cuối trong mạng LAN, có nhiệm vụ cung cấp truyền thông hai chiều theo thời gian thực Thiết bị này bao gồm chức năng mã hóa và giải mã, giúp đảm bảo chất lượng cuộc gọi và truyền tải dữ liệu hiệu quả.
+ Giao tiếp với mạng LAN.
Cổng H.323 là thiết bị quan trọng giúp kết nối hệ thống H.323 với các mạng chuyển mạch kênh khác như PSTN và ISDN Cổng này cung cấp khả năng truyền thông hiệu quả giữa các thiết bị trong hệ thống H.323 và các thiết bị trong mạng PSTN, ISDN, đảm bảo hoạt động tương tác mượt mà Thiết bị cổng H.323 thường được bố trí ở vị trí trung gian để tối ưu hóa quá trình truyền tải dữ liệu.
45 các thành phần trong hệ thống H.323 với các thiết bị nằm trong hệ thống khác thực hiện hai chức năng chính là :
+ Chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu thoại, video, số liệu nếu cần.
+ Chức năng thiết lập cuộc gọi, hủy cuộc gọi đối với cả hai phía mạng VoIP và các loại mạng mà Gateway kết nối tới
Giới thiệu báo hiệu trong VoIP
Báo hiệu cuộc gọi trong mạng IP đóng vai trò quan trọng trong các giải pháp VoIP Hiện nay, có nhiều phương án để thiết lập cuộc gọi trong mạng IP, bao gồm SIP, H.323 và MGCP.
Khuyến nghị H.323 do tổ chức viễn thông quốc tế ITU T đưa ra, mô tả các hệ thống và cấu hình logic cần thiết cho các cuộc gọi đa phương tiện thời gian thực giữa nhiều người Các giao thức liên quan bao gồm H.255.0, định nghĩa các thông báo chính; H.235, đảm bảo cơ cấu an ninh; H.245.x, cung cấp các dịch vụ bổ sung; và H.323, mở rộng cho các hội thoại lớn.
H.323 là chuẩn phổ biến được hầu hết các sản phẩm VoIP hỗ trợ, cho phép truyền hình hội nghị và đảm bảo sự tương tác giữa các mạng khác nhau Tuy nhiên, chuẩn này có độ phức tạp cao với quy trình báo hiệu trải qua nhiều giai đoạn, dẫn đến thời gian thiết lập cuộc gọi tương đối dài.
Giao thức SIP (Session Initial Protocol) được IETF phát triển để thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên thông tin đa phương tiện Với mô hình Client/Server, SIP cho phép thực hiện cuộc gọi nhanh chóng, quy trình báo hiệu đơn giản và khả năng mở rộng cao Các phiên multimedia mà SIP hỗ trợ bao gồm thoại, truyền thông hội nghị và các ứng dụng liên quan đến âm thanh, hình ảnh cũng như dữ liệu đi kèm.
Nhược điểm chính của SIP là chỉ hỗ trợ các cuộc gọi trong nội bộ mạng IP, không tương tác với mạng PSTN Do đó, các cuộc gọi đến hoặc đi từ mạng PSTN không thể sử dụng báo hiệu SIP.
SGCP/MGCP là phương pháp báo hiệu tiên tiến, cho phép tích hợp hiệu quả với mạng PSTN, đặc biệt là mạng báo hiệu số 7, đồng thời mở ra khả năng phát triển các tính năng mới Giao thức này lý tưởng cho việc chuyển đổi từ mạng tập trung sang mạng phân tán, tạo nền tảng cho các cuộc gọi và cổng truyền thông, và đóng vai trò quan trọng trong mạng gói phân tán.
Mô hình báo hiệu sử dụng SGCP/MGCP chưa đầy đủ các tính năng cần thiết, đặc biệt trong các trường hợp như thông tin giữa PC với PC hoặc hội nghị truyền thông Hơn nữa, hiện tại, các nhà sản xuất vẫn chưa hỗ trợ rộng rãi cho các giao thức này, khiến cho H.323 hoặc SIP trở thành lựa chọn phổ biến hơn.
Giao thức H.323
Chuẩn H.323 là nền tảng kỹ thuật cho việc truyền thoại, hình ảnh và dữ liệu đồng thời qua mạng IP, bao gồm cả Internet Nhờ tuân thủ chuẩn này, các sản
Giao thức H.323 (H.323 Protocol stack): khuyến nghị của ITU T về chuẩn - H.323 đã đưa ra cấu trúc giao thức cho các ứng dụng H.323 bao gồm các khuyến nghị:
H.245: khuyến nghị về báo hiệu điều khiển truyền thông multimedia.
H.225: chuẩn báo hiệu điều khiển cuộc gọi, bao gồm cả thủ tục điều khiển Q.931
Các chuẩn nén tín hiệu thoại: G.711 (PCM 64 kbps), G.722, G.723, G.728, G.729
Các chuẩn nén tín hiệu video: H.261, H.263.
T.120: chuẩn cho các ứng dụng số liệu đi kèm
Các dòng thông tin trong hệ thống H.323 được chia thành hai loại sau:
- Các dòng tín hiệu media bao gồm: thoại, video, số liệu
- Các dòng tín hiệu điều khiển: điều khiển RAS, điều khiển truyền thông, điều khiển cuộc gọi
Cấu trúc của một hệ thống H.323 và việc thông tin giữa hệ thống H.323 với các mạng khác được chỉ ra ở hình dưới đây:
3.2.2 Các thành phần trong hệ thống H.323
Về mặt logic, hệ thống H.323 bao gồm các thành phần:
Thiết bị đầu cuối H.323 là một trạm cuối trong mạng LAN, có chức năng cung cấp truyền thông hai chiều theo thời gian thực Thiết bị này bao gồm các chức năng mã hóa và giải mã để đảm bảo chất lượng cuộc gọi.
+ Giao tiếp với mạng LAN.
Cổng H.323 đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối hệ thống H.323 với các mạng chuyển mạch kênh khác như PSTN và ISDN Thiết bị này cung cấp các tính năng cần thiết để đảm bảo sự tương tác hiệu quả giữa các thiết bị trong hệ thống H.323 và các thiết bị trong mạng chuyển mạch kênh Cổng H.323 thường được đặt ở vị trí trung gian để hỗ trợ quá trình truyền thông.
45 các thành phần trong hệ thống H.323 với các thiết bị nằm trong hệ thống khác thực hiện hai chức năng chính là :
+ Chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu thoại, video, số liệu nếu cần.
+ Chức năng thiết lập cuộc gọi, hủy cuộc gọi đối với cả hai phía mạng VoIP và các loại mạng mà Gateway kết nối tới
Gatekeeper là một thành phần không bắt buộc nhưng quan trọng trong hệ thống H.323, thực hiện chức năng quản lý hoạt động của hệ thống Khi Gatekeeper có mặt, tất cả các thành phần trong hệ thống, bao gồm terminal, gateway và MCU, phải đăng ký với nó, tạo thành một vùng H.323 do Gatekeeper quản lý Gatekeeper cung cấp các dịch vụ điều khiển cuộc gọi cho các điểm cuối trong hệ thống và được tách biệt về mặt logic nhưng thường được tích hợp với các thiết bị khác như Gateway và MCU.
Hình 3 2 Cấu trúc hệ thống H.323 Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm (MCU_Multipoint Control Unit):
MCU là thành phần tùy chọn trong hệ thống truyền thông, có chức năng tạo kết nối đa điểm cho các ứng dụng hội nghị nhiều bên Nó hỗ trợ thực hiện các cuộc đàm thoại hội nghị giữa nhiều thiết bị đầu cuối Theo chuẩn H.323, MCU là phần không thể thiếu để đảm bảo tính năng này hoạt động hiệu quả.
46 có bộ điều khiển đa điểm MC (Multipoint Controller) và có hoặc không có một vài
3.2.3 Các thủ ụ t c báo hiệu cuộc gọi
H.255 Yêu cầu kết nạp H.255 Khẳng định kết nạp
H.255 Yêu cầu kết nạp H.255 Khẳng định kết nạp Q.931 Alerting
Mở kênh TCP cho H.245 Trao đổi khả năng Quyết định chủ tớ
Mở kênh logic cho thoại
Trao đổi thông tin thoại hai chiều
Mở kênh TCP cho Q ,931 Q.931 Set up Q.931 Call
Hình 3 3 Thủ tục báo hiệu
Một cuộc gọi trong hệ thống được tiến hành theo 5 giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1 Thiết lập cuộc gọi (Call Setup):- Một kết nối TCP được thiết lập để truyền các thông điệp Q.931 của kênh báo hiêu cuộc gọi (Call Signalling Channel)
Giai đoạn 2 - Khởi đầu truyền thông: Trong giai đoạn này, một liên kết TCP mới được thiết lập cho kênh điều khiển truyền thông H.245, và quá trình trao đổi khả năng diễn ra.
Giai đoạn 3 Thiết lập kênh tín hiệu media– : Thực hiện thủ tục mở kênh logic cho tín hiệu media của kênh H.245.
Giai đoạn 5 Kết thúc cuộc gọi (Call Termination) bao gồm hai kiểu báo hiệu: trực tiếp giữa các điểm cuối và gián tiếp qua Gatekeeper Sự khác biệt nằm ở việc các thông điệp Q.931 được trao đổi trực tiếp giữa các điểm cuối hoặc gián tiếp thông qua Gatekeeper Các điểm cuối có thể chia sẻ cùng một Gatekeeper hoặc sử dụng Gatekeeper riêng.
Giao thức SIP
3.3.1 Các thành phần của SIP
Hệ thống SIP bao gồm hai thành phần là thực thể người dùng (user agent) và các Server mạng
Thực thể người dùng bao gồm hai thành phần chính: client và server Phần client, được gọi là UAC (User Agent Client), có nhiệm vụ khởi tạo yêu cầu, trong khi phần server, hay UAS (User Agent Server), nhận các yêu cầu và gửi phản hồi lại cho client.
Các server mạng:trong hệ thống SIP có ba loại server mạng:
- Location Server:chứa các thông tin cập nhật liên quan liên quan tới vị trí hiện tại của người dùng
- Proxy Server: nhận các yêu cầu và chuyển chúng tới server chặng tiếp theo có nhiều thông tin hơn về thuê bao bị gọi
A redirect server processes incoming requests by identifying the next server in the chain that should handle the request It then sends the address of that server back to the client, allowing the client to forward the request independently.
Hình 3 4 Các thành phần của SIP 3.3.2 Các bản tin của SIP
SIP là một giao thức dựa trên ký tự văn bản, có cú pháp giống với HTTP, với các trường mào đầu đồng nhất Các bản tin SIP được truyền qua kết nối TCP hoặc sử dụng giao thức UDP để truyền dữ liệu.
Các bản tin của SIP được chia làm hai loại: yêu cầu và đáp ứng.
3.3.2.1Các bản tin yêu cầu.
Để mời một thuê bao hoặc dịch vụ tham gia vào một phiên, cần cung cấp thông tin về mô tả phiên và phương thức truyền thông cho bên được mời Phương pháp này cho phép các bên xác định khả năng của nhau và bắt đầu một cuộc hội thoại hiệu quả.
ACK là tín hiệu xác nhận cuối cùng từ một hệ thống, liên quan đến yêu cầu INVITE Nó đảm bảo rằng kết nối đã được thiết lập thành công và giao dịch được khởi tạo bởi INVITE đang diễn ra.
Bản tin OPTIONS cho phép người dùng truy vấn và tập hợp thông tin về khả năng của user agent và network server, tuy nhiên không được sử dụng để thiết lập phiên.
Trước khi thực sự giải phóng cuộc gọi, user agent gửi yêu cầu đến server để xác nhận rằng nó muốn giải phóng phiên làm việc Điều này đảm bảo rằng quá trình giải phóng diễn ra một cách chính xác và hiệu quả.
CANCEL: Yêu cầu này cho phép user agent và network server xoá b b t ỏ ấ k mỳ ột yêu cầu nào đang thi hành
REGISTER: yêu cầu này được client dùng để đăng ký thông tin ớv i SIP server
3.3.2.2Các bản tin đáp ứng.
Bảng 3 Các bản tin đáp ứng của SIP1
Bản tin 42T Ý nghĩa Ví dụ
1xx Các bản tin chung 100: Đang cố gắng
2xx Thành công 200 OK, 202 Chấp nhận
3xx Chuyển địa chỉ 302 Được di chuyển tạm thời
4xx Yêu cầu không được đáp ứng 404 Không tìm thấy
5xx Sự cố của server 501 Không thực thi
6xx Sự cố toàn mạng 603 Từ ch i ố
Trong giao thức SIP, người gọi và người bị gọi được xác định qua địa chỉ SIP Để thực hiện cuộc gọi, người gọi cần xác định server phù hợp để gửi yêu cầu Cuộc gọi có thể được thực hiện trực tiếp hoặc thông qua các server chỉ đường CallID trong tiêu đề của thông điệp SIP đóng vai trò nhận dạng duy nhất mỗi cuộc gọi.
3.3.3.1 Phân tích bản tin INVITE trong SIP
Các trạm SIP được xác định thông qua địa chỉ SIP, có cấu trúc tương tự như địa chỉ URL (Universal Resource Locator) với định dạng user@host Trong đó, phần user có thể là tên người dùng hoặc số điện thoại, còn phần host có thể là tên miền (domain name).
Có 50 địa chỉ mạng có thể sử dụng địa chỉ email làm địa chỉ SIP Địa chỉ SIP này có thể đại diện cho cả cá nhân lẫn nhóm người.
- INVITE sip:5120@192.168.36 180 SIP /2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192 168 21 5060 6 : From: sip:5121@192 168 6.21 To: < sip 5120@192.168 36 : 180>
Call-ID: c 2943000 0563 -e -2a1 -2e ce 323931@ 192 168.6.21 CSeq: 100 INVITE
Expires: 180 User-Agent: Cisco IP Phone/ Rev 1/ SIP enabled Accept: application/sdp
Contact: sip:5121@192 168 21 5060 6 : Content-Type: application/sdp
Hình 3 5 Bản tin Invite của SIP
Dòng đầu tiên: + Tên yêu cầu INVITE
+ Yêu cầu URI ( Hop kế tiếp là – U 5120@192.168.36.180 U )
Via: +Xác định đường đi của yêu cầu (chèn bản ghi điểm với các tuyến đường được sử dụng, máy chủ proxy chèn bản ghi tiếp theo)
+ Đáp ứng có th s dể ử ụng đường định tuy n gi ng v i yêu c u ế ố ớ ầ
+ “branch” đượ ử ụng đểc s d tìm ki m loop ế
Dialog: + To: xác định bên nhận yêu cầu.
+ From: Chỉ ị th bên g i yêu cử ầu
+ Call-ID: xác định duy nh t m t lấ ộ ời mờ ụi c thể
CSeq: + Mỗi một yêu cầu mới sẽ làm tăng CSeq.
+ Các yêu cầu được lặ ạp l i sẽcó cùng CSeq.
+ Tấ ảt c các đáp ứng c a mủ ột yêu c u s ầ ẽcó cùng CSeq.
Expires: Xác định ngày, thời gian hủy bản tin.
Contact: chứa URI của thiết bị cho kết nối trực tiếp.
Content –Type: Xác định kiểu media của phần thân bản tin (SDP)
3.3.3.2 Xác định một SIP server
Một client có thể gửi yêu cầu đến proxy server trong cùng một vùng hoặc tới địa chỉ IP và cổng tương ứng với địa chỉ SIP Việc gửi yêu cầu trực tiếp đến proxy server là đơn giản vì trạm cuối đã biết về server này Ngược lại, nếu gửi theo cách thứ hai, client sẽ gặp khó khăn hơn vì cần xác định chính xác địa chỉ IP và cổng của server.
3.3.3.3 Mời tham gia đàm thoại
Một lời mời thành công bao gồm hai thông điệp chính: INVITE và ACK Thông điệp INVITE được sử dụng để mời bên bị gọi tham gia vào một cuộc hội nghị hoặc đối thoại Nếu bên bị gọi đồng ý, họ sẽ phản hồi bằng thông điệp ACK Yêu cầu INVITE cung cấp thông tin chi tiết về phiên họp, giúp bên bị gọi có đủ dữ liệu để tham gia Khi bên bị gọi chấp nhận lời mời, họ cũng gửi lại một bản thông tin tương tự trong thông điệp ACK.
3.3.3.4 Xác định người bị gọi
Bên bị gọi có khả năng thay đổi địa điểm từ trạm cuối này sang trạm cuối khác, cho phép người sử dụng linh hoạt kết nối vào mạng LAN của công ty hoặc truy cập từ nhà vào mạng công cộng của ISP Các vị trí này có thể được đăng ký một cách mềm dẻo với SIP server hoặc các server xác định vị trí bên ngoài hệ thống SIP Để hỗ trợ điều này, các SIP server cần lưu trữ bảng danh sách các vị trí khả thi, trong đó một server vị trí thực sự trong hệ thống SIP sẽ tạo ra và chuyển giao các bảng danh sách này cho SIP server.
3.3.3.5 Thiết lập và hủy cuộc gọi SIP
Các SIP server có thể hoạt động như một proxy server, giúp chuyển tiếp các yêu cầu từ client đến server đích, hoặc redirect server, điều hướng các yêu cầu đến địa chỉ khác Ngoài ra, SIP server còn có thể liên lạc với location server bên ngoài để có được thông tin về đường đi tới đích, trong đó location server có thể là bất kỳ hệ thống nào chứa thông tin về thuê bao bị gọi.
Hình 3 6 Hoạt động kiểu Proxy Server userA@yahoo.com gửi bản tin INVITE cho userB@hotmail.com để mời tham gia cuộc gọi.
In Step 1, userA@yahoo.com sends an INVITE message to UserB at hotmail.com, which is received by the SIP proxy server of the hotmail.com domain This INVITE message may also originate from the SIP proxy server of the yahoo.com domain before being forwarded to the hotmail.com proxy server.
Bước 2: Proxy server của miền hotmail.com sẽ tham khảo server định vị để quyết định vị trí hiện tại của User B.
Bước 3: Server định vị trả lại vị trí hiện tại của UserB (giả sử là UserB@hotmail.com)
Bước 4: Proxy server gửi bản tin INVITE tới userB@hotmail.com Proxy server thêm địa chỉ của nó trong một trường của bản tin INVITE.
Bước 5: UAS của UserB đáp ứng cho server Proxy với bản tin 200 OK. Bước 6: Proxy server gửi đáp ứng 200 OK trở về userA@yahoo.com
Bước 7: userA@yahoo.com gửi bản tin ACK cho UserB thông qua proxy server
Bước 8: Proxy server chuyển bản tin ACK cho userB@hostmail.com
Bước 9: Sau khi cả hai bên đồng ý tham dự cuộc gọi, một kênh RTP/RTCP được mở giữa hai điểm kết cuối.
So sánh H.323 và SIP
SIP đơn giản hơn H.323 vì không cần sử dụng nhiều giao thức phức tạp như RTP/RTCP, H.225.0 và Q.931 để thiết lập cuộc gọi SIP hoạt động theo mô hình Client/Server với các bản tin dạng văn bản, giúp quy trình truyền tin trở nên dễ hiểu hơn Tập bản tin của SIP chỉ có 6 loại: INVITE, ACK, CANCEL, BYE, REGISTER và OPTIONS, ít hơn nhiều so với H.323 Để thiết lập cuộc gọi, SIP chỉ cần 2 trao đổi nếu UAC đã đăng ký với UAS, trong khi H.323 cần ít nhất 8 trao đổi Tuy nhiên, cấu trúc bản tin của SIP phức tạp hơn, yêu cầu UAC và UAS phải sắp xếp và khởi tạo bản tin trước khi gửi, trong khi H.323 có thể phản hồi ngay lập tức Mặc dù hạ tầng H.323 có khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt hơn cho các ứng dụng thời gian thực, SIP vẫn là lựa chọn đơn giản hơn cho nhiều trường hợp.
56 toán tìm đường và mô phỏng lưu lượng tối ưu thì SIP có vẻ như chiếm ưu thế hơn H.323
Cả H.323 và SIP đều cung cấp các chức năng quan trọng trong việc điều khiển và quản lý thiết lập kết nối, bao gồm khởi tạo kết nối, giữ kết nối, chuyển kết nối và chờ thực hiện kết nối.
H.323 cung cấp các chức năng điều khiển và quản trị băng thông cho gatekeeper, bao gồm chuyển đổi địa chỉ, điều khiển truy cập và quản trị băng thông, nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) Ngược lại, SIP không định nghĩa bất kỳ chức năng nào hỗ trợ cho việc đảm bảo QoS.
Cả H.323 và SIP đều có cơ chế phát hiện và khắc phục lỗi H.323 sử dụng các timer để giám sát thông báo điều khiển kết nối và chỉ thực hiện phát lại sau khi không nhận được thông báo trả lời đúng sau một số lần phát lại quy định Ngược lại, SIP quy định rằng thực thể UA sẽ tự động phát lại sau mỗi 0,5 giây cho đến khi nhận được thông báo trả lời "ứng xử đúng".
NS tự động phát lại thông báo “trạng thái cuối cùng OK” cho đến khi nhận được thông báo trả lời ACK.
Các loại hình dịch vụ thoại VOIP
Vào tháng 2 năm 1995, Vocaltec đã hiện thực hóa truyền thông thoại qua Internet lần đầu tiên bằng cách giới thiệu phần mềm điện thoại Internet Phần mềm này được thiết kế cho máy tính cá nhân PC 486/33 MHz trở lên, yêu cầu có card âm thanh, loa, micro và modem Nó thực hiện nén tín hiệu thoại và chuyển đổi thành các gói tin IP để truyền tải qua Internet Tuy nhiên, để có thể thực hiện cuộc gọi thoại qua Internet, cả hai máy PC cần phải sử dụng phần mềm thoại Internet cùng lúc.
Sau một thời gian ngắn, điện thoại Internet đã phát triển nhanh chóng với sự ra đời của nhiều phần mềm điện thoại PC Đặc biệt, các Gateway Server đã trở thành cầu nối giữa Internet và PSTN, cho phép người dùng giao tiếp qua điện thoại thông thường nhờ vào việc trang bị các card xử lý âm thanh.
Điện thoại Internet đã thu hút nhiều khách hàng nhờ vào sự tiết kiệm chi phí cuộc gọi hiệu quả so với cuộc gọi thoại truyền thống Khách hàng có thể giảm thiểu chi phí thoại đường dài bằng cách thực hiện cuộc gọi qua mạng Internet, chỉ phải trả chi phí truy cập Internet.
So với mạng PSTN, điện thoại Internet vẫn phải đối mặt với các vấn đề như độ tin cậy và chất lượng dịch vụ thoại mà khách hàng mong đợi Hiện nay, giới hạn về độ rộng băng tần là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng mất gói, gây ra những ngắt quãng và khoảng lặng trong cuộc đàm thoại Điều này không chỉ làm gián đoạn cuộc trò chuyện mà còn gây khó chịu cho khách hàng, đặc biệt trong các giao dịch thương mại.
Cuộc gọi qua mạng PSTN nội hạt được chuyển đến Gateway Server gần nhất, nơi tín hiệu thoại được số hóa và nén thành các gói tin IP để truyền tải qua Internet đến Gateway ở đầu cuối Điện thoại Internet hỗ trợ các cuộc gọi PC-to-telephone, telephone-to-PC và telephone-to-telephone, đóng vai trò quan trọng trong việc tích hợp mạng thoại và mạng dữ liệu Các dịch vụ thoại qua giao thức IP bao gồm nhiều loại khác nhau.
- Máy điện thoại tới máy điện thoại (Phone to Phone).
- Máy tính tới máy điện thoại (PC to Phone).
- Máy tính tới máy tính (PC to PC).
Trong dịch vụ này, cả bên gọi và bên nhận cuộc gọi đều sử dụng điện thoại thông thường Gateway ở mỗi bên có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu thoại PCM, đảm bảo chất lượng cuộc gọi.
Tốc độ 64 Kbps được chuyển đổi thành các gói tin IP, và ngược lại Những gói tin này được truyền từ bên nói đến bên nghe trong một mạng gói hoạt động theo giao thức IP.
Hình 4.1 Kết nối từ máy điện thoại đến máy điện thoại.
Trong dịch vụ này, người dùng thực hiện cuộc gọi từ máy tính đa phương tiện đến thuê bao cố định PSTN hoặc di động Tín hiệu thoại từ máy tính được chuyển đổi thành các gói tin IP và truyền qua mạng IP đến Gateway, nơi các gói tin này được xử lý.
Chuyển đổi 59 thành tín hiệu 64 Kbps và gửi đến tổng đài nội hạt của thuê bao nhận cuộc gọi, sau đó tín hiệu sẽ được chuyển tiếp tới máy điện thoại của thuê bao đó.
Hình 4.2 Kết nối từ máy tính đến máy điện thoại 4.1.3 PC to PC
Trong dịch vụ này, hai máy tính (PC) có thể kết nối trực tiếp trong cùng một mạng IP hoặc qua các mạng IP khác nhau thông qua một mạng trung gian như ISDN, PSTN Các PC này hoạt động như các đầu cuối VoIP, sử dụng thiết bị đa phương tiện như sound card, loa và micro, cùng với phần mềm hỗ trợ dịch vụ thoại Internet Tín hiệu thoại từ người gọi được chuyển đổi thành các gói IP và truyền qua mạng Hai đầu cuối có thể nằm trong cùng một mạng IP hoặc thuộc các mạng IP khác nhau, với khả năng kết nối thông qua mạng trung gian như ISDN, PSTN hoặc Internet.
Hình 4.3 Kết nối từ máy tính tới máy tính
Các loại hình dịch vụ ứng dụng thực tế của VoIP
Các trung tâm gọi điện thoại gói (Packet Telephony)
Trong các trung tâm gọi hiện nay, chi phí xây dựng cơ bản thường chiếm phần lớn Để tiết kiệm, bạn nên xem xét việc sử dụng trung tâm gọi điện thoại gói, giúp giảm đáng kể chi phí.
Mỗi trung tâm gọi có tính năng riêng, nhưng nhiều trung tâm có khả năng tăng dung lượng khi cần thiết, mang lại lợi ích lớn Hiện nay, các trung tâm gọi phải mở rộng theo từng bước, với kích thước phụ thuộc vào số lượng cổng mà họ có thể mua cho PBX tại một thời điểm Điều này tạo ra một khuyết điểm lớn, vì các trung tâm gọi luôn cần tính linh hoạt để điều chỉnh theo sự thay đổi của số lượng trạm yêu cầu.
Các trung tâm gọi chuyển mạch cho phép người dùng làm việc từ xa và kiểm soát các cuộc gọi, nhưng chi phí đầu tư khá cao Ngược lại, các trung tâm gọi điện thoại gói cho phép người dùng đăng nhập vào máy điện thoại từ bất kỳ đâu, truy cập vào các tính năng tương tự như khi sử dụng máy tại chỗ, với mức giá hợp lý hơn.
Một trung tâm gọi chuyển mạch hiện nay sử dụng thiết bị Extender để triển khai các tính năng của PBX đến tận nhà người dùng Chi phí cho một PBX Extender có thể lên đến 1000$ trên mỗi thuê bao, chỉ tính riêng cho thiết bị Ngoài ra, người dùng còn có thể phải đầu tư thêm vào phần mềm hỗ trợ cho điểm trung tâm và các thiết bị CPE như router ở các vị trí xa.
Card điện thoại trả trước của nhà cung cấp dịch vụ
Thị trường công nghệ card điện thoại trả trước đang phát triển nhanh chóng, tạo cơ hội cho các đại lý mới tham gia thị phần một cách dễ dàng thông qua việc ký hợp đồng với các công ty và phân phối các thẻ này rộng rãi.
Mô tả cuộc gọi trả trước thông qua một mạng IP:
Hình 4.4 Quay số qua hai tầng
Thuê bao quay số cục bộ của nhà cung cấp dịch vụ (bước gọi A).
Thuê bao nhận tín hiệu mời quay số lần thứ hai và được nhắc nhập số điện thoại máy đích, số account và password nếu gọi cách xa nhà.
Cuộc gọi được thiết lập đến máy đích (các bước gọi C).
4.2.3 Các dịch vụ và ứng dụng thực tếkhác
4.2.3.1 Ứng dụng đợi cuộc gọi (Internet Call Waiting)
ICW là dịch vụ giúp thuê bao nhận thông báo cuộc gọi đến trên máy tính cá nhân khi kết nối với ISP Khi có cuộc gọi, một thông báo sẽ xuất hiện trên màn hình PC, cho phép người dùng thực hiện các thao tác cần thiết.
- Chuyển cuộc gọi tới hộp thư thoại.
- Nhận cuộc gọi trên máy PC sử dụng phần mềm H.323 (SIP).
- Bỏ phiên kết nối Internet và nhận cuộc gọi trên máy điện thoại (PSTN).
- Bỏ qua cuộc gọi (cấp một tín hiệu bận hay cứ để chuông).
Người sử dụng có thể tận dụng nhiều lợi ích khi không bỏ lỡ cuộc gọi trong khi truy cập Internet Họ không cần phải trả phí cho đường phục vụ thứ hai từ công ty điện thoại và có khả năng kiểm soát cuộc gọi đến theo nhiều cách khác nhau Ngoài ra, người dùng vẫn có thể truy cập vào ID cuộc gọi và thiết lập các tùy chọn như chuyển đến hộp thư thoại, bỏ qua cuộc gọi hoặc chuyển cuộc gọi đến điện thoại di động của mình.
Cuộc gọi giữa PSTN và ICW được mô tả qua hình ảnh, trong đó thông điệp địa chỉ IAM, "SS7 Setup", được chuyển qua thông điệp thiết lập của ISDN Tổng đài cục bộ hỗ trợ chế độ chuyển cuộc gọi, cho phép chuyển tiếp số đến VoIP Gateway khi đường dây bận Gateway sẽ thực hiện việc chuyển cuộc gọi một cách hiệu quả.
ARQ (Yêu cầu Nhập học) được gửi đến một server ứng dụng, nơi thông báo cho PC Khách hàng quyết định chấp nhận cuộc gọi bằng cách nhấn chuột Server ứng dụng hoạt động như một gatekeeper, trả lời gateway bằng ACF (Xác nhận Nhập học) chứa địa chỉ IP của máy PC Sau đó, máy PC gửi ARQ và ACF đến server ứng dụng để xác nhận sẵn sàng đàm thoại với gateway, dẫn đến việc thiết lập cuộc gọi thành công qua một thông điệp kết nối.
4.2.3.2 Mạng điện thoại doanh nghiệp
Các kết nối giữa trung tâm và các vị trí xa được gọi là các đường thường trực (tie line) Những đường này có băng thông cố định 64 kbps, cho phép truyền thoại và dữ liệu một cách hiệu quả.
Hình 4.6 Mạng điện thoại doanh nghiệp
Hầu hết các doanh nghiệp hiện nay sở hữu mạng số liệu, và một điều chỉnh nhỏ có thể chuyển đổi lưu lượng thoại sang cơ sở hạ tầng số liệu, thay thế cho các đường truyền thoại truyền thống Điều này tạo ra sự đồng nhất giữa cơ sở hạ tầng số liệu và thoại.
Hình 4.7 Mạng số liệu và thoại doanh nghiệp
Thay thế các đường điện thoại truyền thống bằng VoIP là bước đầu tiên quan trọng trong việc hợp nhất hệ thống thoại và dữ liệu Mục tiêu cuối cùng là giúp các doanh nghiệp có thể kết hợp mạng thoại và dữ liệu của họ, từ đó tiết kiệm chi phí trong ngắn hạn.
4.2.4 Dịch vụFax qua IP (FOIP_Fax over IP)
Nếu bạn thường xuyên gửi Fax từ PC, đặc biệt là đến nước ngoài, dịch vụ Internet Faxing sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí và bảo vệ kênh thoại Dịch vụ này cho phép bạn gửi Fax trực tiếp từ máy tính qua kết nối mạng IP, mang lại sự tiện lợi và hiệu quả.
IP không những được mở rộng cho thoại mà còn cho cả Fax Một trong những dịch vụ gửi Fax được ưa chuộng là comfax
Khi sử dụng dịch vụ thoại và Fax qua mạng IP cần chú ý:
Người dùng dịch vụ thoại qua mạng IP cần cài đặt phần mềm như Quicknets Internet Phone Jack để thay thế cho các dịch vụ thoại truyền thống Phần mềm này cho phép người dùng tận hưởng các tính năng của thoại qua mạng IP một cách dễ dàng và tiện lợi.
Kết nối một Gateway thoại qua mạng IP với hệ thống thoại hiện tại cho phép mở rộng dịch vụ thoại qua mạng IP, mang lại khả năng tích hợp liền mạch với hệ thống điện thoại hiện hành.
Hình dưới đây là một mô hình của FOIP:
Fax qua IP yêu cầu sử dụng giao thức T38, cùng với một gateway VOIP tương thích và một máy fax, thẻ điều khiển fax hoặc phần mềm fax hỗ trợ T38 Các máy fax hiện đại đa tính năng hiện nay đều hỗ trợ T38, cho phép gửi fax qua mạng dữ liệu máy tính T38 rất quan trọng vì dữ liệu fax không thể được truyền qua mạng dữ liệu máy tính như dữ liệu điện thoại thông thường.
Phần mềm fax server hỗ trợ giao thức T38 cho phép gửi và nhận fax trực tiếp qua gateway VOIP, loại bỏ nhu cầu về phần cứng fax bổ sung.
Hiện nay, hầu hết các máy fax server yêu cầu trình điều khiển EICON SoftIP hoặc Cantata FOIP với giấy phép sử dụng riêng biệt để gửi và nhận fax mà không cần sử dụng phần cứng fax.
4.2.5 Thoại trên mạng riêng ảo (Voice Over Virtual Private Network)
VPN là một mạng riêng ảo cho phép kết nối an toàn giữa các địa điểm hoặc người dùng từ xa với mạng LAN tại trụ sở chính thông qua Internet Thay vì sử dụng kết nối phức tạp như đường dây thuê bao số, VPN tạo ra các liên kết ảo truyền qua mạng IP, đảm bảo an toàn và bảo mật cho dữ liệu khi truyền tải.
Các phương pháp đánh giá chất lượng dịch vụ VoIP
4.4.1 Tổng quan vềchất lượng dịch vụtrong VoIP
VoIP sử dụng mạng IP để truyền các gói tin thoại, nhưng chất lượng thoại có thể bị ảnh hưởng do mất mát hoặc trễ gói tin trong môi trường mạng Những vấn đề như lỗi mạng, tắc nghẽn và trễ gói tin làm giảm chất lượng âm thanh tại đầu thu, và do tính chất thời gian thực của truyền dẫn thoại, không thể yêu cầu mạng gửi lại các gói tin đã mất Trong khi đó, mạng điện thoại PSTN truyền thống với chất lượng thoại ưu việt đã trở thành một phần thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày, vì vậy dịch vụ VoIP cần phải tương thích và cung cấp chất lượng tương đương trong mạng PSTN.
Chất lượng dịch vụ (QoS) được định nghĩa là khả năng của mạng trong việc đảm bảo và duy trì các mức hiệu suất nhất định cho từng ứng dụng theo yêu cầu của người sử dụng QoS chủ yếu được xác định bởi trải nghiệm của người dùng ở hai đầu cuối, do đó, nhà cung cấp dịch vụ mạng cần thực hiện các biện pháp để duy trì mức QoS ngay cả khi có sự thay đổi trong điều kiện mạng, như nghẽn mạng, hỏng thiết bị hoặc sự cố liên kết Để thuận tiện cho việc tính toán và đảm bảo QoS trong các kế hoạch truyền dẫn, chất lượng dịch vụ thường được phân cấp Đối với các nhà cung cấp dịch vụ truyền thông, việc đánh giá chất lượng dịch vụ thường dựa trên phản hồi từ khách hàng.
Phương pháp đánh giá chất lượng dịch vụ thoại trong ngành viễn thông hiện đại cần có tính tổng thể do sự phức tạp và phạm vi ngày càng tăng của các mạng viễn thông Một chỉ số phổ biến được sử dụng để đo lường chất lượng cuộc gọi là Điểm Đánh Giá Trung Bình (Mean Opinion Score - MOS), dao động từ 1 (tồi) đến 5 (tốt nhất) Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông dựa vào MOS để xác định và cải thiện chất lượng dịch vụ của mình.
Mức chất lượng Mức (Điểm) MOS
Dịch vụ VoIP trên mạng IP chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các tham số chất lượng dịch vụ, vì vậy cần thiết phải xác định các chỉ số giới hạn để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Độ tin cậy và ổn định là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ Người dùng đã quen với mạng PSTN truyền thống, nổi bật với độ ổn định cao, cho phép truyền cuộc gọi liên tục suốt 24 giờ mỗi ngày, 365 ngày mỗi năm Do đó, mạng VoIP hiện đại cũng cần đảm bảo mức độ ổn định tương tự Trong một năm có 31.536.000 giây, giả định một mạng khả dụng 99% cần phải đáp ứng yêu cầu này để đáp ứng kỳ vọng của người dùng.
Trong 80 thời gian, số giờ mạng không sử dụng lên đến 87,6 giờ, cho thấy khoảng thời gian này là khá lớn Nếu đạt độ khả dụng 99,99%, thời gian mạng không hoạt động chỉ còn 50 phút mỗi năm Để đảm bảo được điều này, nhà cung cấp dịch vụ cần thiết lập nhiều cơ chế dự phòng và khắc phục lỗi Bảng dưới đây minh họa tính sẵn sàng của mạng và thời gian ngừng hoạt động.
Tính sẵn sàng của mạng Tổng thời gian ngừng hoạt động trong một năm
Bảng 4 Tính sẵn sang và thời gian ngừng hoạt động của mạng2
Ngày nay, thông số QoS khả dụng của mạng thường vào khoảng 99,995%, hay khoảng 26 phút ngừng hoạt động trong một năm, kết nối khôi phục nhỏ hơn 4 giờ.
Là tốc độ truyền thông tin (tính bằng KB/giây, MB/giây…) Bình thường trong môi trường mạng LAN, băng thông càng lớn càng tốt.
Nhiều mạng số liệu không được thiết kế để đáp ứng nhu cầu băng tần thời gian thực của tín hiệu thoại, dẫn đến việc không yêu cầu dữ liệu gói hoá đến đích trong thời gian ngắn Khi triển khai dịch vụ thoại trên các hệ thống này, một số phương pháp được áp dụng để đảm bảo truyền dẫn thoại thời gian thực, nhưng chất lượng thoại vẫn bị ảnh hưởng khi các cơ chế này hoạt động không hiệu quả Mặc dù tín hiệu thoại yêu cầu băng tần thấp, nhưng nó cần tính ổn định cao và độ trực tiếp trong truyền tải.
Trong một mạng tích hợp dữ liệu và thoại, việc xác định băng thông cho mỗi dịch vụ là rất quan trọng Quyết định này cần dựa trên việc đánh giá cẩn thận ưu tiên và băng thông sẵn có Nếu băng thông dành cho dịch vụ thoại quá thấp, chất lượng cuộc gọi sẽ không đạt yêu cầu Do đó, dịch vụ thoại không thể sử dụng băng thông hạn chế như lưu lượng Internet.
Nếu mạng VoIP sử dụng cùng bộ mã hóa như mạng PSTN hiện tại, băng thông dành cho dịch vụ thoại sẽ lớn hơn băng thông của mạng PSTN Điều này do mạng VoIP có nhiều phần mào đầu trong các giao thức Để hỗ trợ hàng nghìn cuộc gọi, cần tốc độ STM 4 (622,08 Mbps) hoặc cao hơn.
Mạng VoIP sử dụng công nghệ nén thoại và loại bỏ khoảng lặng, giúp giảm băng thông hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch kênh truyền thống Băng thông của mạng VoIP có khả năng linh hoạt hơn so với mạng TDM, vốn có kích thước kênh cố định.
Việc xác định băng thông cho mạng cần dựa vào số lượng cuộc gọi trong giờ cao điểm để đảm bảo chất lượng thoại Việc ghép băng thông không đúng cách có thể làm giảm chất lượng cuộc gọi Do đó, cần dành riêng băng thông cho báo hiệu nhằm đảm bảo các cuộc gọi được thực hiện liên tục và giảm thiểu tình trạng ngắt quãng dịch vụ.
Băng thông dành cho báo hiệu thay đổi tùy theo số lượng cuộc gọi và giao thức sử dụng Khi có nhiều cuộc gọi ngắn hạn, băng thông đỉnh cho báo hiệu cần phải lớn Để đảm bảo hiệu suất, băng thông tối đa của một giao thức báo hiệu IP nên chiếm 3% tổng lưu lượng tải Ví dụ, băng thông báo hiệu cho 2000 cuộc gọi trong 1 giây ước tính khoảng 4,8 Mbps (3% x 160 Mbps).
Việc tính toán băng thông cho tải và báo hiệu cho phép hỗ trợ 2000 cuộc gọi mã hóa theo chuẩn G.711 với băng thông tối đa lý thuyết là 164,8 Mbps Tuy nhiên, nếu thay đổi các tham số như phương pháp mã hóa thoại, số lượng cuộc gọi, tốc độ gói tin, cách nén, và việc sử dụng bộ triệt tiếng vọng, yêu cầu băng thông cũng sẽ thay đổi tương ứng.
Tiếng vọng trong thoại xảy ra khi người nói nghe thấy chính tiếng nói của mình Trong mạng VoIP, chức năng gói hoá số được đặt giữa các đoạn truyền dẫn analog, với giao tiếp giữa phần analog và mạng VoIP thông qua các Gateway VoIP Gateway kết nối nguồn và đích thông tin qua mạng IP, trong đó độ trễ truyền gói có thể vượt quá 30 ms Sự kết hợp giữa thiết bị số và analog trong kết nối thoại là nguyên nhân chính gây ra tiếng vọng cho người nói.
Trễ là thời gian truyền trung bình từ điểm vào đến điểm ra khỏi mạng, và nó ảnh hưởng lớn đến các dịch vụ thời gian thực như truyền thông thoại Khi trễ vượt quá 200ms, người sử dụng sẽ cảm nhận sự ngắt quãng, dẫn đến việc đánh giá chất lượng thoại ở mức thấp.
Thiết kế phần cứng của IP Phone
Phần cứng được thiết kế bao gồm các thành phần chính:
- Một board mạch chính có vi xử lý chạy hệ thống nhúng Linux và phần kết nối tới hệ thống mạng.
-Các hệ thống ứng dụng khác để tạo ra điện thoại IP Phone.
Hầu hết các bộ vi xử lý dưới 32-bit không đủ khả năng xử lý âm thanh hiệu quả, trong khi các DSP có tốc độ thấp hoặc trung bình thường không thể quản lý đồng thời cả ứng dụng và kết nối mạng.
87 đòi hỏi việc sử dụng CPU 32-bit và một DSP cho các ứng dụng VoIP 33T 33T 33T
Bộ xử lý Freescale ColdFire tích hợp khối tính toán EMAC, hỗ trợ hiệu quả cho các ứng dụng VoIP âm thanh và quản lý kết nối mạng Việc sử dụng bộ xử lý ColdFire thay vì kết hợp CPU và DSP giúp đơn giản hóa hệ thống và giảm chi phí.
Freescale Semiconductor hiện cung cấp 4 board với 4 vi xử lý khác nhau, hỗ trợ hệ thống nhúng Linux Thông tin chi tiết về các vi xử lý này được trình bày trong bảng 5.1.
Vi xử lý Tần số lớn nhất Board mạch Giá vi xử lý
MCF54xx 166-200Mhz MCF5475/85EVB,
Bảng 5 Vi xử lý Coldfire1
Vi xử lý MCF5329 của Freescale Semiconductors, dựa trên ColdFire Version 3, là lựa chọn lý tưởng cho thiết kế phần cứng IP Phone Với kiến trúc 32 bit, MCF5329 tích hợp 32Kbyte SRAM, khối điều khiển LCD, USB host và On-the-Go, cùng với bộ điều khiển SDR/DDR SDRAM và 16 kênh DMA Thiết bị này hỗ trợ Ethernet 10/100 và giao tiếp SSI, rất cần thiết cho truyền thông âm thanh số tốc độ cao giữa bộ xử lý và codec D/A hoặc A/D Ngoài ra, các thiết bị ngoại vi như máy quét bàn phím và EEPROMs có thể kết nối qua QSPI hoặc I2C, cùng với các ngắt, GPI/O và UARTs MCF5329 cũng bao gồm bộ điều khiển LCD SVGA, phù hợp cho ứng dụng bảng điều khiển cảm ứng.
Hình 5.3 minh họa cho sơ đồ khối của MCF 5329
Hình 5 3Sơ đồ khối MCF5329 5.2.2 Codec
Codec trong thiết kế là một IC tích hợp bao gồm bộ chuyển đổi số sang tương tự (DAC) và bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) Nó hỗ trợ giao tiếp nối tiếp với vi xử lý, cho phép truyền tải dữ liệu hiệu quả Codec có tốc độ lấy mẫu từ 8kHz đến 16kHz và có giá thành hợp lý, phù hợp cho nhiều ứng dụng.
Codec sử dụng giao tiếp nối tiếp đồng bộ để truyền và nhận dữ liệu âm thanh từ vi xử lý Bus dữ liệu theo I P 2 P C cho phép nhận lệnh trực tiếp từ vi xử lý, bao gồm định dạng dữ liệu và âm lượng âm thanh Codec hoạt động ở chế độ tai nghe và có khả năng khuếch đại âm thanh từ microphone, giúp điện thoại IP Phone hoạt động hiệu quả ở chế độ cầm tay, tai nghe và loa ngoài.
Giao tiếp vật lý giữa vi xử lý và codec như sau
Hình 5 4 Giao tiếp vật lý giữa codec và vi xử lý 5.2.3 Khối nguồn
Khối nguồn cần cung cấp đủ các loại điện áp như 3.3V và 1.5V, đồng thời phải đảm bảo dòng điện đủ lớn để mạch phần cứng hoạt động hiệu quả Nguồn đầu vào của khối nguồn là 12VDC, trong khi đầu ra cung cấp 3.3V cho vi xử lý, flash, codec và DDR SDRAM, cùng với 1.5V cho core của vi xử lý.
Flash được sử dụng để lưu trữ chương trình khởi động, firmware, các tham số hoạt động, ứng dụng của người dùng và tính năng của điện thoại IP Phone Hình vẽ 5.5 minh họa giao tiếp giữa vi xử lý với SDRAM và Flash.
Hình 5 5 Giao tiếp vật lý giữa vi xử lý và SDRAM và Flash.
Chức năng các chân tín hiệu như sau:
SD_A[13:0] O Địa chỉ hàng và cột
Timing Giá trị của bit A10 được thay đổi đồng bộ với SD_CLK
SD_BA[1:0] O Địa chỉ bank nhớ
Timing Giá trị của tín hiệu này được thay đổi đồng bộ với SD_CLK.
SD_CAS# O Tín hiệu xác định địa chỉ cột Tín hiệu này và các tín hiệu SD_CS#, SD_RAS#, SD_WE#
91 được dùng để xác định lệnh hiện thời.
Timing Giá trị của tín hiệu này thay đổi đồng bộ theo SD_CLK
Tín hiệu SD_RAS# là tín hiệu xác định địa chỉ hàng, cùng với các tín hiệu SD_CS#, SD_CAS# và SD_WE# được sử dụng để xác định lệnh hiện tại.
Timing Giá trị của tín hiệu này thay đổi đồng bộ theo SD_CLK
SD_CKE cần được duy trì ở mức cao trong suốt quá trình truy cập đọc và viết Nếu xung này ở mức thấp, SDRAM sẽ chuyển sang chế độ tiết kiệm năng lượng và tự làm mới Trong quá trình tự làm mới, sẽ không có tín hiệu vào các bộ đệm, ngoại trừ tín hiệu SD_CLK, SD_CLK# và SD_CKE.
Khi SD_CKE ở mức cao, nó sẽ kích hoạt các tín hiệu clock bên trong cùng với các bộ đệm đầu vào và đầu ra Ngược lại, khi SD_CKE ở mức thấp, các tín hiệu clock và bộ đệm này sẽ không hoạt động.
SD_CLK và SD_CLK# là các tín hiệu clock đầu ra quan trọng Tất cả địa chỉ và tín hiệu điều khiển đầu ra được truyền tải trong khoảng thời gian giao nhau giữa sườn dương và sườn âm của SD_CLK.
92 của SD_CLK# Dữ liệu đầu ra được tham chiếu trong vùng giao nhau của SD_CLK và SD_CLK#
Timing Các tín hiệu lệnh đồng bộ với sườn tăng của clock này Tín hiệu dữ liệu có thể thay đổi trên sườn tăng và sườn xuống của clock.
SD_CS[1:0]# O Tín hiệu này để chọn bank bên ngoài hệ thống.
SD_CS#=0 _lệnh chọn chip bên ngoài
SD_CS#=1_tất cả các lệnh đều được thực hiện
Timing Thay đổi giá trị tín hiệu đồng bộ với SD_CLK.
SD_DATA[31:0] I/O Bus dữ liệu
Timing Tín hiệu thay đổi ở mức cao hay thấp trong vùng giao nhau của SD_CLK và SD_CLK#
SD_DQM[3:0]# O Tín hiệu mask đầu ra cho viết dữ liệu.
SD_DQM#=0: dữ liệu được lên SDRAM
Dữ liệu được mask trong SD_DQM#=1 Tín hiệu thay đổi trong vùng giao nhau của SD_CLK và SD_CLK# Tín hiệu SD_DQS[3:2] I/O xác định dữ liệu đọc/viết với tần số tương ứng.
DQS bằng với tần số bộ nhớ SDRAM Dữ liệu = ẳ chu kỳ clock sau sự bi biến đổi của DQS
Tín hiệu này tương tự như tín hiệu clock, sườn thay đổi mức quan trong hơn so với mức logic cao hay thấp.
Timing Thay đổi mức logic cao hay thấp tại vùng giao nhau của SD_CLK và SD_CLK#
SD_WE# O Lệnh đầu vào Tín hiệu này với SD_CS#,
SD_CAS# và SD_RAS# xác định lệnh hiện thời.
Timing Tín hiệu thay đổi đồng bộ với
SD_A10 O Bit thứ 10 của địa chỉ Bus SDRAM
Bảng 5 Chức năng các tín hiệu giao tiếp giữa vi xử lý và SDRAM2 5.2.5 Ethernet
Hình 5 6 Giao tiếp vật lý của vi xử lý và mạng Internet
TXER Tín hiệu báo lỗi tín hiệu truyền
RXDV Dữ liệu nhận được
TXC Xung đồng hồ bên phát
TXEN Tín hiệu quyết định truyền dữ liệu
RXC Xung đồng hồ bên thu
SCOL Tín hiệu dò xung đột
MDC Xung đồng hồ đầu vào giao diện quản lý
MDIO Quản lý dữ liệu vào/ra
TX,RX Tín hiệu truyền nhận từ mạng
Bảng 5 3 Chức năngcác tín hiệu giao tiếp của vi xử lý và mạng
5.2.6 Thiết kế ạch in IP Phone tương thích trườ m ng điện từ
5.2.6.1 EMI, EMC và xuyên âm của mạch in
Nhiễu trường điện từ (EMI) là hiện tượng gây ra bởi năng lượng tần số sóng vô tuyến, ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị điện tử Nguồn năng lượng này có thể phát sinh từ chính thiết bị hoặc từ các thiết bị lân cận.
Tương thích trường điện từ (EMC) là khả năng của sản phẩm điện tử hoạt động mà không gây ra nhiễu điện từ (EMI) cho thiết bị khác, đồng thời không bị ảnh hưởng bởi EMI từ các thiết bị khác hoặc môi trường xung quanh.
Mạch nguyên lý của điện thoại IP Phone
Hình 5 8 Vi xử lý của IP Phone
Hình 5 9 Giao tiếp Flash IP Phone 5.3.3 SDRAM
Hình 5 10 Giao tiếp SDRAM IP Phone
Hình 5 11 Giao tiếp Codec IP Phone
Hình 5 12 Giao tiếp mạng Ethernet qua cổng RJ45 5.3.6 LCD
Một số điện thoại IP Phone trên thị trường
Điện thoại IP Phone là thiết bị phần cứng kết nối với mạng VoIP, tương tự như máy điện thoại bàn thông thường nhưng được thiết kế đặc biệt cho VoIP Trước khi sử dụng, thiết bị này cần được cấu hình đúng cách.
Lưu ý một số tính năng khi thực hiện khi mua thiết bị điện thoại VoIP:
Low bandwidth: hỗ trợ bộ codec nào, G729 là tốt nhất hiện nay Web Interface: có giao tiếp thiết lập cấu hình dễ sử dụng.
Audio Interface: Có speaker phone hay không
Giá thành của điện thoại IP đắt hơn điện thoại thông thường, giá khoảng trên dưới 100 $ / 1 cái
Một số loại điện thoại VoIP trên thị trường hiện nay:
+ 42T Điện thoại IP Phone AT-530:
Hình 5 IP phone AT16 -530 Đặc điểm:
Hỗ trợ các chuẩn SIP, IAX2
Hỗ trợ cùng một lúc hai tài khoản SIP.
Tích hợp sẵn router bên trong điện thoại;
Chế độ DHCP: hỗ trợ cài đặt IP động.
Hỗ trợ PPPoE (dùng cho đường ADSL, kết nối modem).
Hỗ trợ hầu hết các chế độ xử lý âm thanh G7.xxx.
Hỗ trợ chuyển đổi địa chỉ mạng NAT, Firewall. Định hướng cuộc gọi (call forward), chuyển cuộc gọi (call transfer), đàm thoại 3 bên (3-way conference calls).
Hiển thị số gọi đến
Chức năng không làm phiền, hạn chế cuộc gọi.
Chức năng đường dây nóng.
Cập nhật phần mềm qua FTP, TFTP hoặc HTTP.
Quản lý bằng Web, Telnet, Keypad.
+ 42T Điện thoại IP Phone GXP-2000:
The GXP17-2000 IP Phone features SIP protocol support (RFC3261) and NAT traversal capabilities (including STUN), ensuring reliable communication with server failover options It supports multiple lines, expandable from 1 to 12 through an additional key module The device also boasts an LCD screen that displays 8 lines for enhanced visibility and usability.
22 ký tự 2 cổng Ethernet 10/100Mbps Lỗ cắm tai nghe (Headset jack Điện thoại , hội nghị với nhiều người Tích hợp nguồn trên cổng Ethernet (802.3af)
Softphone là phần mềm cài đặt trên máy tính, cho phép thực hiện các chức năng tương tự như điện thoại VoIP Để sử dụng softphone hiệu quả, cần đảm bảo máy tính có card âm thanh, tai nghe và tường lửa không bị chặn.
Sử dụng softphone với hệ thống Asterisk nên dùng softphone với công nghệ giao thức mới dành cho Asterisk là IAX
Chương 5 đã trình bày một hướng phát triển cho thiết kế phần cứng của điện thoại IP Phone, nhấn mạnh tầm quan trọng trong việc lựa chọn linh kiện và xác định giao tiếp giữa các linh kiện và vi xử lý để đạt được thiết kế chuẩn Bên cạnh đó, kỹ thuật thiết kế mạch in cũng ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng mạch in và tín hiệu thoại Do đó, việc nghiên cứu sâu về thiết kế và các kỹ thuật thiết kế mạch in là cần thiết để phát triển sản phẩm thương mại thành công trên thị trường.
Với nhiều ưu điểm và ứng dụng hữu ích, VoIP đang trở thành một phần thiết yếu trong viễn thông toàn cầu Công nghệ này nhanh chóng tích hợp với băng rộng và điện thoại IP, cho phép kết nối thông tin thoại giữa hai máy PC trong cùng mạng IP Các biến thể của VoIP bao gồm thoại qua mạng IP, fax qua mạng IP, dịch vụ thoại thông minh và điện thoại Web, hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiện ích trong tương lai.
IP mang lại cước phí rẻ, đặc biệt cho các cuộc gọi đường dài Sự phát triển của mạng IP và các bộ xử lý số đã giúp việc chuyển đổi thoại lên mạng IP trở
Mặc dù IP mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại những khiếm khuyết, đặc biệt là chất lượng thoại Chất lượng thoại IP chưa đạt yêu cầu cao do bị ảnh hưởng bởi mạng truyền dẫn và các cơ chế nén thoại, dẫn đến hiện tượng trễ trong quá trình truyền tải.
Thực sự, VoIP đã đánh dấu sự hội nhập giữa mạng IP và mạng thoại truyền thống PSTN, hai dịch vụ viễn thông phổ biến nhất ngày nay
Sự tăng trưởng của VoIP được thúc đẩy bởi nhiều yếu tố, bao gồm sự phổ biến ngày càng rộng rãi của dịch vụ này trong cả thị trường người tiêu dùng và doanh nghiệp Hơn nữa, sự hợp tác gia tăng giữa các cơ quan quản lý nhà nước đã công nhận VoIP như một sự thay thế hiệu quả cho dịch vụ PSTN truyền thống Cuối cùng, tính kinh tế trong việc sử dụng VoIP cũng đóng góp đáng kể vào sự phát triển của công nghệ này.
Bài luận văn này trình bày về “VoIP và giải pháp ứng dụng VoIP trong IP Phone” Mặc dù em đã nỗ lực hoàn thành, nhưng bài viết vẫn còn thiếu sót Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các thầy cô và đồng nghiệp để có thể áp dụng vào thực tiễn.
1 “VoIP – Công nghệ truyền tải các cuộc đàm thoại sử dụng hạ tầng mạng
IP”, Bài giảng, http://www.ebook.edu.vn/?page=1.6&view9
3 Postel J Transmission Control Protocol, RFC 793, 1981.
4 Postel J User Data Protocol, RFC 768, 1981
5 Jonathan Davidson and James Peters, VoIP Fundamental, Cisco Press, 2000
6 Smith K A and Brushteyn D, Internet telephony and Voice Compression, http://www.cis.upenn.edu/kellyann/iphone.html
7 Hoh Yong Yik, IP Telephone, Department of Information Technology and Electrical Engineering University of Queensland 2002
8 Schulzrinne H, Casner S, Federick R, Jacobson V, RTP: A Transport Protocol for Real Time Appllications- , RFC 1889, 1996
9 Schulzrinne H, Rao A, Lanphier R, Real Time Streaming Protocol (RTSP), RFC 2326, 1998
10.Handley M, Schulzrinne H, Rosenberg J, SIP: Session Initiation Protocol, RFC 2543, 1999
11.Alan B.Johnston, SIP: Understanding the session initiation protocol, Artech Hourse Boston, 2004
12.Jia YU, A Java based Distributed IP Phone System- , School of Network Computing Monash University, 2002
13.Tarip Latif, Kranthi Kumar Malkajgiri, Adoption of VoIP, Lulea University of Technology, 2007
14.Chintan Vaishnav, Voicce over Internet Protocol: The Dynamics of
Technology and Regulation, Bangalore University, 2006
15.Freescale semiconductor, MCF5329 Reference Manual, 2008
16.Các trang Web: http://www.tapchibcvt.gov.vn/news/?s35179735 http://www.vctel.com/
