Giải pháp kỹ thuật thích ứng chất lượng thiết bị đầu cuối cho hệ thống hội nghị từ xa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG DƢƠNG THẾ ÁNH GIẢI PHÁP KỸ THUẬT THÍCH ỨNG CHẤT LƢỢNG THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI CHO HỆ THỐNG HỘI NGHỊ TỪ XA LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Thái Nguyên - 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này của tự bản thân tôi tìm hiểu, nghiên cứu dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Văn Tam. Các dữ liệu, thông tin đƣợc thu thập từ những nguồn hợp pháp, nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực. Các tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn và chú thích đầy đủ. Tác giả luận văn Dƣơng Thế Ánh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii LỜI CÁM ƠN Trƣớc hết em xin gửi lời cám ơn chân thành đến toàn thể các thầy cô giáo Viện Công nghệ thông tin và Trƣờng Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên đã dạy dỗ chúng em trong suốt quá trình học tập chƣơng trình cao học tại trƣờng. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Văn Tam đã quan tâm, định hƣớng và đƣa ra những góp ý, gợi ý, chỉnh sửa vô cùng quí báu cho em trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các bạn đồng nghiệp, gia đình và ngƣời thân đã quan tâm, giúp đỡ và chia sẻ với em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Thái Nguyên, ngày 15 tháng 10 năm 2012 Học viên Dƣơng Thế Ánh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv MỤC LỤC MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC HÌNH viii DANH MỤC CÁC BẢNG x MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: CÁC VẤN ĐỀ VỀ HỘI NGHỊ TỪ XA QUA INTERNET 3 1.1.Thế nào là hội nghị truyền hình? 3 1.2.Các dạng hội nghị truyền hình 4 1.2.1. One – to – One (Điểm - Điểm) 5 1.2.2. One – To – Group (Điểm -Nhóm) 5 1.2.3. Group – To – Group (Nhóm - Nhóm) 5 1.2.3. Group – To – Group (Nhóm - Nhóm) 6 1.2.4. Hội nghị nhiều bên sử dụng MCU 6 1.3. Một số chuẩn công nghệ mạng cơ bản cho hệ thống hội nghị từ xa 7 1.3.1. Chuẩn H.320 7 1.3.2. Chuẩn H.324 8 1.3.3. Chuẩn H.323 8 1.3.4. Giao thức khởi tạo phiên SIP: 11 1.4. Một số thiết bị đầu cuối đang đƣợc sử dụng 21 1.4.1. Tổng quan về thiết bị đầu cuối 21 1.4.2. CTS MSE 8000 21 1.4.3. CTS MCU 4500 22 1.4.4. CTS MCU 4200 22 1.4.5. CTS content server 23 1.4.6. CTS IP VCR 2200 Series 23 1.4.7. CTS IP Gateway 24 1.4.8. CTS ISDN Gateway 24 1.4.9. Vega X3 25 1.4.10. Vega X5 25 1.4.11. AVC 8500 CODEC 26 1.5. Bài toán cần giải quyết: 27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v CHƢƠNG II: GIẢI PHÁP KỸ THUẬT THÍCH ỨNG CHẤT LƢỢNG THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI CHO HỆ THỐNG HỘI NGHỊ TỪ XA 28 2.1. Chất lƣợng dịch vụ (QoS) trên Internet 28 2.1.1. Định nghĩa về chất lượng dịch vụ (QoS) 28 2.1.2. Dịch vụ tích hợp IntServ 29 2.1.3. Dịch vụ phân biệt DiffServ 32 2.1.4. Modular QoS CLI 39 2.2. Một giải pháp kỹ thuật thích nghi QoS của thiết bị đầu cuối cho hệ thống hội nghị từ xa 40 2.2.1. Kiến trúc hệ thống thích nghi QoS 40 2.2.2. Các thông số QoS của thiết bị cuối hội nghị từ xa 43 2.2.3. Đánh giá hiệu quả của hệ thống thích nghi QoS của thiết bị cuối hội nghị từ xa 46 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỘI NGHỊ TỪ XA THỰC NGHIỆM 50 3.1. Mô tả hệ thống 50 3.2. Kiến trúc tổng thể của hệ thống 51 3.3. Một số kịch bản thử nghiệm và kết quả. 52 3.1.1. Giao diện cửa sổ chính 52 3.1.2. Giao diện cửa sổ hiện thị 53 3.1.3. Giao diện cửa sổ điều khiển 53 3.3.4. Thiết đặt hệ thống 53 3.3.4. Thiết đặt hệ thống 54 KẾT LUẬN 59 NHỮNG KIẾN NGHỊ NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN 62 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 63 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Stt Chữ viết tắt Diễn giải Ý nghĩa 1 CoS Class of Service Lớp dịch vụ 2 DiffServ Differentiated Services Dịch vụ phân biệt 3 DNS Domain Name System Hệ thống tên miền 4 DSCP Diferentiated Service Code Point Điểm mã dịch vụ phân biệt 5 ETSI European Telecommunications Standards Institute Viện Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu 6 HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản 7 IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức làm nhiệm vụ kỹ thuật về Internet 8 IP Internet Protocol Giao thức Liên mạng 9 ISDN Integrated Service Digital Network Dịch vụ tích hợp mạng kỹ thuật số 10 ITU International Telecommunication Union Liên minh Viễn thông quốc tế 11 ITU-T International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector Tiêu chuẩn viễn thông - thuộc Tổ chức Viễn thông quốc tế. 12 IntServ Integrated Services Dịch vụ tích hợp 13 MAC Media Access Control Kiểm soát truy cập phƣơng tiện thông 14 MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng đa phƣơng tiện 15 MIME Multipurpose Internet Mail Extensions Chuẩn Internet về định dạng cho thƣ điện tử. 16 MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức 17 MCU Multi-point Conferencing Unit Đơn vị Hội nghị truyền hình đa điểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii 18 NAT Network address translation Dịch địa chỉ mạng 19 POTS Plain Old Telephone Service Thiết lập các giao thức kiểm soát và dồn kênh giải thông thấp 20 PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch kênh 21 QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ 22 RAS Remote Access Services Dịch vụ truy cập từ xa 23 RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức chiếm trƣớc tài nguyên 24 RTCP Real Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực 25 RTP Real Time Transport Protocol Giao thức thời gian thực 26 SAP Service Advertising Protocol Giao thức dịch vụ quảng bá 27 SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên 28 SIP Session Initiation Protocol Giao thức phiên khởi đầu 29 TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền vận 30 ToS The type-of-service field Trƣờng dịch vụ 31 TDM Time division multiplexing Kỹ thuật truyền dữ liệu phân chia theo khe thời gian 32 UA User Agents Đại diện ngƣời dùng 33 UAC User Agent Client Đại diện ngƣời dùng khách 34 UAS User Agent Server Đại diện ngƣời dùng chủ 35 UDP User Datagram Protocol Giao thức gói dữ liệu ngƣời dùng 36 URL Uniform Resource Locator Bộ định vị tài nguyên chung 37 VCS Video Conferencing System Hệ thống hội thảo trực tuyến 38 VoIP Voice over Internet Protocol Truyền tiếng nói qua giao thức Internet 39 XML Extensible Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hội nghị truyền hình giữa hai điểm riêng biệt 5 Hình 1.2. Hội nghị truyền hình từ một người dùng đơn đến một hệ thống nhóm 5 Hình 1.3. Hội nghị truyền giữa hai nhóm 6 Hình 1.4. Hội nghị nhiều bên sử dụng MCU 6 Hình 1.5. Cấu trúc của H.323 9 Hình 1.6. Chồng giao thức H.323 10 Hình 1.7. Các giai đoạn chính của H.323 10 Hình 1.8. Mô hình H.323 cơ bản thông qua Internet 11 Hình 1.9. Redirect Server 14 Hình 1.10. Hoạt động của Proxy server 18 Hình 1.11. Hoạt động của Redirect server 19 Hình 1.12. Kết hợp SIP và H.323 sử dụng TDM 19 Hình 1.13. Kết hợp SIP và H.323 sử dụng Proxy đa giao thức 20 Hình 1.14. Kết hợp SIP và H.323 không dùng kết nối 20 Hình 2.1. Luồng thông điệp PATH và RESV 31 Hình 2.2. Luồng thông điệp PATH và RESV theo hai chiều 31 Hình 2.3. Giá trị của trường DSCP trên PHB 33 Hình 2.4. Kiến trúc của dịch vụ DiffServ 36 Hình 2.5. Cơ chế của thành phần QoS CLI 39 Hình 2.6. Sơ đồ khối hệ thống thích nghi QoS 42 Hình 2.7. Sơ đồ kiến trúc hệ thống thích nghi QoS 43 Hinh 2.8. BW nhu cầu cho từng chế độ QoS 46 Hình 2.9. CPU nhu cầu cho chế độ QoS 47 Hình 2.10. Tuyến tính phân phối băng thông bằng cách sử dụng các ứng dụng mặc định, thích ứng không được sử dụng 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ix Hình 2.11. Tăng số lượng các thành viên trong nhóm đang hoạt động bằng cách sử dụng thích ứng để phân phối lại nguồn mạng 48 Hình 2.12. Hình thức QoS thông qua hệ thống phải đối mặt với điều kiện nguồn tài nguyên có sẵn. 48 Hình 3.1. Sơ đồ kiến trúc tổng thể của hệ thống 51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Bảng mã chuyển tiếp tin cậy trên mô hình DiffServ 35 Bảng 2.2. Một số tham số QoS được sử dụng để điều chỉnh hồ sơ các ứng dụng 45 Bảng 2.3. Thiết lập các thông số cho các thích ứng chế độ QoS. 45 [...]... thống hội nghị từ xa Xuất phát từ vấn đề nêu trên, luận văn Giải pháp kỹ thuật thích ứng chất lượng thiết bị đầu cuối cho hệ thống hội nghị từ xa là đối tƣợng nghiên cứu với những vấn đề tập trung chủ yếu nhƣ sau: - Tìm hiểu một số chuẩn nghệ mạng cơ bản cho hệ thống hội nghị từ xa - Tìm hiểu một giải pháp kỹ thuật thích ứng chất lƣợng cho hệ thống hội nghị từ xa - Xây dựng hệ thống hội nghị từ xa thử... hội nghị từ xa, hiện nay trong nƣớc đã có một số tập đoàn lớn đang triển khai lắp đặt nhƣ Viettel, Vinaphon, Công ty Điện lực 3 v.v Về mặt kỹ thuật, hệ thống hội nghị từ xa hiện nay đã đáp ứng đƣợc các cuộc hội nghị, giao ban hay đào tạo từ xa Tuy nhiên, nó chƣa phải là hệ thống hội nghị từ xa có chất lƣợng hình ảnh cao nhất thì cần phải tìm giải pháp thích ứng chất lƣợng thiết bị đầu cuối cho hệ thống. .. từ xa thử nghiệm Luận văn gồm: Phần mở đầu; Phần nội dung: Phần kết luận và Phụ lục Bố cục nhƣ sau: Phần mở đầu: Nêu lý do chọn đề tài và bố cục luận văn Phần nội dung: Chƣơng 1: Các vấn đề về hội nghị từ xa qua Internet Chƣơng 2: Giải pháp kỹ thuật thích ứng chất lƣợng thiết bị đầu cuối cho hệ thống hội nghị từ xa Chƣơng 3: Xây dựng hệ thống hệ thống hội nghị từ xa thử nghiệm Phần kết luận: Số hóa bởi... quan Hội nghị từ xa là một bƣớc phát triển đột phá của công nghệ thông tin và truyền thông, nó cho phép những ngƣời tham dự tại nhiều địa điểm từ những quốc gia khác nhau có thể nhìn thấy và trao đổi trực tiếp với nhau qua màn hình tivi nhƣ đang họp trong cùng một hội trƣờng Hội nghị từ xa có thể ứng dụng cho hội thảo, hội nghị, giao ban, đào tạo, chẩn đoán chức năng bệnh, mổ nội soi từ xa Thế hệ đầu. .. Thế hệ đầu tiên của truyền hình hội nghị đƣợc thực hiện qua mạng số đa dịch vụ ISDN dựa trên tiêu chuẩn H.320 của ITU, thế hệ 2 của truyền hình hội nghị ứng dụng cho các máy tính và công nghệ thông tin (CNTT), tuy nhiên vẫn phụ thuộc nhiều vào mạng ISDN và các thiết bị CODEC (mã hoá /giải mã, nén /giải nén) đắt tiền Vào giữa những năm 90 của thế kỷ trƣớc, thế hệ hội nghị từ xa thứ ba ra đời trên cơ sở mạng... camera có thể đƣợc điều khiển từ xa Cung cấp nhiều kết nối âm thanh vào/ra đa dạng phục vụ cho các hội nghị lớn Thiết bị Eykona 900: Hội nghị Truyền hình với các phƣơng tiện y học kỹ thuật cao và cơ sở dữ liệu đầy đủ của ngƣời bệnh An toàn về lâm sàng, giá thành hợp lý, Eykona 900 giúp tăng cƣờng hội chẩn từ xa và cung cấp nhiều hơn cơ hội chăm sóc sức khỏe chất lƣợng cho bệnh nhân ở mọi nơi Số hóa... phòng hội nghị trung bình và nhỏ yêu cầu chất lƣợng hình ảnh và âm thanh cao Thiết bị này có khả năng kết nối bằng đƣờng ISDN ở các tốc độ 1BRI và 2 Mb/s qua đƣờng IP Hệ thống tuân thủ các chuẩn của ITU-T cho hội nghị truyền hình: H.323/SIP trên mạng IP, H.320 trên ISDN - Hỗ trợ đầy đủ các chuẩn mã hóa hình ảnh và âm thanh tiên tiến cho Hội nghị Truyền hình: H.263++, H.264 cho mã hóa hình ảnh chất lƣợng... tƣơng thích với MPEG-4 và RealPlayer® - Tải nội dung về các thiết bị cầm tay phổ thông nhƣ: Microsoft Zune, Apple iPod 1.4.6 CTS IP VCR 2200 Series Hệ thống ghi, phát lại và truyền (streaming) hội nghị truyền hình IP hiệu suất cao Tƣơng thích với tất cả đầu cuối của các nhà cung cấp lớn, lý tƣởng cho hoạt động đào tạo trong công ty, giao ban, thông báo trên mạng, tin tức, đào tạo từ xa, chữa bệnh từ xa. .. thêm bất cứ thiết bị nào 1.4.10 Vega X5 Đây là thiết bị đầu cuối Hội nghị Truyền hình có hiệu suất cao, rất lý tƣởng cho các phòng Hội nghị Truyền hình có kích thƣớc lớn yêu cầu chất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 26 lƣợng hình ảnh và âm thanh cao Vega Star Gold mang đầy đủ các tính năng của Vega X3 nhƣ hỗ trợ H.264 cho mã hóa ảnh, MPEG-4 AAC-LD cho mã hóa... hoạt – ở đó hình ảnh đến từ vị trí ngƣời nói hiện tại hiển thị trên tất cả các điểm - Mỗi vị trí có thể nhìn thấy tất cả các vị trí khác tại 1 thời điểm 1.3 Một số chuẩn công nghệ mạng cơ bản cho hệ thống hội nghị từ xa 1.3.1 Chuẩn H.320 Là một bộ các chuẩn định nghĩa cho khả năng hoạt động của Hội nghị trực tuyến sử dụng công nghệ mạng ISDN Các chuẩn này định nghĩa quy luật để thiết lập thông tin, chia . tìm giải pháp thích ứng chất lƣợng thiết bị đầu cuối cho hệ thống hội nghị từ xa. Xuất phát từ vấn đề nêu trên, luận văn Giải pháp kỹ thuật thích ứng chất lượng thiết bị đầu cuối cho hệ thống. Một giải pháp kỹ thuật thích nghi QoS của thiết bị đầu cuối cho hệ thống hội nghị từ xa 40 2.2.1. Kiến trúc hệ thống thích nghi QoS 40 2.2.2. Các thông số QoS của thiết bị cuối hội nghị từ xa. quả của hệ thống thích nghi QoS của thiết bị cuối hội nghị từ xa 46 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỘI NGHỊ TỪ XA THỰC NGHIỆM 50 3.1. Mô tả hệ thống 50 3.2. Kiến trúc tổng thể của hệ thống 51