đồ án kỹ thuật viễn thông BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ CHO VoIP TRONG WLAN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP 1.1 Công nghệ VoIP. VoIP (Voice over IP): được hiểu là công nghệ truyền thoại qua môi trường IP. Tại đầu phát, tín hiệu thoại được mã hóa, sau đó thay vì truyền trên mạng PSTN qua các tổng đài chuyển mạch kênh, chúng được nén xuống tốc độ thấp, đóng gói và truyền trên mạng IP. Tại đầu thu, các gói tin này được giải nén, giải mã để khôi phục lại tín hiệu thoại ban đầu. Sự khác nhau chính giữa VoIP và điện thoại truyền thống là ở mạng truyền dẫn và khuôn dạng thông tin dùng để truyền dẫn. Mặc dù chất lượng của điện thoại IP ban đầu chưa được tốt nhưng chi phí thấp hơn nhiều so với điện thoại truyền thống đã trở thành yếu tố cạnh tranh giúp nó tồn tại. Hiện nay, chất lượng các cuộc gọi thoại qua mạng IP đang ngày một tăng lên và VoIP đã trở thành một trong những bước tiến quan trọng để hội tụ các công nghệ truyền thông dữ liệu, video và tiếng nói. Trên thực tế việc thực thi VoIP còn phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố khác như công nghệ, cơ sở hạ tầng, phần mềm, hệ thống quản lý….Do đặc điểm của mạng gói là tận dụng tối đa việc sử dụng băng thông mà ít quan tâm tới thời gian trễ lan truyền và xử lý trên mạng, trong khi tín hiệu thoại lại là dạng thời gian thực, cho nên người ta phải bổ sung vào mạng những phần tử mới và thiết kế các giao thức phù hợp để có thể đảm bảo chất lượng dịch vụ cho người dùng. Sự ra đời và phát triển nhanh của VoIP là động lực để các tổ chức chuẩn hóa liên quan như ITU-T hay IETF hoàn thiện các chuẩn của mình. Có rất nhiều chuẩn hỗ trợ VoIP như H.225, H.245 (cho quản lý), H.261, H.263 (cho mã hóa video), G.711, G.723, G.729 (cho mã hóa thoại). Để báo hiệu có hai chuẩn là H.323 của ITU-T và SIP của IETF. 1.2 Ưu nhược điểm của VoIP so với điện thoại thông thường. 1.2.1 Các ưu điểm. • Thông tin thoại trước khi đưa lên mạng IP sẽ được nén xuống dung lượng thấp (tùy theo kĩ thuật nén), vì vậy sẽ làm giảm được lưu lượng mạng. • Trong trường hợp cuộc gọi ở mạng chuyển mạch kênh, một kênh vật lí sẽ được thiết lập và duy trì giữa hai bên cho đến khi một trong hai bên hủy bỏ liên kết. Như vậy, trong khoảng thời gian không có tiếng nói, tín hiệu thoại vẫn được lấy mẫu, lượng tử hóa và truyền đi. Vì vây, hiệu suất đường truyền sẽ không cao. Đối với điện thoại IP có các cơ chế phát hiện khoảng lặng (khoảng thời gian không có tiếng nói) nên sẽ làm tăng hiệu suất mạng. NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP 1.2.2 Các nhược điểm. • Nhược điểm chính của điện thoại IP chính là chất lượng dịch vụ. Các mạng số liệu vốn dĩ không phải xây dựng với mục đích truyền thoại thời gian thực, vì vậy khi truyền thoại qua mạng số liệu cho chất lượng cuộc gọi thấp và không thể xác định trước được. Sở dĩ như vậy là vì gói tin truyền trong mạng có trễ thay đổi trong phạm vi lớn, khả năng mất mát thông tin trong mạng hoàn toàn có thể xảy ra. Một số yếu tố làm giảm chất lượng thoại nữa là kỹ thuật nén để tiết kiệm đường truyền. Nếu nén xuống dung lượng càng thấp thì kĩ thuật nén càng phức tạp, cho chất lượng không cao và đặc biệt là thời gian xử lí sẽ lâu, gây trễ. • Một nhược điểm khác của thoại IP là vấn đề tiếng vọng. Nếu như trong một mạng thoại, do trễ ít nên tiếng vọng không ảnh hưởng nhiều thì trong mạng IP, do trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại. Vì vậy, tiếng vọng là một vấn đề cần phải giải quyết trong điện thoại IP. 1.3 Kiến trúc mạng VoIP. Hình 1.1: Kiến trúc mạng VoIP. Hình 1.1 biểu diễn sự phân loại ở tầng cao của kiến trúc VoIP. Nó bao gồm bốn điểm cuối truyền thông, hai trong số chúng là thiết bị PSTN (A và B) và 2 cái còn lại là thiết bị Internet (C và D). Chú ý rằng một thiết bị PSTN thường là một chiếc điện thoại trong khi một thiết bị Internet có thể là phần mềm chạy trên PC hoặc là một thiết bị tách rời như một chiếc VoIP cầm tay. Bây giờ hãy xem xét các tình huống sau:  Cuộc gọi C-D Trong tình huống này, cả hai điểm cuối là thiết bị Internet và do đó cuộc thoại không bao giờ dời khỏi tên miền IP. Các giao thức báo hiệu thường sử dụng là điểm-điểm cho kết nối trực tiếp, SIP hoặc H323. NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP  Cuộc gọi A-D Trong trường hợp này, chúng ta có hai điểm cuối, một là thiết bị Internet và một là thiết bị PSTN. Để cho phép truyền thông giữa thiết bị VoIP và thiết bị PSTN thì phải sử dụng một cổng VoIP. Ở đây, gateway (cổng) là một thực thể logic nó kết nối giữa hai mạng khác nhau, thí dụ như PSTN và IP trong trường hợp của VoIP. Cổng có thể được phân loại dựa trên các tiêu chuẩn khác nhau. Dựa trên chức năng một cổng có thể là cổng báo hiệu hoặc cổng phương tiện. Cổng báo hiệu bảo đảm kết nối giữa báo hiệu VoIP và báo hiệu PSTN. Nó thực hiện chức năng này bằng cách phiên dịch lệnh báo hiệu PSTN thành bản tin báo hiệu tương ứng trong VoIP. Mặt khác cổng phương tiện chịu trách nhiệm bảo đảm rằng tuyến thoại từ vựng PSTN (A-1) tới vùng IP (1-D) được xuyên suốt. Một sự phân loại khác của cổng là dựa trên kích thước/dung lượng của cổng. Một cổng mạng khu dân cư được triển khai tại doanh nghiệp của khách hàng. Điện thoại hữu tuyến kết nối tới tổng đài này qua RJ45 và tổng đài này kết nối tới Internet. Những thiết bị này cho phép người sử dụng dựng điện thoại PSTN thông thường và thực hiện cuộc gọi qua VoIP thay vì PSTN. Một thí dụ là Gateway-1 trong hình 2.1. Cuối cùng là cổng chuyển tiếp, là cổng có dung lượng rất cao, thường được triển khai bởi các nhà cung cấp dịch vụ để chuyển các cuộc gọi từ PSTN tới mạng IP. Trong hình 1.1, Gateway-1 có thể là một cổng mạng khu dân cư đặt tại A.  Cuộc gọi A-B Trong trường hợp này chúng ta có hai điểm cuối là PSTN. Thường thì một cuộc gọi sẽ hoàn toàn được truyền đi trong mạng PSTN. Tuy nhiên, các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại trong hình 1.1 quyết định triển khai Gateway-2 trung kế để chuyển cuộc gọi thoại tới Internet. Cuộc gọi được truyền đi như là VoIP giữa các cổng 1 và 2 và chuyển mạch điện thoại giữa A và 1, B và 2. Chú ý rằng trong hình 1.1, chúng ta giả thuyết rằng Gateway-1 và 2 đóng vai trị như là cổng báo hiệu và cổng phương tiện. 1.4 Các kỹ thuật mã hóa và nén số trong VoIP. Một số kỹ thuật mã hóa thoại được sử dụng trong mạng VoIP như là chuẩn mã hóa G.723, G.729, G.729A, G.729B, G.723.1. Các bộ mã hóa sử dụng kỹ thuật dự đoán tuyến tính dựa vào việc phân tích và tổng hợp được chuẩn hóa trong chuẩn G.723 (tạo ra luồng bit với tốc độ 5.3 hoặc 6.3 kb/s) và G.729 (tạo ra luồng bit tốc độ 8kb/s). Cả 2 chuẩn G.723 và G.729 đều có một số phiên bản hỗ trợ tốc độ bit thấp hoặc mã hóa hiệu quả. Bộ mã hóa G.723 và G.723.1 xử lý tín hiệu thoại trong các khung 30s, còn G.729 và G.729A xử lý các khung có độ dài 10s. Do đó, đợ trễ của hệ thống G.723.1 xấp xỉ 37.5ms, còn của G.729A là khoảng 15s. Độ trễ nhỏ sẽ NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP hữu ích khi phát triển các hệ thống có yêu cầu khắt khe về trễ đầu cuối, vì dụ phải ít hơn 150ms để đạt được chất lượng thoại cao. Gói tin đầu ra sau mã hóa G.723.1 bao gồm 159bit khi mã hóa ở tốc độ 5,3 kb/s hay 192 bit khi tốc độ mã hóa là 6.3 kb/s, trong khi G.729A tạo ra gói tin 80 bit. Tuy nhiên, bộ mã hóa G.729A tạo ra số gói tin nhiều gấp 3 lần trong 1 giây so với G.723.1. Thuật toán phát hiện hoạt động thoại có thể nén khoảng lặng và tạo ra nhiễu nền hữu ích để làm tăng chất lượng cuộc đàm thoại. Nó dự đoán sự xuất hiện của tín hiệu thoại bằng cách phân tích trạng thái hiện tại và quá khứ. G.729B cho phép chèn các khung mô tả khoảng lặng trong khoảng thời gian im lặng. Việc chèn các khung này cho phép giảm tính phức tạp của quá trình xử lý gói tin im lặng nhưng lại làm tăng tốc độ bit. Do đó, dù trong các cuộc hội thoại thông thường việc bỏ khoảng lặng có thể làm giảm 60% tổng dữ liệu, G.729B tạo luồng dữ liệu thoại vẫn nhiều hơn 4 kb/s một chút. Hầu hết các nhà sản xuất VoIP đều hỗ trợ sự lựa chọn cả G.723, G.729 và G.711 trong các sản phẩm của mình. Bảng 1.1 dưới đây thể hiện một số đặc tính của các chuẩn mã hóa đang được sử dụng trong thực tế. Bộ mã hóa Tốc độ đỉnh (kb/s) Kích thước gói (bytes) Băng thông (tính cả tiêu đề) Hệ số nén (so với PCM/STM) G.711 (PCM) 64 40 (5ms) 142.4 kb/s 0.45 160 (20ms) 83.6 kb/s 0.77 G.726/G.727 (ADPCM) 32 20 (5ms) 110.4 kb/s 0.58 80 (20ms) 51.6 kb/s 124 G.728 (LD-CELP) 16 10 (5ms) 94.4 kb/s 0.68 40 (20ms) 35.6 kb/s 18 G.729 (CS-ACELP) 8 5 (5ms) 86.4 kb/s 0.74 20 (20ms) 27.6 kb/s 2.32 G.723.1 6.3 4 (5ms) 83.5 kb/s 0.77 16(20ms) 25.6 kb/s 2.5 Bảng 1.1: Một số chuẩn mã hóa thoại của ITU-T. 1.5 Các loại giao thức sử dụng trong VoIP. Giao thức đầu tiên cần nhắc đến hiển nhiên phải là IP. Chuẩn IETF về IPv4 được mô tả trong RFC 791. IP hỗ trợ cả hai phương thức truyền dẫn gói tin cậy và không tin cậy. Nhóm giao thức thứ 2 là các giao thức vận chuyển TCP và UDP. TCP (RFC 793) sử dụng cơ chế cửa sổ để điều khiển luồng và cơ chế báo nhận để đạt được tính tin cậy cho việc truyền tin. UDP (RFC 768) là giao thức vận chuyển không tin cậy. Không có cơ chế phản hổi cho việc truyền tin trong UDP. Nhóm thứ 3 là các giao thức hỗ trợ việc truyền tải các gói tin theo thời gian thực RTP/RTCP. RTP là giao thức ở tầng ứng dụng cho liên lạc từ đầu cuối đến NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP đầu cuối. Giao thức RTCP có thể sử dụng cùng với RTP để chỉ định người dùng trong một phiên giao dịch. Nhóm thứ 4 là các giao thức và chuẩn hỗ trợ cho việc điều khiển và báo hiệu VoIP. Các giao thức báo hiệu và điều khiển chính sử dụng trong mạng VoIP là H.323, SIP, SIGTRAN, MGCP, H.248/Megaco, BICC… Các giao thức này được hai tổ chức khác nhau xây dựng và phát triển là IETF và ITU-T. Có thể phân chúng thành hai loại là giao thức ngang hàng (SIP, H.323) và giao thức chủ/tớ (MGCP, H.248/Megaco). Từng giao thức có vai trò khác nhau trong việc thiết lập kết nối, chúng cũng có những thế mạnh và điểm yếu khác nhau. 1.5.1 Giao thức truyền tải trong VoIP. Tín hiệu tiếng nói cần đáp ứng theo thời gian thực . Nó chỉ được đảm bảo chất lượng với độ trễ cho phép . Tuy nhiên , bản thân mạng IP chỉ cung cấp dịch vụ với sự cố gắng tốt nhất mà không quan tâm tới vấn đề thời gian thực cho tiếng nói. Như vậy vấn đề được đặt ra là làm thế nào để truyền tiếng nói qua mạng IP mà vẫn đáp ứng được yêu cầu thời gian thực cho tiếng nói. Giao thức thời gian thực Real-Time Protocol (RTP) và giao thực điều khiển thời gian thực Real-Time Control Protocol (RTCP) được ra đời nhằm giải quyết vấn đề trên . Các giao thức truyền tải theo phương thức thời gian thực không phải là mới . Tuy nhiên RTP và RTCP đưa ra các cơ chế tốt hơn. 1.5.1.1 Giao thức RTP (Real-Time Protocol). RTP là một giao thức dựa trên giao thức IP tạo ra các hỗ trợ để truyền tải các dữ liệu yêu cầu thời gian thực với các yêu cầu: • Liên tục: Các gói tin phải được sắp xếp theo đúng thứ tự khi chúng đến bên nhận, các gói đến có thể không theo thứ tự và nếu gói tin bị mất thì bên nhận phải dò tìm hay bù lại sự mất các gói tin này. • Sự đồng bộ trong các phương thức truyền thông: Các khoảng lặng trong tiếng nói được triệt và nén lại để giảm thiểu băng thông cần thiết, tuy nhiên khi đến bên nhận, thời gian giữa các khoảng lặng này phải được khôi phục một cách chính xác. • Sự đồng bộ giữa các phương thức truyền thông: Có thể tín hiệu thoại sử dụng một phương thức truyền thông trong khi tín hiệu video lại sử dụng một phương thức truyền thông khác, các tín hiệu tiếng và hình phải được đồng bộ một cách chính xác, gọi là sự đồng bộ tiếng - hình. • Sự nhận diện phương thức truyền tải: Trong Internet, thông thường cần thay đổi sự mã hoá cho phương thức truyền tải (payload) trên hành trình truyền để hiệu chỉnh thay đổi độ rộng băng thông sẵn sàng hoặc đủ khả năng cho người dùng mới kết nối vào nhóm. Một vài cơ chế cần được sử dụng để nhận diện sự mã hoá cho mỗi gói đến. NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP Các dịch vụ cung cấp bởi RTP bao gồm: • Đa phát đáp thân thiện: (multicast – friendly): RTP và RTCP là kỹ thuật cho đa phát đáp, cung cấp khả năng mở rộng cuộc hội thoại nhiều bên. Trên thực tế, chúng được thiết kế để có thể hoạt động trong cả các nhóm đa phát đáp nhỏ, phù hợp cho các cuộc điện đàm ba bên. Đối với các nhóm lớn, chúng sử dụng đa phát đáp quảng bá (broadcasting). • Độc lập thiết bị: RTP cung cấp các dịch vụ cần thiết chung cho phương thức truyền thông thời gian thực nói chung như thoại, video hay bất kì một bộ mã hoá, giải mã cụ thể nào có sự định nghĩa các phương thức mã hoá và giải mã riêng bằng các thông tin tiêu đề và định nghĩa. • Các bộ trộn và chuyển đổi: Các bộ trộn là thiết bị nắm giữ phương thức truyền thông từ một vài người sử dụng riêng lẻ, để trộn hoặc nối chúng vào các dòng phương thức truyền thông chung, chuyển đổi chúng vào khuôn dạng khác và gửi nó ra. Các bộ chuyển đổi có ích cho sự thu nhỏ băng thông yêu cầu của dòng số liệu từ dòng số liệu chung trước khi gửi vào từng kết nối băng thông hẹp hơn mà không yêu cầu nguồn phát RTP thu nhỏ tốc độ bit của nó. Điều này cho phép các bên nhận kết nối theo một liên kết nhanh để vẫn nhận được truyền thông chất lượng cao. RTP hỗ trợ cả các bộ trộn và cả các bộ chuyển đổi. • Mã hoá thành mật mã: Các dòng phương thức truyền thông RTP có thể mã hoá thành mật mã dựng các khoá, việc mã hoá đảm bảo cho việc thông tin trên mạng được an toàn hơn. Các gói tin truyền trên mạng Internet có trễ và jitter không dự đoán được. Nhưng các ứng dụng đa phương tiện yêu cầu một thời gian thích hợp khi truyền các dữ liệu và phát lại. RTP cung cấp các cơ chế bảo đảm thời gian, số thứ tự và các cơ chế khác liên quan đến thời gian. Bằng các cơ chế này RTP cung cấp sự truyền tải dữ liệu thời gian thực giữa các đầu cuối qua mạng. Bản thân RTP không cung cấp một cơ chế nào cho việc bảo đảm phân phối kịp thời các dữ liệu tới các trạm mà nó dựa trên các dịch vụ của tầng thấp hơn để thực hiện điều này. RTP cũng không đảm bảo việc truyền các gói theo đúng thứ tự. Tuy nhiên, số thứ tự trong RTP header cho phép bên thu xây dựng lại đúng thứ tự các gói của bên phát. Hoạt động của RTP được hỗ trợ bởi một giao thức khác là RTCP để nhận các thông tin phản hồi về chất lượng truyền dẫn và các thông tin về thành phần tham dự các phiên hiện thời. Không giống như các giao thức khác là sử dụng các trường trong header để thực hiện các chức năng điều khiển, RTP sử dụng một cơ chế điều khiển độc lập trong định dạng của gói tin RTCP để thực hiện các chức năng này. NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP 1.5.1.2 Giao thức RTCP (Real-time Transport Control Protocol). RTCP (Real-time Transport Control Protocol) là giao thức hỗ trợ cho RTP cung cấp các thông tin phản hồi về chất lượng truyền dữ liệu. Các dịch vụ mà RTCP cung cấp là: • Giám sát chất lượng và điều khiển tắc nghẽn: Đây là chức năng cơ bản của RTCP. Nó cung cấp thông tin phản hồi tới một ứng dụng về chất lượng phân phối dữ liệu. Thông tin điều khiển này rất hữu ích cho các bộ phát, bộ thu và giám sát. Bộ phát có thể điều chỉnh cách thức truyền dữ liệu dựa trên các thông báo phản hồi của bộ thu. Bộ thu có thể xác định được tắc nghẽn là cục bộ, từng phần hay toàn bộ. Người quản lý mạng có thể đánh giá được hiệu suất mạng. • Xác định nguồn: Trong các gói RTP, các nguồn được xác định bởi các số ngẫu nhiên có độ dài 32 bớt, các số này không thuận tiện đối với người sử dụng. RTCP cung cấp thông tin nhận dạng nguồn cụ thể hơn ở dạng văn bản. Nó có thể bao gồm tên người sử dụng, số điện thoại, địa chỉ e-mail và các thông tin khác. • Đồng bộ môi trường: Các thông báo của bộ phát RTCP chứa thông tin để xác định thời gian và nhãn thời gian RTP tương ứng. Chúng có thể được sử dụng để đồng bộ giữa âm thanh với hình ảnh. Điều chỉnh thông tin điều khiển: Các gói RTCP được gửi theo chu kỳ giữa những người tham dự. Khi số lượng người tham dự tăng lên, cần phải cân bằng giữa việc nhận thông tin điều khiển mới nhất và hạn chế lưu lượng điều khiển. Để hỗ trợ một nhóm người sử dụng lớn, RTCP phải cấm lưu lượng điều khiển rất lớn đến từ các tài nguyên khác của mạng. RTP chỉ cho phép tối đa 5% lưu lượng cho điều khiển toàn bộ lưu lượng của phiên làm việc. Điều này được thực hiện bằng cách điều chỉnh tốc độ phát của RTCP theo số lượng người tham dự. Mỗi người tham gia một phiên truyền RTP phải gửi định kỳ các gói RTCP đến tất cả những người khác cũng tham gia phiên truyền. Nhờ vậy mà có thể theo dõi được số người tham gia. Các loại thông báo điều khiển chính được RTCP cung cấp là: SR (Sender Report): chứa các thông tin thống kê liên quan tới kết quả truyền như tỷ lệ tổn hao, số gói dữ liệu bị mất, khoảng trễ. Các thông báo này phát ra từ phía phát trong 1 phiên truyền thông. RR (Receiver Report): Chứa các thông tin thống kê liên quan tới kết quả nhận, được phát từ phía thu trong 1 phiên truyền thông. SDES (Source Description): thông số mô tả nguồn (tên, vị trí…) APP (Application): cho phép truyền các dữ liệu ứng dụng NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP BYE: chỉ thị sự kết thúc tham gia vào phiên truyền. Mỗi gói thông tin RTCP bắt đầu bằng 1 phần tiêu đề cố định giống như gói RTP thông tin. Theo sau đó là các cấu trúc có chiều dài thay đổi theo loại gói nhưng luôn bằng số nguyên lần 32 bit. Các gói thông tin RTCP có thể gộp lại với nhau thành các hợp gói (compound packet) để truyền xuống lớp dưới mà không phải chèn thêm các bit cách ly. Số lượng gói trong hợp gói tuỳ thuộc vào chiều dài đơn vị dữ liệu lớp dưới. Mọi gói RTCP đều phải được truyền, ngay cả khi chỉ có một gói duy nhất. Khuôn dạng hợp gói được đề xuất như sau: Encription Prefix (32 bit): Được dành khi hợp gói cần mã hoá. Giá trị trong trường này cần tránh trùng với 32 bit đầu tiên trong gói RTP Gói đầu tiên trong hợp gói luôn là SR hoặc RR. Nếu không thu nhận thông tin, hoặc hợp gói chỉ có một gói BYE thì một gói RR rỗng được dẫn đầu trong hợp gói. Nếu số lượng các nguồn lớn hơn 31 (không vừa trong một gói SR hoặc RR) thì các gói RR thêm vào sẽ theo sau gói thống kê đầu tiên. Việc bao gồm gói thống kê (RR hoặc SR) trong mỗi hợp gói nhằm thông tin thường xuyên về chất lượng thu của những người tham gia. Việc gửi hợp gói đi được tiến hành một cách đều đặn và thường xuyên theo khả năng cho phép của băng thông. Trong hợp gói có gói SDES nhằm thông báo về nguồn phát. Các gói APP nằm ở vị trí bất kỳ trong hợp gói Gói BYE nằm ở vị trí cuối cùng. 1.5.2 Các giao thức báo hiệu 1.5.2.1 Giao thức báo hiệu H.323 Chuẩn H.323 là giao thức báo hiệu được phát triển bởi ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector). H.323v1 được ra đời vào khoảng năm 1996 và H.323v2 ra đời năm 1998. Ban đầu H.323 được sử dụng cho mục đích truyền các cuộc hội thoại đa phương tiện trên các mạng LAN, nhưng sau đó H.323 đã tiến tới trở thành 1 giao thức truyền tải VoIP trên thế giới. Giao thức H.323 bao gồm các chuẩn và giao thức như H.225, H.245, RTP/RTCP. Chức năng của H.225 là điều khiển cuộc gọi. H.225 định nghĩa giao thức Q.931 và RAS. Q.931 quản lý và điều khiển việc thiết lập/ kết thúc cuộc gọi cơ bản, còn RAS (Registration, Admission and Status) quản lý việc đăng ký, chấp nhận và trạng thái, dùng để chuyển bản tin từ Gateway (GW) hoặc thiết bị đầu NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP cuối đến Gatekeeper (GK). Bản tin RAS được truyền trong gói tin UDP, gói tin này chứa số bản tin gửi yêu cầu/trả lời (xác nhận hoặc từ chối) trao đổi giữa TE/GW và Gatekeeper. TE (Terminal Equipment) có thể sử dụng RAS để tìm kiếm GK hoặc đăng ký/hủy đăng ký với GK. GK sử dụng RAS để điều khiển điểm cuối trong vùng và quản lý tài nguyên. Chức năng của H.245 là thảo luận về việc sử dụng kênh và khả năng của các bên tham gia phiên truyền thông. H.245 định nghĩa các giao thức điều khiển cuộc gọi hội nghị và truyền thông trong băng để trao đổi và thỏa thuận tham số cuộc gọi. RTP (Real – Time Transfer Protocol) là giao thức vận chuyển thời gian thực, cung cấp các chức năng vận chuẩn phù hợp cho các ứng dụng truyền dữ liệu thời gian thực như audio, video. RTCP (Real – Time Transfer Control Protocol) là giao thức điều khiển việc vận chuyển thời gian thực, nó cho phép giám sát luồng lưu lượng phân tán trong mạng và thực hiện các chức năng điều khiển luồng, nhận dạng luồng cho các lưu lượng thời gian thực. H.323 cung cấp nhiều loại hình dịch vụ từ thoại đến video và dữ liệu, thông tin đa phương tiện. Các bộ mã hóa/ giải mã thoại là G.711, G.722, G.723.1, G.728, G.729, cho video là H.261 và H.263. Các dòng thông tin dữ liệu được truyền trên giao thức RTP/RTCP. RTP mang thông tin thời gian thực, còn RSCP mang thông tin điều khiển và trạng thái. Hình 1.2 sau mô tả các giao thức H.323 khi so sánh với mô hình OSI. NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP Hình 1.2 Giao thức H.323 khi so sánh với OSI Các thành phần hoạt động với giao thức H.323 là thiết bị cổng GW (Gateway), bộ điều khiển cuộc gọi GK (Gatekeeper), khối điều khiển đa điểm MCU (Multipoint Control Unit) và thiết bị đầu cuối TE (Terminal Equipment). Thiết bị đầu cuối TE: là các điểm cuối phía khách hàng, cung cấp giao diện trực tiếp giữa người dùng và mạng. Đó có thể là 1 PC hay 1 IP Phone sử dụng giao thức H.323. Gateway: cho phép kết nối mạng VoIP với các mạng khác. Nó là điểm cuối trong mạng thực hiện các chứng chuyển đổi báo hiệu và dữ liệu, cho phép các mạng hoạt động trên giao thức khác nhau có thể phối hợp với nhau. Nó cung cấp khả năng truyền thông thời gian thực và song hướng giữa các đầu cuối H.323 trong mạng gói với các đầu cuối trong mạng khác hay với các Gateway khác. Chức năng chính của Gateway là phiên dịch giữa các thực thể trong mạng IP với mạng chuyển mạch kênh (PSTN). Các Gateway có thể phiên dịch khuôn dạng truyền dẫn, các tiến trình truyền thông, các bộ mã hóa/giải mã hoặc đảm bảo tương thích giữa đầu cuối H.323 và các đầu cuối không theo chuẩn này. Gatekeeper: là một thực thể tùy chọn trong mạng H.323 để cung cấp các chức năng biên dịch địa chỉ và điều khiển truy nhập mạng cho các thiết bị đầu cuối H.323, Gateway và MCU. Ngoài ra Gatekeeper cũng có thể cung cấp các NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 10 [...]... sẽ gửi thông điệp Beacon vào khoảng thời gian cách nhau 100msec hay sẽ có 10 thông điệp Beacon được gửi đi trong mỗi giây Nếu có WLAN ảo được hỗ trợ trên mạng , access point sẽ gửi thông điệp Beacon cho từng WLAN ảo với các thông số hoạt động duy nhất cho mỗi WLAN Một thông điệp Beacon thì xấp xỉ 50 byte chiều dài với khoảng 1 nửa là header frame và frame check sequence Địa chỉ đích trong thông điệp... Địa chỉ Dạng URL Số điện thoại E.164 Giám sát cuộc gọi Tùy cho n giám sát trong thời gian thiết lập cuộc gọi hoặc trong toàn bộ thời gian gọi GK luôn giám sát trạng thái cuộc gọi Chất lượng dịch vụ Sử dụng các giao thức khác nhau như RSVP, OPS, OSP GK điều khiển băng thông để đảm bảo QoS Bảo mật Đăng ký tại Registrar Server, có xác nhận đầu cuối và... gồm có thông tin về Access Point và các thông số mạng không dây Không có 802.11b client , Access Point gửi những thông tin sau trong thông điệp beacon: NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 23 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN VÀ CÔNG NGHỆ VoWLAN oNON_ERP present : no oUse Protection : no ERP là Extended Rate Physical – tốc độ vật lý mở rộng Thông số này dành cho những... Pattern/Start Frame Delimiter : PLCP bắt đầu với phần đồng bộ mà cho phép thiết bị nhận đồng bộ xung đồng hồ cuả nó với thiết bị phát Giao diện vô tuyến 802.11b định nghĩa phần đồng bộ dài (128 bit) và phần đồng bộ ngắn (56 bit) o Theo sau phần đồng bộ là Start Frame Delimiter – đánh dấu bắt đầu frame , đây là 1 trường 2 byte dựng để thiết lập đồng bộ ký tự NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 26 ĐỒ ÁN... CHUNG VỀ VOIP bản tin HTTP và địa chỉ URL nên dễ dàng tích hợp với web, email hoặc những dịch vụ và ứng dụng trên IP khác SIP hỗ trợ nhiều đặc điểm cuộc gọi nâng cao trong POTS như nhận dạng người gọi, dịch vụ biến đổi tên/số người gọi, đợi cuộc gọi, chuyển cuộc gọi, chờ cuộc gọi, phân phối cuộc gọi tự động, định vị người sử dụng dịch vụ SIP cho phép... MẠNG WLAN VÀ CÔNG NGHỆ VoWLAN Trong đó hầu như tất cả các thiết bị di động trong mạng WLAN đều sử dụng tùy chọn Passive Association Passive Association – kết hợp thụ động Trong chế độ passive scanning – quét thụ động , 1 client muốn tham gia vào mạng WLAN phải scan (quét) tất cả các kênh để tìm kiếm các thông điệp Beacon từ những access point quảng bá ra về mạng của mình Các client sử dụng thông. .. cũng như vấn đề thiết lập kết nối trong các hệ thống VoIP dựa trên H.323 và SIP NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN VÀ CÔNG NGHỆ VoWLAN CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN VÀ CÔNG NGHỆ VoWLAN 2.1 Tổng quan về Wireless LAN (WLAN) Mạng cục bộ không dây Wireless Local Area Network – WLAN là một hệ thống mạng máy... Thông điệp Beacon cũng thông báo những tùy chọn và các khả năng mà 1 trạm phải hỗ trợ để thỏa mãn các đòi hỏi nhằm có thể tham gia vào mạng WLAN đó Từ quan điểm cấu trúc , điều này có nghĩa là chúng ta có thể thay đổi các tính năng mạng trong access point rồi từ đó access point sẽ thông báo các thông số mới này trong thông điệp Beacon Các client bây giờ sẽ biết chúng phải sử dụng các thông số này để tham... Mbps , nó sử dụng kỹ thuật mã hóa và điều chế giống như 802.11 sử dụng Khi hoạt động tại tốc độ mới 5.5 Mbps và 11 Mbps thì nó sử dụng kỹ thuật điều chế và mã hóa khác 802.11 sử dụng NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 22 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN VÀ CÔNG NGHỆ VoWLAN mã hóa Baker 11 trong khi 802.11b sử dụng CCK (Complementary Code Keying) cho mã hóa Đối với... bắt buộc tất cả các trạm trong mạng WLAN phải nhận và xử lý mỗi frame Beacon NGUYỄN VIỆT ANH, L10CQVT11B 32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN VÀ CÔNG NGHỆ VoWLAN Mỗi frame Beacon mang những thông tin sau trong frame body : o Timestamp (8 octets) : các trạm sử dụng giá trị timestamp này để cập nhật đồng hồ cục bộ của nó để đảm bảo tính đồng bộ với access point . thiết kế các giao thức phù hợp để có thể đảm bảo chất lượng dịch vụ cho người dùng. Sự ra đời và phát triển nhanh của VoIP là động lực để các tổ chức chuẩn hóa liên. cuộc gọi Tùy cho n giám sát trong thời gian thiết lập cuộc gọi hoặc trong toàn bộ thời gian gọi GK luôn giám sát trạng thái cuộc gọi Chất lượng dịch vụ Sử dụng các. lưu lượng phân tán trong mạng và thực hiện các chức năng điều khiển luồng, nhận dạng luồng cho các lưu lượng thời gian thực. H.323 cung cấp nhiều loại hình dịch vụ từ