BÁO CÁO-CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG VOIP

NG QUAN V MNG VOIP 1.1 GII THIU: VoIP (Voice over Internet Protocol) là công ngh truyn ti các cuc liên lc thoi trên giao th thành mt trong nhng công ngh hp dn hin nay không ch i vi các doanh nghip mà còn c vi s dng dch v. VoIP có th thc hin tt c các dch v trên PSTN (Public Switched Telephone Network) vi tham s chng dch v chp nhu này to thun li cho nhi s dng có th tit kim chi phí bao gm ch h tng mng và chi phí liên lc, nht là liên li vi nhà cung cp dch v, VoIP t mô hình hp dn có th mang li li nhun nh kh  rng và phát trin các loi hình dch v vi chi phí thp. VoIP cho phép to cuc gng dài qua mng d liu IP có sn thay vì phi truyn qua mng PSTN. Ngày nay nhic hin gii pháp VoIP ca h  gim chi phí cho nhng cuc gng dài gia nhiu chi nhánh xa nhau. Nguyên tc VoIP gm vic s hóa tín hiu ging nói, nén tín hi s hóa, chia tín hiu thánh các gói và truyn nhng gói s liu này trên nn, các gói s c ghép li, gii mã ra tín hi  phc hi thành tín hiu ging u. 1.2 CÁC M CA MNG VOIP: m: i nhm khai thác tính hiu qu ca các mng truyn s liu, khai thác tính linh hot trong phát trin các ng dng vi giao thc áp dng trên mng Internet. Các tin b ca công ngh n cho VoIP nhm sau: - Tit kim ni bt nht ca VoIP là tit kim chi phí và tn dng tài nguyn mng mà không có bt c ràng bui vi s dng. Vic liên lng dài s dng k thut VoIP tit kilà s dng mng ng. VoIP hiu qu ch v mc bit là các dch v m ca VoIP không ch là tit kim phí liên lc, s dng VoIP còn tit ki tng mng. Chúng ta có kh  dng mt mng s liu duy nh phc v tt c các loi hình dch v i, fax và truyn s liu thay vì lt tng mc la VoIP có th tích hp vi bt c loi hình thit b thoi nào, chng hn thong. VoIP có th áp dng cho bt k loi hình thoi nào, chng hng hay thom cho tn thoi có hình hay truyn hình hi tho. Vic chi s trang thit b và chi phí vn hành cho c thoi và s liu có th tn dc cho các loi hình d liu p phm vi kênh tho ng truyn. - Qun: VoIP mng li s dng kh n lý d dàng c kt hp mng thoi và mng s liu có th gim bt gánh nng cho vic qun lý. Ch cn phi qun lý mt mng s liu thng nht thay vì qun lý 2 mng riêng r i vi doanh nghip, tt c các cuc gi ni b có th dùng k thut VoIP mà không gp v  gì v ch ng dch v. Còn khi cn gi ra ngoài ch cn mt s kt ni nhn mi vng k thut VoIP không h i cách s dn thoi truyn thng (nu có thì ch có th là cách bm s  - S dng hiu qut VoIP truyn thoi qua mng Internet và s dng giao thc IP. Hin nay IP là giao thc mc s dng rng rãi nht. Có rt nhiu ng d các giao thc ca mng IP. VoIP có th kt hp s dng các ng d nâng cao hiu qu s dng mng. Ví d có dch v khác thác Web Phone. K thuc s dng ch yu kt hp vi các mng  tn dc s phát trin ca công ngh  nâng cao hiu qu s dng. Các phn mm s h tr rt nhiu cho vic khai thác các dch v ca mng VoIP. Công ngh thông tin càng phát trin thì vic khai thác càng có hiu qu, s xut hin nhiu dch v mi h tr i s dng trong mc. 1.2.2 Khuym: - Chng dch v ng s liu vi xây dng vi mn thoi thi gian thc, vì vy khi truyn thoi qua mng s liu cho chng cuc gng hp mng xy ra tc nghn ho tr ln. Tính thi gian thc ca tín hiu thoi chng truyn d liu cao và nh. Mt yu t làm gim chng thoi na là k thu tit ki ng truyn. Nu nén xu  ng càng thp thì k thut nén càng phctp, cho chc bit là thi gian x lý s lâu, gây tr. - V  ting vng: N   ng tho  tr thp nên ting vng không ng nhiu thì trong mng IP, do tr ln nên ting vng ng nhiu n chng thoi. - K thut phc tp:Truyn tín hiu theo thi gian thc trên mng chuyn mch gói là rt khó thc hin do mt gói trong mng là không th    tr không c nh ca các gói thông tin khi truyn trên m c mt dch v thoi chp nhc, cn thit phi có mt k thut nén tín hic nhng yêu cu kht khe: t s nén l gic t bit xung), có kh  to li thông tin ca các gói b tht lc T x lý ca các b Codec (Coder and Decoder) ph  không làm cui b ng th h tng ca mc nâng cp lên các công ngh m   có t    c phi có m   thc hin ch   (Quality of Service).Tt c u này làm cho k thut thc hin thoi IP tr nên phc tp và không th thc hic trong nh - V bo mt: Voice là mt loi d liu quan trng lc truyn trên mng IP có tính cht rng khp, chu s tn công t nhng k phá hoi là không th tránh khi. Mng VoIP còn rt nhiu k h mà các nhà cung cp dch v mng cn khc phc. 1.2.3 Các yêu cu phát trin VoIP: Dch v VoIP cn quan tâm mt s v v chng, bo m th  - Chng thoi phng PSTN và các mn thoi khác. - Mn pháp c các tiêu chí hong kht khe: gim ti thiu vic t chi cuc gi, mt mát gói và mt liên lc, ngi. i ngay c khi mng b nghn hoc khi có nhii dùng cùng s dng chung tài nguyên ca mng cùng mt thm. - Tín hiu phi có kh i các m không gây ra s i khi chuyn giao gia các mng. - Liên kt gia dch v PSTN/VoIP bao gm các gateway ging mang thoi và d liu. Qun lý h tha ch hóa và thanh toán phc cung cp, tt nht c hp nht vi các h thng h tr hong. T c trin khai trên thc t kim nghim và có nhng ci tin v công ngh, các chun giao thc phon nâng cao chng dch v. 1.3 Mô hình mn hình: T n nay dch v c nhiu t chc vin thông trên th gii quan tâm và phát trin các giao thu chun mi chun phù hp cho mt loi giao th Hình 1.1: Mô hình mng VoIP tng quát Hình trên cho ta mô hình tng quát vi nhng yu t ph bin nht trong mng VoIP, c th v các thit b  - Telephone: Telephone có th n thoi IP (IP phone), các phn mm h tr hong nh mn thoc cài trên PC hoc là nhn thoi truyn thng (t hay ISDN). - Gateway: Gateway liên kt mng VoIP vi mn thoi truyn thng. ng s dng các router h tr voice. Gateway cung cp mt s ch o Trên mt giao dic cn thoi. Gateway kt ni ti PSTN và thông tin vi bt k n thoi nào trên th gii. o Trên mt giao din khác, Gateway kt ni ti mng IP và thông tin vi bt k máy tính nào trên th gii. o Gateway thu tín hin thoi chun, s hóa (nu tín hic s hóa),  dnh tuyng IP. o Gateway sp xp ln và chuyn tin thoi. - Multipoint control units (MCU): Mc yêu cu cho các cuc hi ngh nhiu bên. Tt c các thành phn ca hi ngh c gn MCU. MCU x lý, qun lý tt c các thành phn ca cuc hi ngh này. - Application server: Application cung cp dch v n ti IP phone. Nhi s dng IP phone truy cp t d liu thông qua XML application. - Gatekeepers: Gatekeepers là rt hu ích, nhng nó là thành phn tùy chn trong mng, có th có hoc có th không. Gatekeeper cung cp chc nnh tuyn và qun lý tt c u cui (terminals, gateways, và MCUs) trong mt min mng nhnh. Gatekeeper cung cu khin thu np cuc gi (Call Admission Control - CAC). 1.4 Các kiu kt ni s dng VoIP: 1.4.1 Mô hình PC to PC: Trong mô hình này, mi máy tính c c trang b mt sound card, mt microphone, m   c kt ni trc tip vi mng Internet thông qua modem hoc card mng. Mc cung cp ma ch IP và hai máy tính  i các tín hiu thoi vi nhau thông qua mng Internet. Tt c các thao y mu tín hiu âm thanh, mã hoá và gii mã, nén và gii nén tín hiu c máy tính thc hin. Trong mô hình này ch có nhng máy tính ni vi cùng mt mng mi có kh i thông tin vi nhau. Hình 1.2: Mô hình PC to PC 1.4.2 Mô hình PC to Phone: Mô hình PC to Phone là mc ci tii mô hình PC to i s dng máy tính có th thc hin cuc gn mng và c li. Trong mô hình này mng Internet và mng PSTN có th giao tip vi nhau nh mt thit b c bi   dn ti vic kt hp gia mng Internet và m mch v khác. Hình 1.3: Mô hình PC to Phone 1.4.3 Mô hình Phone to Phone:  rng ca mô hình PC to Phone s d tin liên lc gia các mng PSTN. Tt c các m  u kt ni vi mng Internet thông qua các gateway. Khi tin hành cuc gi mng PSTN s kt nn gateway gn nht. Ta ch s c chuyi t a ch a ch  có th nh tuyc mng thi gateway ngun có nhim v chuyi tín hiu tho thành dng s sau  gi qua mng. Mc kt ni vi gateway và ti gateway a ch lc chuyi tr la ch PSTN và tín hic gii nén, gii mã chuyn c li thành tín hi gi vào mng PSTN  Hình 1.4: Mô hình Phone to Phone 1.5 ng dng ca VoIP: Ch yu là phát trin các ng dch v : - Thoi thông minh: K t khi Internet ph khp toàn cc s dng  ng n thoi toàn cu. Gia mng máy tính và mn thoi tn ti mt mi liên h. Internet cung cp cách giám sát và u khin các cuc thoi mt cách tin l thc kh kim soát và u khin các cuc thoi thông qua mng Internet. - Dch v n thoc cách mng trong cách giao dch vi khách hàng ca các doanh nghin thom s (click to dial) cho phép các nhà doanh nghip có th m lên trang  kt ni ti h thn thoi ca h. Dch v bm s là cách d nht và an toàn nh c tip t trang Web ca bn vào h thn thoi. - Truy cp các trung tâm tr ln thoi : Truy nhn các trung tâm phc v khách hành qua mng Internet s y mnh m n t. Dch v này s cho phép mt khách hành có câu hi v mt sn phc chào hàng qua Internet c các nhân viên ca công ty tr li trc tuyn. - Dch v fax qua IP: Nu gi nhiu fax t c bit là gc ngoài thì vic s dng dch v Internet faxing s giúp bn tit kic tin và c kênh thoi. Dch v này s chuyn trc tip t PC ca bn qua kt ni Internet. Vic s dng Internet không nhc m rng cho thoi mà còn cho c dch v fax. Khi s dng dch v thoi và fax qua Internet, có hai v n:  Nh i s dng dch v thoi qua Internet c    phn mm chng hn FoneVNN Client, FPT Phone Dialer. Cu hình này cung cp cho i s dng kh  dng thoi qua Internet thay cho s dn tho bàn truyn thng.  Kt ni mt gateway thoi qua Internet vi h th n thoi hin hành. Cu hình này cung cp dch v thoi qua Internet gic m rng h thn thoi hin hành. - Dch v gi ng: ng dng chung nht ca VoIP cho s dng cá nhân hoch v n thoi da trên Internet có chuyn mch n thoi. Vi ng dng này, vn cn có mt s n thoi, vn phi quay s  thc hin cuc g dc gn s không thy có s khác nhau so vi các cuc gi t h thn thoi truyn thng. Nhiu nhà cung cp dch v  s dng adapter VoIP  bt k t ni Internet t cao. 1.6 Các vn  v chng VoIP: n nht ca h thng VoIP là phi có chng thoi g i chng thoi trong mng PSTN. Chng thoc chia thành các c khác nhau. Ving thoi còn mang tính ch  có mt s tham s  ng thoi. Ba tham s chính quyt nh chng thoi là: 1.6.1 Tr (Delay) Tr là mt nhân t  ng nhi n ch ng thoi. Tr c hiu là khong thi gian tiêu t c âm thanh phát ra t i nói trong mt cuc thoi (t ming ti tai). Tr xut hin do rt nhiu nguyên nhân t khi truyn tin qua mng IP cho ti lúc phát li ting nói ti bên nhn, có th do b x lý tín hiu s DSP, do thut toán nén và gii nén, jitter Tr là yu t không th tránh khi. Thi gian tr ln làm gim ch ng thoi rt nhiu. Mi h thng truyn thông ch cho phép mt gii hn tr nhnh. Khi thi gian tr trong h tht quá 400ms thì chng cuc liên lc là không chp nhc. Thi gian tr có th chp nhc nm trong khong t n 400ms. Muc chng cuc gi tt thì thi gian tr yêu cu không quá 200ms. Thi gian tr c phân chia thành hai loi là thi gian tr c i gian tr truyn dn) và tr bii i gian tr do xi  router). Yêu cu gim tr là rt cn thit trong h th có th nâng cao cht ng dch v. ng, tr trong mn thoi truyn thng vào khong 50÷ 70 ms.  c tr trong h thng VoIP xp x vi tr trong mng chuyn mch kênh là lý        thc hi c. Ta ch có th xây dng h thng  tr chp nhi vi s dng. Theo khuyn ngh ca ITU thì mt h thm bo chng dch v t tr mt chic t quá 150ms. Hình 1.5 Chng voip  tr mt ching tr chp nhc vào khong 200 ms. 1.6.2 t (Jitter): t là s chênh lch v thn ca các gói trong mng gây ra do s chênh lch thi gian truyn dn ca các gói thong khác nhau t ngun  có th tái to ting nói mt cách chính xác trung thc thì bên thu cn phi loi b c s d loi b jitter hic s dng là dùng b m (buffer). Các gói sau khi nhn s  m và s c x lý ln. Dùng b m s c nhng thi gian tr ln ca các gói tin. i thì b i gian tr trong h thng. Tht càng lng ca b i l m càng ln thì thi gian tr gây ra càng ln. Do vy ving ca b m thích hp i vi tng h thng là rt cn thit mà thi gian tr không làm gim chng ca h thng. 1.6.3 Mt gói (Packet loss) Mng Internet không th m bo rng tt c c chuyn giao hoc chuy t. Các gói tin có th b mng hp mng b quá ti, nghn mng hong kt nm bo. yêu cu t l mt gói là nh n ch ca thi gian tr nên các giao thc truyn bm không thích h gii quyt v  duy trì chng thoi  mc chp nhc mc dù không th tránh khi các nguyên nhân bng trong mng, mt s k thu       thut thay th các gói tin mt bng nhng khong im lng. m s ng các gói truyn qua mng bng k thut nén tín hiu. S dng b phn phát hin tích cc thoi, khi hai bên không tích cc thoi thì không trao i thông tin và phát tp âm d chu (theo các nghiên cu thì thi gian tích cc thoi ch chim t n 40% thi gian tin hành cuc gi) và s d hiu qu s dng kênh truyn. Ngoài ra c tin cy cng truy t kênh truyng h thng thit b truyn dn. NG VOIP VI CÁC GIAO THC BÁO HIU Trên thc t, t khi dch v mng VoIP hình thành và phát trin các t chc quc t và các nhà khai thác dch v mng luôn tìm kim các công c khai thác hiu qu nht. Da trên các b giao thc khác nhau, mô hình mi theo vi các chun phù hp vi các giao th 2.1 Mng VoIP vi chun H.323:  cn thoi IP, tiêu chun quc t  cn là H.323. Giao thc phát trin bi ITU-T, H.323 cung cp nn tng k thut cho truyn i gian thc, video và thông tin d liu qua mng chuyn mch gói. H.323 phiên bc ITU-n c nâng cp và s ngày càng hoàn thin. Các phiên bn mu c v n H.323 là mt chng các giao thc bao gm cht lp, u khin, qun và qu cp các giao din gia LAN và các mng khác. 2.1.1 Thành phn mng VoIP vi chun H.323: 2.1.1.1 Thit b u cui H.323 (H.323 Endpoint): Các thit b nm ngoài phm vi khuyn ngh H.323 - Thit b vào ra Video. - Thit b vào ra Audio. - Thit b vào ra s liu. - Giao din mng LAN. - Giao dii s dng. Các phn t nm trong phm vi khuyn ngh H.323 - B mã hoá và gii mã Video. - B mã hoá và gii mã Audio. - B m nhn d liu. - Khu khin h thng. Khu khin theo chun H.245: S du khi mang các bn u khim -u khin hong ca thc th m : kh i, m u ch  hong thích hp, u khin lung bn tin, phát các lnh và các ch th. u khin báo hiu cuc gi: S dng báo hiu cuc gi theo khuyn ngh  thit lp mt kt ni giu cui H.323. Kênh báo hiu cuc gc lp vi u khin H.245. Trong h thng không có Gatekeeper thì kênh báo hiu cuc gc thit lp gia hai u cui H.323 tham gia cuc gi. Còn trong h thng có Gatekeeper thì kênh báo hiu cuc gc thit lp giu cui và Gatekeeper hoc giu cui vi nhau, vic la cht lp kênh báo hiu cuc g nào là do Gatekeeper quynh. Chu RAS: S dng các b thc hi dch vng thái, các th tc tách ri giu cui và Gatekeeper.  khi thit b u cui H.323 2.1.1.2 Gatekeeper: Mt mi mng IP là tp hp tt c u cuc gán vi mt bí danh. Mi mic qun tr bi mt Gatekeeper duy nhu não, i hong trong min tu chn trong h thng VoIP theo chun H.323. Tuy nhiên nu có mt Gatekeeper trong mng thì u cui H.323 và các Gateway phi hong theo các dch v ca Gatekeeper i ci dùng tu cuc Gatekeeper gán cho mt mt. M này rt cn thi báo hiu cuc gi mà cùng mt lúc nhii s d nhng tính cht bt buc ti thiu phi có cho Gatekeeper và nhc tính tu chn: - Các cht buc ti thiu ca mt Gatekeeper gm : Phiên da ch,u khin cho phép truy nhu khin di thông, qun lý min dch v. - Các ch chn ca Gatekeeper gm có : Báo hiu khin cuc gi, cp phép cho cuc gi, qun lý cuc gi. Gatekeeper hong  hai ch  : - Ch  trc tip: Gatekeeper ch có nhim v cung ca ch  tham gia vào các vinh tuyn các bn tin báo hiu. [...]... Giao thức báo hiệu H.323 Giao thức H.323đƣợc chia làm 3 phần chính: - Báo hiệu H.225 RAS (Registration, Admissions, and Status): báo hiệu giữa thiết bị đầu cuối với H.323 gatekeeper trƣớc khi thiết lập cuộc gọi - Báo hiệu H.225 Q.9 31 sử dụng để kết nối, duy trì và hủy kết nối giữa hai đầu cuối Báo hiệu H.245 sử dụng để thiết lập phiên truyền media sử dụng giao thức RTP 2 .1. 2 .1 Báo hiệu RAS: Báo hiệu... sang dịch vụ khác - Điều khiển báo hiệu cuộc gọi: Gatekeeper có thể lựa chọn hai phƣơng thức điều khiển báo hiệu cuộc gọi là: hoàn thành báo hiệu cuộc gọi với các đầu cuối và xử lý báo hiệu cuộc gọi chính bản thân nó, hoặc Gatekeeper có thể ra lệnh cho các đầu cuối kết nối một kênh báo hiệu cuộc gọi hƣớng tới nhau Theo phƣơng thức này thì Gatekeeper không phải giám sát báo hiệu trên kênh H.225 - Quản... cuộc gọi trong mạng H.323 có tồn tại gatekeeper và một vùng dịch vụ (do gatekeeper đó quản lý) Kênh RAS đƣợc thiết lập giữa các thiết bị đầu cuối và gatekeeper qua mạng IP Kênh RAS đƣợc mở trƣớc khi các kênh khác đƣợc thiết lập và độc lập với các kênh điều khiển cuộc gọi và media khác Báo hiệu này đƣợc truyền trên UDP cho phép đăng kí, chấp nhận, thay đổi băng thông, trạng thái và hủy Báo hiệu RAS chia... cuối để tìm gatekeeper o Gatekeeper Confirm (GCF): bản tin thông báo địa chỉ kênh RAS của gatekeeper cho thiết bị đầu cuối o Gatekeeper Reject (GRJ): báo cho thiết bị đầu cuối biết rằng đã gatekeeper từ chối - Đăng kí: cho phép gateway, thiết bị đầu cuối và MCU tham gia vào một vùng dịch vụ do gatekeeper quản lý và thống báo cho gatekeeper về địa chỉ và bí danh của nó; bao gồm: o Registration Request... bản tin này bao gồm: o Location Request (LRQ): đƣợc gửi để yêu cầu thông tin về thiết bị đầu cuối, gatekeeper, hay địa chỉ E .16 4 o Location Confirm (LCF): đƣợc gửi bởi gatekeeper chức các kênh báo hiệu cuộc gọi hay địa chỉ kênh RAS của nó hay thiết bị đầu cuối đã yêu cầu o Location Reject (LRJ): đƣợc gửi bởi gatekeeper thông báo LRQ trƣớc đó không hợp lệ - Admissions: bản tin giữa các thiết bị đầu cuối... cầu thay đổi băng thông Gatekeeper có thể hạn chế một số các đầu cuối H.323 cùng một lúc sử dụng mạng Thông qua việc sử dụng kênh báo hiệu H.225, Gatekeeper có thể loại bỏ các các cuộc gọi từ một đầu cuối do sự hạn chế băng thông Điều đó có thể xảy ra nếu Gatekeeper thấy rằng không đủ băng thông sẵn có trên mạng để trợ giúp cho cuộc gọi Việc từ chối cũng có thể xảy ra khi một đầu đang tham gia một cuộc... thì Gatekeeper không phải giám sát báo hiệu trên kênh H.225 - Quản lý cuộc gọi: Một ví dụ cụ thể về chức năng này là Gatekeeper có thể lập một danh sách tất cả các cuộc gọi H.323 hƣớng đi đang thực hiện để chỉ thị rằng một đầu cuối bị gọi đang bận và cung cấp thông tin cho chức năng quản lý băng thông 2 .1. 1.3 Khối điều khiển đa điểm: Khối điều khiển đa điểm (MCU) đƣợc sử dụng khi một cuộc gọi hay hội... Disengage Confirm (DCF): Gửi bởi thiết bị đầu cuối hay gatekeeper để chấp nhận bản tin DRQ trƣớc đó o Disengage Reject (DRJ): Đƣợc gửi bởi thiết bị đầu cuối hoặc gatekeeper thông báo không chấp nhận yêu cầu DRQ 2 .1. 2.2 Giao thức điều khiển báo hiệu cuộc gọi H.225 ... mọi đầu cuối về tính năng mà chúng có thể cung cấp cho hội nghị hoặc cuộc gọi Các MCU gồm hai phần: Bộ điều khiển đa điểm (MC) và Bộ xử lý đa điểm (MP) Bộ điều khiển đa điểm có trách nhiệm trong việc thoả thuận và quyết định khả năng của các đầu cuối Trong khi đó bộ xử lý đa điểm đƣợc sử dụng để xử lý multimedia, các luồng trong suốt quá trình của một hội nghị hoặc một cuộc gọi đa điểm 2 .1. 2 Giao thức... chuyển đổi đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng bản đối chiếu địa chỉ đƣợc cập nhật thƣờng xuyên bởi các bản tin đăng ký Cũng có thể là việc chuyển đổi từ quy cách đánh số E .16 4 sang dạng URI Điều khiển truy cập: Gatekeeper cho phép một truy cập mạng LAN bằng cách sử dụng các bản tin H.225 là ARQ/ACF/ARJ Việc điều khiển này dựa trên sự cho phép cuộc gọi, băng thông, hoặc một vài thôngsố khác do nhà sản xuất . Báo hiu H.225 Q.9 31 s d kt ni, duy trì và hy kt ni giu cui. - Báo hiu H.245 s d thit lp phiên truyn media s dng giao thc RTP. 2 .1. 2 .1 Báo hiu RAS: Báo. qu cp các giao din gia LAN và các mng khác. 2 .1. 1 Thành phn mng VoIP vi chun H.323: 2 .1. 1 .1 Thit b u cui H.323 (H.323 Endpoint): Các thit b nm ngoài phm. NG QUAN V MNG VOIP 1. 1 GII THIU: VoIP (Voice over Internet Protocol) là công ngh truyn ti các cuc liên lc