Tìm hiểu công nghệ voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến

Tìm hiểu công nghệ voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỒ ÁN LẬP TRÌNH MẠNG ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ VOICE IP VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG HỘI THOẠI TRỰC TUYẾN GVHD : THS MAI VĂN HÀ Đà Nẵng: 06/2013 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Em xin chân thành cám ơn Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Tên đề tài “Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến.” Tầm quan trọng đề tài Các dịch vụ viễn thông phong phú đa dạng bao gồm dịch vụ truyền thống dịch vụ Cơ sở cho phát triển chúng nhờ vào phát triển công nghệ điện tử công nghệ mạng Một cách cụ thể nói đa dạng có nhờ vào kỹ thuật truyền dẫn, kỹ thuật chuyển mạch, kỹ thuật phần mền… Do xuất công nghệ mạng lại bước đột phá cho dịch vụ viễn thông để phục vụ sống tốt Chúng ta phân chia dịch vụ viễn thông theo quan điểm nhiên việc phân loại theo công nghệ chuyển mạch tỏ trực quan Chúng ta sử dụng công nghệ chuyển mạch là: chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói chuyển mạch thông báo Mỗi Loại chuhyển mạch có đặc trưng riêng kèm với dịch vụ viễn thông xác định Tuy nhiên, với xu hướng đa dịch vụ hoá đòi hỏi phải giải loại dịch vụ sở hạ tầng mạng Để đáp ứng yêu cầu nhà phát triển viễn thông không ngừng không ngừng nghiên cứu giải pháp có tính khả thi đạt số kết khả quan Cụ thể với số dịch vụ truyền thống vốn đòi hỏi khắt khe thời gian thực chất lượng mà trước phù hợp với công nghệ chuyển mạch kênh với hỗ trợ kỹ thuật cho phép thực chúng chuyển mạch gói có chuyển mạch gói đáp ứng yêu cầu đa dịch vụ Một giải pháp việc truyền tín hiệu thoại giao thức internet (Voice Over IP) Do đề tài công nghệ Voice IP giúp tìm hiểu công nghệ giúp cho việc tích hợp dịch vụ thoại truyền GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến thống vào mạng đa dịch vụ đặc biệt hữu ích sịnh viên bước vào thực tế công nghệ Mục đích chọn đề tài - Tìm hiểu Công nghệ Voice IP - Xây dựng ứng dụng truyền thoại demo Voice IP 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tổng quan công nghệ Voice IP 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.1.1 Giới thiệu Voice IP viết tắt Voice Over Internet Protocol dịch vụ ứng dụng cho phép truyền tải đàm thoại sử dụng hạ tầng mạng IP Nguyên tắc Voice IP gồm việc số hoá tín hiệu giọng nói, nén tín hiệu số hoá, chia tín hiệu thành gói truyền gói số liệu IP Đến nơi nhận, gói số liệu ghép lại, giải mã tín hiệu analog để phục hồi âm ban đầu Voice IP vừa thực loại gọi mạng điện thoại kênh truyển thống (PSTN) đồng thời truyền liệu sở mạng truyền liệu Do ưu điểm giá thành dịch vụ tích hợp nhiều loại hình dịch vụ nên Voice IP triển khai rộng rãi Các gọi Voice IP dựa sở sử dụng kết hợp chuyển mạch kênh chuyển mạch gói Trong loại chuyển mạch có ưu, nhược điểm riêng Trong kỹ thuật chuyển mạch kênh giành riêng cho hai thiết bị đầu cuối thông qua node chuyển mạch trung gian Trong chuyển mạch kênh tốc độ truyền dẫn luôn cố định (nghĩa băng thông không đổi), với mạng điện thoại PSTN tốc độ 64kbps, truyền dẫn chuyển mạch kênh có độ trễ nhỏ Trong chuyển mạch gói tin chia thành gói nhỏ gọi gói, nguyên tắc hoạt động sử dụng hệ thống lưu trữ chuyển tiếp gói tin nút mạng Đối với chuyển mạch gói không tồn khái niệm kênh riêng, băng thông không cố định có nghĩa thay đổi tốc độ truyền, kỹ thuật chuyển mạch gói phải chịu độ trễ lớn chuyển mạch gói không quy định thời gian cho gói liệu tới đích, gói nhiều đường khác để tới đích, chuyển mạch gói thích hợp cho việc truyền liệu mạng truyền liệu không đòi hỏi thời gian thực thoại, để sử dụng ưu điểm loại chuyển mạch Voice IP kết hợp sử dụng hai loại chuyển mạch kênh chuyển mạch gói GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến 1.1.1.2 Các dịch vụ Voice IP Hiện thị trường có nhiều hãng cung cấp sản phẩm phần cứng lẫn phần mềm để phục vụ cho công nghệ Voice IP INTEL, RAD, DIALOGIC, SISCO, VOCALTEC… Điều làm cho chất lượng Voice IP ngày cải thiện Các dịch vụ Voice IP bao gồm: - Thoại thông minh: điện thoại truyền thống bao gồm 12 phím để điều khiển Kể từ internet phủ khắp toàn cầu điện thoại tăng thêm tính thông minh internet cung cấp tiện ích điều khiển thoại cách hiệu - tạo nhiều ứng dụng cho thoại Dịch vụ tính cước cho bị gọi (Toll free): Thoại qua internet cho phép thực - việc tính cước cho người bị gọi Dịch vụ callback Web: dịch vụ cho phép bạn tạo trang Web với - phím để thực gọi Dịch vụ FAX qua IP: cho phép người gửi FAX sử dụng dịch vụ internet faxing tiết kiệm cước phí lẫn kênh thoại Một dịch vụ fax - ưa chuộng comfax Dịch vụ Call Center: gateway call center với công nghệ thoại qua internet cần cho nhà kiểm duyệt trang Web với PC trang bị multimedial kết nối với phân phối gọi tự động (ACD) Một ưu điểm thoại IP khả kết hợp thoại liệu kênh 1.1.1.3 Ưu, nhược điểm công nghệ Voice IP 1.1.1.3.1 Ưu điểm Mặc dù chất lượng mạng Voice IP chưa đáp ứng yêu cầu theo tiêu chuẩn cho mạng thoại truyền thống PSTN ảnh hưởng số thông số nêu Tuy nhiên Voice IP thể ưu điểm vượt trội nó:  Giảm giá thành dịch vụ Ưu điểm vượt trội Voice IP so với mạng PSTN giá thành dịch vụ chúng, đặc biệt chi phí cho gọi đường dài Trước gọi đường dài đòi hỏi cấp phát cấp phát riêng kênh kết nối, phí chi phí cho việc sử dụng tài nguyên mạng gọi lớn Với việc sử dụng Voice IP, gọi đường dài chia băng thông với dịch vụ khác đường kết nối IP Cuộc gọi sử dụng tài nguyên mạng thật có thông tin thoại cần truyền thêu bao Quá trình tách dò tín hiệu thoại thực nhờ vào tách dò tín hiệu thoại (VAD – Voice Activity Detector) trang bị mã hoá Chi phí GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến gọi đường dài qua đường IP tính cho kết nối từ thuê bao đến điểm cung cấp dịch vụ  Đơn giản hoá cấu hình mạng Với việc sử dụng mô hình truyền thoại Voice IP, cho phép trình truyền thoại liệu mạng Do mà giảm chi phí cho việc lắp đặt thiết bị vận hành hai mạng riêng biệt Thêm vào nhờ sử dụng cấu hình mạng cho việc cung cấp tất loại hình dịch vụ nên làm đơn giản hoá cấu hình mạng, giảm số lượng thiết bị mạng  Đảm bảo độ tin cậy tính bảo mật cho dịch vụ thoại Độ tin cậy mạng phản ảnh khả đáp ứng mạng trường hợp có hư hỏng xảy đường truyền hay thiết bị mạng Sử dụng giao thức định tuyến có khả dò sai hỏng đường truyến việc tìm kiếm đường truyền khác thay cho đường truyền có cố phương pháp đảm bảo tính tin cậy mạng Đối với mạng Voice IP với việc sử dụng thành phần quản lý mạng có khả kiểm tra trạng thái thiết bị kết nối trực tiếp đến nó, cho phép mạng Voice IP có khả phát hư hỏng tức thời có cách xử lý thích hợp Bên cạnh việc đảm bảo độ tin cậy cho mạng Voice IP việc đảm bảo tính an toàn bảo mật cho đàm thoại quan trọng Để đảm bảo tính an toàn bảo mật cho gọi qua mạng, hệ thống Voice IP sử dụng giao thức bảo mật RADIUS hay SSH Bên cạnh việc sử dụng chế đánh địa riêng hay phương thức lọc gói cho phép đảm bảo tính bảo mật mạng thoại Voice IP 1.1.1.3.2 Nhược điểm  Chất lượng dịch vụ chưa cao Các mạng số liệu xây dựng với mục đích truyền thoại thời gian thực, truyền thoại qua mạng số liệu cho chất lượng gọi không đảm bảo trường hợp mạng xảy tắc nghẽn có độ trễ lớn Tính thời gian thực tín hiệu thoại đòi hỏi chất lượng truyền liệu cao ổn định Một yếu tố làm giảm chất lượng thoại kỹ thuật nén để tiết kiệm đường truyền Nếu nén xuống dung lượng thấp kỹ thuật nén phức tạp, cho chất lượng không cao đặc biệt thời gian xử lý lâu, gây trễ  Vấn đề tiếng vọng GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Nếu mạng thoại, độ trễ thấp nên tiếng vọng không ảnh hưởng nhiều mạng IP, trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại  Kỹ thuật phức tạp Truyền tín hiệu theo thời gian thực mạng chuyển mạch gói khó thực gói mạng tránh độ trễ không cố định gói thông tin truyền mạng Để có dịch vụ thoại chấp nhận được, cần thiết phải có kỹ thuật nén tín hiệu đạt yêu cầu khắt khe: tỉ số nén lớn (để giảm tốc độ bit xuống), có khả suy đoán tạo lại thông tin gói bị thất lạc… Tốc độ xử lý Codec (Coder and Decoder) phải đủ nhanh để không làm đàm thoại bị gián đoạn Đồng thời sở hạ tầng mạng cần nâng cấp để có tốc độ cao phải có chế thực chức QoS (Quality of Service) Tất điều làm cho kỹ thuật thực điện thoại IP trở nên phức tạp 1.1.2 Cấu trúc phân lớp hệ thống voice IP Voice IP hệ thống truyền thoại sử dụng họ giao thức TCP/IP Trong Voice IP, xử lý số tín hiệu (digital signal processer – DSP) có chức mã hoá, phân đoạn tín hiệu thoại thành khung, sau thực thi trình đóng gói để thiết lập gói thoại có khả vận chuyển mạng thông qua việc sử dụng giao thức thuộc họ TCP/IP Như Voice IP trình ứng dụng xây dựng sở hạ tầng hệ thống mạng TCP/IP Một tập giao thức báo hiệu thiết lập để phục vụ cho trình thiết lập kết nối điều khiển đàm thoại Các giao thức báo hiệu qui định cấu trúc mạng Voice IP tập giao thức sử dụng mạng, tùy theo giao thức báo hiệu khác mà ta có cấu trúc mạng khác trình báo hiệu, thiết lập kết nối khác Tuy nhiên mạng Voice IP giống trình mã hóa gói hóa tín hiệu thoại trình truyền gói thoại mạng IP Các tín hiệu thoại sau mã hoá đóng gói chuyển vận đầu cuối sử dụng giao thức thời gian thực RTP (Realtime Transport Protocol) RTP giao thức cung cấp phương thức phục vụ cho trình truyền thông tín hiệu thời gian thực qua mạng RTP sử dụng UDP phương tiện truyền tải cho gói tin GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Các lớp sở hạ tầng mạng IP, phương tiện cho trình trao đổi thông tin đầu cuối mạng Các thành phần Voice IP Các thành mạng Voice IP phụ thuộc vào loại giao thức báo hiệu mà sử dụng Tuy thành phần thiết lập nguyên tắc chung Nhìn chung mạng Voice IP gồm ba thành phần sau đây: - Các đầu cuối: thành phần giao tiếp với người sử dụng, phương tiện cung - cấp dịch vụ thoại trực tiếp đến người sử dụng Cổng giao tiếp: thực chức giao tiếp mạng thoại truyền thống PSTN mạng Voice IP Các chức bao gồm: mã hoá tín hiệu, - chuyển đổi định dạng số, chuyển đổi giao thức báo hiệu… Thành phần quản lý: thực chức quản lý thành phần thiết bị diện mạng… Đối với hệ thống Voice IP thiết lập theo chuẩn H.323, thành phần tương đương với đầu cuối_terminal (có thể điện thoại IP, hay PC trang bị phần mềm truyền thoại), gateway gatekeeper Trên sở sử dụng linh hoạt thành phần mạng, hệ thống Voice IP cung cấp phương thức thực gọi mạng khác 1.1.3 Các mô hình truyền thoại Voice IP 1.1.3.1 Mô hình truyền thoại PC - PC Đây mô hình phát triển hệ thống truyền thoại qua mạng IP Hệ thống thực sở sử dụng phần mềm phát triển riêng cho việc truyền thoại máy tính Các phần mềm có tính gói hoá tín hiệu thoại để truyền qua hệ thống mạng IP đến máy đích Quá trình xử lý ngược lại thực máy đích nhằm chuyển đổi gói thoại trở dạng tín hiệu thoại ban đầu để truyền đến tai người nghe Mô hình thường áp dụng phạm vi tổ chức hay công ty nhằm đáp ứng nhu cầu liên lạc mà không cần phải trang bị thêm hệ thống tổng đài nội Hiện với phát triển nhanh chóng hệ thống Internet với chất lượng sở hạ tầng mạng IP không ngừng cải thiện Nhiều dịch vụ sử dụng mô hình phổ biến như: NetMeeting, VoiceChat,… GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Hình Mô hình truyền thoại PC to PC 1.1.3.2 Mô hình truyền thoại PC - Phone Việc phát triển mô hình truyền thoại PC to PC cho thấy khả phát triển hệ thống Voice IP diện rộng khó khăn không cung cấp việc tích hợp với mạng thoại có đồng thời không thân thuộc với người sử dụng mạng PSTN Để đáp ứng nhu cầu tích hợp với mạng thoại PSTN, mô hình truyền thoại PC to Phone đời Hệ thống cung cấp chế giao tiếp với mạng PSTN việc chuyển đổi địa IP sang số điện thoại thông thường sử dụng mạng PSTN Với mô hình cho phép thiết lập gọi từ máy tính trang bị phần mềm truyền thoại mạng đến máy điện thoại mạng PSTN thông qua đường liên kết IP Để thực gọi qua mạng trên, hệ thống phải trang bị gateway thành phần giao tiếp mạng PSTN truyền thống với mạng Voice IP Theo gateway thực chức chuyển đổi số IP sang số điện thoại tương ứng ngược lại, thực chế chuyển đổi giao thức báo hiệu hai mạng IP PSTN Hình Mô hình truyền thoại PC to Phone 1.1.3.3 Mô hình truyền thoại Phone - Phone GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Mô hình truyền thoại Voice IP sử dụng phổ biến Phone to Phone Mô hình thiết lập giao tiếp hai chiều mạng PSTN mạng gói IP, cung cấp chế chuyển đổi giao thức truyền thoại báo hiệu mạng thoại PSTN với mạng thoại qua IP Mô hình gây ý cho công nghệ truyền thoại qua IP tiếp cận với tầng lớp người sử dụng với việc sử dụng máy điện thoại cách quay số thông thường để thực gọi qua mạng IP Trong mô hình người sử dụng dùng mã số đặc biệt gọi giá trị cổng kết nối PSTN mạng IP nhấn số điện thoại cần gọi Quá trình chuyển đổi giao thức mạng thoại mạng IP thực gateway Hình Mô hình truyền thoại Phone to Phone 1.1.4 Mạng IP Mạng Voice IP xem hệ thống tổng đài cung cấp phương tiện thực gọi đầu cuối Hệ thống mang tính phân tán, nghĩa gồm nhiều phận, thành phần lắp đặt nhiều vị trí khác Để kết nối thành phần với mạng IP sử dụng đóng vai trò tuyến mạng trục việc phân phối thông tin thành phần hệ thống Voice IP Để thực chức tuyến trục hệ thống Voice IP, mạng IP phải đảm bảo cho việc phân phối gói thoại gói báo hiệu đến thành phần hệ thống Voice IP Do khác tính chất gói báo hiệu gói thoại mà mạng IP phải có cách xử lý chúng khác Bên cạnh mạng IP thực chức truyền liệu Do mà mạng IP cần phải xác lập chế ưu tiên cho loại lưu lượng truyền mạng phương thức chia tài nguyên mạng cho loại dịch vụ khác Do Voice IP sử dụng IP phương tiện truyền tải thông tin thoại, thể khác biệt phương thức truyền thoại với hệ thống chuyển mạch GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 10 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Hình Chồng giao thức H.323 Các thành phần hệ thống H.323 Hệ thống H.323 bao gồm thành phần: - Thiết bị đầu cuối H.323 (H.323 Terminal): Là trạm cuối mạng LAN, đảm nhận việc cung cấp truyền thông hai chiều theo thời gian thực - H.323 Gateway: Cung cấp khả truyền thông hệ thống H.323 hệ thống chuyển mạch kênh khác (PSTN/ISDN) - Gatekeeper: Là thành phần không bắt buộc Nó thực chức quản lý hoạt động hệ thống Khi có mặt gatekeeper hệ thống, thành phần hệ thống phải thực thủ tục đăng ký với gatekeeper Tất điểm cuối H.323 (terminal, gateway, MCU) đăng ký với gatekeeper tạo thành vùng H.323 (H.323 zone) gatekeeper quản lý - Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm (MCU - Multipoint Control Unit): Thực chức tạo kết nối đa điểm hỗ trợ ứng dụng truyền thông nhiều bên Thành phần tuỳ chọn GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 41 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Hình Cấu trúc hệ thống H.323 Thiết bị đầu cuối H.323 Các thành phần chức thiết bị đầu cuối H.323 miêu tả hình vẽ đây: - Các phần giao tiếp với người sử dụng Các codec (Audio video) Phần trao đổi liệu từ xa (telematic) Lớp (layer) đóng gói (chuẩn H.225.0 cho việc đóng gói multimedia) Phần chức điều khiển hệ thống Và giao diện giao tiếp với mạng LAN H.323 gateway Gateway mang tính phục vụ cho hoạt động tương tác thiết bị hệ thống với thiết bị mạng chuyển mạch kênh PSTN, ISDN, H.323 gateway đặt thành phần hệ thống H.323 với thiết bị nằm hệ thống khác (các mạng chuyển mạch kênh SCN) Nó phải cung cấp tính chuyển đổi khuôn dạng liệu truyền chuyển đổi thủ tục cách thích hợp giưa mạng LAN loại mạng mà gateway kết nối tới, là: - Thực chuyển đổi khuôn dạng liệu thoại, video, số liệu cần GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 42 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến - Thực chức thiết lập gọi, huỷ gọi hai phía mạng - LAN mạng chuyển mạch kênh (SCN - Switched Circuit Network) Nhìn chung, thiết bị cổng có nhiệm vụ phản ánh đặc tính điểm cuối H.323 mạng LAN tới thiết bị cuối mạng chuyển mạch kênh - ngược lại nhằm tạo tính suốt người sử dụng Các gateway liên kết với thông qua mạng chuyển mạch kênh để cung cấp khả truyền thông thiết bị đầu cuối H.323 không nằm - mạng LAN Cấu trúc Gateway bao gồm: Khối chức thiết bị H.323, khối chức chức đầu cuối (để giao tiếp với terminal hệ thống H.323) chức MCU - (để giao tiếp với nhiều terminal) Khối chức thiết bị chuyển mạch kênh, mang chức giao tiếp với hay nhiều thiết bị đầu cuối mạng chuyển mạch kênh Khối chức chuyển đổi, bao gồm chuyển đổi khuôn dạng liệu chuyển đổi thủ tục Gatekeeper Gatekeeper cung cấp dịch vụ điều khiển gọi cho điểm cuối hệ thống H.323 Gatekeeper tách biệt với thiết bị khác hệ thống mặt logic, nhiên thực tế tích hợp với thiết bị khác gateway, MCU Khi có mặt hệ thống, gatekeeper phải cung cấp chức sau: - Dịch địa chỉ: Dịch từ địa alias số điện thoại ảo điểm cuối - sang địa IP tương ứng Điều khiển kết nạp: Điều khiển việc cho phép hoạt động điểm cuối Điều khiển băng thông: Điều khiển cấp từ chối cấp phần băng thông - cho gọi thiết bị hệ thống Quản lý vùng: Thực chức với điểm cuối H.323 đăng ký với gatekeeper (một vùng H.323) Ngoài ra, GateKeeper cung cấp chức báo hiệu điều khiển gọi, điều khiển cho phép gọi, quản lý băng thông, quản lý gọi, tính cước Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm MCU GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 43 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến MCU hỗ trợ việc thực đàm thoại hội nghị nhiều thiết bị đầu cuối Trong chuẩn H.323, MCU bắt buộc phải có điều khiển đa điểm MC (Multipoint Controller) MP (Multipoint Processor) MC điều khiển việc liên kết nhiều điểm cuối hệ thống bao gồm: - Xử lý việc đàm phán thiết bị đầu cuối để định khả xử - lý dòng liệu media chung thiết bị đầu cuối Quyết định dòng liệu dòng liệu multicast MC không xử lý trực tiếp dòng liệu media Việc xử lý dòng liệu MP đảm nhiệm MP thực việc trộn, chuyển mạch, xử lý - cho dòng liệu thời gian thực hội nghị Việc truyền thông tin mạng IP tồn ba hình thức: Unicast, - multicast broadcast Trong hệ thống H.323 hội nghị nhiều bên có ba loại cấu hình hội - nghị sau: Cấu hình tập trung (Centralized Multipoint Conference) Cấu hình phân tán (Decentralized Multipoint Conference) Cấu hình lai (Hybrid Multipoint Conferrence) Các bước thực gọi Thiết lập gọi Việc thiết lập gọi sử dụng tin định nghĩa khuyến nghị H.225.0 Có thể xẩy trường hợp, : - - Cuộc gọi - Cả hai thiết bị đầu cuối không đăng ký - Cả hai thuê bao đăng ký tới Gatekeeper - Chỉ có thuê bao chủ gọi có đăng ký với Gatekeeper - Chỉ có thuê bao bị gọi có đăng ký với Gatekeeper - Hai thuê bao đăng ký với hai Gatekeeper khác Thiết lập gọi qua Gateway Thiết lập kênh điều khiển Khi kết thúc giai đoạn tức chủ gọi lẫn bị gọi hoàn thành việc trao đổi tin thiết lập gọi, đầu cuối thiết lập kênh điều khiển H.245 Bản tin trao đổi đầu cuối terminalCapabilitySet để bên thông báo cho khả làm việc Mỗi thiết bị đầu cuối có đặc tính riêng nói lên khả chế độ mã hoá, truyền, nhận giải mã tín hiệu đa dịch vụ GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 44 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Kênh điều khiển thuê bao bị gọi thiết lập sau nhận tin Set-up thuê bao chủ gọi thiết lập nhận tin Alerting Call Proceeding Trong trường hợp không nhận tin Connect đầu cuối gửi Release Complete, kênh điều khiển H.245 giải phóng Thiết lập kênh truyền thông Sau trao đổi khả (tốc độ nhận tối đa, phương thức mã hoá ) xác định quan hệ master-slave giao tiếp giai đoạn 2, thủ tục điều khiển kênh H.245 thực việc mở kênh logic để truyền số liệu Các kênh kênh H.225 Sau mở kênh logic để truyền tín hiệu âm hình ảnh đầu cuối truyền tín hiệu truyền tin h2250 Maximum Skew Indication để xác định thông số truyền Dịch vụ gọi Có số dịch vụ gọi thực mạng H.323 như: thay đổi độ rộng băng tần, giám sát trạng thái hoạt động, hội nghị đặc biệt, dịch vụ bổ sung Kết thúc gọi Một thiết bị đầu cuối kết thúc gọi theo bước thủ tục sau: - Dừng truyền luồng tín hiệu video kết thúc truyền ảnh, sau giải - phóng tất kênh logic phục vụ truyền video Dừng truyền liệu đóng tất kênh logic dùng để truyền liệu Dừng truyền audio sau đóng tất kênh logic dùng để truyền audio Truyền tin H.245 endSessionCommand kênh điều khiển H.245 để báo cho thuê bao đầu biết muốn kết thúc gọi Sau dừng truyền - tin H.245 đóng kênh điều khiển H.245 Nó chờ nhận tin endSessionCommand từ thuê bao đầu đóng - kênh điều khiển H.245 Nếu kênh báo hiệu gọi mở, truyền tin Release Complete sau đóng kênh báo hiệu Nó kết thúc gọi theo thủ tục sau đây: GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 45 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến - Một đầu cuối nhận tin endSessionCommand mà trước không truyền tin này, thực bước từ đến bỏ qua - bước Trong gọi tham gia Gatekeeper cần thực - bước từ đến Trong gọi có tham gia Gatekeeper cần có hoạt động giải phóng băng tần Thủ tục thể hình vẽ Vì sau thực bước từ đến 6, đầu cuối truyền tin DRQ (3) tới Gatekeeper Sau đó, Gatekeeper trả lời tin DCF (4) Sau gửi DRQ, đầu cuối - không gửi tin IRR tới Gatekeeper gọi kết thúc Thủ tục kết thúc gọi Gatekeeper thực thể hình Đầu tiên, Gatekeeper gửi tin DRQ tới đầu cuối Khi nhận tin này, đầu cuối thực bước từ đến 6, sau trả lời Gatekeeper tin DCF Thuê bao đầu nhận tin endSessionCommand thực thủ tục giải phóng gọi giống trường hợp đầu cuối chủ động kết thúc gọi (ở trên) Nếu gọi hội nghị Gatekeeper gửi DRQ tới tất đầu cuối tham gia hội nghị GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 46 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG Mô tả ứng dụng Yêu cầu phải xây dựng ứng dụng hội thoại Voice IP mạng Lan theo kiểu kết nối PC to PC ngôn ngữ lập trình Java Eclipse Ứng dụng truyền thoại Voice IP qua mạng LAN xây dựng nhằm mục đích thiết lập hệ thống truyền thoại nội quan, tận dụng kết nối sẵn có đầu cuối PC Thay phải xây dựng hệ thống chuyển mạch kênh tổng đài điện tử hay tổng đài số để thực thi tiến trình kết nối thực gọi, thoại truyền tải qua đường kết nối Ethernet với tốc độ 10Mbit/s với thông tin liệu mạng LAN Trong mô hình truyền thoại PC to PC, trình đàm thoại thực đầu cuối PC trang bị micro loa Micro thực chức chuyển đổi tín hiệu âm sang dạng tín hiệu điện để đưa vào soundcard loa thiết bị phát Phân tích chức Yêu cầu chức - Chức Talk để nói chuyện Client Chức chat Client Chức connect để kết nối với Server Chức Hands Free - loa Yêu cầu phi chức Giao diện giống với giao diện chung phần mềm Chatvoice phổ biến Skype, Yahoo… Các chức phụ cần thiết exit, trạng thái chat… Âm truyền vọng nhiễu Cấu trúc chương trình Cấu trúc mã nguồn xây dựng chương trình gồm lớp: Lớp ChatServer public class ChatServer extends Thread{ } - Chức năng: - Thiết lập máy chủ quản lý vào Client Dùng để kết nối Client Lớp ChatHandler GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 47 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến public class ChatHandler extends Thread {} Chức năng: - Các luồng máy chủ cá nhân Lớp ChatClient public class ChatClient extends JFrame implements Runnable, ActionListener {} Chức năng: - Ứng dụng Chatvoice Lớp CommonSoundClass public class CommonSoundClass {} Chức năng: - Queue dùng cho thứ khác Lớp Queue public class Queue {} Chức năng: - Queue dùng để chơi lại âm Lớp Playback public class Playback implements Runnable {} Chức năng: - Chơi âm Lớp Recoder public class Recorder extends Thread {}\ Chức năng: Ghi âm Thiết kế giao diện ứng dụng Chat Voice-IP Exit IP Address Port Connect GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 48 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Màn hình chat User Input Text Talk Status Giao diện Client Hình Mô giao diện Client Giao diện Server Thoát Server khởi động Hình Mô hình giao diện Server GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 49 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến TRIỂN KHAI VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Môi trường triển khai Phần cứng Máy tính: Tương thích Intel Pentium IV 3.0 GHz cao Bộ nhớ: 512MB RAM trở lên Đĩa cứng: 100MB đĩa trống nhiều Màn hình: SVGA video, độ phân giải 1024x768 tốt Có kết nối mạng Lan/Internet Phần mềm Hệ điều hành: Windows 2000/XP/2003/Vista/Window 7/Window Bộ gõ tiếng Việt: Unikey (Unicode) Máy ảo Java jdk1.6.u24 Kết demo chương trình Hình Kết khởi động Client GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 50 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Hình Kết chạy không kết nối với Server Hình Kết kết nối với Server thành công GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 51 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Hình Kết sau user: nguyenvanphuc vào phòng Hình Kết chạy thoát Server GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 52 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Hình Kết sau user: nguyenhuuthien vào phòng Hình Kết demo thực chức chat user: nguyenvanphuc user: nguyenhuuthien Hình Kết demo thực chức Talk user: nguyenvanphuc user: nguyenhuuthien GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 53 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Hình Kết chạy Server Đánh giá nhận xét Kết làm - Đã xây dựng chương trình chatvoice theo yêu cầu đề tài Xây dựng thêm chức chat văn ứng dụng Chương trình đạt yêu cầu truyền thoại âm công nghệ Voice IP, từ hiểu rõ chế truyền thoại IP, công nghệ - quan tâm Hạn chế Giao diện ứng dụng nhiều hạn chế, khô khan, tính thẩm mỹ chưa cao Chức thể trạng thái status người dùng chưa xây dựng thành - công Do thời gian kiến thức công nghệ thiếu sót nên chưa áp dụng giao thức H.323, SIP vào ứng dụng Hướng phát triển - Tìm hiểu kĩ công nghệ truyền thoại Voice IP ngôn ngữ lập trình Java - Tiếp tục hoàn thiện chức khác ứng dụng chatvocie Việc xây dựng ứng dụng hôi thoại trực tuyến với công nghệ Voice IP đòi hỏi thời gian, kiến thức phải đầy đủ công nghệ xây dựng thành công ứng dụng Để chương trình áp dụng vào thực tế cần có đội ngũ chuyên môn thành công GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 54 Tìm hiểu công nghệ Voice IP xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tham khảo tài liệu Voice IP Internet [2] Đồ án tốt nghiệp “Công nghệ Voice IP” ĐH dân lập Hải Phòng [3] Mã nguồn chatvoice http://www.planet-source-code.com/vb/scripts/ShowCode.asp GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 55 [...]... phần ứng dụng báo hiệu của hệ thống Voice IP được thiết lập ở lớp phiên Đáp ứng cho yêu cầu gởi đến, các ứng dụng ở lớp phiên sẽ phát âm hiệu mời quay số đồng thời chờ thuê bao quay số GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 11 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến - Thuê bao quay số điện thoại cần gọi, các số này được tổng hợp và lưu trữ trong - ứng dụng lớp phiên của Voice IP Sau... sử dụng để thiết lập các phiên trong mạng IP, một phiên có thể đơn giản là một cuộc gọi điện thoại 2 GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 34 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến chiều, một thông báo danh sách các tin nhắn hoặc một hội nghị sử dụng truyền thông đa chiều Hình Giao thức SIP trong mô hình TCP /IP Hình Khuôn dạng bản tin SIP 2 Các thành phần của SIP Giao thức SIP... MAI VĂN HÀ Page 16 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Tốc độ G.726: 16 Kps=(2*4 kHz)*2 bit/mẫu Hình Packetizing voice Mỗi một khi giọng nói đã được số hoá và được nén lại, nó phải được chia thành những phần nhỏ, để đặt vào gói IP, Voice IP thì không hiệu qua cho những gói tin nhỏ, trong khi những gói tin lớn thì tạo ra nhiều độ trễ, do ảnh hưởng của vài loại header... cho các đầu cuối trên mạng Các đầu cuối bao gồm gateway và các host Địa chỉ IP gồm 32 bit, chia làm hai phần: NetID và HostID Tùy theo số bit phân định cho phần NetID và HostID mà các địa chỉ IP được chia thành 5 lớp như hình vẽ sau: GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 28 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Hình Địa chỉ lớp IP Mỗi lớp địa chỉ cho biết kích cỡ của mạng Trong nhiều... gói hóa ngầm định đối với dịch vụ trên mạng Voice IP là 20ms Tuy vậy một số tiêu chuẩn mã hóa có thể có các qui định khác, như tiêu chuẩn G.723.1 tạo các khung thoại có độ dài 30ms và mỗi khung sẽ được phát đi như một gói thoại với sự bổ sung phần tiêu đề của kênh RTP GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 18 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến 1.1.7.1.3 Trễ do lan truyền (Propagation.. .Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến kênh Mạng chuyển mạch kênh là mạng sử dụng cơ chế ghép kênh phân chia theo thời gian TDM (Time Division Multiplexing) để cung cấp một kênh thông tin và toàn bộ băng thông của kênh đó cho cuộc gọi được thiết lập qua mạng, bất kể có tín hiệu thoại truyền trên kênh đó hay không IP khác mạng chuyển mạch kênh... mạng và địa chỉ của mạng trên gói tin giống nhau, quá trình phân phối dữ liệu trực tiếp - Địa chỉ mạng và địa chỉ mạng trên gói tin không giống nhau, quá trình phân phối dữ liệu gián tiếp Các thiết bị định tuyến sẽ quyết định đường đi kế tiếp cho các gói tin đến các mạng khác GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 31 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Quá trình phân phối dữ liệu trực. .. hưởng đến chất lượng dịch vụ Voice IP Chất lượng của âm thanh được khôi phục qua mạng điện thoại là mục tiêu cơ bản của dịch vụ, mặc dù các chỉ tiêu chuẩn đã được ITU phát triển Có 3 nhân tố có thể ảnh hưởng sâu sắc tới chất lượng của dịch vụ thoại: 1.1.7.1 Sự trễ GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 17 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến Dịch vụ thoại cũng như các dịch vụ thời... các mẫu thoại có thể dẫn đến GVHD: THS MAI VĂN HÀ Page 20 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến đứt quãng trong quá trình đàm thoại Do vậy mà chất lượng của mạng thoại còn chịu ảnh hưởng bởi cách xử lý của các đầu cuối đối với phần khung bị xóa 1.1.7.3.2 Phương pháp xử lý mất gói Trong trường hợp đơn giản nhất, các đấu cuối sẽ bỏ qua các khe trống trong dòng thoại nếu... tham số chất lượng và các sự cố xảy ra trong mạng Các gateway và các host đích dùng các tin báo ICMP để báo cho host nguồn biết về các sự cố xảy ra trên mạng Cấu trúc tin báo ICMP: Type Code Checksum Unused IP header + IP datagram Bảng Cấu trúc bản tin ICMP Các loại sự cố: Type GVHD: THS MAI VĂN HÀ Name of events Page 33 Tìm hiểu công nghệ Voice IP và xây dựng ứng dụng hội thoại trực tuyến 0 Echo Reply