Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa phương tiện

Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện I Công nghệ mạng đa phơng tiện I.1 Hệ thống truyền số liệu đa phơng tiên mạng đa phơng tiện Giới thiệu chung Hệ thống truyền số liệu đa phơng tiện phải đảm bảo yêu cầu tốc độ truyền phơng diện hệ thống truyền vật lí hệ thống truyền chức Đờng truyền số liệu cho ứng dụng đa phơng tiện thờng gồm loại : đờng truyền dải thông rộng (broad band) để đáp ứng yêu cầu thiết bị, đờng truyền dải thông hẹp (base band dải băng sở) đợc kết hợp theo mục đích ứng dụng với thông tin đạt độ nén cao Các công nghệ mạng đa phơng tiện gồm có : FDDI, ATM, Frame Relay, ISDN, Đặc trng hệ thống truyền Mạng hệ thống truyền thông có số lợng đờng thuê bao lớn diện rộng Yêu cầu truyền thông đa phơng tiện phải kết hợp truyền nhiều loại thông tin có đặc tính vật lí khác đờng truyền : text, audio, image, animation, video có dải phổ khác yêu cầu độ trễ khác Kĩ thuật truyền video khác theo yêu cầu ứng dụng : truyền video số dùng đ ờng truyền thoại thay cho cáp đồng trục để truyền tín hiệu video Các vấn đề hệ thống truyền số liệu đa phơng tiện : Đờng truỳền đa phơng tiện, mã hoá nén, điều chế, giao thức, đóng gói, truyền, nhận, kĩ thuật chọn đờng, yêu cầu giá thành, tính khả thi yêu cầu chất lợng dịch vụ Mạng đa phơng tiện Đặc điểm chung Kiến trúc mạng phải đảm bảo kết nối lẫn truyền thông với đối tợng vật lí (text, image, video, audio, ), đảm bảo dải thông rộng, tốc độ truyền cao, độ trễ cho phép, truy nhập nhiều thiết bị Các đối tợng đa phơng tiện có chất vật lí kỹ thuật phong phú, khác phổ, có yêu cầu chặt chẽ khác thời gian thực, độ trễ, chất lợng thông tin truyền thể Các yêu cầu Hệ thống mạng phải có khả lu trữ truyền tải dung lợng lớn thông tin đa phơng tiện với nhiều chủng loại, nhiều khuôn dạng file Hệ thống phải có thiết bị cho phép thự giao tiếp vào loại đối tợng vật lí : text, audio, image, video, animation, Hệ thống mạng phải có khả đồng kết hợp hài hoà ứng dụng đa phơng tiện có đặc trng vật lí khác Hệ thống mạng phải đảm bảo đồng tích hợp liệu đa phơng tiện, đảm bảo tốc độ xử lí thời gian thực, độ trễ, tốc độ truyền phù hợp với yêu cầu chất lợng thông tin đối tợng vật lí Có kiến trúc kết nối tổ hợp tất thành phần cuả hệ phần cứng thành phần hệ phần mềm I.2 Các giải pháp mạng đa phơng tiện I.2.1 FDDI : Đợc phát triển Uỷ ban X3T9.5 ANSI vào năm thập kỉ 80 sau đợc ISO chấp nhận trở thành chuẩn quốc tế ISO9314 cho mạng LAN, WAN FDDI đợc dùng làm backbone cho mạng LAN sử dụng cáp đồng nhờ băng thông rộng Các đặc tính công nghệ mạng FDDI: -1- Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Thông lợng mạng 100Mbps Mạng FDDI sử dụng loại cáp quang Multimode đủ thoả mãn tốc độ 100Mbps, không cần sử dụng loại Singlemode chi phí đắt Đờng kính vòng khoảng 31 km, khoảng cách lớn nút km Tuy nhiên tín hiệu đờng truyền lại đèn LED phát thay sử dụng laser với lí đảm bảo an toàn với việc sử dụng LED phát tín hiệu, độ xác chấp nhận đợc tốc độ 100Mbps Theo đặc tả thiết kế FDDI tần suất lỗi nhỏ bit số 2,5*1010 bit WAN Ethernet Bridge Bridge FDDI ring Token ring Router Bridge Ethernet Mạng cáp FDDI bao gồm vòng cáp quang, truyền tín hiệu theo chiều kim đồng hồ, truyền theo chiều ngợc lại Nếu vòng có cố vòng lại đợc sử dụng Nếu vòng có cố điểm trục trặc bất thờng vòng kết hợp lại thành vòng đơn có chiều dài xấp xỉ tổng độ dài vòng đơn -2- Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Trong FDDI, ngời ta định nghĩa loại trạm làm việc kết nối vào mạng, loại A loại đợc kết nối vào vòng, loại B loại kết nối vào vòng Tuỳ thuộc vào mức độ quan trọng mà lắp đặt mạng ta chọn loại A hay B Tầng vật lí sử dụng lợc đồ mã hoá 4B/5B-NRZI : nhóm kí hiệu MAC (0,1 kí hiệu phi số nh điểm đầu frame) đợc mã hoá nh nhóm bit 16 số 32 cụm nh đợc dùng cho liệu, cho việc định giới hạn, cho việc điều khiển, cho tín hiệu phần cứng cụm dùng để dự trữ u điểm phơng pháp tiết kiệm băng thông nhng lại có nhợc điểm thiếu đặc tính selfclocking (tự định thời) so với phơng pháp Manchester để bù lại khoảng mở đầu dài (long preamble) đợc dùng để đồng nơi nhận nơi truyền đồng hồ đòi hỏi phải có độ ổn định khoảng 0,005% Giới thiệu lợc đồ mã hoá NRZI (Non-Return-to-Zero Inverted) : phơng pháp truyền ghi liệu cách nhận gửi tín hiệu đồng hồ đồng Phơng pháp hữu ích sử dụng phơng pháp nhồi bit (bit stuffing) : phơng pháp thêm bit vào dòng liệu để hình thành nên giao thức Những bit thêm tạo nên chuỗi dài bit tơng tự nhau, chuỗi bit đợc nơi nhận nhận biết mức điện áp không đổi Do đồng hồ thay đổi điện thay đổi nên đồng hồ thực trễ so với thời gian thực tế NRZI đảm bảo sau bit 0, mức điện áp chuyển lên mức Sự thay đổi điện áp cho phép đồng hồ nơi nhận gửi đồng với Phơng pháp truy nhập có điều khiển dùng thẻ quay vòng theo thời gian, sinh thẻ sau truyền, chiếm thẻ cách thu lại Định dạng gói tin định dạng thẻ không đợc đề cập chi tiết (bạn đọc tham khảo (1) (2)) Kiến trúc mạng FDDI ( tích hợp mô hình mạng CDDI) Logical Link Control Media Access Control Station Management Physica Protocol Twisted-pair Singlemode Fiber -3- Multimode Fiber Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện wire Tầng vật lí với tầng : PMD (Physical Medium Dependent)bao gồm phần nhỏ nh hình vẽ PHY (Physical layer protocol) Tầng liên kết liệu gồm tầng : MAC (Medium Access Control) LLC (Logical Link Control) Giao thức MAC sử dụng đồng hồ : đồng hồ quản lí token dùng để xác định xem trạm tiếp tục truyền yêu cầu token đồng hồ để ngăn chặn việc trạm giữ token vô thời hạn Đồng hồ thứ đồng hồ xoay vòng token (token rotation timer) khởi động lại nhận đợc token, thời gian đồng hồ vợt ngỡng có nghĩa token bị khởi động thủ tục tạo lại token Đồng hồ thứ đồng hồ truyền hợp lệ (valid transmission timer) dùng để kết thúc hồi phục lại có cố ngắn xảy Tầng quản lí trạm SMT (Station Management) :quản lí kiểu dịch vụ đồng không đồng Nh mô hình nêu chuẩn khác có giao thức tơng tự nh FDDI nhng lại dựa công nghệ cáp đồng CDDI (Copper Distributed Data Interface) Tốc độ CDDI đa lại mức 100Mbps, cho phép cấu hình mạng vòng để tăng tính chịu lỗi nhiên khoảng cách tối đa cho máy tính tới Bộ tập trung 100m Mạng FDDI vấn đề truyền thông đa phơng tiện : Với thông lợng 100Mbps, mạng FDDI truyền số liệu đa phơng tiện nhng lúc đạt tốc độ yêu cầu Trong kiểu truyền đồng bộ, thời gian truy nhập chậm Giá thành back bone cao -4- Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện I.2.2 ATM B_ISDN dịch vụ phục vụ diện rộng, cung cấp băng thông rộng tốc độ cao đáp ứng cho ứng dụng Video on Demand, Truyền hình trực tiếp, dịch vụ mail, multimedia nhiều ứng dụng khoa học công nghiệp Nền tảng B_ISDN công nghệ ATM (Asynchronous Transfer Mode) Sự khác biệt mang tính định ATM việc sử dụng gói tin nhỏ có độ dài cố định gọi tế bào (cell) Hãy hình dung phễu, ta đ a qua đầy hạt đá to tốc độ chậm, hạt cát mịn tốc độ nhanh lên nhiều dù tiết diện phễu không thay đổi Các tế bào ATM có kích thớc 48 + = 53 byte, byte Header, lại 48 byte liệu Header byte Data 48 byte ATM network mạng hớng liên kết Các mạng ATM có tổ chức dạng tơng tự nh mạng Wan, tốc độ đạt 155,52 Mbps 622 Mbps Plane management Layer management Control plane Upper layers User plane User layers ATM adaptive layer ATM layer Physical layer Mạng B_ISDN gồm tầng chính, tơng ứng với tầng 1, 2, 3, mô hình OSI Trong tầng ATM độc lập với tầng vật lí, tầng gồm loại tế bào tế bào đợc định (để phục vụ cho tầng cao hơn) tế bào không định (Phục vụ cho dịch vụ tầng ATM) Trong tầng thực chức sau : Ghép , tách tế bào ATM : thực ghép tách tế bào ATM với luồng ảo kênh ảo khác tạo nên dòng tế bào tổng hợp Các tế bào ghép không thiết liên tục Chuyển đổi tế bào qua chuyển mạch cách thay đổi giá trị VPI, VCI tơng ứng qua chuyển mạch ATM Tạo nhận dạng tín hiệu ghép phần Header tế bào : tạo nhận byte đầu tế bào ATM Điều khiển dòng chung : điều khiển truy nhập dòng thông tin giao tiếp UNI Đối với tầng vật lí, tầng đợc chia thành tầng con, việc đảm trách truy nhập đờng truyền vật lí, tầng thực bổ sung tế bào rỗi để đảm bảo dòng tế bào liên tục Trong thực tế công nghệ mạng cho tầng vật lí bao gồm : -5- Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện ATM layer SDH/SONET 155Mbps DS3 45Mbps DS1 1.544Mbps FDDI 100Mbps STP 155Mbps UTP 51.84Mbps UTP 25.96Mbps UTP 12.96Mbps Wireless Triển vọng ATM, công nghệ chuyển mạch nhanh tốc độ cao, ATM thực cách mạng công nghệ truyền thông, nhiên, tảng chuyển mạch kênh có từ kỉ khó cho việc thay đổi Chắc chắn ATM giải pháp mạng cho tơng lai nhng đợc đa vào thực tế cách từ từ So sánh công nghệ mạng : DQBS SMDS X.25 Frame Relay ATM Hớng kết nối Có Không Có Có Có Tốc độ (Mbps) 45 45 0.064 1.5 155 Chuyển mạch Không Có Có Không Có Tải cố định Có Không Không Không Không Tải lớn 44 9188 128 1600 Thay đổi Kênh ảo thờng trực Không Không Có Có Có Multicasting Không Có Không Không Có Phơng thức truyền ATM phơng thức truyền không đồng ATDM (Asynchronous Time Devision Multiplexing) với việc tập hợp tín hiệu dịch vụ đầu vào có tốc độ thấp khác nh âm truyền hình, v.v , tín hiệu đầu vào đợc lu đệm đợc đọc lần lợt theo u tiên gán cho để chèn vào khe thời gian định sẵn luật u tiên đơn giản FIFO (First in first out) ATDM ATM cell Trong mô hình truyền theo kiểu ATDM, không thiết thời điểm xung nhịp đồng hồ truyền phải có tín hiệu dịch vụ cung cấp, điều khác với -6- Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện phơng pháp truyền theo kiểu TDM tức có tín hiệu thời điểm xung nhịp truyền Mô hình kênh ảo Kiến trúc mạng ATM : H4 ATM switch NNI NNI UNI B H1 CPE NNI UNI NNI CPE A H2 C NNI D Kênh ảo H3 ATM network Mỗi Switch lu bảng kênh ảo kết nối với switch khác, gói tin đợc chuyển đến, xem xét Header gói tin xem thuộc kênh tiến hành chuyển gói tin theo kênh đợc xác định Khi switch lu giữ địa đích cố định gói tin đợc chuyển thời gian dài tạo thành kênh đợc dành để phục vụ cho nhu cầu riêng đợc gọi kênh ảo thờng trực Nguyên tắc thiết lập kết nối mạng ATM : Thiết bị đầu cuối H1 gửi yêu cầu đến UNI, UNI truyền yêu cầu đến mạng Giả sử mạng chọn đờng A-B-C : nút dùng kênh ảo VC không sử dụng để kết nối ví dụ A chọn VC1, tế bào liệu từ H1 mang nhãn VC1 khỏi A A gửi liệu đến B, B thay đổi thành VC2 gửi tới C Tại C, VC2 đợc kết hợp với VC, C kiểm tra H2, UNI H2 rỗi tế bào có nhãn VC3 đợc gửi đến H2 H2 dùng VC3 để kết nối với C C lại gửi tế bào đến B, B kết hợp VC2 VC1 gửi đến A, A kết hợp VC2 VC1 gửi đến H1 Kết nối đợc thiết lập Trong mạng ATM, không yêu cầu tế bào phải đợc truyền đảm bảo nhng truyền đợc phải đảm bảo trình tự ban đầu trình gửi ví dụ việc truyền gói tin đến gói tin 2, nh gói tin tới đích gói tin phải đợc nhận trớc gói tin Cáp truyền cho mạng ATM thờng cáp quang, nhiên với khoảng cách dới 100 mét dùng cáp xoắn đối CAT5 trở lên Công nghệ chuyển mạch ATM đóng vai trò quan trọng, nhiều kiến trúc chuyển mạch đợc nghiên cứu công bố, bao gồm : chuyển mạch Knockingout chuyển mạch Batcher-Banyan ta không sâu vào nghiên cứu kiến trúc đó, nhiên kiến trúc chuyển mạch phải đáp ứng yêu cầu sau: -7- Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Thời gian chuyển mạch phải nhanh Các tế bào đến chuyển mạch với tốc độ 150 Mbps tức khoảng 360.000 tế bào/giây, nh chu kì chuyển mạch vào khoảng 2,7 micro giây Không thay đổi trật tự tế bào chuyển mạch Các mạng ATM đợc thiết kế mà chế sửa lỗi tầng ATM, điều đợc dành cho tầng thực hiện, ATM chủ yếu đợc dành cho truyền thông ứng dụng thời gian thực nh audio, video việc truyền lại tế bào lỗi không thực tế việc bỏ qua chúng Các tế bào ATM đợc truyền theo thứ tự Header đến Data, đó, byte trái đợc truyền đầu tiên, bit trái đợc truyền Các thành phần mạng ATM xét phơng diện nhà cung cấp dịch vụ bao gồm : Trạm cuối thuê bao, Đờng truyền truy nhập thuê bao, Thiết bị chuyển mạch, Định tuyến truyền dẫn lặp (Relay trasmission route) Mô hình cung cấp dịch vụ sử dụng ATM Private UNI User ATM Private ATM exchange Public ATM exchange User ATM User ATM User ATM Public UNI Subscriber private network Public network Một giải pháp mạng đa phơng tiện sử dụng ATM : Một điều đáng quan tâm công nghệ mạng ATM cho phép giải pháp tốc độ cố định DS1 1,544 Mbps DS3 45Mbps cao Nh vậy, công ty muốn có dịch vụ cung cấp từ mạng ATM nhng với băng thông DS1 nhỏ, DS3 lớn, giải pháp đợc đa sử dụng công nghệ IMA (Inverse Multiplexing over ATM) tạm dịch Đảo dồn kênh mạng ATM Công nghệ giải vấn đề chênh lệch băng thông cho phép công ty dùng kết hợp nhiều kênh DS1 để đạt đợc băng thông cần thiết Ví dụ muốn đạt băng thông 6Mbps sử dụng đờng T1 đa vào thiết bị IMA Nguyên lí IMA kết hợp kênh T1 lại thành kênh lớn hơn, hỗ trợ ứng dụng đa phơng tiện đòi hỏi băng thông lớn IMA thực việc kết hợp cách phân tế bào ATM lần lợt qua kênh kết nối vật lí T1 tới chuyển mạch theo vòng tròn, tế bào đợc đa vào theo thứ tự : tế bào vào kênh 1, tế bào vào kênh 2, thông tin điều khiển đợc truyền kèm theo để theo dõi điều chỉnh trạng thái kết nối ậ đầu cuối, chuyển mạch lại chuyển tế bào qua kênh T1 chúng đợc đa tới thiết bị IMA cuối, chúng lại đợc kết hợp lại thành dòng tế bào đơn -8- Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Do thiết bị truy nhập IMA đầu cuối cần dòng tế bào với tốc độ ổn định để tạo lại dòng ban đầu tốc độ truyền giảm tế bào bù (filler) đợc thêm vào nơi gửi Độ trễ việc sử dụng IMA đợc rút ngắn việc sử dụng đệm IMA việc khôi phục trật tự định dạng tế bào Việc sử dụng IMA hoàn toàn suốt ứng dụng ngời dùng nh mạng nhà cung cấp dịch vụ Một u điểm việc dùng IMA có kênh truyền T1 có cố việc truyền tiếp tục nhờ kênh lại Chế độ bảo vệ đợc thiết lập sẵn thiết bị IMA, điều hấp dẫn ngời sử dụng ATM 4T1 Integrated Access Device ATM network Integrated Access Device 4T1 4T1 Integrated Access Device I.2.3 Frame Relay I.2.3.1 Giới thiệu Frame Relay giao thức mạng hiệu WAN hiệu cao,nó hoạt động tầng vật lý tầng liên kết liệu mô hình tham chiếu OSI.Ban đầu,Frame Relay đựoc thiết kế để sử dụng qua giao diện ISDN (Integrated Services Digital Network) Ngày nay,nó đợc sử dụng cho mảng rộng giao diện mạng khác ,tôi tập chung vào ứng dụng đặc tả Frame Relay Frame Relay ví dụ công nghệ chuyển mạch gói ,công nghệ cho phép trạm cuối tự động chia sẻ đờng truyền dải thông sẵn sàng Các gói có độ dài khác đợc sử dụng để truyền phát hiệu linh động hơn.Các gói đợc chuyển kênh đoạn mạng khác (various network segments) đến đợc đích.Các kỹ thuật ghép kênh thống kê điều khiển truy nhập mạng mạng chuyển mạch gói Những thuận lợi kỹ thuật cung cấp sử dụng linh động hiệu dải thông.Hầu hết mạng LAN phổ dụng ngày nh Ethernet hay Token Ring mạng chuyển mạch gói Frame Relay thờng đợc mô tả nh phiên X25 đơc tổ chức hợp lý,nó đa khả nh truyền phát lại Frame bị mà X25 đa ra.Điều hoạt động Frame Relay dự đờng truyền kết nối tin cậy hơn.Vì Frame Relay hoạt động hiệu mặt truyền phát mặt hiệu hai tầng thấp mô hình OSI nên phù hợp vơi mạng WAN -9- Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Đề xuất chuẩn Frame Relay đợc đa tổ chức CCITT( Consultative Committee on International Telephone and Telegraph ) vào năm 1984.Lịch sử phát triển Frame Relay xảy vào năm 1990 hệ thống Cissco,Digital Equipment,Northen Telecom StrataCom tạo nên consortium để tập chung vào phát triển công nghệ Frame Relay.Consortium phát triển đặc tả theo giao thức Frame Relay đợc thảo luận CCITT nhng mở rộng giao thức với đặc tính cung cấp khả thêm cho môi tr ờng liên mạng phức tạp Sự mở rộng đợc tham chiếu đến tập hợp nh LMI(Local Management Interface) Từ đặc tả consortium đợc phát triển đợc đa ,nhiều nhà cung cấp dã loan báo trợ giúp cho đinh nghĩa Frame Relay đợc mở rộng này.ANSI CCITT đẫ chuẩn hoá đặc tả LMI riêng họ.Những đặc tả dã đợc chuẩn hóa đợc sử dụng nhiều phiên ban đầu Trên bình diện quốc tế Frame Relay đợc chuẩn hóa International Telecommunications Union Telecommunications Sector(ITU_T).Trong nớc Mỹ, Frame Relay American National Standards Institute (ANSI) standard I.2.3.2 Frame Relay Các thiết bị Frame Relay WAN đợc chia theo hai phậm trù riêng làDTE (Data Terminal Equipment) DCE( Data Circuit-terminating Equipment) Các DTE đợc xem nh trang thiết bị kết thúc mạng cụ thể thờng đợc đặt dinh khách hàng.trong thực tế chúng thờng riêng khách hàng Ví dụ DTE máy tính cá nhân ,router,bridge Các DCE thiết bị liên mạng đờng truyền.Mục đích trang thiết bị DCE cung cấp thiết bị khoá chuyển kênh mạng,chúng thiết bị thực truyền phát liệu qua mạng WAN.Trong hầu hết trờng hợp chúng chuyển mạch gói Hình dới mối quan hệ hai phạm trù thiết bị Hình 4.1 :Mối quan hệ DTE DCE Sự kết nối thiết bị mộtthiết bị DTE và thiết bị DCE gồm thành phần hai tầng tầng vật lý tầng liên kết liệu.Các thành phầnị tầng vật lý định nghĩa đặc tả thủ tục, hoạt động,điện tử khí cho kết nối thiết bị.Đặc chng đặc tả giao diện tầng vật lý đặc tả chuẩn đợc khuyến nghị (RS)-232.Các thành phần tầng liên kết định nghĩa giao thức thiết lập kết nối giẽa thiết bị DTE ,nh router,và thiết bị DCE ,nh switch I.2.3.3 Mạch ảo Frame Relay Frame Relay cung cấp truyền thông tầng liên kết liệu hớng kết nối Điều nghĩa truyền thông tồn cặp thiết bị ,và kết nối đợc kết hợp với định danh kết nối.Dịch vụ đợc cài đặt sử dụng mạch ảo Frame Relay Đây kết nối logic đợc tạo hai thiết bị DTE qua mạng chuyển mạch gói Frame Relay Mạch ảo cung cấp đờng truyền thông hai chiều từ thiết bị DTE tới thiết bị DTE khác ,và đợc nhận định danh kết nối liên kết liệu(data link connection identifier_DLCI).Một số mạch ảo đợc ghép kênh tạo thành mạch vật lý đơn giản để truyền phát qua mạng.Khả thờng giảm đợc trang thiết bị độ phức tạp mạng đợc yêu cầu để kết nối nhiều thiết bị DTE - 10 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Giải pháp dễ nhận thấy cho việc gói tin đăng kí đờng truyền có tốc độ đủ lớn (chấp nhận d thừa băng thông đa số trờng hợp lúc xảy vợt tốc độ cho phép) Tuy nhiên, giải pháp không cần thiết dịch vụ chuyển cung cấp chất lợng dịch vụ (QoS hay SLA (Service Level Agreement) đảm bảo 99% frame ngời dùng tới đợc đích Giải pháp khác sử dụng Frame Relay với frame kích thớc, frame có kích thớc nhỏ để có việc truyền lại đơn giản Một giải pháp khác thiết lập kênh u tiên dành cho truyền video So sánh chi phí hiệu kinh tế video over Frame Relay Các ứng dụng video Frame Relay tỏ có hiệu qủa kinh tế cao, chi phí hợp lí Với chi phí cho gọi quốc tế ISDN thờng có giá $ /phút chi phí Frame Relay ấn tợng Một ví dụ công ti quốc tế có trụ sở nơi : New Jersey Mỹ, SanFraciscoMỹ London Anh Công ty tuần lại có hội thảo truyền hình kéo dài tiếng địa điểm tốc độ 384 Kbps Với ISDN chi phí hàng tháng 6040$ sử dụng Frame Relay với tốc độ 256Kbps CIR, đờng truyền chuyên dụng cho video chi phí 4300$, nh chi phí năm bớt đợc 20880$ So sánh ứng dụng Videoconference dựa công nghệ mạng ISDN IP Chỉ tiêu so sánh ISDN IP Loại mạng Mạng kênh thoại Mạng LAN ethernet, WAN Cách thức truyền liệu Chuyển mạch số dòng video, audio, data thông qua số kênh truyền Gửi gói liệu video/audio theo trình tự thời gian Chi phí Tuỳ thuộc vào số kênh, khoảng cách, thời gian hội nghị Phụ thuộc vào chi phí nâng cấp chi phí cho hội nghị miễn phí Việc sử dụng ứng Có thể đợc lí thuyết nhng dụng khác mạng thực tế hầu nh không không dùng cho hội nghị Dễ dàng cho ứng dụng khác sử dụng tảng mạng Hỗ trợ tính đàm thoại tiên tiến : call forward, call transfer, hold call Không Có hỗ trợ cần có làm thêm số dịch vụ hỗ trợ (gatekeeper) Khả quản lí lập lịch thông qua giao diện Web-based Chỉ có thiết bị có Hỗ trợ truyền thông quản kết nối IP lí thông thông qua Switch hay gatekeeper Chất lợng Nh với băng thông Quay số Sử dụng số điện thoại máy phụ Tính thờng trực Khi có yêu cầu thiết lập kết nối II.1.3 Video over ATM - 19 - Luôn trạng thái kết nối Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Mạng B_ISDN sử dụng công nghệ ATM cho tốc độ truyền cao tin cậy Tuy nhiên nh ta trình bày phần trên, kiến trúc phân tầng ATM tầng ATM không đáp ứng đợc yêu cầu chất lợng MPEG-2, chức kiểm soát lỗi, kiểm tra tính toàn vẹn tuần tự, dồn thông tin bù thời gian đợc dành cho tầng AAL (ATM Adaptation Layer) Trong tầng AAL chia làm loại, nhiên AAL5 tỏ thích hợp MPEG-2 Một vấn đề khác mạng ATM cho phép ta thiết lập kênh tĩnh PVC, kênh đảm bảo băng thông liệu truyền, nhiên mà số lợng PVC lớn việc qủan lí phức tạp sử dụng không hiệu băng thông Giải pháp sử dụng kết nối theo yêu cầu SVC, kết nối đợc thiết lập có yêu cầu đợc giải phóng không kết nối Công nghệ ATM công nghệ truyền không đồng xảy t ợng sai khác độ trễ tế bào ATM, dẫn đến sai khác độ trễ truyền nhận MPEG-2, thực tế cho thấy công nghệ ATM có độ trễ sai khác lớn 3ms, số chấp nhận MPEG-2, chuẩn AAL5 AAL không hỗ trợ giải vấn đề giải pháp cho vấn đề này, Tiernan thiết kế TATM8 đợc đặt chuyển nhận MPEG-2 mạng ATM nh hình vẽ : TATM8 sử dụng với PVC hay SVC giao tiếp với UNI3.1 hay UNI4.0 tuỳ thuộc vào mạng TATM8 đợc kiểm chứng nhiều mạng ATM thực tế tỏ hiệu việc loại bỏ jitter TATM8 hỗ trợ giao tiếp vật lí E3, DS3, OC3/STM1, hỗ trợ AAL1 AAL5, sử dụng giải thuật u tiên Tiernan để bù trễ cho mạng ATM Các thiết bị TATM8 đợc cấu hình dễ dàng thông qua giao diện đồ hoạ có hỗ trợ giao thức SNMP để thực quản trị - 20 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện II.2 Voice over IP (VoIP) II.2.1 Giới thiệu chung Voice over IP (VOIP) công nghệ phát triển vài năm gần , hứa hẹn nhiều tiềm to lớn lợi ích sử dụng kỹ thuật sống.VOIP đợc mô tả cách ngắn gọn dễ hiểu truyền tiếng nói qua mạng IP, công nghệ truyền thoại qua mạng IP Nó xuất lần vào năm 1995 với phần mềm Internet Phone Vocaltec VOIP thật mẻ so với công nghệ khác tơng tự , chẳng hạn nh điện thoại truyền thống qua mạng chuyển mạch kênh SCN Về mặt chất l ợng tốt công nghệ thoại khác nh điện thoại qua mạng chuyển mạch kênh , Voice over ATM không muốn nói nhiều hạn chế công nghệ Vậy VOIP lại đợc phát triển , hấp dẫn đợc nhiều nhà phát triển nh ngời sử dụng , hứa hẹn tiềm to lớn ? Lí chủ yếu tính phổ biến sở hạ tầng IP cho phép triển khai dịch vụ VoIP cách rộng rãi Với chi phí rẻ , tiêu biểu chi phí điện thoại đờng dài, ngời ta nhận đợc dịch vụ có chất lợng mức độ chấp nhận đợc Ngoài VoIP kèm theo loạt hình thức liên lạc mẻ khác Internet videoconferencing, ứng dụng nh whiteboarding, voice chat Để hiểu vấn đề, xem xét hệ thống điện thoại truyền thống , điển hình PSTN( Public Switch Telephone Network) Đó kiểu mạng chuyển mạch kênh SCN ( Switch Circuit Network) , nghĩa để thiết lập gọi user , cần phải có kênh truyền riêng Tín hiệu tiếng nói đợc truyền kênh dới dạng analog ( có dạng chuyển mạch số hệ thống này) , chiếm riêng kênh truyền chừng nói chuyện kết thúc Kiểu truyền thông nh tốn lãng phí tài nguyên , nói chuyện sử dụng hết khả đờng truyền , nhng phần cha đợc sử dụng chia sẻ cho ứng dụng khác Vậy VOIP khác với hệ thống điện thoại truyền thống ? Tiếng nói thay đợc truyền qua mạng chuyển mạch kênh , lại đợc truyền qua mạng chuyển mạch gói, điển hình mạng IP Tiếng nói đợc điều chế số hoá , đóng gói, đợc truyền nh gói tin thông thờng đợc truyền mạng IP Trong mạng chuyển mạch gói, việc truyền thông đợc chia sẻ nhiều ứng dụng Nghĩa đồng thời mở nhiều thoại kênh truyền, chia sẻ kênh truyền cho ứng dụng thuộc loại khác nh E-mail, FTP dễ dàng thấy công nghệ thoại u điểm hẳn công nghệ thoại truyền thống chỗ tận dụng đợc triệt để tài nguyên hệ thống , dẫn đến điều chắn chi phí cho gọi đợc giảm đáng kể ,đặc biệt gọi khoảng cách địa lý xa đắt đỏ mạng điện thoại chuyển mạch kênh Nhng nh điều dễ dàng Ta biết thoại ứng dụng mang tính thời gian thực, nghĩa yêu cầu dòng tiếng nói phải đợc truyền tới phía nhận cách tức Trong mạng chuyển mạch kênh điều đơn giản thoại chia sẻ với ứng dụng khác, đờng truyền nói chung đợc đảm bảo thông đầu dây, xảy trục trặc nh tắc nghẽn hay bị thông tin Còn với mạng chuyển mạch gói nh IP sao? Mạng IP đợc xem nh mạng truyền liệu, nghĩa thông tin liệu tới đích yêu cầu mặt thời gian thực Vả lại mạng IP, đờng truyền đợc chia sẻ nhiều ứng dụng, thân gói tin tiếng nói lại theo nhiều đờng khác tới đích, tình trạng tắc nghẽn, trễ, liệu thờng xuyên xảy Những điều không đợc giải tốt gây ảnh hởng lớn đến chất lợng tiếng nói nhận đợc Đây vấn đề quan trọng công nghệ VOIP Ngoài mạng IP mạng chuyển mạch kênh giao tiếp với thông qua Gateway, cho phép đầu cuối mạng thoại với đầu cuối mạng kia, mà suốt ngời sử dụng, phát triển đem lại khả tích hợp nhiều dịch vụ loại mạng với - 21 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Các Terminal mạng IP giao tiếp với Telephone mạng SCN thông qua Gateway Đối với VoIP có số kiến trúc phổ biến có nhiều ứng dụng thực tế : H.323 : Nh trình bày phần Video IP SIP (Session Initiation Protocol): SIP đợc đa Internet Engineering Task Force (IETF) Trong kiến trúc, việc truyền dòng liệu không khác với H.323 , nghĩa sử dụng RTP Chỗ khác biệt cách điều khiển , khởi đầu , thiết lập , kết thúc gọi Thờng SIP đợc thiết kế hoạt động tầng TCP /IP Nó kiểu giao thức dựa text , có mang dáng dấp kiểu giao thức nh SMTP HTTP MGCP (Media Gateway Control Protocol) : để giao tiếp đợc với mạng kiểu chuyển mạch gói, ngời ta phải sử dụng Gateway làm giao diện chuyển đổi tín hiệu , khuôn dạng liệu mạng , ví dụ Gateway IP /PSTN Gateway đợc gọi Media Gateway(MG) Kiến trúc MGCP đợc xây dựng để nhằm mục tiêu điều khiển hoạt động Media Gateway thực thể bên gọi Media Gateway Controller (MGC) hay đợc gọi Call Agent Giao thức MGCP giúp giao tiếp MGC MG Đây giao thức kiểu Master/Slave , MG chờ thực thi lệnh đợc gửi tới từ MGC Sự giao tiếp đợc diễn theo kiểu giao tác ( transaction ) cách đa lệnh ( Command ) đáp ứng ( Response) II.2.2 Voice over ATM a Giới thiệu ATM có khả cung cấp nhiều mức chât lợng dịch vụ (QoS) khác Trong ngời ta phải đề nhiều giải thuật , phơng tiện để xác định chất lợng dịch vụ mạng IP ATM thân hỗ trợ điều Một nhợc điểm lớn ATM khả thi (do cha có nhiều mạng ATM đợc thiết lập ) b.Dùng đâu Mặc dầu ATM đợc sử dụng thành công mạng xơng sống (backbone) WAN , thị trờng bó hẹp phạm vi Vì mạng Ethernet gigabit ngày trở nên phổ biến , ATM khó khăn để chiếm đợc vị trí mạng xơng sống cộng tác (corporate backbone) Tuy nhiên , ATM cung cấp phơng tiện xác định chất lợng dịch vụ cho ứng dụng cần , điều cho phép ATM thực tốt giải pháp IP ứng dụng chiếm dụng giải thông nhiều nhạy cảm với thời gian nh tiếng nói video Hơn , u điểm ATM so với Ethernet Fast Ethernet tốc độ cao Hiển nhiên văn phòng bạn cài đặt mạng ATM VoATM trở nên phơng tiện tuyệt vời để vận chuyển tiếng nói , bạn sử dụng dịch vụ ATM văn phòng từ xa Rất nhiều phơng tiện xác định chất lợng dịch vụ IP phụ thuộc vào đặc điểm router Đây khó khăn mà kĩ s IP gặp phải - 22 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Các gói tin IP không chứa thông tin chi tiết chất lợng dịch vụ bit IP Precedence Một số cải tiến đợc áp dụng nhằm cải thiện thẻ QoS nhng nhợc điểm dùng VoIP mạng có tắc nghẽn Khi dùng phơng tiện xác định QoS ATM , thẻ thông tin đợc mang suốt thời gian sống tế bào Tế bào ATM tơng tự nh frame Ngay tiếng nói đợc mang qua mạng ATM , giữ thẻ QoS cao Điều với video yêu cầu mạng video tơng tự nh tiếng nói , khác chủ yếu nhu cầu băng thông Yêu cầu băng thông dành cho video rõ ràng phải cao so với tiếng nói Tuy nhiên , quản lí hiệu vận chuyển video dùng số QoS tơng tự nh tiếng nói - 23 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện II.3 Video on Demand II.3.1 Mô hình chung hệ thông mạng cho VOD customer Local distribution network Switch Server B a c k b o n e n e tw o rk Local spooling server Local distribution network Switch Server Customer Hình : Tổng quan hệ thống Video on Demand Trong mô hình có mạng backbone trải rộng( quốc hay vài quốc gia) đặt tai trung tâm hệ thống Đợc kết nối với backbone hàng nghìn mạng phân tán cục giống nh hệ thống phân tán công ty điện thoại hay hệ thống cap TV.Những ngời thuê bao kết nối với hệ thống thông qua hệ thống phấn tán cục bộ.Tại nhà ngời sử dụng đợc kết thúc hộp set_top,thực tế hộp máy tính đặc biệt mạnh Backbone hệ thống cáp quang có độ rộng rải tần lớn Và có hàng nghìn nhà cung cấp thông tin tham gia vào hệ thống Một vài nhà cung cấp đa mô hình trả tiền xem video hay trả tiên cho lần nghe CD.Các nhà cung cấp khác đa dịch vụ đặc biệt khác nh mua đồ nhà Khi xây dựng mạng VOD,ngời điều hành mạng cần phải chọn mạng hai hớng tiếp cận sau : hớng tiếp cân công nghệ phân tán(distributed approach) hay hớng tiếp cân tập trung(centralized approach) II.3.1.1 Hớng tiếp cận công nghệ phân tán Các ứng dụng VOD ngày gần nh hoàn toàn dựa hớng tiếp cận phân tán Theo công nghệ tất trang thiết bị( server video, server audio ,xử lý luồng vận tải,bộ điều biến QAM) đ ợc đa vào hệ thống phấn tán cục nh hình: - 24 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện fiber Local distribution network Switch Server B a c k b o n e n e tw o rk Local spooling server Local distribution network Switch Server Local spooling server Hình2:Mô hình hệ thống VOD phân tán Trong hệ thống có server đồng tác cục cho phép video đợc đặt trớc gần với ngời thuê bao ,do giảm đợc độ rộng rải tần cho backbone.Các server tải nội dung thông qua sử dụng kết nối FTP Những u điểm công nghệ phân tán _Do server hoạt động cục nên số lợng luồng tới server không lớn Do cần server phức tạp để cung cấp luồng video _Nh nói trên, dải tần backbone đợc giảm nhiều Với u điểm ,hớng tiếp cận hiệu quả.Tuy nhiên có số nhợc điểm sau Nhợc điểm công nghệ phân tán _Nội dung server đồng tác cục lặp lại.Do đãn tới giá nhớ để lu trữ video cho tất server lớn _Quản lý nội dung khó khăn,FTP hay multicast,hay băng từ cần phải lu trữ server khác _Sự trì hoạt động cho server gặp khó khăn có nhiều server _Nội dung an toàn II.3.1.2 Hớng tiếp cận công nghệ tập trung Hớng tiếp cận tập chung khắc phục hạn chế hớng tiếp cận phân tán - 25 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện fiber Local distribution network Switch Server B a c k b o n e n e tw o rk Local distribution network Switch Server Hình 3:Mô hình hệ thống VOD phân tán Trong hớng tiếp cận này,các server hay trang thiết bị khác đợc đặt hay vài vị trí trung tâm.Các video đợc chuyển tiếp lên backbone mà liên kết nối với tất HUB cục điểm cuối đầu vùng cục bộ( regional headend).Trong headend có xỷ lý luồng đợc thực Những u điểm hớng tiếp cận trung tâm _Trong hệ thống backbone ,có server so với hệ thống phân tán Do ngời điều hành tạo chia sẻ tĩnh tài nguyên hệ thống lập kế hoạch hệ thống _Cùng nội dung phục vụ cho số lợng lớn khách hàng Do giảm đợc chi phí mua không gian lu trữ lớn _ Quản lý nội dung dễ phim ảnh không bị phân tán chép server khác _Sự trì hoạt đông server đơn giản có server _Nội dung server bảo mật Những nhợc điểm hớng tiếp cận trung tâm _Các server phải đáp ứng số lợng lớn yêu cầu dịch vụ khách hàng.Do đòi hỏi server cần phải có không gian nhớ hiệu quả,và phải có khả chơi số lợng lớn luồng đồng thời Chỉ gần có công nghệ cho loại server _Cần mạng backbone có độ rộng rải tần lớn có số lợng lớn luồng backbone.Điều dẫn tới yêu cầu có mạng backbone có độ rộng rải tần lớn phải có giá chấp nhận đợc Cho tới gần công nghệ phân tán đơcj dùng nhiều khả server bị giới hạn,và quan trọng giá tiên xây dựng backbobe cao dẫn đến tính không khả thi mặt kinh tế công nghệ tập chung Tuy nhiên kiến trúc backbone dựa công nghệ IP giảm đáng kể gía thành đa mức độ linh động cao việc hớng phim ảnh tới thẳng đích.VOD qua IP đợc xem giải pháp tốt cho công nghệ tập chung II.3.2 Mạng backbone Một phần mô hình chung hệ thống mạng cho VOD (hình 1) - 26 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện backbone mà dùng để vận chuyển luồng từ server trung tâm tới phân tán cục bộ.Để sử dụng ứng dụng VOD yêu cầu với mạng backbone có đặc điểm sau: II.3.2.1 Cơ sở hạ tầng không đắt: Giá cáp dùng cho backbone thoả mãn yêu cầu kỹ thuật thành phần dùng backbone không đợc đắt II.3.2.2 Khả chuyển kênh Hệ thống làm đơn giản việc chuyển kênh luồng tới đích xác.Vì VOD ứng dụng unicast nên mộ hệ thống chuyển mạch gói phù hợp với nó.Trong thời gian dài,mạng ATM hớng kết nối đựơc xem nh dải pháp tồn cho vận chuyển audio video từ đảm bảo đợc chất lợng dịch vụ cho luồng Gần có ý nhiều với hệ thông mạng Ethernet Gigabit ,hệ thống cung cấp độ rộng dải tần cao có giá thấp II.3.2.3 Hệ thống DWDM dải thông rộng VOD ứng dụng điển hình cần dải thông rộng:phân phát 1000 luông có nghĩa cần dai thông rộng 4.5Gbps Hệ thống DWDM đa giả pháp hợp lý ghép kênh 32 bớc sóng khác cáp quang,đồng thời tăng độ rộng dải thông llên với bớc sóng.Ngày nay,có hệ thống dựa sở Ethernet vận chuyển Gb/scho bớc sóng.Tuy nhiên ghép kênh giá thấp tăng độ rộng rải tần cho bớc sóng tới tốc độ 2,5 gb/s hệ thống SONET/SDH, nghĩa đạt đợc 2,5 lần so với độ rộng rải tần quan cáp quang II.3.2.4 Giao tiếp với hệ thống Khi có nhiều backbone IP đợc ánh xạ hệ thống(infrastructure) thực tồn tại,nó cần phải có khả giao tiếp với hệ thống tồn này.Hiện SONET/SDH đợc sử dụng để cài đặt hệ thống backbone.Các backbone có liên kết lên tới 10Gb/s II.3.2.5 Hớng tiếp cận video trung tâm (video_centric) Có nhiều hệ thống backbone cài đặt phơng thức QOD(quality of service) giao thức chọn đờng phức tạp.Các hệ thống thờng mạnh hệ thống sở liệu,nhng lại có đặc tính có tính phá hỏng hệ thống VOD.Một hệ thống backbone đợc thiết kế để ứng dụng VOD có dẫn tới gải pháp hiệu mặt giá thành Dới vấn đề đợc xem xét cho backbone IP _Trong hầu hết backbone,chọn đờng tầng có sức phá hoại đặc tính VOD.Vì hầu hết cáo hệ thống backbone cho VOD, hệ thống chuyển kênh tầng hai Ethernet giải pháp lý tởng _Trong hầu hết hệ thống VOD,các đờng ống liệu gần nh đổ đầy 100% luồng liệu video.Tất luồng video xảy giai đoạn thời gian Do hệ thống backbone cần quan tâm đến việc cung cấp dải thông đủ rộng cho tất luồng video nói nhng phỉa có giá thành thấp phải chấp nhận đợc,đồng thời đảm bảo tất luồng đến đợc đích II.3.2.6 Nhận gói MPEG2 từ backboneIP Các luồng MPEG2 ban đầu đợc thiết kế cho kết nối điểm tới điểm,cung cấp vận chuyển với tốc độ , độ rung pha(jitter) và độ chễ thấp.Điển hình độ rung pha trang thiết bị mạng so với tham chiếu đồng hồ chơng trình(reference clock program_RCP) hơn+/-500ns Trong mạng dựa Ethernet cà dựa IP truyền thống ,giới hạn rung pha nghiêm ngặt.Sự dung pha đệm switch hay router nhận giá trị nằm khoảng hàng trục ms.Trong hệ thông chuyển kênh tầng ,các luồng VOD cho phép đệm nhiều hệ thống phức tạp(bao gồm router) nhng kết độ rung pha xa so với số 500ns - 27 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Nêú nỗ lực đợc tạo để giảm độ rung pha mạng IP,bộ giải mã hộp set_top có khó khăn việc việc chặn lại luồng đến Điều dẫn đến dịch chuyển màu,tồi tệ khoá Thực giảm rung pha thiết bị nhận nhiệm vụ dễ ràng.Không khó khăn việc giảm rung pha từ 100ms tới 500 ns mà có yêu cầu nghiêm ngặt thời gian thu đợc nhận II.3.2.7 Mạng phân tán cục Mạng phân tán cục hỗn loạn với công ty khác thử mạng khác vùng khác nhau: Nh công ty điện thoại ,các công ty TV cáp công ty khác nữa.Tất công ty đợc thuyết phục rằng:bất số họ ngời tiếp cận ngời chiến thắng.Vì có phát triển mạnh mặt công nghệ.Hiện có bốn lợc đồ phân tán cục cho video theo nhu cầu ADSL,FTTC,FTTH HFC Dới trình bày bố hệ thống này: ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) hệ thống công công ty điện thoại mạng phân tán cục bộ.ý tởng có sẵn đờng dây cap đôi xoắn đồng đợc nối vào nhà ngời thuê bao điện thoại.Nếu nh đờng dây sử dụng cho VOD công ty điện thoại thu đ ợc tiền lớn.Vấn đề đờng dây trợ giúp MPEG1 qua kích thớc điển hình 10 km cha nói đến MPEG2.Giải pháp ADSL lợi dụng cải tiến xử lý tín hiệu số để loại bỏ tiếng vang nhiễu khác đờng dây.Trong giải pháp ,mỗi ngời thuê bao đợc cung cấp đơn vị ngời thuê bao ADSL nhà.Đơn vị có chứa chíp xử lý tín hiệu số điện thoại hộp set_top đợc cắm vào đơn vị nh hình dới Set top box ADSL network unit 1.536Mb ps 16Kbps 4Khz analo g ADSL subscrition unit monitor Kết nối sử Nối tới dụng cáp đôi xoắn cáp Mạngđã phân có tán cục ADSL quang Tại đầu cuối khác vòng cục (local loop),một dơn vị ADSL khác đợc gắn vào Đơn vị nằm trạm cuối công ty điện thoại Telephone vòng lặp cục dài nằm trạm cuốicủa cáp quang vùng lân cận nhà thuê bao ADSL-1 đa kênh kết nối tải xuống (downlink)1.536 Mbps ,một kênhkết nối yêu cầu (uplink)16Kbps ,và kênh điện thoại (telephone)4 khz.ý tởng kênh yêu cầu 16Kbps đủ rộng để ngời sử dụng yêu cầu phim ảnh, kênh downlink có độ rộng 1.536Mbps rộng để gửi phim ảnh mã hoá theo MPEG1 Các cải tiến ADSL2 ADSL3 cho phép chạy MPEG2 qua vòng lặp cục khoảng 2km - 28 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện III Phụ lục Các thành phần hệ thống theo chuẩn H.323 Bao gồm thành phần sau : Video (Voice) terminal, Gatekeeper, Multipoint Conference Unit (MCU), Gateway, Proxy Video ( Voice ) terminal Gatekeeper Là thành phần quan trọng mạng video H.323 Mỗi thành phần hệ thống đăng kí với Gatekeeper Gatekeeper thực quản lí băng thông, phân giải địa chỉ, điều khiển việc chấp nhận, điều khiển tầng định tuyến gọi tầng Một tầng (zone) nhóm logic thành phần H.323 Gatekeeper quản lí, tầng độc lập với kiến trúc mạng vật lí Các thành phần tầng phải đăng kí với Gatekeeper Gatekeeper thực ánh xạ địa thành phần khác hệ thống (video terminal, gateway, MCU) theo chuẩn E.164 điểm cuối đăng kí với Gatekeeper đợc gán cho địa E.164 Các tầng khác hệ thống đợc phân biệt cách thêm tiền tố vào tầng - 29 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Gateway Gateway cung cấp khả giao tiếp hệ thống theo chuẩn H.323 với hệ thống theo chuẩn H.320 H.323 gateway cho phép H.323 video terminal truyền thông vớ H.32X video terminal khác nh H.320 hay H.321 H.323 gateway thực dịch tín hiệu từ giao thức hệ thống H.323 sang tín hiệu theo giao thức hệ thống H.32X ngợc lại Multipoint Conference Unit MCU cho phép hội thảo truyền hình mở rộng cho nhiều ngời tham dự MCU bao gồm điều khiển đa điểm (MC) xử lí đa điểm (MP) MC quản lí chức thiết lập gọi tài nguyên đa phơng tiện, đồng thời quản lí việc đóng mở dòng liệu đa phơng tiện MP xử lí dòng liệu đa phơng tiện audio video - 30 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Proxy Có chức hoàn thành gọi thiết lập phiên truyền thông H323 terminal mạng LAN hay tầng (zone) tới H.323 terminal mạng LAN hay tầng khác Mô hình chung hệ thống H,323 đợc biểu diễn nh sau (trong mô hình này, mạng IP ISDN kết hợp với thông qua Gateeway) IV Tài liệu tham khảo Giáo trình Truyền thông đa phơng tiện Ts Nguyễn Thị Hoàng Lan Bộ môn Truyền thông mạng máy tính, Khoa CNTT , ĐHBKHN - 31 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Mạng máy tính hệ thống mở Ts Nguyễn Thúc Hải Bộ môn Truyền thông mạng máy tính , Khoa CNTT , ĐHBKHN Computer Networks Andrew S Tanenbaum , Vrije University of Amsterdam , The Netherlands Prentical-Hall press Công nghệ ATM CDMA Tổng cục Bu viễn thông xuất với giúp đỡ LG cop FDDI Cisco system Inc Videoconferencing design guide Alan Glowacki , cisco system 2001 Extending ATM to midsize companies Rob Carlson, Telecommunication Magazine, November, 2000 MPEG-2 over ATM, Introduction to the TATM8 Tiernan, April 2001 Desktop Encyclopedia of Telecommunications Nathan J.Muller Third Edition McGraw-Hill - 32 - Giải pháp công nghệ mạng cho ứng dụng đa ph ơng tiện Mục lục 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 Công nghệ mạng đa phơng tiện Hệ thống truyền số liệu đa phơng tiên mạng đa phơng tiện Các giải pháp mạng đa phơng tiện FDDI ATM Frame relay ISDN Các giải pháp công nghệ mạng ứng dụng u nhợc 18 điểm hớng phát triển Video IP 18 Giới thiệu chung Video over Frame Relay Video over ATM Voice over IP 24 Giới thiệu chung Voice over ATM Video on Demand 27 Mô hình chung hệ thông mạng cho VOD Mạng backbone 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 1 Phụ lục Các thành phần hệ thống theo chuẩn H.323 33 33 Tài liệu tham khảo 36 - 33 - [...]... Telecommunications Nathan J.Muller Third Edition McGraw-Hill - 32 - Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa ph ơng tiện Mục lục 1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 Công nghệ mạng đa phơng tiện Hệ thống truyền số liệu đa phơng tiên và mạng đa phơng tiện Các giải pháp mạng đa phơng tiện FDDI ATM Frame relay ISDN 2 Các giải pháp công nghệ mạng trong các ứng dụng u nhợc 18 điểm và hớng phát triển Video IP 18 Giới... với công nghệ tập chung Tuy nhiên kiến trúc backbone mới dựa trên công nghệ IP đã giảm đáng kể gía thành và đa ra mức độ linh động cao trong việc hớng các phim ảnh tới thẳng đích.VOD qua IP đợc xem là giải pháp tốt nhất cho công nghệ tập chung II.3.2 Mạng backbone Một trong các phần chính trong mô hình chung hệ thống mạng cho VOD (hình 1) - 26 - Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa ph ơng tiện. .. Frame Relay và mạng dữ liệu Vận chuyển không Frame Relay là hớng về phía nhwngx ứng dụng hay những dịch vụ thích hợp nh PBX( private branch Exchange )cho dịch vụ điện thoại hoặc cho ứng dụng hội nghị truyền hình trên mạng Một mạng Frame Relay điển hình bao gồm một số thiết bị DTE ,giống nh router, - 12 - Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa ph ơng tiện Kết nối với các cổng ở xa trên các trang thiết... mạng trong các ứng dụng u nhợc điểm và hớng phát triển II.1 Video IP II.1.1 Giới thiệu chung Do các công nghệ mạng ngày nay ngày càng phát triển và từng bớc đáp ứng đợc các ứng dụng truyền thông đa phơng tiện có yêu cầu băng thông lớn, tốc độ lớn cũng nh độ tin cậy ngày càng tăng Các ứng dụng Video over IP bao gồm hội nghị truyền hình trên mạng, cho phép tơng tác trực tiếp với nhau, các ứng dụng dạy... nhiều dịch vụ của 2 loại mạng với nhau - 21 - Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa ph ơng tiện Các Terminal của mạng IP có thể giao tiếp với các Telephone trong mạng SCN thông qua Gateway Đối với VoIP hiện nay đang có một số kiến trúc rất phổ biến và có nhiều ứng dụng trong thực tế : H.323 : Nh đã trình bày trong phần Video IP SIP (Session Initiation Protocol): SIP đợc đa ra bởi Internet Engineering... ảnh và video trên các mạng IP Chuẩn H.323 là một khuyến nghị của Hiệp hội Viễn thông quốc tê (ITU) về truyền thông đa phơng tiện trên mạng LAN Ngoài H323 còn một số chuẩn cho ứng dụng videoconferencing trên các công nghệ mạng khác không phải mạng IP, ví dụ nh H.320 cho ứng dụng videoconferencing trên mạng ISDN, H.321 tơng ứng với mạng ATM Chuẩn H.323 bao gồm nhiều giao thức hỗ trợ cho 2 vấn đề là Điều... nghiêm ngặt.Sự dung pha là do các bộ đệm trong các switch hay các router có thể nhận các giá trị nằm trong khoảng hàng trục ms.Trong các hệ thông chuyển kênh tầng 2 mới ,các luồng VOD cho phép đệm ít hơn nhiều trong các hệ thống phức tạp(bao gồm các router) nhng kết quả là độ rung pha vẫn ở rất xa so với con số 500ns - 27 - Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa ph ơng tiện Nêú không có nỗ lực nào... Gatekeeper đợc gán cho một địa chỉ E.164 duy nhất Các tầng khác nhau trong hệ thống đợc phân biệt nhau bằng cách thêm các tiền tố vào mỗi tầng - 29 - Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa ph ơng tiện Gateway Gateway cung cấp khả năng giao tiếp giữa các hệ thống theo chuẩn H.323 với các hệ thống theo chuẩn H.320 H.323 gateway cho phép các H.323 video terminal truyền thông vớ các H.32X video terminal... điểm trong vài năm gần đây và đang có xu hớng phát triển để truyền các dịch vụ video - 17 - Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa ph ơng tiện Truyền hình video số không phải là lĩnh vực mới Nó đã đợc dùng trong nhiều năm qua với hàng nghìn ngới sử dụng trên các mạng ISDN hay các kết nối leased line Chuẩn đợc sử dụng là H.320 Frame Relay cũng không phải là một công nghệ mới, vấn đề là khả năng... thông và quản kết nối IP lí thông thông qua các Switch hay các gatekeeper Chất lợng Nh nhau với cùng một băng thông Quay số Sử dụng số điện thoại hoặc máy phụ Tính thờng trực Khi có yêu cầu thì mới thiết lập kết nối II.1.3 Video over ATM - 19 - Luôn ở trạng thái kết nối Giải pháp công nghệ mạng cho các ứng dụng đa ph ơng tiện Mạng B_ISDN sử dụng công nghệ ATM cho tốc độ truyền cao và tin cậy Tuy nhiên