Nghiên cứu triển khai điện thoại thẻ thông minh 1719 trên nền mạng NGN

TR IăH CăQU CăGIAăHĨăN I NGă IăH CăCỌNGăNGH INH TH LAN H NG NGHIểNăC UăTRI N KHAI I N THO I TH THÔNG MINH 1719 TRÊN N N M NG NGN LU NăV NăTH CăS HĨăN I - 2009 TR IăH CăQU CăGIAăHĨăN I NGă IăH CăCỌNGăNGH INH TH LAN H NG NGHIểNăC UăTRI N KHAI I N THO I TH THÔNG MINH 1719 TRÊN N N M NG NGN Ngành : Công ngh i n t - Vi n thông Chuyên ngành : K thu t n t Mã s : 60 52 70 LU NăV NăTH CăS NG IăH NGăD NăKHOAăH C:ăPGSă-TS NGUY N C NH TU N HĨăN I ậ 2009 L IăCAMă OAN Tôiă xină camă đoană n iă dungă lu nă v nă làă k tă qu ă nghiênă c uă c aă b nă thân, d iăs ăh ngăd năc a Phó giáo s - Ti n s Nguy n C nh Tu n.ăN iădungăvàăk tă qu ătrìnhăbàyătrongălu năv nălàătrungăth c,ăkhôngăsaoăchépăt ăcácăcôngătrìnhălu nă v năkhác Tácăgi ălu năv n inhăTh ăLanăH ng M CL C L I CAM OAN M cl c Danh sách hình v Danh sách B ng bi u Danh sách t vi t t t l i nói đ u .1 Ch ng I CÔNG NGH VOIP Và D CH V I N THO I IP 1.1 Gi i thi u v công ngh VoIP 1.2 Các hình th c truy n tho i m ng IP .4 1.2.1 Mô hình PC to PC 1.2.2 Mô hình PC to Phone .5 1.2.3 Mô hình Phone to Phone 1.3 Các ng d ng c a n tho i IP .6 1.4 L i ích c a n tho i IP 1.5 Các nhân t nh h 1.6 Uu m nh ng đ n ch t l ng n tho i IP c m c a n tho i IP 10 1.7 Các thách th c đ i v i vi c tri n khai n tho i IP .11 Ch ng II Các Giao th c báo hi u VoIP .12 2.1 Báo hi u theo chu n H.323 .13 2.1.1 Gi i thi u chu n H.323 13 2.1.2 C u trúc H.323 .14 2.1.3 Các th t c báo hi u cu c g i 20 2.2 Giao th c u n phiên SIP (Session Initation Protocol) .23 2.2.1 Các thành ph n c a SIP 24 2.2.2 Các b n tin SIP mào đ u 25 2.2.3 Ho t đ ng c a SIP 26 2.2.4 Thi t l p hu cu c g i SIP 27 2.2.5 Tính n ng c a SIP 29 2.2.6 So sánh H.323 SIP 30 2.3 Báo hi u theo giao th c MGCP .32 2.3.1 Gi i thi u chung 32 2.3.2 Thi t l p cu c g i 33 2.3.3 So sánh MGCP, SIP H.323 .34 2.4 Giao th c Megaco/H.248 36 2.5 K t lu n 38 Ch ng III Gi i pháp đ m b o ch t l ng tho i VoIP40 3.1 K thu t nén tho i VoIP 40 3.1.1 Các k thu t mã hoá tho i 40 3.1.2 Các chu n nén tho i .45 3.2 Các bi n pháp x lý gói hoá tho i truy n m ng IP .46 3.2.1 Giao th c truy n t i th i gian th c (RTP) 48 3.2.2 S d ng gói có kích th c bé 49 3.2.3 S d ng gói có c p u tiên khác 49 3.2.4 B đ m jitter 50 3.2.5 K thu t nén kho ng l ng 50 3.2.6 n n n .51 3.2.7 Tri t ti ng v ng 52 3.3 Các c ch u n ch t l ng d ch v bên m t ph n t m ng .52 3.3.1 Các thu t toán x p hàng .53 3.3.2 nh hình l u l ng (Traffic Shapping) 54 3.3.3 Các c ch t ng hi u qu đ ng truy n 54 3.4 Giao th c báo hi u QoS 55 Ch ng VI nghiên c u tri n khai d ch v n tho i th ThÔng minh 1719 n n m ng NGN 58 4.1 M ng vi n thông th h m i NGN 58 4.1.1 nh ngh a 58 4.1.2 c m 59 4.2 Gi i pháp m ng SURPASS c a SIEMENS 61 4.2.1 C u trúc m ng Surpass 61 4.2.2 Các thi t b h s n ph m Surpass .67 4.2.3 Trung k o (Virtual Trunking) 76 4.2.4 Giao th c BICC 79 4.2.5 Báo hi u .81 4.3 D ch v n tho i th tr tr c thông minh 1719 (Calling Card) .82 4.3.1 Gi i thi u d ch v 82 4.3.1 Cách s d ng th 1719 83 4.3.3 C c d ch v 1719 so sánh v i d ch v khác 84 4.4 C u trúc m ng d ch v 1719 88 4.5 Quá trình thi t l p cu c g i 1719 90 4.5.1 Thi t l p cu c g i 90 4.5.2 Quá trình th c hi n cu c g i chi ti t 91 4.6 M t s v ng m c tri n khai d ch v th tr tr 4.7 So sánh ch t l c PPCS .96 ng d ch v 1719-64Kbps 1719-8Kpbs 100 4.7.1 Cu c g i VoIP 64K 100 4.7.2 Cu c g i VoIP 8K 103 4.7.3 Ch t l ng tho i 64K 105 4.7.4 Ch t l ng tho i 8K 107 4.7.5 Nh n xét .109 4.7 Kh o sát s li u 1719 th c t 110 K t lu n 115 Tài li u tham kh o 116 DANH SÁCH HÌNH V Hình 1.1 i n tho i thông th ng Hình 1.2 Mô hình n tho i IP Hình 1.3 Mô hình PC to PC Hình 1.4 Mô hình PC to Phone Hình 1.5 Mô hình Phone to Phone dùng n tho i th ng Hình 1.6 Mô hình Phone to Phone dùng IP phone Hình 1.7 Ho t đ ng c a b đ m 10 Hình 2.1 Quan h gi a giao th c m ng VoIP 12 Hình 2.2 Ch ng giao th c H.323 14 Hình 2.3 C u trúc h th ng H.323 14 Hình 2.4 Thi t b đ u cu i H.323 (H.323 Terminal) 15 Hình 2.5 Các c u hình c s c a Gateway 18 Hình 2.6 Báo hi u thi t l p cu c g i gi a m ng chuy n m ch gói PSTN 20 Hình 2.7 Báo hi u tr c ti p - Cùng Gatekeeper 22 Hình 2.8 C u trúc SIP 24 Hình 2.9 Thi t l p hu cu c g i SIP 28 Hình 2.10 MG MGC 33 Hình 2.11 Thi t l p cu c g i A-B 33 Hình 2.12 H.323 Gateway MGC + MG 34 Hình 2.13 Báo hi u thi t l p cu c g i hai m ng H.323 MGCP .35 Hình 2.14 C u trúc giao th c u n c ng Megaco/H.248 36 Hình 3.1 Mô hình chung t o ti ng nói c a Vocoding 42 Hình 3.2 S đ nguyên lý ph ng pháp t ng h p CELP 43 Hình 3.3 M ch tri t ti ng v ng 52 Hình 3.4 Nén tiêu đ gói tho i 55 Hình 3.5 Quá trình g i path message 56 Hình 3.6 Quá trình g i resv message 57 Hình 4.1 Mô hình m ng NGN 58 Hình 4.2 Gi i pháp Surpass c a Siemens .61 Hình 4.3 Ch c n ng c a thi t b Surpass 62 Hình 4.4 Chuy n m ch th h sau 64 Hình 4.5 Truy nh p th h sau 66 Hình 4.6 Các thi t b h s n ph m Surpass .67 Hình 4.7 C u trúc ch c n ng hiQ9200 69 Hình 4.8 S đ kh i hiQ9200 .70 Hình 4.9 B x lý CP113C 72 Hình 4.10 AMP 72 Hình 4.11 MBD .73 Hình 4.12 CCGE 73 Hình 4.13 S đ t ng quát hiG1000 .74 Hình 4.14 Ch đ d phòng c a hiG1000 74 Hình 4.15 Ch đ d phòng c a m ng l i 75 Hình 4.16 C u trúc khung HiG1000 75 Hình 4.17 Trung k o 77 Hình 4.18 Mô hình cu c g i trung k o c b n 77 Hình 4.19 Modem over IP 78 Hình 4.20 Truy n Fax qua IP .79 Hình 4.21 Truy n d li u ISDN qua IP 79 Hình 4.22 BICC 80 Hình 4.23 BICC mô hình cu c g i phone to phone 81 Hình 4.24 Báo hi u m ng NGN 81 Hình 4.25 C u trúc m ng d ch v 1719 89 Hình 4.26 S đ thi t l p cu c g i .90 Hình 4.27 Cu c g i Prepaid Card Service 1719 91 Hình 4.28 Cu c g i VoIP tr ătr c 94 Hình 4.29 Cu c g i qua m ng PSTN 95 Hình 4.30 Cu c g i n i t nh 96 Hình 4.31 Cu c g i t thuê bao Nam đ n m t thuê bao B c 97 Hình 4.32 C u hình gi i pháp c a Siemens 98 Hình 4.33 C u hình đo cu c g i VoIP 64K-64K .101 Hình 4.34 C u hình đo cu c g i VoIP 64K-VoTDM 102 Hình 4.35 C u hình đo cu c g i VoIP 8K-8K 104 Hình 4.36 C u hình đo cu c g i VoIP 8K-VoTDM 105 Hình 4.37 C u hình đo ch t l ng tho i 64K .106 Hình 4.38 C u hình đo ch t l ng tho i 8K .108 DANH SÁCH CÁC B NG BI U B ng 2.1 Các thành ph n giao th c c a chu n H.323 13 B ng 2.2 So sánh SIP H.323 32 B ng 2.3 Thi t l p cu c g i hai m ng H.323 MGCP 35 B ng 2.4 So sánh Megaco/H.248 MGCP 38 B ng 3.1 T ng k t đ c tính c a ph ng pháp nén tho i 46 B ng 3.2 D ch v tho i d ch v d li u 47 B ng 4.1 C c g i liên t nh v i d ch v 1719 87 B ng 4.2 C c g i liên t nh v i d ch v 171 88 B ng 4.3 T l thành công cho cu c g i VoIP 64K-64K 101 B ng 4.4 Th i gian thi t l p trung bình cho cu c g i VoIP 64K-64K 101 B ng 4.5 T l thành công cho cu c g i VoIP 64K-VoTDM 102 B ng 4.6 T l thành công cho cu c g i VoIP 64K-VoTDM 103 B ng 4.7 Th i gian thi t l p trung bình cho cu c g i VoIP 64K-VoTDM 103 B ng 4.8 T l thành công cho cu c g i VoIP 8K-8K 104 B ng 4.9 Th i gian thi t l p trung bình cho cu c g i VoIP 8K-8K 104 B ng 4.10 T l thành công cho cu c g i VoIP 8K-VoTDM 105 B ng 4.11 Th i gian thi t l p trung bình cho cu c g i VoIP 8K-VoTDM 105 B ng 4.12 tr VoIP 64K 107 B ng 4.13 Suy hao tín hi u VoIP 64K 107 B ng 4.14 tr đ i v i VoIP 8K 108 B ng 4.15 Suy hao v i tín hi u VoIP 8K 109 B ng 4.16 Tiêu chu n v tr thông tin tho i 119 B ng 4.17 So sánh t ng l u l ng 1719 c a tháng n m 2008 113 DANH SÁCH CÁC T ARQ ACF ARJ ADPCM BRI BRQ BRJ CELP VI T T T Admission Request Yêu c u truy nh p Admission Confirm Xác nh n yêu c u truy nh p Admission Reject T ch i yêu c u truy nh p Adaptive Differential Pulse i u xung mã vi sai thích nghi Code Modulation Basic Rate Interface Giao di n t c đ c s Bandwidth Request Yêu c u d i thông Bandwidth Reject T ch i yêu c u d i thông Codebook Excited Linear Prediction Mã d đoán n tính kích thích b ng mã c đ nh TĨIăLI UăTHAMăKH O Ti ngăvi t TS Phùng V n V n, TS Lê Ng c Giao, Tr n H o B u, i n tho i IP, n m 2002, nhƠăxu tăb năB uă i n Ngô Vân Anh, Ch t l ng d ch v tho i qua IP - Mô hình thay đ i, t p chí "ThôngătinăKhoaăh căk ăthu tăvƠăKinhăt ăB uă i n"ă3/2001 Tích h p n tho i v i máy tính, PC World 9/1996 IPv6, PC World 12/1998 Hoàng Xuân Tùng, Voice over IP, n m 2003 Ti ngăAnh ăánăt tănghi păkhoaă" i năt ăVi năthông",ă Transmission Control Protocol, RFC 793 A Transport Protocol for Real-Time Application, RFC 1889 ITU - T Recommendation G.729 ITU - T Recommendation G 723.1 ITU - T Recommendation G.726 ITU-T Re Y2001ă‘GeneralăOverviewăofăNGN’ăDec.2004 ITU-TăRe.ăY2011ă‘General Principles and General Reference Model for NGN’ă Dec.2004 kHz Audio - Coding Within 64 KBIT/S, ITU-T Recommendation G.722 Coding of Speech at kbit/s Using CS-ACELP, ITU-T Recommendation G.729 10 Coding of Speech at kbit/s Using CS-ACELP, ITU-T Recommendation G.729 ậ Annex A 11 Coding of Speech at 16 kbit/s Using Low-Delay Code Excited Linear Prediction, ITU-T Recommendation G.728 12 Pulse Code Modulation (PCM) Of Voice Frequencies, ITU-T Recommendation G.711 13 Session Initiation Protocol (SIP), RFC 2543 14 The Recommendation for the IP Next Generation Protoco, RFC 1752 15 Voice over IP (Internet Protocols, Rsvp, IPv6), VoIP Chapter 30, 43, 46 Sysco System 16 Rakesh Arora, Voice over IP : Protocols and Standards, arora@cis.ohiostate.edu Website: http://ww.vnpt.com.cn/vnpt/science_technology/IP/dthoai.htm  ... Giao th c báo hi u QoS 55 Ch ng VI nghiên c u tri n khai d ch v n tho i th ThÔng minh 1719 n n m ng NGN 58 4.1 M ng vi n thông th h m i NGN 58 4.1.1 nh ngh a ... I NGă IăH CăCỌNGăNGH INH TH LAN H NG NGHIểNăC UăTRI N KHAI I N THO I TH THÔNG MINH 1719 TRÊN N N M NG NGN Ngành : Công ngh i n t - Vi n thông Chuyên ngành : K thu t n t Mã s : 60 52 70 LU NăV... 4.3 D ch v n tho i th tr tr c thông minh 1719 (Calling Card) .82 4.3.1 Gi i thi u d ch v 82 4.3.1 Cách s d ng th 1719 83 4.3.3 C c d ch v 1719 so sánh v i d ch v khác