CÔNG NGHỆ VoIP VÀ CÁC GIAO THỨC LIÊN QUAN

c TRNG I HC BCH KHOA H NI KHOA IN T - VIN THễNG ****************** BI TP MễN HC : MNG MY TNH ti : CễNG NGH VoIP V CC GIAO THC LIấN QUAN Giỏo viờn hng dn : Sinh viờn thc hin : Nguyn Khc Kim Trn Xuõn Trng Trn Trung Kiờn Lp : T8 - K49 H ni 04/2008 Chng 1.TNG QUAN CC CễNG NGH MNG V XU TH PHT TRIN 1.1.Cụng ngh IP 1.1.1.Mng Internet * Internet l gi? Internet cng c gi l NET l h thng mỏy tớnh ln nht th gii Nú l mng ca cỏc mng,tt c u trao i thụng tin t do.Cỏc mng bao gm t nhng mng ln nh cỏc mng ca nhng cụng ty liờn khu vc,chõu lc n nh nh ti gia ỡnh Tin thõn ca Internet l mng Arpanet ,mt d ỏn ca b quc phũng M u 1963 va l mt th nghim vic liờn kt mng mt cỏch ỏng tin cy ,va l mt kt ni gia b quc phũng v cỏc nh thu nghiờm cu khoa hc v quõn s li vi nhau,bao gm mt s ln cỏc trng i hc tin hnh nghiờn cu quõn s c ti tr.(ARPA l Advanced Research Project).Arpanet thnh cụng vang di ,vỡ vy m mi trng i hc u mun gia nhp ,iu ú lm Arpanet phi m rng cỏc nỳt mng mi v tr thnh mng quc gia.iu ny cú ngha l Arpanet bt u khú qun lý s lng ln Do vy,nú ó chia thnh phn :MILNET vi cỏc a im quõn s v mt ARPANET mi nh hn dnh cho a im phi quõn s.Tuy nhiờn ,2 mng ny cũn kiờn kt vi nh vo mt chng trỡnh thut c gi l IP(Internet Procol:giao thc Internet) cho phộp lu thụng c dn t mng ny sang mng khỏc cn.Mi mng ni bi IP u s dng IP giao tip nờn chỳng u cú th trao i cỏc thụng ip vi nhau.Tuy lỳc ú ch cú mng nhng IP c thit k cho phộp khong 10.000 mng,Nguyờn tc thit k IP l mi mỏy tớnh mng IP u cú kh nng bng vi cỏc mỏy khỏc ,do ú mi mỏy u cú th giao tip vi mi mỏy khỏc.Nm 1987 ,mng NFSNET y ban khoa hc quc gia M xõy dng nhm kt ni trung tõm siờu mỏy tớnh phc v cho nghiờm cu , cho tt c cỏc thnh viờn cú th gi bi ca h ti trung tõm trao i khp ni.S xut hin ca mng NFSNET (vi tc truyn ln 1.5Mbps so vi 56Kbps ca Arpanet )ó thỳc y s phỏt trin ca mng Internet Ban u giao thc truyn thụng s dng la NCP(Network control procol)nhng sau ú c thay th bi TCP/IP(giao thc cung cp cỏc phng tin liờn kt cỏc mng nh vi to mng ln hn gi l liờn mng(internetwork) 1.1.2.Cỏc giao thc truyn thụng mỏy tớnh trờn mng cú th trao i thong tin vi cn cú mt tiờu chun nh chỳng theo mt tiờu chun Giao thc truyn thụng (protocol) l quy tc quy nh phng thc truyn nhn thụng tin gia cỏc mỏy tớnh a)OSI Mụ hỡnh tham chiu cho vic kt ni cỏc h thng m(open system interconnection reference model)a nm 1984 nhm mc ớch kt ni cỏc h thng m.Bn thõn OSI khụng phi l mt kin trỳc mng bi v nú khụng ch chớnh xỏc cỏc dch v v cỏc nghi thc c s dng mi tng.Mụ hỡnh ny ch mi tng cn thc hin nhim v gỡ.OSI a tiờu chun cho tng tng ,nhng cỏc tiờu chun ny khụng phi l mt b phn mụ hỡnh tham chiu b)TCP/IP u nhng nm 1980 mt giao thc c a lm chun cho giao thc mng ARPANET v cỏc mng DoD mang tờn DARPA internet protocol suit,thng c gi l b giao thc TCP\IP - TCP giao thc hng kt ni cung cp cỏc dch v truyn thụng tin cy - IP giao thc internet chuyn giao cỏc gúi tin qua cỏc mỏy tớnh ti ớch B giao thc phõn lm tng: Tng ng dng Tng giao tng mang tng liờn kt mng 1.1.3.Giao thc IP a)khỏi nim L mt giao thc hng d liu c s dng bi cỏc mỏy ch ngn v ớch truyn mt liờn mng chuyn gúi.D liu mt liờn mng IP c gi i theo cỏc c gi l gúi.(datagram) IP l mt kiu giao thc khụng liờn kt cú ngha l khụng cn cú giai on thit lp liờn kt trc truyn d liu.Giao thc IP cung cp dch v truyn d liu khụng m bo ,ngha l hu nh khụng m bo v gúi d liu b)a ch IP Mi trm mng u c trng bi mt s hiu nht nh gi l a ch IP(internet address).ú l mt dóy s nh phõn 32 bớt c tỏch lm phn,mi phn chim mt octet(8 bit).chỳng cú th c biu dim di dnh nh phõn,thp phõn ,hay thp lc phõn 1.2.Mt s dch v internet truyn thng a)Dch v th in t:õy l mt nhng dch v thụng dng nht trờn internet.Dch v ny khụng phi dng end-to-end ,ngha l bờn nhn v bờn gi khụng phi liờn kt trc tip vi nhau.Nú l dch v kiu lu v chuyn tip.th in t c chuyn t mỏy ny sang mỏy khỏc cho ti mỏy ớch ging nh h thụng bu chớnh thụng thng.Mi ngi dung kt ni vi mt Email server,Email server ny cú nhim v chuyn emai ti ngi nhn hoc email server trung gian ,th s c gi ti email server ca ngi nhn v c lu ú.n ngi nhn thit lp mt liờn kt vi email server ca h thỡ th s c chuyn v mỏy ngi nhn.Giao thc truyn thụng s dng cho dch v th in t la SMTP(Simple Mail Transfer Protocal).Giao thc ny c c t chun l RFC822(nh ngha cu trc th)v RFC821(c t giao thc trao i gia trm ca mng) b)Dch v truyn file Dch v truyn (FTP:File Transfer Protocol ) FTP cho phộp truyn cỏc t trm ny sang trm khỏc bt k trm ú õu v s dng h iu hnh gỡ ,ch cn chỳng c kt ni mng internet v cú ci t FTP.FTP l mt chng trỡnh phc v cú nhiu cỏch x lý v cu trỳc c)Dch v Web World Wide Web hay cũn gi l dch v Web l mt dch v thụng tin hp dn nht trờn internet.Nú da trờn mt s k thut biu din thụng tin c gi l siờu bntrong ú cỏc t bn cú th c m rng bt k lỳc no cung cp cỏc thụng tin y hn v t ú.S m rng õy c hiu theo ngha l chỳng cú cỏc liờn kt ti cỏc ti nguyờn khỏc (cú th l bn, hỡnh nh õm hoc hn hp ca chỳng)cú cha cỏc thụng tin b xung. xõy dng c cỏc trang thụng tin mang nhiu thụng tin nh vy Web s dung ngụn ng HTML,cho phộp thc hin liờn kt cỏc kiu d liu khỏc trờn mt trang thụng tin d)Dch v ng nhp t xa(telnet) Dch v telnet cho phộp ngi s dng t mt trm lm vic ca mỡnh cú th ng nhp v mt trm xa qua mng vvaf lm vic vi h thụng going nh mt tram ci kt ni trc tiờp vi trm xa ú 1.3 Cht lng dch v Cht lng dch v (Quality of Service :QoS) l tiờu chun ỏnh giỏ dch v cung cp d liu n nh v hiu qu.QoS cho chỳng ta bit kh nng ca mt phn t mang(cú th l mt ng dng ,l mt host hay mt router) m bo nhng yờu cu no ú v dung lng,v kh nng cung cp dch v v v Chng2: TNG QUAN V VoIP 2.1.in thoi VoIP Thay vỡ ph thuc vo ng dõy tng t nh h thng in thoi truyn thụng, VoIP s dng k thut s v yờu cu kt ni bng thụng tc cao nh DSL- Digital Subcriber Line/ ng thuờ bao s hoc cỏp Cú rt nhiu nh cung cp khỏc cung cp VoIP v nhiu dch v khỏc ng dng chung nht ca VoIP cho s dng cỏ nhõn hoc gia ỡnh l cỏc dch v in thoi da trờn Internet cú chuyn mch in thoi 2.1.1.Gii thiu Trong in thoi thụng thng,tớn hiu thoi cú tn s nm khong 0.4-3.3Khz c ly mu vi tn s nm khong 8KHz theo Nyquyst.Sau ú cỏc mu s c lng t húa vi 8bit/mu v c truyn vi tc 64KHz n mng chuyn mch sau ú c truyn ti ớch bờn nhn dũng s 64Khz ny c gii mó cho tin hiu thoi tng t Cuc gi thụng Thc cht thoi qua VoIP cung khụng khỏc hon ton in thoi thụng thng u tiờn tớn hiu thoi cng c s húa ,nhng sau ú thay vỡ truyn trờn mng PSTN qua cỏc ng chuyn mch,chỳng s c nộn xung tc thp ,úng gúi v chuyn lờn mng IP.Ti bờn nhn ,cỏc gúi tin ny c gii nộn thnh cỏc lung PCM 64Kb truyn n thuờ bao b goi.S khỏc chớnh l mng truyờn dn v khuụn dng thụng tin dựng truyn dn Mụ hỡnh chung ca mt k ni VoIP 2.1.2.Hot ng mt cuc gi VoIP Ta s thy mt cuc gúi VoIP s din nh sau kt ni v s dng oc dch v thỡ thuờ bao A phi ng kớ ti mt nh cung cp dch v ITSP Khi A nhc in thoi v thc hin cuc gi thỡ kt ni s c chuyn ti tng i LEC A ,LEC ca A s nhn õy l cuc gi ng di v chuyn ti tng i ITSP m A ó chn.ITSP s phi chuyn kờnh audio chuyn mch thụng thng thnh cỏc gúi s liu v chuyn ti trm m B kt ni n ú cỏc gúi phi phi c chuyn tr li thnh lung audio trờn mt mch thoi bỡnh thng truyn ti qua mng truyn thụng LEC B ti B thc hin quỏ trinhg ny phi thc hin : Phõn tớch a ch: Cổng Gateway LEC A A ITSP phải tìm đợc địa IP cổng gateway ITSP LEC B B Điều đợc thực nhờ vào việc kết hợp số điện thoại đợc gọi với gateway có trách nhiệm với mã vùng bên bị gọi Định tuyến Mạng ITSP phải chuyển gói từ gateway khu vc A tới Gateway khu vc B phơng tiện sẵn có nhất, trì khả thấp cân bng lu lợng qua mạng cho kết nối không bị tải Bảo đảm chất lợng Tuỳ thuộc vào dịch vụ ITSP cung cấp (cũng nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP mà lu lợng liệu nh lu lợng thoại đợc truyền qua mạng họ), gọi A tồn với lu lợng khác Nếu có lu lợng liệu chung kết nối, ITSP phải có cách thức để phân biệt nhận dạng lu lợng thoại với lu lợng thoại khác, cho thoại đợc u tiên thực theo cách Thậm chí có lu lợng thoại mạng, có số cách thức để gọi A không bị lấn lớt gọi khác mà làm mạng tải đến mức chất lợng ngời gọi bị suy giảm Truyền tải dự đoán Lớp truyền tải Giao thức Internet (TCP/IP) phải đảm bảo mức độ tin cậy cho chuỗi liệu, truyền tải liên tục, lỗi bảo đảm khác Trong trờng hợp lu lợng thời gian thực, chức quan trọng lớp truyền tải bảo đảm việc truyền tải thông tin audio bình thờng Khi không thực đợc việc truyền tải dự đoán (khi không kết nối đợc với IP), gateway l ocal A phải gắn đợc liệu với khoảng thời gian tơng đối cho gateway local B tái thiết lập với khoảng thời gian tơng tự Báo hiệu gọi Mạng ITSP truyền tải gọi A vào gateway, phải gửi báo hiệu cho gateway đến đích cuối gọi, trờng hợp đến đợc điện thoại B Do phải có cách thức để gateway local A hiểu đợc số bị gọi từ luồng IP, để quay số qua LEC local B tới B kết nối gọi IP với gọi LEC Mã hoá thoại Cuộc gọi A đợc LEC mà hoá đến tới ITSP dới dạng chuỗi liệu số với tốc độ 64kb/s Phần lớn u điểm thoại IP so với thoại truyền thống khả nén chuỗi liệu thành chuỗi có tốc độ 32kb/s, 16 kb/s chí nhỏ Đơng nhiên gói IP đợc sử dụng để truyền tải chuỗi Xử lý lỗi Nếu có vấn đề phát sinh trình thực gọi chẳng hạn nh lỗi gateway, LEC, gián đoạn dịch vụ mạng ITSP, phải tồn số phơng thức sửa lỗi để hoàn thành đợc gọi 2.1.3.Cỏc ng dng ca in thoi IP S dng in thoi ó tr yờu cu khụng th thiu giao tip thoi,t mt cuc m thoi thụng thng cho ti mt hi ngh nhiu ngui phc Cht lng õm l mt yu t quan trng ,bờn cnh ú cỏc dch v khỏc nh cú th chia s ti liu ,hỡnh nh s lm cho cc thoi tr nờn tt hn vi kh nng ca Internet ,dch v in thoi IP s cung cp thờm nhiu tớnh nng nh vy Thoi thụng minh:H thng in thoi ngy cng tr nờn ph bin v thụng dng.Tuy nhiờn nhng thit b ny li quỏ hn ch v b ng,nú ch cú mt s phớm iu khin Trong nhng nm gn õy ngi ta ó c gng to thoi thụng minh u tiờn l cỏc thoi bn sau l cỏc server nhng du tht bi su tn ti ca cỏc h thng cú sn.Internet s thay i iu ny ,k t internet phỏt trin rng khp ton cu ,nú oc s dng tng thờm thụng minh cho mng in thoa ton cu.gia mng mỏy tớnh v in thoi tn ti mi quan h Internet cung cp cỏch giỏm sỏt v iu khin cỏc cuc thoi mt cỏch tin li hn Dch v in thoi Web World Wide Web ó l mt cuc cỏch mng vi giao tip khỏch hnh,nh vo dch v VoIP khỏch hnh khụng cn phi ờn tn ni mua sn phm ,ma co th ti nh c cỏc nhõn viờn bỏn hnh gii thiu trc tuyn v tr li trc tip cỏc thc mc qua h thụng in thoi t trang web Dch v fax qua IP Nu bn gi nhiu fax t PC ,c bit l gi Fax qua nc ngoi thỡ vic s dng dch v Internet Faxing s giỳp bn tic kim c c tin v kờnh thoi>Dch v ny s chuyn trc tip tựe PC ca bn qua kt ni internet 2.1.4/Li ớch ca in thoi VoIP Cụng ngh VoIP hn s ngy cang phỏt trin m li ớch ca nú em li cho ngi s dng l khụng nh Gim chi phớ Mt giỏ coc chung s oc thc hin oc vi mng Internet v ú tic kim c ỏng k cỏc dch v thoi v fax S chia s chi phớ thit b v thao tỏc gia nhng ngi s dng thoi v d liu cng tng cng hiu qu s dng mng bi l d tha bng tng trờn mng s c gim bt n gin húa Mt c s h tng tớch hp h tr tt c cỏc hỡnh thc thụng tin cho phộp chun húa tt hn v gim tnh s thit b C s h tng kt hp ny cú th h tr vic ti u húa bng thụng ng Thng nht Vỡ tt c cỏ thiờt b u c iốu khin ,do vy m cú quỏ nhiu cỏc thao tỏc iu khin bi cỏc nhõn t khỏc s dn ti sai sút cú th xy ra.Do vy vic thng nht ton b quỏ trỡnh iu khin vo chung mt chng trỡnh s gim bt nhng sai sút khụng ỏng cú Nõng cao ng dng Thoi v fax ch l cỏc ng dng u ca VoIP ,cỏc li ớch thi gian di hn c mong i t cỏc dch v a phng tin v a dch v.Chng hn cỏc gi phỏp thng mi thng mi internet cú th truy cp Web trc tip n mt nhõn viờn h tr khỏch hnh 2.1.5.u im v nhc im ca in thoi IP u im: - Thụng tin thoi c a lờn mng IP s oc nộn xung dung long thp vỡ võy gim oc lu lng mng - Trong trng hp chuyn mch kờnh mt kờnh vt lý s oc thit lp v trỡ gia bờn cho ti mt bờn hy b lien kt.Nh vy khong thi gian khụng cú ting núi ,tớn hiu thoi oc ly mu ,lng t húa v truyn i Vỡ vy hiu su ong truyn s khụng cao.i vi in thoi internet cú c ch phỏt hiờn im lng nờn s lm tng hiu sut mng - Giỏ thnh r,c s h tng d lp t - Kh nng linh hat cao ,cú th truy cp bt c ni õu ,ch cn cú th truy cp internet Nhc im - Nhc im chớnh ca dch v VoIP chớnh l cht lng mng Cỏc mng s liu d khụng phi xõy dng vi mc ớch truyn thoi thi gian thc vỡ vy triyn thoai qua mng s liu cho cht lng cuc gi thp v khụng th 10 Trờn cỏc hỡnh trờn, thỡ ta thy c h thng SIP bao gm thnh phn (thc th) loi thc th chớnh y l: -User Agent (UA) úng vai trũ ca thit b u cui bỏo hiu SIP UA bao gm hai loi User Agent Client (UAC) v User Agent Server (UAS) UAC to cuc gi v UAS tr li cuc gi iu ny cho phộp thc hin cuc gi ngang hng thụng qua mụ hỡnh client-server - Redirect Server tip nhn yờu cu t UA, kim tra tờn username ca a ch cn gi, tỡm a ch tng ng vi username y thụng qua location server, ri gi a ch ú ngc v li UA UA thc hin cuc gi - Location server: Nú cng ging nh chc nng ca mt DNS server: cha thụng tin v trớ/a ch ca cỏc UA trờn mng SIP u tiờn thỡ UA bỏo v trớ ca nú v registrar server ( thng c tớch hp vo proxy server hay redirect server), tip theo thỡ registrar server s lu thụng tin ny trờn location server - Proxy Server tip nhn cỏc yờu cu, quyt nh ni gi n v chuyn chỳng sang server k tip (s dng nguyờn tc nh tuyn next hop) - Registrar server tip nhn ng ký t cỏc UA cp nht thụng tin v v trớ ca chỳng 23 3.2.4 ng dng ca SIP mng thoi Voice Over IP (VoIP) 24 Mt phiờn gi SIP gia in thoi c thit lp : Khi mt thuờ bao cn liờn lc vi mt thuờ bao khỏc thỡ trỡnh t nh sau: ng kớ to thụng tin cuc gi v xỏc nhn a ch phớa b gi: Quỏ trỡnh ng kớ -Kớch hot SIP client -SIP client cn thụng bỏo v thụng tin a ch ti server -Ch sau mt khon thi gian nht nh Mỏy gi gi mt tớn hiu mi Mỏy c gi gi tr mt thụng tin hi ỏp 100 Th Khi mỏy c gi bt u chuụng, mt tớn hiu hi ỏp 180 chuụng c gi tr Khi bờn gi nhc mỏy, mỏy c gi gi mt tớn hiu hi ỏp 200 - OK 25 Mỏy gi hi ỏp vi ACK tip nhn Lỳc ny cuc gi ớch thc c truyn di dng d liu thụng qua RTP Khi ngi gi dp mỏy, mt yờu cu BYE c gi n cho mỏy gi Mỏy gi phn hi vi tớn hiu 200 - OK Chng : NH GI CHT LNG DCH V 4.1.Tổng quan Hiện dịch vụ thoại Internet VoIP phát triển nhanh chóng với nhiều loại hình ứng dụng khác Sở dĩ dịch vụ có sức hấp dẫn nh nhà phát triển công nghệ cung cấp dịch vụ đợc áp dụng hệ thống mạng chuyển mạch gói, nơi mà khác với mạng chuyển mạch kênh, nhiều loại liệu khác chia sẻ giải thông, đẫn đến tăng hiệu sử dụng Tuy vậy, phát triển dịch vụ VoIP mạng Internet nhiều trở ngại chất lợng chung sánh chất lợng dịch vụ thoại thông thờng Nh biết, tính thời gian thực hội thoại ,các tín hiệu thoại phải đợc gửi liên tục theo trình tự Tuy nhiên, với thực trạng số lợng lớn gói tin (bao gồm nhiều loại liệu khác liệu thoại) đợc gửi đờng truyền mạng IP, tính thứ tự liên tục tín hiệu thoại không đợc đảm bảo Đây tình không xảy hệ thống mạng chuyển mạch kênh làm giảm đáng kể chất lợng thoại Ngoài ra, việc đa quy chuẩn chất lợng thoại VoIP phức tạp nhiều so với mạng chuyển mạch kênh PSTN tín hiệu thoại muốn đến đợc tai ngời nghe phải qua nhiều thành phần chuyển tiếp, thiết bị mạng chuyển mạch kênh nh tai nghe, tổng đài, đờng truyền PSTN xử lý tín hiệu thoại có thiết bị VoIP (mỗi thiết bị lại bao gồm xử lý tín hiệu số, mã hoá tốc độ thấp, đệm đóng gói, tách hợp gói tin ), thiết bị liên kết liên mạng (router, gateway, switch ), hệ thống đờng truyền IP vv Mỗi thành phần gây ảnh hởng đến chất lợng thoại VoIP Chính mà việc thực đo kiểm đánh giá chất lợng dịch vụ VoIP nhà cung cấp dịch vụ 26 phức tạp với nhiều công đoạn đòi hỏi nhiều công sức nh kinh phí Nh đề cập trên, đo kiểm dịch vụ VoIP phức tạp liên quan đến nhiều yếu tố chủ quan khách quan khác Lĩnh vực đo kiểm VoIP trải rộng từ chất lợng thoại, khả kết nối, khả báo hiệu PSTN, khả báo hiệu VoIP, khả thiết bị xử lý chất lợng đờng truyền Có thể tạm phân yếu tố phản ánh chất lợng dịch vụ VoIP vào số lĩnh vực sau: - Khả thiết lập gọi Khả thiết lập gọi phía PSTN Khả thiết lập gọi VoIP đơn Chất lợng tiếng nói + Độ trung thực + Độ trễ + Độ vọng - + Khả triệt khoảng lặng Khả đáp ứng hệ thống mức giao vận (transport layer) + Trễ chiều + Trễ chiều + Tỷ lệ gói + Trễ biến đổi + Trễ truyền gói - Khả đáp ứng chuẩn VoIP Cần ý việc phân loại nh tơng đối nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho trình thực đo kiểm Chất lợng yếu tố QoS lĩnh vực bị ảnh hởng hay nhiều yếu tố lĩnh vực khác Ví dụ nh khả đáp ứng hệ thống mức giao vận ảnh hởng cách gián tiếp đến chất lợng tiếng nói mà ngời nghe cảm nhận đợc 4.2 Đánh giá khả thiết lập gọi Tuỳ theo loại thiết bị đầu cuối TelePhone hay PC mà có quy trình đo khác 27 4.2.1Thiết bị đầu cuối telephone: Trong mô hình cung cấp dịch vụ có thiết bị đầu cuối telephone, ngời dùng thực hội thoại qua hệ thống điện thoại thông thờng Hệ thống điện thoại nối tới gateway VoIP làm nhiệm vụ kết nối mạng thoại với mạng IP Gateway trung tâm mô hình, mặt phải có khả thiết lập nhận gọi đến từ mạng chuyển mạch kênh, mặt khác phải có khả thiết lập nhận gọi đến từ mạng chuyển mạch gói Đối tợng đo trờng hợp gateway VoIP-PSTN Dới bảng liệt kê tham số đo sử dụng phần đo khả thiết lập gọi, kiểu đo phơng pháp đo áp dụng 28 Cần ý kết đo mà nhận đợc chịu ảnh hởng nhân tố phía IP lẫn PSTN Muốn có đợc đánh giá xác khả thiết lập gọi riêng dịch vụ VoIP, cần xác định đợc khả thiết lập gọi thân hệ thống PSTN kết nối với dịch vụ VoIP cần đo Trong khuôn khổ đề tài không trình bày chi tiết cách thức đánh giá khả thiết lập gọi hệ thống PSTN đợc trình bày nhiều tài liệu quy trình đo kiểm trớc 4.2.2Thiết bị đầu cuối IP terminal (IP Phone PC): Trong mô hình cung cấp dịch vụ có thiết bị đầu cuối IP terminal, ngời dùng thực hội thoại qua máy PC hay IP Phone Trong trờng hợp này, gói tin H.323 truyền mạng IP đợc IP terminal chuyển thành tín hiệu âm tới tai ngời nghe Bởi đối tợng mà cần đo kiểm IP terminal, chất lợng thoại phụ thuộc vào chất lợng mạng truyền dẫn IP thân thiết bị đầu cuối IP terminal Để đánh giá khả thiết lập gọi trờng hợp thiết bị đầu cuối IP terminal sử dụng tham số nh trờng hợp thiết bị đầu cuối telephone Tuy nhiên có điểm khác biệt thiết bị IP terminal không 29 thể phát tín hiệu nhấc máy(off-hook), báo bận (busy-tone) hay báo chuông (ring-tone),bởi coi thời điểm mà ngời sử dụng chọn nút "connect", hay "call" giao diện chơng trình H323 để thiết lập gọi nh thời điểm "kết thúc gửi số cuối cùng" thời điểm ngời dùng chọn nút "accept " để chấp nhận gọi nh thời điểm ngời dùng nhấc máy Dới bảng liệt kê tham số đo sử dụng phần đo khả thiết lập gọi, kiểu đo phơng pháp đo áp dụng 30 Đo kiểm đánh giá chất lợng tiếng nói Chất lợng tiếng nói dịch vụ VoIP bị ảnh hởng nhiều yếu tố nh mạng truyền dẫn hay hệ thống xử lý thoại đầu cuối Bản thân hệ thống mạng thiết bị đầu cuối có ảnh hởng lớn tới khả mã hoá/giải mã, độ trễ khả khử tiếng vọng Các thiết bị đầu cuối môi trờng chúng hoạt động nguyên nhân gây tợng nhiễu Dới số nhân tố gây ảnh hởng đến chất lợng tiếng nói: Nhiễu có ảnh hởng tiêu cực đến chất lợng thoại Sự xuất nhiễu làm giảm chất lợng tiếng nói (giảm điểm số MOS) Tiếng vọng đờng truyền có ảnh hởng tiêu cực đến chất lợng thoại Sự xuất tiếng vọng phía nhận/nghe làm giảm chất lợng tiếng nói Việc triệt khoảng lặng (Silence Suppression hay Voice Activity Detection) thiết bị VoIP gây ảnh hởng tiêu cực Mặc dù phơng pháp triệt khoảng lặng cho phép tiết kiệm đợc nhiều giải thông, nhng thờng tạo hiệu ứng gây giảm chất lợng tiếng nói nh front-end clipping (xem mục "Đánh giá độ trung thực tiếng nói dựa nhân tố ảnh hởng " phần ), đặc biệt có diện nhiễu Mất gói tin nhân tố gây ảnh hởng không tốt đến chất lợng thoại Độ trễ ảnh hởng đến chất lợng tiếng nói Bởi độ trễ thờng đợc gây thời gian để số hoá tín hiệu, gói hoá liệu thoại, truyền gói tin qua mạng, nh để đa liệu vào đệm, nên xảy hai phía tham gia hội thoại Tuy nhiên đối tợng cảm nhận đợc ảnh hởng thân khách hàng-những ngời sử dụng dịch vụ họ tiếp xúc với thiết bị đầu cuối Bởi cách tốt để thực đánh giá chất lợng tiếng nói thực đo kiểm điểm dịch vụ đầu cuối end-to-end a>Độ trễ đầu cuối Độ trễ thời gian cần thiết để tín hiệu thoại phát từ miệng ngời nói đến đợc tai ngời nghe Trễ đầu cuối giá trị tổng hợp thời gian trễ đờng truyền thiết bị 31 khác đờng truyền Dới số nhân tố gây trễ: b>Trễ mạng PSTN Trong hầu hết trờng hợp, mạng PSTN gây thời gian trễ nhỏ Trễ mạng PSTN thờng trễ truyền dẫn tuyến truyền dẫn khoảng cách lớn Thời gian trễ đặc biệt lớn trình truyền dẫn có tham gia liên kết vệ tinh Ngoài trễ mạng PSTN gây node chuyển mạch mạng Tuy nhiên thờng giá trị nhỏ so với trễ truyền dẫn c>Trễ mạng IP Trễ mạng IP thờng đợc gây giá trị sau: - Trễ bắt giữ gói tin : Trễ bắt giữ gói tin khoảng thời gian cần thiết để nhận đợc toàn gói tin trớc xử lý gửi chúng qua router Giá trị thờng đợc định độ dài gói tin tốc độ truyền dẫn Việc sử dụng gói tin có kích thớc nhỏ mạng giải thông cao làm giảm thiểu thời gian trễ nhng giảm hiệu hoạt động mạng - Trễ chuyển đổi/định tuyến gói tin : thời gian cần thiết để router chuyển đổi gói tin Đây khoảng thời gian mà router thực việc phân tích phần header gói tin, kiểm tra bảng định tuyến gửi gói tin tới cổng output Thời gian trễ chuyển đổi /định tuyến gói tin phụ thuộc vào cấu trúc định tuyến nh bảng định tuyến Thời gian hàng : Do trạng thái dồn kênh mạng IP nh bất đồng thứ tự đến gói tin, cổng vào router switch, ngời ta sử dụng hàng đợi để hàng gói tin Việc đa gói tin vào hàng đợi tạo khoảng thời gian trễ Tuy nhiên thời gian trễ cần thiết để thiết bị liên mạng thực lu chuyển gói tin Trễ thiết bị VoIP Quá trình xử lý tín hiệu phía nhận phía gửi gateway VoIP thiết bị đầu cuối VoIP gây nên trễ đầu cuối Thời gian trễ bao gồm thời gian cần thiết 32 để mã hoá tín hiệu thoại tơng tự thành tín hiệu số nh giải mã tín hiệu số thành tơng tự Một số mã hoá/giải mã thực nén tín hiệu thoại, làm tăng thêm thời gian trễ Tỷ lệ nén cao thời gian trễ cần thiết lớn Tại phía gửi, việc gói hoá liệu thoại nhân tố gây ảnh hởng tới thời gian trễ Trễ gói hoá khoảng thời gian cần thiết để đa liệu thoại vào gói tin IP Kích thớc gói tin lớn cần nhiều thời gian Việc sử dụng gói tin có kích thớc nhỏ hạn chế bớt thời gian trễ , nhiên lại làm giảm hiệu hoạt động mạng nhiều gói tin đợc gửi, có nhiều thông tin thừa lu phần header Tại phía nhận, thời gian trễ gói tin nhận không giống nhau, nên thứ tự nhận gói tin thay đổi Bởi vậy, gói tin phải đợc lu vào đệm gọi jitter buffer để đồng hoá thứ tự gói tạo khoảng thời gian trễ góp phần tăng thêm thời gian trễ đầu cuối tín hiệu thoại Đánh giá độ trễ đầu cuối Nh đề cập trên, độ trễ đầu cuôi nhân tố ảnh hởng đến chất lợng hội thoại Chúng ta cần ý trễ không ảnh hởng đến thân tiếng nói, nhng lại ảnh hởng đến nhịp độ cảm giác ngời tham gia hội thoại Có hai cách để đánh giá trễ môi trờng truyền gói tin VoIP, acoustic PING MLS Normalize Cross Correlation Acoustic PING Trong phơng pháp acoustic PING, xung âm nhọn đợc gửi từ đầu kênh thoại đầu Độ trễ đầu cuối đợc tính thời gian cần thiết để truyền xung Phơng pháp có u điểm đơn giản Tuy nhiên, xung nhọn truyền bị xung nhiễu khác xuất đờng truyền che hay bị suy giảm đến mức nhận đợc Hơn nữa, độ dài xung đánh giá ngắn nên trình gói hoá đợc đa vào 33 vài gói tin IP Trên đờng truyền, gói tin bị mất, cách đánh giá đợc độ trễ MLS Normalized Cross Correlation Có kỹ thuật khác đợc sử dụng để đánh giá độ trễ đâu cuối, ký thuật xử lý tín hiệu số MLS Normalized Cross Correlation Trong kỹ thuật này, tín hiệu kiểm tra đợc gửi tới hệ thống cần đánh giá, sau tín hiệu nhận đợc so sánh với tín hiệu gửi để xác định trễ đầu cuối Tín hiệu kiểm tra trơng phơng pháp MLS tín hiệu âm tơng tự nh tạp âm trắng/nhiễu trắng (white noise)(Xem ITU-T G.165) Tuy nhiên , khác với tạp âm trắng, tín hiệu nhiễu MLS (maximum length sequence) mẫu nhiễu dự đoán đợc, lặp lại nhiều lần cho phép thực trình xử lý Độ trễ đo đợc sử dụng phơng pháp MLS thờng cho giá trị xác hơn, chi tiết bị ảnh hởng nhiễu phơng pháp Acoustic PING Độ vọng Tiếng vọng đợc đinh nghĩa nh âm mà ngời tham gia hội thoại phát nhng lại bị truyền lại tới tai ngời Nếu thời gian thời điểm ngời nói phát âm đến lúc ngời nghe đợc tiếng vọng nhỏ (25-30 ms), tiếng vọng hầu nh ảnh hởng tới trình hội thoại Trên thực tế hầu hết hệ thống chuyển mạch PSTN có tồn tiếng vọng nhng xảy gần với thời điểm ngời nói phát âm nên không gây ảnh hởng lớn * Nguyên nhân gây vọng Trong hầu hết trờng hợp, tiếng vọng đợc gây bất tơng xứng (bất đồng bộ) thiết bị thoại tơng tự thiết bị truyền tín hiệu thoại mạng gọi tail-circuit Tail-circuit thiết bị kết nối VoIP gateway phía PSTN nh switch, hợp kênh, PBX, vv Đặc biệt tợng bất đồng diễn kênh truyền thông số hay luồng E&M(4 dây) với đờng FXO hai dây Việc chuyển đổi dây thành hai dây đợc diễn thiết bị gọi mạch lai (hybrid) làm nhiệm vụ phân tách tín hiệu phần 34 gửi phần nhận để truyền chúng hai đờng riêng biệt hay đờng truyền số Bởi phơng thức đợc sử dụng để phân tách tín hiệu gửi-nhận tối u, số tín hiệu phần gửi bị chuyển sang phần nhận, ngời sử dụng nghe đợc tiếng vọng Một nhân tố khác gây nên tiếng vọng tai nghe microphone điện thoại có vấn đề kết nối mạch vòng (Xem khuyến nghị ITU-T P.310) Nh đề cập trên, hầu hết hệ thống PSTN có tiếng vọng nhng khoảng thời gian thời gian thời điểm ngời nói phát âm đến lúc ngời nghe đợc tiếng vọng nhỏ nên không ảnh hởng đến chất lợng thoại Vậy mạng VoIP tiếng vọng lại nhân tố có ảnh hởng lớn tới chất lợng hội thoại? Đó độ trễ vòng xảy đờng truyền thoại mạng VoIP thờng có giá trị vợt ngỡng 32 ms, khiến cho tiếng vọng tồn mạng trở nên nhận thấy đợc Nếu tiếng vọng đợc sinh từ mạch tail circuit đầu xa, phải trải qua khoảng thời gian hai lần trễ đầu cuối (còn gọi trễ vòng -round trip delay) tới đợc tai ngời nghe đầu gần Bởi nên tín hiệu nhiễu dù bị suy giảm nhân tố gây khó chịu cho ngời nghe Cần ý rằng, tiếng vọng nhận biết đợc đến từ ngời đối thoại từ phía đầu xa, tiếng vọng sinh đầu gần gần nh đến tai ngời nói nên không gây ảnh hởng Để giải tiếng vọng không mong muốn, thiết bị mạng VoIP nh VoIP Gateway hay đầu cuối VoIP sử dụng xử lý gọi khử tiếng vọng (echo canceller), khử tiếng vọng thờng đợc đặt gần mạch tail circuit tốt để giám sát tiếng vọng khử chúng Mc lc GII THIU CễNG NGH VOICE OVER IP (VoIP) V CC GIAO THC LIấN QUAN 35 Chng 1.Tng quan cỏc cụng ngh mng v xu th phỏt trin 1.1.Cụng ngh IP 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.3 Mng Internet Cỏc giao thc truyn thụng Giao thc IP Mt s dch v internet truyn thng 4 Cht lng dch v Chng2: Tng quan v VoIP in thoi VoIP 2.1.1 Gii thiu 2.1.2 Hot ng mt cuc gi VoIP 2.1.3 Cỏc ng dng ca in thoi IP 2.1 2.1.4 Li ớch ca in thoi VoIP 2.1.5 u im v nhc im ca in thoi IP 2.2 Phỏt trin dch v in thoi IP 2.2.1 Kh nng trin khai dch v in thoi IP 2.2.2 Cỏc yờu cu phỏt trin dch v in thoi IP 2.2.3 Nhng khú khn trin khai dch v 2.2.4 Xu hng phỏt trin 8 10 10 10 11 11 Chng 3: Cỏc giao thc SIP v H.323 3.1 Giao thc H.323 3.1.1 Gii thiu 3.1.2Cu hỡnh mng theo H.323 3.1.3 Cỏc giao thc m h.323 tham chiu n 3.1.4 Mó hoỏ v gii mó Audio 3.2 Giao thc to phiờn VoIP 3.2.1 Tng quan 3.2.2 V trớ ca SIP mụ hỡnh OSI 3.2.3 Kin trỳc SIP 3.2.4 ng dng SIP mng thoi VoIP 12 12 12 12 16 19 20 20 21 21 23 Chng : ỏnh giỏ cht lng dch v 24 4.1 Tng quan 4.2 ỏnh giỏ kh nng thit lp cuc gi 24 25 36 4.2.1 u cui l Telephone 4.2.2 Thit b u cui l IP terminal 37 25 26 ... tin cy - IP giao thc internet chuyn giao cỏc gúi tin qua cỏc mỏy tớnh ti ớch B giao thc phõn lm tng: Tng ng dng Tng giao tng mang tng liờn kt mng 1.1.3 .Giao thc IP a)khỏi nim L mt giao thc hng... dịch vụ VoIP phức tạp liên quan đến nhiều yếu tố chủ quan khách quan khác Lĩnh vực đo kiểm VoIP trải rộng từ chất lợng thoại, khả kết nối, khả báo hiệu PSTN, khả báo hiệu VoIP, khả thiết bị xử... hng tr nh,nhng VoIP cú tr ln nờn ting vng nh hng n cht lng cuc thoi - Mt nhc im quan trng khỏc chớnh l vỡ VoIP da trờn kt ni internet nờn nhng e da ờn mỏy tớnh thỡ VoIP u phi i mt .VoIP cng cú th