Cải thiện chất lượng của ứng dụng thoại trên internet dùng mpls

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG TẤN ĐỨC ANH CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG CỦA ỨNG DỤNG THOẠI TRÊN INTERNET DÙNG MPLS Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Tử LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS TS Phạm Hồng Liên (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm Abstract Abstract In these days, VoIP is very popular and widely used in the Internet Its advantages come frome the packet switching technic and the low cost of using However, the most important factor interested by providers is quality of service, QoS, in general, and end-to-end delay, particularly Delay is derived from many sources, buffer, router, propagation delay… and til now, it is still unsatisfactorily reduced MPLS, with label switching capacity and traffic engineering, takes this responsibility MPLS make traffic move in the best way through the network, in the sense of bandwidth available Hence, it helps real-time applications, like VoIP, use the links optimally and in another way, reduce delay Some models used with MPLS are presented and evaluated according to delay and MOS, another factor relating to user perceptions In conclusion, VoIPoMPLS, accompanying with appropriate type of code and buffer algorithm, will be the optimal model for delay problem i Tóm tắt luận văn Tóm tắt luận văn Nhu cầu thông tin liên lạc người ngày tăng, đa dạng phong phú nhiều hình thức Trong đó, điện thoại Internet - VoIP ln vấn đề quan tâm hàng đầu nhà cung cấp Điện thoại Internet sử dụng phổ biến năm gần khả sử dụng linh hoạt, chi phí đầu tư thừa hưởng nhiều ứng dụng từ Internet Trên hết, VoIP sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói, góp phần tối ưu hóa lưu lượng mạng, giảm đáng kể giá thành sử dụng dịch vụ Tuy nhiên, chất lượng VoIP chưa so sánh với gọi truyền thống Lý đến từ độ trễ, yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gọi Độ trễ đến từ nhiều nguyên nhân khác nhau, thiết bị thu phát, mã hóa, nghẽn mạng… chưa khắc phục cách thỏa đáng MPLS đời phát triển mạnh nhứng năm gần với nhứng ưu điểm bật nhờ khả chuyển mạch nhãn kỹ thuật lưu lượng, điều khiển đường tối ưu cho liệu Xuất phát từ lợi ích đó, luận văn đưa mơ hình truyền thoại Internet dùng MPLS để nâng cao chất lượng thoại Tiêu chí đánh giá chất lượng trễ đầu cuối – đầu cuối Dựa vào tiêu chí này, luận văn đưa mơ hình mơ mạng thực tế chạy ứng dụng thoại để đánh giá mơ hình Kết mơ hình VoIPoMPLS cho lợi ích trễ tốt Ngồi độ trễ, MOS tiêu chí để đánh giá chất lượng gọi, liên quan đến cảm nhận người sử dụng, không trễ đầu cuối, tiêu liên quan đến việc đánh giá chất lượng dựa IP Vì vậy, chương trình phân tích MOS dựa mơ hình điều khiển đệm đầu thu Việc kết hợp truyền thoại Internet dùng MPLS kết hợp với mơ hình điều khiển buffer hợp lý việc sử dụng linh hoạt loại mã hóa thoại giúp nâng cao chất lượng thoại VoIP ii Tóm tắt luận văn Luận văn “Cải thiện chất lượng ứng dụng thoại Internet dùng MPLS” bao gồm chương, với nội dung sau: Chương 1: Chương giới thiệu tổng quan VoIP, giao thức báo hiệu thành lập gọi giao thức có liên quan, giúp hình thành ứng dụng thoại Internet Chương 2: Vấn đề đáng quan tâm VoIP nay, QoS trình bày cụ thể chương Các yếu tố QoS tác động lên dịch vụ nào, mức độ ảnh hưởng phân tích cụ thể Chương 3: Chương trình bày chi tiết MPLS, kỹ thuật chuyển mạch dùng nhãn Các đặc điểm ứng dụng MPLS nêu chương Ngoài ra, kỹ thuật lưu lượng nhấn mạnh ứng dụng nối bật MPLS, mà ứng dụng để cải thiện chất lượng thoại Chương 4: Dựa lợi điểm MPLS, mơ hình truyền thoại Internet dùng MPLS đưa Chương phân tích cụ thể khái niệm, kiến trúc kể định dạng khung thoại mô hình Chương 5: Việc mơ mạng hỗ trợ MPLS NS2 phải nhờ thêm số công cụ hỗ trợ Ngoài ra, chương này, cách đánh giá đo đạc thông số ảnh hưởng đến chất lượng gọi trình bày cụ thể Tiêu chí đánh giá MOS trình bày Chương 6: Chương trình kết mơ Chương đề xuất mơ hình mơ mạng thực dịch vụ thoại Ngoài gọi, dịch vụ liệu tồn để đảm bảo tính tổng quát mạng Khi gọi tăng lên, thông số độ trễ đầu cuối giúp đánh giá chất lượng mơ hình sử dụng Ngồi ra, để đánh giá giải thuật đệm, MOS thêm vào Chương 7: Chương đánh giá kết luận văn, kết đạt hạn chế cịn tồn Qua đó, đưa mơ hình sử dụng thoại MPLS có khả cải thiện chất lượng dịch vụ hướng phát triển tương lai iii Các chữ viết tắt Các chữ viết tắt A ACELP Algebraic Codebook - Excited Linear Prediction API Application Program Interface ASCII American Standard Code for Information Interchange ATM Asynchonous Transfer Mode CR-LDP Constraint-Based Routing Label Distribution Protocol ER Explicit Routing IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers IETF Internet Engineering Task Force IP Internet Protocol ITU International Telecommunication Union LAN Local Area Network LER Label Egress Router LDP Label Distribution Protocol LSR Label Switching Router LSP Label Switching Protocol MAC Media Access Control MCU Multipoint Control Unit MPLS Multiple Protocol Label Switching C E I L M iv Các chữ viết tắt MNS MPLS Network Simulator MOS Mean Opinion Score MTU Maximum Transmission Unit NS Network Simulator OSI Open System Interconnection PCM Pulse Code Modulation PSTN Public - Switched Telephone Network QoS Quality of Service RFC Request for Comment RTCP Real Time Control Protocol RTP Real Time Protocol RTT Round-trip Time SIP Session Initiation Protocol TCP Transport Control Protocol TTL Time - to - Live UDP User Datagram Protocol VoIP Voice over Internet Protocol N O P Q R S T U V v Các chữ viết tắt VoIPoMPLS Voice over Internet Protocol over MPLS VoMPLS Voice over MPLS WAN Wide Area Network W vi Mục lục Mục lục Abstract i Tóm tắt luận văn ii Các chữ viết tắt iv Mục lục vii Mục lục hình vẽ x Mục lục bảng xii Chương 1: 1.1 Giới thiệu VoIP .1 Các giao thức liên quan 1.1.1 UDP 1.1.2 RTP/RTCP 1.2 Giao thức báo hiệu gọi 1.2.1 Giao thức SIP 1.2.2 Giao thức H.323 1.2.3 Mơ hình mạng VoIP Chương 2: Chất lượng dịch vụ QoS .11 2.1 Tổng quan QoS .11 2.2 Các thông số QoS 11 2.2.1 Độ trễ 11 2.2.2 Jitter 13 2.2.3 Độ mát gói 14 2.2.4 Throughput 14 2.3 Các mô hình kiến trúc QoS 15 2.4 QoS lớp khác mơ hình OSI 16 2.4.1 Lớp vật lý 16 2.4.2 Lớp liên kết liệu 17 2.4.3 Lớp mạng 19 2.5 Yêu cầu QoS ứng dụng thời gian thực 19 Chương 3: 3.1 Giới thiệu MPLS 23 3.1.1 3.2 MPLS kỹ thuật lưu lượng .23 Lợi ích MPLS 24 Kiến trúc mạng MPLS .28 3.2.1 Nhãn MPLS 28 vii Mục lục 3.2.2 Chồng nhãn MPLS 29 3.2.3 MPLS mơ hình tham chiếu OSI 31 3.2.4 Router chuyển mạch nhãn 32 3.2.5 Đường chuyển mạch nhãn 33 3.2.6 Lớp tương đương chuyển tiếp - FEC 34 3.2.7 Phân phối nhãn 36 3.2.8 Phân phối nhãn với LDP 38 3.2.9 Bảng định tuyến nhãn LFIB 39 3.2.10 Không gian nhãn MPLS 40 3.2.11 Chuyển tiếp gói dán nhãn 41 3.3 Giao thức phân phối nhãn 46 3.3.1 Phát LSR chạy LDP 48 3.3.2 Thiết lập giữ phiên LDP 49 3.3.3 Quảng bá ánh xạ nhãn 50 3.3.4 Rút nhãn (Label Withdrawing) 50 3.3.5 Giữ trạng thái cách thông báo 51 3.4 Kỹ thuật lưu lượng dùng MPLS 52 3.4.1 Sự cần thiết TE 52 3.4.2 Hoạt động CR-LDP 56 3.4.3 Hoạt động RSVP mở rộng 58 Chương 4: VoIP MPLS 60 4.1 Giới thiệu 60 4.2 Lợi ích kỹ thuật lưu lượng 61 4.3 Giảm overhead header .62 4.4 Thoại IP MPLS (VoIPoMPLS) 63 4.4.1 Vận chuyển thoại MPLS 64 4.4.2 Phương pháp tiếp cận 68 4.4.3 Thực VoIPoMPLS 71 4.5 Thoại MPLS (VoMPLS) 72 4.5.1 Giới thiệu 72 4.5.2 Tổng quan phạm vi 73 4.5.3 Kiến trúc tham khảo 73 4.5.4 Kết hợp nhiều thoại LSP MPLS 75 4.5.5 Miêu tả dịch vụ 79 4.5.6 Định dạng khung 80 4.5.7 Quá trình 83 Chương 5: Môi trường mô 87 viii Chương 6:Chương trình kết mơ Hình 6-3: Độ trễ mạng ba mơ hình VoIP, VoIP có nén, VoIPoMPLS, với loại mã hóa GSM.AMR Trên đồ thị, đường liền nét biểu diễn độ trễ mơ hình VoIPoMPLS, ứng với số gọi khác nhau, đường nét đứt biểu diễn độ trễ mơ hình VoIP VoIP có nén header Mơ hình VoIP có nén sử dụng giải thuật nén header RTP/UDP/IP Mặc định, mơ hình VoIP không nén, tổng header 40 bytes Khi sử dụng nén, tổng header giảm xuống 2, giá trị chọn chương trình Ta nhận thấy số gọi tăng độ trễ tăng, điều giới hạn băng thông tuyến mạng Trang 117 Chương 6:Chương trình kết mô Trong khoảng từ đến gọi, độ trễ mơ hình VoIPoMPLS lớn so với hai mơ hình dùng IP túy Lý vì, để phát huy tối đa hiệu định tuyến ràng buộc MPLS, chương trình thực định tuyến đường cho gói mạng MPLS theo tuyến 10-11-12-13-14-16-15 mạng A tuyến 1011-12-13-14-16-15 mạng B Ngay việc định băng thông cho tuyến mạng xuất phát từ lý (các tuyến có băng thơng 2Mbps) Phân tích cụ thể trường hợp này, với tối đa gọi, mạng có tối đa gọi dùng chuẩn mã hóa GSM.AMR với tốc độ 12,2 Kbps gọi dùng chuẩn G.711 với tốc độ 64 Kbps Như vậy, xét riêng mạng băng thơng tiêu thụ liệu thoại 3*0.3M + 2*12,2K + 64K = 988.4 Kbps Trong trường hợp này, mạng chưa nghẽn, hai mơ hình dùng IP túy hoạt động theo hình mơ 6-4: Hình 6-4: Mơ hình VoIP VoIP có nén chưa bị nghẽn mạng Hai mơ hình IP dùng định tuyến ngắn nhất, mạng A theo tuyến 10-13-14-15 mạng B theo tuyến 10-11-12-16 Vì băng thơng tối thiểu Mbps lớn tổng băng thông liệu thoại nên mô hình dùng IP, tín hiệu thoại Trang 118 Chương 6:Chương trình kết mơ truyền từ nguồn đến đích tuyến ngắn so với MPLS, từ đó, độ trễ nhỏ Như vậy, số gọi chưa làm nghẽn mạng mơ hình VoIP có nén, có khả nén header, giảm overhead, tỏ có ưu độ trễ Tuy nhiên, điều trở ngại lớn VoIPoMPLS thực ra, chương trình định tuyến sẵn cho gói theo tuyến cho trước, cho dù có nghẽn mạng hay khơng Việc định tuyến dùng phương pháp định tuyến tường minh ERLSP Thực tế, mạng VoIPoMPLS sử dụng định tuyến ràng buộc theo thay đổi băng thông CRLSP Nếu vậy, ban đầu mạng dùng MPLS sử dụng đường ngắn tương tự mạng IP Sau đó, có nghẽn mạng, dùng tới định tuyến ràng buộc để xử lý Để đơn giản hóa, chương trình sử dụng ln định tuyến tường minh Hình 6-5: Mơ hình VoIPoMPLS với chuẩn nén GSM.AMR Khi số gọi tăng từ trở lên, mạng phải có gọi dùng chuẩn GSM.AMR gọi dùng chuẩn G.711 Tổng băng thông liệu thoại lúc lớn 3*0.3M + 3*12.2K + 64K = 1.0006 Mbps Nếu dùng mô hình IP xảy nghẽn hai đường truyền có chứa liên kết có băng thơng 1Mbps Hiện tượng nghẽn xảy hình Trang 119 Chương 6:Chương trình kết mô (*), router 12 10, gắn với liên kết bị nghẽn Tuy nhiên, số gọi 8, tượng nghẽn xảy ra, khơng đáng kể Vì vậy, độ trễ hai mơ hình nhỏ so với mơ hình dùng MPLS Trong đó, dùng mơ hình VoIPoMPLS, tất tín hiệu thoại theo tuyến định sẵn 10-11-12-13-14-16 mạng B 10-11-12-13-14-16-15 mạng A, với tổng băng thông lớn 14*12.2K + 2*64K = 298.8K Như vậy, tính liệu, tổng băng thơng vượt băng thông đường truyền Từ đó, mơ hình tỏ rõ ưu so với hai mơ hình IP việc điều khiển lưu lượng mạng Kết từ 10 gọi trở lên, mơ hình VoIPoMPLS có độ trễ nhỏ Độ trễ nhỏ đồng nghĩa với việc tăng dung lượng mơ hình Có nghĩa giả sử mơ hình có mức trễ mơ hình VoIPoMPLS cho phép nhiều gọi 6.4 Trường hợp dùng mã hóa G.711 Các thơng số nguồn trường hợp Nguồn liệu 1, 2, 3, 8, 9, 10 nguồn CBR, băng thông 0.3 Mbps Các nguồn thoại sử dụng chuẩn mã hóa G.711, tốc độ 64 Kbps Nguồn thoại 4, thay đổi số lượng thoại node Lần lượt tăng số lượng nguồn thoại từ đến 16 node để đo độ trễ, ta kết cho hình 6-7 Trang 120 Chương 6:Chương trình kết mơ Hình 6-6: Mơ hình VoIP VoIP có nén có nghẽn Trong trường hợp dùng mơ hình IP, tổng băng thông liệu thoại lớn 3*0.3M + 2*64K = 1.028 Mbps, lớn băng thông đường truyền tuyến Vì vậy, hai mơ hình dùng IP ln hoạt động tình trạng nghẽn mạng, độ trễ tăng nhiều Trái lại, mơ hình dùng MPLS, tổng băng thơng tín hiệu thoại, trường hợp lớn 16 gọi: 16*64K = 1.024 Mbps Nếu tính liệu chưa vượt ngưỡng băng thông đường truyền nên VoIPoMPLS có độ trễ thấp nhiều so với hai mơ hình dùng IP Nếu mơ hình VoIPoMPLS so với trường hợp trước dùng mã hóa GSM.AMR thấy chất lượng giảm chút Như biết, độ trễ trường hợp dùng GSM.AMR nhỏ 150 ms, mức ngưỡng chất lượng tốt ứng dụng thoại Trong đó, độ trễ trường hợp dùng G.711 150 ms, dẫn đến chất lượng thoại mức chấp nhận Trang 121 Chương 6:Chương trình kết mơ Hình 6-7: Mơ hình VoIPoMPLS, VoIP VoIP có nén sử dụng chuẩn thoại G.711 6.5 So sánh giải thuật buffer Như trình bày, giải thuật buffer có vai trị quan trọng việc làm giảm tác động độ trễ lên tín hiệu thoại Khi độ trễ biến thiên liên tục, jitter tăng, chất lượng thoại có xu hướng giảm mạnh khơng khôi phục với tốc độ phát ban đầu Chương trình có hai phương pháp điều khiển đệm: static (tĩnh) optimal (tối ưu) Chú ý toàn kết trên, thay đổi số lượng chuẩn mã hóa thoại khác nhau, tính toán với tham số đệm optimal Bây giờ, thực Trang 122 Chương 6:Chương trình kết mơ lại chương trình mơ mơ hình VoIPoMPLS với tùy chọn đệm static để so sánh hai phương pháp Kết thu cho hình 6-8 Thơng số đo đạc trường hợp MOS độ trễ hai trường hợp Lý để đánh giá chất lượng hai phương pháp dùng đệm, yếu tố cần quan tâm jitter Phương pháp khắc phục jitter tốt phương pháp tốt Sự cảm nhận jitter tốt trường hợp dùng thông số liên quan đến cảm nhận người dùng, MOS Hình 6-8: MOS với hai phương pháp điều khiển đệm Trong hình 6-8, phương pháp điều khiển buffer theo kiểu optimal đạt MOS tốt so với phương pháp dùng static Cả hai phương pháp thực với Trang 123 Chương 6:Chương trình kết mơ chuẩn mã hóa G.711 Rõ ràng, phương pháp optimal điều khiển độ trễ đệm thích nghi với thay đổi mạng nhờ dùng lọc thích nghi Bộ lọc điều khiển độ trễ sau talkspurt giúp cho đệm thích ứng tốt với điều kiện mạng Nhờ vậy, tốc độ playout đầu thu giống với đầu phát Đối với phương pháp optimal, khoảng 12 gọi, số MOS 4.0, thỏa tiêu chuẩn cho dịch vụ VoIP Trong phương pháp static đáp ứng tạm với khoảng 6-8 gọi (MOS = 3.8), tốt với gọi Trong phương pháp điều khiển buffer này, thời gian trễ ban đầu đệm đóng vai trị quan trọng Nếu thời gian lớn xác suất gói bị bỏ hơn, MOS tăng Tuy nhiên, thời gian tăng lớn mức làm cho độ trễ lớn khơng thể chấp nhận dẫn đến MOS giảm Vì lý đề cập đến hiệu MPLS VoIP, luận văn khơng đưa vào phần phân tích Trang 124 Chương 7:Kết luận hướng phát triển Chương 7: Kết luận hướng phát triển 7.1 Kết luận Luận văn tập trung phân tích lợi điểm kỹ thuật MPLS so với mạng IP, từ áp dụng vào ứng dụng truyền thoại mạng Internet VoIP để nâng cao chất lượng gọi Tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng độ trễ đầu cuối – đầu cuối MOS Trong trường hợp mạng không bị nghẽn, theo mơ hình mơ phỏng, VoIPoMPLS có độ trễ lớn chút so với hai mơ hình dùng IP Tuy nhiên, trường hợp tổng quát, dùng định tuyến tương tự IP mạng chưa bị nghẽn Như vậy, VoIPoMPLS phát huy tốc độ chuyển mạch số lượng router sử dụng MPLS lớn Ngày nay, tốc độ chuyển mạch mạng IP, thực chip phần cứng, tăng lên đáng kể Do đó, việc cải thiện tốc độ trường hợp không đáng kể Đây coi trường hợp mạng truy cập (access) Từ đó, mơ hình VoIPoMPLS khơng có nhiều lợi điểm so với hai mơ hình dùng IP, mà lại phải trang bị thêm router có chức MPLS Trong trường hợp này, mơ hình VoIP_Compress, dùng giải thuật nén header RTP/UDP/IP, phát huy hiệu tốt Trong trường hợp mạng bị nghẽn, độ trễ gói có xu hướng tăng lên Đây trường hợp mà VoIPoMPLS phát huy ưu Mơ hình dùng định tuyến ràng buộc, có xem xét đến băng thơng mạng để tìm đường hiệu theo kỹ thuật lưu lượng Như vậy, gói không theo đường ngắn nhất, theo đường cịn nhiều băng thơng sẵn có, nhờ vậy, tránh tượng nghẽn Độ trễ từ mà cải thiện Để đơn giản chức tìm đường, chương trình dùng kỹ thuật lưu lượng định tuyến tường minh ERLSP để thiết lập đường cho gói Trên thực tế, phương pháp áp dụng người quản trị, Trang 125 Chương 7:Kết luận hướng phát triển vốn nắm rõ điều kiện hoạt động mạng Tổng quát hơn, phải dùng kỹ thuật định tuyến ràng buộc CRLSP, có xét đến thay đổi băng thơng mạng để tìm đường ngắn Phương pháp làm tăng độ linh hoạt hệ thống Cũng từ kết luận trên, suy mơ hình VoIPoMPLS thực tốt mạng lõi sử dụng MPLS, mạng lõi nơi tập trung nhiều luồng lưu lượng khác nhau, nên dễ xảy nghẽn mạng Luận văn đưa hiệu ứng với chuẩn nén khác Ở điều kiện bình thường, khơng có nghẽn mạng, việc dùng chuẩn nén cao, G.711 ưu tiên để cung cấp chất lượng tốt Nhưng mạng xảy tắc nghẽn, chuẩn nén tốc độ thấp, GSM.AMR hay G.729 ưu tiên sử dụng, trường hợp mô Một điểm nhận xét chuẩn sử dụng song song (ví dụ, vừa GSM.AMR vừa G.711), người dùng khác Như vậy, cần đặt vấn đề ưu tiên dịch vụ cho người sử dụng Ngoài ra, để tăng thêm tính hiệu mơ hình truyền thoại VoIPoMPLS, chế xử lý đệm khác đưa vào Cơ chế tĩnh thích nghi với loại mạng biết trước đặc tính trễ, điều xảy thực tế Vì vậy, chế optimal tỏ rõ ưu việc khắc phục jitter mạng Cơ chế giúp điều khiển độ trễ playout chu kỳ talkspurt nhờ dùng lọc thích nghi, với hệ số thay đổi theo độ trễ đo mạng Kết thu hệ số MOS, phụ thuộc cảm nhận người sử dụng, tốt trường hợp dùng chế optimal Kết hợp trường hợp mơ phỏng, suy mơ hình truyền thoại hiệu mạng Internet dùng VoIPoMPLS mạng lõi, kết hợp với giải thuật điều khiển buffer optimal, sử dụng chuẩn mã hóa hợp lý Cả độ trễ lẫn MOS ngầm ý dung lượng mạng cung cấp Mơ hình VoIPoMPLS kết hợp với điều khiển buffer optimal cho độ trễ thấp hơn, MOS cao hơn, có nghĩa cung cấp số lượng gọi nhiều so với mơ hình IP truyền thống, kể mơ hình sử dụng nén header Tuy nhiên, thời gian có hạn khơng đủ sở vật chất để thử nghiệm, luận văn chưa thể thực mơ hình phần cứng cụ thể chạy mạng thực Nếu Trang 126 Chương 7:Kết luận hướng phát triển có đầy đủ thiết bị hỗ trợ MPLS việc cấu hình cho router cho mạng hoàn toàn tương tự cách mô Một điểm hạn chế chương trình mơ chương trình chưa thực chức đóng gói trực tiếp dùng MPLS, khơng dùng IP header, cho khung mang nhiều gói thoại nhiều thoại khác Như ta biết, mơi trường NS2 quy định việc phát gói dựa agent, agent tạo nhiều luồng, luồng nhiều gói Trong đó, để thực chức khung MPLS mang nhiều gọi, chương trình phải tác động đến router hỗ trợ MPLS coi phần tử xử lý việc dồn kênh phân kênh thoại Việc thực phải xảy thời gian chạy mô phải nhận gói nhiều luồng khác nhau, đưa vào đệm tương ứng, dán nhãn theo thứ tự ưu tiên, ghép vào khung chung có nhãn (outer label) nhãn (inner label) 7.2 Hướng phát triển Thực mạng cụ thể hỗ trợ MPLS triển khai mơ hình VoIP mạng Trong mơ hình này, phát triển thêm chức VoMPLS, tức đóng gói trực tiếp dùng MPLS, khơng qua IP, nhằm tăng hiệu suất sử dụng băng thông thoại Mơ hình thực nhiều thoại LSP nhiều LSP trunk để truyền Để xác định đường LSP ứng với thoại hay định danh thoại LSP cần kết hợp với giao thức báo hiệu Vì thế, để thực mơ hình thực tế, cần có giao thức báo hiệu (có thể SIP) để khởi tạo gọi Sau đó, cần có chế để giao thức báo hiệu liên lạc với LER mạng MPLS để trao đổi thông tin LSP Chúng thực ánh xạ call ID inner hay outer label hay CID LSP để định danh thoại truyền mạng lõi MPLS Sau đó, hai LER hai đầu dịch vụ phải thỏa thuận với ánh xạ Sau đó, gói mạng MPLS hồn tồn khơng quan tâm đến vấn đề trên, nhận biết hai đầu nhờ vào định danh Tại đầu mạng lõi, LER trao đổi thông tin với giao thức báo hiệu để tiếp tục chuyển tiếp gói Trang 127 Chương 7:Kết luận hướng phát triển Kết hợp chức khác MPLS VPN để tăng tính bảo mật cho dịch vụ thoại Kết hợp mơ hình Diffserv IntServ để thực ưu tiên cho dịch vụ thoại Muốn vậy, giao thức Diffserv phải thực gán mã DSCP vào trường IP header, sau ánh xạ qua nhãn MPLS router Router tìm FEC tương đương, từ chuyển gói theo mức độ ưu tiên quy định Trang 128 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Daniel Minoli, Voice over MPLS Planning and Designing Networks, McGraw Hill, 2002 James Kurose, Keith Ross, Computer Networking, A top-down approach Featuring the Internet, Addison Wesley, 2003 Alan B Johnston, SIP: Understanding the Session Initiation Protocol, Second Edition, Artech House, 2004 4.Luc De Ghein, MPLS Fundamentals, A comprehensive Introduction to MPLS Theory and Practice, Cisco Press, 2006 5.Eric Osborne, Ajay Simha, Traffic Engineering with MPLS, Cisco Press, 2002 Linux System Administration: Implementing Troubleshooting Linux, NIIT, 2004 Networks, Services and Kevin Fall, Kannan Varadhan, NS Manual, VINT project, 2007 David Wright, Voice over MPLS compared to Voice over other packet transport Technologies, IEEE Communications Magazin, November 2002 Sufyan Al-Irhayim, Junaid Ahmed Zubairi, Quahhar Mohammad & Suhaimi Abdul Latif, Issues in voice over MPLS and diffserv domains 10 Gaiel Ahn, Woojik Chun, Design and Implementation of MPLS Network Simulator (MNS) 11 Nader Mir, Albert Chien, Simulation of Voice over MPLS Communication Networks, Communication Systems, 2002 ICCS 2002 12 Antonio Estepa, Vozmediano, Delgado, Traffic Engineering Parameters for VoMPLS, University of Sevilla, Spain 13 Andrea Bacioccola, Claudio Cicconetti, Giovanni Stea, User-level Performance Evaluation of VoIP Using ns-2, Workshop on Network Simulation Tools (NSTools) 2007 14 Claudio Cicconetti, Enzo Mingozzi, Giovanni Stea, An Integrated Framework for Enabling Effective Data Collection and Statistical Analysis with ns2, Workshop on ns-2: the IP network simulator (WNS2), October, 2006 15 E Vazquez, M.Alvarez-Campana, A B Garcia, “Network Convergence over MPLS”, 7th IEEE International Conference on High Speed Networks and Multimedia Communications, July 2004 Trang 129 Tài liệu tham khảo 16 Itrat Rasool Quadri, Measument based Comparision between VoIPoMPLS and VoIP using software routers, Master thesis, 2004 17 Johan Martin Olof Petersson, MPLS Based Recovery Mechanisms, Master thesis, 2005 18 Edward Bjarte Fjellskal & Stig Solberg, Evaluation of voice over MPLS (VoMPLS) compared to voice over IP (VoIP), Master thesis, 2002 19 MPLS Forum 5.0.0, I.366.2 Voice Trunking Format over MPLS implemention Agreement, August 2003 20 E Rosen, A Viswanathan, R Callon, Multiprotocol Label Switching Architecture, RFC 3031, 2001 21 Pulse Code Modulation (PCM) of Voice Frequencies,Recommemdation G.711, Fascicle III.4 22 ITU-T Study Group 15, Annex A: Reduced complexity kbit/s CS-ACELP speech codec, Recommendation G.729 - Annex A, November 1996 23 ITU-T Study Group 15, Coding of Speech at kbit/s using Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear-Prediction (CS-ACELP), March 1996 24 Schulzrinne, H., et al., RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications, RFC 3550, 2003 25 ITU-T Recommendation G.107, The Emodel, a computational model for use in transmission planning, Dec 1998 26 ITU-T Recommendation G.108, Application of the Emodel: A planning guide, Sep 1998 27 ITU-T Recommendation G.113, Transmission impairments due to speech processing, Feb 2001 28 Awduche, Malcolm, Requirements for Traffic Engineering Over MPLS, RFC 2702, September 1999 29 Rosen, Viswanathan, Multiprotocol Label Switching Architecture, RFC 3031, January 2001 30 Martin Petersson, mpls.html MPLS Simulation Tools, http://folk.uio.no/johanmp/ 31 Irina Dumitrascu, Adrian Popa, MPLS Linux Labs, http://www.elcom.pub.ro /~adrian.popa /mpls-linux/mpls-linux-docs/3-1-elsp.html 32 Prior, NS2 Network Simulator Extension, http://www.dcc.fc.up.pt/~rprior/ns/ 33 Jae Chung, Mark Claypool, NS by Example, http://nile.wpi.edu/NS/ Trang 130 Tài liệu tham khảo 34 Nadeem Unuth, MOS, A measure of Voice Quality, http://voip.about.com/od /voipbasics/a/MOS.htm Trang 131 ... chi tiết MPLS, kỹ thuật chuyển mạch dùng nhãn Các đặc điểm ứng dụng MPLS nêu chương Ngoài ra, kỹ thuật lưu lượng nhấn mạnh ứng dụng nối bật MPLS, mà ứng dụng để cải thiện chất lượng thoại Chương... việc sử dụng linh hoạt loại mã hóa thoại giúp nâng cao chất lượng thoại VoIP ii Tóm tắt luận văn Luận văn ? ?Cải thiện chất lượng ứng dụng thoại Internet dùng MPLS? ?? bao gồm chương, với nội dung... MPLS kỹ thuật giúp cải thiện chất lượng cho ứng dụng thoại Trang 22 Chương 3 :MPLS kỹ thuật lưu lượng Chương 3: MPLS kỹ thuật lưu lượng Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) dùng nhiều năm gần