Nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ, dịch vụ mạng IP tiếp cận công nghệ 1

Nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ, dịch vụ mạng IP tiếp cận công nghệ

Bé Bưu ChÝnh viÔn th«ng ViÖn Khoa häc Kü thuËt Bưu ®iÖn

122 Hoµng Quèc ViÖt Hµ Néi

B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt §Ò tµi cÊp nhµ nưíc

Nghiªn cøu ph¸t triÓn vµ øng dông c«ng nghÖ, dÞch vô m¹ng ip tiÕp cËn

Danh sách những người thực hiện

Nhánh 1: Định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông

A Chủ nhiệm đề tài

TS Trần Hạo Bửu

Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

1 KS Nguyễn Cương Hoàng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 2 TS Đinh Văn Dũng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3 KS Nguyễn Trung Thành Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

1 Ths Trần Trọng Tuệ Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 2 Ths Nguyễn Hoàng Hải Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3 KS Nguyễn Mạnh Cường Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 4 KS Phan Trí Tuệ Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

C Cộng tác viên

Nhánh 3: Phát triển hệ thống Gateway, Gatekeeper VoIP và thử nghiệm

A Chủ nhiệm đề tài

TS Đinh Văn Dũng

Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

1 KS Nguyễn Trung Thành Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 2 KS Thái Quang Tùng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3 KS Biện Văn Quang Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 4 KS Nguyễn Thế Trung Công ty Điểm Tựa

5 KS Nguyễn Hoàng Linh Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 6 KS Phạm Văn Hùng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

C Cộng tác viên

3 ThS Nguyễn Đức Quy Công ty VDC

4 KS Nguyễn Cao Phương Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 5 ThS Phạm Việt Cường Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

Nhánh 4: Quy hoạch phát triển mạng và dịch vụ Internet Việt Nam đáp ứng nhu cầu hiện tại và định hướng phát triển IPv6

A Chủ nhiệm đề tài

TS Đinh Văn Dũng

Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

1 KS Hồ Mạnh Trung Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 2 KS Nguyễn Quang Vinh Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3 KS Trần Thế Truyền Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 4 Ths Lê Bá Tân Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 5 KS Nguyễn Thị Hằng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 6 KS Trịnh Kim Chi Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện

Nhánh 5: Đề xuất về tổ chức dịch vụ, chính sách phát triển và quản lí, kinh doanh Internet

A Chủ nhiệm đề tài

Phạm Hồng Hải Vụ viễn thông, Bộ Bưu chính Viễn thông

1 Trần Quang Cường Vụ viễn thông, Bộ Bưu chính Viễn thông

Nhánh 5: Xây dựng mạng WAN thử nghiệm trên nền giao thức IP phiên bản 6

A Chủ nhiệm đề tài

Trần Bá Thái

Công ty NetNam

C Cộng tác viên

1 Nguyễn Tuấn Dũng Đại học Bách Khoa Hà Nội 2 Đặng Quang Nguyên Đại học Bách Khoa Hà Nội 3 Nguyễn Hương Liên Đại học Bách Khoa Hà Nội

Nhánh 7: Triển khai thử nghiệm mạng IPv6 Việt Nam và kết nối với mạng

IPv6 quốc tế

A Chủ nhiệm đề tài

Vũ Hoàng Liên Công ty VDC, Tổng Cty BCVT VN

1 Nguyễn Thành Lê Công ty VDC, Tổng Cty BCVT VN 2 Nguyễn Thành Long Công ty VDC, Tổng Cty BCVT VN

MỤC LỤC

Danh sách những người thực hiện ii

Lời mở đầu vi

Mục tiêu của đề tài vii

Phương pháp nghiên cứu vii

Nhánh 1: Định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông 1

Nhánh 2: Biên soạn các tiêu chuẩn giao tiếp kết nối trên mạng IP 4

Nhánh 3: Phát triển hệ thống Gateway, Gatekeeper VoIP và thử nghiệm 7

Nhánh 4: Quy hoạch phát triển mạng và dịch vụ Internet Việt Nam đáp ứng nhu cầu hiện tại và định hướng phát triển IPv6 13

Nhánh 5: Đề xuất về tổ chức dịch vụ, chính sách phát triển và quản lí, kinh doanh Internet 16

Nhánh 6: Xây dựng mạng WAN thử nghiệm trên nền giao thức IP phiên bản 6 20

Nhánh 7: Triển khai thử nghiệm mạng IPv6 Việt Nam và kết nối với mạng IPv6 quốc tế 26

Lời mở đầu

Với sự phát triển của Internet về phạm vi cũng như loại hình ứng dụng, giao thức nền IPv4 chắc hẳn sẽ không thể đáp ứng được trong tương lai không xa IPv6 đang được nghiên cứu và đưa ra như là sự lự chọn duy nhất cho sự phát triển tiếp tục của Internet Khuyến nghị về công nghệ IP phiên bản 6 đã được IETF đưa ra dưới dạng tài liệu RFC 1752 từ 17/11/1994 Sau đó, vào 10/8/1998, IETF đã đưa ra những tiêu chuẩn về nguyên lý của IP phiên bản 6 dưới dạng Draft Standard

Công nghệ IP phiên bản 6 đã được triển khai ở hầu hết các hệ điều hành mạng cũng như ở các bộ định tuyến Mạng đường trục IP phiên bản 6 cũng đã được triển khai ở cấp quốc gia tại 60 nước

Hiện nay ở Việt Nam, các nghiên cứu về công nghệ IP phiên bản 6 mới chỉ dừng ở mức đề tài nghiên cứu chứ chưa có được những tiêu chuẩn ngành cụ thể về việc giao tiếp, kết nối và định tuyến trên mạng IP phiên bản 6 Một số sản phẩm thực tế: Trong thời gian vừa qua, nhiều cơ sở nghiên cứu đã cố gắng đưa ra được một số sản phẩm ứng dụng trên mạng IP những số lượng chưa nhiều và khả năng áp dụng còn hạn chế Sản phẩm cung cấp dịch vụ VoIP chưa được phát triển ở Việt Nam

Với hiện trạng như vậy, đề tài “Nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ, dịch vụ

mạng IP tiếp cận công nghệ In-tơ-nét (Internet) thế hệ mới” nhằm đưa ra giải pháp phát

triển mạng Internet ở Việt Nam theo công nghệ IPv6 để hoà nhập với xu thế phát triển mạng Internet trên thế giới Đề tài được chia thành 7 nhánh nghiên cứu chính:

1 Định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông 2 Biên soạn các tiêu chuẩn giao tiếp kết nối trên mạng IP 3 Phát triển hệ thống Gateway, Gatekeeper VoIP và thử nghiệm

4 Quy hoạch phát triển mạng và dịch vụ Internet Việt Nam đáp ứng nhu cầu hiện tại và định hướng phát triển IPv6

5 Đề xuất về tổ chức dịch vụ, chính sách phát triển và quản lí, kinh doanh Internet 6 Xây dựng mạng WAN thử nghiệm trên nền giao thức IP phiên bản 6

7 Triển khai thử nghiệm mạng IPv6 Việt Nam và kết nối với mạng IPv6 quốc tế Kết quả nghiên cứu của các nhánh sẽ được trình bày ở các phần sau

Mục tiêu của đề tài

dụng triển khai trên các mạng sử dụng giao thức IP

Phương pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu lý thuyết

- Khảo sát, đánh giá thực trạng mạng Internet Việt Nam

- Nghiên cứu tìm hiểu các tiêu chuẩn liên quan tới công nghệ IP phiên bản 6

- Căn cứ vào các tiêu chuẩn quốc tế và thực trạng mạng Internet Việt Nam, xây dựng các tiêu chuẩn ngành về giao tiếp và kết nói trên mạng IP phiên bản 6 - Căn cứ vào các kết quả nghiên cứu về công nghệ IP phiên bản 6 ở trong nước và

trên thế giới để xây dựng định hướng phát triển cơ sở hạ tầng và các dịch vụ mới cho mạng Internet Việt Nam Giải pháp công nghệ IP v6 được lựa chọn từ: các dự án thử nghiệm, các nghiên cứu độc lập, các hãng sản xuất thiết bị

- Xây dựng quy trình và phương pháp quy hoạch, thiết kế mạng IPv6 Áp dụng các phương pháp dự báo, tối ưu hoá hiện đại

- Thử nghiệm mạng, dịch vụ IPv6 trên nền thiết bị hiện đại

- Xây dựng quy trình và phương pháp đánh giá chất lượng mạng và dịch vụ theo các khuyến nghị của ITU-T, ETSI và IETF

- Thử nghiệm theo nhiều giai đoạn: từ phòng nghiên cứu tới mạng thực tế

Nhánh 1: Định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông

1 Sản phẩm

Nhánh đề tài này đã có sản phẩm sau:

• Báo cáo định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông (Quyển 1 kèm theo)

• Sách “Công nghệ VOIP”, NXB Bưu Điện

2 Tóm tắt báo cáo

Chương 1 Chương này đề cập đến hiện trạng hạ tầng cơ sở thông tin, bao gồm mạng

Internet và mạng viễn thông của nước ta và thế giới Nhóm thực hiện đề tài đã thực hiện thu thập và xử lý các số liệu thống kê từ nhiều nguồn đáng tin cậy, từ VNNIC đến các tổ chức viễn thông quốc tế và các hãng nghiên cứu thị trường

Chương 2 Nội dung chính của chương này là phân tích động lực thúc đẩy sự phát triển,

các yêu cầu đối với mạng Internet thế hệ mới, xu hướng phát triển công nghệ, các dịch vụ, tổ chức và chính sách quản lý mạng

Chương 3 Trong chương này, các ứng dụng được mô tả qua các chức năng hoạt động

của chúng Các ứng dụng này là nền móng cơ bản mà từ đó, những người phát triển mạng thế hệ sau có thể tạo ra các dịch vụ mới với số lượng gần như không giới hạn Các dịch vụ đa dạng với những đánh giá về khả năng phát triển đã được đưa ra trong chương này Việc đánh giá thị trường được thực hiện chủ yếu thông qua các số liệu phân tích thị trường Bắc Mỹ và Châu Âu

Chương 4 Trong chương này chúng tôi xem xét một số vấn đề liên quan đến định

hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông Chương này bao gồm cả xu hướng phát triển của các công nghệ chuyển mạch, công nghệ truy nhập, công nghệ truyền dẫn và sự hội tụ giữa mạng viễn thông với mạng dữ liệu chuyển mạch gói (mạng IP) Các công nghệ viễn thông thế hệ mới đã và đang khẳng định vị trí của mình, tiến tới mạng viễn thông cung cấp các dịch vụ truyền thống và dịch vụ mới trên nền mạng IP

Chương 5 Chương này đề cập đến định hướng phát triển cơ sở hạ tầng, kế hoạch triển

khai mạng Internet thế hệ mới, ứng dụng IPv6 và lộ trình chuyển đổi mạng NGN cần xem là mục tiêu xây dựng cơ sở hạ tầng viễn thông ở Việt Nam IP sẽ dần dần đóng vai trò chính trong thông tin được truyền trong mạng Tiếp cận mạng thế hệ sau đưa đến những lợi thế cạnh tranh (khả năng mềm dẻo để tạo các dịch vụ mới nhanh chóng bằng cách nhập cập nhật thêm các ứng dụng, sự tối ưu hoá chu kỳ sống của thiết bị, ) Tuy nhiên, hình ảnh của NGN mới được các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế như ETSI dựng nên

các phiên bản trên Chúng ta đều hiểu rằng, sẽ rất khó để chỉ ra con đường tối ưu, nếu như không biết là định đi tới đâu!

Lộ trình chuyển đổi mạng cần được đưa ra từ ngay bây giờ, tuy nhiên cũng cần phải sửa đổi trong 5 đến 10 năm tiếp, tuỳ thuộc sự phát triển của cơ sở hạ tầng cũng như nhu cầu dịch vụ của khách hàng Sau khi đã xác định giải pháp phát triển mạng viễn thông cũng như mạng mục tiêu cần tiến tới, chúng ta có thể vạch ra quá trình chuyển đổi mạng gồm 3 giai đoạn Sau đây là các bước đi trong quá trình chuyển đổi mạng

Bước 1: Triển khai thử nghiệm, tăng hiệu quả khai thác mạng hiện thời

Đối tượng là: khu dân cư, doanh nghiệp, cơ quan nhà nước, trường đại học, viện nghiên cứu Mục tiêu thử nghiệm nhằm đánh giá khả năng của công nghệ, khả năng kết nối với mạng hiện thời, khả năng duy trì dịch vụ hiện có, điều tra nhu cầu khách hàng đối với dịch vụ mới, đánh giá năng lực thiết bị, v.v Trong giai đoạn này cần giảm tối đa chi phí vận hành và khai thác mạng PSTN Tối đa hiệu quả sử dụng mạng PSTN Phát triển các dịch vụ gia tăng trên nền hạ tầng viễn thông hiện thời

Dịch vụ

− Triển khai dịch vụ VoIP trên diện rộng

− Duy trì lưu lượng thoại trên mạng PSTN hiện thời

− Truy nhập Internet vẫn được thực hiện trên hạ tầng cũ

Mạng truy nhập

− Triển khai thử nghiệm các công nghệ truy nhập băng rộng như xDSL cho các dịch

vụ thoại, số liệu, video

Mạng chuyển mạch/định tuyến

− Mạng IP của VDC vẫn duy trì công nghệ cũ Tránh đầu tư các nút Router không có khả năng kết nối với nút chuyển mạch đa dịch vụ trong tương lai

− Thử nghiệm công nghệ IPv.6

− Thử nghiệm mạng truyền số liệu tốc độ cao trên nền công nghệ IP/MPLS − Thử nghiệm mạng định tuyến IP qua DWDM

Mạng truyền dẫn liên tỉnh, nội hạt

- Duy trì mạng SDH

- Thử nghiệm mạng truyền dẫn DWDM

Bước 2: Triển khai mạng trục đa dịch vụ băng rộng

Mục tiêu của bước này nhằm thiết lập hạ tầng mạng trục băng rộng trên công nghệ IP và MPLS

Dịch vụ

− Duy trì lưu lượng thoại trên mạng PSTN hiện thời

− Triển khai các dịch vụ tích hợp: thoại, số liệu và Video

Mạng truy nhập

− Chuyển đổi đầu cuối sang tuy nhập băng rộng − Thử nghiệm mạng di động thế hệ sau

Mạng chuyển mạch/định tuyến − Chuyển đổi IPv.4 sang IPv.6

− Triển khai công nghệ IP/MPLS cho mạng chuyển mạch băng rộng liên tỉnh Lưu ý không chuyển lưu lượng thoại đường dài từ mạng PSTN sang

− Triển khai mạng định tuyến IP qua DWDM

− Chuyển toàn bộ lưu lượng IP hiện thời của các ISP sang mạng trục đa dịch vụ băng rộng

− Duy trì lưu lượng PSTN của khách hàng cũ trên cơ sở hạ tầng hiện thời Đưa lưu lượng thoại / số liệu/ Video với công nghệ truy nhập mới sang mạng trục mới Kết nối mạng VoIP vào mạng chuyển mạch đa dịch vụ mới

Mạng truyền dẫn liên tỉnh, nội hạt

- Duy trì mạng SDH

- Triển khai công nghệ DWDM lên mạnh truyền dẫn trục

Bước 3: Hoàn thiện hạ tầng viễn thông với công nghệ gói

Mạng truy nhập

− Triển khai các công nghệ tuy nhập băng rộng

− Triển khai dịch vụ di động băng rộng (có thể là 3G hoặc 4G)

− Chuyển đổi toàn bộ lưu lượng mạng PSTN sang nền mạng viễn thông hướng tới IP

Mạng chuyến mạch/định tuyến

- Thực hiện chuyển đổi lưu lượng PSTN sang nền mạng gói - Chuyển đổi IPv.4 sang IPv.6

Mạng truyền dẫn liên tỉnh, nội hạt

- Triển khai công nghệ DWDM lên mạnh truyền dẫn trục, mạng nội hạt - Thử nghiệm hệ thống chuyển mạch/định tuyến quang

Nhánh 2: Biên soạn các tiêu chuẩn giao tiếp kết nối trên mạng IP

1 Sản phẩm

Nhánh đề tài này đã có sản phẩm sau:

Tiêu chuẩn giao tiếp IP phiên bản 6 (Quyển 2A kèm theo)

Tiêu chuẩn kết nối cho IPv6 trên các mạng vật lý ATM, Ethernet, Token Ring, FDDI (Quyển 2B kèm theo)

2 Tóm tắt tiêu chuẩn giao tiếp IPv6

Nội dung chính của báo cáo

+ Định dạng mào đầu IPv6 + Mào đầu mở rộng của IPv6 + Kích thước gói tin

+ Trường Flow Label + Trường Traffic Class + Giao thức lớp trên + Vấn đề an toàn

Trong quá trình nghiên cứu triển khai mạng IP phiên bản 6, chúng tôi cho rằng cần phải đưa ra các chỉ tiêu ký thuật liên quan đến giao thức IP phiên bản 6 làm nền tảng cho việc triển khai các ứng dung, giao thức khác liên quan Đồng thời chỉ tiêu kỹ thuật cho việc truyền tải các gói tin IP phiên bản 6 trên các môi trường mạng khác nhau cũng cần phải được qui định rõ Tuy nhiên trong tài liệu này chúng tôi biên soạn chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức IP phiên bản 6, còn chỉ tiêu kỹ thuật cho việc truyền tải các gói tin IP phiên bản 6 trên các môi trường mạng khác nhau được qui định trong tài liệu khác

Đánh giá kết quả thu được

Tài liệu này được biên soạn trên cơ sở tài liệu mới nhất của IETF cho đến thời điểm biên soạn tài liệu này Tài liệu này được biên soạn theo hình thức tuân thủ hoàn toàn phiên bản RFC 2460, tháng 10 năm 1998 Tuy nhiên khi có các phiên bản mới hơn do IETF ban hành thì cần biên soạn bổ sung để cập nhật tài liệu này

Kết luận và khuyến nghị

Nội dung của tài liệu quy định rõ chi tiêu kỹ thuật của mào đầu IPv6 cơ bản và định nghĩa khởi đầu về các mào đầu và chọn lựa mở rộng của IPv6 Tài liệu cũng thảo luận các vấn đề về kích thước gói dữ liệu, ngữ nghĩa của các nhãn luồng và các lớp lưu lượng, các ảnh hưởng của IPv6 lên các giao thức lớp trên

Khả năng và phạm vi ứng dụng của đề tài

Tài liệu về chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức IPv6 được xây dựng nhằm mục tiêu trợ giúp những nhà khai thác, các nhà đầu tư, các cán bộ kỹ thuật những chỉ tiêu kỹ thuật trong việc triển khai mạng IPv6 Tài liệu cũng có thể dùng cho những người sử dụng khi cần tra cứu các thông tin cần thiết liên quan đến giao thức IPv6

3 Tóm tắt tiêu chuẩn kết nối cho IPv6

Nội dung chính của báo cáo

Truyền tải gói tin IPv6 trên FDDI Truyền tải gói tin IPv6 trên Token ring Truyền tải gói tin IPv6 trên Ethernet Truyền tải gói tin IPv6 trên Frame Relay Truyền tải gói tin IPv6 trên ATM

Đối tượng nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu về giao thức IP phiên bản 6, có rất nhiều vấn đề nghiên cứu đã được đặt ra Việc nghiên cứu được phân ra thành một số hướng nghiên cứu chính như sau:

• Chỉ tiêu kỹ thuật cho giao thức IP phiên bản 6 • Vấn đề đánh địa chỉ

• Vấn đề an toàn

• Vấn đề truyền tải gói tin IP qua các môi trường mạng • Các vấn đề tên miền

• Multicast, QoS, định tuyến

• Khám phá MTU đường truyền, láng giềng • Quản lý mạng…

Phương pháp nghiên cứu

Tài liệu này được biên soạn theo hình thức tuân thủ hoàn toàn phiên bản RFC 2492, tháng 01 năm 1999, RFC 2590, tháng 05 năm 1999, RFC 2464, tháng 12 năm 1998, RFC 2467, tháng 10 năm 1998, RFC 2472, tháng 10 năm 1998, RFC 2470, tháng 10 năm 1998 Tuy nhiên khi có các phiên bản mới hơn do IETF ban hành thì cần biên soạn bổ sung để cập nhật tài liệu này

Đánh giá kết quả thu được

Tài liệu này được biên soạn trên cơ sở tài liệu mới nhất của IETF cho đến thời điểm biên soạn tài liệu này Tài liệu này được biên soạn theo hình thức tuân thủ hoàn toàn phiên bản RFC 2492, tháng 01 năm 1999, RFC 2590, tháng 05 năm 1999, RFC 2464, tháng 12 năm 1998, RFC 2467, tháng 10 năm 1998, RFC 2472, tháng 10 năm 1998, RFC 2470,

tháng 10 năm 1998 Tuy nhiên khi có các phiên bản mới hơn do IETF ban hành thì cần biên soạn bổ sung để cập nhật tài liệu này

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu này quy định rõ khuôn dạng khung để truyền tải các gói tin IPv6 qua các môi

trường mạng khác nhau, phương pháp thiết lập các địa chỉ nội bộ kết nối trong các kết

nối trên một số môi trường mạng khác nhau: PPP, FDDI, Token Ring, Ethernet, Frame Relay, ATM

Tài liệu này để trợ giúp những nhà khai thác, các nhà đầu tư, các cán bộ kỹ thuật những chỉ tiêu kỹ thuật trong việc triển khai mạng IPv6 Tài liệu cũng có thể dùng cho những người sử dụng khi cần tra cứu các thông tin cần thiết liên quan đến giao thức IP phiên bản 6 trên một số môi trường mạng

Khả năng và phạm vi ứng dụng của đề tài

Tài liệu về chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức IPv6 được xây dựng nhằm mục tiêu trợ giúp những nhà khai thác, các nhà đầu tư, các cán bộ kỹ thuật những chỉ tiêu kỹ thuật trong việc triển khai mạng IPv6 Tài liệu cũng có thể dùng cho những người sử dụng khi cần tra cứu các thông tin cần thiết liên quan đến giao thức IPv6 trên các môi trường mạng khác nhau

Nhánh 3: Phát triển hệ thống Gateway, Gatekeeper VoIP và thử nghiệm

• Tài liệu giảng dạy

o Công nghệ IP và ứng dụng trên mạng viễn thông Việt nam o Đo kiểm dịch vụ VOIP

• Bài báo khoa học: 4

2 Hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP

Để triển khai dịch vụ thoại IP, một nhà cung cấp dịch vụ không cần phải đầu tư nhiều về cơ sở hạ tầng vì dịch vụ này vẫn tận dụng nền cơ sở hạ tầng của mạng thoại truyền thống và hệ thống kênh truyền dẫn có sẵn Chính vì lý do không yêu cầu đầu tư lớn về cơ sở hạ tầng, hàng loạt nhà cung cấp dịch vụ thoại IP đã tham gia vào thị trường viễn thông, đem lại cho thị trường này sức cạnh tranh và cho phép người sử dụng lựa chọn những dịch vụ nào phù hợp và tiện lợi nhất Một số nhà cung cấp dịch vụ thoại IP (ITSP- Internet Telephony Service Provider) phổ biến là VDC, VieTel, SPT, ETC, FPT v.v

Tuy nhiên, có một thực tế là hiện nay tất cả các nhà cung cấp dịch vụ thoại IP hiện đều

sử dụng giải pháp và thiết bị của các nhà sản xuất nước ngoài Việc sử dụng các thiết bị đã được khẳng định của các nhà sản xuất tên tuổi, tuy một mặt cho phép nhà cung cấp dịch vụ yên tâm về chất lượng dịch vụ, khả năng hoạt động và đội ngũ hỗ trợ về kỹ thuât, nhưng mặt khác cũng có một số hạn chế:

- Các sản phẩm của các nhà sản xuất nước ngoài luôn có giá thành cao;

- Các sản phẩm này đã được cứng hoá, khó có khả năng sửa đổi để phù hợp với những thay đổi của hệ thống chính sách, tiêu chuẩn viễn thông trong nước

Nhánh số 3 của đề tài KC01.02 với các sản phẩm hệ thống Gateway VoIP VIPGate02 và Gatekeeper VIPKeeper nhằm giải quyết các hạn chế trên

Trước khi đưa những kết quả nghiên cứu áp dụng vào thực tế, nhóm đề tài cần thực hiện những kiểm định, đánh giá và thử nghiệm trên mạng lưới, từ đó so sánh về tính năng hoạt động, độ tin cậy, chất lượng dịch vụ vv của hệ thống đã phát triển với các hệ thống sẵn có của nước ngoài

3 Thử nghiệm hệ thống VIPGate 02 và VIPKeeper

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm

Nhóm đề tài đã tiến hành thử nghiệm hoạt động của hệ thống trong quy mô phòng thí nghiệm nhằm phát hiện ra những lỗi có thể phát sinh trong quá trình triển khai và tìm cách khắc phục những lỗi này nếu có thể

Mô hình 1: Giữa hai hệ thống Gateway VoIP mà nhóm đề tài tự phát triển để kiểm tra

khả năng hoạt động giữa chúng

Mô hình 2: Giữa một hệ thống Gateway VoIP của nhóm đề tài và một Gateway VoIP do

một nhà cung cấp khác phát triển (ví dụ Gateway VoIP của hãng Telogy)

Trong cả hai mô hình này các Gateway đều được kết nối với nhau bởi mạng Ethernet trong phòng thí nghiệm, VIPGate nối với tổng đài qua giao diện E1 còn Telogy Gateway là các đường CO

Thử nghiệm kết nối qua mạng public Internet

Một trong những mục đích chính của quá trình thử nghiệm sản phẩm đề tài là kiểm định khả năng hoạt động của hệ thống Gateway và Gatekeeper, từ đó đưa ra những so sánh, đánh giá với những hệ thống sẵn có trên thị trường Để có thể có được những so sánh đánh giá như vậy, chúng ta cần thử nghiệm hệ thống trên những loại hình dịch vụ tương đương với các dịch vụ đã được triển khai Một trong những loại hình dịch vụ thoại IP mới được triển khai tại Việt Nam trong thời gian gần đây là dịch vụ VoIP qua Internet, ví dụ như dịch vụ Fonevnn và Net2phone v.v Để đánh giá khả năng của hệ thống Gateway và Gatekeeper VoIP trong việc hỗ trợ loại hình dịch vụ này, nhóm đề tài đã lên kế hoạch thử nghiệm mô hình cung cấp cuộc gọi VoIP qua mạng Internet công cộng sử dụng kết nối Internet tới một nhà cung cấp dịch vụ ISP là công ty NetNam trực thuộc Viện Công nghệ thông tin, Viện Khoa học Việt Nam

Trong mô hình thử nghiệm, nhóm đề tài đã cung cấp dịch vụ tại hai điểm là công ty Netnam và Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện Hai điểm cung cấp này được kết nối với nhau thông qua mạng Internet công cộng

Các thiết bị mà nhóm đề tài đưa vào mô hình thử nghiệm gồm có: o Tại Netnam: Gateway VoIP (Telogy Gateway) và các IP Phone

o Tại Viện KHKT Bưu Điện: VIPGate, VIPKeeper, MonitorStation, Analog phone và tổng tài EWSD

Thử nghiệm thực tế với kết nối liên tỉnh

Nhằm kiểm tra khả hoạt động của hệ thống và so sánh với các hệ thống đang được triển khai trên thị trường như dịch vụ điện thoại đường dài gọi 171 của VDC, dịch vụ 178 của Viettel, nhóm đề tài cũng đã tiến hành thử nghiệm trên thực tế với kết nối liên tỉnh Trong mô hình này, ba điểm cung cấp dịch vụ là: Công ty Điện toán và Truyền số liệu VDC, Bưu Điện Hải Phòng và Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện (xem Hình 1) với mã số truy nhập là 170 Kết nối giữa các điểm cung cấp dịch vụ này là các kênh dùng riêng Các thiết bị mà nhóm đề tài đưa vào mô hình thử nghiệm:

o Tại Công ty Điện toán và Truyền số liệu VDC (75 Đinh Tiên Hoàng): Gateway VoIP, Gatekeeper, MonitorServer và Router

o Tại Bưu Điện Hải Phòng (số 4 Lạch Tray): Gateway VoIP, MonitorServer, Router, IP-PBX và các IP-Phone

o Tại Viện Khoa học Kỹ Thuật Bưu điện (122 Hoàng Quốc Việt): Gateway VoIP, MonitorServer và Router, IP-PBX

4 Đánh giá kết quả thử nghiệm

So sánh kết quả thử nghiệm với các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ

Trong quá trình thử nghiệm hệ thống trên mạng lưới với cấu hình mạng thực (cấu hình mạng VoIP 1717 đang triển khai của VDC, xem Hình 1), nhóm đề tài đã thực hiện đánh giá, thống kế và phân tích các số liệu đo kiểm hệ thống, sau đó so sánh với các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ tương ứng được đề cập trong các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế Từ kết quả thử nghiệm, ta có thể thấy là so với chỉ tiêu trong Dự thảo “Chất lượng dịch vụ VoIP” của Bộ Bưu chính Viễn thông, hệ thống VoIP- kết quả đề tài -hoàn toàn thoả mãn yêu cầu về tỷ lệ cuộc gọi thiết lập thành công (100%)

Tương tự như tham số "Tỷ lệ cuộc gọi thiết lập thành công", kết quả thử nghiệm cũng cho thấy rằng hệ thống VoIP- kết quả đề tài hoàn toàn đáp ứng chỉ tiêu đặt ra của tham số "trễ sau quay số" trong Dự thảo “Chất lượng dịch vụ VoIP” Cần lưu ý là theo tiêu chuẩn ngành về chất lượng mạng viễn thông, thời gian cần thiết để thiết lập cuộc gọi trên mạng chuyển mạch kênh đã là (<5s) Vì vậy, khi thêm cả thời gian thiết lập cuộc gọi trên mạng IP, chúng ta khó có thể đáp ứng được yêu cầu về thời gian thiết lập cuộc gọi của ETSI (<5s) Một giải pháp cho vấn đề này là chúng ta cần sử dụng giao thức báo hiệu số 7 cho kết nối trên mạng chuyển mạch kênh, bởi thông thường giao thức này cho phép rút ngắn đáng kể thời gian thiết lập cuộc gọi trên mạng PSTN

Một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ VoIP là trễ đầu cuối Để có thể duy trì những phiên hội thoại thông thường trên mạng IP, giá trị trễ đầu cuối phải thấp hơn ngưỡng cho phép và phải tương đối ổn định Cần chú ý là theo Dự thảo “Chất lượng dịch vụ VoIP”, giá trị trễ đầu cuối mà ta cần quan tâm thực chất chỉ là

trễ giữa hai đầu cuối IP, lý do là trễ trên mạng PSTN thường có giá trị tương đối nhỏ Vì vậy giá trị trễ mô tả ở hình trên thực chất chỉ là trễ giữa hai đầu cuối IP Vì vậy dù trễ đầu cuối có giá trị cận dưới thực sự nhỏ (8.1ms khi sử dụng chuẩn nén G.711), chúng ta cũng không thể đảm bảo rằng chất lượng đàm thoại sẽ thực sự tốt nếu trễ trên mạng PSTN lớn hơn mức cho phép Tuy nhiên, vì trễ trên mạng PSTN được gây ra đơn thuần bởi cơ sở hạ tầng mạng viễn thông, chúng ta không thể căn cứ vào nó để đánh giá hoạt động của hệ thống VoIP

Ngoài ra, theo một số nghiên cứu, chúng ta có thể có một số nhận xét như sau về ảnh hưởng của trễ đầu cuối tới chất lượng thoại :

• Tại phía đầu cuối, đặc biệt là tại mạch chuyển đổi 2-4 dây luôn có tín hiệu vọng Tuy nhiên, người dùng chỉ nghe thấy tiếng vọng khi nó đến tai người nghe sau một thời gian trễ nhất định

• Người dùng không cảm nhận được những giá trị trễ rất nhỏ (10-15ms), vì vậy không cần phải thực hiện các phương pháp khử vọng

• Nếu trễ nằm trong khoảng dưới 150ms, chúng ta cần các biện pháp khử vọng để đảm bảo chất lượng đàm thoại Nếu đã khử vọng thì người dùng sẽ không cảm thấy sự khác biệt trong đàm thoại

• Nếu trễ nằm trong khoảng 200-400 ms, người dùng vẫn có thể đảm thoại nhưng việc đàm thoại sẽ bị ảnh hưởng

• Nếu trễ lớn hơn 400ms, chất lượng đàm thoại sẽ thực sự bị ảnh hưởng

Tham số chất lượng đàm thoại là tham số phản ánh rõ nhất ảnh hưởng của chất lượng dịch vụ VoIP tới người sử dụng Có thể thấy là hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP-kết quả đề tài có khả năng đáp ứng tốt không chỉ những chỉ tiêu của Dự thảo “Chất lượng dịch vụ VoIP”, mà cả chỉ tiêu chất lượng dịch vụ của ETSI Cụ thể là chất lượng đàm thoại luôn ở mức tốt nhất (Best) đối với chuẩn mã hoá G.711 và ở cận dưới mức hài lòng- cận trên mức chấp nhận được đối với chuẩn nén G.7231 Tuy nhiên cần chú ý là do nhóm đề tài sử dụng phương pháp đánh giá chất lượng đàm thoại dựa trên các tham số truyền dẫn như tỷ lệ mất gói, jitter, trễ đầu cuối vv Nên kết quả thu được có thể không phản ánh được toàn diện các yếu tố chất lượng đàm thoại như độ méo tiếng, độ vọng

Từ những biểu đồ so sánh ở trên, ta có thể thấy rằng giá trị trễ đầu cuối có những khác biệt rất lớn đối với các chuẩn mã hoá và nén Nếu chúng ta sử dụng chuẩn nén tốc độ càng thấp, đồng nghĩa với việc càng tiết kiệm băng thông, thì giá trị trễ sẽ càng cao Đối với môi trường cung cấp dịch vụ thoại IP đường dài, có lẽ chuẩn nén thích hợp nhất sẽ là G.729 với khả năng tiết kiệm băng thông đáng kể (8kbps) và giá trị trễ đầu cuối chấp nhận được (75.6ms)

Bay NetworksBay Networks

Bay Networks

Hình 1 Mô hình thử nghiệm sản phẩm VIPGate 02, VIPKeeper với kết nối liên tỉnh