Công nghệ VoIP trên Nền tảng Internet
MỤC LỤC
Công nghệ IP
Bởi vỡ tại thời điểm đưa ra giao thức IP, những nhà thiết kế và quy hoạch mạng đã cho rằng con số 4 tỷ nút mạng (các địa chỉ IP của máy tính) có thể cùng trao đổi thông tin với nhau là quá đủ cho mạng truyền thông cho dù có phân các nút mạng trên thành các lớp A, B, C đi chăng nữa. Người dùng sẽ dễ dàng kết nối vào mạng mà không cần thực hiện một loạt các thủ tục quay số đăng nhập phức tạp như ngày nay nữa và họ có thể truy nhập vào bất cứ side nào hay môt ứng dụng nào trên mạng mà không phải quan tâm đến những vấn đề như biến đổi thông lượng mạng dẫn đến mất kết nối.
Các dịch vụ của Internet 1. Thư điện tử (E-mail)
Đến nay hệ thông mạng IP đã trở nên phổ biến trên toàn quốc tuy nhiên khả năng đáp ứng về chất lượng cũng như dải thông vẫn còn hạn chế (Hầu hết là 10Mbps cho mạng LAN và 2Mbps cho mạng WAN back bone). Vì một Router tại một cổng truy nhập quốc tế có thể là không đủ cho nhu cầu thuê bao cả nước, các nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng nhiều Domain router, nếu một trong các router này bị quá tải, công việc của nó có thể sẽ được chia sẻ trong một router khác còn rỗi.
Mạng điện thoại công cộng trên mạng Viễn thông Việt Nam
Nút mạng cấp 4: Là nút mạng nội hạt, bao gồm các hệ thống tổng đài nội hạt (Local Exchange) và hệ thống đấu nối các tổng đài nội hạt với các tổng đài Tandem, và các tổng đài nội hạt với các tổng đài nhánh (tông đài vệ tinh và các tổng đài độc lập dung lượng nhỏ, còn gọi là tổng đài thuê bao). Voice over IP (VoIP) là sự phân bố thời gian thực của tín hiệu thoại (và có thể là các kiểu số liệu của các thiết bị multimedia khác) giữa hai hoặc nhiều bên tham gia qua mạng dùng giao thức Internet và trao đổi thông tin yêu cầu để điều khiển sự phân phối này.
Sự khác nhau giữa VoIP và mạng chuyển mạch điện thoại công cộng chung (GSTN)
Trong Internet các giao thức RSVP (giao thức thiết lập tài nguyên dự trữ) dùng để giữ trước tài nguyên,các giao thức này là độc lập ứng dụng, sự giữ trước có thẻ xảy ra trước hoặc sau khi bắt đầu của đóng số liệu thức tế. Điều này tạo ra một số đặc trưng nào đó (như sự chuyển dịch các số) là không sẵn sàng đối với đầu cuối người dùng, hoặc dẫn đến phân lớp đầu cuối người dùng như là “mạng”, với các ứng dụng an toàn mở rộng trong quá trình truy nhập đến cơ sở dữ liệu và tài nguyên mạng.
Các đặc trưng của VoIP
Nhận diện người sử dụng: Các dịch vụ điện thoại truyền thông đơn giản và ISDN đưa ra nhận diện người gọi chỉ ra một số (rất hiếm khi là tên) của người gọi, những trong khi cầu nối hội thoại nhiều bên, không xác định được ai đang nói. Đa phương tiện (multimedia): Tăng thêm các phương tiện truyền thông phụ trợ như video, whiteboards chia sẻ, hoặc các ứng dụng chia sẻ là dễ hơn nhiều trong môi trường Internet so với mạng điện thoại truyền thông đơn giản và ISDN.
Kiến trúc của họ giao thức H.323
H.323 còn bao gồm cả chức năng điều khiển cuộc gọi, quản lý thông tin đa phương tiện và quản lý băng thông đồng thời còn cung cấp giao diện giữa mạng LAN và các mạng khác. Khuyến nghị này bao gồm giao thức RIP/RTCP (giao thức vận chuyển thời gian đọc/giao thức điều khiển vận chuyển thời gian đọc) và các thủ tục điều khiển cuộc gọi Q.931.
Các phần tử của mạng VOIP
- Đảm bảo sự hoạt động qua lại (Interoperability): Giúp cho người sử dụng không phải quan tâm đến tính tương thích của thiết bị. Để đảm bảo bên thu giải mã đúng tín hiệu media H.323 cung cấp một cơ cấu cho phép bên thu báo cho bên phát các kiểu mã hoá, nén tín hiêuh mà nó hỗ trợ.
Gateway-Gatekeeper và các giao diện chuẩn trong mô hình H.323
+ Xác định các thông số kỹ thuật được sử dụng của luồng dữ liệu truyền qua Media Gateway khi thiết lập một kết nối và sau đó là trong suốt khoảng thời gian kết nối đó tồn tại. + Yêu cầu chèn các âm và thông báo vào luồng dữ liệu theo yêu cầu trự tiếp của Media Gateway Controller hoặc bởi chỉ thị chèn các âm hoặc thông báo bắt đầu và kết thúc khi phát hiện một số sự cố trong bản thân Media Gateway.
Chức năng các phần tử trong VoIP
Chức năng chuyển đổi kênh thông tin giữa mạng IP và Switched Circuit Network, thu thập thông tin về lưu lượng gói và chất lượng kênh đối với mỗi cuộc gọi để sử dụng trong việc báo cáo chi tiết và điều khiển cuộc gọi. + Các bộ CODEC (Audio và Video): Bộ CODEC thoại đảm nhận chức năng mă hoá và giải mã tín hiệu thoại, chức năng mã hoá và giải mã dòng thoại PCM 64Kbps luật Avà luật à là bắt buộc (giao thức G.711), ngoài ra bộ CODEC có thể thêm các chức năng mã hoá và giải mã theo các kiểu như : G729, G.729A, G.723… Đối với bộ CODEC Video: đây là thành phần tuỳ chọn, nó cung cấp cho thiết bị đầu cuối khả năng truyền nhận tín hiệu Video.
Cấu trúc kết nối
MCU hỗ trợ việc thực hiện các cuộc đàm thoại hội nghị giữa nhiều thiết bị đầu cuối.Trong chuẩn H.323, MCU bắt buộc phải có bộ điều khiển đa điểm (multipoint Controller) và có hoặc không có một vài Multipion Processor (MP). Trong trường hợp kết nối có liên quan đến hai mạng LAN mà các Gatekeeper của chúng không có kênh báo hiệu nối trực tiếp với nhau ( Hình 2) thì để thực hiện cuộc gọi chúng phải thông qua một hay nhiều Gatekeeper khác đóng vai trò làm cầu nối.
Hoạt động của VoIP
+ Trong trường hợp điểm cuối bị gọi nhận được thông điệp ART (loại bỏ) từ gatekeepr thì nó trả lại thông điệp Release Complete (sự trả lại), nếu không thì nó trả lời lại bằng thông điệp Connect (nối, đóng) mang địa chỉ của kênh điều khiển H.245. Trong khi người dùng trao đổi thông tin với nhau, các dịch vụ giám sát chất lượng hoạt động, thay đổi thông lượng cuộc gọi, điều khiển thông lượng đường truyền, thông báo trạng thái, các dịch vụ bổ trợ khác được tiến hành một hành một đồng thời.
Các ưu, nhược điểm của VoIP 1 Các ưu điểm của VoIP
Nếu dịch vụ điện thoại IP được triển khai thì chi phí cho một cuộc gọi đường dài chỉ tương đương với chi phí truy nhập Internet do tín hiệu thoại được truyền tải trong mạng IP có khả năng sử dụng kênh hiệu quả cao, đồng thời kỹ thuật nén thoại tiên tiến giảm tốc độ bít từ 64kbps xuống dưới 8kbps trong khi đó đối với một cuộc gọi thông thường qua mạng PSTN, sẽ có một kênh 6kbps được duy trì suốt từ đầu cuối này tới đầu cuối kia thông qua một hệ thống các tổng đài. Hạn chế về chất lượng dịch vụ có nguyên nhân không phải do công nghệ VoIP mà do chính sách về chất lượng được thiết lập trước đó trên mạng Internet: dịch vụ chỉ được cung cấp với chất lượng “tốt nhất có thể” (best-effort) và do đó không đảm bảo hoàn toàn yêu cầu trong truyền tín hiệu thoại.
Khái niệm
Từ đó yêu cầu phải xây dựng các khái niệm và định nghĩa một cách phù hợp, mở rộng phạm vi ứng dụng của các tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ, chất lượng mạng, về độ tin cậy và ổn định cùng với công tác lập kế hoạch, cung cấp và khai thác mạng viễn thông. Một điều hiển nhiên là một dịch vụ được sử dụng chỉ khi nó được cung cấp (phát hành) và người ta mong muốn nhà cung cấp dịch vụ có sự hiểu biết cụ thể về chất lượng của các dịch vụ mà họ phát hành.Theo quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, khái niệm chất lượng mạng là một chuỗi tham số mạng có thể đạt mức độ hài lòng của người sử dụng về chất lượng dịch vụ.
Định nghĩa QoS và NP 1 Chất lượng dịch vụ (QoS)
- Hỗ trợ dịch vụ: là khả năng của nhà cung cấp dịch vụ trong việc giúp đỡ khách hàng để đạt được mức độ tiện dụng của dịch vụ và dễ dàng của người sử dụng, bao gồm các đặc tính về thiết bị đầu cuối, các âm hiệu và tin báo dễ hiểu. - Khả năng dịch vụ: Là khả năng dịch vụ đạt được khi người sử dụng yêu cầu và tiếp tục được cung cấp mà không có sự suy giảm quá mức trong khoảng thời gian sử dụng (trong những thay đổi xác định và các điều kiện khác nhau).
Chất lượng mạng dịch vụ IP và đánh giá chất lượng dịch vụ thoại IP Chất lượng dịch vụ là hiệu quả tổng hợp của hoạt động cung cấp dịch vụ,
Do các mạng máy tính được kết nối với nhau qua mạng công cộng tạo thành mạng Internet, các ứng dụng chịu ảnh hưởng của độ trễ phải chia sẻ đường truyền và dải thông, việc đảm bảo chất lượng trên mạng dựa trên quản lý lưu lượng mạng máy tính là không đủ và vì thế các giao thức quản lý chất lượng dịch vụ được xây dựng và áp dụng. + Chất lượng thoại nói chung được thể hiện chủ yếu qua hai yếu tố: thời gian trễ giữa hai đầu cuối, là yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trao đổi thông tin trong cuộc nói chuyện (tín hiệu thoại được phát đi theo cả hai hướng, và chất lượng tín hiệu thoại giữa hai đầu cuối, tức là chất lượng của tín hiệu thoại được sử dụng nghe được trong trường hợp tín hiệu chỉ phát đi theo một hướng.
Phương pháp xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng dịch vụ
Các chỉ tiêu đưa ra cần tuân theo các nguyên tắc thống kê, với khoảng thời gian đủ dài cho phép loại bỏ các thông tin nhất thời hay các yếu tố bất thường, số lượng người cung cấp thông tin đủ lớn và vùng thăm dò đủ lớn cho phép loại bỏ các ý kiến đánh giá định tính của một người hay một nhóm người. - Theo dừi bỏn nhõn cụng là theo dừi cỏc cuộc gọi bằng cỏch sử dụng cỏc thiết bị mỏy múc ghi lại cỏc thụng tin cần theo dừi, nhõn cụng sử dụng ở đõy chủ yếu với nhiệm vụ thiết lập và thay đổi cỏc ngưỡng theo dừi cho thiết bị tự động.
Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng dịch vụ thoại IP
+ Thời gian chờ tín hiệu mời quay số: là thời gian được tính từ lúc người sử dụng nhấc máy tới khi nhận được tín hiệu phản hồi tương ứng của điểm cung cấp dịch vụ ( chỉ xét trường hợp thiết lập cuộc gọi thành công). + Thời gian trễ sau quay số: thời gian trễ sau quay số được tính từ lúc người sử dụng kết thúc quay số tới khi nhận được tín hiệu phản hồi ứng của điểm cung cấp dịch vụ.
Các tham số kỹ thuật đảm bảo chất lượng số xác định chất lượng dịch vụ TIPHON-ETSI
Chỉ số R là chỉ số đánh giá tổng hợp tính toán dựa trên tỷ lệ (tín hiệu/. nhiễu), các hệ số suy giảm chất lượng của tín hiệu tiếng nói khi truyền tương ứng với thiết bị số trên mạng. Tuy nhiên sử dụng con người để đánh giá trực tiếp sẽ rất phức tạp do đó người ta sử dụng đánh giá bằng máy cũng có thể cảm nhận được chất lượng tương tự nhờ kỹ thuật lập trình.
Các tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ thoại IP
- Khoảng thời gian chờ tín hiệu mời quay số phụ thuộc vào hệ thống chuyển mạch và kiểu báo hiệu tổng đài tương ứng trong trường hợp khách hàng sử dụng dịch vụ thoại IP thông qua mạng PSTN, thời gian này chính là thời gian chờ tín hiệu mời quay số từ tổng đài PSTN. - Khoảng thời gian trễ sau quay số cũng phụ thuộc vào hệ thống chuyển mạch và kiểu báo hiệu tổng đài tương ứng trong trường hợp khách hàng sử dụng dịch vụ thoại IP qua các thiết bị thoại khác.