8.4.1 Giới thiệu chung
Phần mềm VIPGate được xây dựng dựa trên phần mềm demo Phone IP kèm theo Card Dialogic D/41H.Do đây là card đa dụng thế hệ cũ sử dụng trong Voice Mail không phải là card chuyên dụng cho VoIP nên chúng không được tích hợp chuẩn H.323 vào phần cứng của bảng mạch. Bản thân Card chỉ hỗ trợ nén PCM 64kb (theo luật A hoặc µ)nên không thích hợp với việc truyền tín hiệu thoại trên mạng Internet .Vì vậy phần mềm VIPGate phải thực hiện hầu hết các chức năng của một Gateway VoIP như báo hiệu ,nén ,giải nén và giao tiếp.Các công việc chính của nhóm phát triển phần mềm là : • Viết chương trình xử lí báo hiệu cuộc gọi như chuông ,bận nhấc hạ máy ... • Phát triển bộ nén thoại tốc độ thấp theo chuẩn G.723.1
• phát triển phần truyền số liệu qua TCP/IP. • tích hợp CODEC tốc độ thấp vào VIPGate • phát triển phần xử lý bộ đệm cho 2 kênh thoại • lập giao diện thân thiện
8.4.2 Cấu trúc chương trình
8.4.2.1 Điều khiển xử lý cuộc gọi
Hình Thể hiện cấu trúc phần mềm VIPGate 3.0 . Thông qua API của Dialogic module này thực hiện lệnh lấy các sự kiện của từng kênh thoại trên card D41/H qua đó thiết lập trạng thái và điều khiển thực hiện các hoạt động tương ứng .Các trạng thái chính của kênh như sau:
Đầu tiên kênh ở trạng thái rỗi và đợi tín hiệu chuông .Khi có tín hiệu chuông từ tổng đài cấp đến kênh chuyển sang trạng thái đợi tín hiệu DTMF chứa số máy bị gọi .
Số máy bị gọi nhận được sẽ được truyền sang phía GateWay đối phương , đồng thời cho phép mã hoá tín hiệu thoại trên card theo chuẩn G.711.
Khi nhận được âm báo bận từ tổng đài gửi tới cuộc gọi sẽ được kết thúc.
Hình 8-22Cấu trúc phần mềm VIPGate.
Phạm Việt Dũng lớp DTTH1 K40 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 104
T r u y Ò n d ÷ l i Ö u D ÷ l i Ö u ® i Ò u k h i Ó n T C P D ÷ l i Ö u k i Ó m t r a R T C P -t Ý n h i Ö u t h o ¹ i R T P § i Ò u k h i Ó n ,x ö l ý c u é c g ä i N h Ë n c h u « n g T h u p h ¸ t t Ý n h i Ö u D T M F m · h o ¸ N h Ë n © m b ¸ o b Ë n N Ð n t Ý n h i Ö u th o ¹ i G S M 6 . 1 . 0 L & H C o d e c D S P G ro u p T r u e S p e e c h c o d e c M ¹ n g I P P S T N N h © n t h a m s è K h ë i ® é n g G i a o d i Ö n v í i n g ê i x ö d ô n g T Ý n h i Ö u t h o ¹ i T Ý n h i Ö u ® i Ò u k h i Ó n Cửa sổ hiển thị trạng thái v cà ảnh báo hệ thống Cửa sổ hiển thị Các chức năng điều khiển hệ thống
8.4.2.2 Nén Tín hiệu thoại.
Tín hiệu thoại sau khi được mã hoá G.711 thành luồng tín hiệu 64kbit/s tiếp tục được nén thành luồng tín hiệu thấp hơn. Các chuẩn nén có thể xử dụng là:
• Lernout & Hauspie (L&H) 4.8 kbit/s • GSM 6.10 13kbit/s
• DSP Group True Speech 8 kbit/s • G.723.1 (5.6 hoặc 6.3 kbit/s)
8.4.2.3 Điều khiển truyền dữ liệu trên mạng IP
Có hai phương thức truyền dữ liệu được sử dụng:
Dữ liệu báo hiệu được truyền theo giao thức TCP . Giao thức này bảo đảm truyền đầy đủ , chính xác thông tin sang Gateway đối phương.
Tín hiệu thoại sau khi được mã hoá , nén xuống tốc độ thấp sẽ được truyền trên mạng theo giao thức RTP. Dữ liệu truyền theo giao thức này có độ chính xác không bằng TCP tuy nhiên chiếm thời gian nhỏ đáp ứng được yêu cầu sử lý thời gian thực của tín hiệu thoại. Giao thức RTCP dùng để kiểm tra quá trình chuyển dữ liệu , thống kê số gói đã gửi đi và số gói đã nhận được.
8.4.3 Đặc tính kỹ thuật của VIPGate8.4.3.1 Tính năng và yêu cầu kỹ thuật 8.4.3.1 Tính năng và yêu cầu kỹ thuật
VIPGate làm cầu nối giữa mạng PSTN và mạng Internet ,thực hiện việc chuyển dạng PCM G.711 sang dạng tốc độ thấp và truyền tải qua mạng Internet .
Yêu cầu đối với nền PC Hệ điều hành : Window NT CPU: Pentium 200 MHz (trở lên) RAM :>=32 MB
Modem : >= 33.6 kbps DialogicCard : D21H,D41H. Tính năng của VIPGate
• L&H Codec
• Chuyển đổi địa chỉ E164 sang IP • Dung lương 2-4 kênh thoại
• Hỗ trợ giao thức RTP cho dịch vụ thời gian thực
Phạm Việt Dũng lớp DTTH1 K40 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 105
Cửa sổ hiển thị trạng thái v cà ảnh báo hệ thống Cửa sổ hiển thị trạng thái v à Các chức năng điều khiển hệ thống
Miền ứng dụng
Phù hợp với các ứng dụng: mạng doanh nghiệp ,CallCenter ,viễn thông nông thôn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
8.4.3.2 Giao diện người sử dụng
Thực hiện các chức năng giao tiếp với người sử dụng .Các cửa sổ giao diện cho phép người sử dụng theo dõi trạng thái hoạt động ,thống kê thông tin sử dụng và các cảnh báo lỗi của toàn hệ thống hoặc từng kênh riêng biệt. Thông qua giao diện ,người sử dụng cũng có thể thiết lập cấu hình hoạt động và các tham số cho hệ thống. Giao diện chính của VIPGateway được trình bầy trên hình sau đây:
Hình 8-23Giao diện chính của VIPGate 3.0
Toàn bộ giao diện được chia thành hai phần chính : phần điều khiển và xem trạng thái chung của hệ thống. Phần này gồm các nút điều khiển như “Start” ,”Stop” bắt đầu và kết thúc hoạt động. “Option” mở cửa sổ thiết lập tham số và một cửa sổ hiển thị trạng thái và cảnh báo lỗi.
Phần hiển thị trạng thái của từng kênh .Có tối đa bốn kênh có thể phục vụ .Các kênh đang hoạt động hiển thị nổi màu sáng ,các kênh chưa thiết lập màu tối. Mỗ kênh sẽ có cửa sổ hiển thị trạng thái kênh và thời gian bắt đầu kết thúc cuộc gọi.
Các tham số thiết lập hoạt động của Gateway được chia thành các nhóm sau:
File : Cho phép nạp các tham số cấu hình từ một file hoặc ghi lại các tham số hiện thời lên file
General: Cho phép thiết lập các tham số cấu hình chung của hệ thống : các card D41/H
được cài đặt ,tên card ,các tham số chọn cấu hình hoạt động của Gatnet, thủ tục truyền trên mạng IP và phương pháp nén tín hiệu thoại tốc độ thấp.
Figure 8-1 Cửa sổ hiển thị trạng thái v cà ảnh báo hệ thống Cửa sổ hiển thị trạng thái v à cảnh báo từng kênh Thời gian bắt đầu cuộc gọi Thời gian gọi Các chức năng điều khiển hệ thống
Hình 8-24 Cửa sổ thiết lập tham số
IP-Buffer: Thiết lập độ lớn cho các buffer sử dụng trong chương trình.
Địa chỉ IP trong kết nối Internet của GateWay và GateWay đầu xa. Giá trị cổng Internet được sử dụng để điều khiển ,truyền dữ liệu và độ lớn của mỗi gói dữ liệu truyền trên mạng.
Busy tone: Lưu giữ thông tin tần số , nhịp thời gian của âm báo bận từ tổng đài
PSTN gửi đến .Các thông tin này được sử dụng cho các chức năng bắt âm báo bận.
C h a p t e r 9
CH¦¥NG9 thử nghiệm Dịch vụ thoại Internet
9.1 Cấu hình thử nghiệm
Mô hình mạng thử nghiệm sản phẩm VIPGate được mô tả trong hình 9.1 .Trong quá trình phát triển sản phẩm, mô hình thử nghiệm này cũng được áp dụng nhưng với quy mô nhỏ hơn, ví dụ như các GateWay đều đặt trong cùng một vùng. Khi triển khai thử nghiệm trên quy mô lớn hơn, các GateWay có thể được đặt ở các tỉnh khác nhau ví dụ như một GateWay sẽ được đặt ở Hà Nội và một GateWay khác sẽ được đặt ở thành phố Hồ Chí Minh .Việc thử nghiệm này sẽ cho phép đánh giá năng lực xử lý của VIPGate một cách chính xác và toàn diện hơn.
Hình 9-25Mô hình triển khai thử nghiệm
9.2 Cấu hình đo kiểm
a)Cấu hình đo đặc tính biên độ tần số
M ¹ n g I n t e r n e t T e l e p h o n e T e l e p h o n e M ¹ n g t h o ¹ i n é i h ¹ t M ¹ n g t h o ¹ i n é i h ¹ t V I P G a t e V e r 3 . 0 V I P G a t e V e r 3 . 0
Hình 9-26Cấu hình đo đặc tính biên độ tần số.
b) Cấu hình đo độ trễ của tín hiệu thoại.
Hình 9-27Cấu hình đo độ trễ của tín hiệu thoại.
M ¸ y ® o k ª n h P C M - 4 B 4 B 1 B 3 B 2 T æ n g ® µ i P A B X S I E M E N S G a t e w a y 1 G a t e w a y 2 M ¹ n g I n t e r n e t T e le p h o n e T e le p h o n e 1 1 H é p g i ÷ m ¹ c h 1 1 O s c i l l o s c o p e L e C ro y 9 3 5 0 A T æ n g ® µ i P A B X S IE M E N S G a t e w a y 1 G a t e w a y 2 M ¹ n g I n t e r n e t T e le p h o n e T e le p h o n e 1 7 1 8 1 2 1 3
9.3 Kết quả đánh giá chất lượng dịch vụ.
Việc đánh giá chất lượng được tiến hành trên hệ thống VIPGate với kết nối qua mạng Internet của VDC.Các bài đo bao gồm:
• Đo mức (Level measurement ): khối phát của PCM-4 sẽ phát tín hiệu có mức là :-10 dBm, khối thu đo mức nhận được.Bài đo này cho phép đánh giá tổng quan nhanh chóng điều gí xảy ra với mức tín hiệu khi đi qua hệ thống Tổng đài –Telephony Gateway –Internet –Telephony Gateway –tổng đài. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Đo suy hao tổng thể (Overall loss) trong giải tần 201Hz-3513Hz.Trong phép đo này sử dụng hai luồng tín hiệu giữa khối phát và khối thu analog .Đầu tiên hai khối này được nối với nhau thông qua mạch vòng bên trong và khối phát sẽ phát mức tương đối đến khối thu ,khối thu sẽ đo mức nhận được.Sau đó mạch vòng để hở và bắt đầu đo thông qua đối tượng cần đo ,kết quả đem so sánh với kết quả đầu tiên.Như thế ta sẽ đo được mức suy hao tổng thể qua đối tượng cần đo. • Đo phương sai khuyếch đại (Variation of gain with frequency) trong giải tần
201Hz-3513Hz. Phép đo này cho phép đo sự thay đổi của độ khuyếch đại theo tần số
• Đo thay đổi khuyếch đại theo mức (Variation of gain with level ) .Trong phép đo này ta dùng tần số cố định 1024Hz .Tín hiệu đầu vào thay đổi từ mức –55 dbm đến 3 dBm,bước tăng mức là 2 dBm, và đo độ khuyếch đại.
• Đo méo tổng bao gồm cả méo lượng tử (Total distortion including quantising distortion).Độ méo tín hiệu âm thanh điện thoại có nhiều thành phần khác nhau .Méo lượng tử ,sinh ra bởi phương pháp chuyển đổi giá trị được lấy mẫu của tín hiệu tần số thấp thành tín hiệu mã hoá nhị phân mô phỏng các giá trị biên độ rời rạc và phương pháp chuyển đổi ngược lại. Ngoài ra còn có méo do dữ liệu bị mất khi truyền qua mạng IP và méo do các mạch Analog.
Tất cả các bài đo được thực hiện theo hai phương án sau:
• phương án 1: cả hai Gateway đều được nối vào mạng Internet của VDC tại Hà Nội.
• phương án 2 : một Gateway được nối vào mạng Internet của VDC tại Hà Nội ,Gateway khác được nối vào mạng Internet của VDC tại thành phố Hồ Chí Minh.
Kết quả
Kết quả các bài đo đã được thực hiện tại phòng chuyển mạch viện khoa học kỹ thuật bưu điện (xem phần phụ lục).
Kết quả bài đo suy hao tổng thể (Overall loss) :phụ lục A2; Kết quả bài đo phương sai khuyếch đại:phụ lục A3;
Kết quả bài đo thay đổi khuyếch đại theo mức: phụ lục A4; Kết quả bài đo méo tổng bao gồm cả méo lượng tử : phụ lục A5;
Tài liệu tham khảo:
1. DTS/TIPHON-03001,Using GSM speech codecs within ITU-T Recommendation H.323
2. Dialogic, Dialogic WorldView
3. M.Hopkins,”Internet Telephony”,Analysys Pubilcations;
4. Viện khoa học kỹ thuật bưu điện,”nghiên cứu triển khai thử nghiệm dịch vụ thoại giữa mạng IP và mạng chuyển mạch kênh”,Hà Nội 1999;
5. ITU_T Recommendation H.323 Ver.3 (09/1999) : Packet–based multimedia communications systems