8.4.1 Giới thiệu chung
Phần mềm VIPGate được xõy dựng dựa trờn phần mềm demo Phone IP kốm theo Card Dialogic D/41H.Do đõy là card đa dụng thế hệ cũ sử dụng trong Voice Mail khụng phải là card chuyờn dụng cho VoIP nờn chỳng khụng được tớch hợp chuẩn H.323 vào phần cứng của bảng mạch. Bản thõn Card chỉ hỗ trợ nộn PCM 64kb (theo luật A hoặc à)nờn khụng thớch hợp với việc truyền tớn hiệu thoại trờn mạng Internet .Vỡ vậy phần mềm VIPGate phải thực hiện hầu hết cỏc chức năng của một Gateway VoIP như bỏo hiệu ,nộn ,giải nộn và giao tiếp.Cỏc cụng việc chớnh của nhúm phỏt triển phần mềm là :
• Viết chương trỡnh xử lớ bỏo hiệu cuộc gọi như chuụng ,bận nhấc hạ mỏy ...
• Phỏt triển bộ nộn thoại tốc độ thấp theo chuẩn G.723.1
• phỏt triển phần truyền số liệu qua TCP/IP.
• tớch hợp CODEC tốc độ thấp vào VIPGate
• phỏt triển phần xử lý bộ đệm cho 2 kờnh thoại
• lập giao diện thõn thiện
8.4.2 Cấu trỳc chương trỡnh
8.4.2.1 Điều khiển xử lý cuộc gọi
Hỡnh Thể hiện cấu trỳc phần mềm VIPGate 3.0 . Thụng qua API của Dialogic module này thực hiện lệnh lấy cỏc sự kiện của từng kờnh thoại trờn card D41/H qua đú thiết lập trạng thỏi và điều khiển thực hiện cỏc hoạt động tương ứng .Cỏc trạng thỏi chớnh của kờnh như sau:
Đầu tiờn kờnh ở trạng thỏi rỗi và đợi tớn hiệu chuụng .Khi cú tớn hiệu chuụng từ tổng đài cấp đến kờnh chuyển sang trạng thỏi đợi tớn hiệu DTMF chứa số mỏy bị gọi .
Số mỏy bị gọi nhận được sẽ được truyền sang phớa GateWay đối phương , đồng thời cho phộp mó hoỏ tớn hiệu thoại trờn card theo chuẩn G.711.
Hỡnh 8-22Cấu trỳc phần mềm VIPGate.
8.4.2.2 Nộn Tớn hiệu thoại.
Tớn hiệu thoại sau khi được mó hoỏ G.711 thành luồng tớn hiệu 64kbit/s tiếp tục được nộn thành luồng tớn hiệu thấp hơn. Cỏc chuẩn nộn cú 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 trờn mạng IP
Cú hai phương thức truyền dữ liệu được sử dụng:
Dữ liệu bỏo hiệu được truyền theo giao thức TCP . Giao thức này bảo đảm truyền đầy đủ , chớnh xỏc thụng tin sang Gateway đối phương.
Tớn hiệu thoại sau khi được mó hoỏ , nộn xuống tốc độ thấp sẽ được truyền trờn mạng theo giao thức RTP. Dữ liệu truyền theo giao thức này cú độ chớnh xỏc khụng bằng TCP tuy nhiờn chiếm thời gian nhỏ đỏp ứng được yờu cầu sử lý thời gian thực của tớn
Truyền dữ liệu Dữ liệu điều khiển TCP Dữ liệu kiểm tra RTCP -tín hiệu thoại RTP Điều khiển ,xử lý cuộc gọi Nhận chuông Thu phát tín hiệu DTMF mã hoá Nhận âm báo bận Nén tín hiệu thoại GSM 6.1.0 L&H Codec DSP Group True Speech codec Mạng IP PSTN
Nhân tham số Khởi động
Giao diện với người xử dụng
Tín hiệu thoại Tín hiệu điều khiển
hiệu thoại. Giao thức RTCP dựng để kiểm tra quỏ trỡnh chuyển dữ liệu , thống kờ số gúi đó gửi đi và số gúi đó nhận được.
8.4.3 Đặc tớnh kỹ thuật của VIPGate8.4.3.1 Tớnh năng và yờu cầu kỹ thuật 8.4.3.1 Tớnh năng và yờu 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 .
Yờu cầu đối với nền PC Hệ điều hành : Window NT CPU: Pentium 200 MHz (trở lờn) RAM :>=32 MB
Modem : >= 33.6 kbps DialogicCard : D21H,D41H. Tớnh năng của VIPGate
• L&H Codec
• Chuyển đổi địa chỉ E164 sang IP
• Dung lương 2-4 kờnh thoại
• Hỗ trợ giao thức RTP cho dịch vụ thời gian thực Miền ứng dụng
Phự hợp với cỏc ứng dụng: mạng doanh nghiệp ,CallCenter ,viễn thụng nụng thụn.
8.4.3.2 Giao diện người sử dụng
Thực hiện cỏc chức năng giao tiếp với người sử dụng .Cỏc cửa sổ giao diện cho phộp người sử dụng theo dừi trạng thỏi hoạt động ,thống kờ thụng tin sử dụng và cỏc cảnh bỏo lỗi của toàn hệ thống hoặc từng kờnh riờng biệt. Thụng qua giao diện ,người sử dụng cũng cú thể thiết lập cấu hỡnh hoạt động và cỏc tham số cho hệ thống. Giao diện chớnh của VIPGateway được trỡnh bầy trờn hỡnh sau đõy:
Hỡnh 8-23Giao diện chớnh của VIPGate 3.0
Toàn bộ giao diện được chia thành hai phần chớnh : phần điều khiển và xem trạng thỏi chung của hệ thống. Phần này gồm cỏc nỳt điều khiển như “Start” ,”Stop” bắt đầu và kết thỳc hoạt động. “Option” mở cửa sổ thiết lập tham số và một cửa sổ hiển thị trạng thỏi và cảnh bỏo lỗi.
Cửa sổ hiển thị trạng thỏi v cà ảnh bỏo hệ thống Cửa sổ hiển thị trạng thỏi v à cảnh bỏo từng kờnh Thời gian bắt đầu cuộc gọi Thời gian gọi Cỏc chức năng điều khiển hệ thống
Phần hiển thị trạng thỏi của từng kờnh .Cú tối đa bốn kờnh cú thể phục vụ .Cỏc kờnh đang hoạt động hiển thị nổi màu sỏng ,cỏc kờnh chưa thiết lập màu tối. Mỗ kờnh sẽ cú cửa sổ hiển thị trạng thỏi kờnh và thời gian bắt đầu kết thỳc cuộc gọi.
Cỏc tham số thiết lập hoạt động của Gateway được chia thành cỏc nhúm sau:
File : Cho phộp nạp cỏc tham số cấu hỡnh từ một file hoặc ghi lại cỏc tham số hiện thời lờn file
General: Cho phộp thiết lập cỏc tham số cấu hỡnh chung của hệ thống : cỏc card D41/H
được cài đặt ,tờn card ,cỏc tham số chọn cấu hỡnh hoạt động của Gatnet, thủ tục truyền trờn mạng IP và phương phỏp nộn tớn hiệu thoại tốc độ thấp.
Figure 8-1
Hỡnh 8-24 Cửa sổ thiết lập tham số
Địa chỉ IP trong kết nối Internet của GateWay và GateWay đầu xa. Giỏ trị cổng Internet được sử dụng để điều khiển ,truyền dữ liệu và độ lớn của mỗi gúi dữ liệu truyền trờn mạng.
Busy tone: Lưu giữ thụng tin tần số , nhịp thời gian của õm bỏo bận từ tổng đài
PSTN gửi đến .Cỏc thụng tin này được sử dụng cho cỏc chức năng bắt õm bỏo bận.
C h a p t e r 9
CHƯƠNG9 thử nghiệm Dịch vụ thoại Internet 9.1 Cấu hỡnh thử nghiệm
Mụ hỡnh mạng thử nghiệm sản phẩm VIPGate được mụ tả trong hỡnh 9.1 .Trong quỏ trỡnh phỏt triển sản phẩm, mụ hỡnh thử nghiệm này cũng được ỏp dụng nhưng với quy mụ nhỏ hơn, vớ dụ như cỏc GateWay đều đặt trong cựng một vựng. Khi triển khai thử nghiệm trờn quy mụ lớn hơn, cỏc GateWay cú thể được đặt ở cỏc tỉnh khỏc nhau vớ dụ như một GateWay sẽ được đặt ở Hà Nội và một GateWay khỏc sẽ được đặt ở thành phố Hồ Chớ Minh .Việc thử nghiệm này sẽ cho phộp đỏnh giỏ năng lực xử lý của VIPGate một cỏch chớnh xỏc và toàn diện hơn.
Hỡnh 9-25Mụ hỡnh triển khai thử nghiệm
9.2 Cấu hỡnh đo kiểm
a)Cấu hỡnh đo đặc tớnh biờn độ tần số
Mạng Internet Telephone Telephone Mạng thoại nội hạt Mạng thoại nội hạt VIPGate Ver 3.0 VIPGate Ver 3.0
Hỡnh 9-26Cấu hỡnh đo đặc tớnh biờn độ tần số.
b) Cấu hỡnh đo độ trễ của tớn hiệu thoại.
Hỡnh 9-27Cấu hỡnh đo độ trễ của tớn hiệu thoại.
Máy đo kênh PCM-4 B4 B1 B3 B2 Tổng đài PABX SIEMENS Gateway 1 Gateway 2 Mạng Internet Telephone Telephone 1 1 Hộp giữ mạch 1 1 Oscilloscope LeCroy 9350A Tổng đài PABX SIEMENS Gateway 1 Gateway 2 Mạng Internet Telephone Telephone 17 18 12 13
9.3 Kết quả đỏnh giỏ chất lượng dịch vụ.
Việc đỏnh giỏ chất lượng được tiến hành trờn hệ thống VIPGate với kết nối qua mạng Internet của VDC.Cỏc bài đo bao gồm:
• Đo mức (Level measurement ): khối phỏt của PCM-4 sẽ phỏt tớn hiệu cú mức là :-10 dBm, khối thu đo mức nhận được.Bài đo này cho phộp đỏnh giỏ tổng quan nhanh chúng điều gớ xảy ra với mức tớn hiệu khi đi qua hệ thống Tổng đài –Telephony Gateway –Internet –Telephony Gateway –tổng đài.
• Đo suy hao tổng thể (Overall loss) trong giải tần 201Hz-3513Hz.Trong phộp đo này sử dụng hai luồng tớn hiệu giữa khối phỏt và khối thu analog .Đầu tiờn hai khối này được nối với nhau thụng qua mạch vũng bờn trong và khối phỏt sẽ phỏt mức tương đối đến khối thu ,khối thu sẽ đo mức nhận được.Sau đú mạch vũng để hở và bắt đầu đo thụng qua đối tượng cần đo ,kết quả đem so sỏnh với kết quả đầu tiờn.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. Phộp đo này cho phộp đo sự thay đổi của độ khuyếch đại theo tần số
• Đo thay đổi khuyếch đại theo mức (Variation of gain with level ) .Trong phộp đo này ta dựng tần số cố định 1024Hz .Tớn hiệu đầu vào thay đổi từ mức –55 dbm đến 3 dBm,bước tăng mức là 2 dBm, và đo độ khuyếch đại.
• Đo mộo tổng bao gồm cả mộo lượng tử (Total distortion including quantising distortion).Độ mộo tớn hiệu õm thanh điện thoại cú nhiều thành phần khỏc nhau .Mộo lượng tử ,sinh ra bởi phương phỏp chuyển đổi giỏ trị được lấy mẫu của tớn hiệu tần số thấp thành tớn hiệu mó hoỏ nhị phõn mụ phỏng cỏc giỏ trị biờn độ rời rạc và phương phỏp chuyển đổi ngược lại. Ngoài ra cũn cú mộo do dữ liệu bị mất khi truyền qua mạng IP và mộo do cỏc mạch Analog.
Tất cả cỏc bài đo được thực hiện theo hai phương ỏn sau:
• phương ỏn 1: cả hai Gateway đều được nối vào mạng Internet của VDC tại Hà Nội.
• phương ỏn 2 : một Gateway được nối vào mạng Internet của VDC tại Hà Nội ,Gateway khỏc được nối vào mạng Internet của VDC tại thành phố Hồ Chớ Minh.
Kết quả
Kết quả cỏc bài đo đó được thực hiện tại phũng 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 mộo tổng bao gồm cả mộo 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,”nghiờn cứu triển khai thử nghiệm dịch vụ thoại giữa mạng IP và mạng chuyển mạch kờnh”,Hà Nội 1999;
5. ITU_T Recommendation H.323 Ver.3 (09/1999) : Packet–based multimedia communications systems