p ownreduction =CQI COMPENSATED CQI NEED
3.4.1. VoIP song công toàn phần trên HSDPA
Động lực phát triển VoIP
Chuyển mạch âm thanh là nguồn chuyển mạch chính cho sự hoạt động của mạng tế bào và khoảng >70% tổng số. Ở mức độ nào đó, mạng tế bào không thể cung cấp chất lượng âm thanh tốt nhất trên kênh chuyển mạch, nhưng với hiệu suất vô tuyến WCDMA/HSDPA cho đầy đủ tính năng tốt nhất với VoIP. VoIP có thể bổ sung dịch vụ cuộc gọi tốt nhất và dịch vụ âm thanh tốt nhất mà giá thành rẻ hơn kênh chuyển mạch âm thanh truyền thống[2].
VoIP với dịch vụ cuộc gọi tốt nhất được minh họa hình 3.4:
81
Hình 3.4. VoIP với khả năng đa cuộc gọi[2]
Ưu điểm và nhược điểm của VoIP
- Ưu điểm:
+ Giảm cước phí dịch vụ đường dài: chi phí cuộc gọi đường dài sử dụng VoIP chỉ bằng 30% chi phí cuộc gọi qua mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
+ Hỗ trợ nhiều cuộc gọi với băng tần nhỏ hơn: một kênh thoại truyền thống yêu cầu tốc độ 64 Kb/s. Với công nghệ hiện nay, tín hiệu thoại chất lượng tốt có tốc độ nhỏ hơn nhiều lần so với 64 Kb/s bằng phương thức mã hóa hiện đại. Chất lượng thoại chấp nhận được có thể đạt ở tốc độ 2kb/s, tuy nhiên thường sử dụng ở tốc độ 8 Kb/s. Như vậy so với một kênh thoại truyền thống khả năng kết nối tăng lên 8 lần.
+ Hỗ trợ nhiều dịch vụ mới và chất lượng tốt hơn: Nói chuyện điện thoại chỉ là dịch vụ cơ bản, ở PSTN cũng như VoIP hỗ trợ nhiều dịch vụ cộng thêm như là chuyển hướng cuộc gọi, chờ cuộc gọi, cuộc gọi hội nghị, nhận dạng thuê bao chủ gọi…
- Nhược điểm:
82
+ Nhược điểm chính là chất lượng dịch vụ. Do dữ liệu truyền trên mạng khả năng mất gói hoàn toàn có thể xảy ra, vì vậy chất lượng cuộc gọi sẽ thấp và không lường trước được.
+ Một nhược điểm khác là vấn đề tiếng vọng. Trong mạng IP do độ trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại. Vì vậy tiếng vọng là một vấn đề cần được giải quyết.
+ Bên cạnh đó thì vấn đề bảo mật cũng là một nhược điểm của thoại IP[2].
Phương thức hoạt động
VoIP chuyển đổi tín hiệu giọng nói thông qua môi trường mạng (IP based network). Do vậy, trước hết giọng nói (voice) sẽ được chuyển đổi thành các dãy bit kĩ thuật số (digital bits) và được đóng gói thành các packet để sau đó được truyền tải qua mạng IP. Cuối cùng sẽ được chuyển lại thành tín hiệu âm thanh đến người nghe.
Hình 3.5. Truyền dẫn IP với VoIP[2]
Tiến trình hoạt động của VoIP thông qua hai bước:
- Call Setup: Trong quá trình này, người gọi sẽ phải xác định vị trí (thông qua địa chỉ của người nhận) và yêu cầu một kết nối để liên lạc với người nhận. Khi địa chỉ người nhận xác định là tồn tại trên các proxy server
83
giữa hai người sẽ thiết lập một cuộc kết nối cho quá trình trao đổi dữ liệu voice;
- Voice data processing: Tín hiệu giọng nói (analog) sẽ được chuyển đổi sang tín hiệu số (digital) rồi được nén lại nhằm tiết kiệm đường truyền (bandwidth) sau đó sẽ được mã hóa. Các voice sample sau đó sẽ được chèn vào các gói dữ liệu để được vận chuyển trên mạng. Giao thức dùng cho các gói voice này là RTP. Một gói tin RTP có các filed đầu chứa dữ liệu cần thiết cho việc biên dịch lại các gói tin sang tín hiệu voice ở thiết bị người nghe. Các gói tin voice được truyền đi bởi giao thức UDP. Ở thiết bị đầu cuối, tiến trình được thực hiện ngược lại[2].
Với các ứng dụng thúc đẩy trò chuyện thì độ trễ yêu cầu từ miệng tới tai là ít đòi hỏi cao hơn so với VoIP song công toàn phần. Mặt khác, những ứng dụng này đặt những yêu cầu chặt chẽ trên việc thiết lập thời gian cho kết nối vô tuyến. Điều này là bởi vì mỗi thời gian người sử dụng yêu cầu trò chuyện, hệ thống phải thiết đặt một kết nối tới cuộc trò chuyện[2].
So với nhiều ứng dụng chạy trên giao thức IP, VoIP yêu cầu độ trễ ở mức giới hạn, RTT là nhân tố giới hạn hiệu suất dịch vụ người dùng và khả năng của mạng. Với dịch vụ VoIP over HSDPA thì VoIP data được truyền tới RLC từ mã đều đặn mỗi 20 ms. VoIP packet này có cần truyền đi ngay hay không tùy vào QoS yêu cầu. Trên thực tế, nếu như thời gian trễ của tín hiệu từ miệng nói tới tai nghe khoảng 200 ms - 250 ms thì tiếp nhận giọng nói chất lượng tốt (GSM là ~ 250 ms). Trên thực tế thì yêu cầu này là 280 ms.Với độ trễ lớn hơn 280 ms thì sự tương tác của kết nối tiếng nói giảm nhanh chóng. Và khi độ trễ đạt đến 400ms thì tiếng nói không thỏa mãn với sự tương tác kết nối. Chú ý rằng độ trễ được nói đến ở đây là độ trễ từ miệng đến tai, và do đó không chỉ bao gồm độ trễ đường truyền mà còn cả độ trễ xử lý (mã hóa/giải mã) trong bộ phát và bộ nhận. Với đa số các bộ lấy mẫu dùng cho di động yêu cầu độ trễ chỉ từ 50 ms đến 100 ms. Bỏ qua độ trễ xử lý thì độ trễ từ lúc truyền tin cho đến khi kết thúc là nhỏ hơn 200 ms. Khi chúng ta so sánh yêu
84
cầu độ trễ này với RTT thấp hơn 200ms trong W-CDMA và thấp hơn 100ms trong HSDPA. Rõ ràng rằng VoIP làm việc tốt trong cả hai công nghệ.