Giải phỏp của IPSTAR bao gồm 03 thành phần cơ bản Voice gateway, Gatekeeper/CallManager và thiết bị biến đổi IP-thoại analog (ATA).
- Voice gateway thực hiện chức năng giao tiếp giữa mạng IP và mạng PSTN. - Call Manager là phần trung tõm của hệ thống VoIP IPSTAR cú chức năng xử lý cuộc gọi dựa trờn phần mềm . Nú cú thể hỗ trơ ̣ giao thức H .323, SCCP, MGCP. Call Manager cung cấp cỏc chức năng chớnh sau : Xử lý cuộc gọi ; Bỏo hiệu và điều khiển thiết bị ; Quản lý quay sụ́ (Dial plan); Quản lý đặc điểm điện thoại; Cỏc dịch vụ thƣ mục (directory)
- Thiết bị ATA cung cấp giao diện kết nối với mỏy điện thoại thụng thƣờng hoặc kết nối với tổng đài PBX.
Điểm đặc biệt của IPSTAR cung cấp dịch vụ thoại, fax cho vựng nụng thụn là sử dụng IDU loại Voice Series loại này cung cấp 01 cổng RJ11.
Giao thức mạng sử dụng tiờu chuẩn H .323, chuẩn mó G .723; G.729. Chuẩn mó húa thoại (codec) đƣợc đề xuất sử dụng tuỳ thuộc vào thiết bị đầu cuối , cú thể là G.711, G.729, G.723.1. Nếu tổng số tiờu đờ̀ gói (packet overhead) = 40 bytes (header of IP 20 + UDP 8 + RTP 12), mỗi cuộc gọi theo cỏc chuẩn mó húa này ƣớc lƣợng cần băng thụng nhƣ bảng sau:
Loại Codec Cỡ khung (bytes) Chu kỳ khung (msec) Sụ́ khung trong tải (frame per pkt) Kớch cỡ tải IP (bytes) Chu kỳ gúi (msec) Tụ́c độ gúi (pps) Cỡ gói (bytes) Yờu cầu BW (bps) G.723 (6.4k) 24 30 1 24 30 33.33 64 17,067 G.729 (8k) 10 10 1 10 10 100.00 50 40,000 G.711 (64k) 1 0.125 160 160 20 50.00 200 80,000
a. Mụ hỡnh kết nối cuộc gọi trong mạng IPSTAR
Đối với thiết bị trong mạng IPSTAR, thiết bị CallManager sẽ làm nhiệm vụ kiểm soỏt cuộc gọi đối với cỏc thuờ bao trong mạng, nhƣ sau:
- Thiết lập cuộc gọi từ thuờ bao A
- Yờu cầu đƣợc gửi đến thuờ bao B
- Chuụng kờu tại B và chuụng phản hồi tới A. - Thuờ bao B nhấc mỏy
- Cuộc go ̣i đƣợc thiết lập giữa A và B
Hỡnh 2.5 Mụ hỡnh cuộc gọi trong mạng IPSTAR
Thuờ bao A muốn thực hiện cuộc gọi đến thuờ bao B thỡ ngƣời dựng nhấc mỏy A và quay số của mỏy B, cỏc số này đƣợc gửi đến Call Manager (là thiết bị xử lý cuộc gọi). Tiếp đú, Call Manager tỡm địa chỉ và xỏc định cỏch định tuyến cuộc gọi. Sau khi Call Manager bỏo hiệu điện thoại A qua IP để khởi tạo chuụng phản hồi thỡ A nghe chuụng, Call Manager cũng khởi tạo chuụng làm cho B đổ chuụng . Khi ngƣời dựng tại B nhấc mỏy thỡ đƣờng truyền thụng RTP đƣợc thiết lập trực tiếp giữa A và B và ngƣời dựng cú thể bắt đầu đàm thoa ̣i . Cỏc IP Phone khụng cần thụng tin với Call Manager nữa cho đến khi A hoặc B yờu cầu chuyển cuộc gọi, điện thoại hội nghị hoặc kết thỳc cuộc gọi. Cỏc IP Phone trao đổi lƣu lƣợng thoại qua chuẩn G.729 hay G.723 hay G.711 tựy theo Call Manager quy định và tựy theo băng thụng vệ tinh. Cuộc gọi đƣợc thực hiện hoàn toàn trờn nền IP của mạng IPSTAR (Hỡ̀nh 2.4).
Ngoài ra, Call Manager cú khả năng hỗ trợ giao tiếp với cỏc Voice Gateway qua cỏc giao thức nhƣ H323, MGCP và giao tiếp với Gatekeeper qua H323. Chi tiết
về việc giao tiếp giữa Call Manager với Voice Gateway và Gatekeeper sẽ đƣợc mụ tả trong những phần sau.
b. Mụ hỡnh cuộc gọi giữa mạng IPSTAR với mạng ngoài:
Gateway đƣợc dựng để kết nối cỏc hệ thống khỏc nhau, vớ dụ nhƣ kết nối cỏc thuờ bao trong mạng IPSTAR gọi sang mạng PSTN . Cú hai giao thức chớnh đƣợc dựng để giao tiếp giữa CallManager và cỏc gateway là giao thƣ́c điờ̀u khiờ̉n cụ̉ng phƣơng tiờ ̣n (MGCP - Media Gateway Control Protocol) và H323. Trong thiết kế này CallManager sẽ dựng giao thức H.323v2 để giao tiếp với cỏc gateway thụng qua sự điều khiển của gatekeeper.
Gatekeeper dựng để điều khiển kết nối giữa hệ thống Call Manager với cỏc gateway để trỏnh trƣờng hợp bị tắc nghẽn khi cú nhiều cuộc gọi vƣợt quỏ dung lƣợng đƣờng truyền. Gatekeeper thƣờng chạy trong thiết bị router H.323 (vớ dụ Cisco router 3600). Call Manager sẽ giao tiếp với gatekeeper bằng giao thức H.323. Hỡnh 2.6 trỡnh bày mụ hỡnh kết nối tiờu biểu giữa CallManager và Gateway thụng qua trung kế đƣợc điều khiển bởi Gatekeeper bằng cỏch dựng giao thức H.323v2. Đõy cũng là mụ hỡnh kết nối đƣợc dựng cho hệ thống VoIP IPSTAR. Hệ thống Call Manager sẽ chỉ khai bỏo duy nhất cấu hỡnh kết nối trung kế H.225 với Gatekeeper mà khụng cần phải khai bỏo cấu hỡnh kết nối trung kế với từng gateway riờng lẻ. Gatekeeper cú nhiệm vụ cung cấp thụng tin kết nối của cỏc Gateway hiện cú cho CallManager. Ngoài ra Gatekeeper cũn cú chức năng quản lý băng thụng kết nối giữa hai hệ thống.
Thớ dụ thiết lập cuộc gọi cơ bản giữa Phone A và Phone B điều khiển thụng qua Gatekeeper (Hỡnh 2.7):
Hỡnh 2.7 Mụ hỡnh điều khiển cuộc gọi H.323 ra ngoài mạng IPSTAR
1. Mỏy A thuộc hệ thống CallManager muốn thực hiện cuộc gọi đến mỏy B thuộc PSTN bằng cỏch quay số của mỏy B .
2. CallManager gửi ARQ đến Gatekeeper để yờu cầu cho phộp gọi đến máy B.
3. Gatekeeper sẽ tỡm kiếm và nếu máy B đƣợc đăng ký thỡ Gatekeeper sẽ gửi ACF bao gồm địa chỉ IP của Gateway cho CallManager.
4. CallManager gửi Q .931 Call-Setup bao gồm số điện thoại của máy B đến Gateway.
5. Gateway gửi ARQ đến Gatekeeper để yờu cầu cho phộp trả lời cuộc gọi của CallManager.
6. Gatekeeper sẽ gửi ACF bao gồm địa chỉ IP của CallManager cho Gateway.
7. Gateway thiết lập POTS call đến máy B .
8. Khi máy B trả lời thỡ Gateway gửi Q.931 kết nối đến CallManager. 9. CallManager và Gateway gửi IRR đến Gatekeeper sau khi cuộc gọi đƣợc thiết lập.
Từ mụ hỡnh trờn ta thấy, khi một thuờ bao IPSTAR gọi ra mạng PSTN trong nƣớc, Call Manager nhận đƣợc bỏo hiệu từ Phone. Call Manager sẽ liờn lạc với GateKeeper qua H.225 RAS để tỡm Gateway kết cuối . Gatekeeper sẽ thụng bỏo lại cho CallManager biết gateway kết cuối . CallManager sẽ làm việc với Gateway kết cuối để thiết lập cuộc gọi giữa máy A qua Gateway kết cuối tới PSTN . Cỏc thuờ bao trao đổi lƣu lƣợng thoại với Gateway kết cuối qua chuẩn CODEC G.729 hay G.723 hay G.711 tựy theo CallManager và Gateway kết cuối thỏa thuận và tựy theo băng thụng hiện cú.
Hệ thống thoại IPSTAR đó cung cấp dịch vụ thoại qua cơ sở hạ tầng mạng IP với cỏc tớnh năng và dịch vụ đa dạng cho cỏc thuờ bao trờn toàn lónh thổ Việt Nam. Việc triển khai dịch vụ thoại qua IPSTAR phự hợp với những vùng xa xụi , hẻo lỏnh hay cỏc tổ chức cú cỏc chi nhỏnh nằm rải rỏc khắp đất nƣớc , quỏ trỡnh triển khai cung cấp dịch vụ cũng nhanh hơn so với kộo cỏp thụng thƣờng nờn giảm đƣợc cả về chi phớ vận chuyển, thời gian cung cấp dịch vụ..