Báo Cáo Dịch vụ điện thoại qua mạng IP ( VOIP2 )

Mở đầu.

Trong những năm gần đây, số lượng người sử dụng Internet trên thế giới ngày một tăng. Mạng Internet đã phát triển thành một mạng số liệu toàn cầu cho phép nhiều loại hình thông tin truyền đi trên đó. Ra đời sau mạng điện thoại chuyển mạch kênh, sự phát triển của Internet liên quan nhiều đến các kỹ thuật của mạng PSTN. Rất nhiều người truy nhập vào Internet bằng modem thông qua đường dây điện thoại và mạng điện thoại có thể trở thành môi trường để truyền đi những thông tin số liệu. Ngược lại các dịch vụ multimedia trên mạng Internet đang ngày càng phát triển, thông tin truyền trên internet không chỉ còn là số liệu nữa mà bao gồm cả tiếng nói và hình ảnh. Đồng thời, rất nhiều ứng dụng trên máy tính đã tận dụng khả năng xử lý của nó để tạo ra những tính năng mới cho dịch vụ điện thoại cũng như là thực hiện một phần chức năng của máy điện thoại. Mạng Internet và mạng PSTN đang có xu hướng hội nhập lại với nhau. Một biểu hiện của sự hội nhập giữa mạng Internet và PSTN là dịch vụ truyền thoại qua mạng IP.
Dịch vụ truyền thoại qua mạng IP trong vài năm gần đây đang phát triển rất mạnh. Nó hứa hẹn đem lại nhiều lợi ích bao gồm việc giảm chi phí các cuộc gọi đường dài và tích hợp thoại và số liệu vào một mạng duy nhất.
Đồ án tốt nghiệp của em nghiên cứu về dịch vụ mới này bao gồm 4 chương:
Chương I: Đưa ra một mô hình nguyên lý và các yêu cầu để triển khai dịch vụ.
Chương II và III: Trình bày về các biện pháp để thực hiện các yêu cầu nêu trên.
Chương cuối trình bày một giải pháp cho dịch vụ thoại IP và hướng phát triển dịch vụ trên mạng Internet ở Việt Nam.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thày Nguyễn Văn Thắng, anh Hoàng Minh Cường và phòng kỹ thuật VDC1 đã giúp em hoàn thành đồ án này.

Mục lục

Dịch vụ điện thoại qua mạng IP

Mở đầu
Chương I: Tổng quan về điện thoại IP.
I. Khái niệm điện thoại IP . 3
II. Đặc điểm của điện thoại IP 3
II.1. PSTN mạng chuyển mạch gói và Internet 3
II.2. Ưu điểm và nhược điểm của điện thoại IP . 5
III. Mô hình của dịch vụ IP Telephony . 8
III.1. Cac phần mềm VoIP . 8
III.2. Mô hình IP Telephony quy mô nhà cung cấp dịch vụ 8
III.2.1. Mô hình . 8 III.2.2. Hoạt động . . 10
Chương II: Xử lý tín hiệu thời gian thực trong mạng gói.
I. Kích thước gói thoại . 14
II. Mã hoá tín hiệu thoại . . 15 III. Đóng gói tín hiệu thoại - Bộ giao thức RTP/RTCP . 18
III.1. Vai trò của RTP/RTCP . 18
III.2. Các ứng dụng sử dụng RTP . . 19
III.3. Khuôn dạng gói RTP . . 20
III.3.1. Phần tiêu đề cố định . . 20
III.3.2. Phần tiêu đề mở rộng 22
III.4. Giao thức điều khiển RTCP 26
III.4.1. Các loại gói RTCP 23
III.4.2. Khoảng thời gian giữa hai lần phát hợp gói RTCP . 24
III.4.3. Khuôn dạng gói SR . 26
III.4.4. Khuôn dạng gói RR 29
III.4.5. Khuôn dạng gói SDES 29
III.4.6. Khuôn dạng gói BYE . . 30
III.4.7. Khuôn dạng gói APP . . 31
IV. Quá trình xử lý tín hiệu trong media gateway . 31
IV.1. Các thành phần của media gateway . 31
IV.2. Quá trình xử lý tín hiệu thoại . 32
IV.3. Các biện pháp tối thiểu thời gian trễ . . 33
IV.4. Đồng bộ tín hiệu 33
IV.4.1. Đồng bộ tín hiệu từ mạng PSTN sang mạng IP 33
IV.4.2. Đồng bộ tín hiệu từ mạng IP sang mạng PSTN 33
V. Các biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ 34
V.1. Các cấp chất lượng dịch vụ xét từ đầu cuối tới đầu cuối . 35
V.2. Các cơ chế điều khiển chất lượng bên trong một phần tử mạng . 36
V.2.1. Các thuật toán xếp hàng . 36
V.2.1.1. Xếp hàng vào trước ra trước (FIFO) . 36
V.2.1.2. Xếp hàng theo mức ưu tiên (PQ) 36
V.2.1.3. Xếp hàng tuỳ biến (CQ) . 37
V.2.1.4. Xếp hàng công bằng trọng số (WFQ) 38
V.2.2. Định hình lưu lượng . 38
V.2.3. Các cơ chế tăng hiệu quả đường truyền . 38
V.2.3.1. Phân mảnh và truyền đan xen (LFI) . 38
V.2.3.2. Nén tiêu đề gói thoại . . 38
V.3. Báo hiệu phục vụ điều khiển chất lượng dịch vụ . 38
V.3.1. Mức ưu tiên IP (IP Precendence) . 39
V.3.2. Giao thức RSVP . 39
Chương III: Báo hiệu cuộc gọi trong mạng IP.
I. Mở đầu . 40
II. Giới thiệu chuẩn H.323 . 40
II.1. Giới thiệu . 40
II.2. Chồng giao thức H.323 . . 40
III. Các thành phần trong hệ thống H.323 . 42
II.1. Tổng quan 42
II.2. Thiết bị đầu cuối H.323 . 44
II.3. H.323 Gateway . . 48
II.4. H.323 Gatekeeper 50
II.5. Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm . . 51
IV. Các kênh điều khiển . . 54
V. Các giá trị đặc trưng cuộc gọi . 61
VI. Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi . . 61
VI.1. Giai đoạn I- Thiết lập cuộc gọi . 61
VI.1.1. Thiết lập cơ bản (Basic Call Setup) . 62
VI.1.2. Thiết lập cuộc gọi có sự tham gia của gatekeeper 63
VI.2. Giai đoạn II- Khởi đầu truyền thông 65
VI.3. Giai đoạn III- Thiết lập kênh tín hiệu media 66
VI.4. Giai đoạn IV- Các dịch vụ cuộc gọi . 67
VI.4.1. Thay đổi thông lượng cuộc gọi . 67
VI.4.2. Thông báo trạng thái . 69
VI.4.3. Mở rộng hội nghị (AdHoc Conference Extension) . 69
VI.5. Giai đoạn V- Kết thúc cuộc gọi . . 69
VII. Nhận xét về chuẩn H.323 . 72
Chương IV: Giải pháp triển khai dịch vụ VoIP cho mạng Internet ở Việt Nam.
I. Cấu hình mạng Internet backbone ở ViệtNam . 74
II. Thiết bị Cisco Router 7513 . 76
II.1. Đặc điểm kỹ thuật của Cisco Router 7513 76
II.2. Các tính năng của Cisco Router 7513 78
III. Một giải pháp IP Telephony trên mạng Internet của VDC 79
III.1. Mục tiêu giải pháp . . 79
III.2. Giải pháp . 79
III.2.1. Nâng cấp hệ thống . 79
III.2.2. Thiết lập cấu hình . . 81
III.3. Nhận xét . 82
IV. Hướng phát triển của IP Telephony . 82
IV.1. Mở rộng dịch vụ ra nhiều tỉnh thành trong nước 82
IV.2. Triển khai dịch vụ IP Telephony quốc tế . 83
Phụ lục A: Các trường hợp thiết lập cuộc gọi khác 84
Phụ lục B: Các chữ viết tắt . . 88
Tài liệu tham khảo . 89