Đồ Án VoIP qua thông tin vệ tinh

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của hệ thống viễn thông, thông tin vệ tinh cũng được sử dụng ngày càng phổ biến nhờ ưu điểm nổi bật là cự ly liên lạc xa, phủ sóng cho các khu vực rộng lớn. Đặc biệt thông tin vệ tinh phù hợp cho những vùng xa xôi hẻo lánh nơi các phương tiện thông tin khác không thể triển khai được. Để đáp ứng cho nhiệm vụ sẵn sàng chiến đấu trong điều kiện mới, từ cuối năm 2009 BTL Thông tin liên lạc đã triển khai và đưa vào khai thác hệ thống thông tin vệ tinh tại một số đơn vị trên phạm vi cả nước. Sau VINASAT-1, giữa năm 2012 nước ta sẽ tiếp tục phóng VINASAT-2, điều này cho thấy rõ xu thế phát triển thông tin vệ tinh của nước nhà.
Tuy có những ưu điểm nổi trội nhưng thông tin vệ tinh lại có những nhược điểm cố hữu như độ trễ lớn, dung lượng đường truyền không cao, do đó để đảm bảo truyền thoại qua thông tin vệ tinh thì khó có thể triển khai dịch vụ điện thoại truyền thống. VoIP tuy phải đối mặt với không ít vấn đề, nhưng lại có một số ưu điểm nổi bật rất phù hợp với thông tin vệ tinh như rẻ tiền, tiết kiệm băng thông, tính linh động.
Với những kiến thức đã thu thập được trong quá trình học tập cũng như trong thực tế tôi quyết định tiến hành làm đồ án ”VoIP qua thông tin vệ tinh” với mục đích nghiên cứu giải quyết các vấn đề VoIP gặp phải khi hoạt động trong thông tin vệ tinh, từ đó làm chủ được mạng VSAT, bảo đảm truyền thoại qua hệ thống này. Đồ án được chia làm 4 chương:
Chương 1: Thông tin vệ tinh
Chương 2: VoIP
Chương 3: Các kỹ thuật bảo đảm QoS cho VoIP
Chương 4: Mô phỏng và cài đặt các tham số QoS trên đường truyền vệ tinh giữa hai trạm VSAT
Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù có nhiều cố gắng trong việc nghiên cứu, sưu tầm tài liệu, đi thực tế và được sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn, nhưng do điều kiện thời gian có hạn, trình độ kiến thức còn hạn chế nên tôi không thể tránh được những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo và những người quan tâm.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS. TS. Đinh Thế Cường – Chủ nhiệm khoa Vô Tuyến Điện Tử cùng các thầy trong bộ môn Thông tin đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện đồ án này.
ác phương tiện thông tin khác không thể triển khai được. Để đáp ứng cho nhiệm vụ sẵn sàng chiến đấu trong điều kiện mới, từ cuối năm 2009 BTL Thông tin liên lạc đã triển khai và đưa vào khai thác hệ thống thông tin vệ tinh tại một số đơn vị trên phạm vi cả nước. Sau VINASAT-1, giữa năm 2012 nước ta sẽ tiếp tục phóng VINASAT-2, điều này cho thấy rõ xu thế phát triển thông tin vệ tinh của nước nhà.
Tuy có những ưu điểm nổi trội nhưng thông tin vệ tinh lại có những nhược điểm cố hữu như độ trễ lớn, dung lượng đường truyền không cao, do đó để đảm bảo truyền thoại qua thông tin vệ tinh thì khó có thể triển khai dịch vụ điện thoại truyền thống. VoIP tuy phải đối mặt với không ít vấn đề, nhưng lại có một số ưu điểm nổi bật rất phù hợp với thông tin vệ tinh như rẻ tiền, tiết kiệm băng thông, tính linh động. Với những kiến thức đã thu thập được trong quá trình học tập cũng như trong thực tế tôi quyết định tiến hành làm đồ án ”VoIP qua thông tin vệ tinh” với mục đích nghiên cứu giải quyết các vấn đề VoIP gặp phải khi hoạt động trong thông tin vệ tinh, từ đó làm chủ được mạng VSAT, bảo đảm truyền thoại qua hệ thống này. Đồ án được chia làm 4 chương:
Chương 1: Thông tin vệ tinh
Chương 2: VoIP
Chương 3: Các kỹ thuật bảo đảm QoS cho VoIP
Chương 4: Mô phỏng và cài đặt các tham số QoS trên đường truyền vệ tinh giữa hai trạm VSAT
Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù có nhiều cố gắng trong việc nghiên cứu, sưu tầm tài liệu, đi thực tế và được sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn, nhưng do điều kiện thời gian có hạn, trình độ kiến thức còn hạn chế nên tôi không thể tránh được những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo và những người quan tâm. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS. TS. Đinh Thế Cường – Chủ nhiệm khoa Vô Tuyến Điện Tử cùng các thầy trong bộ môn Thông tin đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện đồ án này.
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .1
CHƯƠNG 1 THÔNG TIN VỆ TINH .6
1.1 TẦN SỐ CHO THÔNG TIN VỆ TINH VÔ TUYẾN .7
1.1.1 Hấp thụ khí quyển 7
1.1.2 Kích thước antenna 8
1.1.3 Các quy ước quốc tế .8
1.2 QUỸ TÍCH ĐƯỜNG TRUYỀN 9
1.2.1 Tính quỹ tích đường truyền .10
1.2.2 Độ rộng búp sóng và tăng ích antenna .11
1.2.3 Nhiệt độ tạp âm hệ thống .11
1.2.4 Nhiệt độ tạp âm antenna AT .12
1.2.5 Cáp nối antenna-máy thu .15
1.2.6 Tạp âm máy thu .15
1.2.7 Nhiệt độ hệ thống .17
1.2.8 Tỉ số C/N tại đầu ra máy thu 17
1.3 CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VÀ GHÉP KÊNH 19
1.3.1 Phi tuyến trong các HPA .21
1.3.2 Đa truy cập .22
1.4 VỆ TINH VIỄN THÔNG VIỆT NAM VINASAT-1 23
1.5 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA THÔNG TIN VỆ TINH .27
CHƯƠNG 2 VoIP .28
2.1 CẤU TRÚC MẠNG IP 28
2.1.1 Khái quát chung .28
2.1.2 Các thực thể và chức năng .29
2.2 CÁC THỦ TỤC VoIP 31
2.2.1 Chuẩn H.323 31
2.2.2 SIP 34
2.2.3 Giao thức truyền tải .36
2.2.4 Đánh số và chuyển đổi địa chỉ .39
2.3 NHẬN XÉT .41
2.3.1 Một số vấn đề VoIP phải đối mặt 41
2.3.2 Những lợi ích VoIP mang lại .43
CHƯƠNG 3 CÁC KỸ THUẬT BẢO ĐẢM QoS CHO VoIP 45
3.1 CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ QoS CHO VoIP QUA THÔNG TIN VỆ TINH 46
3.1.1 Sự cần thiết phải có QoS 46
3.1.2 Các mô hình triển khai QoS .46
3.1 DIFFSERV VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHỨC NĂNG 47
3.2 CÁC KỸ THUẬT QoS CHO VoIP QUA THÔNG TIN VỆ TINH50
3.3.1 Hạn chế băng thông 51
3.3.2 cRTP 51
3.3.3 Phân mảnh 52
3.3.4 Phân loại và đánh dấu gói 53
3.3.5 Xếp hàng chờ .54
3.3.6 Sửa dạng lưu lượng và định chính sách .58
3.3.7 Phát hiện sớm ngẫu nhiên theo trọng số (WRED) 61
3.3.8 Thủ tục đặt trước tài nguyên (RSVP) 62
CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG VÀ CÀI ĐẶT CÁC THAM SỐ QoS TRÊN ĐƯỜNG TRUYỀN VỆ TINH GIỮA HAI TRẠM VSAT
.63
4.1 ĐÁNH GIÁ, TỐI ƯU HOẠT ĐỘNG CỦA VoIP GIỮA HAI TRẠM
VSAT . 63
4.1.1 Giới thiệu phần mềm mô phỏng OPNET Modeler 63
4.1.2 Các hoạt cảnh mô phỏng 65
4.1.3 Phân tích kết quả các hoạt cảnh mô phỏng 69
4.1.4 Kết luận mô phỏng .80
4.2 CÀI ĐẶT CÁC THAM SỐ QoS CHO ROUTER CISCO 2811 VÀ ROUTER VỆ TINH iDrect 5000 .80
4.2.1 Cài đặt các tham số QoS cho router hỗ trợ thoại CISCO 2811 83
4.2.2 Đoạn chương trình cấu hình QoS cho router Cisco 2811 86
4.2.3 Cài đặt các tham số QoS cho router vệ tinh iDIRECT 5000 .86
4.2.4 Giám sát trễ và QoS các trạm VSAT bằng phần mềm iMonitor89
KẾT LUẬN .92