Tìm hiểu Voip trên nền 802.11 - P1

Chương 1 VoIP Và Chuẩn 802.11
Chương 1. VoIP và chuẩn 802.11
1.1. Cuộc cách mạng VoIP
Được nghiên cứu và triển khai hàng chục năm nay, nhưng VoIP thực sự bùng nổ
khi chất lượng truyền và thói quen người dùng đồng thời gia tăng vào thời điểm
này. Do đó nó vẫn còn cơ hội để phát triển voip trên những phương tiện khác, đặc
biệt là phải có tính di động phù hợp xu thế phát triển.
Hiện tại, nhiều hãng sản xuất đang cố gắng tích hợp đầu cuối Voip vào tất cả
những thiết bị nào có khả năng, để tạo nên một mạng voip mọi lúc mọi nơi, điện
thoại di động và PC là sự quan tâm đầu tiên. Sự thay đổi đối tượng thực thi nảy sinh
một số vấn đề cơ bản như bảo mật, quản lý vị trí, chất lượng dịch vụ dựa trên những
đặc tính sẵn có của VoIP.
Để nắm rõ mạng PSTN và hiểu rõ tại sao nó đang bị thay thế bằng cách hiểu
được ba thành phần chính của nó là : truy cập, chuyển mạch và vận chuyển. Truy
cập chỉ rõ cách thức người dùng truy cập mạng. Chuyển mạch liên quan đến một
cuộc gọi được “chuyển mạch” và định tuyến như thế nào qua mạng, và vận chuyển
thể hiện đường đi của cuộc gọi qua mạng.
1.2. Các thành phần chính của Vo802.11
Truy cập
Như được đề cập, Truy cập liên quan đến cách thức người dùng truy cập mạng
điện thoại như thế nào. Hầu hết, là thông qua thiết bị cầm tay, việc truyền là một
tấm màng ở thiết bị chuyển đổi áp suất không khí của âm thanh sang dạng sóng điện
từ trường tương tự để truyền đến bộ chuyển. Thiết bị nghe làm nhiệm vụ ngược lại.
Khía cạnh phức tạp nhất của thiết bị là chức năng dual-tone multifrequency, nó
báo hiệu chuyển mạch bằng những tones. Thiết bị thường được kết nối đến trung
Trang - 1-
Chương 1 VoIP Và Chuẩn 802.11
tâm chuyển mạch, thông qua dây đồng (cáp xoắn). Mọi thứ hoạt động giữa người
dùng và trung tâm gọi là vùng ngoài.
Sự xuất hiện của công nghệ internet không dây băng rộng như là 802.11a/b làm
cho dây đồng có nguy cơ bị bị thay thế bởi chi phí triển khai thấp hơn.

Thị trường đã nhảy vào công nghệ voice cho mạng 802.11a/b. Những nhà cung
cấp thiết bị như là Motorola, Cisco, và Avaya đã có những sản phẩm cho mạng dữ
liệu không dây. Trọng tâm hiện nay là cho mạng local-area network (LAN)doanh
nghiệp, tuy nhiên, sẽ là không phải chờ lâu cho những công nghệ này, dần dần nó sẽ
chia thị phần với những nhà cung cấp hiện tại.
Chuyển mạch
PSTN là một mạng hình sao, mỗi người dùng kết nối đến một hoặc nhiều trung
tâm chuyển mạch. Có những trung tâm cục bộ cho những kết nối cục bộ và những
trung tâm trung gian cho cuộc gọi xa. Những trung tâm cục bộ gọi là cơ quan trung
tâm central offices (CO), sử dụng 5 lớp chuyển mạch và 4 lớp cho cuộc gọi xa. Cuối
những năm 1990 đã đánh dấu sự ra đời của Voice over internet protocol (VoIP)
thương mại. VoIP sử dụng một công nghệ như là chuyển mạch mềm (softswitch) để
thay thế lớp 4 và 5. Một bộ chuyển mạch mềm chỉ là phần mềm đặt tại một server
kết nối đến mạng IP.
Thay vì đầu tư hàng chục triệu đôla và chiếm một khoảng không gian lớn lắp đặt
CO, một softswitch có thể đặt bất cứ đâu trên một server kích cỡ bằng một cái tủ
lạnh. Giá thành chỉ là phần lẻ của một switch lớp 5. Không phải định tuyến voice
qua những bộ switch của nhà cung cấp hiện tại, một nhà cung cấp dịch vụ cạnh
tranh có thể tham gia thị trường với một số vốn ít ỏi. Năm 1996
Telecommunications Act đã đề nghị mở cửa thị trường cho cạnh tranh nhưng thất
Trang - 2-
Chương 1 VoIP Và Chuẩn 802.11
bại. Một softswitch cho phép một nhà đầu tư mới có khả năng làm lãng quên
chuyển mạch lớp 5 hiện hành.
Vận chuyển
Bản cam kết của phán quyết cuối cùng vào năm 1984 đã mở ra một con đường
lớn cạnh tranh cho các mạng với nhau. Sự xuất hiện của internet protocol (IP) như
là một công nghệ khơi nguồn cho sự bùng nổ việc xây dựng các mạng IP
backbones. Ngược lại với mạng điện thoại, tất cả các nhà cung cấp dịch vụ VoIP
cần cung cấp dịch vụ khoảng cách xa như một kết nối đến mạng IP backbone.

Sự xuất hiện của voice over 820.11 chỉ đơn giản là chuyển VoIP thông qua
chuẩn 802.11 như là một kỹ thuật truy cập. Một khi luồng VoIP đến phần có dây
của mạng ( điểm truy cập- access point), nó được vận chuyển trong mạng IP (LAN,
IP backbone ). Dựa trên nền tảng IP, VoIP có thể bị phá hủy bởi một chuyển mạch
VoIP, softswitch. Nó có thể khởi tạo và kết thúc cuộc gọi trong PSTN. Có thể làm
điều này với một gateway VoIP(cổng nối) giao tiếp giữa mạng IP và PSTN.
Gateway này phụ thuộc vào hướng của dòng lưu lượng, đóng gói hay mở gói những
dòng voice giữa hai mạng.
Kết luận, bây giờ có thể hoàn toàn từ bỏ PSTN. Công nghệ IP có thể sao lặp dễ
dàng những chức năng của PSTN, đồng thời việc đưa thêm một số chức năng mới
một cách dễ dàng với chi phí thấp.
1.3. Những yếu tố của 802.11
Về mặt kỹ thuật, 802.11b là gì và nó có mối quan hệ thế nào với IEEE 802.11.
Chương này sẽ giới thiệu công nghệ truyền dữ liệu qua không khí, quá trình truyền,
topo và những thành phần của mạng không dây. Hàng ngàn doanh nghiệp đang
chuyển dần sang sử dụng thiết bị không dây cho mạng LAN. Công nghệ 802.11b
giúp cho tiết kiệm trong đầu tư hạ tầng và dịch vụ viễn thông.
Trang - 3-
Chương 1 VoIP Và Chuẩn 802.11
Hình 1.1. Mạng WLAN trong doanh nghiệp
WiFi làm việc như thế nào?
Một mạng máy để bàn được nối đến một mạng lớn (LAN, WAN, Internet)
thông qua một mạng cáp đến một hub, router hay switch. . Card giao tiếp mạng
máy tính gửi giá trị 0 và 1 thông qua những tín hiệu điện biến thiên từ +5V đến
-5V lên đường dây. Wifi chỉ đơn giản thay thế những cáp này bằng sóng radio
hai chiều công suất thấp . Thay vì thay đổi điện áp trên dây, nó mã hoá những giá
trị đó bằng tín hiệu radio luân phiên thông qua một tín hiệu chuẩn.
802.11b cho phép truyền với tốc độ tương đương 11Mbps với khoảng cách lên
tới vài trăm feet thông qua băng tần không đăng ký 2.4 Ghz. Khoảng cách phụ
thuộc những chướng ngại vật, vật liệu và tầm nhìn thẳng.

Những doanh nghiệp đã tiếp nhận công nghệ này một cách nhanh chóng bởi
(1)nó không ràng buộc bới giá thành lắp dây để xây dựng cho voice và dữ liệu, (2)
nó cho phép công nhân làm việc hiệu quả hơn với khả năng di động trong toà nhà
hay khu công sở, (3) nó không đòi hỏi giấy phép để đưa dịch vụ này vào công việc
kinh doanh, (4) nó không phụ thuộc khoảng cách như sự giới hạn của CO, và (5) nó
không ràng buộc với liên bang, bang, và khu vực địa phương.
Trang - 4-
Chương 1 VoIP Và Chuẩn 802.11
Việc cài đặt wireless local-area network (WLAN) thường sử dụng một hay
nhiều điểm truy cập (access points- AP), là phần cứng chuyên dụng chạy độc lập.
Hình 1.1 minh họa một mạng Lan không dây. Ngoài việc phục vụ cho doanh nghiệp
nó còn dùng cho mạng công cộng phạm vi ngắn, được xem như là những hot spots,
thường có ở sân bay, khách sạn, trung tâm hội nghị, quán café và nhà hàng.
Truyền data qua môi trường wireless
802.11 cung cấp hai kỹ thuật biến đổi tần số ở mức vật lý là direct sequence
spread spectrum (DSSS) và frequency hopping spread spectrum (FHSS). Cả hai đều
được thiết kế theo những qui định của FCC hoạt động ở 2.4Ghz.. Sử dụng kỹ thuật
trải phổ có vẻ lãng phí, nhưng nó có một số tiện lợi nhất định, như là giảm tắt
nghẽn, giảm giao thoa, và tồn tại chung với băng thông hẹp. Một số kỹ thuật trải
phổ như nhảy thời gian, điều chế tần số, FHSS, DSSS và kết hợp giữa chúng.
Ngoài ra nó còn sử dụng kỹ thuật OFDM (orthogonal frequency-division
multiplexing )trong một số thiết bị theo chuẩn IEEE 802.11a.
MAC- Kiến trúc và khái niệm
Lớp IEEE 802.11 MAC là lớp chung cho những lớp vật lý IEEE 802.11 và chỉ
rõ những chức năng và giao thức cần thiết cho điều khiển và truy cập. MAC dùng
cho quản lý truyền data từ những chức năng mức cao cho đến môi trường vật lý.
Hình 1.2 minh hoạ mối quan hệ với mô hình OSI.
Trang - 5-