Tài liệu Tìm hiểu công nghệ VoIP docx

TÌM HiỂU CÔNG NGHỆ VoIP
LỚP :
MÔN : HỆ THỐNG VIỄN THÔNG
NHÓM :
1

GVHD :
SVTH :
2
GiỚI THIỆU VỀ VoIP
1. Khái niệm VoIP
2. Ưu điểm và nhược điểm của VoIP
3. Các mô hình truyền thoại qua mạng VoIP

Computer – computer

Computer – phone

Phone - phone
3
KHÁI NIỆM

VoIP ( Voice over Internet Protocol ) là công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng
giao thức mạng IP trên cơ sở hạ tầng có sẵn của mạng internet

Tên gọi khác của VoIP : : Internet telephony, IP Telephony, Broadband
telephony, Broadband Phone và Voice over Broadband
4
ƯU ĐIỂM CỦA VoIP

Giảm chi phí : do sử dụng tối ưu băng thông và cùng giá cước của mạng internet


Tích hợp nhiều dịch vụ : giảm thiết bị, nhân lực…

Thống nhất sử dụng giao thức IP làm giảm bớt phức tạp, chia sẻ dễ dàng hơn

Nâng cao ứng dụng và khả năng mở rộng cao

Tính bảo mật cao
5
NHƯỢC ĐIỂM CỦA VoIP

Chất lượng dịch vụ chưa cao

Vấn đề tiếng vọng ảnh hưởng tới chất lượng cuộc gọi

Kỹ thuật phức tạp, yêu cầu truyền thời gian thực và xử lí dữ liệu phải nhanh để
cuộc thoại không bị gián đoạn
6
MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PC - PC

Sử dụng kênh truyền internet có sẵn

Là dịch vụ miễn phí

Người gọi và người nhận chỉ cần dùng chung 1 thiết bị VoIP như skype, msm,
yahoo mesenger
7
MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PC -
PHONE


Là dịch vụ tính phí

Yêu cầu có thiết bị đặc biệt là Gateway VoIP.

Ưu điểm : với cuộc thoại quốc tế thì chi phí rẻ, dễ lắp đặt

Nhược điểm : chất lượng cuộc gọi phụ thuộc vào kết nối và serice nhà cung cấp
8
MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PHONE –
PHONE

Là dịch vụ tính phí

Yêu cầu có thiết bị đặc biệt là Gateway, VoIP adapter

Sử dụng mạng internet làm phương tiện kết nối các mạng PSTN lại với nhau
9
CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG
VoIP
1. Nguyên lí hoạt động
2. Các kỹ thuật trong mạng VoIP
3. Các giao thức trong mạng VoIP
4. Chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói
5. Hệ thống IP PBX trên điện thoại VoIP
10
NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

Lấy mẫu ( sampling ) : giới hạn băng tần để tiết kiệm băng thông

Lượng tử hóa ( quantization ) : mỗi mẫu có thể được gán cho 1 giá trị số, tương

ứng với biên độ của mẫu

Mã hóa ( encding )

Nén thoại ( voice compression ) : tăng tốc độ truyền và tiết kiệm băng thông.
11
CÁC KỸ THUẬT TRONG MẠNG
VoIP

dò tìm thoại VAD : loại bỏ gói tin không có tín hiệu, cho phép giảm đến 50%
băng thông

đóng gói khung : lựa chọn đóng gói từ 1 -5 gói thoại trong 1 gói IP gây trễ nhưng
tiết kiệm băng thông.

Khôi phục gói tin bị mất

Nén thoại : tăng tính bảo mật và tiết kiệm băng thông.
12
CÁC GIAO THỨC TRONG MẠNG
VoIP
1. Giao thức báo hiệu H323
2. Giao thức SIP
3. Giao thức SGCP ( simple gateway control protocol )
4. Giao thức MGCP ( media gateway control protocol )
13
GIAO THỨC BÁO HIỆU H323

Khái niệm : H323 cho phép truyền thông đa phương tiện qua
các hệ thống dựa trên chuyển mạch gói.


Chức năng : cung cấp nền tảng kĩ thuật cho truyền thoại,
điều khiển cuộc gọi, quản lí thông tin đa phương tiện, quản lí
băng thông, cung cấp giao diện giữa mạng LAN với các
mạng khác.

Các thành phần : terminal, gateway, gatekeeper, multipoint
control unit.

Phương thức hoạt động : gateway đánh địa chỉ, kết nối TCP
sẽ được thiết lập từ địa chỉ nguồn tới người nhận thông qua
giao thức Q.931. Các cổng kết nối và phân phát địa chỉ cũng
được cấu hình
14
GIAO THỨC SIP

Khái niệm : SIP là giao thức điều khiển báo hiệu thuộc lớp
ứng dụng để thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên đa
phương tiện và các ứng dụng liên quan khác liên quan đến
ứng dụng truyền thông đa phương tiện.

Ưu điểm : có tính mềm dẻo , được thiết kế đơn giản và
nhanh.

Chức năng :

Định vị người dùng thông qua địa chỉ tương tự như Email.

Năng lực người dùng: các tham số phiên có thể thương lượng
giữa 2 phía.


Lợi ích người dùng:xác định dựa trên kiểu tên bị gọi muốn tiến
hành truyền thông.
15
GIAO THỨC SIP

Các thành phần :

Đại lí người sử dụng user agents ( UAs )
gồm User agent client UAC và user agent
server UAS

Máy khách SIP ( SIP client )

Máy chủ SIP ( SIP server )

Máy chủ chuyển đổi ( redirect server )

Máy chủ đăng kí ( registrar server )

Máy chủ định vị ( Location server )
16
GIAO THỨC SIP
Qúa trình thiết lập và hủy 1 phiên kết nối :

Đăng ký khởi tạo và xác định vị trí người dùng.

Xác định băng thông cần thiết được sử dụng.

Xác định sự sẵn sàng từ phía người được gọi, phía người được

gọi phải gửi 1 bản tin phản hồi là chấp nhận cuộc gọi hay từ
chối cuộc gọi.

Cuộc gọi được thiết lập khi nhận được bản tin phản hồi của
người được gọi.

Chỉnh sửa cuộc gọi (ví dụ như chuyển cuộc gọi) và duy trì cuộc
gọi.

Kết thúc cuộc gọi.
17
GIAO THỨC SGCP

SGCP cho phép các thành phần điều khiển cuộc gọi có thể
điều khiển kết nối giữa trung kế, các thiết bị đầu cuối với các
gateway

SGCP được sử dụng để thiết lập, duy trì và giải phóng các
cuộc gọi qua mạng IP

Call Agent thực hiện các chức năng báo hiệu cuộc gọi

Gateway thực hiện chức năng truyền tín hiệu âm thanh
18
GIAO THỨC SGCP
Năm lệnh điều khiển chính

Notification Request: yêu cầu gateway phát các tín hiệu nhấc
đặt máy và các tín hiệu quay số DTMF.


Notify: gateway sử dụng lệnh này để thông báo với Call Agent
về các tín hiệu được phát hiện ở trên.

Create Connection: Call Agent yêu cầu khởi tạo kết nối giữa các
đầu liên lạc trong gateway.

Modify Connection: Call Agent dùng lệnh này để thay đổi các
thông số về kết nối đã thiết lập. Lệnh này cũng có thể dùng để
điều khiển luồng cho các gói tin RTP đi từ gateway này sang
gateway khác.

Delete Connection: Call Agent sử dụng lệnh này để giải phóng
các kết nối đã thiết lập.
19
GIAO THỨC MGCP

MGCP cho phép điều khiển các gateway thông qua các thành phần
điều khiển nằm bên ngoài mạng

MGCP sử dụng mô hình kết nối tương tự như SGCP dựa trên các
kết nối cơ bản giữa thiết bị đầu cuối và gateway. Các kết nối có thể
là kết nối điểm-điểm hoặc kết nối đa điểm.

Chức năng

Điều khiển cuộc gọi

Endpoint Configuration: yêu cầu gateway xác định kiểu mã hoá
ở phí đường dây kết nối đến thiết bị đầu cuối.


AuditEndpoint và AuditConnection: kiểm tra trạng thái và sự
kết nối ở một thiết bị đầu cuối.

RestartIn-Progress: Gateway dùng lệnh này để thông báo với
Call Agent khi nào các thiết bị đầu cuối ngừng sử dụng dịch vụ
và khi nào quay lại sử dụng dịch vụ.
20
CHUYỂN MẠCH KÊNH
Đặc điểm

Hai trạm muốn trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ
được thiết lập 1 kênh truyền cố định. Kênh kết nối này được duy
trì và dành riêng cho 2 trạm cho tới khi cuộc truyền tin kết thúc.

Quá trình thiết lập kênh gồm 3 giai đoạn :

Giai đoạn thiết lập kết nối : quá trình này liên kết các tuyến giữa các trạm
trên mạng thành 1 kênh duy nhất dành riêng cho cuộc gọi. kênh này đối
với PSTN là 64Kbps

Giai đoạn truyền tin : thông tin cuộc gọi là trong suốt. thông tin không bị
thay đổi khi truyền qua mạng và độ trễ nhỏ.

Giai đoạn giải phóng kết nối :khi cuộc gọi kết thúc, kênh sẽ được hủy bỏ
để phục vụ các cuộc gọi khác.
21
CHUYỂN MẠCH KÊNH

Ưu điểm :


Chất lượng đường truyền tốt. ổn định

Độ trễ nhỏ

Các thiết bị chuyển mạch đơn giản, có tính ổn định cao, chống
nhiễu tốt

Nhược điểm :

Sử dụng băng thông không hiệu quả

Tính an toàn : dễ bị nghe trộm. đường dây thuê bao hoàn toàn
có thể bị lợi dụng để ăn trộm cước viễn thông.

Khả năng mở rộng của kênh kém
22
CHUYỂN MẠCH GÓI

Đặc điểm

Mỗi bản tin được chia nhỏ thành các gói tin có khuôn được định dạng trước.

Mỗi gói chứa thông tin điều khiển, địa chỉ trạm nguồn, trạm đích và số thứ
tự gói tin.

Ưu điểm :

Mềm dẻo và hiệu suất truyền tin cao

Hiệu suất sử dụng đường truyền rất cao


Khả năng truyền ưu tiên

Có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ thoại và phi thoại

Thích nghi tốt nếu như có lỗi xảy ra nhờ khả năng định tuyến động của
mạng.

Nhược điểm :

Độ trễ đường truyền

Tính đa đường gây lặp bản tin, làm tăng lưu lượng mạng.

Tính bảo mật trên đường truyền chung không cao.
23
LỢI ÍCH CỦA HỆ THỐNG IP
PBX \ VoIP

Dễ cài đặt và thiết lập cấu hình hơn nhiều so với hệ thống điện thoại
thông thường

Dễ quản lý hơn nhờ giao diện cấu hình trên web

Giảm chi phí cuộc gọi

Không cần đi dây điện thoại riêng – sử dụng mạng máy tính

Không bị khóa bởi nhà sản xuất


Có khả năng mở rộng

Dịch vụ khách hàng & hiệu năng tốt hơn

Điện thoại dựa trên phần mềm dễ sử dụng hơn

Nhiều tính năng được bao gồm trong phiên bản tiêu chuẩn

Kiểm soát tốt hơn nhờ báo cáo đầy đủ

Cho phép người dùng chuyển tiếp vùng dễ dàng
24
CƠ CHẾ LÀM ViỆC CỦA IP
PBX TRÊN ĐiỆN THOẠI VoIP

Hệ thống VoIP / hệ thống IP PBX gồm 1 hoặc nhiều điện thoại VoIP

Một máy chủ IP PBX tương tự 1 máy chủ proxy. Các máy khách VoIP
có thể là điện thoại dạng phần mềm hay phần cứng, đăng kí với máy
chủ IP PBX, và khi chúng muốn thực hiện cuộc gọi chúng yêu cầu
máy IP/PBX thiết lập kết nối.

Máy IP PBX có 1 danh mục tất cả các điện thoại/ người dùng và địa
chỉ SIP tương ứng của họ, do vậy nó có khả năng kết nối cuộc gọi
trong mạng hay dẫn hướng cuộc gọi từ bên ngoài thông qua máy VoIP
gateway hay 1 nhà cung cấp dịch vụ VoIP

Các máy IP PBX tích hợp với mạng và cách nó sử dụng đường PSTN
hoặc internet để kết nối cuộc gọi.
25