giao thức trong mạng VoIP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN

 

 

KHOA ĐIỆN
TỬ VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN
THÔNG
 

 

 
 

 
 

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ

TIỂU LUẬN MÔN HỌC:

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

KĨ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ
 Đề tài:

 Đề tài:

GIAO THỨC TRONG MẠNG ĐIỆN THOẠI VOIP

TỔNG QUAN VỀ KĨ THUẬT ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU BĂNG
 Sinh viên thực hiện:

TẦN GỐC

Đặng Trúc My 3115520044

Giảng viên hướng dẫn: TS. Hồ Văn Cừu.
 

Giáo viên hướng dẫn: TS.Hồ Văn Cừu

TPHCM, năm 2017
TPHCM, năm 2019


I. NỘI DUNG BÁO CÁO

Chương 1: Tổng quan về mạng NGN
Chương 2: Khái quát về VoIP
Chương 3: Cách thức hoạt động của VoIP
Chương 4: Các giao thức sử dụng trong VoIP
Chương 5: Tính bảo mật và hướng khắc phục

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

2


Chương 1: Tổng quan về mạng NGN

1.1. Khái niệm
Mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network) ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thơng tin duy nhất dựa trên tảng IP - cơng nghệ chuyển mạch gói, triển
khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại, video và dữ liệu làm việc trên cả hai phương tiện truyền thông vơ tuyến và hữu
tuyến.
Như vậy, có thể xem mạng NGN là sự tích hợp mạng thoại PSTN (dựa trên kỹ thuật TDM) với mạng chuyển mạch gói (dựa trên kỹ thuật IP/ATM)

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

3


Chương 1: Tổng quan về mạng NGN

Mơ hình mạng NGN

5/16/22

CHUN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

4


Chương 1: Tổng quan về mạng NGN

1.2. Đặc điểm của mạng NGN
NGN có bốn đặc điểm chính:

 NGN là hệ thống mạng mở: giao diện và giao thức giữa các phần tử mạng phải dựa theo chuẩn mở.
 Trong mạng NGN, dịch vụ thực hiện độc lập với mạng lưới.
 Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức IP thống nhất.
 Đặc điểm cuối cùng là có thể khẳng định rằng chỉ có mạng NGN mới có đủ dung lượng để đáp ứng mọi nhu cầu thông tin ngày càng tăng của xã hội.

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

5


Chương 1: Tổng quan về mạng NGN

1.3. Các giao thức sử dụng trong NGN
1.3.1. Giao thức H.248

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

6


Chương 1: Tổng quan về mạng NGN

MEGACO/H.248 là giao thức điều khiển cổng phương tiện nói chung, bao gồm cổng nội hạt, trung kế trong mạng PSTN, giao diện ATM, giao điện thoại và
đường dây analog, điện thoại IP, các loại server,…
Kiến trúc của MEGACO/H.248 dựa trên 3 lớp: lớp MGC, lớp MG và lớp MEGACO

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

7


Chương 1: Tổng quan về mạng NGN

Chức năng:

 Giao thức MEGACO/H.248 định nghĩa giao diện điều khiển của MGC đối với MG. MEGACO/H.248 cung cấp các chức năng sau: Điều khiển các loại MG
khác nhau (TGW, RGW, AGW, MS,…). Hỗ trợ đàm phán quyết định các thuộc tính cuộc gọi.

 Có khả năng xử lý cuộc gọi đa người dùng. Hỗ trợ QoS và đo lường lưu lượng (các thông tin thống kê sau mỗi kết nối). Thông báo lỗi giao thức, lỗi mạng hay
các thuộc tính cuộc gọi.

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

8


Chương 1: Tổng quan về mạng NGN

Ưu điểm:

 Hỗ trợ dịch vụ đa phương tiện, các dịch vụ hội nghị đa điểm tăng cường.
 Cải tiến cú pháp lệnh để việc xử lý bản tin hiệu quả hơn.
 Có khả năng lựa chọn giao thức TCP hay UDP.
 Chấp nhận cả việc mã hóa văn bản hay nhị phân.
 Các gói tin của MEGACO/H.248 chi tiết hơn MGCP, hơn thế nữa các gói tin mới có thể được định nghĩa dựa trên các gói tin cơ sở này.
 Đưa ra khái niệm context, khái niệm này hỗ trợ các kết nối đa dịch vụ, đa điểm.

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

9


Chương 1: Tổng quan về mạng NGN

1.3.2. Giao thức RTP
Real time transfer protocol (RTP) là một giao thức mạng để chuyển tập tin, video, âm thanh qua mạng IP.
RTP chạy trên giao thức UDP (User Diagram Protocol), RTP được sử dụng kết hợp với RTP Control Protocol (RTCP).
Ứng dụng:

Hội nghị đàm thoại đơn giản
Hội nghị điện thoại truyền hình
Translator và Mixer

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

10


Chương 2: Khái quát về VoIP

2.1. Khái quát về VoIP
VoIP (Voice over Internet Protocol) là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng internet.
VoIP cho phép tạo cuộc gọi dùng kết nối băng thông rộng thay vì dùng đường dây điện thoại tương tự (analog).
Nhược điểm:

Kỹ thuật phức tạp
Vấn đề bảo mật (Security)

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

11


Chương 2: Khái quát về VoIP

Ưu điểm:



Gọi miễn phí nếu sử dụng cùng dịch vụ.



Giải pháp VoIP cũng làm giảm đáng kể chi phí cho việc quản lý bảo trì hệ thống mạng thoại và dữ liệu.



Giúp tiết kiệm chi phí khi đầu tư nhiều mạng riêng lẽ.



Khả năng mở rộng.



Trong một cuộc gọi người sử dụng có thể vừa nói chuyện vừa sử dụng các dịch vụ khác như truyền file, chia sẽ dữ liệu hay xem hình ảnh của người nói chuyện bên kia.



Sử dụng đồng thời cả điện thoại bàn thơng thường và điện thoại IP (có dây hoặc không dây) qua hệ thống mạng LAN (Local Area Network) sẽ đảm bảo thông tin liên lạc của
doanh nghiệp không bị gián đoạn khi xảy ra sự cố.

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

12


Chương 2: Khái quát về VoIP

2.2. Các kiểu kết nối

 Kết nối PC – PC

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

13


Chương 2: Khái quát về VoIP



5/16/22

Kết nối PC – Phone:

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

14


Chương 2: Khái quát về VoIP



5/16/22

Kết nối Phone – Phone:

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

15


Chương 2: Khái quát về VoIP

2.3. Các thành phần trong mạng VoIP

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

16


Chương 2: Khái quát về VoIP

2.3. Các thành phần trong mạng VoIP
Các thành phần cốt lõi của 1 mạng VoIP bao gồm:

5/16/22



Gateway.



VoIP Server.



IP network.



End User Equipments.

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

17


Chương 3: Cách thức hoạt động của VoIP

3.1. VoIP hoạt động như thế nào
Các bước cơ bản để thực hiện một cuộc gọi trong VoIP:

Xác định địa điểm cần gọi đến (mã quốc gia, mã tỉnh…) và bấm số cần gọi đến.
Các kết nối giữa người gọi và người nhận sẽ được thiết lập.
Khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện từ, đó là những tín hiệu analog. Tín hiệu analog được
chuyển sang tín hiệu số dùng thuật tốn đặc biệt để chuyển đổi. Sau đó giọng nói được số hóa sẽ được đóng thành gói tin và gửi trên
mạng IP. Dữ liệu sẽ được truyền tải qua kết nối được thiết lập lúc đầu.

Dữ liệu chứa âm thanh mà bạn nói sẽ được chuyển hóa trở lại thành âm thanh mà người nghe hiểu được.
Cuối cùng âm thanh bạn nói ra sẽ được phát ra bên phía người nhận.
5/16/22

CHUN ĐỀ VIỄN THƠNG TIÊN TIẾN

18


Chương 2: Khái qt về VoIP

Q trình số hóa tín hiệu analog: Tín hiệu analog được đặt vào đầu vào của thiết bị này và được chuyển thành các chuỗi số nhị phân ở đầu ra. Sau đó q
trình này thực hiện trở lại bằng cách chuyển đổi chuỗi số nhị phân thành dạng analog ở đầu cuối.
Có 4 bước liên quan đến q trình số hóa một tín hiệu analog:






5/16/22

Lấy mẫu (Sampling).
Lượng tử hóa (Quantization).
Mã hóa (Encoding).
Nén giọng nói (Voice Compression).

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

19


Chương 3: Cách thức hoạt động của VoIP

3.2. Các nhân tố ảnh hưởng
Các nhân tố ảnh hưởng :

 Trễ (Delay)
 Sự biến thiên độ trễ (Jitter)
 Mất gói

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

20


Chương 4: Các giao thức sử dụng trong VoIP

4.1. Giao thức H.323
Hệ thống giao tiếp dựa trên gói đa phương tiện, hay còn gọi là H.323. Là một chuẩn quốc tế của VoIP được phát triển bởi Liên Minh Viễn Thông Quốc Tế
(ITU – International Telecommunicatinons Union).
Đây là cấu trúc chặt chẽ, phức tạp và phù hợp với việc thực thi các đặc tính thoại truyền thống. H.323 thiết kế cho việc truyền audio, video và data qua
mạng IP.

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

21


Chương 4: Các giao thức sử dụng trong VoIP

4.1.1. Các giao thức H.323

 H.255 - báo hiệu cuộc gọi.
 H.245 - điều khiển đa phương tiện (thông số kênh âm thanh và video).
 H.235 - bảo mật và chứng thực.
 Q.391 - sử dụng cho tín hiệu cuộc gọi.
 T.120 - chia sẽ dữ liệu.
 RTP - truyền tải đa phương tiện (truyền dòng âm thành và video).

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

22


Chương 4: Các giao thức sử dụng trong VoIP

4.1.2. Các thành phần cơ bản của H.323

5/16/22

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

23


Chương 4: Các giao thức sử dụng trong VoIP

4.1.2. Các thành phần cơ bản của H.323
Gồm 4 thành phần:

5/16/22



Đầu cuối H.323: phải hỗ trợ các giao thức sau:



H.245 cho việc chuyển đổi dung lượng của đầu cuối và cho việc tạo lập một kênh truyền thơng.



H.225 cho q trình báo hiệu và thiết lập cuộc gọi.



RAS cho việc đăng ký và điều khiển các hoạt động quản lý khác với GateKeeper.



RTP/RTCP được sử dụng cho việc truyền các gói thơng tin thoại và hình.



G.711 cho q trình mã hóa và giải mã tiếng nói, T.120 cho hội thảo dữ liệu và hỗ trợ khả năng tương tự của MCU.

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

24


Chương 4: Các giao thức sử dụng trong VoIP

4.1.2. Các thành phần cơ bản của H.323



Cổng (gateway – GW):



GW phải hỗ trợ các giao thức hoạt động trong mạng H.323 và mạng sử dụng chuyển mạch kênh (SCN – Switched Circuit Network).



Về phía H.323, GW hỗ trợ báo hiệu điều khiển H.245 cho quá trình trao đổi khả năng hoạt động của terminal cũng như của GW, báo hiệu cuộc gọi H.225, báo
hiệu RAS.



5/16/22

Về phía SCN, GW phải hỗ trợ các giao thức hoạt động trong mạng chuyển mạch kênh (như SS7 sử dụng trong PSTN).

CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN

25