các giao thức sử dụng và định tuyến trong mạng voip [compatibility mode]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG
2
 Thoại qua giao thức Internet
 Các giao thức sử dụng trong mạng VoIP
 Định tuyến
 Chương trình mô phỏng
Đồ án tốt nghiệp
3
ThoTho
ạạ
i qua giao thi qua giao th
ứứ
c Internetc Internet
 Định nghĩa VoIPĐịnh nghĩa VoIP
 Những thách thức khi phát triển hệ thống Những thách thức khi phát triển hệ thống
VoIPVoIP
 Ưu nhược điểm của VoIPƯu nhược điểm của VoIP
 Ứng dụng và lợi ích của VoIPỨng dụng và lợi ích của VoIP
4
Thoại qua giao thức InternetThoại qua giao thức Internet
7 Application
6 Presentations
5 Session
4 Transport
3 Network
2 Datalink
1 Physical
7 Lớp ứng dụng
6 Lớp trình diễn
5 Lớp phiên

4 Lớp giao vận
3 Lớp mạng
2 Lớp liên kết dữ liệu
1 Lớp vật lý
Giao thức lớp 1
Đường truyền vật lý
Giao thức lớp 7
Hình 1: Mô hình tham chiếu OSIHình 1: Mô hình tham chiếu OSI
5
 Họ giao thức TCP/IP
Giao thức IP
Giao thức IP được phát triển từ ARPA, mô hình ARPA gồm 4
lớp tương thích với mô hình OSI.
1
Lớp vật lý
2
Lớp liên kết dữ liệu
Lớp giao diện mạng
3
Lớp mạngLớp Internet
4
Lớp giao vậnLớp dịch vụ
5
Lớp phiên
6
Lớp trình diễn
7
Lớp ứng dụng
Lớp ứng dụng/Xử lý
Hình 2: Mô hình ARPA.

6
Kết nối thoại giữa các máy tính cá nhân PC
Cấu trúc kết nối của VoIP
Mạng
IP
 
Đầu cuối H.323
Đầu cuối H.323
H.323 Gatekeeper DNS Server
Hình 3: Kết nối giữa các PC trong cùng một mạng IP.
7
Cấu trúc kết nối của VoIP
Hình 4: Kết nối thoại giữa các PC (PC - to - PC)
nằm trong hai mạng IP khác nhau.
PSTN
Mạn
g IP
Mạng
IP


Đầu cuối H.323
Modem Modem
H.323 gateways H.323 gateways
Đầu cuối H.323
8
Cấu trúc kết nối của VoIP
Kết nối thoại giữa máy điện thoại và máy tính cá nhân
Mạng
Mạng

PSTN
Mạng IP
Telephone

Đầu cuối H.323
H.323 Gatekeeper
DNS Server
H.323 gateways
Hình 5: Các thành phần chính trong kết nối giữa PC - to - Phone
và Phone - to – PC.
9
Cấu trúc kết nối của VoIP
Telephone
PSTN
Mạng
PSTN
Mạng
IP
N
Mạn
g
PST
N
Telephone
H.323 gateways H.323 gateways
H.323 Gatekeeper
DNS Server
Hình 6: Các thành phần chính trong kết nối
giữa điện thoại và điện thoại
10

Mã hóa
thoại
Nén
thoại
Mở
gói
Giải
nén
Giải
mã
Mạng
IP
Đóng
gói
Tín hiệu
thoại
Tín hiệu
thoại
Hình 7: Nguyên tắc hoạt động của VoIP.
Nguyên tắc hoạt động của VoIP.
11
 Trễ
 Trễ do Gateway
+ Trễ giao diện mạng
+ Trễ trong quá trình xử lý tín hiệu số
+ Trễ xử lý gói
 Trễ do mạng IP
+ Trễ truy nhập môi trường truyền
+ Trễ định tuyến
Chất lượng thoại qua mạng VOIP

12
Hình 8 : JitterHình 8 : Jitter
Hình 9: MHình 9: Mấất góit gói
ChChấất lt lượượng thong thoạại qua mi qua mạạng VOIPng VOIP
 MMẤẤT GÓIT GÓI
 JITTERJITTER
13
Kỹ thuật triệt im lặng VAD (Voice Active Detection)
Giới
hạn tín
hiệu
đến
nhiễu
Hình 10: Xử lý VAD
(dB)
Câu 1 Câu 2
Xén sườn
trước tiếng
nói
Tín hiệu mã hóa
Hoãn
lại
Phát hiện tiếng
nói
Xén sườn
trước tiếng
nói
Nhiễu nền
Tín hiệu mã hóa
Độ

lớn
tiếng
nói
14
Xử lý gọi trong VoIP
A
LE
C
A
ITSP
B
LE
C
B
Hình 11: Sơ đồ cuộc gọi
điện thoại IP.
Quá trình gọi đó được xử lý
như sau:
 Phân tích địa chỉ
 Định tuyến
 Bảo đảm chất lượng
 Truyền tải dự đoán
 Báo hiệu cuộc gọi
 Mã hoá thoại
 Xử lý lỗi
15
Hình 12: Cơ chế đăng ký tài nguyên RSVP
Hệ định tuyến k
Hệ định tuyến j
PATH

Thiết
bị đầu
cuối
đích
Quản lý
chính sách
Điều khiển
truy nhập
Phân loại
gói số liệu
Bảngđịnh
tuyến
Tiến trình
RSVP
Thiết
bị
đầu
cuối
nguồ
n
Quản lý
chính sách
Điều khiển
truy nhập
Phân loại
gói số liệu
liệu
Lập lịch trình
phát gói số
liệu

Bảngđịnh
tuyến
Tiến trình
RSVP
liệu
Lập lịch trình
phát gói số
liệu
Hướng đăng ký
RSVP
Số liệu
Giao thức dành trước tài nguyên RSVP
16
R
1
R
3
S1
S2
R
2
H5
R
4
H4
H3
Hình 13: PATH message
Sende
r
R

3
R
2
R
1
Hình 15: Sự dành trước hợp lại
S1
R1
S2
R2
R4
R3
H4
H5
H3
Hình 14: RESV message
Giao thức dành trước tài nguyên RSVP
17
Giới thiệu về định tuyến VoIP
Các vấn đề đặc trưng với bộ định tuyến IP bao gồm:
 Định tuyến không đối xứng
 Vòng định tuyến
 Chuyển tuyến
 Định tuyến không ổn định
Các giao thức định tuyến có thể chia thành 3 loại:
 Các giao thức véc-tơ khoảng cách
 Các giao thức trạng thái tuyến
 Các giao thức véc-tơ đường đi
18
Truyền bá: Đảm bảo rằng tất

cả các bộ định tuyến trong một
khu vực có cùng một cơ sở dữ
liệu trạng thái tuyến
SPF: Tính toán bảng định
tuyến IP của các bộ định tuyến
từ cơ sở dữ liệu trạng thái
tuyến.
Khởi đầu: Khởi đầu được
sử dụng để thiết lập quan hệ
láng giềng và phát hiện xem
khi nào các láng giềng không
thể liên lạc được trên một
tuyến cho trước trước
Bảng láng giềng
Bảng định tuyến
Cơ sở dữ liệu trạng
thái tuyến
Khởi đầu
Truyền bá
SPF
Tiến trình OSPF
Hình 16: Tiến trình OSPF
19
Sơ đồ thuật toán
Nguồn là a: final(a)=True, d(a)=0, Truoc(a)=0
Final(v)=Fals
e
u=v,d(u)=min,final(u)=True
- Khởi tạo:
Tất cả các đỉnh chưa được chọn: final(v) =False

Độ dài từ nguồn đến v: d(v)= , v N
Đỉnh trước của v: Truoc(v)=0
final(i)=false
d(v)=min{d(i)/i N}
final(v)=false
d(v)>d(u)+d(u,v)
d(v)=d(u)+d(u,v)
Truoc(v)=u
Bắt đầu
Kết thúc
Không tồn
tại đường đi
Y
Y
Y
N
N
N





20
 Phần lý thuyết:
 Đề tài đã đi sâu tìm hiểu các vấn đề về thoại qua
giao thức IP đặc biệt là xử lý gọi trong VoIP, chất
lượng thoại và các kỹ thuật cải tiến trong truyền
dẫn thoại trên mạng IP
 Các giao thức hỗ trợ truyền thông đa phương tiện

thời gian thực như RSVP, RTP, RTCP
 Các giao thức định tuyến.
Phần chương trình mô phỏng
 Mô phỏng hoạt động của thuật toán tìm đường
ngắn nhất.
Kết luận
21