VoIP trên mạng NGN Đề cập đến cấu trúc,các giao thức, lợi ích, thách thức của VoIP cũng như việc triền khai VoIP tại nước ta hiện nay

Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới các thầy cô
giáo trong trường Đại học Phương Đông nói chung và các thầy cô giáo trong
khoa Công nghệ thông tin, bộ môn Công nghệ viễn thông – công nghệ điện tử số
nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm
quý báu trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trường.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến cô giáo ThS. Vũ Thị Nhài, cô đã tận
tình giúp đỡ, chỉ bảo trực tiếp trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Trong
thời gian làm đồ án đã được cô giúp, em không chỉ được tiếp thu thêm nhiều
kiến thức mới mà còn học tập được tinh thần và thái độ làm việc nghiêm túc,
hiệu quả, là những điều rất bổ ích và cần thiết cho em trong quá trình công tác
sau này.
Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn chân hành tới gia đình, bạn bè đã động
viên đóng góp ý kiến trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đồ
án tốt nghiệp.
Hà nội, tháng 5 năm 2013
Sinh viên
TRẦN THỊ THANH THỦY
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV:509102068
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
MỤC LỤC
MỤC LỤC 2
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 5
DANH MỤC HÌNH VẼ 7
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 3
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN 3
1.1. NGN là gì? 3
1.2. CẤU TRÚC MẠNG NGN 6
1.2.1. Lớp ứng dụng/dịch vụ 7

1.2.2 Lớp điều khiển 7
1.2.3. Lớp chuyển tải dịch vụ 7
1.2.4. Lớp truy nhập dịch vụ 7
1.2.5. Lớp quản lý 7
1.3. Các dỊch vỤ chính trong NGN: 8
1.3.1. Dịch vụ thoại (Voice telephony) 9
1.3.5. Tính toán mạng công cộng (PNC Public Network Computing) 10
1.3.6. Bản tin hợp nhất (Unified Messaging) 11
1.3.7. Môi giới thông tin (Information Brokering) 11
1.3.8. Thương mại điện tử (E-Commerce) 11
1.3.9. Dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service) 11
1.3.10. Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive gaming) 12
1.3.11. Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) 12
1.3.12. Quản lý tại gia (Home Manager) 12
1.4. KẾt luẬn CHƯƠNG 12
CHƯƠNG 2 14
DỊCH VỤ VOIP TRÊN MẠNG NGN 14
2.1. CÔNG NGHỆ VoIP 14
2.1.1. Giới thiệu 14
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV:509102068
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
2.1.2. Cấu trúc cơ bản của VoIP trên NGN 16
2.1.3. Lợi ích của VoIP 16
2.2. CÁC GIAO THỨC TRONG VoIP 18
2.2.1. GIAO THỨC H.323 18
2.2.1.1. Các thành phần chính của H.323 19
2.2.1.2. Bộ giao thức H.323 23
2.2.1.3. Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi của H.323 24
2.2.3. GIAO THỨC MGCP 30
2.2.3.1. Kiến trúc và các thành phần 31

2.2.4. So sánh các giao thức 34
2.3. CÔNG NGHỆ VoIP TRÊN NGN Ở NƯỚC TA 35
2.3.1 Mạng NGN của VTN 35
2.3.2. Phân tích cuộc gọi IP trên mạng NGN 41
2.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 60
3.1. CHẤT LƯỢNG THOẠI CỦA CUỘC GỌI: 62
3.1.1. Trễ ( Delay) 62
3.1.2. Jitter 65
3.1.3. Sai thứ tự (Miss Order): 66
3.1.4. Mất gói (Lost Packet) 67
3.1.5. Vọng (Echo) 69
3.2. GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THOẠI 70
3.2.1. Mô hình chất lượng dịch vụ cho mạng IP 70
3.2.1.1. Dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort) 70
3.2.1.2. Dịch vụ tích hợp (IntServ) 71
3.2.1.3. Dịch vụ DiffServ 73
3.2.2. Nâng cao chất lượng cho dịch vụ VoIP: 75
3.2.2.1. Các công cụ xử lý tắc nghẽn trên hàng đợi 76
3.2.2.2. Các cơ cấu nâng cao hiệu quả đường truyền 79
3.2.2.3. Báo hiệu chất lượng dịch vụ (quyền ưu tiên IP và RSVP) 80
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV:509102068
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
KẾT LUẬN 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO 85
LỜI CAM ĐOAN 86
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV:509102068
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ADSL
Asynmetric Digital Suscriber

Line
Đường dây thuê bao số không đối
xứng.
B-ISDN Broadband ISDN ISDN băng rộng.
BRQ Bandwith ReQuest Yêu cầu băng tần.
CDMA
Code Division Multiple
Access
Đa truy cập theo mã.
EFR Enhanced Full Rate Codec Bộ mã hoá tốc độ tiên tiến
EL Echo Loss Suy hao tiếng vọng
ERL Echo Return Loss Tổn hao tiếng vọng tại bộ hybrid
FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền file.
GCF Gatekeeper ConFirm Xác nhận gatekeeper.
GQoS Guaranteed Quality of Service Bảo đảm chất lượng dịch vụ.
IP Internet Protocol Giao thức Internet.
ITU
International
Telecommunication Union
Tổ chức viễn thông quốc tế.
ISDN
Intergrated Service Digital
Network
Mạng số đa dịch vụ.
LAN Local Area Network Mạng cục bộ.
MC Multipoint Controller Bộ điều khiển đa điểm.
MCU Multipoint Control Unit Khối điều khiển đa điểm.
MP Multipoint Processor Bộ xử lý đa điểm.
MPLS
Multi Protocol Label

Switching
Chuyển mạch nhãn đa giaothức.
MTU Maximum Transfer Unit
Kích thước tối đa của một đơn vị
truyền tải.
PCM Pulse Code Modulation Điều chế xung mã.
Po Room Noise Nhiễu phòng.
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ.
RAS Register Admission Status
Kênh đăng ký, đăng nhập, trạng
thái
RTCP Real Time Control Protocol
Giao thức điều khiển thời gian
thực.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV:509102068
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực
SCN Switched Curcuit Network Mạng chuyển kênh.
SGCP
Simple Gateway Control
Protocol
Giao thức điều khiển gateway.
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi đầu phiên.
SS7 Signalling System No.7 Hệ thống báo hiệu số 7.
TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
VoIP Voice over Internet Protocol
Thoại truyền qua giao thức
Internet.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV:509102068
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ

DANH MỤC HÌNH VẼ
MỤC LỤC 2
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 5
DANH MỤC HÌNH VẼ 7
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 3
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN 3
CHƯƠNG 2 14
DỊCH VỤ VOIP TRÊN MẠNG NGN 14
KẾT LUẬN 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO 85
LỜI CAM ĐOAN 86
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV:509102068
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của kinh tế đất nước, các ngành hoạt động trong
lĩnh vực dịch vụ cũng không ngừng lớn mạnh và Bưu Chính Viễn Thông là một
trong những ngành đó. Trong đà phát triển đó, để đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu
cầu thông tin của xã hội trong thời đại bùng nổ thông tin, khi mà một loạt các hạ
tầng viễn thông cũ tỏ ra không phù hợp hay quá tải, VNPT đã xây dựng đề án
triển khai xây dựng mạng thế hệ mới NGN tại Việt Nam.
NGN là mạng thế hệ sau không phải là mạng hoàn toàn mới, nó được phát
triển từ tất cả các mạng cũ lên. NGN có khả năng làm nền tảng cho việc triển
khai nhiều loại hình dịch vụ mới trong tương lai một các nhanh chóng, không
phân biệt ranh giới các nhà cung cấp dịch vụ (dịch vụ độc lập với hạ tầng mạng)
nhờ các đặc điểm: băng thông lớn, tương thích đa nhà cung cấp thiết bị, tương
thích với các mạng cũ…
Các nhà quản lý mạng viễn thông đang hướng tới một mạng thế hệ sau
với sự tích hợp tất cả các mạng, dạng dữ liệu và dịch vụ trên toàn cầu vào một
mạng duy nhất. Với mạng thế hệ sau (NGN) này, người sử dụng có thể sử dụng

tất cả các dịch vụ viễn thông mà chỉ phải đăng ký với một nhà cung cấp dịch vụ,
tất cả các dạng dữ liệu: thoại, fax, video, dữ liệu máy tính…. sẽ được truyền tải
trên một mạng duy nhất. Tuy nhiên với xu hướng tích hợp các dạng dữ liệu lại
với nhau, mạng điện thoại chuyển mạch kênh truyền thống bộc lộ một nhược
điểm lớn là sử dụng lãng phí băng tần là tài nguyên vô giá trong các mạng tích
hợp, công nghệ VoIP ra đời đã giải quyết bài toán này. Dịch vụ VoIP đã và đang
phát triển rất mạnh và trở thành một dịch vụ cơ bản trong các mạng thế hệ sau.
Với xu hướng phát triển của loại hình dịch vụ VoIP em đã chọn đề tài
“Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ” làm đề tài tốt
nghiệp của mình. Mục đích của đồ án là tìm hiểu về dịch vụ VoIP, đi sâu vào
các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dịch vụ VoIP như trễ, mất gói,
jitter đồng thời đưa ra một số biện pháp khắc phục.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
1
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
Nội dung chi tiết bao gồm:
• Chương 1: Tổng quan về NGN: Định nghĩa, đặc điểm, cấu trúc và
dịch vụ trên NGN - nền tảng triển khai VoIP.
• Chương 2: VoIP trên mạng NGN: Đề cập đến cấu trúc,các giao thức,
lợi ích, thách thức của VoIP cũng như việc triền khai VoIP tại nước ta hiện nay.
• Chương 3: Giải pháp nâng cao chất lượng thoại: Đánh giá các yếu
tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ thoại bao gồm: trễ, jitter, mất gói…đồng
thời đưa ra một số mô hình cải thiện chất lượng dịch vụ.

Hà Nội, ngày 3 tháng 5 năm 2013
Sinh viên
Trần Thị Thanh Thủy
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
2
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN
1.1. NGN LÀ GÌ?
Khái niệm mạng thế hệ sau (NGN) là khái niệm mới được các nhà thiết kế
mạng sử dụng cho việc minh hoạ quan điểm của họ đối với mạng viễn thông
tương lai. Tại thời điểm đầu tiên trong chu kỳ nghiên cứu trong năm 2000, khái
niệm NGN vẫn còn rất “mờ”. Các quan điểm khác nhau về NGN được biểu diễn
bởi các nhóm nghiên cứu, các nhà khai thác, nhà sản xuất, và nhà cung cấp dịch
vụ tại các cuộc hội thảo, mong muốn tiến đến một hiểu biết chung về NGN và
thiết lập tiêu chuẩn cho NGN. Đó là nguyên nhân vì sao ITU đã quyết định bắt
đầu tiến trình tiêu chuẩn hoá về NGN theo mô hình dự án do nhóm nghiên cứu
13 chuẩn bị. Tại cuộc họp của SG 13 vào tháng 1/2002, vấn đề NGN lại một lần
nữa được đề cập đến, tập trung vào mối quan hệ giữa cơ sở hạ tầng thông tin
toàn cầu và NGN. Và cùng thời điểm, viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu cũng
thành lập nhóm nghiên cứu NGN với nhiệm vụ phải đề xuất chiến lược chuẩn
hoá của họ trong lĩnh vực NGN.
Có thể định nghĩa một cách khái quát mạng NGN như sau: Mạng viễn
thông thế hệ mới là một mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công
nghệ gói để có thể triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ khác nhau
dựa trên sự hội tụ giữa thoại và số liệu giữa cố định và di động.
Đặc điểm quan trọng của mạng NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng
và phân tán các tiềm năng (intelligence) trên mạng. Chính điều này đã làm cho
mạng mềm hoá (progamable network) và sử dụng rộng rãi các giao diện mở API
để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị
và khai thác mạng.
1.2. ĐẶC ĐIỂM VÀ KHẢ NĂNG CỦA MẠNG NGN
Với sự hội tụ mạng chuyển từ tích hợp các mạng đơn dịch vụ theo chiều
dọc sang mạng đa dịch vụ cấu trúc theo các lớp ngang, mạng NGN có những
đặc điểm và khả năng chính như sau:
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068

3
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
• Một trong các đặc tính chính của NGN là tách riêng các dịch vụ và mạng, cho
phép đưa chúng ra một cách riêng biệt và phát triển độc lập. Do đó trong các cấu trúc
NGN đưa ra có sự phân chia rõ ràng giữa các chức năng của dịch vụ và các chức năng
truyền tải. NGN cho phép cung cấp cả các dịch vụ đang tồn tại và các dịch vụ mới
không phụ thuộc vào mạng và kiểu truy nhập được sử dụng.
• NGN sẽ phải cung cấp các năng lực (cơ sở hạ tầng, các giao thức ) để
có thể tạo ra, phát triển và quản lý tất cả các loại dịch vụ đã hoặc sẽ có. Các dịch
vụ trên có thể là Multimedia (audio, visual, audiovisual…), Unicast, Boadcast,
nhắn tin, dịch vụ truyền dữ liệu đơn giản, yêu cầu/ không yêu cầu thời gian
thực, nhạy cảm với trễ hay chấp nhận trễ, hoặc yêu cầu độ rộng băng thông khác
nhau từ vài kbit/s tới hàng trăm Mbit/s. Trong mạng NGN các dịch vụ tuỳ biến
theo khách hàng của các nhà cung cấp dịch vụ ngày càng quan trọng. NGN sử
dụng giao diện lập trình ứng dụng API (Application Programme Interface) để hỗ
trợ việc tạo, cung cấp và quản lý các dịch vụ.
• Trong NGN, các thực thể chức năng điều khiển hoạt động, các phiên, các tài
nguyên, phân phát dịch vụ, bảo mật, có thể được phân tán khắp cơ sở hạ tầng mạng
bao gồm cả các mạng đang tồn tại và mạng mới. Mạng NGN liên kết hoạt động với
các mạng đang tồn tại như PSTN, ISDN và GSM qua các Gateway.
• NGN hỗ trợ cả các thiết bị đầu cuối nhận biết NGN và các dịch vụ đang
tồn tại. Vì thế, các thiết bị kết nối tới NGN bao gồm các thiết bị thoại tương tự,
máy fax, các thiết bị ISDN, điện thoại di động tế bào, đầu cuối SIP,
• Đối với việc chuyển các dịch vụ thoại tới cơ sở hạ tầng NGN, chất lượng
dịch vụ liên quan tới các dịch vụ thời gian thực (đảm bảo băng thông, độ trễ, độ
mất gói ) cũng như vấn đề bảo mật, NGN cần cung cấp cơ chế đối với các
thông tin nhậy cảm khi qua cơ sở hạ tầng của nó, để bảo vệ chống lại việc sử
dụng gian lận các dịch vụ được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ và bảo vệ
bản thân cơ sở hạ tầng của nó trước sự tấn công từ bên ngoài.
• Mạng NGN sẽ hỗ trợ tính di động chung (generalized mobility). Ngày

nay, các mạng cố định và di động cung cấp nhiều dịch vụ tương tự nhau cho
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
4
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
người sử dụng. Tuy nhiên, họ vẫn được xem là các khách hàng khác nhau với
cấu hình dịch vụ khác nhau và không có cầu nối giữa các dịch vụ khác nhau đó.
Một đặc điểm nổi bật khác của mạng NGN đó là tính di động chung, nó cho
phép cung cấp nhất quán các dịch vụ cho người sử dụng. Điều này có nghĩa là
người sử dụng sẽ được xem là duy nhất khi họ sử dụng các công nghệ truy nhập
khác nhau, với bất cứ loại thiết bị nào.
• Tuy nhiên, mạng NGN cũng gặp phải các vấn đề khó khăn như việc
chuyển các dịch vụ thoại sang hạ tầng NGN, vấn đề QoS liên quan đến các dịch
vụ thoại thời gian thực (đảm bảo về băng thông, trễ, mất gói…) cũng như việc
đảm bảo an ninh, bảo mật.

Hình
1.1: Topo mạng thế hệ sau
Những đặc điểm và khả năng này của mạng NGN có ảnh hưởng trực tiếp và
đặt ra nhiều yêu cầu mới đối với hệ thống quản lý mạng NGN. Sự hội tụ của nhiều
mạng khác nhau một mặt làm tăng sự phức tạp và thách thức trong quản lý mạng và
dịch vụ như phải quản lý nhiều phần tử mạng phân tán với công nghệ và nhà cung
cấp khác nhau, phải đảm bảo QoS từ đầu cuối đến đầu cuối cho các loại dịch vụ khác
nhau, vấn đề tương quan lỗi, tính cước, an ninh… đều phức tạp hơn. Mặt khác, sự
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
5
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
tách biệt giữa mạng và dịch vụ, giữa chức năng kết nối truyền tải và chức năng điều
khiển dịch vụ cho phép đơn giản hơn việc quản lý mạng nhờ dữ liệu liên quan đến
cuộc gọi và các dữ liệu logic phức tạp khác được tập trung, triển khai nhanh các loại
hình dịch vụ khác nhau.

Hy vọng của NGN:
Hình 1.2: Hy vọng của NGN
1.2. CẤU TRÚC MẠNG NGN
Cấu trúc mạng NGN bao gồm 5 lớp chức năng: lớp truy nhập dịch vụ
(service access layer), lớp chuyển tải dịch vụ (service transport/core layer), lớp
điều khiển (control layer), lớp ứng dụng/dịch vụ (application/service layer) và
lớp quản lý (management layer).
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
6
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
Hình 1.3: Cấu trúc phân lớp trong mạng NGN
1.2.1. Lớp ứng dụng/dịch vụ
Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ
mạng thông minh IN (Intelligent network), trả tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăng
Internet cho khách hàng thông qua lớp điều khiển Hệ thống ứng dụng và dịch
vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API. Nhờ
giao diện mở này mà nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và
triển khai nhanh chóng các dịch vụ trên mạng. Trong môi trường phát triển cạnh
tranh sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp này.
1.2.2 Lớp điều khiển
Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê
bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp chuyển
tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập. Lớp điều khiển có chức năng kết nối
cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng/dịch vụ. Các chức năng như quản lý, chăm sóc
khách hàng, tính cước cũng được tích hợp trong lớp điều khiển.
1.2.3. Lớp chuyển tải dịch vụ
Bao gồm các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống truyền dẫn
(SDH, WDM), thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa
các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc
gọi thuộc lớp điều khiển. Hiện nay đang còn nhiều tranh cãi khi sử dụng ATM

hay MPLS cho lớp chuyển tải này.
1.2.4. Lớp truy nhập dịch vụ
Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối
thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc cáp quang, hoặc thông qua
môi trường vô tuyến (thông tin di động, vệ tinh, truy nhập vô tuyến cố định )
1.2.5. Lớp quản lý
Đây là lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp trên. Các chức năng quản lý được
chú trọng là: quản lý mạng, quản lý dịch vụ, quản lý kinh doanh.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
7
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
1.3. CÁC DỊCH VỤ CHÍNH TRONG NGN:
Hầu hết các dịch vụ truyền thống là các dịch vụ dựa trên cơ sở truy nhập/
truyền dẫn/ định tuyến/ chuyển mạch, dựa trên cơ sở khả năng kết nối/ tài
nguyên và điều khiển phiên, và các dịch vụ giá trị gia tăng khác. NGN có khả
năng cung cấp phạm vi rộng các loại hình dịch vụ, bao gồm:
Các dịch vụ tài nguyên chuyên dụng như: cung cấp và quản lý các bộ
chuyển mã, các cầu nối hội nghị đa phương tiện đa điểm, các thư viện nhận dạng
tiếng nói,…
Các dịch vụ lưu trữ và xử lý như: cung cấp và quản lý các đơn vị lưu trữ
thông tin về thông báo, file servers, terminal servers, nền tảng hệ điều hành (OS
platforms),…
Các dịch vụ trung gian như: môi giới, bảo mật, bản quyền,…
Các dịch vụ ứng dụng cụ thể như: các ứng dụng thương mại, các ứng
dụng thương mại điện tử,…
Các dịch vụ cung cấp nội dung mà nó có thể cung cấp hoặc môi giới nội
dung thông tin như: đào tạo, các dịch vụ xúc tiến thông tin,
Các dịch vụ interworking dùng để tương tác với các dịch vụ khác, các
ứng dụng khác, các mạng khác, các giao thức hoặc các định dạng khác như
chuyển đổi EDI (Electronic Data Interchange).

Các dịch vụ quản lý, bảo dưỡng, vận hành và quản lý các dịch vụ và
mạng truyền thông.
Sau đây là một số dịch vụ mà chúng ta tin rằng nó sẽ chiếm vị trí quan
trọng trong môi trường NGN, bao gồm một phạm vi rộng các dịch vụ từ thoại
thông thường đến các dịch vụ tích hợp phức tạp như thực tế ảo phân tán
(Distributed Virtual Reality) nhằm nhấn mạnh rằng kiến trúc dịch vụ thế hệ sau
sẽ cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ khác nhau.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
8
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
Hình 1.4: Một số dịch vụ NGN điển hình
1.3.1. Dịch vụ thoại (Voice telephony)
NGN vẫn cung cấp các dịch vụ thoại khác nhau đang tồn tại như chờ cuộc
gọi, chuyển cuộc gọi, gọi ba bên, các thuộc tính AIN khác nhau, Centrex, Class,
… Tuy nhiên cần lưu ý là NGN không cố gắng lặp lại các dịch vụ thoại truyền
thống hiện đang cung cấp; dịch vụ thì vẫn đảm bảo nhưng công nghệ thì thay
đổi.
1.3.2. Dịch vụ dữ liệu (Data Serrvice)
Cho phép thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các
đặc tả giá trị gia tăng như băng thông theo yêu cầu, tính tin cậy và phục hồi
nhanh kết nối, các kết nối chuyển mạch ảo (SVC- Switched Virtual Connection),
và quản lý dải tần, điều khiển cuộc gọi,… Tóm lại các dịch vụ dữ liệu có khả
năng thiết lập kết nối theo băng thông và chất lượng dịch vụ QoS theo yêu cầu.
1.3.3. Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service)
Cho phép nhiều người tham gia tương tác với nhau qua thoại, video, dữ
liệu. Các dịch vụ này cho phép khách hàng vừa nói chuyện, vừa hiển thị thông
tin. Ngoài ra, các máy tính còn có thể cộng tác với nhau.
1.3.4. Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN)

SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068

9
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
Hình 1.5: Dịch vụ VPN
Thoại qua mạng riêng ảo cải thiện khả năng mạng, cho phép các tổ chức
phân tán về mặt địa lý, mở rộng hơn và có thể phối hợp các mạng riêng đang tồn
tại với các phần tử của mạng PSTN.
Dữ liệu VPN cung cấp thêm khả năng bảo mật và các thuộc tính khác
mạng của mạng cho phép khách hàng chia sẻ mạng Internet như một mạng riêng
ảo, hay nói cách khác, sử dụng địa chỉ IP chia sẻ như một VPN.
1.3.5. Tính toán mạng công cộng (PNC Public Network Computing)
Cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương
mại và các khách hàng. Ví dụ nhà cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp
khả năng lưu trữ và xử lý riêng ( chẳng hạn như làm chủ một trang web, lưu trữ/
bảo vệ/ dự phòng các file số liệu hay chạy một ứng dụng tính toán). Như một sự
lựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ mạng công cộng có thể chung cấp các dịch
vụ thương mại cụ thể (như hoạch định tài nguyên công ty (ERPEnterprise
Resource Planning), dự báo thời gian, hóa đơn chứng thực,…) với tất cả hoặc
một phần các lưu trữ và xử lý xảy ra trên mạng. Nhà cung cấp dịch vụ có thể
tính cước theo giờ, ngày, tuần,… hay theo phí bản quyền đối với dịch vụ.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
10
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
1.3.6. Bản tin hợp nhất (Unified Messaging)
Hỗ trợ cung cấp các dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua các giao
diện chung. Thông qua các giao diện này, người sử dụng sẽ truy nhập (cũng như
được thông báo) tất cả các loại tin nhắn trên, không phụ thuộc vào hình thức
truy nhập (hữu tuyến hay vô tuyến, máy tính, thiết bị dữ liệu vô tuyến). Đặc biệt
kỹ thuật chuyển đổi lời nói sang file văn bản và ngược lại được thực hiện ở
server ứng dụng cần phải được sử dụng ở dịch vụ này.
1.3.7. Môi giới thông tin (Information Brokering)

Bao gồm quảng cáo, tìm kiếm và cung cấp thông tin đến khách hàng tương
ứng với nhà cung cấp. Ví dụ như khách hàng có thể nhận thông tin trên cơ sở
các tiêu chuẩn cụ thể hay trên các cơ sở tham chiếu cá nhân,…
1.3.8. Thương mại điện tử (E-Commerce)
Cho phép khách hàng mua hàng hóa, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên
mạng; có thể bao gồm cả việc xử lý tiến trình, kiểm tra thông tin thanh toán tiền,
cung cấp khả năng bảo mật,… Ngân hàng tại nhà và đi chợ tại nhà nằm trong
danh mục các dịch vụ này; bao gồm cả các ứng dụng thương mại, ví dụ như
quản lý dây chuyển cung cấp và các ứng dụng quản lý tri thức.
Dịch vụ thương mại điện tử còn được mở rộng sang lĩnh vực di động. Đó
chính là dịch vụ thương mại điện tử di động (mcommerce – Mobile Commerce).
Có nhiều khái niệm khác nhau về m-commerce, nhưng ta có thể hiểu đây là dịch
vụ cho phép người sử dụng tham gia vào thị trường thương mại điện tử (mua và
bán) qua các thiết bị di động cầm tay.
1.3.9. Dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service)
Một thuê bao có thể chuyển một cuộc gọi thông thường đến trung tâm phân
phối cuộc gọi bằng cách kích chuột trên một trang web. Cuộc gọi có thể xác
định đường đến một agent thích hợp, mà nó có thể nằm bất cứ đâu thậm chí cả ở
nhà (như trung tâm cuộc gọi ảo – Vitual Call Center). Các cuộc gọi thoại cũng
như các tin nhắn e-mail có thể được xếp hàng giống nhau đến các agent. Các
agent có các truy nhập điện tử đến các khách hàng, danh mục, nguồn cung cấp
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
11
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
và thông tin yêu cầu, có thể được truyền qua lại giữa khách hàng và agent.
1.3.10. Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive gaming)
Cung cấp cho khách hàng một phương thức gặp nhau trực tuyến và tạo ra
các trò chơi tương tác (chẳng hạn như video games).
1.3.11. Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality)
Tham chiều đến sự thay đổi được tạo ra có tính chất kỹ thuật của các sự

kiện, con người, địa điểm, kinh nghiệm,… của thế giới thực, ở đó những người
tham dự và các nhà cung cấp kinh nghiệm ảo là phân tán về địa lý. Dịch vụ này
yêu cầu sự phối hợp rất phức tạp của các tài nguyên khác nhau.
1.3.12. Quản lý tại gia (Home Manager)
Với sự ra đời của các thiết bị mạng thông minh, các dịch vụ này có thể
giám sát và điều khiển các hệ thống bảo vệ tại nhà, các hệ thống đang hoạt động,
các hệ thống giải trí, và các công cụ khác tại nhà. Giả sử như chúng ta đang xem
ti vi và có chuông cửa, không vấn đề gì cả, ta chỉ việc sử dụng điều khiển ti vi từ
xa để xem được trên màn hình ai đang đứng trước cửa nhà mình. Hoặc chẳng
hạn như chúng ta có thể quan sát được ngôi nhà của mình trong khi đang đi xa,
hoặc quan sát được người trông trẻ đang chăm sóc em bé như thế nào khi ta
đang làm việc tại cơ quan.
Ngoài các dịch vụ đã nêu trên còn có rất nhiều dịch vụ khác có thể triển
khai trong môi trường NGN như: các dịch vụ ứng dụng trong y học, chính phủ
điện tử, nghiên cứu đào tạo từ xa, nhắn tin đa phương tiện,… Như vậy các dịch
vụ thế hệ sau là rất đa dạng và phong phú, việc xây dựng, phát triển và triển khai
chúng là mở và linh hoạt. Chính vì vậy nó thuận tiện cho các nhà cung cấp dịch
vụ và ứng dụng triển khai dịch vụ đến cho khách hàng trong môi trường NGN.
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG
Trong chương này đã trình bày được những khái niệm cơ sở về mạng
NGN, các đặc trưng cũng như cấu trúc mạng. Mạng thế hệ sau NGN đang được
nghiên cứu, chuẩn hoá bởi các tổ chức viễn thông lớn trên thế giới nhằm đáp
ứng nhu cầu càng tăng về tính mở, sự tương thích và linh hoạt để cung cấp đa
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
12
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
dịch vụ, đa phương tiện với các tính năng ngày càng mở rộng. Tại Việt Nam,
mạng viễn thông đang ngày càng phát triển để đáp ứng các nhu cầu mới trong
nền kinh tế hội nhập thế giới và việc chuyển hoàn toàn sang công nghệ mạng
NGN là việc làm bức thiết nhằm đáp ứng các nhu cầu này. Quá trình xây dựng

và phát triển mạng NGN phải được tiến hành từng bước, có tính đến sự tương
thích và phối hợp với nền tảng mạng hiện tại. Bên cạnh đó việc làm sao để mạng
có thể hoạt động tốt và ổn định cũng là một vấn đề cần lưu tâm.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
13
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
CHƯƠNG 2
DỊCH VỤ VoIP TRÊN MẠNG NGN
2.1. CÔNG NGHỆ VoIP
2.1.1. Giới thiệu
Dịch vụ thoại là một dịch vụ không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta.
Với sự phát triển của mạng viễn thông và mạng chuyển mạch gói, điện thoại IP
đã ra đời và được đánh giá là một bước tiến quan trọng về mặt công nghệ. Hiện
nay điện thoại IP đã được triển khai và trở thành mối quan tâm lớn đối với các
nhà khai thác và sản xuất dịch vụ này.
Dịch vụ VoIP được xây dựng trên cơ sở công nghệ VoIP. Đây là một công
nghệ mới, nó được đánh giá là một bước đột phá trong công nghệ, là cơ sở để
xây dựng một mạng tích hợp giữa thoại và số liệu và là hướng phát triển tất yếu
của mạng viễn thông.
Các mạng IP, tiêu biểu là mạng Internet, đã thực sự bùng nổ trong
những năm vừa qua. IP đã trở thành giao thức thông dụng nhất để trao đổi
thông tin trên thế giới. Do ưu điểm của VoIP là giá thành rẻ và có nhiều dịch
vụ mở rộng nên điện thoại IP đã và đang tạo ra một thị trường rộng lớn gồm
mọi đối tượng sử dụng gồm các thuê bao, các doanh nghiệp, các tổ chức và
các cơ quan nhà nước.
Hiện nay mạng thế hệ mới NGN ra đời, với cơ sở hạ tầng thông tin duy
nhất dựa trên công nghệ gói với nhiều ưu điểm thì điện thoại IP trên mạng NGN
là một dịch vụ quan trọng. Với công nghệ hiện đại và cơ sở hạ tầng thống nhất,
một nhược điểm quan trọng đối với tín hiệu thoại khi truyền trên mạng chuyển
mạch gói sự trễ rất lớn sẽ được khắc phục và cung cấp thêm nhiều dịch vụ cho

người sử dụng.
Để thấy được ưu điểm của VoIP ta sẽ so sánh nó với công nghệ thoại truyền
thống. Hệ thống điện thoại truyền thống, điển hình là PSTN, đó là kiểu mạng chuyển
mạch kênh SCN (Switching Circuit Network) được phát triển lên từ mạng tương tự
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
14
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
(analog). Để thiết lập cuộc gọi, cần có một kênh truyền riêng và giữ kênh truyền cho
đến khi nào kết thúc cuộc gọi. Dòng bít truyền trên kênh là dòng bít truyền liên tục
theo thời gian. Băng thông của kênh dành riêng được đảm bảo và cố định trong quá
trình liên lạc (64kbps đối với mạng PSTN). Kiểu truyền thông như vậy không tận
dụng một cách có hiệu quả băng thông hiện có, công suất giới hạn là 64kb/s/kênh và
chỉ thực hiện được 30 kênh thoại trên một đường E1.
Khác với điện thoại truyền thống, với công nghệ VoIP tiếng nói thay vì được
truyền qua mạng chuyển mạch kênh, lại được truyền qua mạng chuyển mạch gói
được phát triển lên từ mạng số, điển hình là mạng IP. Tiếng nói được số hóa, đóng
gói và truyền đi như các gói số liệu thông thường trên mạng IP. Dung lượng của
kênh truyền được chia sẻ và như vậy băng thông của kênh truyền dẫn được sử dụng
có hiệu quả hơn mà không cần cung cấp cho các kênh riêng lẻ. Như vậy có thể thấy
công nghệ VoIP có ưu điểm hơn hẳn công nghệ thoại truyền thống ở chỗ nó tận
dụng được triệt để tài nguyên hệ thống, dẫn đến một điều chắc chắn rằng chi phí
cuộc gọi được giảm đáng kể, đặc biệt là các cuộc gọi ở khoảng cách địa lý rất xa vẫn
còn quá đắt trong mạng điện thoại chuyển mạch kênh.
Tuy có ưu điểm như vậy nhưng công nghệ VoIP vẫn có nhược điểm mà công
nghệ thoại truyền thống không có. Ta biết rằng thoại là một ứng dụng thời gian thực,
nghĩa là tiếng nói từ nơi gửi phải được truyền đến nơi nhận một cách gần như tức thì.
Trong mạng chuyển mạch kênh thì điều này là đơn giản vì mỗi cuộc gọi được dành
riêng trên một kênh truyền không phải chia sẻ cho các ứng dụng khác, đường truyền
nói chung là luôn được đảm bảo giữa hai đầu dây. Còn đối với mạng chuyển mạch
gói như IP, nó xem mọi gói tin truyền trên nó là như nhau và không yêu cầu về mặt

thời gian thực. mặt khác trên mạng IP, do đường truyền được chia sẻ cho nhiều ứng
dụng, hay bản thân các thông tin tiếng nói lại có thể truyền theo nhiều đường khác
nhau để tới đích nên tình trạng tắc nghẽn, trễ, mất dữ liệu thường xuyên xảy ra.
Những điều này nếu không được giải quyết tốt sẽ gây ảnh hưởng rất xấu tới chất
lượng của tiếng nói nhận được. Đối với mạng thế hệ mới các vấn này có thể được
giải quyết tốt bởi cơ sở hạ tầng mạng thống nhất, công nghệ truyền dẫn mềm dẻo,
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
15
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
linh hoạt và công nghệ chuyển mạch mới MPLS (Multiple Protocol Lable
Switching), sự trễ trên mạng có thể giảm đáng kể và độ tin cậy cao hơn rất nhiều so
với các mạng IP khác.
2.1.2. Cấu trúc cơ bản của VoIP trên NGN
Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của VoIP trên NGN
Mạng lõi IP trên NGN và mạng chuyển mạch kênh giao tiếp với nhau
thông qua Media Gateway, cho phép một đầu cuối của mạng này có thể kết nối
thoại với một đầu cuối của mạng kia mà vẫn trong suốt đối với người sử dụng.
Sự phát triển này cho phép tích hợp nhiều dịch vụ của hai loại mạng với nhau.
2.1.3. Lợi ích của VoIP
VoIP có khi triển khai sẽ đem lại nhiều lợi ích trong đó quan trọng nhất là:
-Giảm cước phí truyền thông, đặc biệt là các cuộc gọi đường dài cũng như
tận dụng hiệu quả hơn tài nguyên dải thông đường truyền. Đây là yếu tố quan
trọng nhất thúc đẩy sự phát triển của công nghệ VoIP.
-Hợp nhất hóa: Hệ thống mạng chuyển mạch kênh rất phức tạp, cần có một
đội ngũ nhân viên vận hành và giám sát hoạt động của nó. Với một cơ sơ hạ tầng
tích hợp các phương thức truyền thông cho phép hệ thống được chuẩn hóa tốt
hơn, hoạt động có hiệu quả hơn, và giảm tổng số thiết bị, nhân lực cần thiết.
Điều này cũng làm giảm thiểu sai sót trong hệ thống hiện thời.
-Sử dụng công nghệ VoIP đem lại nhiều lợi ích thiết thực cho các nhà
truyền tải:

SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
16
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
+ Triệt và nén im lặng: Được sử dụng khi có khoảng nghỉ ngơi trong cuộc nói
chuyện. Khoảng nghỉ này có thể lên tới 50-60% một cuộc gọi. Vì thế ta có thể tiết
kiệm được giải thông tiêu tốn, nhất là với hội thoại nhiều người. Không giống như
mạng chuyển mạch kênh, VoIP triệt im lặng qua các liên kết toàn cầu tại các điểm
đầu cuối. Mạng IP thích hợp cho việc ghép kênh, giảm bớt dải thông tiêu thụ toàn
mạng. Sự triệt im nặng nặng và bù nén cũng làm tăng hiệu quả sử dụng mạng .
+ Chia sẻ thuận lợi: Đặc trưng của mạng IP là chia sẻ tài nguyên mạng.
Các kênh truyền thông không được tạo ra cố định và riêng biệt như trong mạng
chuyển mạch kênh mà nó được dùng chung cho nhiều ứng dụng khác.
+ Tách biệt thoại và điều khiển luồng: trong thoại truyền thống, luồng báo
hiệu truyền tải trên mạng tách biệt với luồng thông tin truyền. Ta phải duyệt tất
cả các chuyển mạch trung gian để thiết lập kênh truyền. Trong khi đó, việc gửi
gói tín hiệu trên mạng không yêu cầu thiết lập, điều khiển cuộc gọi. Ta có thể
tập trung trên chức năng cuộc gọi.
2.1.4. Thách thức của VoIP
Ta có thể thấy các ưu thế của VoIP thật rõ ràng, việc phát triển VoIP là vấn
đề tất yếu. Tuy nhiên, công nghệ này cũng phải đối mặt với nhiều thách thức:
-Thiếu sự đảm bảo về chất lượng dịch vụ ( QoS ).
-Thiếu giao thức chuẩn.
-Tính tương tác giữa công nghệ mới với công nghệ truyền thống và các
dịch vụ. Đây là điều hết sức khó khăn mà các sản phẩm VoIP phải đối mặt.
-Thiếu dải thông cho mạng.
-Độ tin cậy mạng. Đây là vấn đề tất yếu khi sử dụng mạng IP làm phương
tiện truyền thông.
-Với thoại ta phải đạt được các chỉ tiêu cần thiết bao gồm giảm thiểu các
cuộc gọi bị từ chối, trễ trên mạng, mất gói, đứt liên kết. Tuy nhiên, mạng Ip
không có cơ chế đảm bảo các vấn đề này. Đồng thời, ta cũng phải giải quyết tình

trạng tắc nghẽn và quá nhiều người sử dụng cùng lúc đối với mạng IP.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
17
Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ VoIP và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ
-Quá trình điều khiển phải trong suốt đối với người sử dụng. Người sử
dụng không cần biết kỹ thuật nào được sử dụng để thực hiện dịch vụ.
-Cung cấp các cơ chế quản lý hệ thống, an toàn địa chỉ hóa và thanh toán.
Với sự phát triển dịch vụ VoIP trên mạng NGN các thách thức trên sẽ được
giải quyết đảm bảo độ tin cậy cao. Công nghệ chuyển mạch kênh và chuyển
mạch gói sẽ được kết hợp trong một mạng truyền thông duy nhất là mạng NGN.
Để hai mạng này kết hợp với nhau cần có một giao thức chuẩn hóa và các chính
sách liên mạng phù hợp.
Từ các yếu tố này, các tổ chức viễn thông, các nhà sản xuất phải thực sự thống
nhất với nhau về các chuẩn giao thức, bao gồm chuẩn báo hiệu cuộc gọi, mã hóa,
chuẩn truyền đa phương thức và tín hiệu. Sự chấp nhận các chuẩn này sẽ cho phép
nhiều hãng có thể cùng chung sống và hoạt động được với nhau, đảm bảo tính tương
thích giữa các sản phẩm. Hiện tại, đối với VoIP, một số các chuẩn đã được các tổ
chức quốc tế công nhận và sẽ được trình bày ở các phần tiếp theo.
-Chuẩn H.323: Do ITU-T đề xuất, là chuẩn được chấp nhận về một hệ
thống truyền thông đa phương tiện dựa trên mạng chuyển mạch gói, trong đó nó
định nghĩa H.225 cho chức năng báo hiệu cuộc gọi, H.245 cho thỏa thuận các
thông số cần thiết để trao đổi như các bộ codec, kênh truyền.
-SIP: Session Initiation Protocol, giao thức báo hiệu khởi đầu, do IETF
đưa ra. SIP là chuẩn đề cử về một giao thức báo hiệu cuộc gọi.
-MGCP: Media Gateway Control Protocol, giao thức điều khiển Gateway
do IETF đề xuất. Đây là chuẩn đề cử cho việc điều khiển Gateway.
2.2. CÁC GIAO THỨC TRONG VoIP
2.2.1. GIAO THỨC H.323
Chuẩn H.323 được mạng lõi IP trong mạng NGN sử dụng làm nền tảng để
xây dựng hệ thống VoIP. Điều này cho phép các thiết bị của các nhà sản xuất

khác nhau có thể làm việc tương thích với nhau. Đây là một vấn đề lớn khi phát
triển bất kỳ một công nghệ mới nào.
SV: Trần Thị Thanh Thủy MSSV 509102068
18