Kỹ thuật VoIP và dịch vụ VoIP tại trung tâm viễn thông khu vưc I

LỜI NÓI ĐẦU
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, số lượng người sử dụng Internet trên thế giới
ngày một tăng. Mạng Internet đã phát triển thành một mạng dữ liệu toàn cấu cho
phép nhiều loại hình thông tin truyền đi trên đó. Các nhà chuyên môn nhận định
rằng mạng dữ liệu sẽ vượt qua mạng thoại.Ngày nay có càng nhiều doanh nghiệp
sử dụng mạng dữ liệu để truyền thoại và dữ liệu để tiết kiệm chi phí. Các dịch vụ
đa phương tiện trên mạng Internet dang ngày càng phát triển, thông tin truyền
trên Internet không chỉ còn là số liệu nữa mà bao gồm cả tiếng nói và hình
ảnh.Đồng thời rất nhiều ứng dụng trên máy tính đã tận dụng khả năng xử lý của
nó để tạo ra những tính năng mới cho dịch vụ điện thoại là ứng dụng truyền
thông đa phương tiện. VoIP đã chứng minh khả thi dựa trên những chuẩn H323,
thiết bị đầu cuối ,Gateway đã làm mạng Internet và PSTN đang có xu hướng hội
nhập với nhau.VoIP đang trở thành một dịch vụ toàn cầu.
Dịch vụ truyền thoại qua mạng IP trong vài năm gần đây đang phát triển
rất mạnh. Nó hứa hẹn đem lại nhiều lợi ích bao gồm việc giảm chi phí các cuộc
gọi đường dài và tích hợp số liệu vào một mạng duy nhất.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp này em nghiên cứu về “Kỹ thuật VoIP
và dịch vụ VoIP tại trung tâm viễn thông khu vưc I”.
Em xin chân thành thầy giáo Thái Vĩnh Hiển, bộ môn hệ thống viễn
thông, Khoa Điện Tử -Viễn Thông ,Trường ĐHBK Hà Nội. Thấy đã hướng dẫn
tôi rất tận tình và những sự giúp đỡ quý báu trong suốt thời gian tôi nghiên cứu
hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các anh chị cán bộ tại
Trung Tâm Viễn Thông Quốc Tế Khu Vực I đã giúp tôi trong quá trình thực tập
tốt nghiệp tại quý công ty.
1
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Kỹ thuật VoIP và dịch vụ VoIP tại trung tâm viễn thông khu
vực I

Truyền thông qua mạng chuyển mạch gói như IP,ATM và Frame Relay đã
trở nên được ưu thích cho cả các doanh nghiệp và mạng công cộng .Tại thời
điểm này ,mạng dữ liệu có những tính năng vượt trội so với mạng thoại.Cang có
nhiều doanh nghiệp đã dùng các ứng dụng thoại qua mạng IP để giảm những chi
phí và thiết lập các ứng dụng đa phương tiện. Cung cấp thoại chất lượng cao qua
mạng IP là một trong nhưng bước tích hợp thoại,fax, hình ảnh và dữ liệu. VoIP
đã chứng minh được khả thi dưa trên những chuẩn H323,SIP,thiết bị đầu cuối và
Gateway đã đưa VoIP trở thành một dịch vụ toàn cầu.Vì vậy em chọn đề tài “Kỹ
thuật VoIP và dịch vụ VoIP tại trung tâm viễn thông khu vực I ”.
Đồ án chia làm 5 chương như sau:
+ Chương I: Tổng quan về kỹ thuật VoIP, đưa ra những ứng dụng ,lợi ích của
dịch vụ,ư và nhược điểm của công nghệ thoại IP ,mô hình VoIP.
+ Chương II: Tổng quan giao thức thoại qua IP,giải pháp thực hiện VoIP,các
giao thức truyền thời gian thực.
+ Chương III: Chuẩn H323,thành phần H323,cấu hình mạng và xử lý cuộc gọi
trong mạng H323.
+ Chương IV: Chất lượng dịch vụ VoIP và phương pháp đánh giá chất lượng
dịch vụ VoIP.
+ Chương V: Dịch vụ VoIP tại trung tâm viễn thông khu vực I .
Xin cám ơn quý vị đã quan tâm!
PROJECT ABBREVIATION
PROJECT ABBREVIATION
2
Name of thesis: VoIP technology and VoIP Services in VietNam Telecom
International.
Transmitted through packet switching networks like IP, ATM and Frame
Relay has become the favorite for both the enterprise and public networks. In this
time, data networks have more features than the public network . Many
businesses have already used the voice over IP applications to reduce costs and
set of multimedia applications. Provide high-quality voice over IP networks is a

step in the integrated voice, fax, images and data. VoIP has proven to be feasible
based on the standard H323, SIP, Endpoints, Gateway and VoIP became a full
service all over the world. So I choose the subject “VoIP technology and VoIP
Services in VietNam Telecom International”.
The thesis divided into 4 chapters as follows:
+ Chapter I: Overview of VoIP technology, the applications and benefits of the
service, advantages and disadvantages of IP telephony technology, VoIP model.
+ Chapter II: Overview of Voice over IP protocol, the implementation of VoIP
solutions, the real-time communication protocol.
+ Chapter III: H323, H323 components, network configuration and call
handling in H323.
+ Chapter IV: The quality of VoIP services and the method to evaluate the
quality of VoIP services.
+ Chapter V: VoIP services in VietNam Telecom International.
Thank for your caring !

CHƯƠNG I
3
TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT VoIP
1.1 Khái niệm về công nghệ VoIP
VoIP (Voice Over Internet Protocol) là công nghệ truyền giọng nói (thông
tin thoại) qua giao thức mạng IP, sử dụng hạ tầng có sẵn của mạng máy tính.
VoIP sử dụng công nghệ chuyển mạch gói nên mỗi cuộc thoại sẽ không chiếm
trọn một đường truyền, tránh gây lãng phí đường truyền như điện thoại analog
thông thường.
Thành phần quan trọng nhất trong VoIP là các tổng đài IP PBX. Ngoài ưu
điểm so với công nghệ chuyển mạch kênh truyền thống, hệ thống tổng đài IP
PBX có những ưu điểm vượt trội do hoạt động trên nền mạng như:
-Dễ dàng nâng cấp và mở rộng mạng lưới với chi phí thấp.
- Quản lý dễ dàng.

- Linh hoạt trong kết hợp với các ứng dụng trên nền mạng.
1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống thoại VoIP
Công nghệ VoIP cho phép thực hiện các cuộc gọi trong mạng nội bộ cũng
như giữa các mạng IP và mạng điện thoại PSTN(Public Switched Telephone
Network) truyền thống. Dữ liệu của các cuộc thoại được chia nhỏ thành các gói
tin và truyền đi trong hệ thống mạng. Do đó nó có khả năng tích hợp thêm nhiều
dịch vụ và có ưu điểm về giá thành.
Nguyên lý hoạt động của VoIP là chuyển tín hiệu thoại Analog thành tín
hiệu số Digital rồi đóng gói thành gói tin để truyền đi trên nền mạng. Khi tới
đích, các gói tin được sắp xếp theo thứ tự ban đầu, được giải mã và phục hồi
tiếng nói ban đầu. Các quá trình diễn ra lần lượt như sau:
- Số hóa tín hiệu analog: giọng nói khi qua microphone tạo ra tín hiệu
tương tự (analog) và được chuyển thành tín hiệu số (digital) thông qua các thiết
bị VoIP như IP phone, softphone. Sau đó tín hiệu số được đóng gói và chuyển lên
trên mạng IP. Số hóa tín hiệu analog tiến hành qua các bước:
4
- Ly mu - lng t húa - mó húa - nộn ging núi.
- Chuyn cỏc gúi tin ging núi s húa trờn thnh cỏc gúi tin IP: khi ti
ớch, gúi tin VoIP s c m v quỏ trỡnh chuyn hnh dng tớn hiu thoi din
ra ngc li vi quỏ trỡnh trờn.
1.3 Thnh phn, chc nng v mụ hỡnh ng dng h thng
tng i thoi
Theo các ngiên cứu của ETSI, cấu hình chuẩn của mạng điện thoại IP có thể
bao gồm các phần tử sau:
- Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng IP
- Mạng truy nhập IP
- Mạng xơng sống IP
- Gateway
- Gatekeeper
- Mạng chuyển mạch kênh

- Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng chuyển mạch kênh
Trong các kết nối khác nhau cấu hình mạng có thể thêm hoặc bớt một số
phần tử trên.
Cấu hình chung của mạng điện thoại IP gồm các phần tử
Gatekeeper,Gateway,các thiết bị đầu cuối thoại và máy tính. Mỗi thiết bị đầu
cuối giao tiếp với một Gatekeeper và giao tiếp này giống với giao tiếp giữa thiết
bị đầu cuối và Gateway. Mỗi Gatekeeper sẽ chịu trách nhiệm quản lý một vùng,
nhng cũng có thể nhiều Gatekeeper chia nhau quản lý một vùng trong trờng hợp
một vùng có nhiều Gatekeeper.
Trong vùng quản lý của các Gatekeeper, các tín hiệu báo hiệu có thể đợc
chuyển tiếp qua một hoặc nhiều Gatekeeper.Do đó các Gatekeeper phải có khả
5
năng trao đổi các thông tin với nhau khi cuộc gọi liên quan đến nhiều
Gatekeeper.
Gatekeeper
Gateway
Gateway
DNS Server
Mạng chuyển
mạch kênh
IP Network
PC
Telephone
Mạng chuyển
mạch kênh
Telephone
PC
Hình 1.1 Cấu hình của mạng điện thoại IP
Chức năng của các phần tử trong mạng nh sau:

1.3.1 Thit b u cui
Thiết bị đầu cuối là một nút cuối trong cấu hình của mạng điện thoại IP.
Nó có thể đợc kết nối với mạng IP sử dụng một trong các giao diện truy nhập.
Một thiết bị đầu cuối có thể cho phép một thuê bao trong mạng IP thực hiện
cuộc gọi tới một thuê bao khác trong mạng chuyển mạch kênh. Các cuộc gọi đó
sẽ đợc Gatekeeper mà thiết bị đầu cuối hoặc thuê bao đã đăng ký giám sát.
Một thiết bị đầu cuối có thể gồm các khối chức năng sau:
Chức năng đầu cuối: Thu và nhận các bản tin;
Chức năng bảo mật kênh truyền tải: đảm bảo tính bảo mật của kênh
truyền tải thông tin kết nối với thiết bị đầu cuối.
Chức năng bảo mật kênh báo hiệu: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo
hiệu kết nối với thiết bị đầu cuối.
Chức năng xác nhận: thiết lập đặc điểm nhận dạng khách hàng, thiết bị
hoặc phần tử mạng, thu nhập các thông tin dùng để xác định bản tin báo
hiệu hay bản tin chứa thông tin đã đợc truyền hoặc nhận cha.
Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định hoặc ghi lại các thông tin
về sự kiện ( truy nhập, cảnh báo ) và tài nguyên.
6
Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin đã đợc sử
dụng ra thiết bị ngoại vi.

1.3.2 Mng truy nhp IP
Mạng truy nhập IP cho phép thiết bị đầu cuối, Gateway, Gatekeeper truy
nhập vào mạng IP thông qua cơ sở hạ tầng sẵn có. Sau đây là một vài loại giao
diện truy nhập IP đợc sử dụng trong cấu hình chuẩn của mạng điện thoại IP:
-Truy nhập PSTN
-Truy nhập ISDN
-Truy nhập LAN
-Truy nhập GSM

-Truy nhập DECT
Đây không phải là tất cả các giao diện truy nhập IP, một vài loại khác
đang đợc nghiên cứu để sử dụng cho mạng điện thoại IP. Đặc điểm của các giao
diện này có thể gây ảnh hởng đến chất lợng và tính bảo mật của cuộc gọi điện
thoại IP.

1.3.3 Gatekeeper
Gatekeeper là phần tử của mạng chịu trách nhiệm quản lý việc đăng ký,
chấp nhận và trạng thái của các thiết bị đầu cuối và Gateway. Gatekeeper có thể
tham gia vào việc quản lý vùng, xử lý cuộc gọi và báo hiệu cuộc gọi. Nó xác
định đờng dẫn để truyền báo hiệu cuộc gọi và nội dung đối với mỗi cuộc gọi.
Gatekeeper có thể bao gồm các khối chức năng sau:
Chức năng chuyển đổi địa chỉ E.164 ( Số E.164 là số điện thoại tuân thủ
theo cấu trúc và kế hoạch đánh số đợc mô tả trong khuyến nghị E.164
của Liên minh viễn thông quốc tế ITU) chuyển đổi địa chỉ E.164 sang
địa chỉ IP và ngợc lại để truyền các bản tin, nhận và truyền địa chỉ IP để
truyền các bản tin, bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp.
7
Chức năng dịch địa chỉ kênh thông tin: nhận và truyền địa chỉ IP của các
kênh truyền tải thông tin, bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp.
Chức năng dịch địa chỉ kênh: nhận và truyền địa chỉ IP phục vụ cho báo
hiệu, bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp.
Chức năng giao tiếp giữa các Gatekeeper: thực hiện trao đổi thông tin
giữa các Gatekeeper.
Chức năng đăng ký: cung cấp các thông tin cần đăng ký khi yêu cầu dịch
vụ.
Chức năng xác nhận: thiết lập các đặc điểm nhận dạng của khách hàng,
thiết bị đầu cuối hoặc các phần tử mạng.
Chức năng bảo mật kênh thông tin: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo
hiệu kết nối Gatekeeper với thiết bị đầu cuối.

Chức năng tính cớc: thu thập thông tin để tính cớc.
Chức năng điều chỉnh tốc độ và giá cớc: xác định tốc độ và giá cớc.
Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định hoặc ghi lại các thông tin
về sự kiện (truy nhập, cảnh báo) và tài nguyên.
Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin đã đợc sử
dụng ra thiết bị ngoại vi.

1.3.4 Gateway
Gateway là một phần tử không nhất thiết phải có trong một giao tiếp
H.323. Nó đóng vai trò làm phần tử cầu nối và chỉ tham gia vào một cuộc gọi
khi có sự chuyển tiếp từ mạng H.323 (ví dụ nh mạng LAN hay mạng Internet)
sang mạng phi H.323 (ví dụ mạng chuyển mạch kênh hay PSTN). Một Gateway
có thể kết nối vật lý với một hay nhiều mạng IP hay với một hay nhiều mạng
chuyển mạch kênh.Một Gateway có thể bao gồm: Gateway báo hiệu, Gateway
truyền tải kênh thoại, Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại. Một hay nhiều
chức năng này có thể thực hiện trong một Gatekeeper hay một Gateway khác.
Gateway báo hiệu SGW: cung cấp kênh báo hiệu giữa mạng IP và mạng
chuyển mạch kênh. Gateway báo hiệu là phần tử trung gian chuyển đổi giữa
báo hiệu trong mạng IP ( ví dụ H.323) và báo hiệu trong mạng chuyển mạch
kênh (ví dụ R2, CCS7). Gateway báo hiệu có các chức năng sau:
Chức năng kết cuối các giao thức điều khiển cuộc gọi.
Chức năng kết cuối báo hiệu từ mạng chuyển mạch kênh: phối hợp hoạt
động với các chức năng báo hiệu của Gateway điều khiển truyền tải
kênh thoại.
8
Chức năng báo hiệu: chuyển đổi báo hiệu giữa mạng IP với báo hiệu
mạng chuyển mạch kênh khi phối hợp hoạt động với Gateway điều khiển
truyền tải kênh thoại.
Chức năng giao diện mạng chuyển mạch gói: kết cuối mạng chuyển

mạch gói.
Chức năng bảo mật kênh báo hiệu: đảm bảo tính bảo mật của kênh báo
hiệu kết nối với thiết bị đầu cuối.
Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định hoặc ghi lại các thông tin
về sự kiện (truy nhập, cảnh báo) và tài nguyên.
Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin đã đợc sử
dụng ra thiết bị ngoại vi.
Gateway truyền tải kênh thoại MGM: cung cấp phơng tiện để thực hiện
chức năng chuyển đổi mã hoá. Nó sẽ chuyển đổi giữa các mã hoá trong
mạng IP với các mã hoá truyền trong mạng chuyển mạch kênh. Gateway
truyền tải kênh thoại bao gồm các khối chức năng sau:
Chức năng chuyển đổi địa chỉ kênh thông tin: cung cấp địa chỉ IP cho
các kênh thông tin truyền và nhận.
Chức năng chuyển đổi luồng: chuyển đổi giữa các luồng thông tin giữa
mạng IP và mạng chuyển mạch kênh bao gồm việc chuyển đôỉ mã hoá
và triệt tiếng vọng.
Chức năng dịch mã hoá: định tuyến các luồng thông tin giữa mạng IP và
mạng chuyển mạch kênh.
Chức năng giao diện với mạng chuyển mạch kênh: kết cuối và điều
khiển các kênh mang thông tin từ mạng chuyển mạch kênh.
Chức năng chuyển đổi kênh thông tin giữa mạng IP và mạng chuyển
mạch kênh: chuyển đổi giữa kênh mang thông tin thoại, Fax, dữ liệu của
mạng chuyển mạch kênh và các gói dữ liệu trong mạch IP. Nó cũng thực
hiện các chức năng xử lý tín hiệu thích hợp nh: nén tín hiệu thoại, triệt
tiếng vọng, mã hoá, chuyển đổi tín hiệu Fax và điều tiết tốc độ modem t-
ơng tự. Thêm vào đó, nó còn thực hiện việc chuyển đổi giữa tín hiệu mã
đa tần DTMF trong mạng chuyển mạch kênh và các tín hiệu thích hợp
trong mạng IP khi các bộ mã hoá tín hiệu thoại không mã hoá tín hiệu
mã đa tần DTMF. Chức năng chuyển đổi kênh thông tin giữa mạng IP và

mạng chuyển mạch kênh cũng có thể thu nhập thông tin về lu lợng gói
và chất lợng kênh đối với mỗi cuộc gọi để sử dụng trong việc báo cáo chi
tiết và điều khiển cuộc gọi.
Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định hoặc ghi lại các thông tin
về sự kiện (truy nhập, cảnh báo) và tài nguyên.
Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin đã đợc sử
dụng ra thiết bị ngoại vi.
Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại MGWC: đóng vai trò phần tử
kết nối giữa Gateway báo hiệu và Gatekeeper. Nó cung cấp chức năng xử
9
lý cuộc gọi cho Gateway, điều khiển Gateway truyền tải kên thoại, nhận
thông tin báo hiệu của mạng chuyển mạch kênh từ Gateway báo hiệu và
thông tin báo hiệu của mạng IP từ Gatekeeper. Gateway điều khiển
truyền tải kênh thoại bao gồm các chức năng sau:
Chức năng truyền và nhận các bản tin.
Chức năng xác nhận: thiết lập các đặc điểm nhận dạng của ngời sử dụng,
thiết bị hoặc các phần tử mạng.
Chức năng điều khiển cuộc gọi: lu giữ các trạng thái cuộc gọi của
Gateway. Chức năng này bao gồm tất cả các điều khiển kết nối logic của
Gateway.
Chức năng báo hiệu: chuyển đổi giữa báo hiệu mạng IP và báo hiệu
mạng chuyển mạch kênh trong quá trình phối hợp hoạt động với
Gateway báo hiệu.
Chức năng quản lý: giao tiêp với hệ thống quản lý mạng.
Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định hoặc ghi lại các thông tin
về sự kiện (truy nhập, cảnh báo) và tài nguyên.
Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin đã đợc sử
dụng ra thiết bị ngoại vi.
1.4 Cu trỳc kt ni mng VoIP

H.323 Gatekeeper
PPP Access Server
VoIP-H.323 Gateway
DNS Server
Mạng chuyển
mạch kênh
IP Network
H.323 Terminal
Mạng chuyển
mạch kênh
Telephone
Hub
Router
PBX
H.323 Terminal
Telephone
Hình 1.2 Các phần tử cơ bản của mạng điện thoại IP
Về cơ bản có thể chia cấu trúc kết nối trong các ứng dụng dịch vụ thoại
Internet thành ba loại:
- Kết nối PC-PC
- Kết nối PC-Máy thoại
- Kết nối Máy thoại-Máy thoại
10

1.4.1 Kt ni PC-PC
Khi thực hiện kết nối PC với PC về mặt hình thức có thể chia làm hai loại:
- Kết nối thông qua mạng LAN hoặc một mạng IP.
- Kết nối giữa một PC trong mạng IP này với một PC trong mạng IP
khác thông qua mạng PSTN .
Mạng IP

Hình 1.3 Kết nối PC PC nằm trong cùng một mạng IP
ISDN/PSTN
Gateway
11
Đầu cuối
Đầu cuối
DNS Server
H.323
Gateway
M¹ng IP
M¹ng IP
Modem
Modem
§Çu cuèi
§Çu cuèi
H×nh 1.4 KÕt nèi PC PC n»m trong hai m¹ng –
IP kh¸c nhau
1.4.2 Kết nối PC – Máy thoại
§èi víi c¸c kÕt nèi PC vµ m¸y tho¹i, do cã sù chuyÓn tiÕp tõ m¹ng
Internet sang m¹ng SCN nªn bao giê còng cã sù tham gia cña Gateway.
M¹ng IP
12
H.323 Gatekeeper
DNS Server
Đầu cuối H.323
PSTN
H.323 Gateway
Hình1.5 Các thành phần chính của mạng trong
kết nối PC máy điện thoại
Sau đây là một số tình huống kết nối một PC và một máy thoại:

- Một mạng LAN/Một nhà quản trị vùng
13
Đây là kết nối giữa một đầu cuối IP và một máy điện thoại. Trong đó
mạng LAN có cấu trúc đơn giản nhất gồm một Gateway, một Gatekeeper và
các đầu cuối IP tạo thành một phần mạng LAN .
Trong trờng hợp này các đầu cuối IP và Gateway muốn hoạt động đều
đăng ký với Gatekeeper và mọi báo hiệu để thực hiện cuộc gọi đều do
Gatekeeper điều khiển.
SCN
Gatekeeper
Đầu cuối IP
Mạng IP
Gateway
Hình 1.6 Các phần tử liên quan nằm trong một phần
của mạng LAN
- Hai mạng LAN/Một Gatekeeper/Một nhà quản trị vùng
Trong trờng hợp này các phần tử H.323 nằm trong hai mạng LAN nhng
cuộc gọi chỉ do một Gatekeeper giữ vai trò làm nhà quản trị vùng điều khiển .
Cấu hình này thích hợp cho việc xây dựng mạng của một công ty.
14
SCN
Gatekeeper
Đầu cuối IP
Mạng IP
Gateway
Mạng IP
Hình 1.7 Giữa hai mạng LAN/Một nhà quản trị vùng
- Hai mạng LAN/Hai Gatekeeper/Một nhà quản trị vùng
Trong trờng hợp này các phần tử H.323 nằm trong hai mạng LAN. Về
đặc điểm thì nó gần giống với trờng hợp trên, nhng nhờ có Gatekeeper thứ hai

nên mỗi mạng LAN có một Gatekeeper điều khiển. Nhờ đó phơng thức điều
khiển sẽ mềm dẻo hơn cho phép nhà quản trị vùng điều khiển lu lợng trong các
mạng LAN và lu lợng chuyển giao giữa chúng. Toàn bộ báo hiệu cuộc gọi do
Gatekeeper nối trực tiếp với đầu cuối IP đóng vai trò làm nhà quản trị vùng điều
khiển.
SCN
Gatekeeper
15
Đầu cuối IP
Mạng IP
Gateway
Mạng IP
Gatekeeper
Hình 1.8 Giữa hai mạng LAN/Một nhà quản trị vùng
- Hai mạng LAN/Hai nhà quản trị vùng/Có kết nối trực tiếp với nhau
Trờng hợp này thực hiện kết nối có liên quan đến hai mạng LAN do hai
nhà quản trị mạng khác nhau quản lý . Trao đổi bản tin báo hiệu cuộc gọi giữa
chúng thông qua kênh báo hiệu nối trực tiếp giữa hai hai Gatekeeper.
SCN
Gatekeeper
Đầu cuối IP
16
Mạng IP
Gateway
Mạng IP
Gatekeeper
Liên vùng
Hình 1.9 Giữa hai vùng có kết nối trực tiếp với nhau
- Hai mạng LAN/Hai nhà quản trị vùng/Kết nối thông qua Gatekeeper
trung gian

Trong trờng hợp kết nối có liên quan đến hai mạng LAN mà các
Gatekeeper của chúng không có kênh báo hiệu nối trực tiếp với nhau thì để thực
hiện cuộc gọi chúng phải thông qua một hay nhiều Gatekeeper khác đóng vai
trò làm cầu nối.
SCN
Gatekeeper
Đầu cuối IP
17
M¹ng IP
Gateway
M¹ng IP
Gatekeeper
Liªn vïng
Gatekeeper
M¹ng IP
Liªn vïng
H×nh 1.10 KÕt nèi th«ng qua Gatekeeper trung gian

1.4.3 Kết nối Máy thoại – Máy thoại
Trong ®ã kÕt nèi gi÷a hai m¸y ®iÖn tho¹i ®îc thùc hiÖn th«ng qua m¹ng
IP thay v× ®îc kÕt nèi trong m¹ng PSTN.
18
H.323 Gatekeeper
DNS Server
PSTN
Gateway
PSTN
Gateway
M¹ng IP
19

Hình 1.11 Các thành phần chính trong kết nối giữa
điện thoại và điện thoại
1.5 u im v nhc im ca in thoi VoIP

1.5.1 u im
Điện thoại IP ra đời nhằm khai thác tính hiệu quả của các mạng truyền số
liệu, khai thác tính linh hoạt trong phát triển các ứng dụng mới của giao thức IP
và nó đợc áp dụng trên một mạng toàn cầu là mạng Internet. Các tiến bộ của
công nghệ mang đến cho điện thoại IP những u điểm sau:
Giảm chi phí cuộc gọi: Ưu điểm nổi bật nhất của điện thoại IP so với
dịch vụ điện thoại hiện tại là khả năng cung cấp những cuộc gọi đờng
dài giá rẻ với chất lợng chấp nhận đợc. Nếu dịch vụ điện thoại IP đợc
triển khai, chi phí cho một cuộc gọi đờng dài sẽ chỉ tơng đơng với chi
phí truy nhập internet. Nguyên nhân dẫn đến chi phí thấp nh vây là do
tín hiệu thoại đợc truyền tải trong mạng IP có khả năng sử dụng kênh
hiệu quả cao. Đồng thời, kỹ thuật nén thoại tiên tiến giảm tốc độ bít từ
64 Kbps xuống thấp tới 8 Kbps (theo tiêu chuẩn nén thoại G.729A của
ITU-T) kết hợp với tốc độ xử lý nhanh của các bộ vi xử lý ngày nay cho
phép việc truyền tiếng nói theo thời gian thực là có thể thực hiện đợc với
lợng tài nguyên băng thông thấp hơn nhiều so với kỹ thuật cũ.
So sánh một cuộc gọi trong mạng PSTN với một cuộc gọi qua mạng
IP, ta thấy:
Chi phí phải trả cho cuộc gọi trong mạng PSTN là chi phí phải bỏ
ra để duy trì cho một kênh 64kbps suốt từ đầu cuối này tới đầu cuối kia
thông qua một hệ thống các tổng đài. Chi phí này đối với các cuộc gọi đ-
ờng dài (liên tỉnh, quốc tế) là khá lớn.
Trong trờng hợp cuộc gọi qua mạng IP, ngời sử dụng từ mạng
PSTN chỉ phải duy trì kênh 64kbps đến Gateway của nhà cung cấp dịch
vụ tại địa phơng. Nhà cung cấp dịch vụ điện thoại IP sẽ đảm nhận nhiệm
vụ nén, đóng gói tín hiệu thoại và gửi chúng đi qua mạng IP một cách có

hiệu quả nhất để tới đợc Gateway nối tới một mạng điện thoại khác có
ngời liên lạc đầu kia. Việc kết nối nh vậy làm giảm đáng kể chi phí cuộc
20
gọi do phần lớn kênh truyền 64Kbps đã đợc thay thế bằng việc truyền
thông tin qua mạng dữ liệu hiệu quả cao.
Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu: Trong điện
thoại IP, tín hiệu thoại, số liệu và ngay cả báo hiệu đều có thể cùng đi
trên cùng một mạng IP. Điều này sẽ tiết kiệm đợc chi phí đầu t để xây
dựng những mạng riêng rẽ.
Khả năng mở rộng (Scalability): Nếu nh các hệ tổng đài thờng là
những hệ thống kín, rất khó để thêm vào đó những tính năng thì các thiết
bị trong mạng internet thờng có khả năng thêm vào những tính năng
mới. Chính tính mềm dẻo đó mang lại cho dịch vụ điện thoại IP khả
năng mở rộng dễ dàng hơn so với điện thoại truyền thống.
Không cần thông tin điều khiển để thiết lập kênh truyền vật lý: Gói
thông tin trong mạng IP truyền đến đích mà không cần một sự thiết lập
kênh nào. Gói chỉ cần mang địa chỉ của nơi nhận cuối cùng là thông tin
đã có thể đến đợc đích. Do vậy, việc điều khiển cuộc gọi trong mạng IP
chỉ cần tập trung vào chức năng cuộc gọi mà không phải tập trung vào
chức năng thiết lập kênh.
Quản lý băng thông: Trong điện thoại chuyển mạch kênh, tài nguyên
băng thông cung cấp cho một cuộc liên lạc là cố định (một kênh
64Kbps) nhng trong điện thoại IP việc phân chia tài nguyên cho các cuộc
thoại linh hoạt hơn nhiều. Khi một cuộc liên lạc diễn ra, nếu lu lợng của
mạng thấp, băng thông dành cho liên lạc sẽ cho chất lợng thoại tốt nhất
có thể; nhng khi lu lợng của mạng cao, mạng sẽ hạn chế băng thông của
từng cuộc gọi ở mức duy trì chất lợng thoại chấp nhận đợc nhằm phục vụ
cùng lúc đợc nhiều ngời nhất. Điểm này cũng là một yếu tố làm tăng
hiệu quả sử dụng của điện thoại IP. Việc quản lý băng thông một cách
tiết kiệm nh vậy cho phép ngời ta nghĩ tới những dịch vụ cao cấp hơn nh

truyền hình hội nghị, điều mà với công nghệ chuyển mạch cũ ngời ta đã
không thực hiện vì chi phí quá cao.
Nhiều tính năng dịch vụ: Tính linh hoạt của mạng IP cho phép tạo ra
nhiều tính năng mới trong dịch vụ thoại. Ví dụ cho biết thông tin về ngời
gọi tới hay một thuê bao điện thoại IP có thể có nhiều số liên lạc mà chỉ
21
cần một thiết bị đầu cuối duy nhất (Ví dụ nh một thiết bị IP Phone có thể
có một số điện thoại dành cho công việc, một cho các cuộc gọi riêng t).
Khả năng multimedia: Trong một cuộc gọi ngời sử dụng có thể vừa
nói chuyện vừa sử dụng các dịch vụ khác nh truyền file, chia sẻ dữ liệu,
hay xem hình ảnh của ngời nói chuyện bên kia.
1.5.2 Nh c im
Điện thoại IP cũng có những hạn chế:
Kỹ thuật phức tạp: Truyền tín hiệu theo thời gian thực trên mạng
chuyển mạch gói là rất khó thực hiện do mất gói trong mạng là không
thể tránh đợc và độ trễ không cố định của các gói thông tin khi truyền
trên mạng. Để có đợc một dịch vụ thoại chấp nhận đợc, cần thiết phải có
một kỹ thuật nén tín hiệu đạt đợc những yêu cầu khắt khe: tỉ số nén lớn
(để giảm đợc tốc độ bit xuống), có khả năng suy đoán và tạo lại thông
tin của các gói bị thất lạc... Tốc độ xử lý của các bộ Codec (Coder and
Decoder) phải đủ nhanh để không làm cuộc đàm thoại bị gián đoạn.
Đồng thời cơ sở hạ tầng của mạng cũng cần đợc nâng cấp lên các công
nghệ mới nh Frame Relay, ATM,... để có tốc độ cao hơn và/hoặc phải có
một cơ chế thực hiện chức năng QoS (Quality of Service). Tất cả các
điều này làm cho kỹ thuật thực hiện điện thoại IP trở nên phức tạp và
không thể thực hiện đợc trong những năm trớc đây.
Vấn đề bảo mật (security): Mạng Internet là một mạng có tính rộng
khắp và hỗn hợp (hetorogenous network). Trong đó có rất nhiều loại máy
tính khác nhau cùng các dịch vụ khác nhau cùng sử dụng chung một cơ
sở hạ tầng. Do vậy không có gì đảm bảo rằng thông tin liên quan đến cá

nhân cũng nh số liên lạc truy nhập sử dụng dịch vụ của ngời dùng đợc
giữ bí mật.
Nh vậy, điện thoại IP chứng tỏ nó là một loại hình dịch vụ mới rất có
tiềm năng. Trong tơng lai, điện thoại IP sẽ cung cấp các dịch vụ hiện có
của điện thoại trong mạng PSTN và các dịch vụ mới của riêng nó nhằm
đem lại lợi ích cho đông đảo ngời dùng. Tuy nhiên, điện thoại IP với t
cách là một dịch vụ sẽ không trở nên hấp dẫn hơn PSTN chỉ vì nó chạy
trên mạng IP. Khách hàng chỉ chấp nhận loại dịch vụ này nếu nh nó đa ra
22
đợc một chi phí thấp và/hoặc những tính năng vợt trội hơn so với dịch vụ
điện thoại hiện tại.
tr: Giao thức Internet (và các mạng số liệu khác) không đợc thiết kế
để truyền các thông tin thời gian thực nh thông tin thoại. Do đó việc
truyền tín hiệu thời gian thực trên mạng chuyển mạch gói là rất khó thực
hiện do mất gói trong mạng là không thể tránh đợc. Ngoài ra độ trễ
không cố định của các gói thông tin khi truyền trên mạng cũng ảnh hởng
lớn tới chất lợng thoại đòi hỏi phải có một cơ chế xử lý ở đầu thu. Để
cho chất lợng dịch vụ có thể chấp nhận đợc, cần phải có một kỹ thuật
nén tín hiệu có tỉ số nén lớn, có khả năng tái tạo các gói bị thất lạc Tốc
độ xử lý của các bộ Codec (Coder và Decoder) phải nhanh để không làm
cuộc đàm thoại bị gián đoạn. Đồng thời cở sở hạ tầng cũng cần phải
nâng cấp lên các công nghệ mới nh: Frame Relay, ATM để có tốc độ
cao và phải có một cơ chế thực hiện chức năng QoS (Quality of Service)

Kh nng truy nhp dch v: Ngoài ra còn có một số hạn chế của dịch
vụ thoại IP (VoIP) so với dịch vụ thoại truyền thống là chất lợng dịch vụ
và khả năng truy nhập dịch vụ. Hạn chế về chất lợng dịch vụ có nguyên
nhân không phải do công nghệ VoIP mà do chính sách về chất lợng đợc
thiết lập trớc đó trên mạng Internet: dịch vụ chỉ đợc cung cấp với chất l-
ợng tốt nhất có thể (best-effort) và do đó không đảm bảo hoàn toàn

yêu cầu trong truyền tín hiệu thoại. Mức độ phức tạp của mạng cũng nh
các kết nối của mạng cũng là yếu tố làm giảm chất lợng dịch vụ. Một
yếu tố khác cũng ảnh hởng đến chất lợng dịch vụ thoại IP là do trên
mạng Internet, dịch vụ IP phải đợc chia sẻ đờng truyền cùng lúc với
nhiều dịch vụ khác. Nếu so sánh, một kênh truyền tín hiệu thoại thông
thờng chỉ sử dụng khoảng 30% năng lực trong khi trên mạng Internet, tỷ
lệ này là 100%.
1.6. S khỏc nhau gia VoIP v cỏc mng chuyn mch in
thoi chung(GSTN)
VoIP có một số khía cạnh khác với GSTN cả thuật ngữ, cấu trúc và các
giao thức. Sự khác nhau là ảnh hởng đến thiết kế của các dịch vụ VoIP.
23
Khỏc nhau v k thut chuyn mch:
Mng in thoi cụng cng (Public Switched Telephone Network - PSTN)
l mng truyn thng da trờn nn tng k thut chuyn mch kờnh (Circuit
Switching). Chuyn mch kờnh l phng phỏp truyn thng trong ú mt kờnh
truyn dn dnh riờng c thit lp gia hai thit b u cui thụng qua m hay
nhiu nỳt chuyn mch trung gian.Dũng thụng tin truyn trờn kờnh ny l dũng
bit truyn liờn tc theo thi gian.Bng thụng ca kờnh danh riờng c m bo
v c nh trong quỏ trỡnh liờn lc v tr thụng tin nh ch c thi gian truyn
thụng tin trờn kờnh.
VoIP da trờn cụng ngh chuyn mch gúi (Packet Switching Network) s
dng h thng lu tr ri truyn ti cỏc nỳt mng.D liu cn vn chuyn c
chia thnh cỏc gúi nh cú kich thc v nh dng xỏc nh.Mi gúi nh vy s
c truyn riờng r v n ni nhn bng cỏc ng truyn khỏc nhau.Nh vy
chỳng cú th dch chuyn trong cựng mt thi im.Khi ton b cỏc gúi d liu
ó n ni nhn thớ chỳng s hp li thnh d liu ban u.Trong mng chuyn
mch gúi khụng cú kờnh danh riờng no c thit lp,bng thụng ca kờnh
logic gia hai thit b u cui thng khụng c nh v tr thụng tin ln hn
mng chuyn mch kờnh rt nhiu.

Khỏc nhau v kh nng bỏo hiu:
Về cơ bản VoIP dựa vào mô hình đầu cuối đến đầu cuối (end to end) cho
sự phân phối dịch vụ. Các giao thức báo hiệu nằm giữa các hệ thống đầu cuối
bao hàm trong các cuộc gọi; Các bộ định tuyến mạng xem các gói báo hiệu này
giống nh bất kỳ số liệu khác. Tuy nhien để VoIP có thể lợi dụng các bộ định
tuyến báo hiệu hoặc proxy để hỗ trợ chức năng nh xác định vị trí ngời sử dụng.
Trong trờng hợp này, các proxy chỉ sử dụng cho đinh tuyến của các thông điệp
báo hiệu khởi động. Các thông điệp báo hiệu khởi động tiếp theo có thể trao đổi
end to end, do tính liên tiếp của mô hình báo hiệu end to end, trạng thái cuộc
gọi end to end đợc xem nh là sự minh hoạ của nhiều đặc trng điện thoại.
Mặc dù khả năng bào hiệu của hệ thống đầu cuối GSTN (General
Switching Telephone Network) bị giới hạn. Các địa chỉ của GSTN (là số điện
24
thoại) là quá tải với ít nhất bốn chức năng: nhận diện điểm đầu cuối, nhận diện
dịch vụ, nhận diện ai trả cớc cho cuộc gọi và nhà cung cấp dich vụ truyền tải.
GSTN cũng trói buộc nguồn gốc cuộc gọi với việc thanh toán cớc phí, ngoại trừ
nh thay đổi một số địa chỉ (nh số 800) trong mạng thông minh hoặc các đặc tr-
ng nhân công cụ thể (collect call). Các địa chỉ VoIP đa vào công thức giống nh
dạng URL (Uniform Resource Loctor- đơn vị định vị tài nguyên), chúng đợc sử
dụng duy nhất để nhận diện điểm đầu cuối và nhận diện chỉ dẫn dịch vụ cơ bản.
Các chức năng khác nh thanh toán cớc và chọn nhà cung cấp dịch vụ truyền tải
là dễ dàng hơn, lợi dụng bởi các giao thức nh RSVP và RTSP theo các địa chỉ.
1.7 Cỏc ng dng ca VoIP

1.7.1 Dch v thoi qua Internet
Điện thoại Internet không còn chỉ là công nghệ cho giới sử dụng máy
tính mà cho cả ngời sử dụng điện thoại quay vào gateway. Dịch vụ này đợc một
số nhà khai thác lớn cung cấp và chất lợng thoại không thua kém chất lợng của
mạng thoại thông thờng, đặc biệt là trên các tuyến quốc tế. Mặc dù vẫn còn một
số vấn đề về sự tơng thích của các gateway, các vấn đề này sẽ sớm đợc giải

quyết khi tiêu chuẩn H.323 của ITU đợc sử dụng rộng rãi.
Suốt từ khi các máy tính bắt đầu kết nối với nhau, vấn đề các mạng tích
hợp luôn là mối quan tâm của mọi ngời. Mạng máy tính phát triển bên cạnh
mạng điện thoại. Các mạng máy tính và mạng điện thoại song song tồn tại ngay
trong cùng một cơ cấu, giữa các cơ cấu khác nhau, và trong mạng rộng WAN.
Công nghệ thoại IP không ngay lập tức đe doạ đến mạng điện thoại toàn cầu mà
nó sẽ dần thay thế thoại chuyển mạch kênh truyền thống. Sau đây là một vài
ứng dụng tiêu biểu của dịch vụ thoại Internet.


1.7.2 Thoi thụng minh
Hệ thống điện thoại ngày càng trở nên hữu hiệu: rẻ, phổ biến, dễ sử dụng,
cơ động. Tuy nhiên nó chỉ có 12 phím để điều khiển. Trong những năm gần đây,
25