B17 ch42345 VoIP VPN va wireless service KTVT 2009 PTITBMM

4. Xu hướng phát triển

Kỹ thuật viễn thông

Nội dung chính

ƒ Chương I : CƠ SỞ KỸ THUẬT TRUYỀN
DẪN
ƒ Chương II : CƠ SỞ KỸ THUẬT CHUYỂN
MẠCH
ƒ Chương III: MẠNG VIỄN THÔNG (+CƠ SỞ
KỸ THUẬT MẠNG IP VÀ NGN)
ƒ CHƯƠNG IV: XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA
CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG

ƒ Xu hướng hội tụ của các mạng và dịch
vụ viễn thông
ƒ Công nghệ truyền thoại qua IP
ƒ Công nghệ mạng riêng ảo (VPN)
ƒ Các công nghệ khác
„

Công nghệ không dây và di động

2

Giới thiệu chung về VoIP

3

VoIP

ƒ Ưu nhược điểm
„ Giảm cước phí dịch vụ thoại đường dài
„ Nhiều cuộc gọi hơn, giảm độ rộng băng
thông cho mỗi kết nối
„ Hỗ trợ thêm nhiều dịch vụ bổ sung khác
và giúp triển khai các dịch vụ mới nhanh
chóng, dễ dàng, tự động dịch vụ, phát
hiện trạng thái, quản lý thông tin, mã hoá
bảo mật..
„ Sử dụng có hiệu quả nhất giao thức IP:
Tận dụng đầu tư, thiết bị sẵn có… với nhà
điều hành mạng và cung cấp dịch vụ

ƒ Tháng 2 năm 1995 hãng Vocaltec đã thực hiện
truyền thoại qua Internet, lúc đó kết nối chỉ
gồm một PC cá nhân với các trang thiết bị
ngoại vi thông thường như card âm thanh,
headphone, mic, telephone line, speaker,
modem… phần mềm này thực hiện nén tín
hiệu thoại và chuyển đổi thông tin thành các
gói tin IP để truyền dẫn qua môi trường
Internet.
ƒ Có rất nhiều chuẩn cho truyền thoại trên nền
IP nhưng có hai chuẩn được sử dụng rộng rãi
nhất là H.323 của ITU và SIP của IETF
4

5

VoIP: Các giải pháp mã hóa tiếng nói
ƒ Mã hoá dạng sóng; Mã hoá nguồn; Mã hoá lai
Codec

Peak rate (kb/s)

G.711
(PCM)

64
(no compression)

G.726/G.727
G.728
(LD-CELP)
G.729
(CS-ACELP)
G.723.1
A-CELP
MP-MLP

40/32/24

16

8
5,3
6,3

Packet size

(bytes)

Bandwidth
(including overheads)

Compression gain
(relative to
PCM/STM)

40(5ms)

142,4kb/s

0,45

160(20ms)

83,6kb/s

0,77

20(5ms)

110,4kb/s

0,58

80(20ms)

51,6kb/s

1,24

10(5ms)

94,4kb/s

0,68

40(20ms)

35,6kb/s

18

5(5ms)

86,4kb/s

0,74

20(20ms)

27,6kb/s

2,32

4(5ms)

83,5kb/s

0,77

16(20ms)

25,6kb/s

2,5

„

ƒ Bài tập tính toán băng thông VoIP và hệ
số nén tương quan với G.711 (PCM
64kb/s) rồi so sánh với bảng.
G.711, mã khối 5ms
G.729, mã khối 20ms
„ G.723.1 mã khối 20ms
„
„

6

VoIP: Các giao thức và báo hiệu
„

VoIP: Các giải pháp mã hóa tiếng nói

7

VoIP: H.323

Chuẩn H.323 cung cấp nền tảng cho việc truyền thông
thoại, video và dữ liệu qua các mạng dựa trên IP, bao
gồm cả Internet. H.323 là khuyến nghị của ITU nơi
đưa ra các chuẩn truyền thông đa phương tiện trên các
mạng LANs, các mạng này không đảm bảo chất lượng
dịch vụ (QoS).
SIP (Session Initiation Protocol) là một giao thức điều
khiển tầng ứng dụng có thể thiết lập, duy trì và giải
phóng các cuộc gọi hoặc các phiên truyền thông. Các
phiên truyền thông có thể là điện thoại hội nghị, học từ
xa, điện thoại Internet và các ứng dụng tương tự khác.
8

9


VoIP-H.323
Chøc n¨ng cña H.323
§iÒu khiÓn
hÖ thèng

Audio

M¹ng IP

In/Out

Ngăn xếp
giao thức

VoIP-H.323

(Internet)
M· Audio

10

VoIP-H.323

ChuyÓn t¶i

ChuyÓn ®æi
IP

11

VoIP - SIP
ƒ SIP là một giao thức chuẩn do IETF đưa ra
nhằm mục đích thực hiện một hệ thống có khả
năng truyền qua môi trường mạng IP.
ƒ SIP dựa trên ý tưởng của SMTP và HTTP. Nó
được định nghĩa như một client-server trong đó
các yêu cầu được bên gọi (bên client) đưa ra
và bên bị gọi (server) trả lời nhằm đáp ứng
yêu cầu của bên gọi.
ƒ SIP sử dụng một số kiểu bản tin và trường
mào đầu giống HTTP, xác định nội dung thông
tin theo mào đầu cụ thể giống như giao thức
được sử dụng trên Web.
Assigned RFC 2543 vào tháng 3/1999

12

13


VoIP - SIP

VoIP - SIP

ƒ SIP hỗ trợ 5 dịch vụ trong việc thiết lập và kết
thúc các phiên truyền thông:
„ Định vị người dùng: Xác định vị trí của người
dùng tiến hành hội thoại.
„ Năng lực người dùng: Xác định các phương
thức (phương tiện) và các tham số tương
ứng trong hội thoại.
„ Xác định những người sẵn sàng tham gia hội
thoại.
„ Thiết lập các tham số cần thiết cho cuộc gọi.
„ Điều khiển cuộc gọi: Bao gồm cả quá trình
truyền và kết thúc cuộc gọi.

SIP Terminal
(SIP phones)

SIP Servers

Location
Server

Redirect
Server

SIP Gateways

Registral
Server

VoIP (H.323)
ISDN
PSTN

User Agent

Proxy
Server

Proxy
Server

Gateway

14

VoIP – SIP mô hình tham chiếu
Application and System control

TCP

...

Íntance
message and
presence

...

Call hold

Call
transfer

Other
Data
services services
eg.
eg. using
PINT
RTSP
initial
ISDN
phone
SIP-extensions
SIP
call
header
Methods
Message body:
SDP, PINT

AV I/O
equipment

Audio Video

RTP

UDP
IP

16

15

SIP
ƒ Về cơ bản các bản tin SIP được chia làm hai
loại:
„ bản tin yêu cầu (Request)
„ bản tin đáp ứng (Respond)
ƒ Cả hai loại bản tin này đều sử dụng chung một
định dạng cơ bản được quy định trong RFC
2822 với cấu trúc gồm một dòng khởi đầu
(start-line), một số trường tiêu đề và một phần
thân bản tin tuỳ chọn.
17


User Agent

18

Đánh số và địa chỉ trong
mạng VoIP

„

Internet: Địa chỉ IP, tên vùng, địa chỉ email
PSTN: E.164

ƒ Thực tế triển khai ở Việt Nam
„

„

Proxy Server

User Agen

ACK

Call
Setup

INVITE
INVITE
302
ACK
180 (Ringing)

180 (Ringing)

200 (OK)

200 (OK)

200 (OK)

Media Path
Call
Teardown

INVITE

180 (Ringing)

RTP Media Path
BYE
200 (OK)

302: Moved Temporarily

BYE
200 (OK)

BYE
200 (OK)
20

Các loại hình dịch vụ thoại qua IP

ƒ Các phương pháp đánh số trong VoIP
„

Location
/Redirect Server

INVITE
INVITE
SIPCơ chế
hoạt động
302

SIP
ƒ Cấu trúc này được tóm tắt như sau:
generic-message = start-line
*message-header
CRLF
[ message-body ]
ƒ Với start-line
= Request-Line / Status-Line
ƒ Message-header =
(general-header/Requestheader/Respone-header/entity-header)
ƒ Trong đó, dòng khởi đầu, các dòng tiêu đề hay dòng
trống phải được kết thúc bằng một kí tự dòng trống,
xuống dòng (CRLF) và phải lưu ý rằng dòng trống vẫn
phải có để ngăn cách phần tiêu đề và thân của bản tin
ngay cả khi phần thân bản tin là rỗng.

Proxy Server

Đầu cuối cũ PSTN: giữ số E.164, thêm mã
dịch vụ
Thiết bị trong mạng GW, Router VoIP, GK,
MCU: đánh địa chỉ IP của mạng Internet

22

ƒ Phone to Phone (máy đt tới máy đt qua
mạng trung gian IP)
ƒ PC to Phone (máy tính tới máy đt)
ƒ PC to PC (máy tính tới máy tính: có thể
kết nối trực tiếp qua mạng IP hoặc có
thể gián tiếp qua mạng khác)

23


Phone to Phone (P2P)

PC to Phone
IP phone

℡

℡

¢

PSTN

PSTN

IP network

Gateway

¢

PSTN

Gateway

℡

℡

¡

IP network

¢

PSTN

Gateway

PC

24

PC to PC

25

Các loại hình dịch vụ thoại qua IP
ƒ Triển khai các dịch vụ VoIP của VNPT

IP phone

IP phone

„

„

¡
ª
3G phone

℡

IP network

¡
ª

„

„

3G phone

26

Gọi 171 (Phone 2 Phone, các dịch vụ của doanh
nghiệp khác như 178-Viettel, 177-Sfone, 179-EVN)
Gọi 1717: thẻ trả trước cho cuộc gọi đường dài
trong nước và quốc tế
Gọi 1719: thẻ trả trước cho cuộc gọi đường dài
trong nước và quốc tế, có thể gán tài khoản cố
định vào thuê bao
Fone VNN: PC2PC và PC2Phone

27


Mạng riêng ảo (VPN-Virtual
Private Network)

Ưu điểm của VPN

Mạng riêng ảo VPN được định nghĩa là một kết nối mạng triển khai
trên cơ sở hạ tầng công cộng như mạng Internet với các chính sách
quản lý và bảo mật giống như mạng cục bộ.

ƒ Tiết kiệm chi phí
ƒ Linh hoạt
ƒ Dễ dàng mở rộng
ƒ Giảm thiểu hỗ trợ kỹ thuật
ƒ Giảm thiểu yêu cầu về thiết bị

Sử dụng mạng nền là IP/MPLS core, dịch vụ VPN trên
nền IP là dịch vụ cung cấp các kết nối của các chi
nhánh của cùng một công ty. Phía người sử dụng chỉ
cần có đường truyền Internet qua hệ thống mạng
DSL là có thể truy cập được vào mạng riêng của công
ty sử dụng dịch vụ VPN.

29

30

Mạng của tương lai : Mạng tích hợp cùng với sự
tích hợp các phương thức truy nhập

Giao thức bảo mật PPTP trong VPN

Customer Node

Integrated End User Device
(Voice, Data, Video,
Multimedia)
Network Node

IP Based
Network

Access Network: DSL,
Cable Modem, Wireless
(Cellular, Wi-Fi, etc),
Satellite, Other

Thiết bị khách hàng
32

Customer Premises

Truy nhập
Access

Nội hạt/khu vực

Mạng trục

Local/Regional

Backbone

36


Tham khảo
[1]. Điện thoại IP – Phùng Văn Vận – 2002
[2]
/>
[3] />[4]. Virtual Private Networking and Intranet Security.

Copyright © 1999, Microsoft Corperation, Inc .

[5]. Understanding Virtual Private Networking.

Copyrignt © 2001, ADTRAN, Inc

[6]. VPN Technologies: Sefinitions and Requirements.

Copyrignt © 2002, VPN Consortium

37