Giới thiệu chung về VoIP.

Chia sẻ: Truong Xuan Trung | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

160
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Voice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giới thiệu chung về VoIP.

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ VOIP 2.1 Giới thiệu chung về VoIP. Voice over Internet Protocol (VoIP) 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 là một trong những công nghệ viễn thông đang được quan tâm nhất hiện nay không chỉ đ ối với nhà khai thác, các nhà sản xuất mà còn cả với người sử dụng dịch vụ. Voip có thể vừa thực hiện mọi loại cuộc gọi như trên mạng điện thoại kênh truyền thống (PSTN) đồng thời truyền dữ liệu trên cơ sở mạng truyền dữ liệu. Do các ưu điểm về giá thành dịch vụ và sự tích hợp nhiều loại hình dịch vụ nên voip hiện nay được triển khai một cách rộng rãi. Dịch vụ điện thoại voip là dịch vụ ứng dụng giao thức IP, nguyên tắc của voip bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực hiện việc nén tín hiệu số, chia nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơi nhận các gói tin này được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu tương tự phục hồi lại tiếng nói ban đầu. Các cuộc gọi trong voip dựa trên cơ sở sử dụng kết hợp cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Trong mỗi loại chuyển mạch trên đều có ưu, nhược điểm riêng của nó. Trong kỹ thuật chuyển mạch kênh giành riêng cho hai thiết bị đầu cuối thông qua các node chuyển mạch trung gian. Trong chuyển mạch kênh tốc độ truyền dẫn luôn luôn cố định(nghĩa là băng thông không đổi) , với mạng điện thoại PSTN tốc độ này là 64kbps, truyền dẫn trong chuyển mạch kênh có độ trễ nhỏ. Trong chuyển mạch gói các bản tin được chia thành các gói nhỏ gọi là các gói, nguyên tắc hoạt động của nó là sử dụng hệ thống lưu trữ và chuyển tiếp các gói tin trong nút mạng. Đối với chuyển mạch gói không tồn tại khái niệm kênh riêng, băng thông không cố định có nghĩa là có thể thay đổi tốc độ truyền, kỹ thuật chuyển mạch gói phải chịu độ trễ lớn vì trong chuyển mạch gói không quy đ ịnh thời gian cho mỗi gói dữ liệu tới đích, mỗi gói có thể đi bằng nhiều con đường khác nhau để tới đích, chuyển mạch gói thích hợp cho việc truyền dữ liệu vì trong mạng truyền dữ liệu không đòi hỏi về thời gian thực như thoại, để sử dụng ưu điểm của mỗi loại chuyển mạch trên thì trong voip kết hợp sử dụng cả hai loại chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. 2.2 Các thành phần trong mạng VoIP:
Các thành phần cốt lõi của 1 mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server, IP network, End User Equipments Gateway: là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (và ngược lại). • VoIP gateway : là các gateway có chức năng làm cầu nối giữa mạng điện thoại thường ( PSTN ) và mạng VoIP. • VoIP GSM Gateway: là các gateway có chức năng làm cầu nối cho các mạng IP, GSM và cả mạng analog. • VoIP server : là các máy chủ trung tâm có chức năng định tuyến và bảo mật cho các cuộc gọi VoIP .Trong mạng H.323 chúng được gọi là gatekeeper. Trong mạng SIP các server được gọi là SIP server. • Thiết bị đầu cuối (End user equipments ) :Softphone và máy tính cá nhân (PC) : bao gồm 1 headphone, 1 phần mềm và 1 kết nối Internet. Các phần mềm miễn phí phổ biến như Skype, Ekiga, GnomeMeeting, Microsoft Netmeeting, SIPSet, .. • Điện thoại truyền thông với IP adapter: để sử dụng dịch vụ VoIP thì máy điện thoại thông dụng phải gắn với 1 IP adapter để có thể kết nối với VoIP server. Adapter là 1 thiết bị có ít nhất 1 cổng RJ11 (để gắn với điện thoại) , RJ45 (để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) và 1 cổng cắm nguồn. • IP phone : là các điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP. Các IP phone không cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để có thể kết nối trực tiếpvới các VoIP server 2.3 Các kiểu kết nối sử dụng VoIP a. Computer to Computer: Với 1 kênh truyền Internet có sẵn, Là 1 dịch vụ miễn phí được sử dụng rộng rãi khắp nơi trên thế giới. Chỉ cần người gọi (caller) và người nhận ( receiver) sử dụng chung 1 VoIP service (Skype,MSN,Yahoo Messenger,…), 2 headphone + microphone, sound card . Cuộc hội thoại là không giới hạn. b. Computer to phone: Là 1 dịch vụ có phí. Bạn phải trả tiền để có 1 account + software (VDC,Evoiz,Netnam,…). Với dịch vụ này 1 máy PC có kết nối tới 1 máy điện thoại thông thường ở bất cứ đâu ( tuỳ thuộc phạm vi cho phép trong danh sách các quốc gia mà nhà cung cấp cho phép). Người gọi sẽ bị tính phí trên lưu lượng cuộc gọi và khấu trừ vào tài khoản hiện có. Ưu điểm : đối với các cuộc hội thoại quốc tế, người sử dụng sẽ tốn ít phí hơn 1 cuộc hội thoại thông qua 2 máy điện thoại thông thường. Chi phí rẻ, dễ lắp đặt Nhược điểm: chất lượng cuộc gọi phụ thuộc vào kết nối internet + service nhà cung cấp c. Phone to Phone: Là 1 dịch vụ có phí. Bạn không cần 1 kết nối Internet mà chỉ cần 1 VoIP adapter kết nối với máy điện thoại. Lúc này máy điện thoại trở thành 1 IP phone. 2.4 Đặc điểm của điện thoại IP : Điện thoại IP ra đời nhằm khai thác tính hiệu quả của các mạng truyÒn sè liÖu, khai th¸c tÝnh linh ho¹t trong ph¸t triÓn c¸c øng dông míi cña giao thøc IP vµ nã ®îc ¸p dông
trªn mét m¹ng toµn cÇu lµ m¹ng Internet. C¸c tiÕn bé cña c«ng nghÖ mang ®Õn cho ®iÖn tho¹i IP nh÷ng u ®iÓm sau: + Gi¶m chi phÝ cuéc gäi: ¦u ®iÓm næi bËt nhÊt cña ®iÖn tho¹i IP so víi dÞch vô ®iÖn tho¹i hiÖn t¹i lµ kh¶ n¨ng cung cÊp nh÷ng cuéc gäi ®êng dµi gi¸ rÎ víi chÊt lîng chÊp nhËn ®îc. NÕu dÞch vô ®iÖn tho¹i IP ®îc triÓn khai, chi phÝ cho mét cuéc gäi ®êng dµi sÏ chØ t¬ng ®¬ng víi chi phÝ truy nhËp internet. Nguyªn nh©n dÉn ®Õn chi phÝ thÊp nh v©y lµ do tÝn hiÖu tho¹i ®îc truyÒn t¶i trong m¹ng IP cã kh¶ n¨ng sö dông kªnh hiÖu qu¶ cao. §ång thêi, kü thuËt nÐn tho¹i tiªn tiÕn gi¶m tèc ®é bÝt tõ 64 Kbps xuèng thÊp tíi 8 Kbps (theo tiªu chuÈn nÐn tho¹i G.729A cña ITU-T) kÕt hîp víi tèc ®é xö lý nhanh cña c¸c bé vi xö lý ngµy nay cho phÐp viÖc truyÒn tiÕng nãi theo thêi gian thùc lµ cã thÓ thùc hiÖn ®îc víi lîng tµi nguyªn b¨ng th«ng thÊp h¬n nhiÒu so víi kü thuËt cò. So s¸nh mét cuéc gäi trong m¹ng PSTN víi mét cuéc gäi qua m¹ng IP, ta thÊy: Chi phÝ ph¶i tr¶ cho cuéc gäi trong m¹ng PSTN lµ chi phÝ ph¶i bá ra ®Ó duy tr× cho mét kªnh 64kbps suèt tõ ®Çu cuèi nµy tíi ®Çu cuèi kia th«ng qua mét hÖ thèng c¸c tæng ®µi. Chi phÝ nµy ®èi víi c¸c cuéc gäi ®êng dµi (liªn tØnh, quèc tÕ) lµ kh¸ lín. Trong trêng hîp cuéc gäi qua m¹ng IP, ngêi sö dông tõ m¹ng PSTN chØ ph¶i duy tr× kªnh 64kbps ®Õn Gateway cña nhµ cung cÊp dÞch vô t¹i ®Þa ph¬ng. Nhµ cung cÊp dÞch vô ®iÖn tho¹i IP sÏ ®¶m nhËn nhiÖm vô nÐn, ®ãng gãi tÝn hiÖu tho¹i vµ göi chóng ®i qua m¹ng IP mét c¸ch cã hiÖu qu¶ nhÊt ®Ó tíi ®îc Gateway nèi tíi mét m¹ng ®iÖn tho¹i kh¸c cã ngêi liªn l¹c ®Çu kia. ViÖc kÕt nèi nh vËy lµm gi¶m ®¸ng kÓ chi phÝ cuéc gäi do phÇn lín kªnh truyÒn 64Kbps ®· ®îc thay thÕ b»ng viÖc truyÒn th«ng tin qua m¹ng d÷ liÖu hiÖu qu¶ cao. + TÝch hîp m¹ng tho¹i, m¹ng sè liÖu vµ m¹ng b¸o hiÖu: Trong ®iÖn tho¹i IP, tÝn hiÖu tho¹i, sè liÖu vµ ngay c¶ b¸o hiÖu ®Òu cã thÓ cïng ®i trªn cïng mét m¹ng IP. §iÒu nµy sÏ tiÕt kiÖm ®îc chi phÝ ®Çu t ®Ó x©y dùng nh÷ng m¹ng riªng rÏ. + Kh¶ n¨ng më réng (Scalability): NÕu nh c¸c hÖ tæng ®µi thêng lµ nh÷ng hÖ thèng kÝn, rÊt khã ®Ó thªm vµo ®ã nh÷ng tÝnh n¨ng th× c¸c thiÕt bÞ trong m¹ng internet th- êng cã kh¶ n¨ng thªm vµo nh÷ng tÝnh n¨ng míi. ChÝnh tÝnh mÒm dÎo ®ã mang l¹i cho dÞch vô ®iÖn tho¹i IP kh¶ n¨ng më réng dÔ dµng h¬n so víi ®iÖn tho¹i truyÒn thèng. + Kh«ng cÇn th«ng tin ®iÒu khiÓn ®Ó thiÕt lËp kªnh truyÒn vËt lý: Gãi th«ng tin trong m¹ng IP truyÒn ®Õn ®Ých mµ kh«ng cÇn mét sù thiÕt lËp kªnh nµo. Gãi chØ cÇn mang ®Þa chØ cña n¬i nhËn cuèi cïng lµ th«ng tin ®· cã thÓ ®Õn ®îc ®Ých. Do vËy, viÖc ®iÒu khiÓn cuéc gäi trong m¹ng IP chØ cÇn tËp trung vµo chøc n¨ng cuéc gäi mµ kh«ng ph¶i tËp trung vµo chøc n¨ng thiÕt lËp kªnh. + Qu¶n lý b¨ng th«ng: Trong ®iÖn tho¹i chuyÓn m¹ch kªnh, tµi nguyªn b¨ng th«ng cung cÊp cho mét cuéc liªn l¹c lµ cè ®Þnh (mét kªnh 64Kbps) nhng trong ®iÖn tho¹i IP viÖc ph©n chia tµi nguyªn cho c¸c cuéc tho¹i linh ho¹t h¬n nhiÒu. Khi mét cuéc liªn l¹c diÔn ra, nÕu lu lîng cña m¹ng thÊp, b¨ng th«ng dµnh cho liªn l¹c sÏ cho chÊt lîng tho¹i tèt nhÊt cã thÓ; nhng khi lu lîng cña m¹ng cao, m¹ng sÏ h¹n chÕ b¨ng th«ng cña tõng cuéc gäi ë møc duy tr× chÊt lîng tho¹i chÊp nhËn ®îc nh»m phôc vô cïng lóc ®îc nhiÒu ngêi nhÊt. §iÓm nµy còng lµ mét yÕu tè lµm t¨ng hiÖu qu¶ sö dông cña ®iÖn tho¹i IP. ViÖc qu¶n lý b¨ng th«ng mét c¸ch tiÕt kiÖm nh vËy cho phÐp ngêi ta nghÜ tíi nh÷ng dÞch vô cao cÊp h¬n nh truyÒn h×nh héi nghÞ, ®iÒu mµ víi c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch cò ngêi ta ®· kh«ng thùc hiÖn v× chi phÝ qu¸ cao.
+ NhiÒu tÝnh n¨ng dÞch vô: TÝnh linh ho¹t cña m¹ng IP cho phÐp t¹o ra nhiÒu tÝnh n¨ng míi trong dÞch vô tho¹i. VÝ dô cho biÕt th«ng tin vÒ ngêi gäi tíi hay mét thuª bao ®iÖn tho¹i IP cã thÓ cã nhiÒu sè liªn l¹c mµ chØ cÇn mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi duy nhÊt (VÝ dô nh mét thiÕt bÞ IP Phone cã thÓ cã mét sè ®iÖn tho¹i dµnh cho c«ng viÖc, mét cho c¸c cuéc gäi riªng t). + Kh¶ n¨ng multimedia: Trong mét “cuéc gäi” ngêi sö dông cã thÓ võa nãi chuyÖn võa sö dông c¸c dÞch vô kh¸c nh truyÒn file, chia sÎ d÷ liÖu, hay xem h×nh ¶nh cña ng- êi nãi chuyÖn bªn kia. §iÖn tho¹i IP còng cã nh÷ng h¹n chÕ: + Kü thuËt phøc t¹p: TruyÒn tÝn hiÖu theo thêi gian thùc trªn m¹ng chuyÓn m¹ch gãi lµ rÊt khã thùc hiÖn do mÊt gãi trong m¹ng lµ kh«ng thÓ tr¸nh ®îc vµ ®é trÔ kh«ng cè ®Þnh cña c¸c gãi th«ng tin khi truyÒn trªn m¹ng. §Ó cã ®îc mét dÞch vô tho¹i chÊp nhËn ®îc, cÇn thiÕt ph¶i cã mét kü thuËt nÐn tÝn hiÖu ®¹t ®îc nh÷ng yªu cÇu kh¾t khe: tØ sè nÐn lín (®Ó gi¶m ®îc tèc ®é bit xuèng), cã kh¶ n¨ng suy ®o¸n vµ t¹o l¹i th«ng tin cña c¸c gãi bÞ thÊt l¹c... Tèc ®é xö lý cña c¸c bé Codec (Coder and Decoder) ph¶i ®ñ nhanh ®Ó kh«ng lµm cuéc ®µm tho¹i bÞ gi¸n ®o¹n. §ång thêi c¬ së h¹ tÇng cña m¹ng còng cÇn ®îc n©ng cÊp lªn c¸c c«ng nghÖ míi nh Frame Relay, ATM,... ®Ó cã tèc ®é cao h¬n vµ/hoÆc ph¶i cã mét c¬ chÕ thùc hiÖn chøc n¨ng QoS (Quality of Service). TÊt c¶ c¸c ®iÒu nµy lµm cho kü thuËt thùc hiÖn ®iÖn tho¹i IP trë nªn phøc t¹p vµ kh«ng thÓ thùc hiÖn ®îc trong nh÷ng n¨m tríc ®©y. + VÊn ®Ò b¶o mËt (security): M¹ng Internet lµ mét m¹ng cã tÝnh réng kh¾p vµ hçn hîp (hetorogenous network). Trong ®ã cã rÊt nhiÒu lo¹i m¸y tÝnh kh¸c nhau cïng c¸c dÞch vô kh¸c nhau cïng sö dông chung mét c¬ së h¹ tÇng. Do vËy kh«ng cã g× ®¶m b¶o r»ng th«ng tin liªn quan ®Õn c¸ nh©n còng nh sè liªn l¹c truy nhËp sö dông dÞch vô cña ngêi dïng ®îc gi÷ bÝ mËt. Nh vËy, ®iÖn tho¹i IP chøng tá nã lµ mét lo¹i h×nh dÞch vô míi rÊt cã tiÒm n¨ng. Trong t¬ng lai, ®iÖn tho¹i IP sÏ cung cÊp c¸c dÞch vô hiÖn cã cña ®iÖn tho¹i trong m¹ng PSTN vµ c¸c dÞch vô míi cña riªng nã nh»m ®em l¹i lîi Ých cho ®«ng ®¶o ngêi dïng. Tuy nhiªn, ®iÖn tho¹i IP víi t c¸ch lµ mét dÞch vô sÏ kh«ng trë nªn hÊp dÉn h¬n PSTN chØ v× nã ch¹y trªn m¹ng IP. Kh¸ch hµng chØ chÊp nhËn lo¹i dÞch vô nµy nÕu nh nã ®a ra ®îc mét chi phÝ thÊp vµ/hoÆc nh÷ng tÝnh n¨ng vît tréi h¬n so víi dÞch vô ®iÖn tho¹i hiÖn t¹i. 2.5 C¸c øng dông cña VoIP 2. 5 . 1 DÞch vô tho¹i qua Internet §iÖn tho¹i Internet kh«ng cßn chØ lµ c«ng nghÖ cho giíi sö dông m¸y tÝnh mµ cho c¶ ngêi sö dông ®iÖn tho¹i quay vµo gateway. DÞch vô nµy ®îc mét sè nhµ khai th¸c lín cung cÊp vµ chÊt lîng tho¹i kh«ng thua kÐm chÊt lîng cña m¹ng tho¹i th«ng thêng, ®Æc biÖt lµ trªn c¸c tuyÕn quèc tÕ. MÆc dï vÉn cßn mét sè vÊn ®Ò vÒ sù t¬ng thÝch cña c¸c gateway, c¸c vÊn ®Ò nµy sÏ sím ®îc gi¶i quyÕt khi tiªu chuÈn H.323 cña ITU ®îc sö dông réng r·i. Suèt tõ khi c¸c m¸y tÝnh b¾t ®Çu kÕt nèi víi nhau, vÊn ®Ò c¸c m¹ng tÝch hîp lu«n lµ mèi quan t©m cña mäi ngêi. M¹ng m¸y tÝnh ph¸t triÓn bªn c¹nh m¹ng ®iÖn tho¹i. C¸c m¹ng m¸y tÝnh vµ m¹ng ®iÖn tho¹i song song tån t¹i ngay trong cïng mét c¬ cÊu, gi÷a
c¸c c¬ cÊu kh¸c nhau, vµ trong m¹ng réng WAN. C«ng nghÖ tho¹i IP kh«ng ngay lËp tøc ®e do¹ ®Õn m¹ng ®iÖn tho¹i toµn cÇu mµ nã sÏ dÇn thay thÕ tho¹i chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng. Sau ®©y lµ mét vµi øng dông tiªu biÓu cña dÞch vô tho¹i Internet. 2. 5.2 Tho¹i th«ng minh HÖ thèng ®iÖn tho¹i ngµy cµng trë nªn h÷u hiÖu: rÎ, phæ biÕn, dÔ sö dông, c¬ ®éng. Tuy nhiªn nã chØ cã 12 phÝm ®Ó ®iÒu khiÓn. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ngêi ta ®· cè g¾ng ®Ó t¹o ra tho¹i th«ng minh, ®Çu tiªn lµ c¸c tho¹i ®Ó bµn, sau lµ ®Õn c¸c server. Nhng mäi cè g¾ng ®Òu thÊt b¹i do tån t¹i c¸c hÖ thèng cã s½n. Internet sÏ thay ®æi ®iÒu nµy. KÓ tõ khi Internet phñ kh¾p toµn cÇu, nã ®· ®îc sö dông ®Ó t¨ng thªm tÝnh th«ng minh cho m¹ng ®iÖn tho¹i toµn cÇu. Gi÷a m¹ng m¸y tÝnh vµ m¹ng ®iÖn tho¹i tån t¹i mét mèi liªn hÖ. Internet cung cÊp c¸ch gi¸m s¸t vµ ®iÒu khiÓn c¸c cuéc tho¹i mét c¸ch tiÖn lîi h¬n. Chóng ta cã thÓ thÊy ®îc kh¶ n¨ng kiÓm so¸t vµ ®iÒu khiÓn c¸c cuéc tho¹i th«ng qua m¹ng Internet. 2.5.3 DÞch vô tÝnh c íc cho bÞ gäi Tho¹i qua Internet gióp nhµ khai th¸c cã kh¶ n¨ng cung cÊp dÞch vô tÝnh cíc cho bÞ gäi ®Õn c¸c kh¸ch hµng ë níc ngoµi còng gièng nh kh¸ch hµng trong níc. §Ó thùc hiÖn ®îc ®iÒu nµy, kh¸ch hµng chØ cÇn PC víi hÖ ®iÒu hµnh Windows9x, ®Þa chØ kÕt nèi Internet ( tèc ®é 28,8Kbps hoÆc nhanh h¬n), vµ ch¬ng tr×nh phÇn mÒm chuyÓn ®æi ch¼ng h¹n nh Quicknet's Technologies Internet PhoneJACK. Thay v× gäi qua m¹ng ®iÖn tho¹i truyÒn thèng, kh¸ch hµng cã thÓ gäi cho b¹n qua Internet b»ng viÖc sö dông ch¬ng tr×nh phÇn mÒm ch¼ng h¹n nh Internet Phone cña Vocaltec hoÆc Netmeeting cña Microsoft. Víi c¸c ch¬ng tr×nh phÇn mÒm nµy, kh¸ch hµng cã thÓ gäi ®Õn c«ng ty cña b¹n còng gièng nh viÖc hä gäi qua m¹ng PSTN. B»ng viÖc sö dông ch¬ng tr×nh ch¼ng h¹n Internet PhoneJACK, b¹n còng cã thÓ xö lý c¸c cuéc gäi còng gièng nh c¸c xö lý c¸c cuéc gäi kh¸c. B¹n cã thÓ ®Þnh tuyÕn c¸c cuéc gäi nµy tíi c¸c nhµ vËn hµnh, tíi c¸c dÞch vô tù ®éng tr¶ lêi, tíi c¸c ACD. Trong thùc tÕ, hÖ thèng ®iÖn tho¹i qua Internet vµ hÖ thèng ®iÖn tho¹i truyÒn thèng lµ hoµn toµn nh nhau. 2.5.4 DÞch vô Callback Web "WorldWide Web" ®· lµm cuéc c¸ch m¹ng trong c¸ch giao dÞch víi kh¸ch hµng cña c¸c doanh nghiÖp. Víi tÊt c¶ c¸c tiÒm n¨ng cña web, ®iÖn tho¹i vÉn lµ mét ph¬ng tiÖn kinh doanh quan träng trong nhiÒu níc. §iÖn tho¹i web hay " bÊm sè" (click to dial) cho phÐp c¸c nhµ doanh nghiÖp cã thÓ ®a thªm c¸c phÝm bÊm lªn trang web ®Ó kÕt nèi tíi hÖ thèng ®iÖn tho¹i cña hä. DÞch vô bÊm sè lµ c¸ch dÔ nhÊt vµ an toµn nhÊt ®Ó ®a thªm c¸c kªnh trùc tiÕp tõ trang web cña b¹n vµo hÖ thèng ®iÖn tho¹i.
2 . 5.5 DÞch vô fax qua IP NÕu b¹n göi nhiÒu fax tõ PC, ®Æc biÖt lµ göi ra níc ngoµi th× viÖc sö dông dÞch vô Internet faxing sÏ gióp b¹n tiÕt kiÖm ®îc tiÒn vµ c¶ kªnh tho¹i. DÞch vô nµy sÏ chuyÓn trùc tiÕp tõ PC cña b¹n qua kÕt nèi Internet. Khi sö dông dÞch vô tho¹i vµ fax qua Internet, cã hai vÊn ®Ò c¬ b¶n: Nh÷ng ngêi sö dông dÞch vô tho¹i qua Internet cÇn cã ch¬ng tr×nh phÇn mÒm ch¼ng h¹n Quicknet's Internet PhoneJACK. CÊu h×nh nµy cung cÊp cho ngêi sö dông kh¶ n¨ng sö dông tho¹i qua Internet thay cho sö dông ®iÖn tho¹i ®Ó bµn truyÒn thèng. KÕt nèi mét gateway tho¹i qua Internet víi hÖ thèng ®iÖn tho¹i hiÖn hµnh. CÊu h×nh nµy cung cÊp dÞch vô tho¹i qua Internet gièng nh viÖc më réng hÖ thèng ®iÖn tho¹i hiÖn hµnh. 2 . 5.6 DÞch vô Call center Gateway call center víi c«ng nghÖ tho¹i qua Internet cho phÐp c¸c nhµ kiÓm duyÖt trang Web víi c¸c PC trang bÞ multimedia kÕt nèi ®îc víi bé ph©n phèi c¸c cuéc goi tù ®éng (ACD). Mét u ®iÓm cña tho¹i IP lµ kh¶ n¨ng kÕt hîp c¶ tho¹i vµ d÷ liÖu trªn cïng mét kªnh. CHƯƠNG III: CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG, NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ CÁC BỘ GIAO THỨC 3.1 VoIP hoạt động như thế nào? Khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện t ừ, đó là những tín hiệu analog. Tín hiệu analog được chuyển sang tín hiệu số dùng thuật toán đặc biệt để chuyển đổi. Những thiết bị khác nhau có cách chuyển đổi khác nhau như VoIP phone hay softphone, nếu dùng điện thoại analog thông thường thì cần một Telephony Adapter (TA). Sau đó giọng nói được số hóa sẽ được đóng vào gói tin và gởi trên mạng IP. Trong suốt tiến trình một giao thức như SIP hay H323 sẽ được dùng để điểu khiển (control) cuộc gọi như là thiết lập, quay số, ngắt kết nối… và RTP thì được dùng cho tính năng đảm bảo độ tin cậy và duy trì chất lượng dịch vụ trong quá trinh truyền. 3.2 Số hóa tín hiệu Analog
Biểu diễn tín hiệu tương tự(analog) thành dạng số (digital) là công việc khó khăn. Vì bản thân dạng âm thanh như giọng nói con người ở dạng analog do đó cần một số lượng lớn các giá trị digital để biểu diễn biên độ (amplitude), tần số(frequency) và pha (phase), chuyển đổi những giá trị đó thành dạng số nhị phân(zero và one) là rất khó khăn. Cần thiết cần có cơ chế dùng để thực hiện sự chuyển đổi này và kết quả của sự phát triển này là sự ra đời của những thiết bị được gọi là codec (coder-decoder) hay là thiết bị mã và giải mã. Tín hiệu đện thoại analog (giọng nói con người) được đặt vào đầu vào của thiết bị codec và được chuyển đổi thành chuỗi số nhị phân ở đầu ra. Sau đó quá trình này thực hiện trở lại bằng cách chuyển chuỗi số thành dạng analog ở đầu cuối, với cùng qui trình codec. Có 4 bước liên quan đến quá trình số hóa(digitizing) một tín hiệu tương tự(analog): Lấy mẫu (Sampling) Lượng tử hóa (Quantization) Mã hóa (Encoding) Nén giọng nói (Voice Compression) Multiplexing: Ghép kênh là qui trình chuyển một số tín hiệu dồng thời qua một phương tiện truyền dẫn. PAM(pulse-amplitude modulation)- điều chế biên độ xung TDM(Time Division Multiplexing)-Ghép kênh phân chia theo thời gian:Phân phối khoảng thời gian xác định vào mỗi kênh, mỗi kênh chiếm đường truyền cao tốc trong suốt một khaỏng thời gian theo định kì. FDM(Frequency Division Multiplexing)-Ghép kênh phân chia theo tần số: Mỗi kênh được phân phối theo một băng tần xác định, thông thường có bề rộng 4Khz cho dịch vụ thoại. PCM(Pulse code modulation)- Điều chế theo mã: là phương pháp thông dụng nhất chuyển đổi các tín hiệu analog sang dạng digital ( và ngược lại) để có thể vận chuyển qua một hệ thống truyền dẫn số hay các quá trình xử lý số. Sự biến đổi này bao gổm 3 tiến trình chính: lấy mẫu, lượng tử hoá, mã hoá. Tiến trình này hoạt động như sau: Giai đoạn đầu tiên cuả PCM là lấy mẫu các tín hiệu nhập (tín hiệu đi vào thiết bị số hoá), nó tạo ra một tuần tự các mẫu analog dưới dạng chuỗi PAM. Các mẫu PAM có dãi biên độ nối tiếp nhau, sau đó phân chia dải biên độ này thành một số giới hạn các khoảng. Tất cả các mẫu với các biên độ nào đó nếu mẫu nào rơi vào một khoảng đặc biệt nào thì được gán cùng mức giá trị cuả khoảng đó. Công việc này được gọi là “lượng tử hoá”. Cuối cùng trong bộ mã hoá, độ lớn của các mẫu đ ược lương tử hoá được biểu diễn bởi các mã nhị phân Lấy mẫu (Sampling)
Tín hiệu âm thanh trên mạng điện thoại có phổ năng lượng đạt đ ến 10Khz. Tuy nhiên, hầu hết năng lượng đều tập trung ở phần thấp hơn trong dải này. Do đó đ ể tiết kiệm băng thông trong các hệ thống truyền được ghép kênh theo FDM và c ả TDM. Các kênh điện thoại thường giới hạn băng tần trong khoảng từ 300 đến 3400Hz. Tuy nhiên trong thực tế sẽ có một ít năng lương nhiễu được chuy ển qua dưới dạng các tần số cao hơn tần số hiệu dụng 3400Hz. Do đó phổ tẩn số có thể được mở rộng đến 4Khz, theo lý thuyết Nyquist: khi một tín hiệu thì được lấy mẫu đồng thời ở mỗi khoảng định kì và có tốc độ ít nhất bằng hai lần phổ tần số cao nhất, sau đó nhũng mẫu này sẽ mang đủ thông tin để cho phép việc tái tạo lại chính xác tín hiệu ở thiết bị nhận. Với phổ tần số cao nhất cho thoại là 4000Hz hay 8000 mẫu được lấy trong một giây, khoảng cách giữa mỗi mẫu là 125 micro giây. Lượng tử hoá (Quantization) Tiến trình kế tiếp của số hóa tín hiệu tuần tự là biểu diễn giá trị chính xác cho mỗi mẫu được lấy. Mỗi mẫu có thể được gán cho một giá trị số, tương ứng với biên độ (theo chiều cao) của mẫu. Sau khi thực hiện giới hạn đầu tiên đối với biên độ tương ứng với dải mẫu, đến lượt mỗi mẫu sẽ được so sánh với một tập hợp các mức lượng tử và gán vào một mức xấp xỉ với nó. Qui định rằng tất cả các mẫu trong cùng khoảng giữa hai mức
lượng tử được xem có cùng giá trị. Sau đó giá trị gán được dùng trong hệ thống truyền. Sự phục hồi hình dạng tín hiệu ban đầu đòi hỏi thực hiện theo hướng ngược lại. Mã hóa (Encoding) Mỗi mức lượng tử được chỉ định một giá trị số 8 bit, kết hợp 8 bit có 256 mức hay giá trị. Qui ước bit đầu tiên dùng để đánh dấu giá trị âm hoặc dương cho mẫu. Bảy bít còn lại biểu diễn cho độ lớn; bit đầu tiên chỉ nữa trên hay nữa dưới của dãy, bit thứ hai chỉ phần tư trên hay dưới, bit thứ 3 chỉ phần tám trên hay dưới và cứ thế tiếp tục. Ba bước tiến trình này sẽ lặp lại 8000 lần mỗi giây cho dịch vụ kênh điện thoại. Dùng bước thứ tư là tùy chọn để nén hay tiết kiệm băng thông. Với tùy chọn này thí một kênh có thể mang nhiều cuộc gọi dồng thời. Nén giọng nói(Voice Compression) Mặc dù kỉ thuật mã hóa PCM 64 Kps hiện hành là phương pháp được chuẩn hóa, nhưng có vài phương pháp mã hóa khác được sử dụng trong những ứng d ụng đ ặc biệt. Các phương pháp này thực hiện mã hóa tiếng nói với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của PCM, nhờ đó tận dụng được khả năng của hệ thống truyền dẫn số. Chắc hẳn, các mã hóa tốc độ thấp này sẽ bị hạn chế về chất lượng, đặt biệt là nhiễu và méo tần số. Một số ví dụ hệ thống mã hóa tiếng nói tốc độ thấp: CVSD( Continuously variable slope delta modulaton) Kỹ thuật này là một dẫn xuất của điều chế delta, trong đó một bit đơn dùng để mã hóa mỗi mẫu PAM hoặc lớn hơn hoặc nhỏ hơn mẫu trước đó. Vì không hạn chế bởi 8 bit, mã hóa có thể họat đông ở tốc độ khác nhau vào khỏang 20 Kps. ADPCM( Adaptive differential PCM): Kỹ thuật này là một dẫn xuất của PCM chuẩn, ở đó sự khác biệt giữa các mẫu liên tiếp nhau được mã hóa, thay vì tất cả các
mẫu điều được mã hóa, được truyền trên đường dây. CCITT có đề nghị một chuẩn ADPCM 32 Kps, 24 Kps, 16Kbs cho mã hóa tiếng nói. Chuẩn PCM thì cũng được biết như chuẩn ITU G.711 Tốc độ G.711: 64 Kps=(2*4 kHz)*8 bit/mẫu Tốc độ G.726: 32 Kps=(2*4 kHz)*4 bit/mẫu Tốc độ G.726: 24 Kps=(2*4 kHz)*3 bit/mẫu Tốc độ G.726: 16 Kps=(2*4 kHz)*2 bit/mẫu Packetizing voice Mỗi một khi giọng nói đã được số hoá và được nén lại, nó phải được chia thành những phần nhỏ, để đặt vào gói IP, VoIP thì không hiệu qua cho những gói tin nhỏ, trong khi những gói tin lớn thì tạo ra nhiều độ trễ, do ảnh hưởng của vài loại header mà kích thưóc cuả dữ liệu thoại(voice data ) cũng sẽ ảnh hưởng. Ví dụ header cuả IP, UDP, RTP là 40 byte, nếu gói tin voice cũng chỉ khoảng 40 byte thì hoàn toàn không hiệu quả, kích thước gói tin lớn nhất có thể trong môi trường Ethernet là 1500 byte, dùng 40 byte cho header còn lại 1460 byte có thể sử dụng cho phần dữ liệu thoại, tương đương với 1460 mẫu(samples) không được nén hay thời gian để đặt phần dữ liệu vào gói tin. Nếu gói bị mất nhiều hay đến đích không đúng thứ tự sẽ làm cho cuộc thoại bị ngắt quãng. Thông thường, cần khoảng 10us đến 30 us (trung bình là 20us) để đặt dữ liệu thoại vào bên trong gói tin, ví dụ phần dữ liệu thoại(voice data) vơí kích thước 160 byte không nén cần khoảng 20us để đặt phần dữ liệu thoại vào bên trong gói tin. Số lượng dữ liệu thoại bên trong gói tin cần cân bằng giữa sự hiệu quả trong sử dụng băng thông và chất lượng của cuộc thoại. 3.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng thoại Trên VoIP. Chất lượng của âm thanh được khôi phục qua mạng điện thoại là mục tiêu cơ bản của dịch vụ, mặc dù các chỉ tiêu chuẩn đã được ITU phát triển. Có 3 nhân tố có thể ảnh hưởng sâu sắc tới chất lượng của dịch vụ thoại: 3.3.1 Trễ: Hai vấn đề gây ra bởi sự trễ đầu cuối trong một mạng thoại là tiếng vang và chồng tiếng. Tiếng vang trở thành vấn đề khi trễ vượt quá 50 ms. Đây là một vấn đề chất lượng đáng kể, nên các hệ thống VoIP phải kiểm soát và cung cấp các phương
tiện loại bỏ tiếng vang. Hiện tượng chồng tiếng (giọng người này gối lên giọng người kia) trở nên đáng kể nếu trễ một chiều (one-way delay) lớn hơn 250 ms. 3.3.2 Sự biến thiên độ trễ (Jitter ): Jitter là sự biến thiên thời gian trễ gây nên bởi sự trễ đường truyền khác nhau trên mạng. Loại bỏ jitter đòi hòi thu thập các gói và giữ chúng đủ lâu để cho phép các gói chậm nhất đến để được phát lại (play) đúng thứ tự, làm cho sự trễ tăng lên. 3.3.3 Mất gói: Mạng IP không thể cung cấp một sự bảo đảm rằng các gói tin sẽ đ ược chuy ển tới đích hết. Các gói sẽ bị loại bỏ khi quá tải và trong thời gian tắc nghẽn. Truyền thoại rất nhạy cảm với việc mất gói, tuy nhiên, việc truyền lại gói của TCP thường không phù hợp. Các cách tiếp cận được sử dụng để bù lại các gói mất là thêm vào cuộc nói chuyện bằng cách phát (play) lại gói cuối cùng, và gửi đi thông tin d ư. Tuy thế, sự tổn thất gói trên 10% nói chung là không chấp nhận được. Sự duy trì chất lượng thoại chấp nhận được bất chấp sự thay đổi trong hoạt động của mạng (như tắc nghẽn hay mất kết nối) đạt được nhờ những kỹ thuật như nén tiếng, triệt im lặng . Một số sự phát triển trong những năm 90, nhất là trong x ử lý tín hiệu số, các chuyển mạch mạng chất lượng cao đã được phối hợp đ ể hỗ trợ và khuyến khích công nghệ thoại trên mạng dữ liệu. Quá trình tiền xử lý bằng phần mềm của cuộc điện đàm cũng có thể đ ược s ử dụng để tối ưu hoá chất lượng âm thanh. Một kỹ thuật, được goi là triệt im lặng, sẽ xác định mỗi khi có một khoảng trống trong lời thoại và loại bỏ sự truyền các khoảng nghỉ, hơi thở, và các khoảng im lặng khác. Điều đó có thể lên t ới 50-60% thời gian của một cuộc gọi, giúp tiết kiệm băng tần đáng kể. Bởi lẽ sự thiếu các gói được hiểu là sự im lặng hoàn toàn ở đầu ra, một chức năng khác đ ược yêu cầu ở đầu nhận để bổ sung các tiếng động ở đầu ra 3.4 Các giao thức của VoIP (VoIP protocols). VoIP cần 2 loại giao thức : Signaling protocol và Media Protocol. Signaling Protocol điều khiển việc cài đặt cuộc gọi. Các loại signaling protocols bao gồm: H.323, SIP, MGCP, Megaco/H.248 và các loại giao thức dùng riêng như UNISTIM, SCCP, Skype, CorNet-IP,… Media Protocols: điều khiển việc truyền tải voice data qua môi trường mạng IP. Các loại Media Protocols như: RTP ( Real-Time Protocol) ,RTCP (RTP control Protocol) , SRTP (Secure Real-Time Transport Protocol), và SRTCP (Secure RTCP). Signaling Protocol nằm ở tầng TCP vì cần độ tin cậy cao, trong khi Media Protocol nằm trong tầng UDP. Các nhà cung cấp có thể sử dụng các giao thức riêng hay các giao thức mở rộng dựa trên nền của 1 trong 2 giao thức tiêu chuẩn quốc tế là H.323 và SIP. Ví dụ Nortel sử dụng giao thức UNISTIM (Unified Network Stimulus) Cisco sử dụng giao thức SCCP ( Signaling Connection Control Part) Những giao thức riêng này gây khó khăn trong việc kết nối giữa các sản phẩm của các hãng khác nhau.