TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
1
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PC TO PC VÀ
PHONE TO PHONE TRONG MẠNG LAN THEO CÔNG NGHỆ VOIP
DESIGNING AND EXECUTING MODELS OF PC TO PC AND PHONE TO PHONE
IN LAN BASED ON VOIP
Nguyễn Văn Tuấn
Nguyễn Văn Phòng
Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng
Võ Minh Thành
Công ty Truyền dẫn Viettel
Đậu Văn An
Công ty Viễn thông EVN
TÓM TẮT
Truyền thoại qua IP (VoIP) là một trong những công nghệ đang được triển khai, áp
dụng và phát triển rộng rãi với mục tiêu là có thể thay thế chức năng cung cấp dịch vụ thoại của
mạng PSTN, thống nhất hệ thống truyền số liệu và truyền thoại. Để góp phần ứng dụng công
nghệ VoIP vào thực tiễn, trong bài báo này chúng tôi giới thiệu hai mô hình PC to PC và Phone
to Phone trong mạng LAN. Sau đó, xây dựng lưu đồ thuật toán, viết chương trình truyền thoại
bằng ngôn ngữ Delphi, thiết kế và thi công Card giao tiếp theo hai mô hình này.
ABSTRACT
Voice over Internet Protocol (VoIP), one of the most popular technologies has been
applied, deployed and developed widely thanks to its ability to replace services providing the
function of PSTN and unite data and voice transmission into one common system. In order to
apply VoIP technology to real conditions, in this paper, we introduce two models: PC to PC and
Phone to Phone in LAN. Then, we build algorithm charts; write a voice transmission program by
Delphi and design and execute interface Cards by means of these models.
1. Đặt vấn đề
Nền tảng của công nghệ truyền thoại qua IP là sự kết hợp các quá trình mã hóa,
đóng gói các tín hiệu thoại để truyền đi trên mạng IP tương tự như các gói dữ liệu. Một
trong những điểm mạnh của các hệ thống VoIP hiện nay là khả năng kết nối với mạng
PSTN truyền thống để cung cấp các dịch vụ thoại với giá thành thấp hơn bằng việc sử
dụng các đầu cuối hiện có trên mạng PSTN và đường truyền qua mạng IP. Mô hình này
đang được triển khai ngày càng rộng rãi trong các mạng điện thoại tại Việt Nam.
Trong bài báo này, chúng tôi xây dựng hai mô hình truyền thoại VoIP trong
mạng LAN nhằm mục đích thiết lập một hệ thống truyền thoại nội bộ tại các công ty
hay cơ quan, tận dụng các kết nối sẵn có giữa các đầu cuối PC, thay thế cho chức năng
của các tổng đài PABX. Thay vì phải xây dựng hệ thống chuyển mạch kênh như đối với
các tổng đài điện tử hay tổng đài số để thực thi các tiến trình kết nối thực hiện cuộc gọi,
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
2
thoại có thể được truyền tải qua các đường kết nối Ethernet với tốc độ 100Mbit/s hoặc
cao hơn cùng với các thông tin dữ liệu trên mạng LAN.
2. Giới thiệu mô hình PC to PC
Cuộc gọi được thực hiện trực tiếp trên các đầu cuối PC được trang bị speaker,
micro và phần mềm điều khiển như được mô tả trên hình 1. Mô hình này tuy đơn giản
nhưng không thân thiện nhiều với người sử dụng.
3. Giới thiệu mô hình Phone to Phone
Với phương thức thực hiện cuộc gọi Phone to Phone, việc thiết kế yêu cầu các
quá trình xử lý phức tạp hơn vì các đầu cuối điện thoại không thể kết nối trực tiếp vào
mạng LAN. Thêm vào đó cần phải thiết lập các thông tin báo hiệu cuộc gọi tương tự
như tính năng của các tổng đài. Trên thực tế trong mô hình truyền thoại Phone to Phone,
các đầu cuối PC trên mạng LAN đóng vai trò của một tổng đài chuyển mạch kênh, tuy
vậy hệ thống tổng đài này có cấu trúc phân tán.
Thành phần thực thi hai chức năng trên là card giao tiếp giữa các đầu cuối PC và
điện thoại. Sơ đồ kết nối để thực hiện cuộc gọi được mô tả theo hình 2 dưới đây:
Như vậy tín hiệu thoại sẽ được truyền từ điện thoại vào đầu cuối PC kết nối trực
Hình 2. Mô hình Phone to Phone
Hình 1. Mô hình PC to PC
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
3
tiếp đến nó để phát đi trên mạng LAN đến một đầu cuối PC khác, sau đó PC này sẽ thực
thi các tiến trình xử lý tín hiệu thoại để chuyển thông tin đàm thoại đến phía thuê bao
cần liên lạc.
4. Xây dựng theo lưu đồ thuật toán
5. Chương trình truyền thoại
Trên cơ sở các lưu đồ thuật toán trong hình 3 và hình 4, chương trình truyền
thoại (CTTT) trên máy tính theo hai mô hình PC to PC và Phone to Phone được viết
bằng ngôn ngữ Delphi với giao diện được biểu diễn như hình 5 và hình 6.
Đây là một trong những loại trình biên dịch có tính ổn định cao, có sự mềm dẻo
đặc biệt tốt đối với việc xử lý các tiến trình đòi hỏi tốc độ cao. Các thành phần
(Components) cơ bản được sử dụng trong chương trình như sau:
Hình 5. Giao diện chương trình
tru
y
ền tho
ạ
i PC to P
C
Hình 6. Giao diện chương trình
tru
y
ền tho
ạ
i Phone to Phone
Hình 3. Lưu đồ thuật toán PC to PC Hình 4. Lưu đồ thuật toán Phone to Phone
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
4
TServerSocket, TClientSocket: Dùng truyền và nhận các thông báo trên các đầu
cuối PC
TWSocket: Dùng truyền và nhận các gói thoại đã được số hóa trong mạng IP
TaudioIn: Lấy mẫu và số hóa tín hiệu thoại để cho máy tính xử ly
TaudioOut: Chuyển đổi tín hiệu thoại dưới dạng số sang dạng thoại tương tự
TPhoneToneDecoder và TWaveExCtrl: Nhận Tone điện thoại.
6. Các sơ đồ mạch
Sơ đồ mạch của khối giao tiếp đường dây và khối điều khiển được biểu diễn như
hình 7 và hình 8 dưới đây:
7. Thiết kế và thi công Card giao tiếp
Các tính năng của khối card giao tiếp bao
gồm:
Nhận biết trạng thái thuê bao.
Chuyển đổi kết nối hai dây đến thuê bao
sang kết nối 4 dây với đường thu phát riêng
kết nối đến soundcard.
Thu phát thông tin điều khiển với PC.
Cung cấp âm hiệu cuộc gọi.
Cấp báo hiệu chuông.
Cho phép điện thoại vẫn được sử dụng
Hinh 7. Sơ đồ mạch khối giao tiếp đường dây thuê bao Hinh 8. Sơ đồ điều khiển
Hình 9. Card giao tiếp
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
5
trong mạng PSTN
8. Kết luận
Trên cơ sở nghiên cứu hai mô hình PC to PC và Phone to Phone trong mạng
LAN bài báo đã xây dựng các lưu đồ thuật toán, viết chương trình truyền thoại bằng
ngôn ngữ Delphi, thiết kế và thi công Card giao tiếp nhằm mục đích thiết lập một hệ
thống truyền thoại nội bộ tại các công ty hay cơ quan, tận dụng các kết nối sẵn có giữa
các đầu cuối PC, thay thế cho chức năng của các tổng đài PABX. Kết quả thiết kế và thi
công được thể hiện như sau:
+ Với chương trình truyền thoại PC to PC và Phone to Phone, quá trình truyền
thông được thực hiện với chất lượng thoại tốt, tiếng nói không bị lắp, các âm
thoại rõ ràng.
+ Đối với các quá trình đàm thoại sử dụng phương tiện là điện thoại, thuê bao có
thể tiến hành quay số để thực hiện cuộc gọi thông thường.
+ Hệ thống truyền thoại VoIP trong mạng LAN còn cho phép thiết lập một danh
bạ điện thoại lưu trữ số điện thoại, địa chỉ IP và tên người sử dụng tương ứng.
Trên cơ sở đó, người sử dụng có thể thực hiện các quá trình cập nhật hay tìm
kiếm trên danh bạ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đinh Văn Dũng, Trần Hạo Bửu, Nguyễn Trung Thành, Thái Quang Tùng, “Công
nghệ thoại IP và ứng dụng trên mạng viễn thông Việt Nam”, Tổng Cục Bưu Điện –
Hà Nội 11/2001.
[2] Ngô Diên Tập, “Lập trình ghép nối máy tính trong Windows”, Nhà xuất bản khoa
học kỹ thuật.
[3] Jonathan Davidson – James Peters, “Voice Over IP Fundamentals”, Cisco System
ISBN 1 – 57870 – 168 – 6.
[4] Sencer Yeralan, Programming and interfacing the 8051 Microcontroller, 1995.