edonis_snow
New Member
Download miễn phí Đồ án Dịch vụ điện thoại qua mạng IP
MỤC LỤC
Dịch vụ điện thoại qua mạng IP
Mở đầu
Chương I: Tổng quan về điện thoại IP.
I. Khái niệm điện thoại IP. 3
II. Đặc điểm của điện thoại IP. 3
II.1. PSTN mạng chuyển mạch gói và Internet. 3
II.2. Ưu điểm và nhược điểm của điện thoại IP. 5
III. Mô hình của dịch vụ IP Telephony. 8
III.1. Cac phần mềm VoIP. 8
III.2. Mô hình IP Telephony quy mô nhà cung cấp dịch vụ. 8
III.2.1. Mô hình. 8 III.2.2. Hoạt động. 10
Chương II: Xử lý tín hiệu thời gian thực trong mạng gói.
I. Kích thước gói thoại. 14
II. Mã hoá tín hiệu thoại. 15 III. Đóng gói tín hiệu thoại - Bộ giao thức RTP/RTCP. 18
III.1. Vai trò của RTP/RTCP. 18
III.2. Các ứng dụng sử dụng RTP. 19
III.3. Khuôn dạng gói RTP. 20
III.3.1. Phần tiêu đề cố định. 20
III.3.2. Phần tiêu đề mở rộng. 22
III.4. Giao thức điều khiển RTCP. 26
III.4.1. Các loại gói RTCP. 23
III.4.2. Khoảng thời gian giữa hai lần phát hợp gói RTCP. 24
III.4.3. Khuôn dạng gói SR. 26
III.4.4. Khuôn dạng gói RR. 29
III.4.5. Khuôn dạng gói SDES. 29
III.4.6. Khuôn dạng gói BYE. 30
III.4.7. Khuôn dạng gói APP. 31
IV. Quá trình xử lý tín hiệu trong media gateway. 31
IV.1. Các thành phần của media gateway. 31
IV.2. Quá trình xử lý tín hiệu thoại. 32
IV.3. Các biện pháp tối thiểu thời gian trễ. 33
IV.4. Đồng bộ tín hiệu. 33
IV.4.1. Đồng bộ tín hiệu từ mạng PSTN sang mạng IP. 33
IV.4.2. Đồng bộ tín hiệu từ mạng IP sang mạng PSTN. 33
V. Các biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ. 34
V.1. Các cấp chất lượng dịch vụ xét từ đầu cuối tới đầu cuối. 35
V.2. Các cơ chế điều khiển chất lượng bên trong một phần tử mạng. 36
V.2.1. Các thuật toán xếp hàng. 36
V.2.1.1. Xếp hàng vào trước ra trước (FIFO). 36
V.2.1.2. Xếp hàng theo mức ưu tiên (PQ). 36
V.2.1.3. Xếp hàng tuỳ biến (CQ). 37
V.2.1.4. Xếp hàng công bằng trọng số (WFQ). 38
V.2.2. Định hình lưu lượng. 38
V.2.3. Các cơ chế tăng hiệu quả đường truyền. 38
V.2.3.1. Phân mảnh và truyền đan xen (LFI). 38
V.2.3.2. Nén tiêu đề gói thoại. 38
V.3. Báo hiệu phục vụ điều khiển chất lượng dịch vụ. 38
V.3.1. Mức ưu tiên IP (IP Precendence). 39
V.3.2. Giao thức RSVP. 39
Chương III: Báo hiệu cuộc gọi trong mạng IP.
I. Mở đầu. 40
II. Giới thiệu chuẩn H.323. 40
II.1. Giới thiệu. 40
II.2. Chồng giao thức H.323. 40
III. Các thành phần trong hệ thống H.323. 42
II.1. Tổng quan. 42
II.2. Thiết bị đầu cuối H.323. 44
II.3. H.323 Gateway. 48
II.4. H.323 Gatekeeper. 50
II.5. Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm. 51
IV. Các kênh điều khiển. 54
V. Các giá trị đặc trưng cuộc gọi. 61
VI. Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi. 61
VI.1. Giai đoạn I- Thiết lập cuộc gọi. 61
VI.1.1. Thiết lập cơ bản (Basic Call Setup). 62
VI.1.2. Thiết lập cuộc gọi có sự tham gia của gatekeeper. 63
VI.2. Giai đoạn II- Khởi đầu truyền thông. 65
VI.3. Giai đoạn III- Thiết lập kênh tín hiệu media. 66
VI.4. Giai đoạn IV- Các dịch vụ cuộc gọi. 67
VI.4.1. Thay đổi thông lượng cuộc gọi. 67
VI.4.2. Thông báo trạng thái. 69
VI.4.3. Mở rộng hội nghị (AdHoc Conference Extension). 69
VI.5. Giai đoạn V- Kết thúc cuộc gọi. 69
VII. Nhận xét về chuẩn H.323. 72
Chương IV: Giải pháp triển khai dịch vụ VoIP cho mạng Internet ở Việt Nam.
I. Cấu hình mạng Internet backbone ở ViệtNam. 74
II. Thiết bị Cisco Router 7513. 76
II.1. Đặc điểm kỹ thuật của Cisco Router 7513. 76
II.2. Các tính năng của Cisco Router 7513. 78
III. Một giải pháp IP Telephony trên mạng Internet của VDC. 79
III.1. Mục tiêu giải pháp. 79
III.2. Giải pháp. 79
III.2.1. Nâng cấp hệ thống. 79
III.2.2. Thiết lập cấu hình. 81
III.3. Nhận xét. 82
IV. Hướng phát triển của IP Telephony. 82
IV.1. Mở rộng dịch vụ ra nhiều tỉnh thành trong nước. 82
IV.2. Triển khai dịch vụ IP Telephony quốc tế. 83
Phụ lục A: Các trường hợp thiết lập cuộc gọi khác. 84
Phụ lục B: Các chữ viết tắt. 88
Tài liệu tham khảo. 89
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1V=2
P
SC
PT = 203
length
SSRC/CSRC
...
length
reson for leaving (opt)
Hình II.9: Khuôn dạng gói BYE
III.4.7. Khuôn dạng gói APP:
Gói này được sử dụng để dành cho các chức năng cụ thể của từng ứng dụng.
0
1
2 3
0 1
2
3
4 5 6 7
8
9 0 1 2 3 4 5
6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
V=2
P
SC
PT = 204
length
name (ASCII)
Dữ liệu của ứng dụng
Hình II.10: Khuôn dạng gói APP
IV. Quá trình xử lý tín hiệu thoại trong media gateway.
IV.1. Các thành phần của một media gateway.
Các quá trình nén thoại và đóng gói thoại như trình bày ở trên trong hệ thống VoIP được thực hiện hầu hết tại media gateway. Cấu trúc một Media Gateway thường bao gồm thiết bị xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signalling Proccessor) thực hiện chức năng xử lý tín hiệu thoại và bộ xử lý trung tâm CPU thực hiện chức năng điều khiển cuộc gọi và các giao thức IP/LAN/WAN. Ngoài ra, cần thiết phải có vùng nhớ RAM dùng chung giữa DSP và CPU để thực hiện việc chuyển thông tin qua lại giữa DSP và CPU.
Các chức năng cụ thể của thiết bị xử lý tín hiệu DSP bao gồm:
Cung cấp giao diện PCM với mạng PSTN.
Triệt tiếng vọng.
Tạo và phát hiện tín hiệu tone
Nén và giải nén thoại.
Các chức năng cụ thể của CPU bao gồm:
Điều khiển cuộc gọi.
Đóng gói và mở gói các gói thoại IP.
Gửi các gói thoại IP ra giao diện mạng LAN/WAN.
IV.2. Quá trình xử lý tín hiệu thoại.
LAN/WAN
CPU
Thoại
Báo hiệu
Bộ triệt tiếng vọng
Nén thoại
Nhớ đệm jitter thoại
RTP
Điều khiển báo hiệu
Giao diện thiết bị
Giao thức lớp liên kết
IP
TCP
UDP
Các ứng dụng khác
ứng dụng điều khiển cuộc gọi
H.323 Stack
Gói thoại giao thức UDP/IP và lớp liên kết
DSP
Hình II.11: Cấu trúc media gateway và quá trình xử lý cuộc gọi
Tại Gateway phát, các tín hiệu thoại từ mạng PSTN qua các giao diện PCM được đưa vào DSP. ở đây tín hiệu thoại được xử lý triệt tiếng vọng, nén lại theo một thuật toán được thoả thuận trước giữa bên thu và bên phát và gửi đến CPU theo từng khối có kích thước nhất định tuỳ vào thuật toán nén thoại sử dụng. CPU lần lượt thêm vào các khối tín hiệu thoại mào đầu các giao thức RTP, UDP, IP và mào đầu lớp liên kết rồi gửi các gói này ra giao diện mạng LAN/WAN.
Tại Gateway thu, các gói thoại IP được qua giao diện mạng IP được đưa vào tới CPU xử lý mào đầu giao thức UDP, RTP và cân bằng các biến động về độ trễ của các gói (jitter) nhờ bộ nhớ đệm jitter. Các gói sau đó được gửi sang bộ xử lý tín hiệu số DSP để thực hiện việc giải nén và đưa sang mạng PSTN qua các giao diện PCM.
Mỗi DSP được thiết kế cho một số kênh thoại nhất định. Vì vậy muốn tăng dung lượng Gateway cần lắp thêm các DSP tương ứng. Tuy nhiên do khả năng xử lý giới hạn của CPU nên số lượng kênh thoại trong Media Gateway vẫn bị giới hạn.
Hình II.11 là sơ đồ khối của Media Gateway và trình tự xử lý thoại theo quá trình miêu tả ở trên.
IV.3. Các biện pháp tối thiểu thời gian trễ.
Để tối thiểu thời gian trễ của các gói thoại so với các gói của các dịch vụ khác, các gói thoại được truyền bởi giao thức UDP (User Datagram Protocol). Giao thức này không cung cấp cơ chế truyền lại do vậy gói thoại sẽ được xử lý nhanh hơn.
Mào đầu giao thức của các gói thoại hầu như không thay đổi trong suốt quá trình diễn ra một cuộc gọi ngoại trừ số thứ tự và nhãn thời gian trong RTP header. Do vậy, mào đầu các giao thức UDP, IP và lớp liên kết được định nghĩa một cách thống nhất cho từng kênh thoại và chỉ phải thiết lập một lần để sử dụng cho mọi gói thoại của một kênh.
IV.4. Đồng bộ tín hiệu.
IV.4.1. Đồng bộ tín hiệu thoại từ mạng PSTN sang mạng IP.
Để đồng bộ tín hiệu thoại từ mạng PSTN sang mạng IP, các gói thoại phải được gửi từ DSP sang CPU một các đều đặn. Để thực hiện điều này, DSP phát ra tín hiệu ngắt theo những khoảng thời gian thích hợp sao cho khoảng thời gian giữa hai tín hiệu ngắt vừa đủ để một gói thoại được xử lý. Chu kỳ của tín hiệu ngắt này tuỳ từng trường hợp vào phương pháp mã hoá luồng thoại.
IV.4.2. Đồng bộ tín hiệu thoại từ mạng IP sang mạng PSTN.
Các gói thoại từ mạng IP trước khi được giải mã để đưa sang mạng PSTN được giữ trong bộ nhớ đệm jitter. Việc đồng bộ hoá tín hiệu từ IP sang mạng PCM được thực hiện nhờ làm trễ các gói đi những khoảng thời gian bằng nhau trong bộ đệm jitter. Trường hợp các gói thoại đến quá trễ thì chúng sẽ bị bỏ qua và DSP suy luận ra gói này từ những gói trước đó. Vấn đề đặt ra là độ trễ cho phép của các gói là bao nhiêu thì số lượng gói mất không quá lớn mà vẫn đảm bảo được sự đồng bộ. Để có được thời gian trễ tối ưu, thuật toán điều khiển thích ứng bộ đệm jitter được thực hiện như sau.
Bước 1: Căn cứ vào trường tem thời gian và số thứ tự trong mào đầu giao thức RTP để tính ra giá trị trung bình của độ jitter các gói đến (D) và khoảng thời gian giữa hai gói ở bên phát (R).
gói n gói n+1
bên phát
t
R
D
bên thu
t
Hình II.12: Jitter của các gói đến (D) và khoảng thời gian giữa hai gói (R)
Bước 2: Tìm thời gian trễ cho phép của các gói đến đích như sau:
Bước 3: Tìm số gói đến quá trễ trong một khoảng thời gian quy ước nào đó. (Các gói đến quá trễ là các gói có thời gian trễ vượt quá thời gian trễ cho phép T các gói này sẽ bị huỷ).
Bước 4: Hiệu chỉnh tham số a sao cho số gói đến quá trễ không vượt quá một giới hạn các gói đến.
V. Các biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS).
Chất lượng dịch vụ QoS là tập hợp các chỉ tiêu đặc trưng cho yêu cầu của từng loại lưu lượng cụ thể trên mạng bao gồm: độ trễ, jitter, tỷ lệ mất gói... Các chỉ tiêu này liên quan đến lượng băng thông dành cho mạng
Để việc đồng bộ tín hiệu có thể thực hiện được mạng buộc phải được quản lý chặt chẽ về chất lượng dịch vụ. Để thực hiện được việc quản lý chất lượng dịch vụ cần thiết phải có:
Chính sách đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS policy).
Các cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ tại các nút mạng: Các thuật toán xếp hàng (queuing), cơ chế định hình lưu lượng (traffic shapping), các cơ chế tối ưu hoá đường truyền, các thuật toán đoán và tránh tắc nghẽn,...
cách báo hiệu QoS.
Hình II.13: Mô hình điều khiển QoS.
Chính sách QoS có vạch ra mong muốn thực hiện nhiệm vụ quản lý chất lượng dịch vụ theo một kế hoạch cụ thể và thông qua hệ thống báo hiệu QoS để ra lệnh cho các cơ chế chấp hành tại các nút mạng thực hiện nhiệm vụ đó.
V.1. Các cấp chất lượng dịch vụ xét từ đầu cuối đến đầu cuối.
Các cấp chất lượng dịch vụ đề cập đến khả năng QoS thật sự từ đầu cuối đến đầu cuối, nghĩa là khả năng của mạng phân phối các dịch vụ bởi những loại lưu lượng cụ thể của mạng. Các dịch vụ này khác nhau về mức “chặt chẽ của chất lượng” bao gồm các chỉ tiêu cụ thể về thông lượng, độ trễ, độ jitter và tỉ lệ mất thông tin.
Xét từ đầu cuối đến đầu cuối, chất lượng dịch vụ được chia làm 3 mức:
Best-effort Service: Là các dịch vụ không cần có một sự đảm bảo nào về chất lượng dịch vụ (độ trễ, jitter ...)
Differentiated ...