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 thuậ t 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 thấ p 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 t ừ 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. . TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009 1 THI T KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PC TO PC VÀ PHONE TO PHONE TRONG MẠNG LAN THEO CÔNG NGHỆ VOIP DESIGNING. 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 thi u hai mô hình PC to PC và Phone to Phone trong mạng LAN. Sau. 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