Đang tải... (xem toàn văn)
XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO THIẾT BỊ CỔNG ĐIỆN THOẠI IP DÙNG CHO MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG
BỘ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - THUYẾT MINH ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO THIẾT BỊ CỔNG ĐIỆN THOẠI IP DÙNG CHO MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG MÃ SỐ: 78-06-KHKT-TC Chủ trì: Cộng tác viên: Phạm Hồng Ký Vương Thế Bình Lê Xuân Dũng Đỗ Đức Thành Nguyễn Thị Oanh Đặng Quang Dũng HÀ NỘI 2006 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG III BẢNG 2-1: CÁC THIẾT BỊ ĐANG SỬ DỤNG TRONG MẠNG 171 CỦA VNPT 10 .III BẢNG 3-2: CÁC THIẾT BỊ CỔNG THOẠI TƯƠNG TỰ CỦA CISCO 26 III BẢNG 3-3: CÁC THIẾT BỊ CỔNG THOẠI TƯƠNG TỰ CỦA CISCO 26 III BẢNG 5-4: CÁC TIÊU CHUẨN MÃ HOÁ THOẠI 34 III DANH MỤC CÁC HÌNH .III HÌNH 2-1: CẤU TRÚC MẠNG VOIP 178 CỦA VIỄN THƠNG QN ĐỘI .III HÌNH 2-2: SƠ ĐỒ MẠNG VOIP CỦA VNPT III HÌNH 3-3: VỊ TRÍ VOIP GATEWAY TRONG MẠNG CƠNG TY [13] 14 III HÌNH 3-4: VỊ TRÍ VOIP GATEWAY TRONG MẠNG CƠNG CỘNG [13] 15 III HÌNH 3-5: CẤU TRÚC THIẾT KẾ PHẦN CỨNG THIẾT BỊ CỔNG THOẠI DUNG LƯỢNG LỚN 19 IV HÌNH 3-6: CẤU TRÚC PHẦN MỀM THIẾT BỊ CỔNG THOẠI DUNG LƯỢNG LỚN 21 .IV HÌNH 3-7: THIẾT BỊ NORSTAR VOIP GATEWAY 27 IV HÌNH 3-8: VỊ TRÍ CỦA OMNI ACCESS 512 TRONG CẤU HÌNH MẠNG 28 .IV HÌNH 3-9: THIẾT BỊ LEVELONE VOI-2100 29 .IV CHƯƠNG MỤC TIÊU, NỘI DUNG, KẾT QUẢ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung đề tài 1.4 Kết đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VOIP VÀ SỰ PHÁT TRIỂN VOIP TẠI VIỆT NAM .7 2.1 Lịch sử hình thành phát triển VoIP 2.2 Tình hình phát triển VoIP Việt Nam 2.2.1 Dịch vụ 178 Viettel - Công ty điện tử viễn thông quân đội 2.2.2 Dịch vụ 177 Công ty cổ phần dịch vụ Bưu viễn thơng Sài gịn 2.2.3 Dịch vụ gọi 171 VNPT Quá trình xây dựng mạng lưới Các dịch vụ mở rộng tương lai VNPT 12 Dịch vụ 1717 VNPT .13 2.2.4 Tổng kết tình hình phát triển VoIP nước 13 i CHƯƠNG CẤU TRÚC THIẾT BỊ CỔNG THOẠI VÀ MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN THẾ GIỚI 15 3.1 Vị trí VoIP Gateway cấu hình mạng 15 3.2 Yêu cầu phát triển sản phẩm VoIP 16 3.3 Cấu trúc thiết bị cổng thoại 17 3.4 Các yêu cầu thiết bị cổng thoại 18 3.4.1 Chất lượng độ tin cậy 18 3.4.2 Khả mở rộng, nâng cấp 18 3.4.3 Độ linh hoạt 19 3.5 Cấu trúc thiết bị cổng thoại 19 3.5.1 Cấu trúc phần cứng 19 3.5.2 Cấu trúc phần mềm 21 Triệt tiếng vọng .22 Nén tín hiệu thoại 23 Xử lý gói 24 Xử lý tone 24 Hỗ trợ fax modem .25 Q trình đóng gói 25 Báo hiệu 26 Quản lý mạng 26 3.6 Một số thiết bị cổng thoại giới 26 3.6.1 Cisco 26 3.6.2 Norstar VoIP Gateway- Hãng sản xuất Nortel 27 3.6.2.1 Giới thiệu 27 3.6.2.2 Đặc tính kỹ thuật 28 3.6.3 Omni Access 512- Hãng sản xuất ALCATEL 28 3.6.3.1 Giới thiệu 28 3.6.3.2 Đặc tính kỹ thuật 29 3.6.4 VOI-2100- Hãng sản xuất LEVEL ONE 29 3.6.4.1 Giới thiệu 29 3.6.4.2 Các chức 30 3.6.4.3 Đặc tính kỹ thuật 30 CHƯƠNG TÌNH HÌNH TIÊU CHUẨN HĨA TRONG VÀ NGỒI NƯỚC ĐỐI VỚI THIẾT BỊ VOIP GATEWAY 31 4.1 Tình hình tiêu chuẩn hóa nước 31 4.2 Tình hình tiêu chuẩn hóa ngồi nước 31 4.2.1 ITU-T 31 4.2.2 ETSI 31 ii 4.2.3 TIA 32 4.2.4 IETF 32 4.3 Kết luận 32 CHƯƠNG SỞ CỨ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN .33 5.1 Các sở 33 5.1.1 Các khuyến nghị ITU-T .33 5.1.2 Tiêu chuẩn ETSI 33 5.1.3 Tiêu chuẩn TIA 33 5.1.4 Tiêu chuẩn IETF 33 5.2 Phân tích tài liệu 33 5.2.1 Các khuyến nghị ITU-T .33 5.2.1.1 H.323 34 5.2.1.2 G.732.1 .34 5.2.1.3 G.729 35 5.2.2 Các tiêu chuẩn ETSI TIA 35 5.2.3 Các tiêu chuẩn IETF 36 5.3 Lựa chọn sở .37 5.4 Hình thức thực 37 CHƯƠNG NỘI DUNG CHÍNH CỦA BẢN DỰ THẢO TIÊU CHUẨN 38 6.1 Tên tiêu chuẩn 38 6.2 Phạm vi áp dụng .38 6.3 Bố cục tiêu chuẩn 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG 2-1: CÁC THIẾT BỊ ĐANG SỬ DỤNG TRONG MẠNG 171 CỦA VNPT 11 BẢNG 3-2: CÁC THIẾT BỊ CỔNG THOẠI TƯƠNG TỰ CỦA CISCO 27 BẢNG 3-3: CÁC THIẾT BỊ CỔNG THOẠI TƯƠNG TỰ CỦA CISCO 27 BẢNG 5-4: CÁC TIÊU CHUẨN MÃ HOÁ THOẠI .35 DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH 2-1: CẤU TRÚC MẠNG VOIP 178 CỦA VIỄN THÔNG QUÂN ĐỘI HÌNH 2-2: SƠ ĐỒ MẠNG VOIP CỦA VNPT 10 HÌNH 3-3: VỊ TRÍ VOIP GATEWAY TRONG MẠNG CƠNG TY [13] 15 HÌNH 3-4: VỊ TRÍ VOIP GATEWAY TRONG MẠNG CƠNG CỘNG [13] 16 iii HÌNH 3-5: CẤU TRÚC THIẾT KẾ PHẦN CỨNG THIẾT BỊ CỔNG THOẠI DUNG LƯỢNG LỚN 20 HÌNH 3-6: CẤU TRÚC PHẦN MỀM THIẾT BỊ CỔNG THOẠI DUNG LƯỢNG LỚN 22 HÌNH 3-7: THIẾT BỊ NORSTAR VOIP GATEWAY 28 HÌNH 3-8: VỊ TRÍ CỦA OMNI ACCESS 512 TRONG CẤU HÌNH MẠNG 29 HÌNH 3-9: THIẾT BỊ LEVELONE VOI-2100 30 iv CHƯƠNG MỤC TIÊU, NỘI DUNG, KẾT QUẢ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Công nghệ VoIP bắt đầu xuất từ năm 90 Cho đến nay, lượng thiết bị cổng thoại sản xuất sử dụng giới lớn Các nhà sản xuất thiết bị cổng thoại đưa tiêu chuẩn thiết bị dựa tiêu chuẩn tổ chức tiêu chuẩn hóa IEC, ETSI, ITU-T, IEEE Căn vào tiêu chuẩn đó, nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông giới kiểm soát chất lượng thiết bị dịch vụ liên quan tới VoIP [11, 12, 13] Hiện nay, thiết bị cổng thoại sử dụng mạng Viễn thông Việt nam Hầu hết thiết bị cổng thoại nhập từ nước ngồi Điều khó khăn Bộ BCVT chưa ban hành tiêu chuẩn thức thiết bị loại Điều dẫn tới khó khăn cơng tác quản lý xuất nhập thiết bị giám sát chất lượng dịch vụ thoại VoIP Xuất phát từ yêu cầu thực tế, đề tài “Xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật phương pháp đo đánh giá chất lượng thiết bị cổng điện thoại IP dùng cho mạng điện thoại công cộng” mã số 78-06-KHKT-TC đề xuất nhằm đưa tiêu chuẩn áp dụng cho công tác quản lý chất lượng thiết bị dịch vụ liên quan đến VoIP 1.2 Mục tiêu đề tài Mục tiêu cần đạt đề tài xây dựng tiêu kỹ thuật phương pháp đo, đánh giá chất lượng thiết bị cổng thoại, phục vụ cho việc đo kiểm, đánh giá chất lượng chứng nhận hợp chuẩn thiết bị cổng thoại dùng mạng Viễn thơng cơng cộng 1.3 Nội dung đề tài • Rà soát, tổng hợp tiêu chuẩn ETSI, ITU, IEC số nước thiết bị VoIP Gateway dùng mạng Viễn thơng cơng cộng • Khảo sát tình hình sử dụng, quản lý thiết bị VoIP Gateway Việt Nam • Các u cầu chung đặc tính kỹ thuật thiết bị VoIP Gateway sử dụng mạng cơng cộng • Xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật thiết bị VoIP Gateway, bao gồm: + Các giao thức mạng cần tuân thủ + Phương pháp nén thoại + Phương thức tạo tách tone + Các yêu cầu giao diện mạng • Xây dựng phương pháp đo đánh giá tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn xây dựng; • Xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật (tiếng Anh + tiếng Việt) 1.4 Kết đề tài • Thuyết minh tiêu chuẩn • Bộ tiêu chuẩn kỹ thuật phương pháp đo đánh giá chất lượng thiết bị VoIP Gateway tiếng Việt tiếng Anh CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VoIP VÀ SỰ PHÁT TRIỂN VoIP TẠI VIỆT NAM 2.1 Lịch sử hình thành phát triển VoIP Trong xã hội thơng tin với kinh tế tồn cầu nhu cầu liên lạc quốc tế ngày tăng cước phí gọi đường dài cao Đầu năm 1995, công ty VocalTec đưa sản phẩm phần mềm thoại qua Internet (kết nối điểm-điểm) giới Sau đó, nhiều cơng ty đầu tư nghiên cứu đưa sản phẩm thương mại Tháng 3/1996, VocalTec kết hợp với Dialogic đưa sản phẩm cổng kết nối PSTN Internet giới Hiệp hội nhà sản xuất thoại qua máy tính ECTF đời nhằm đưa tiêu chuẩn thoại qua Internet Hiệp hội bao gồm 36 cơng ty máy tính & viễn thông hàng đầu giới AT&T, IBM, Sun Microsystems, Digital, Ericsson v.v Hỗ trợ giao tiếp thoại sử dụng giao thức Internet (IP), hay VoIP, trở nên hấp dẫn cung cấp giá cước thấp, đồng hạng Thực tế, giá cước gọi IP trở thành yếu tố lề dẫn tới hợp công nghệ truyền thông thoại, video liệu Sự khả thi việc truyền thoại tín hiệu gọi mạng Internet chứng thực việc mang lại sản phẩm chất lượng cao, thiết lập dịch vụ công cộng, thuyết phục người sử dụng dùng chúng bắt đầu 2.2 Tình hình phát triển VoIP Việt Nam 2.2.1 Dịch vụ 178 Viettel - Công ty điện tử viễn thông quân đội Mặc dù doanh nghiệp cung cấp dịch vụ điện thoại đường dài nước quốc tế sử dụng công nghệ VoIP qua mã số 178 năm sau, Viettel khơng cịn nhà cung cấp dịch vụ Khách hàng biết đến nhà cung cấp khác qua dịch vụ gọi 171 177 Với điểm yếu vùng phủ sóng dịch vụ 178 chưa rộng, Viettel nhận thức rõ có cách thu hút khách hàng chất lượng dịch vụ Nếu ngày đầu triển khai dịch vụ, chất lượng dịch vụ 178 chưa hồn tồn bảo đảm, tình trạng thực không thành công gọi nghẽn mạng xảy nhiều khách hàng n tâm chất lượng dịch vụ Viettel tiến hành mở thêm luồng, kênh mới, áp dụng công nghệ đại việc quản lý mạng lưới, cung cấp dịch vụ nhằm hạn chế thấp tượng nghẽn mạng Hiện dung lượng mạng 178 đạt 30 triệu phút/tháng cho phép thuê bao 22 tỉnh, thành nước gọi đến 200 nước giới Trong cấu trúc mạng VoIP 178 , Viettel sử dụng gateway hãng Clarent Dưới mơ hình mơ tả cấu trúc mạng VoIP 178 [14]: Hình 2-1: Cấu trúc mạng VoIP 178 Viễn thông Quân đội 2.2.2 Dịch vụ 177 Công ty cổ phần dịch vụ Bưu viễn thơng Sài gịn Tổng cục Bưu điện cấp cho Công ty Cổ phần Dịch vụ Bưu Viễn thơng Sài Gịn (SPT) Giấy phép số 497/2001/GP-TCBÐ 498/2001/GP-TCBÐ ngày 22/6/2001 để cung cấp dịch vụ viễn thông đường dài nước quốc tế sử dụng giao thức IP • 177 dịch vụ điện thoại, Fax, truyền số liệu đường dài nước quốc tế theo giao thức IP với chất lượng tốt mức cước rẻ, khoảng 44% mức cước liên lạc đường dài áp dụng • Dịch vụ 177 phục vụ tỉnh thành Tp HCM, Hà Nội, Đà Nẵng, Đồng Nai, Cần Thơ, Vũng Tàu, Long An, Vĩnh Long, Thừa Thiên Huế, Quảng Ninh, Hải Phịng, Sóc Trăng liên lạc cho tất nước giới • Đồng thời Dịch vụ 177 áp dụng hình thức tốn trả tiền trước (có khơng dùng thẻ) với mức cước thấp hình thức trả tiền sau 30% • Các tiện ích đặc điểm dịch vụ thoại giao thức IP (Dịch vụ 177) : Chất lượng gọi điện thoại IP đường dài chấp nhận chi phí thấp Với cấu trúc gói liệu cơng nghệ nén tiếng nói cho phép giảm giá thành truyền dẫn Sử dụng tài nguyên có giá thành thấp Giảm chi phí vận hành mạng (hạ thấp chi phí bảo dưỡng, chi phí thiết bị, phương tiện làm việc) Triển khai hệ thống nhanh chóng dễ dàng Giá thành dịch vụ giảm Mơ hình mạng dịch vụ 177 SPT cung cấp giống với mơ hình mạng Viettel- Viễn thơng Qn đội: 03 Gateway đặt ba điểm Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh Đà Nẵng Mỗi Gateway kết nối tổng đài HOST bưu điện thành phố (cung cấp dịch vụ liên tỉnh) kết nối với tổng đài TOLL VTN khu vực 1, 2, (chuyển lưu lượng quốc tế chiều cho tỉnh khu vực) Báo hiệu sử dụng 178 báo hiệu C7, báo hiệu sử dụng 177 báo hiệu R2 Các đường InterGateway kết nối với dung lượng 1xE1 2.2.3 Dịch vụ gọi 171 VNPT Từ ngày 22/9/2003, dịch vụ VoIP VNPT mở tất tỉnh, thành toàn quốc Sự kiện VNPT hoàn thành mở dịch vụ Gọi 171 nước đến 61/61 tỉnh, thành toàn quốc thực nỗ lực đáng ghi nhận việc phổ cập loại hình dịch vụ điện thoại giá rẻ đáp ứng nhu cầu đối tượng nhân dân Quá trình xây dựng mạng lưới Từ ngày 22/9/2003, dịch vụ “Gọi 171” nước VNPT triển khai 61 Bưu điện tỉnh, thành toàn quốc Như vậy, sau hai năm thức triển khai (bắt đầu cung cấp dịch vụ từ ngày 1/7/2001), dịch vụ “Gọi 171” vươn tới nơi Song song với loại hình dịch vụ điện thoại truyền thống, đây, tất khách hàng toàn quốc tiết kiệm túi tiền cách đáng kể Dưới mơ hình mạng cung cấp dịch vụ 171 • Hỗ trợ tách tạo tone hai chiều trường hợp thiết bị thuê bao (CPE) không thực chức Hỗ trợ fax modem Một chức quan trọng hệ thống VoP tạo đầy đủ PSTN, ví dụ thay tổng đài nội hạt Do đó, hệ thống cần thiết phải xử lý tín hiệu fax modem với tín hiệu thoại Tín hiệu fax modem xử lý kỹ thuật “PCM speed-up”, đó, dựa vào việc phát tín hiệu fax hay modem, hệ thống VoP gửi chuyển tiếp tất số liệu kênh nhưu luồng PCM 64 kbps hai điểm đầu cuối Các trình hoạt động tốt mạng khơng có gói hay trễ/rung pha vượt tiêu chuẩn, mạng (đặc biệt mạng VoP) đơi xảy gói (nhỏ 1%) dẫn tới việc modem phát lại, chí gây hỏng gọi Trong trường hợp hệ thống không cung cấp đủ PCM speed-up, hệ thống phải hỗ trợ chuyển tiếp fax modem Chuyển tiếp fax cung cấp dịch vụ fax thời gian thực tin cậy hai máy fax tương tự mạng chuyển mạch gói Thiết bị cổng thoại hai đầu cuối mạng gói tạo máy fax tương tự chúng kết nối trực tiếp với qua kết nối PSTN Thiết bị cổng thoại thực chức chuyển tiếp fax phải kiểm soát tác động trễ, rung pha mạng gói ngăn ngừa máy fax khỏi định thời Các giao thức tiêu chuẩn T.38 AAL-2 đưa để phối hợp hoạt động thiết bị nhà cung cấp khác Các kỹ thuật riêng thường thực để tăng cường khả phối hợp hoạt động máy fax khác có trễ lớn yếu tố ảnh hướng khác mạng chuyển mạch gói Q trình chuyển tiếp fax bao hàm chức sau: • Phát modem fax: V.17, V.29, V,27ter, V.21; • Các giao thức chuyển tiếp fax: T.28 (TCP/IP), AAL-2 (ATM); • Các giao thức tạo máy fax: tuỳ thuộc nhà cung cấp thiết bị Hiện tại, khơng có tiêu chuẩn phối hợp hoạt động trình chuyển tiếp modem, tiêu chuẩn đề xuất Quá trình chuyển tiếp modem bao hàm chức sau: • Phát modem: ví dụ V.90, V.34 ; • Giao thức chuyển tiếp modem: thoả thuận, điều khiển thơng lượng, kiểm sốt lỗi Q trình đóng gói Q trình đóng gói mẫu tín hiệu thoại thực DSP nhằn đáp ứng yêu cầu khả mở rộng độ linh hoạt: 25 • VoP (RTP/RTCP); • AAL-2; • AAL-1xN (cho luồng tín hiệu hội nghị truyền hình) Quá trình cần cung cấp sở kênh để hỗ trợ thiết bị kết nối mạng lai ATM/IP Tính quan trọng khác hiểu chuyển mạch kênh mạng Đây khả để định tuyến từ mạng gói tới mạng gói Q trình định tuyến bao gồm khả chuyển đổi mã tải tín hiệu thoại và/hoặc thay đổi dạng gói thoại minh hoạ sau: • VoP (RTP)↔ AAL-2; • G.726 ↔ G.729AB Báo hiệu Hỗ trợ trình báo hiệu điều thiết yếu phần mềm DSP Các chức bao hàm: • Tồn khả tạo phát tone: DTMF, MF R1/R2, SS7, COT, tone trình thực gọi, trình xử lý tone hai chiều; • Hỗ trợ báo hiệu kênh (CAS): trình xử lý bit CAS; • Hỗ trợ báo hiệu kênh chung: HDLC, MPT (SS7); • Hỗ trợ CAS CCS để giảm tải host để mở rộng nâng cấp; • Xử lý âm thơng báo dịch vụ (hướng TDM hay gói) Quản lý mạng Yếu tố hệ thống thông tin khả phát hiện, cách ly khắc phục cố nhanh tốt để giảm tới mức nhỏ hay loại bỏ tác động đến đối tượng sử dụng Yêu cầu đặt quản lý mạng lag: • Đặt cấu hình sở kênh thoại, bao hàm thiết lập thơng tin mã qc gia; • Báo cáo trạng thái tham số thống kê kênh; • Các khả giám sát dị tìm theo thời gian thực • Hỗ trợ kiểm tra đường dây 3.6 Một số thiết bị cổng thoại giới 3.6.1 Cisco 26 Theo thống kê, Cisco hãng chiếm thị hần lớn lĩnh vực sản xuất thiết bị VoIP [1] Theo quan niệm Cisco dòng sản phẩm gateways lớp cấu trúc hạ tầng mạng AVVID (Architecture for Voice,Video, and Data) Bảng 3-2 Bảng 3-3 mơ tả dịng sản phẩm thiết bị cổng thoại Cisco Bảng 3-2: Các thiết bị cổng thoại tương tự Cisco Bảng 3-3: Các thiết bị cổng thoại tương tự Cisco 3.6.2 Norstar VoIP Gateway- Hãng sản xuất Nortel 3.6.2.1 Giới thiệu 27 Norstar VoIP Gateway thiết bị bên nối với hệ thống Norstar nâng lên tuyến thoại analog, cung cấp kết nối Ethernet 10/100 BaseT với mạng LAN Hình 3-7: Thiết bị Norstar VoIP Gateway 3.6.2.2 Đặc tính kỹ thuật * Đặc tính mạng IP -H.323 v2 -10/100 base-T auto-sensing Ethernet -IP QoS sử dụng Diffserv -Gatekeeper * Đặc tính mạng điện thoại -Mã hố G.711, G.723.1, G.729a&b -Voice Activity Detection với Comfort Noise -Type I Caller ID cho tên số -Group III fax nâng lên đến 14.4 kbps với đường truyền T.38 -Triệt tiêu âm vọng G.168 3.6.3 Omni Access 512- Hãng sản xuất ALCATEL 3.6.3.1 Giới thiệu Modun Omni Access 512 chuyển mạch thoại Alcatel cung cấp cổng H.323 VoIP cho mạng IP, làm chức chuyển điện thoại fax mạng PSTN mạng gói IP 28 Hình 3-8: Vị trí Omni Access 512 cấu hình mạng 3.6.3.2 Đặc tính kỹ thuật * Giao thức H.323v2 tương thích với thiết bị dung Version * Mã hoá G.711, G.723.1, G.729a * Giao diện Telco T1/E1, Analog FXO FXS, ISDN BRI * Triệt tiêu âm vọng G.165, G.168 * Tín hiệu giao thức thoại ISDN: Q.931 Q.SIG: ECMA 142 * Cổng đầu vào Cổng thoại VSD RJ-45 Cổng thoại VSD RJ-45 Cổng thoại VSD RJ-11 3.6.4 VOI-2100- Hãng sản xuất LEVEL ONE 3.6.4.1 Giới thiệu LevelOne VOI-2100 thiết bị VoIP analog thiết kế theo giao thức SIP cung cấp giải pháp kết nối dịch vụ băng rộng để có chất lượng thoại cao.Với ưu công nghệ, VOI-2100 truyền liệu thoại mạng IP trì kết nối với hệ thống điện thoại analog.Thiết bị mã hoá thoại theo chuẩn G.711, G.723, G.729 A/B G.168 29 Hình 3-9: Thiết bị LevelOne VOI-2100 3.6.4.2 Các chức * Các cổng 1FXS+ 1FXO RJ-11 * cổng 10/100 Mbps RJ-45: 1xWAN; 1xLAN * Bộ định tuyến tích hợp IP-Sharing * Giao thức thoại SIP v2.0 (RFC3261) * Mã hoá thoại G.723.1 (6.3k/ 5.3k), G.711(A-law/μ-law) G.729A/B * Trịêt tiêu âm vọng G.168 Voice Activity Detection (VAD) * Nhận biết khởi tạo âm DTMF * Cấu hình dựa trình duyệt Web * Nâng cấp thơng qua TFTP 3.6.4.3 Đặc tính kỹ thuật * Giao diện mạng cổng 10/100BaseTX RJ-45 LAN cổng 10/100BaseTX RJ-45 WAN * Giao diện điện thoại cổng FXS RJ-11 nối với điện thoại thông thường cổng FXO RJ-11 nối với điện thoại thông thường * Bộ xử lý điều khiển CPU: MIPS-X5 unified RISC lõi DSP 384K byte on-chip RAM 16K byte tích hộ cache Flash Memory: 2MB * Voice Protocol SIP v2.0 (RFC 3261) 30 CHƯƠNG TÌNH HÌNH TIÊU CHUẨN HĨA TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC ĐỐI VỚI THIẾT BỊ VoIP GATEWAY 4.1 Tình hình tiêu chuẩn hóa nước Trong chương đề cấp đến tình hình phát triển dịch vụ VoIP Việt Nam Hiện nước sử dụng số loại thiết bị cổng thoại mạng công công, thiết bị nhập từ nước Cisco A3640, Cisco AS5300 Trong tương lai, xu hướng doanh nghiệp nhỏ sử dụng thiết bị cổng thoại với dung lượng nhỏ thay cho PABX để tiết kiệm chi phí liên lạc quốc tế chi nhánh nội công ty vị trí địa lý cách xa phát triển Hiện nay, Bộ BCVT chưa ban hành tiêu chuẩn thiết bị cổng thoại Do gây nhiều khó khăn cơng tác quản lý thiết bị chất lượng dịch vụ 4.2 Tình hình tiêu chuẩn hóa ngồi nước Trên giới, có nhiều hãng chế tạo thiết bị cổng thoại, theo thống kê, Cisco hãng có thị phần lớn thiết bị loại Tiêu chuẩn thiết bị hãng chủ yếu dựa tiêu chuẩn giao diện, truyền dẫn, mã hóa ITU-T, ETSI (cho Châu Âu) TIA (vùng Bắc Mỹ.) 4.2.1 ITU-T Hiện ITU-T chưa đưa khuyến nghị riêng cho thiết bị cổng thoại Các khuyến nghị ITU-T liên quan tới thiết bị cổng thoại là: ITU-T Rec H.323 “Packet-based multimedia communications systems”, 07-2003 ITU-T Rec G.711 “Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies”, 11-1988 G.729 “Coding of speech at kbit/s using conjugate-structure algebraiccode-excited linear prediction (CS-ACELP)” 03-1996 G.729a “Reduced complexity kbit/s CS-ACELP speech codec” 11-1996 G.723.1 “Dual rate speech coder for multimedia communications transmitting at 5.3 and 6.3 kbit/s” 03-1996 4.2.2 ETSI Các tiêu chuẩn Viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) cho hệ thống truyền dẫn chuyển mạch chủ yếu dựa phân cấp số tốc độ 2048 kbps luật mã hóa PCM tín hiệu thoại luật A Hiện ETSI chưa đưa tiêu chuẩn riêng cho thiết bị cổng thoại Tháng 11 năm 2004, ETSI đưa tiêu 31 chuẩn tiêu truyền dẫn cho thiết bị cổng thoại hòa hợp với tiêu truyền dẫn thiết bị cổng thoại khối Bắc Mỹ Với tên đầy đủ: ETSI ES 202 020 V1.3.1 “Speech Processing, Transmission and Quality Aspects (STQ);Harmonized Pan-European/North-American approach to loss and level planning for voice gateways to IP based networks” 11-2004 4.2.3 TIA Các tiêu chuẩn TIA cho hệ thống truyền dẫn chuyển mạch chủ yếu dựa phân cấp số tốc độ 1544 kbps luật mã hóa PCM tín hiệu thoại luật µ Cũng hai tổ chức tiêu chuẩn trên, TIA khơng có tiêu chuẩn riêng thiết bị cổng thoại Tháng năm 2002 TIA ban hành tiêu chuẩn truyền dẫn thiết bị cổng thoại: TIA-912 “Voice Gateway Transmission Requirements ” 04-2002 4.2.4 IETF IETF khơng có tiêu chuẩn riêng cho thiết bị VoIP Gateway Tiêu chuẩn IETF có tầm quan trọng nhà chế tạo sản xuất thiết bị Voice Gateway tiêu chuẩn báo hiệu SIP: RFC 3261 “SDP: Session Description Protocol” (2002); Ngồi ra, có số tiêu chuẩn liên quan khác: RFC 2205 “Resource ReSerVation Protocol (RSVP)”; RFC 1889 “RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications”; RFC 2327 “SDP: Session Description Protocol” Tuy nhiên, tiêu chuẩn có nội dung tương tự bao hàm H.323 4.3 Kết luận Các tiêu chuẩn thiết bị hãng sản xuất thiết bị cổng thoại dựa tiêu chuẩn giao diện, mã hóa thoại, báo hiệu ITU-T, ETSI TIA Các tổ chức tiêu chuẩn hóa giới chưa đưa tiêu chuẩn riêng cho thiết bị cổng thoại Hai tổ chức tiêu chuẩn hóa ETSI TIA đưa tiêu chuẩn hài hòa truyền dẫn thiết bị cổng thoại Các tiêu kỹ thuật tiêu chuẩn mã hóa, báo hiệu thiết bị cổng thoại dựa tiêu chuẩn có ITU-T Để có tiêu chuẩn đầy đủ riêng cho thiết bị cổng thoại, cần phối hợp nhiều tiêu chuẩn riêng 32 CHƯƠNG SỞ CỨ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN 5.1 Các sở Do khơng có tiêu chuẩn riêng cho thiết bị cổng thoại, nên việc xây dựng tiêu chuẩn cho thiết bị cổng thoại phải dựa tiêu chuẩn sau: Tiêu chuẩn truyền dẫn Tiêu chuẩn báo hiệu Các tiêu chuẩn nén thoại 5.1.1 Các khuyến nghị ITU-T Khuyến nghị H.323 “Packet-based multimedia communications systems”, 07-2003 ITU-T Rec G.711 “Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies”, 11-1988 G.729 “Coding of speech at kbit/s using conjugate-structure algebraiccode-excited linear prediction (CS-ACELP)” 03-1996 G.729a “Reduced complexity kbit/s CS-ACELP speech codec” 11-1996 G.723.1 “Dual rate speech coder for multimedia communications transmitting at 5.3 and 6.3 kbit/s” 03-1996 5.1.2 Tiêu chuẩn ETSI ETSI ES 202 020 V1.3.1 “Speech Processing, Transmission and Quality Aspects (STQ);Harmonized Pan-European/North-American approach to loss and level planning for voice gateways to IP based networks” 11-2004 5.1.3 Tiêu chuẩn TIA TIA-912 “Voice Gateway Transmission Requirements ” 04-2002 5.1.4 Tiêu chuẩn IETF RFC 3261, 2543 “Session Initiation Protocol” (2002); RFC 2205 “Resource ReSerVation Protocol (RSVP)”; RFC 1889 “RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications”; RFC 2327 “SDP: Session Description Protocol” 5.2 Phân tích tài liệu 5.2.1 Các khuyến nghị ITU-T 33 5.2.1.1 H.323 Nhiều nhà chế tạo thiết bị cổng thoại áp dụng khuyến nghị ITU-T H.323 (hoặc phần) sản phẩm Khuyến nghị trở thành tiêu chuẩn cho việc phát triển VoIP mạng cục Khuyến nghị H.323 ITU-T đưa cấu trúc mơ hình VoIP cần thiết, bao gồm gateway, thủ tục bắt tay, thủ tục thoại cần thiết thực gọi VoIP Khuyến nghị H.323 VoIP bao gồm nhiều tiêu kỹ thuật, số khuyến nghị seri H bao hàm khuyến nghị H.225.0 H.245 Ngoài ra, khuyến nghị H.323 đặt yêu cầu mã hoá thoại, video sau: Speech Codecs Tất đầu cuối H.323 phải có mã hố giải mã thoại Yêu cầu tối thiểu phải hỗ trợ trình mã hố luật A luật µ theo khuyến nghị G.711 Các tiêu chuẩn mã hoá/giải mã khác khuyến nghị H.323 G.722, G.723, G.728, G.729, MPEG-1 audio Khuyến nghị H.245 áp dụng cho trình bắt tay ban đầu thiết bị để xác định thuật toán mã hoá âm Thiết bị đầu cuối phải có khả phát thu luồng audio khác Sau hoàn thành thoả thuận theo H.245 khả thiết bị đầu cuối, khuyến nghị H.245 áp dụng để định dạng luồng audio Video Codecs Nếu thiết bị đầu cuối hỗ trợ video, thiết bị đầu cuối H.323 phải mã hoá giải mã luồng video theo định dạng QCIF quy định khuyến nghị H.261 có nhiều tuỳ chọn mã hoá video phải tuân thủ tiêu kỹ thuật khuyến nghị H.261 hay H.263 Audio Mixing Trong dịch vụ hội nghị đa điểm, thiết bị đầu cuối phát đồng thời nhiều luồng audio tới thiết bị đầu cuối Do thiết bị đầu cuối H.323 phải có khả thể tín hiệu audio tổng hợp tới đối tượng sử dụng, nghĩa phải hỗ trợ chức trộn âm 5.2.1.2 G.732.1 Khuyến nghị ITU-T G.723.1 quy định tiêu chuẩn kỹ thuật cho mã hố giải mã tín hiệu thoại có hai tốc 6.4 kbit/s 5.3 kbit/s Khuyến nghị G.723.1 phác thảo với ý định cho thoại có hình tốc độ thấp Đối với ứng dụng vậy, 34 u cầu trễ khơng nghiêm ngặt trễ mã hố tín hiệu video thường lớn so với trễ mã hố tín hiệu thoại Annex C khuyến nghị G.723.1 quy định kỹ thuật mã hoá kênh mà áp dụng cho mã/giải mã tín hiệu thoại tốc độ Bộ mã hố kênh có khả mở rộng tốc độ bit dành cho ứng dụng đa phương tiện di động phần họ tiêu chuẩn H.324 5.2.1.3 G.729 Khuyến nghị G.729 áp dụng cho ứng dụng có trễ thấp Khuyến nghị G.729 có hai phiên G.729 and G.729A phiên ban đầu phức tạp so với G.723.1, phiên G.729A phức tạp so với G.723.1 Bảng 5-4 so sánh tiêu chuẩn mã hoá thoại [18] Bảng 5-4: Các tiêu chuẩn mã hoá thoại Tiêu chuẩn G.711 G.726 G.728 Loại mã hoá PCM ADPCM LD-CELP Tốc độ (kbit/s) 64 32 16 MOS 4.3 4.0 4.0 Độ phức tạp 10 50 Trễ (ms) 0.125 0.125 0.625 G.729 G.729A G.723.1 CSA-CELP 4.0 15 ACELP 6.3 3.8 30 15 25 37.5 Các khuyến nghị G.711, G.729 G.723 đưa quy định đầy đủ cho nén thoại thiết bị cổng thoại Các tiêu chuẩn áp dụng chung tất nhà sản xuất thiết bị cổng thoại Châu Âu vùng Bắc Mỹ Do đó, sử dụng khuyến nghị ITU-T làm sở cho việc đề xuất tiêu chuẩn báo hiệu mã hóa thoại thiết bị cổng thoại hoàn toàn phù hợp 5.2.2 Các tiêu chuẩn ETSI TIA Hai tiêu chuẩn ETSI TIA liên quan đến thiết bị cổng thoại ES 202 020 TIA-912 Nội dung hai tiêu chuẩn quy định mức truyền dẫn thiết bị cổng thoại Tiêu chuẩn ES 202 020 cập nhật năm 2004, quy định mức suy hao truyền dẫn cho thiết bị cổng thoại châu Âu hài hòa với quy định tiêu chuẩn TIA-912 năm 2002 cho thiết bị cổng thoại vùng Bắc Mỹ Sự khác quy định mức suy hao nửa kênh toàn kênh hai tiêu chuẩn luật mã hóa PCM tín hiệu thoại Bắc Mỹ, Nhật, Canada sử 35 dụng luật µ Châu Âu nước khác sử dụng luật A Các mức lối vào suy hao tác động trực tiếp tới dải động CODEC sử dụng luật mã hóa khác Điều có ảnh hưởng lớn tới chất lượng thoại Cũng lý đó, hai tổ chức tiêu chuẩn hóa ETSI TIA đưa quy định nức suy hao nhằm đảm bảo chất lượng thoại gọi thực phạm vi toàn cầu Các tiêu chuẩn khác trở kháng, suy hao phản xạ hai tiêu chuẩn tương tự phù hợp với khuyến nghị ITU-T Tuy nhiên, tiêu chuẩn TIA-912 có bố cụ rõ ràng chi tiết so với tiêu chuẩn ES 202 020, tiêu chuẩn cịn có phụ lục hướng dẫn phương pháp đo Như vậy, để đảm bảo khả phối hợp hoạt động áp dụng nhiều chủng loại thiết bị cổng thoại, phù hợp với tình hình sử dụng thiết bị Viễn thông mạng Việt nam chủ yếu theo tiêu chuẩn Châu Âu, nên lựa chọn tiêu chuẩn ETSI 202 020 làm sở cho việc quy định tiêu chuẩn truyền dẫn thiết bị cổng thoại Tuy nhiên, cần tham khảo bố cục phương pháp đo TIA-912 để có tiêu chuẩn hồn thiện 5.2.3 Các tiêu chuẩn IETF Các tiêu chuẩn IETF đưa dạng tiêu chuẩn mở RFC (Request For Comment) có đặc điểm thay đổi cập nhật nhanh Tiêu chuẩn IETF có tầm quan trọng nhà chế tạo sản xuất thiết bị Voice Gateway tiêu chuẩn báo hiệu SIP Một số tiêu chuẩn khác SDP, UPD hay RSVP tương đương bao hàm H.323 Phần sau tập trung vào phân tích đánh giá hai tiêu chuẩn H.323 SIP H.323 phát triển ITU-T Nội dung thực thi phản ánh thừa kế tảng PTSN, tái sử dụng trình báo hiệu ISDN SIP, phát triển IETF với triển vọng hướng tới Internet, thiết kế để có khả mở rộng Internet hoạt động theo cách miền sử dụng tiện ích chức Internet Sự khác chủ yếu H.323 SIP kỹ thuật mã hóa giao thức SIP giao thức dựa text HTTP SMTP, H.323 sửa dụng tin mã hóa ANS.1 Q trình mã hóa có ưu điểm kích thước tin nhỏ tăng thêm phần phức tạp xử lý Sự khác quan trọng khác SIP chấp thuận số nhà cung cấp thiết bị cơng nghiệp PC Viễn thơng Sau nhiều năm tồn tại, SIP H.323 ngày có nhiều điểm tương đương chức Thực tế, giao thức chấp thuận số tính hữu ích 36 Một điểm quan trọng khả tích hợp hệ thống nâng cấp thiết bị ngày cao Hiện nay, nhà chế tạo thiết bị tích hợp hai loại giao thức H.323 SIP vào lúc thiết bị họ cho dù SIP tiêu chuẩn mở liên tục cập nhật 5.3 Lựa chọn sở Dựa sở đưa phân tích sở cứ, vào mục đích, yêu cầu đề tài, vào giới hạn phạm vi thực đề tài, nhóm thực đề tài lựa chọn sở là: [1] ITU-T Rec H.323 “Packet-based multimedia communications systems”, 072003 [2] ITU-T Rec G.711 “Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies”, 111988 [3] G.729 “Coding of speech at kbit/s using conjugate-structure algebraic-codeexcited linear prediction (CS-ACELP)” 03-1996 [4] G.729a “Reduced complexity kbit/s CS-ACELP speech codec” 11-1996 [5] G.723.1 “Dual rate speech coder for multimedia communications transmitting at 5.3 and 6.3 kbit/s” 03-1996 [6] ETSI ES 202 020 V1.3.1 “Speech Processing, Transmission and Quality Aspects (STQ);Harmonized Pan-European/North-American approach to loss and level planning for voice gateways to IP based networks” 11-2004 [7] TIA-912 “Voice Gateway Transmission Requirements ” 04-2002 Ngoài ra, nội dung tài liệu này: - Đáp ứng đầy đủ yêu cầu nội dung đăng ký đề cương - Gồm tiêu kỹ thuật phương pháp đo đánh giá trình bày khoa học, rõ ràng ngắn gọn 5.4 Hình thức thực Bộ tiêu chuẩn biên soạn theo phương pháp chấp thuận áp dụng tiêu chuẩn quốc tế tương đương với hình thức biên soạn lại Nội dung tiêu chuẩn quốc tế chuyển thành nội dung dự thảo tiêu chuẩn phù hợp với định 27/2001 QĐ-TCBĐ Tổng cục Bưu điện ban hành ngày 09 tháng 01 năm 2001 37 CHƯƠNG NỘI DUNG CHÍNH CỦA BẢN DỰ THẢO TIÊU CHUẨN 6.1 Tên tiêu chuẩn Qua trình nghiên cứu, thảo luận rút kinh nghiệm sau lần hội thảo, nhóm thực đề tài thống tên tiêu chuẩn là: “Thiết bị cổng thoại IP dùng cho mạng điện thoại công cộng - Yêu cầu kỹ thuật” 6.2 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định yêu cầu kỹ thuật cho giao diện giao thức kết nối thiết bị cổng thoại với mạng điện thoại công cộng Tiêu chuẩn làm sở cho việc đo kiểm chứng nhận hợp chuẩn thiết bị cổng thoại nối với mạng điện thoại công cộng 6.3 Bố cục tiêu chuẩn Tiêu chuẩn xây dựng với bố cục sau: Phạm vi áp dụng Tài liệu tham chiếu Định nghĩa, ký hiệu chữ viết tắt Yêu cầu kỹ thuật PHỤ LỤC A PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỤ LỤC B QUY ĐỊNH MỨC SUY HAO THOẠI PHỤ LỤC C ĐỊNH NGHĨA SUY HAO TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] http://www.voipsupply.com/manufacturers.php http://www.protocols.com/pbook/VoIP.htm http://www.altera.com/end-markets/wireline/voip/wil-voip.html RADCOM H.323 SET standard 03/1998 ITU-T H.323- “Packet-based multimedia communications systems” ITU-T H.248 - “Gateway Control Protocol” ITU-T G.711 – PCM of voice frequencies ITU-T G.729 Coding of speech at kbit/s using conjungate- structure algebraic-code-excited linear-prediction (CS-ACELP) [0] IETF RFC 2543- SIP [0] IETF RFC 2705- MGCP [0] ETSI ES 202 020 V1.3.1 “Speech Processing, Transmission and Quality Aspects (STQ);Harmonized Pan-European/North-American approach to loss and level planning for voice gateways to IP based networks” 11-2004 [0] TIA-912 “Voice Gateway Transmission Requirements ” 04-2002 [0] Implementing Voice Over IP - 2003 [0] Voice over IP Fundamentals (2000) [0] IP Telephony Cookbook (2004) [0] http://www.thanhtra.gov.vn/webplus/viewer.asp?pgid=5&aid=437 [0] Robert Padjen et.al., Cisco AVVID and IP Telephony Design and Implementation, Syngress 2001 [18] Uyless Black., Vioce over IP, Prentice Hall, 1999 39 ... có tiêu chuẩn riêng cho thiết bị cổng thoại, nên việc xây dựng tiêu chuẩn cho thiết bị cổng thoại phải dựa tiêu chuẩn sau: Tiêu chuẩn truyền dẫn Tiêu chuẩn báo hiệu Các tiêu chuẩn nén thoại. .. chức tiêu chuẩn hóa giới chưa đưa tiêu chuẩn riêng cho thiết bị cổng thoại Hai tổ chức tiêu chuẩn hóa ETSI TIA đưa tiêu chuẩn hài hòa truyền dẫn thiết bị cổng thoại Các tiêu kỹ thuật tiêu chuẩn. .. mạng cần tuân thủ + Phương pháp nén thoại + Phương thức tạo tách tone + Các yêu cầu giao diện mạng • Xây dựng phương pháp đo đánh giá tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn xây dựng; • Xây dựng tiêu chuẩn
![Bảng 5-4 so sỏnh cỏc tiờu chuẩn mó hoỏ thoại [18] - XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO THIẾT BỊ CỔNG ĐIỆN THOẠI IP DÙNG CHO MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG](https://media.store123doc.com/figures/000/146/bang-sonh-coc-tiou-chuan-mo-hoo-thoai-146304.png)