Do an VoIP.doc

Do an VoIP

Lời mở đầu

Các nhà quản lý mạng viễn thông đang hướng tới một mạng thế hệ sau với sự tích hợp tất cả các mạng, dạng dữ liệu và dịch vụ trên toàn cầu vào một mạng duy nhất Với mạng thế hệ sau (NGN) này, người sử dụng có thể sử dụng tất cả các dịch vụ viễn thông mà chỉ phải đăng ký với một nhà cung cấp dịch vụ, tất cả các dạng dữ liệu: thoại, fax, video, dữ liệu máy tính… sẽ dược truyền tải trên một mạng duy nhất Có nhiều sự lựa chọn công nghệ mạng chuẩn truyền tải này nhưng IP là sự lựa chọn tốt nhất nhờ tính chất đơn giản và hỗ trợ rất tốt cho mạng Internet đang bùng nổ trên thế giới Tuy nhiên với xu hướng tích hợp các dạng dữ liệu lại với nhau, mạng điện thoại chuyển mạch kênh truyền thống bộc lộ một nhược điểm lớn là sử dụng lãng phí băng tần là tài nguyên vô giá trong các mạng tích hợp, công nghệ VoIP ra đời đã giải quyết bài toán này Thay vì sử dụng một kênh logic cố định để mang thông tin thoại thì VoIP cắt thông tin thoại thành các gói tin và chuyển chúng qua mạng IP, nhờ vậy băng thông của kênh logic được chia sẽ với các dạng dữ liệu khác, và cũng vì vậy mà giá thành chi phí cho một cuộc gọi sẽ nhỏ hơn nhiều so với điện thoại truyền thống Đối với các doanh nghiệp thường xuyên có nhu cầu sử dụng dịch vụ gọi quốc tế thì VoIP là một giải pháp thích hợp Trong quá trình thử nghiệm dịch vụ tại nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam, dịch vụ voIP đã dành được sự chấp nhận của đại đa số người sử dụng dịch vụ Trong tương lai dịch vụ VoIP được dự báo là sẽ rất phát triển và trở thành một dịch vụ cơ bản trong các mạng thế hệ sau.

Với xu hướng phát triển của loại hình dịch vụ VoIP em đã chọn đề tài “Đánhgiá về chất lượng dịch vụ trong mạng VoIP” làm đề tài tốt nghiệp của mình Mục

đích của đồ án là tìm hiểu chi tiết về quá trình thiết lập và giải phóng một cuộc gọi VoIP sử dụng các giao thức phổ biến là SIP và H.323, đi sâu vào các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dịch vụ VoIP như trễ, mất gói, jitter đồng thời đưa ra một số biện pháp khắc phục.

Nội dung chi tiết bao gồm:

Chương I: Tổng quan về dịch vụ VoIP: Đề cập đến các ưu điểm của VoIP so

với điện thoại chuyển mạch kênh truyền thống và các dịch vụ chính do VoIP cung cấp.

Chương II: Các giao thức trong VoIP: Tìm hiểu về hai giao thức báo hiệu

VoIP cơ bản là SIP và H.323 Trọng tâm đề cập đến hệ thống H.323 là hệ thống đang được triển khai tại Việt Nam.

Chương III: Các phương pháp đánh giá chất lượng thoại trong mạngVoIP: Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ trong mạng VoIP bao

gồm: trễ, jitter, mất gói, băng thông, độ khả dụng

Chương IV: Đánh giá chất lượng thoại trong mạng VoIP bằng mô hình-E: Giới thiệu về mô hình E và một số biện pháp cải thiện chất lượng.

Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáo trong khoa viễn thông và đặc biệt là thầy giáo, Ths.Nguyễn Xuân Hoàng đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã quan tâm và giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành đồ án này.

Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2005

Sinh viên: Nguyễn Văn Thắng

Chương I

TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ VoIP

1.1 Giới thiệu

Có thể nói phát minh quan trọng nhất trong thế kỷ 19 của loài người là phát minh ra chiếc điện thoại của Alexander Graham Bell Từ đó đến nay điện thoại trở thành một vật dụng không thể thiếu đối với thế giới Từ một tổ chức chính phủ đến một gia đình bình thường nhất đều không thể thiếu chiếc máy điện thoại trong cuộc sống và công việc hàng ngày của họ Lợi ích mà điện thoại mang lại cho con người là không thể phủ nhận Chính vì vậy nghành công nghiệp viễn thông phát triển như vũ bão và dịch vụ truyền âm thanh và hình ảnh ngày càng được hoàn thiện Tuy nhiên chi phí cho dịch vụ điện thoại không phải là rẻ khi so sánh với các chi phí sinh hoạt thông thường trong gia đình và chi phí kinh doanh Cước phí cho cuộc gọi nội hạt đã cao nhưng cho cuộc gọi đường dài còn cao hơn và đặc biệt là cuộc gọi quốc tế Đối với các cơ quan doanh nghiệp thường xuyên phải thực hiện các cuộc gọi đi quốc tế thì đây quả thực là một vấn đề lớn Tuy nhiên khi Internet (cũng có thể nói là phát minh lớn nhất trong thế kỷ 20) ra đời thì có vẻ như vấn đề đã được giải quyết Chính Internet đã thay đổi bộ mặt của thế giới Internet thực sự là cuộc cách mạng về công nghệ trong viễn thông Internet đã thu hẹp khoảng cách về không gian, thời gian, ngôn ngữ của các quốc gia trên thế giới, thay vì suốt ngày phải gọi điện đi quốc tế thì các cơ quan cơ, doanh nghiệp có thể sử dụng các dịch vụ Internet như Email, Web để thực hiện công việc của mình Tuy nhiên với các công việc đòi hỏi phải giải quyết ngay lập tức thì điện thoại vẫn là một công cụ đắc lực.

Công nghệ VoIP ra đời đã giải quyết vấn đề trên Do đặc điểm về mặt công nghệ mà chi phí giá thành của cuộc gọi VoIP rẻ hơn rất nhiều so với giá thành của điện thoại chuyển mạch kênh truyền thống Thay vì sử dụng một kênh logic cố định để truyền các tín hiệu thoại, thì công nghệ VoIP đóng gói các tín hiệu thoại và gửi chúng qua mạng nền IP như mạng Internet Kết quả là chi phí tài nguyên cho cuộc gọi được tiết kiệm đáng kể Do các tín hiệu thoại được truyền đi dưới dạng gói mà cuộc gọi chia sẻ tài nguyên với tất cả các cuộc gọi khác Mạng có thể tận dụng các khoảng

thời gian thuê bao ngừng nói để chèn các gói tin dữ liệu khác vào kênh truyền (như các gói tin của cuộc gọi khác hay các gói tin dữ liệu) Như vậy chi phí giá thành tài nguyên cho mạng cho một cuộc gọi sẽ giảm đi và người dùng phải trả ít tiền hơn Cũng do sử dụng mạng gói nên các dịch vụ đưa ra cũng phong phú hơn.

1.2 Lịch sử phát triển VoIP

Năm 1995 hãng Vocaltec đã thực hiện truyền thoại qua Internet, lúc đó kết nối chỉ gồm một PC cá nhân với các trang thiết bị ngoại vi thông thường như card âm thanh, headphone, mic, telephone line, modem phần mềm này thực hiện nén tín hiệu thoại và chuyển đổi thông tin thành các gói tin IP để truyền dẫn qua môi trường Internet.

Mặc dù chất lượng chưa được tốt nhưng chi phí thấp so với điện thông thường đã trở thành yếu tố cạnh tranh và giúp nó tồn tại

Bắt đầu phát triển lớn mạnh và kéo theo việc ra đời của các tổ chức chuẩn hoá liên quan như ITU có các chuẩn sau H.250.0, H.245, H.225 (Q.931): cho quản lý; H.261, H.263 cho mã hoá video; các chuẩn G cho xử lý thoại…Có rất nhiều chuẩn nhưng đang có xu hướng hội tụ thành hai chuẩn H.323 của ITU và SIP của IETF

Voice over IP: được hiểu là công nghệ truyền thoại qua môi trường IP Vì đặc điểm của mạng gói là tận dụng tối đa việc sử dụng băng thông mà ít quan tâm tới thời gian trễ lan truyền và xử lý trên mạng, trong khi tín hiệu thoại lại là một dạng thời gian thực, cho nên người ta đã bổ sung vào mạng các phần tử mới và thiết kế các giao thức phù hợp để có thể đảm bảo chất lượng dịch vụ cho người dùng Nó không chỉ truyền thoại mà còn truyền cho các dịnh vụ khác như truyền hình và dữ liệu.

Hình 1.1 Mô hình mạng VoIP.

Từ 1/7/2001 đến nay Tổng cục Bưu điện đã cho phép Vietel, VNPT, Saigon Postel và Công ty điện lực Việt Nam chính thức khai thác điện thoại đường dài trong nước và quốc tế qua giao thức IP, gọi tắt là VoIP Sự xuất hiện VoIP ở Việt Nam đã cung cấp cho xã hội một dịch vụ điện thoại đường dài có cước phí thấp hơn nhiều so với dịch vụ điện thoại đường dài truyền thống với chất lượng mà người sử dụng có thể chấp nhận được Nó cũng phù hợp với xu hướng phát triển viễn thông trên thế giới và đặc biệt là ở khu vực Châu á - Thái Bình Dương.

1.2.1 Ưu nhược điểm của VoIP so với mạng điện thoại PSTN truyền thống

Với khả năng sử dụng hiệu quả và tiết kiệm độ rộng băng tần, VoIP có nhiều ưu điểm so với PSTN như sau:

 Giảm cước dịch vụ điện thoại đường dài.

 Nhiều cuộc gọi hơn, giảm độ rộng băng thông cho mỗi kết nối.

 Hỗ trợ thêm nhiều dịch vụ bổ sung khác và giúp triển khai các dịch vụ mới nhanh chóng, dễ dàng, tự động dịch vụ…

 Sử dụng có hiệu quả nhất giao thức IP vì là giao thức mở nên các thiết bị sử dụng IP được nhiều nhà sản xuất cung cấp với giá cạnh tranh và nó là giao thức phổ cập rộng rãi.

Ưu điểm chính của dịch vụ VoIP đối với khách hàng là giá cước rất rẻ so với thoại thông thường do các cuộc gọi VoIP sử dụng lượng băng thông rất ít Trong khi thoại thông thường sử dụng kỹ thuật số hoá PCM theo cuẩn G.711 với lượng băng thông cố định cho một kênh thoại là 64kb/s thì VoIP sử dụng kiểu số hoá nguồn như CS-CELP theo chuẩn G.729 (8kb/s), G.723 (5.3kb/s hoặc 6.3kb/s) Như vậy rõ ràng là lượng băng thông sử dụng đã giảm một cách đáng kể Hơn nữa trong thực tế khi hai người nói chuyện với nhau thì thường là một người nói và người kia nghe chứ không phải hai bên cùng nói Vả lại ngay cả đối với người đang nói thì người này cũng có lúc dừng do hết câu hoặc lấy hơi… khi ấy không có thông tin thoại thực sự cần phải truyền đi và người ta gọi là khoảng lặng VoIP sử dụng cơ chế triệt khoảng lặng cho nên có thể tiết kiệm thêm lượng băng thông “khoảng lặng” này để truyền các dạng thông tin khác Đấy là một ưu điểm lớn của VoIP so với mạng điện thoại chuyển mạch kênh truyền thống Thông thường băng thông truyền dẫn cần thiết cho một cuộc gọi PSTN có thể sử dụng cho 4-6 thậm chí 8 cuộc gọi VoIP với chất lượng cao.

Nếu để ý chi phí cho cuộc gọi theo từng phút ta sẽ thấy lượng tiền tiết kiệm được quả là không nhỏ Tuy nhiên việc tiết kiệm này còn tuỳ thuộc vào vùng địa lý và khoảng cách Đối với các cuộc gọi nội hạt thì việc tiết kiệm này có vẻ không quan trọng nhưng đối với các cuộc gọi đường dài nhất là các cuộc gọi quốc tế thì nó thật sự là đáng kể Điều này được thể hiện ở giá cước mà các nhà cung cấp dịch vụ đưa ra, thông thường giảm còn 1/10 đối với các cuộc gọi quốc tế.

Ưu điểm nữa của VoIP là khả năng dễ dàng kết hợp các loại dịch vụ thoại, dữ liệu và video Mạng IP dang phát triển một cách bùng nổ trên toàn thế giới và càng ngày càng có nhiều ứng dụng đã và đang được phát triển trên nền IP như Internet trở nên gần gũi với cuộc sống con người Để giải quyết vấn đề thời gian thực là vấn đề chính cần quan tâm trong các dịch vụ thời gian thực qua mạng gói, tổ chức IETF phát triển giao thức truyền tải thời gian thực RTP/RTCP là công cụ cho việc truyền tải

sẽ đảm bảo được mức độ trễ cho phép khi truyền trên mạng nhờ sử dụng các cơ chế ưu tiên và các dạng format gói tin RTP thích hợp Bộ giao thức H.323, SIP được các tổ chức ITU, IETF phát triển để thực hiện báo hiệu và điều khiển cuộc gọi VoIP, đã được chẩn hoá quốc tế sử dụng cho việc cung cấp dịch vụ thông tin đa phương tiện trên nền IP Việc triển khai VoIP không đòi hỏi nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng một cách phức tạp, các thiết bị bổ sung là Gateway, Gatekeeper và bộ điều khiển đa điểm MCU Chi phí cho các thiết bị này tương đối rẻ và việc cài đặt, bảo dưỡng cũng không phức tạp lắm Hiện nay có nhiều hãng viễn thông lớn trên thế giới cung cấp thiết bị cho thoại VoIP như Cisco, Acatel, Siemen…Các thiết bị này có thể tương thích với hầu hết các chuẩn giao thức hiện nay.

Bên cạnh các ưu điểm, VoIP còn có những nhược điểm đặc biệt là về chất lượng dịch vụ:

 Do dựa trên nền IP là kiểu mạng best effort và không tin cậy  Độ trễ không đồng nhất giữa các gói tin.

1.2.2 Các kỹ thuật mã hoá và nén số trong VoIP

Kỹ thuật số hoá đã cho phép truyền thông được tín hiệu tương tự giữa các địa điểm cách xa nhau một cách khá trung thực Tuy nhiên, một nhược điểm cơ bản của số hoá đó là nó sẽ làm tăng độ rộng băng tần cần thiết Trong mạng điện thoại thông thường tín hiệu được mã hoá theo luật A hoặc luật  với tốc độ 64kbps Với cách mã hoá này, cho phép khôi phục một cách tương đối trung thực các âm thanh trong giải tần thoại Tuy nhiên trong ứng dụng thoại trên mạng IP yêu cầu truyền âm thanh với tốc độ càng thấp càng tốt Từ đó đã xuất hiện một số kỹ thuật mã hoá và nén tín hiệu tiếng nói như G.723.1,G.729A,GSM

Về cơ bản các bộ mã hoá tiếng nói có ba loại: mã hoá dạng sóng (waveform), mã hoá nguồn (source) và mã hoá lai (hybrid) là sự kết hợp cả hai loại mã hoá dạng trên.

Nguyên lý của mã hoá dạng sóng là mã hoá dạng của tín hiệu tuơng tự Tại phía phát, bộ mã hóa sẽ nhận các tín hiệu tương tự liên tục và mã hoá thành tín hiệu số trước khi truyền đi Tại phía thu sẽ làm nhiệm vụ ngược lại để khôi phục tín hiệu tương tự từ luồng số thu được Nếu không có lỗi truyền dẫn thì dạng sóng của tiếng nói khôi phục sẽ rất giống với dạng sóng tiếng nói gốc Cơ sở của bộ mã hoá dạng sóng là: nếu người nghe nhận được một bản sao dạng sóng của tiếng nói gốc thì chất

lượng âm thanh sẽ rất tuyệt vời Tuy nhiên trong thực tế, qúa trình mã hoá lại sinh ra tạp âm lượng tử (mà thực chất là méo dạng sóng ), nhưng nó thường đủ nhỏ để không ảnh hưởng đến chất lượng tiếng nói thu được Ưu điểm của bộ mã hoá loại này là: độ phức tạp, giá thành thiết kế, độ trễ và công suất tiêu thụ thấp Người ta có thể áp dụng chúng để mã các tín hiệu khác như: tín hiệu báo hiệu, tín hiệu tương tự ở giải tần âm thanh và đặc biệt với những thiết bị ở một điều kiện nhất định thì chúng còn có khả năng mã hoá được cả tín hiệu audio Bộ mã hoá dạng sóng đơn giản nhất là điều chế xung mã (PCM), điều chế Delta (DM) Tuy nhiên, nhược điểm của bộ mã hoá dạng sóng là không tạo được tiếng nói chất lượng cao tại tốc độ bit thấp (dưới 16 kbps)

Nguyên lý bộ mã hoá nguồn là mã hóa theo kiểu phát âm (vocoder), ví dụ như bộ mã hoá dự báo tuyến tính (LPC) Đặc điểm của kiểu mã hoá này là giả thiết rằng: tín hiệu tiếng nói bao gồm cả âm hữu thanh và vô thanh Đối với âm hữu thanh thì nguồn kích thích bộ máy phát âm sẽ là một dãy xung, còn đối với các âm vô thanh thì nó sẽ là một nguồn nhiễu ngẫu nhiên Trong thực tế, có rất nhiều cách để kích thích cơ quan phát âm Nhưng để đơn giản hoá, người ta giả thiết rằng chỉ có một điểm kích thích trong toàn bộ giai đoạn lên giọng của tiếng nói, dù cho đó là âm hữu thanh hay vô thanh.

Vào năm 1982, Atal đã đề ra một mô hình mới về kích thích, được gọi là kích thích đa xung Trong mô hình này, không cần biết trước âm cần tạo ra là âm hữu thanh hay vô thanh và đó có phải là giai đoạn lên giọng hay không Sự kích thích được mô hình hoá bởi một số xung (thông thường là 3 xung trên 5ms ) có biên độ và vị trí được xác định bằng cực tiểu hoá sai lệch, có tính đến trọng số thụ cảm, giữa tiếng nói gốc và tiếng nói tổng hợp Phương pháp này có khả năng cho tiếng nói chất lượng cao tại tốc độ bit quanh 10 kbps và thậm chí chỉ 4,8 kbps Tín hiệu kích thích sẽ được tối ưu hoá một cách kỹ lưỡng và người ta sử dụng kỹ thuật mã hoá dạng sóng để mã hoá tín hiệu kích thích này một cách có hiệu quả

Bảng dưới đây trình bày về một số chuẩn mã hoá đang được sử dụng trong thực tế:

Hình 1.2 Các chuẩn mã hoá thoại.

Trong đó, các G.711 là thực hiện mã hoá PCM thông thường cho tốc độ 64 kbps, G.728 là kỹ thuật mã hoá CELP ở tốc độ 16 kbps với sự thay đổi độ trễ thấp, G.729 là kỹ thuật mã hoá CELP cho tốc độ 8 kbps, G.723.1 cho tốc độ rất thấp ở 5,3 kbps và 6,3 kbps là các chuẩn mã hoá được dùng phổ biến trong công nghệ VoIP.

CHƯƠNG II

CÁC GIAO THỨC TRONG VoIP

Trong một vài năm trở lại dây, công nghệ VoIP đã trở thành một công nghệ hứa hẹn mang lại các lợi ích to lớn cho xã hội, nhiều tổ chức đã tiến hành nghiên cứu và phát triển các giao thức cho VoIP mà đáng quan tâm hơn cả là hai giao thức H.323 và SIP đang được tiến hành tại nhiều quốc gia trên thế giới.

2.1 Hệ thống VoIP H.323

2.1.1 Giới thiệu

Chuẩn H.323 cung cấp nền tảng cho việc truyền thông thoại, video và dữ liệu qua các mạng dựa trên IP, bao gồm cả Internet H.323 là khuyến nghị của ITU, nơi đưa ra các chuẩn truyền thông đa phương tiện trên các mạng LANs, các mạng này không đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS).

H.323 có thể dùng cho nhiều cơ cấu mạng khác nhau: chỉ có audio (IP telephony), audio và video (videotelephony), audio và dữ liệu, tích hợp audio, video và dữ liệu Nó cũng có thể dùng cho truyền thông đa điểm đa phương tiện H.323 cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ và có thể dùng trong các lĩnh vực khác nhau

2.1.2 Lịch sử phát triển của H.323

Ban đầu H.323 là giao thức dành cho LANs (1996), chỉ là kết nối thoại trên mạng LAN Sau đó là sử dụng trên mạng WAN, mạng VoIP riêng và sau cùng là giao thức trên Internet Trước kia nó được các giao thức của IETF chấp nhận như RTP-cung cấp khả năng truyền thoại và video thời gian thực qua mạng IP trên toàn thế giới nhưng thực tế H.323 lớn hơn so với giao thức chỉ dành riêng cho mạng LAN Nhận thức được điều này, ITU-T đã liên tục phát triển giao thức này H.320 cũng tương tự như H.323 vì nó cũng cung cấp truyền thoại, video và dữ liệu song H.323 lại được thiết kế cho truyền thông qua mạng gói như Internet, LAN doanh nghiệp hay các mạng dựa trên IP khác trong khi H.320 chỉ thiết kế để dùng cho ISDN.

Dù có nhiều lần bổ sung song điểm tập trung cần phải giải quyết vẫn là tính tương thích ngược Mỗi version mới được đưa ra có nhiều đặc điểm nhưng vẫn không thoả mãn được tính phối hợp hoạt động H.323 bao gồm các giao thức H.225.0-RAS, Q.931- H.245, RTP/RTCP và các bộ mã hoá và giải mã thoại, video, dữ liệu như các bộ mã hoá và giải mã thoại (audio) G.711, G.723.1, G.728 , cho video là H.261 và

H.263, cho dữ liệu là T.120 Các dòng thông tin dữ liệu được truyền trên giao thức RTP/RTCP RTP mang thông tin thực còn RTCP mang thông tin điều khiển và trạng thái Thông tin báo hiệu (ngoại trừ RAS) được truyền tin cậy trên giao thức TCP Các giao thức sau xử lý về báo hiệu:

 RAS: Quản lý việc đăng ký, chấp nhận và trạng thái dùng cho truyền thông giữa một điểm cuối H.323 với một gatekeeper.

 Q.931: Quản lý việc thiết lập và điều khiển /kết thúc cuộc gọi  H.225: Điều khiển cuộc gọi.

 H.245: thảo luận về việc sử dụng kênh và các khả năng  H.235: bảo mật và nhận thực.

 H.450.x: các dịch vụ bổ trợ

2.1.3 Sơ đồ mạng lưới

Hình 2.2 Sơ đồ mạng lưới mạng VoIP.

Hình trên cho thấy vị trí các phần tử cơ bản và kết nối của chúng trong mạng VoIP sử dụng chuẩn H.323 và kết nối tới các mạng ngoài.

2.1.4 Bộ giao thức H.323

H.323 cung cấp nhiều loại hình dịch vụ từ thoại đến video và dữ liệu, thông tin đa phương tiện Lược đồ sau minh hoạ các giao thức H.323 khi so sánh với mô hình OSI.

Với dịch vụ Audio có giao thức lớp ứng dụng là các chuẩn G (G.711, G.723,

cùng với các giao thức RTCP, RAS, RTP dựa trên nền giao tức UDP ở lớp vận chuyển.

- Với dịch vụ dữ liệu/fax: có chuẩn riêng, không dựa trên UDP, đó là T.120 cho dữ liệu và T.138 cho fax.

- Với các dịch vụ bổ sung: chỉ nằm trong lớp vận chuyển có các giao thức báo hiệu và điều khiển, sử dụng TCP ở lớp vận chuyển phía dưới

Hình 2.3 Mô hình giao thức H.323 tương quan với mô hình OSI.

Các khuyến nghị giao thức H khác của ITU hoạt động cùng H.323:

H.235: Đặc tả tính bảo mật và mã hoá cho các đầu cuối theo H.323 và H.245.

H.450.N: H.450.1 đặc tả khung công việc cho các dịch vụ bổ sung như các dịch vụ chuyển cuộc gọi, chuyển hướng cuộc gọi, giữ cuộc gọi, dừng cuộc gọi, đợi cuộc gọi, chỉ dẫn có tin nhắn chờ, nhận dạng tên, kết thúc cuộc gọi, yêu cầu cuộc gọi và chỉ dẫn cuộc gọi.

H.246: Đặc tả liên mạng giữa các đầu cuối H với các đầu cuối chuyển mạch kênh.

RTP (Real Transfer protocol): Giao thức vận chuyển thời gian thực cung cấp các chức năng vận chuyển phù hợp cho các ứng dụng truyền dữ liệu thời gian thực như audio, video, hay dữ liệu mô phỏng qua các dịch vụ mạng như unicast hoặc multicast RTP không chiếm giữ nguồn địa chỉ và không đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các dịch vụ thời gian thực Nó được bổ sung vào dữ liệu UDP trong H.323.

RTCP: Đảm bảo giao thức thời gian thực, nó cho phép giám sát luồng lưu lượng phân tán trong mạng và thực hiện các chức năng điều khiển luồng, nhận dạng luồng cho các lưu lượng thời gian thực.

Các bản tin điều khiển: Bản tin báo hiệu Q.931, các bản tin thay đổi khả năng H.245, bản tin giao thức RAS được mang trên lớp TCP tin cậy.

Hình 2.4 trình bày các chức năng giao thức của hệ thống VoIP sử dụng H.323

Hình 2.4 Các chức năng giao thức của hệ thống VoIP.

 Chức năng điều khiển H.245 dùng kênh điều khiển H.245 để mang bản tin điều khiển đầu cuối-đầu cuối để quản lý hoạt động thực thể H.323.

- Các bản tin: khả năng trao đổi, đóng và mở kênh logic, yêu cầu ưu tiên mode, bản tin điều khiển luồng, lệnh và chỉ thị chung.

- Vị trí: thiết lập giữa hai điểm cuối, điểm cuối với MCU, điểm cuối và Gatekeeper Kênh điều khiển H.245 được mang trên kênh logic 0, kênh logic này mở từ khi thiết lập kênh điều khiển H.245 đến khi kết thúc kênh này.

- Có 4 loại bản tin H.245: Request, Response, Command, Indication Bảntin Request và Response được sử dụng bởi các thực thể giao thức, bảntin Request yêu cầu một hành động xác định của máy thu, bao gồm cảnhững đáp ứng ngay lập tức Bản tin Response đáp ứng lại yêu cầutương ứng Bản tin Command yêu cầu một hành động nhưng không yêucầu đáp ứng Bản tin Indication chỉ ra một thông báo và không yêu cầu

bất cứ một hành động hoặc đáp ứng nào Đầu cuối H.323 sẽ đáp ứng tất cả yêu cầu và lệnh H.245 và truyền chỉ thị phản ánh trạng thái của đầu cuối.

- Đầu cuối có khả năng phân tích tất cả các bản tin H.245 multimediaSystem Control Message, gửi và nhận tất cả các bản tin để thực hiện

các chức năng đã được yêu cầu và các chức năng tuỳ chọn đã được hỗ

trợ bởi đầu cuối Đầu cuối H.323 sẽ gửi bản tin Function Not Supportđể đáp ứng bản tin Request, Response hoặc Command mà nó không

hiểu được.

● Chức năng báo hiệu của RAS dùng bản tin H.225 để đăng ký, thừa nhận, thay đổi độ rộng băng tần, trạng thái và thủ tục mở gói giữa điểm cuối và Gatekeeper Kênh báo hiệu RAS độc lập với kênh báo hiệu cuộc gọi và điều khiển H.245 Thủ tục mở kênh logic H.245 không được dùng để thiết lập kênh báo hiệu RAS Trong môi trường mạng không có Gatekeeper, kênh báo hiệu RAS không được sử dụng Trong môi trường mạng có Gatekeeper, kênh báo hiệu được mở giữa điểm cuối và Gatekeeper Kênh báo hiệu RAS được mở trước để thiết lập bất kỳ kênh khác giữa những điểm cuối H.323.

● Chức năng báo hiệu cuộc gọi H.225 để thiết lập kết nối giữa hai điểm cuối H.323 sử dụng các bản tin trong khuyến nghị H.225 và các bản tin được hỗ trợ Q.931 Một kênh điều khiển cuộc gọi tin cậy (TCP) được tạo ra qua mạng IP

trên một cổng TCP Cổng này phát đi các bản tin điều khiển cuộc gọi Q.931 để kết nối, giám sát và giải phóng cuộc gọi Kênh báo hiệu cuộc gọi độc lập với kênh RAS và kênh điều khiển H.245 Thủ tục mở kênh logic H.245 không được dùng để thiết lập kênh H.245 và bất kỳ kênh logic nào khác giữa nhiều điểm cuối H.323 Trong hệ thống không có Gatekeeper, kênh báo hiệu được mở giữa hai điểm cuối liên quan tới cuộc gọi Trong hệ thống có Gatekeeper, kênh báo hiệu cuộc gọi được mở giữa hai điểm cuối và Gatekeeper hoặc giữa các điểm cuối mà Gatekeeper chọn.

2.1.5 Các thiết bị cấu thành hệ thống H.323

Hình 2.5 Các thiết bị thành phần của hệ thống VoIP dựa trên H.323.

Hình 2.5 cho biết các thiết bị thành phần cơ bản cấu thành một mạng VoIP dựa trên giao thức H.323 Theo khuyến nghị H.323, mạng VoIP có thể có 4 thiết bị cơ bản: đầu cuối H.323, Gatekeeper, Multipoint Control Unit và Gateway.

2.1.5.1 Thiết bị đầu cuối H.323

Thiết bị đầu cuối H.323 là các điểm cuối phía khách hàng, cung cấp giao diện trực tiếp giữa người dùng và mạng Mạng VoIP sẽ cung cấp các khả năng truyền thông thời gian thực hai chiều giữa đầu cuối với đầu cuối khác, với Gateway hay

MCU để trao đổi các tín hiệu điều khiển chỉ thị, audio, hình ảnh động hay dữ liệu giữa hai thiết bị.

Hình 2.6 mô tả một cách tổng quát các khối chức năng của một đầu cuối H.323 bao gồm giao diện thiết bị người dùng, mã hoá audio, lớp H.225, chức năng điều khiển hệ thống và giao diện với mạng gói Tất cả các đầu cuối thoại H.323 bắt buộc phải có một khối điều khiển hệ thống, lớp H.225.0, giao diện mạng và bộ mã hoá audio

Khối điều khiển hệ thống cung cấp báo hiệu cho mục đích vận hành cấc đầu cuối H.323, nó cung cấp các chức năng như điều khiển cuộc gọi, thay đổi băng tần theo yêu cầu, chức năng tạo các bản tin thu phát mô tả và mở các kênh logic.

Lớp H.225.0 thực hiện chức năng định dạng audio, thiết lập và mở các kênh logic chuyển đổi thông tin luồng dữ liệu vào các bản tin điều khiển báo hiệu.

Hình 2.6 Thiết bị đầu cuối H.323.

Giao diện mạng có chức năng chuyển đổi dạng bản tin H.323 thành dạng thích hợp trong mạng IP sử dụng các dịch vụ TCP, UDP.

Như vậy nó phải hỗ trợ:

 Giao thức báo hiệu cuộc gọi H.225.

 Giao thức báo hiệu kênh điều khiển H.245.

 Các giao thức RTP/RTCP cho các gói phương tiện.

 Các bộ mã hoá/giải mã thoại: là phần tử bắt buộc trong thiết bị đầu cuối H.323 Các chuẩn mã hoá thường gặp là G.711, G.728 và G.723.1 Không bắt buộc có các bộ mã hoá/giải mã Video Bộ này có chức năng mã hoá tín hiệu Video từ nguồn để truyền đi và giải mã tín hiệu Video nhận được để đưa tới thiết bị hiện thị Các chuẩn thường dùng là H.261, và H.263.

2.1.5.2 Gateway H.323

Gateway (GW) là một điểm cuối trong mạng thực hiện các chức năng chuyển đổi về báo hiệu và dữ liệu, cho phép các mạng hoạt động dựa trên các giao thức khác nhau có thể phối hợp với nhau Trong mạng VoIP, Gateway H.323 cho phép kết nối mạng VoIP với các mạng khác Nó cung cấp các khả năng truyền thông thời gian thực và song hướng giữa các đầu cuối H.323 trong mạng gói với các đầu cuối trong mạng khác hay với các Gateway khác Trong khuyến nghị H.323, Gateway H.323 là một phần tử tuỳ chọn và được sử dụng như là một cầu nối giữa các đầu cuối H.323 với các đầu cuối H.310 (cho B-ISDN), H.320 (ISDN), H.321 (ATM), H.324M (Mobile).

Các chức năng chính của Gateway là:

 Cung cấp phiên dịch giữa các thực thể trong mạng chuyển gói (ví dụ mạng IP) với mạng chuyển mạch kênh (ví dụ PSTN).

 Các Gateway cũng có thể phiên dịch khuôn dạng truyền dẫn, phiên dịch các tiến trình truyền thông, phiên dịch giữa các bộ mã hoá/giải mã hoặc phiên dịch giữa các đầu cuối theo chuẩn H.323 và các đầu cuối không theo chuẩn này.

 Ngoài ra, nó còn tham gia vào việc thiết lập và huỷ bỏ cuộc gọi Các thành phần của một Gateway được mô tả trong hình sau:

Hình 2.7 Chức năng cơ bản của Gateway H.323.

a Media Gateway: MGW

Media Gateway (MGW) cung cấp phương tiện để thực hiện chức năng chuyển đổi mã hoá Nó chuyển đổi giữa các mã truyền trong mạng IP (truyền trên RTP/UDP/IP) với mã hoá truyền trong mạng SCN (PCM, GSM)…

MGW bao gồm các chức năng sau:

 Chức năng chuyển đổi địa chỉ kênh thông tin: cung cấp địa chỉ IP cho

các kênh thông tin truyền và nhận.

 Chức năng chuyển đổi luồng: chuyển đổi giữa các luồng thông tin giữa

mạng IP và mạng SCN bao gồm việc chuyển đổi mã hoá và triệt tiếng

 Kết cuối chuyển mạch kênh: bao gồm tất cả các phần cứng và giao diện

cần thiết để kết cuối cuộc gọi chuyển mạch kênh, nó phải bao gồm các bộ mã hoá và giải mã PCM luật A và PCM luật µ.

 Kết cuối chuyển mạch gói: chứa tất cả các giao thức liên quan đến việc

kết nối kênh thông tin trong mạng chuyển mạch gói bao gồm các bộ mã hoá/giải mã có thể sử dụng được Theo chuẩn H.323 thì nó bao gồm RTP/RTCP và các bộ mã hoá giải mã như G.711, G.723.1, G.729…  Giao diện với mạng SCN: Kết cuối các kênh mang (ví dụ như DSO) từ

mạng SCN và chuyển nó sang trạng thái có thể điều khiển bởi chức

 Chức năng chuyển đổi kênh thông tin giữa IP và SCN: chuyển đổi giữa

kênh mang thông tin thoại, fax, dữ liệu của SCN và các gói dữ liệu trong mạng chuyển mạch gói Nó cũng thực hiện chức năng xử lý tín hiệu thích hợp ví dụ như: nén tín hiệu thoại, triệt tiếng vọng, triệt khoảng lặng, mã hoá, chuyển đổi tín hiệu fax và điều tiết tốc độ modem tương tự Thêm vào đó, nó cũng thực hiện chuyển đổi giữa tín hiệu DTMF trong mạng SCN và các tín hiệu thích hợp trong mạng chuyển mạch gói khi mà các bộ mã hoá tín hiệu thoại không mã hoá tín hiệu DTMF Chức năng chuyển đổi kênh thông tin giữa IP và SCN cũng có thể thu thập thông tin về lưu lượng gói và chất lượng kênh đối với mỗi cuộc gọi để sử dụng trong việc báo cáo chi tiết và điều khiển cuộc gọi  OA&M: vận hành, quản lý và bảo dưỡng, thông qua các giao diện logic

cung cấp các thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi tới các phần tử quản lý hệ thống.

 Chức năng quản lý: giao diện với hệ thống quản lý mạng.

 Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết cuối mạng chuyển mạch gói.b Media Gateway Controler: MGC

Mỗi GW có phần điều khiển được gọi là Media Gateway Controler (MGC) đóng vai trò phần tử kết nối MGW, SGW và GK Nó cung cấp các chức năng xử lý cuộc gọi cho GW, điều khiển MGW, nhận thông tin báo hiệu SCN từ SGW và thông tin báo hiệu từ IP từ GK.

MGWC có thể bao gồm các khối chức năng sau:

 Chức năng GW H.225.0: truyền và nhận các bản tin H.225.0.

 Chức năng GW H.245: truyền và nhận các bản tin H.245.

 Chức năng xác nhận: thiết lập đặc điểm nhận dạng của người sử dụng

thiết bị hoặc phần tử mạng.

 Chức năng điều khiển GW chấp nhận luồng dữ liệu: cho phép hoặc

không cho phép một luồng dữ liệu.

 Báo hiệu chuyển mạch gói: bao gồm tất cả các loại báo hiệu cuộc gọi có

thể thực hiện bởi các đầu cuối trong mạng Ví dụ như theo chuẩn H.323 thì bao gồm: H.225.0, Q.931, H.225.0 RAS và H.245 Đối với một đầu

cuối H.323chỉ nhận thì nó bao gồm H.225.0 RAS mà không bao gồm H.245.

 Giao diện báo hiệu chuyển mạch gói: kết cuối giao thức báo hiệu

chuyển mạch gói (ví dụ như H.323, UNI, PNNI) Nó chỉ lưu lại vừa đủ các thông tin trạng thái để quản lí giao diện Về thực chất, giao diện báo hiệu chuyển mạch gói trong MGWC không kết nối trực tiếp với MGW như là các thông tin truyền từ MGWC tới MGW thông qua chức năng điều khiển cuộc gọi.

 Điều khiển GW: bao gồm các chức năng điều khiển kết nối logic, quản

lý tài nguyên, chuyển đổi giao diện (ví dụ như từ SS7 sang H.225.0)  Giám sát tài nguyên từ xa: bao gồm giám sát độ khả dụng của các kênh

trung kế của MGW, giải thông và độ khả dụngcủa mạng IP, tỉ lệ định tuyến thành công cuộc gọi.

 Quản li tài nguyên MGW: cấp phát tài nguyên cho MGW.

 Chức năng báo hiệu: chuyển đổi giữa báo hiệu mạng IP và báo hiệu

mạng SCN trong phối hợp hoạt động với SGW.

 Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định và ghi các bản tin báo hiệu

và các bản thông tin truyền và nhận.

 Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin sử dụng ra

thiết bị ngoại vi.

 OA&M: vận hành, quản lí và bảo dưỡng thông qua các giao diện logic

cung cấp các thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi tới các phần tử quản lí hệ thống.

 Chức năng quản lí: giao diện với hệ thống quản lí mạng.

 Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết cuối mạng chuyển mạch gói.

MG và MGC khác nhau ở các phần tử tài nguyên mức thấp và mức cao MGC chịu trách nhiệm quản lý các tài nguyên mức cao, nó có thể hiểu được tính sẵn sang của các tài và quyết định sử dụng chúng một cách hợp lý (ví dụ như các bộ triệt tiếng vọng được đặt trong GW VoIP chịu sự quản lí của MGC) MG chịu trách nhiệm quản lý các tài nguyên mức thấp như là các thiết bị phần cứng để chuyển mạch và xử lý luồng thông tin trong một GW.

c Signalling Gateway: SGW

SGW cung cấp kênh báo hiệu giữa mạng IP và mạng SCN Nó có thể hỗ trợ chức năng kênh báo hiệu giữa mạng IP (ví dụ như H.323) hoặc báo hiệu trong mạng SCN (ví dụ như R2, CCS7)

SGW có thể bao gồm các khối chức năng sau:

 Kết nối các giao thức điều khiển cuộc gọi SCN.

 Kết nối báo hiệu từ mạng SCN: phối hợp hoạt động với các chức năng

báo hiệu của MGWC.

 Chức năng báo hiệu: chuyển đổi giữa báo hiệu mạng IP với báo hiệu

mạng SCN khi phối hợp hoạt động với MGWC.

 Bảo mật kênh báo hiệu: bảo đảm tính bảo mật của kênh báo hiệu từ

 Chức năng thông báo: ghi các bản tin sử dụng, xác định và ghi các bản

tin thông báo ra thiết bị ngoại vi.

 OA&M: vận hành, quản lý và bảo dưỡng thông qua các giao diện logic

cung cấp các thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi tới các phần tử quản lý hệ thống.

 Chức năng quản lý: giao diện với hệ thống quản lý mạng.

 Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết nối mạng chuyển mạch gói.

SG sẽ làm nhiệm vụ phân tích và chuyển các bản tin báo hiệu trong mạng PSTN vào mạng H.323 Các bản tin báo hiệu như ISUP, SCCP, TSUP được chuyển đổi thành dạng hợp lý tại GW báo hiệu và chuyển vào mạng IP.

2.1.5.3 Gatekeeper H.323: GK

Gatekeeper là một thực thể tuỳ chọn trong mạng H.323 để cung cấp các chức năng biên dịch địa chỉ và điều khiển truy nhập mạng cho các thiết bị đầu cuối H.323, các Gateway và các MCU Ngoài ra, Gatekeepr cũng có thể cung cấp các dịch vụ khác cho các phần tử mạng trên như quản lý băng thông hay định vị các Gateway.

Hình 2.8 Mỗi GK quản lý một vùng mạng H.323.

Về mặt logic, Gatekeeper là một thiết bị độc lập nhưng trong thực tế nó thường được tích hợp với các phần tử mạng khác trong cùng một thiết bị vật lý Mỗi GK quản lý một vùng mạng, nếu trong mạng có một GK thì các điểm cuối phải đăng ký và sử dụng các dịch vụ do nó cung cấp Một vùng mạng H.323 được hiểu như một tập hợp các node như đầu cuối, Gateway hay MCU Một vùng được quản lý bởi một GK và các điểm cuối trong mạng phải đăng ký với GK này.

Hình 2.9 Mô hình giao thức và chức năng của GK.

Khi sử dụng Gatekeeper sẽ chỉ có duy nhất một Gatekeeper trong một vùng H.323 tại bất kỳ thời điểm nào cho dù có nhiều thiết bị có thể cung cấp chức năng này ở trong vùng đó Nhiều thiết bị cung cấp chức năng báo hiệu RAS cho Gatekeeper được đề cập đến như là các Gatekeeper dự phòng.

Gatekeeper cung cấp các dịch vụ cơ bản sau đây:

 Biên dịch địa chỉ: GK có thể biên dịch từ địa chỉ định danh sang địa chỉ

truyền tải Điều đó được thực hiện bằng một bảng biên dịch Bảng này thường xuyên được cập nhật bằng các bản tin đăng ký của các điểm cuối trong vùng quản lý của Gatekeeper.

 Điều khiển đăng nhập: GK quản lý quá trình truy nhập mạng của các

điểm cuối bằng các bản tin H.225.0.

 Điều khiển băng thông: GK quản lý băng thông của mạng bằng các bản

tin H.225.0

 Quản lý vùng: GK sẽ cung cấp các chức năng trên cho các đầu cuối

được đăng ký với nó.

Ngoài ra, Gatekeeper còn cung cấp một số dịch vụ tuỳ chọn khác:

 Báo hiệu điều khiển cuộc gọi: GK quyết định có tham gia vào quá trình

báo hiệu cho cuộc gọi hay không.

 Cấp phép cho cuộc gọi: GK GK quyết định có cho phép cuộc gọi được

tiến hành hay không  Quản lý băng tần

 Quản lý cuộc gọi

 Sửa đổi địa chỉ định danh

 Biên dịch số được quay: GK sẽ chuyển các số được quay sang số E.164

hay số mạng riêng  Quản lý cấu trúc dữ liệu

Hình 2.10 Gatekeeper thông tin với các thành phần trong mạng.2.1.5.4 Khối điều khiển đa điểm H.323: MCU

MCU là một điểm cuối trong mạng để cung cấp khả năng truyền thông hội nghị cho ba điểm hay nhiều thiết bị đầu cuối và các Gateway tham gia một hội nghị đa điểm Nó cũng có thể kết nối hai thiết bị đầu cuối trong một hội nghị điểm-điểm mà sau đó có thể phát triển thành một hội nghị đa điểm MCU bao gồm hai phần: một

MC cung cấp các chức năng điều khiển để hỗ trợ các hội nghị giữa ba hay nhiều điểm cuối tham gia một hội nghị đa điểm Nó thực hiện trao đổi khả năng với mỗi điểm cuối trong một hội nghị MC gửi một tập khả năng tới các điểm cuối để chỉ thị mô hình hoạt động mà chúng có thể sử dụng MC cũng có thể sửa lại tập các khả năng để gửi tới các thiết bị đầu cuối khi các đầu cuối tham gia hay ra khỏi hội nghị hay vì một lý do nào khác.

MP nhận các dòng audio, video và data từ các điểm cuối trong một hội nghị đa điểm Nó sẽ xử lý tập trung các luồng phương tiện này và trả lại chúng cho các diểm cuối Nó có thể thực hiện các chức năng như trộn, chuyển mạch, hay các xử lý khác dưới sự điều khiển của MC MP có thể xử lý một luồng phương tiện đơn lẻ hay nhiều luồng phương tiện phụ thuộc vào kiểu của hội nghị được hỗ trợ.

Hình 2.11 Mô hình giao thức của MCU.

Thành phần của khối điều khiển đa điểm gồm:

 Bộ điều khiển đa điểm: cung cấp chức năng điều khiển.

 Bộ xử lý đa điểm: thu nhận và xử lý các dòng thoại, video hoặc dữ liệu.

2.1.6 Ngăn xếp giao thức H.323

H.323 là một tập hợp của nhiều giao thức còn được gọi là họ giao thức H.323 mô tả quá trình truyền multimedia qua mạng gói Nhìn chung, các thủ tục truyền báo hiệu trong khuyến nghị H.323 đều dựa trên ngăn xếp giao thức sau:

Các bản tin điều khiển (như là các bản tin báo hiệu Q931, các bản tin thay đổi khả năng H.245) được mang bởi lớp TCP tin cậy Điều này đảm bảo rằng các thông tin quan trọng sẽ được truyền lại nếu cần thiết và có thể khôi phục chính xác tại đầu thu Bản tin giao thức RAS, luồng media có thể truyền qua giao thức UDP vì đây là giao thức truyền không tin cậy, nó không có các thủ tục kiểm tra chặt chẽ và truyền lại thông tin như TCP, do đó nó phù hợp với các luồng thông tin media vốn không yêu cầu tính an toàn cao như dữ liệu nhưng lại yêu cầu chặt chẽ về tính thời gian thực

Các luồng media thì được truyền qua lớp giao thức UDP không tin cậy và được quản lý dựa trên 2 giao thức thời gian thực RTP và RTCP RTP cung cấp chức năng truyền tải mạng end-to-end phù hợp với các ứng dụng chuyển đổi thời gian thực như audio, video qua các dịch vụ mạng đơn điểm hay đa điểm RTP không chỉ ra nguồn tài nguyên dành riêng và không đảm bảo mức chất lượng dịch vụ cho các dịch vụ thời gian thực, việc này được đảm bảo bằng giao thức điều khiển thời gian thực (RTCP) RTCP cho phép giám sát luồng lưu lượng phân tán trong mạng và thực hiện các chức năng điều khiển luồng và nhận dạng luồng cho các lưu lượng thời gian thực.

Giao thức khởi tạo phiên SIP (Secssion Initiation Protocol) là giao thức điều khiển báo hiệu thuộc lớp ứng dụng được sử dụng để thiết lập, duy trì và kết thúc các

điều khiển và xoá bỏ cuộc gọi SIP liên kết với các giao thức IETF khác như SAP (giao thức thông báo phiên), SDP (giao thưc mô tả phiên), RSVP (giao thức giữ trước tài nguyên), RTP (giao thức truyền tải thời gian thực), RTSP (giao thức phân phối dòng tin đa phương thức) cung cấp một số lượng lớn các dịch vụ VoIP Cấu trúc SIP tương tự như cấu trúc HTTP (Giao thức Client - Server) bao gồm tập hợp các yêu cầu được gửi từ SIP client tới SIP server Server xử lý các yêu cầu này và trả lời client, một bản tin trả lời cùng với các bản tin liên kết với nó gọi là một SIP transaction.

SIP cũng có thể kết hợp với các giao thức báo hiệu và thiết lập cuộc gọi khác Theo cách đó, một hệ thống đầu cuối dùng SIP để xác định địa chỉ hợp lệ của một hệ thống và giao thức từ một địa chỉ gửi đến là giao thức độc lập Ví dụ, SIP có thể dùng để chỉ ra rằng người tham gia có thể thông qua H.323, cổng H.245, địa chỉ người dùng rồi dùng H.245 để thiết lập cuộc gọi.

SIP hỗ trợ 5 dịch vụ trong việc thiết lập và kết thúc các phiên truyền thông:  Định vị người dùng: xác định vị trí của người dùng tiến hành hội thoại.

 Năng lực người dùng: xác định các phương thức và các tham số tương

ứng trong hội thoại.

 Xác định những người sẵn sàng tham gia hội thoại.

 Thiết lập các tham số cần thiết cho cuộc gọi.

 Điều khiển cuộc gọi: bao gồm cả quá trình truyền và kết thúc cuộc gọi.SIP là một giao thức chuẩn do IETF đưa ra nhằm mục đích thực hiện một hệthống có khả năng truyền qua môi trường mạng IP SIP được định nghĩa như mộtClient-Server trong đó các yêu cầu được bên gọi (bên Client) đưa ra và bên bị gọi(Server) trả lời nhằm đáp ứng yêu cầu của bên gọi SIP sử dụng một số kiểu bản tinvà trường mào đầu giống HTTP, xác định thông tin theo mào đầu cụ thể giống nhưgiao thức được sử dụng trên Web.

2.2.2 Các thành phần của hệ thống SIP

Có 3 thành phần : SIP terminal, SIP servers và SIP Gateway.

Hình 2.13 Các thành phần của hệ thống SIP.2.2.2.1 Đầu cuối thông minh SIP

User Agent (UA): là thiết bị đầu cuối trong mạng SIP, có thể là một máy điện

thoại SIP, có thể là máy tính chạy phần mềm SIP.

 UAC (User Agent Client) là một ứng dụng chủ gọi, nó khởi đầu và gửi bản tin yêu cầu SIP.

 UAS (User Agent Server) nó nhận và trả lời các yêu cầu SIP, nhân danh các server, chấp nhận, chuyển hoặc từ chối cuộc gọi.

 UAC và UAS đều có thể kết thúc cuộc gọi.

2.2.2.2 SIP Server

SIP server thực hiện các chức năng của hệ thống SIP trong mạng như: điều khiển, quản lý cuộc gọi, trạng thái người dùng

Proxy Server: là phần mềm trung gian hoạt động cả như Server và Client để

thực hiện các yêu cầu thay mặt các đầu cuối khác Tất cả các yêu cầu được xử lý tại chỗ bởi Proxy Server nếu có thể, hoặc được chuyển cho các máy chủ khác Trong trường hợp Proxy Server không trực tiếp đáp ứng các yêu cầu này thì Proxy Server sẽ thực hiện khâu chuyển đổi hoặc dịch sang khuôn dạng thích hợp trước khi chuyển đi.

Location Server: là phần mềm định vị thuê bao, cung cấp thông tin về những

vị trí có thể của phía bị gọi cho các phần mềm Proxy Server và Redirect Server.

Redirect Server: là phần mềm nhận yêu cầu SIP và chuyển đổi địa chỉ SIP

sang một số địa chỉ khác và gửi lại cho đầu cuối Không giống như Proxy Server, Redirect Server không bao giờ hoạt động như một đầu cuối tức là không gửi đi bất cứ

Registrar Server: là phần mềm nhận các yêu cầu đăng ký REGISTER Trong

nhiều trường hợp Registrar Server đảm nhiệm luôn một số chức năng an ninh như xác nhận người sử dụng Thông thường Registrar Server được cài đặt cùng với Proxy Server hoặc Redirect Server hoặc cung cấp dịch vụ định vị thuê bao Mỗi lần đầu cuối được bật lên (thí dụ máy điện thoại hoặc phần mềm SIP) thì đầu cuối lại đăng ký với Server Nếu đầu cuối cần thông báo cho Server về địa điểm của mình thì bản tin REGISTER cũng được gửi đi Nói chung, các đầu cuối đều thực hiện việc đăng ký lại

SIP là một giao thức tương đối mới so với H.323, do đó nó tránh được một số khuyết điểm và có nhiều ưu điểm hơn H.323 trong ứng dụng cho VoIP Do H.323 được thiết kế ngay từ đầu là sử dụng cho ATM và ISDN, do đó nó không phù hợp để điều khiển lưu lượng thoại qua mạng IP Phiên bản gần đây nhất của H.323 là Version 3 mới hỗ trợ cho IP H.323 vốn đã phức tạp với các mào đầu rất lớn và do đó không hiệu quả trong mạng IP là nơi mà yếu tố băng tần là vô cùng quan trọng.

Mặt khác SIP được thiết kế cho Internet là loại hình mạng best effort nên nó có khả năng đánh địa chỉ tốt hơn và tránh được sự phức tạp mở rộng khi phạm vi của các mạng viễn thông ngày càng được mở rộng SIP gọn nhẹ và phổ thông gần giống như giao thức HTTP trên Internet H.323 sử dụng mã hoá nhị phân cho các bản tin dạng Binary trên nền tảng cấu trúc ASN.1 còn SIP là giao thức dựa trên nền tảng text như HTTP.

H.323 đưa ra phương pháp đánh địa chỉ, kỹ thuật phát hiện vòng trong việc tìm kiếm các tên miền phức tạp, chức năng này bị giới hạn và khó mở rộng khi phạm vi mạng tăng nhanh Điều này gây khó khăn trong việc giám sát trạng thái các bản tin Tuy nhiên SIP có chức năng rất hiệu quả trong việc sử dụng tuyến đường lưu trong Header bản tin SIP và do đó có thể xử lý dễ dàng các bản tin lỗi Bảng sau chỉ ra sự khác biệt giữa H.323 và SIP.

Độ phức tạp Phức tạp Đơn giản

Mã hoá Nhị phân (ASN.1) Text (HTTP) Tính điều khiển cuộc gọi Có Có

Tính điều khiển được Có Không

Giao thức kèm theo H.225,H.245,H.450 SDP,HTTP,MIME Dịch vụ Cung cấp bởi GK Cung cấp bởi Server Giao thức truyền tải thời gian thực RTP RTP

2.4 Các loại hình dịch vụ thoại qua IP

Truyền thông thoại qua môi trường Internet chứ không qua môi trường PSTN như thông thường đã được Vocaltec hiện thực hoá lần đầu tiên vào tháng 2 năm 1995 khi Vocaltec đưa ra phần mềm điện thoại internet Phần mềm này được thiết kế cho nền máy tính cá nhân PC 486/33 MHz (hoặc cao hơn) có trang bị card âm thanh, loa, micro thoại và modem, phần mềm thực hiện nén tín hiệu thoại và chuyển đổi thành các gói tin IP để truyền dẫn qua môi trường Internet Tuy nhiên, việc truyền thoại qua Internet giữa hai máy PC này chỉ thực hiện được khi cùng đang sử dụng phần mềm thoại Internet.

Sau đó một thời gian ngắn, điện thoại Internet đã phát triển nhanh chóng Nhiều nhà phát triển phần mềm đã đưa ra phần mềm điện thoại PC, nhưng quan trọng hơn là các Gateway Server đã được sử dụng đóng vai trò là giao diện giữa Internet và PSTN Với trang bị các card xử lý âm thanh, các Gateway Server này cho phép khách hàng có thể truyền thông thông qua các máy điện thoại thông thường.

Ban đầu, chỉ với sự mới lạ, điện thoại Internet đã cuốn hút được ngày càng nhiều khách hàng bởi sự tiết kiệm rất hiệu quả giá thành cuộc gọi do nó đem lại so với cuộc gọi thoại truyền thống Khách hàng có thể tránh được các chi phí cho thoại đường dài bằng cách thực hiện cuộc gọi qua mạng Internet với chi phí tương ứng với chi phí truy nhập Internet.

Tất nhiên, so với mạng PSTN thì điện thoại Internet còn phải giải quyết các vấn đề như độ tin cậy, chất lượng dịch vụ thoại, đó là những yêu cầu mà khách hàng mong đợi giống như các cuộc gọi trong PSTN Tuy nhiên, tại thời điểm hiện nay, vấn đề chủ yếu vẫn là giới hạn về độ rộng băng tần dẫn đến mất gói Trong truyền thông thoại, việc mất mát gói tin sẽ dẫn đến những ngắt quãng, khoảng lặng trong cuộc đàm

thoại, dẫn đến sự cắt đoạn cuộc đàm thoại, đó là điều không mong muốn đối với khách hàng và khó có thể chấp nhận trong thông tin thương mại.

Các cuộc gọi thông qua mạng PSTN nội hạt đến Gateway Server gần nhất, tại đó, tín hiệu thoại được số hoá (nếu chưa số hoá), nén vào các gói tin IP và chuyển lên Internet để truyền tải đến Gateway ở phía đầu cuối thu Với việc hỗ trợ cho cả các cuộc thoại PC-to-telephone, telephone-to-PC và telephone-to-telephone, điện thoại Internet đã chiếm được vai trò quan trọng trong hướng phát triển tiến tới tích hợp các mạng thoại và mạng dữ liệu Như vậy, về nguyên tắc các dịch vụ thoại qua giao thức IP bao gồm một số loại sau đây:

 Máy điện thoại tới máy điện thoại (Phone to Phone)  Máy tính tới máy điện thoại (PC to Phone).

 Máy tính tới máy tính (PC to PC).

2.4.1 Phone to phone

Trong loại hình dịch vụ này, bên chủ gọi và bên bị gọi đều sử dụng điện thoại thông thường Gateway ở mỗi phía làm nhiệm vụ chuyển tín hiệu thoại PCM 64 Kbps thành các gói tin IP và ngược lại Các gói tin này được gửi từ bên nói tới bên nghe trong một mạng gói hoạt động dựa trên giao thức IP.

Hình 2.14 Kết nối từ máy điện thoại đến máy điện thoại

2.4.2 PC to phone

Trong loại hình dịch vụ này, người gọi sử dụng một máy tính đa phương tiện để thực hiện một cuộc gọi tới một thuê bao cố định PSTN hoặc thuê bao di động thông thường Tín hiệu thoại từ phía người gọi thông qua máy tính được đóng gói vào các gói tin IP truyền qua mạng IP tới Gateway Tại đó, các gói tin IP được chuyển đổi thành tín hiệu 64 Kbps thông thường và chuyển tới tổng đài nội hạt của thuê bao bị gọi Sau đó, chuyển tới máy điện thoại của thuê bao bị gọi.

Hình 2.15 Kết nối từ máy tính đến máy điện thoại.

2.4.3 PC to PC

Trong loại hình dịch vụ này, hai PC có thể được kết nối trực tiếp với nhau trong cùng một mạng IP hay giữa các mạng IP với nhau thông qua một mạng trung

gian khác (như ISDN/PSTN) Trong các kết nối này, các PC đóng vai trò như các đầu

cuối VoIP Nó là một máy tính đa phương tiện gồm sound card, loa, micro và có phần mềm phục vụ dịch vụ thoại Internet Tín hiệu thoại từ phía người gọi thông thường qua máy tính đa phương tiện được đóng vào các gói IP và truyền qua mạng Hai đầu cuối có thể ở trong cùng một mạng IP hoặc thuộc các mạng IP khác nhau Trong trường hựop thứ hai, các mạng IP có thể được kết nối với nhau qua một mạng trung gian Mạng này có thể là ISDN, PSTN hay Internet

Hình 2.16 Kết nối từ máy tính tới máy tính.

2.5 Giới thiệu về mạng VoIP Việt Nam

2.5.1 Tổng quan về mạng VoIP của Việt Nam

Hoà cùng xu hướng phát triển của nền viễn thông thế giới, trong những năm gần đây mạng viễn thông Việt Nam đã phát triển một cách nhanh chóng đặc biệt là công nghệ IP Năm 2000, dịch vụ điện thoại qua mạng IP đã được công ty viễn thông quân đội triển khai thử nghiệm Tháng 7/2001, Vietel và VNPT đã chính thức được Tổng cục Bưu điện cấp phép để khai thác loại hình dịch vụ này trong phạm vi trong nước và quốc tế Hiện nay, dịch vụ 171 liên tỉnh và quốc tế đã có mặt tại tất cả các tỉnh trong cả nước Đây là một dịch vụ dựa trên mạng gói IP với giá cước rẻ và chất lượng có thể chấp nhận được bên cạnh dịch vụ thoại truyền thống PSTN Sự ra đời của VoIP đã cho phép khách hàng có nhiều sự lựa chọn hơn khi sử dụng các dịch vụ của mạng viễn thông Triển khai dịch vụ VoIP là một bước tiến quan trọng trong quá trình nâng cấp mạng viễn thông và xây dựng mạng thế hệ sau Phần này sẽ trình bày một cách tóm lược về tình hình triển khai mạng và dịch vụ VoIP ở nước ta.

2.5.1.1 Phần mềm đầu cuối

Phần mềm đầu cuối là một thành phần cơ bản để một đầu cuối máy tính kết nối mạng có thể tham gia vào một cuộc gọi điện thoại Internet Mặc dù mới ra đời chưa lâu nhưng ngày càng có nhiều chương trình cho phép thực hiện các cuộc gọi điện thoại qua Internet Tại Việt Nam, dịch vụ điện thoại Internet mới chính thức được Bộ Bưu Chính Viễn Thông cho phép triển khai từ ngày 1/7/2003 và mới được phép cung cấp các dịch vụ điện thoại Internet quốc tế Các chương trình phần mềm được sử dụng phổ biến hiện nay là các chương trình do các hãng sản xuất lớn và có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực sản xuất phần mềm Trong đó, điển hình là các chương trình như Personal Edition V1.01 của Free Tel, Internet Connection Phone 2.0 của IBM, Internet Phone với video 4.5 của VocalTec, Netscape CoolTalk 3.0 đi kèm với trình duyện Netscape Navigator 3.0 và NetMeeting 2.0 đi kèm với trình duyệt Internet Exploer 4.0 của Microsoft Đa số những chương trình này cho phép người dùng đàm thoại miễn phí và chỉ mất cước truy nhập Internet Với một số chương trình còn cho phép dùng chung tài liệu trên màn hình, truyền nhận file hay điều khiển các cuộc điện đàm giữa ba người cũng như sử dụng thêm camera để có thể nhìn thấy nhau khi đàm thoại.

Bảng dưới đây sẽ đưa ra một số phần mềm tiêu biểu và trang Web liên kết với

Gateway là một thiết bị không thể thiếu để kết nối mạng VoIP với các mạng dịch vụ khác, mà phổ biến hiện nay là mạng PSTN Nhìn chung, Gateway được xây dựng dựa trên 5 cấu hình cơ bản:

 Gateway được xây dựng dựa trên server PC sử dụng card âm thanh: đây là cấu hình đơn giản nhất nên giá thành rẻ Tuy nhiên, card âm thanh không có khả năng hỗ trợ các ứng dụng thời gian thực và không có chức năng nén và giãn các luồng tín hiệu âm thanh do đó chất lượng thoại không cao, đặc biệt là độ trễ lớn Ngoài ra, card âm thanh còn khó cài đặt và không được chuẩn hoá nên sẽ bị phụ thuộc vào nhà cung cấp thiết bị  Gateway được xây dựng dựa trên server PC sử dụng card xử lý tín hiệu

số chuyên dụng cho Internet: loại Gateway này có nhiều ưu điểm nổi bật so với loại trên như các bộ xử lý tín hiệu số chuyên dụng sẽ có khả năng thay thế CPU thực hiện các chức năng lấy mẫu, nén và truyền tín hiệu tiếng nói tạo điều kiện cho CPU chỉ phải thực hiện các chức năng xử lý thời gian thực và điều khiển cuộc gọi Do đó, chất lượng thoại được cải thiện, độ trễ giảm và cho phép PC có thể phục vụ đồng thời nhiều cuộc gọi hơn Trong khi đó, giá thành cũng khá rẻ nên loại này khá được ưa chuộng.

 Gateway gắn với một phần tử của mạng nội bộ (như router, hub hayPABX): đây là loại Gateway được thiết kế cho mạng nội bộ, hãng Cisco là một nhà sản xuất Gateway hàng đầu đã bổ sung thêm chức năng của Gateway H.323 vào các router đầu cuối tốc độ cao của họ Giải pháp này cho phép thực hiện cả hai chức năng của mạng máy tính và của dịch vụ thoại VoIP trong cùng một thiết bị.

 Gateway được xây dựng dựa trên card đa dụng NIC với khả năng ghép nối với mạng điện thoại: loại Gateway này thích hợp để thực hiện các dịch vụ thoại Internet cho các nhóm cá nhân nhỏ với giá thành rẻ hơn rất nhiều so với các loại trên trong đó sử dụng card NIC là loại card chuyên dụng được thiết kế cho thoại Internet.

 Gateway độc lập cho mạng thoại Inteternet: đây là loại Gateway phục vụ cho mạng công cộng, nó được kết nối trực tiếp với các tổng đài điện thoại và cơ sở hạ tầng của mạng Internet.

Hiện nay trên mạng VoIP của các nhà cung cấp dịch vụ của Việt Nam cũng sử dụng các loại cấu hình trên Trong đó, mạng VoIP thử nghiêm của VNPT do VDC quản lý được xây dựng theo hệ thống của Cisco Các Gateway thuộc họ Cisco 3882 thực hiện chức năng kết nối với mạng PSTN Đây là loại Gateway được cấu hình theo kiểu sử dụng card thoại tích hợp với router và có cấu trúc DSP Giao diện kết nối là tín hiệu tương tự, cho phép xử lý 12 cuộc gọi đồng thời Nó được thiết kế tuân theo chuẩn H.323 và sử dụng chuẩn mã hoá G.729 cho tốc độ bít sau mã hoá là 7,9 kbps Nó có khả năng thu phát tín hiệu DTMF và không kiểm tra mức ưu tiên.

Mạng VoIP thử nghiệm của Vietel sử dụng Gateway của hãng Lucent Đây là loại Gateway sử dụng cấu hình tích hợp card thoại cho PC server, cấu trúc DSP, cho phép giao diện với tín hiệu tương tự hay các luồng số E1/T1, PRI Nó có khả năng phục vụ 96 cuộc gọi đồng thời cho các cuộc gọi thoại hay fax Gateway này tuân theo chuẩn H.323 và mã hoá tín hiệu theo chuẩn G.723.1 cho tốc độ bít sau mã hoá là 5,3 kbps Nó hỗ trợ bộ đệm trượt đồng bộ và có khả năng thu phát DTMF cũng như kiểm tra mức ưu tiên.

2.5.1.3 Thị trường kinh doanh dịch vụ

Do ưu điểm về giá thành rẻ và các dịch vụ mở rộng, dịch vụ VoIP và điện thoại Internet mặc dù mới được triển khai đã và đang chiếm được một thị phần đáng kể trong các cuộc gọi đường dài và quốc tế Các dịch vụ này đã thu hút hầu hết các đối tượng sử dụng như thuê bao gia đình, các doanh nghiệp tư nhân, các tổ chức và cơ quan nhà nước

Trên thị trường viễn thông thế giới, lưu lượng thoại đã tăng một cách chóng mặt theo từng năm: năm 1997 trên thế giới chỉ có xấp xỉ 8 triệu phút điện thoại đường dài VoIP, thì năm 1998 đã tăng lên tới 150 triệu phút, năm 1999 là 1,7 tỷ phút và năm 2000 đã lên tới 3,7 tỷ phút Tại thị trường châu á đã có sự bùng nổ trong thị trường VoIP Theo các hãng phân tích viễn thông Yankee Group thì lưu lượng VoIP quốc tế ở châu á năm 2000 đạt 969 triệu phút, năm 2002 vượt qua con số 1 tỷ phút và năm 2003 dự tính sẽ đạt khoảng 4,72 tỷ phút, chiếm khoảng 12% lưu lượng thoại quốc tế gọi đi tại khu vực này.

Tại Việt Nam, từ ngày 1/7/2001 Tổng Cục Bưu Điện đã cho phép Vietel và VNPT chính thức khai thác dịch vụ điện thoại đường dài trong nước qua giao thức IP, gọi tắt là VoIP và cho phép VNPT khai thác dịch vụ VoIP quốc tế Ngày 1/7/2003 Bộ Bưu Chính Viễn Thông đã chính thức cho phép các nhà cung cấp dịch vụ khai thác dịch vụ điện thoại qua Internet quốc tế Cho đến nay, đã có 4 nhà cung cấp dịch vụ được phép cung cấp dịch vụ VoIP đường dài đó là VNPT với dịch vụ 171 và 1717, Vietel với dịch vụ 178, SPT với dịch vụ 177 và ETC với dịch vụ 179 Các nhà cung cấp dịch vụ đã triển khai mạng VoIP trong hầu hết các tỉnh trong cả nước Mạng VoIP 171 của tổng công ty bưu chính viễn thông Việt Nam đã phủ được tất cả 61 tỉnh trong cả nước và cho phép tất cả các tỉnh thực hiện cuộc gọi 171 quốc tế Mặc dù mới được triển khai, nhưng tại nước ta dịch vụ thoại VoIP cũng đã chiếm được các thị phần đáng kể

2.5.2 Thực trạng triển khai VoIP ở Việt Nam

2.5.2.1 Cơ sở hạ tầng mạng thoại

Ngành viễn thông Việt Nam tuy có xuất phát điểm rất thấp so với mặt bằng chung của Viễn thông thế giới Nhưng do chính sách phát triển đúng đắn của ngành với chiến lược "đi tắt đón đầu" đã giúp cho nước ta có một cơ sở hạ tầng mạng vững chắc có thể sánh ngang với cơ sở hạ tầng mạng của các nước hàng đầu trên thế giới, đặc biệt là về cơ sở hạ tầng cho mạng thoại

Về cơ bản, mạng thoại của nước ta được phân làm ba cấp: cấp cổng quốc tế do VTI quản lý, cấp tổng đài Toll quốc gia do VTN quản lý và các tổng đài Host do các Bưu điện tỉnh và thành phố quản lý Ngoài ra, còn có hệ thống các tổng đài vệ tinh, tổng đài độc lập được kéo tới các cụm có mật độ thuê bao lớn.

Tất cả các tổng đài đã được số hoá và phần lớn có hỗ trợ phần mềm và card giao diện ISDN Các tổng đài của nước ta hiện nay sử dụng hầu hết là các tổng đài A100E10 của Alcatel sản xuất tại Pháp, EWSD của Siemens được sản xuất tại Đức hay NEC của Nhật

Hình 2.17 Thị phần các dịch vụ thoại đường dài.

Hệ thống mạng trung kế đã được quang hoá hoàn toàn Tốc độ trung kế được tổ chức dựa trên tiêu chuẩn châu Âu với tốc độ luồng cơ sở E1 là 2 Mbps Mạng đường trục đã được số hoá và quang hóa hoàn toàn với hệ thống SDH 2,5 Gbps và gần đây đã đưa vào thử nghiệm hệ thống mạng đường trục quang tốc độ 20 Gbps.

Số hoá và quang hoá cũng đang được triển khai rất mạnh trong mạng truy nhập Mạng tích hợp số ISDN đã và đang phục vụ rất hiệu quả cho nhu cầu truyền số liệu của đông đảo khách hàng, đặc biệt là các doanh nghiệp trong và ngoài nước.

Phương thức quay số được xây dựng theo chuẩn E.164 của ITU-T Mỗi thiết bị đầu cuối được xác định bằng một tổ hợp duy nhất: mã nước + mã vùng + số điện thoại của thuê bao.

Như vậy, mạng thoại của nước ta đã có một cơ sở hạ tầng khá vững chắc Tuy nhiên so với các nước trên khu vực và trên thế giới, nước ta là một nước có cước phí viễn thông khá cao Do đó, đòi hỏi ngành viễn thông phải có các biện pháp nhằm giảm dần cước phí của các dịch vụ viễn thông hiện nay đồng thời đưa ra các dịch vụ mới có giá cả hấp dẫn hơn đối với khách hàng Để thực hiện được các yêu cầu này thì mạng gói sẽ là một sự lựa chọn để phát triển bổ sung có nhiều hứa hẹn.

2.5.2.2 Cơ sở hạ tầng mạng số liệu

Bên cạnh cơ sở hạ tầng khá tốt của mạng chuyển mạch kênh PSTN, ngành viễn thông nước ta cũng đang ngày càng chú ý tới việc phát triển cơ sở hạ tầng mạng truyền số liệu Bên cạnh các mạng truyền số liệu riêng vừa và nhỏ, ngày 19/11/1997 nước ta đã chính thức tham gia hệ thống mạng Internet toàn cầu với hai cổng quốc tế đặt tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh tương ứng đi Hồng Kông và Singapo với dung lượng quốc tế ban đầu chỉ là 10 Mbps và dung lượng trung kế Bắc Nam chỉ đạt 12 Mbps Ngoài ra, ngành cũng thực hiện xây dựng mạng đường trục trên toàn quốc được gọi là VietNam Net (VNN) do VDC quản lý.

Tới năm 2001 mạng Internet Việt Nam đã đạt tổng dung lượng là 42 Mbps Các kênh đi quốc tế được phân bố như sau: kênh 6Mbps đi Mỹ, kênh 16Mbps đi Hồng Kông, kênh 2Mbps đi Nhật Bản, kênh 16 Mbps đi Singapore và kênh 2Mbps đi Úc.

Tính tới tháng 9/2003, VDC đã phối hợp với các nhà cung cấp viễn thông của Hồng Kông và Sigapo để nâng cấp tốc độ tại hai cổng quốc tế do tổ chức này quản lý lên tới 290 Mbps

Trên mạng VNN, các nút truy nhập cũng đã được đặt tại tất cả các tỉnh và thành phố trong cả nước Hệ thống mạng đường trục đã được quang hoá hoàn toàn và mới được nâng cấp từ 2,5 Gbps lên 20 Gbps Với cơ sở hạ tầng mạng số liệu hiện nay, khách hàng có thể tham gia truy nhập mạng một cách trực tiếp hoặc gian tiếp qua

mạng truy nhập của PSTN Họ có thể thuê riêng kênh truy nhập Internet hay truy nhập thông qua phương thức quay số 1260, 1269 Bên cạnh đó, công nghệ mạng truy nhập mới xDSL đã được thử nghiệm và đang được triển khai trên mạng lưới sẽ có nhiều hứa hẹn và trong một tương lai gần Như vậy với sự nâng cấp cả hạ tầng mạng truy nhập, mạng đường trục và tốc độ tại các cổng quốc tế, mạng số liệu của nước ta sẽ phát triển nhanh chóng để có thể đáp ứng được các nhu cầu đang bùng nổ của mọi tầng lớp nhân dân, đồng thời hỗ trợ đắc lực cho mạng thoại truyền thống Xu hướng trong mạng thế hệ sau, mạng truyền số liệu sẽ dần dần thay thế hoàn toàn cho mạng chuyển mạch kênh truyền thống PSTN trong một tương lai không xa.

2.5.2.3 Hệ thống mạng truyền dẫn đường trục

Hệ thống mạng truyền dẫn của nước ta bao gồm mạng cáp quang đường trục có cấu hình Ring vu hồi, được cấu trúc từ bốn vòng Ring con:

 Hà Nội - Hà Tĩnh (gồm cả Hà Đông và Hoà Bình)  Hà Tĩnh - Đà Nẵng.

 Đà Nẵng - Quy Nhơn (và Đà Nẵng - Plâycu)  Quy Nhơn (và Plâycu) - TP Hồ Chí Minh Bên cạnh đó, còn có các tuyến liên tỉnh:

 Các tuyến liên tỉnh xuất phát từ Hà Nội:

 Hà Nội - Hải Dương - Hải Phòng - Quảng Ninh.

 Hà Nội - Vĩnh Yên - Việt Trì - Yên Bái - Tuyên Quang - Thái Nguyên - Bắc Cạn.

 Hà Nội - Phủ Lý - Nam Định - Thái Bình - Hưng Yên - Hải Dương  Hà Nội - Phủ Lý - Nam Định.

 Các tuyến xuất phát từ TP Hồ Chí Minh:  HCM - Biên Hoà - Vũng Tàu.

 HCN - Sông Bé - Đắc Lắc - Plây cu - Kon Tum.