Chương 5: 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 l ần đầu tiên vào tháng 2 năm 1995 khi Vocaltec đưa ra phần m ềm điện thoại internet. Phần mềm này được thiết kế cho nền máy tính cá nhân PC 486/33 MHz (ho ặc cao hơn) có trang bị card âm thanh, loa, micro tho ại và modem, phần mềm thực hiện nén tín hi ệu 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 ch ỉ thực hiện được khi cùng đang sử dụng phần m ềm thoại Internet. Sau đó một thời gian ngắn, điện thoại Internet đã phát triển nhanh chóng. Nhi ều 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 b ị các card xử lý âm thanh, các Gateway Server này cho phép khách hàng có th ể 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 cu ộc 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 b ằng cách thực hiện cuộc gọi qua mạng Internet với chi phí tương ứ ng với chi phí truy nhập Internet. T ất nhiên, so với mạng PSTN thì điện thoại Internet còn phải gi ải 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, t ại thời điểm hiện nay, vấn đề chủ yếu vẫn là gi ới hạn về độ rộng băng tần dẫn đến mất gói. Trong truyền thông tho ại, việc mất mát gói tin sẽ dẫn đến những ngắt quãng, kho ảng 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 th ể chấp nhận trong thông tin thương mại. Các cu ộc gọi thông qua mạng PSTN nội hạt đến Gateway Server g ần 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 tho ại PC-to-telephone, telephone-to-PC và telephone-to-telephone, điện thoại Internet đã chiếm được vai trò quan trọng trong hướng phát tri ển 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 s ố 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 l ại. Các gói tin này được gửi từ bên nói tới bên nghe trong một m ạng gói hoạt động dựa trên giao thức IP. Hình 2.14 Kết nối từ máy điện thoại đến máy điện tho ại. 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 ho ặc 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 chuy ển đổi thành tín hiệu 64 Kbps thông thường và chuyển tới t ổng đài nội hạt của thuê bao bị gọi. Sau đó, chuyển tới máy điện tho ại của thuê bao bị gọi. Hình 2.15 Kết nối từ máy tính đến máy điện tho ại. 2.4.3 PC to PC Trong loại hình dịch vụ này, hai PC có thể được kết nối trực ti ếp với nhau trong cùng một mạng IP hay giữa các mạng IP với nhau thông qua m ột mạng trung gian khác (như ISDN/PSTN). Trong các k ết nối này, các PC đóng vai trò như các đầu cuối VoIP. Nó là m ột máy tính đa phương tiện gồm sound card, loa, micro .và có ph ần 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 m ột mạng IP hoặc thuộc các mạng IP khác nhau. Trong tr ường hựop thứ hai, các mạng IP có thể được kết nối với nhau qua m ột 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 T ổng quan về mạng VoIP của Việt Nam Hoà cùng xu hướng phát triển của nền viễn thông thế giới, trong nh ững năm gần đây mạng viễn thông Việt Nam đã phát triển m ột cách nhanh chóng đặc biệt là công nghệ IP. Năm 2000, dịch v ụ điện thoại qua mạng IP đã được công ty viễn thông quân đội tri ển khai thử nghiệm. Tháng 7/2001, Vietel và VNPT đã chính th ức được Tổng cục Bưu điện cấp phép để khai thác loại hình dịch v ụ này trong phạm vi trong nước và quốc tế. Hiện nay, dịch vụ 171 liên t ỉnh 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 th ể chấp nhận được bên cạnh dịch vụ thoại truyền thống PSTN. S ự ra đời của VoIP đã cho phép khách hàng có nhiều sự lựa chọn h ơn khi sử dụng các dịch vụ của mạng viễn thông. Triển khai dịch v ụ VoIP là một bước tiến quan trọng trong quá trình nâng cấp m ạng viễn thông và xây dựng mạng thế hệ sau. Phần này sẽ trình bày m ột 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 cu ối máy tính kết nối mạng có thể tham gia vào một cuộc gọi điện tho ại Internet. Mặc dù mới ra đời chưa lâu nhưng ngày càng có nhi ều 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 m ới được phép cung cấp các dịch vụ điện thoại Internet qu ốc 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 nghi ệm 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 c ủa IBM, Internet Phone với video 4.5 c ủa VocalTec, Netscape CoolTalk 3.0 đi kèm với trình duy ện Netscape Navigator 3.0 và NetMeeting 2.0 đi kèm với trình duy ệt Internet Exploer 4.0 của Microsoft. Đa số những chương trình này cho phép ng ười dùng đàm thoại miễn phí và chỉ mất cước truy nh ập Internet. Với một số chương trình còn cho phép dùng chung tài li ệu trên màn hình, truyền nhận file hay điều khiển các cu ộc điện đàm giữa ba người cũng như sử dụng thêm camera để có th ể nhìn thấy nhau khi đàm thoại. B ảng dưới đây sẽ đưa ra một số phần mềm tiêu biểu và trang Web liên k ết với chúng: TT Tên sản phẩm URL 1 VocalTec Internet Phone http://www.vocaltec.com 2 TeleVox http://www.voxware.com 3 NetMetting http://www.microsoft.com/netmeeting 4 Intel Internet Video Phone http://www.intel.com 5 CU-SeeMe http://www.wpine.com 6 CoolTalk http://www.netscape.com 7 WebPhone http://www.netspeak.com 8 FreeTel http://www.freetel.com 9 VDOPhone http://www.vdo.net 10 Net2Phone http://www.net2phone.com Bảng 3.1 Một số chương trình thoại Internet điển hình. 2.5.1.2 Sản phẩm Gateway Gateway là một thiết bị không thể thiếu để kết nối mạng VoIP v ới 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 r ẻ. 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 s ẽ bị phụ thuộc vào nhà cung cấp thiết bị.  Gateway được xây dựng dựa trên server PC sử dụng card x ử lý tín hiệu số chuyên dụng cho Internet: loại Gateway này có nhi ều 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 truy ền tín hiệu tiếng nói tạo điều kiện cho CPU chỉ phải th ực hiện các chức năng xử lý thời gian thực và điều khi ển cuộc gọi. Do đó, chất lượng thoại được cải thiện, độ trễ giảm và cho phép PC có thể phục vụ đồng thời nhi ều 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 đượ c thiết k ế 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 h ọ. Giải pháp này cho phép thực hiện cả hai chức năng của mạng máy tính và của dịch vụ thoại VoIP trong cùng m ột thiết bị.  Gateway được xây dựng dựa trên card đa dụng NIC với kh ả 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 nh ỏ với giá thành rẻ hơn rất nhiều so v ới các loại trên trong đó sử dụng card NIC là loại card chuyên d ụng được thiết kế cho thoại Internet.  Gateway độc lập cho mạng thoại Inteternet: đây là loại Gateway ph ục vụ cho mạng công cộng, nó được kết nối tr ực tiếp với các tổng đài điện thoại và cơ sở hạ tầng của m ạng Internet. Hi ện nay trên mạng VoIP của các nhà cung cấp dịch vụ của Vi ệt Nam cũng sử dụng các loại cấu hình trên. Trong đó, mạng VoIP th ử nghiêm của VNPT do VDC quản lý được xây dựng theo h ệ thống của Cisco. Các Gateway thuộc họ Cisco 3882 thực hiện ch ức năng kết nối với mạng PSTN. Đây là loại Gateway được cấu hình theo ki ểu sử dụng card thoại tích hợp với router và có cấu trúc DSP. Giao di ện kết nối là tín hiệu tương tự, cho phép xử lý 12 cu ộc 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 kh ả năng thu phát tín hiệu DTMF và không kiểm tra mức ưu tiên. M ạng VoIP thử nghiệm của Vietel sử dụng Gateway của hãng Lucent. Đây là loại Gateway sử dụng cấu hình tích hợp card tho ại 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 [...]... 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... 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 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... 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...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... 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... 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... 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... 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,... 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 . 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 c ấp dịch vụ đã triển khai mạng VoIP trong. nhà cung cấp dịch v ụ 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