Tìm hiểu công nghệ VoIP

Nội dung text: Tìm hiểu công nghệ VoIP

1. 1 TÌM HiỂU CÔNG NGHỆ VoIP LỚP : MÔN : HỆ THỐNG VIỄN THÔNG NHÓM :
2. 2  GVHD : SVTH :
3. GiỚI THIỆU VỀ VoIP 3 1. Khái niệm VoIP 2. Ưu điểm và nhược điểm của VoIP 3. Các mô hình truyền thoại qua mạng VoIP  Computer – computer  Computer – phone  Phone - phone
4. KHÁI NIỆM 4  VoIP ( Voice over Internet Protocol ) là công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP trên cơ sở hạ tầng có sẵn của mạng internet  Tên gọi khác của VoIP : : Internet telephony, IP Telephony, Broadband telephony, Broadband Phone và Voice over Broadband
5. ƯU ĐIỂM CỦA VoIP 5  Giảm chi phí : do sử dụng tối ưu băng thông và cùng giá cước của mạng internet  Tích hợp nhiều dịch vụ : giảm thiết bị, nhân lực  Thống nhất sử dụng giao thức IP làm giảm bớt phức tạp, chia sẻ dễ dàng hơn  Nâng cao ứng dụng và khả năng mở rộng cao  Tính bảo mật cao
6. 6 NHƯỢC ĐIỂM CỦA VoIP  Chất lượng dịch vụ chưa cao  Vấn đề tiếng vọng ảnh hưởng tới chất lượng cuộc gọi  Kỹ thuật phức tạp, yêu cầu truyền thời gian thực và xử lí dữ liệu phải nhanh để cuộc thoại không bị gián đoạn
7. MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PC - PC 7  Sử dụng kênh truyền internet có sẵn  Là dịch vụ miễn phí  Người gọi và người nhận chỉ cần dùng chung 1 thiết bị VoIP như skype, msm, yahoo mesenger
8. MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PC - 8 PHONE  Là dịch vụ tính phí  Yêu cầu có thiết bị đặc biệt là Gateway VoIP.  Ưu điểm : với cuộc thoại quốc tế thì chi phí rẻ, dễ lắp đặt  Nhược điểm : chất lượng cuộc gọi phụ thuộc vào kết nối và serice nhà cung cấp
9. MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PHONE – 9 PHONE  Là dịch vụ tính phí  Yêu cầu có thiết bị đặc biệt là Gateway, VoIP adapter  Sử dụng mạng internet làm phương tiện kết nối các mạng PSTN lại với nhau
10. CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG 10 VoIP 1. Nguyên lí hoạt động 2. Các kỹ thuật trong mạng VoIP 3. Các giao thức trong mạng VoIP 4. Chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói 5. Hệ thống IP PBX trên điện thoại VoIP
11. 11 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG  Lấy mẫu ( sampling ) : giới hạn băng tần để tiết kiệm băng thông  Lượng tử hóa ( quantization ) : mỗi mẫu có thể được gán cho 1 giá trị số, tương ứng với biên độ của mẫu  Mã hóa ( encding )  Nén thoại ( voice compression ) : tăng tốc độ truyền và tiết kiệm băng thông.
12. CÁC KỸ THUẬT TRONG MẠNG 12 VoIP  dò tìm thoại VAD : loại bỏ gói tin không có tín hiệu, cho phép giảm đến 50% băng thông  đóng gói khung : lựa chọn đóng gói từ 1 -5 gói thoại trong 1 gói IP gây trễ nhưng tiết kiệm băng thông.  Khôi phục gói tin bị mất  Nén thoại : tăng tính bảo mật và tiết kiệm băng thông.
13. CÁC GIAO THỨC TRONG MẠNG 13 VoIP 1. Giao thức báo hiệu H323 2. Giao thức SIP 3. Giao thức SGCP ( simple gateway control protocol ) 4. Giao thức MGCP ( media gateway control protocol )
14. 14 GIAO THỨC BÁO HIỆU H323  Khái niệm : H323 cho phép truyền thông đa phương tiện qua các hệ thống dựa trên chuyển mạch gói.  Chức năng : cung cấp nền tảng kĩ thuật cho truyền thoại, điều khiển cuộc gọi, quản lí thông tin đa phương tiện, quản lí băng thông, cung cấp giao diện giữa mạng LAN với các mạng khác.  Các thành phần : terminal, gateway, gatekeeper, multipoint control unit.  Phương thức hoạt động : gateway đánh địa chỉ, kết nối TCP sẽ được thiết lập từ địa chỉ nguồn tới người nhận thông qua giao thức Q.931. Các cổng kết nối và phân phát địa chỉ cũng được cấu hình
15. 15 GIAO THỨC SIP  Khái niệm : SIP là giao thức điều khiển báo hiệu thuộc lớp ứng dụng để thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên đa phương tiện và các ứng dụng liên quan khác liên quan đến ứng dụng truyền thông đa phương tiện.  Ưu điểm : có tính mềm dẻo , được thiết kế đơn giản và nhanh.  Chức năng :  Định vị người dùng thông qua địa chỉ tương tự như Email.  Năng lực người dùng: các tham số phiên có thể thương lượng giữa 2 phía.  Lợi ích người dùng:xác định dựa trên kiểu tên bị gọi muốn tiến hành truyền thông.
16. 16 GIAO THỨC SIP  Các thành phần : Đại lí người sử dụng user agents ( UAs ) gồm User agent client UAC và user agent server UAS Máy khách SIP ( SIP client ) Máy chủ SIP ( SIP server ) Máy chủ chuyển đổi ( redirect server ) Máy chủ đăng kí ( registrar server ) Máy chủ định vị ( Location server )
17. 17 GIAO THỨC SIP Qúa trình thiết lập và hủy 1 phiên kết nối :  Đăng ký khởi tạo và xác định vị trí người dùng.  Xác định băng thông cần thiết được sử dụng.  Xác định sự sẵn sàng từ phía người được gọi, phía người được gọi phải gửi 1 bản tin phản hồi là chấp nhận cuộc gọi hay từ chối cuộc gọi.  Cuộc gọi được thiết lập khi nhận được bản tin phản hồi của người được gọi.  Chỉnh sửa cuộc gọi (ví dụ như chuyển cuộc gọi) và duy trì cuộc gọi.  Kết thúc cuộc gọi.
18. 18 GIAO THỨC SGCP  SGCP cho phép các thành phần điều khiển cuộc gọi có thể điều khiển kết nối giữa trung kế, các thiết bị đầu cuối với các gateway  SGCP được sử dụng để thiết lập, duy trì và giải phóng các cuộc gọi qua mạng IP  Call Agent thực hiện các chức năng báo hiệu cuộc gọi  Gateway thực hiện chức năng truyền tín hiệu âm thanh
19. 19 GIAO THỨC SGCP Năm lệnh điều khiển chính  Notification Request: yêu cầu gateway phát các tín hiệu nhấc đặt máy và các tín hiệu quay số DTMF.  Notify: gateway sử dụng lệnh này để thông báo với Call Agent về các tín hiệu được phát hiện ở trên.  Create Connection: Call Agent yêu cầu khởi tạo kết nối giữa các đầu liên lạc trong gateway.  Modify Connection: Call Agent dùng lệnh này để thay đổi các thông số về kết nối đã thiết lập. Lệnh này cũng có thể dùng để điều khiển luồng cho các gói tin RTP đi từ gateway này sang gateway khác.  Delete Connection: Call Agent sử dụng lệnh này để giải phóng các kết nối đã thiết lập.
20. GIAO THỨC MGCP 20  MGCP cho phép điều khiển các gateway thông qua các thành phần điều khiển nằm bên ngoài mạng  MGCP sử dụng mô hình kết nối tương tự như SGCP dựa trên các kết nối cơ bản giữa thiết bị đầu cuối và gateway. Các kết nối có thể là kết nối điểm-điểm hoặc kết nối đa điểm.  Chức năng  Điều khiển cuộc gọi  Endpoint Configuration: yêu cầu gateway xác định kiểu mã hoá ở phí đường dây kết nối đến thiết bị đầu cuối.  AuditEndpoint và AuditConnection: kiểm tra trạng thái và sự kết nối ở một thiết bị đầu cuối.  RestartIn-Progress: Gateway dùng lệnh này để thông báo với Call Agent khi nào các thiết bị đầu cuối ngừng sử dụng dịch vụ và khi nào quay lại sử dụng dịch vụ.
21. CHUYỂN MẠCH KÊNH 21 Đặc điểm  Hai trạm muốn trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập 1 kênh truyền cố định. Kênh kết nối này được duy trì và dành riêng cho 2 trạm cho tới khi cuộc truyền tin kết thúc.  Quá trình thiết lập kênh gồm 3 giai đoạn :  Giai đoạn thiết lập kết nối : quá trình này liên kết các tuyến giữa các trạm trên mạng thành 1 kênh duy nhất dành riêng cho cuộc gọi. kênh này đối với PSTN là 64Kbps  Giai đoạn truyền tin : thông tin cuộc gọi là trong suốt. thông tin không bị thay đổi khi truyền qua mạng và độ trễ nhỏ.  Giai đoạn giải phóng kết nối :khi cuộc gọi kết thúc, kênh sẽ được hủy bỏ để phục vụ các cuộc gọi khác.
22. 22 CHUYỂN MẠCH KÊNH  Ưu điểm :  Chất lượng đường truyền tốt. ổn định  Độ trễ nhỏ  Các thiết bị chuyển mạch đơn giản, có tính ổn định cao, chống nhiễu tốt  Nhược điểm :  Sử dụng băng thông không hiệu quả  Tính an toàn : dễ bị nghe trộm. đường dây thuê bao hoàn toàn có thể bị lợi dụng để ăn trộm cước viễn thông.  Khả năng mở rộng của kênh kém
23. CHUYỂN MẠCH GÓI 23  Đặc điểm  Mỗi bản tin được chia nhỏ thành các gói tin có khuôn được định dạng trước.  Mỗi gói chứa thông tin điều khiển, địa chỉ trạm nguồn, trạm đích và số thứ tự gói tin.  Ưu điểm :  Mềm dẻo và hiệu suất truyền tin cao  Hiệu suất sử dụng đường truyền rất cao  Khả năng truyền ưu tiên  Có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ thoại và phi thoại  Thích nghi tốt nếu như có lỗi xảy ra nhờ khả năng định tuyến động của mạng.  Nhược điểm :  Độ trễ đường truyền  Tính đa đường gây lặp bản tin, làm tăng lưu lượng mạng.
24. 24 LỢI ÍCH CỦA HỆ THỐNG IP  DễPBX cài đặt và \ thiếtVoIP lập cấu hình hơn nhiều so với hệ thống điện thoại thông thường  Dễ quản lý hơn nhờ giao diện cấu hình trên web  Giảm chi phí cuộc gọi  Không cần đi dây điện thoại riêng – sử dụng mạng máy tính  Không bị khóa bởi nhà sản xuất  Có khả năng mở rộng  Dịch vụ khách hàng & hiệu năng tốt hơn  Điện thoại dựa trên phần mềm dễ sử dụng hơn  Nhiều tính năng được bao gồm trong phiên bản tiêu chuẩn  Kiểm soát tốt hơn nhờ báo cáo đầy đủ  Cho phép người dùng chuyển tiếp vùng dễ dàng
25. 25 CƠ CHẾ LÀM ViỆC CỦA IP PBX TRÊN ĐiỆN THOẠI VoIP  Hệ thống VoIP / hệ thống IP PBX gồm 1 hoặc nhiều điện thoại VoIP  Một máy chủ IP PBX tương tự 1 máy chủ proxy. Các máy khách VoIP có thể là điện thoại dạng phần mềm hay phần cứng, đăng kí với máy chủ IP PBX, và khi chúng muốn thực hiện cuộc gọi chúng yêu cầu máy IP/PBX thiết lập kết nối.  Máy IP PBX có 1 danh mục tất cả các điện thoại/ người dùng và địa chỉ SIP tương ứng của họ, do vậy nó có khả năng kết nối cuộc gọi trong mạng hay dẫn hướng cuộc gọi từ bên ngoài thông qua máy VoIP gateway hay 1 nhà cung cấp dịch vụ VoIP  Các máy IP PBX tích hợp với mạng và cách nó sử dụng đường PSTN hoặc internet để kết nối cuộc gọi.
26. 26 BÁO HIỆU VÀ XỬ LÍ CUỘC GỌI 1. Bảo mật của VoIP 2. Chuyển đổi địa chỉ 3. Các kênh điều khiển  Kênh RAS  Kênh báo hiệu  Kênh điều khiển 4. Các thủ tục báo hiệu và xử lí cuộc gọi
27. 27 BẢO MẬT CỦA VoIP  Truy xuất vật lý  Thẩm định quyền  Mã hóa  Liên tục nâng cấp phần mềm  Tận dụng triệt để các tùy chọn bảo mật  Cài đặt và kích hoạt Firewall/ Tường lửa  Đánh giá các thiết lập bảo mật  Tìm 1 mô hình bảo mật mới
28. 28 CHUYỂN ĐỔI ĐỊA CHỈ  Địa chỉ mạng : Mỗi một thiết bị H.323 được gán ít nhất một địa chỉ mạng để nhận dạng  Định danh điểm truy cập dịch vụ, giao vận TSAP : cho phép dồn một vài kênh có cùng chung địa chỉ mạng với nhau  Địa chỉ thay thế : Một điểm cuối có thể được liên kết tới một hoặc nhiều địa chỉ thay thế đại diện cho điểm cuối
29. 29 KÊNH ĐiỀU KHIỂN RAS  Đặc điểm :  dùng để truyền tải các bản tin sử dụng trong quá trình đăng ký điểm cuối và tìm kiếm Gatekeeper  là kênh không tin cậy  Cơ chế hoạt động :  Tìm kiếm gatekeeper  Đăng kí điểm cuối  Định vị điểm cuối  Mã thông báo truy nhập
30. 30 KÊNH BÁO HIỆU  Trong mạng không có gatekeeper, các bản tin báo hiệu cuộc gọi được truyền trực tiếp giữa hai đầu cuối chủ gọi và bị gọi bằng cách truyền báo hiệu địa chỉ trực tiếp  trong mạng có gatekeeper, trao đổi báo hiệu giữa thuê bao chủ gọi và gatekeeper được thiết lập bằng cách sử dụng kênh RAS của gatekeeper để truyền địa chỉ  các bản tin báo hiệu của cuộc gọi được truyền từ thuê bao nọ tới thuê bao kia thông qua Gatekeeper giữa hai thiết bị đầu cuối  các bản tin báo hiệu của cuộc gọi được truyền trực tiếp giữa hai thiết bị đầu cuối
31. 31 KÊNH ĐIỀU KHIỂN  định tuyến kênh điều khiển : kênh điều khiển H245 kết nối trực tiếp 2 thiế bị đầu cuối, gatekeeper định tuyến kênh điều khiển H245  giá trị tham chiếu cuộc gọi CRVgiá trị tham chiếu cuộc gọi CRV  định danh cuộc gọi
32. 32 CÁC THỦ TỤC BÁO HIỆU VÀ ĐiỀU KHIỂN CUỘC GỌI  Giai đoạn 1 : thiết lập cuộc gọi  Giai đoạn 2 : thiết lập kênh điều khiển  Giai đoạn 3 : thiết lập kênh truyền thông ảo  Giai đoạn 4 : dịch vụ  Giai đoạn 5 : kết thúc cuộc gọi