GIÁO DC VÀ ÀO TO
TRNG I HC BÁCH KHOA HÀ NI
˜™–— µ –—˜™
TRNG TUN
T PHNG PHÁP M BO CHT LNG
CHO DCH V TRUYN THÔNG A HNG
THI GIAN THC QUA MNG IP
Chuyên ngành: Thông tin vô tuyn, phát thanh và
vô tuyn truyn hình
Mã s: 2.07.02
TÓM TT LUN ÁN TIN S K THUT
HÀ NI - 2006
- 1 -
U
1. Tính cp thit ca tài
Cùng vi s phát trin ca công ngh thông tin - vin thông, c bit là s gia
ng nhanh chóng ca Internet c v h tng mng và nhu cu phát trin các dch v mi
nh mua sm trc tuyn, gii trí qua mng . . . công ngh phát thanh cng có nhng
chuyn bin theo xu hng hình thành mt phng thc truyn ti mi, ly Internet làm
công c qung bá tín hiu phát thanh ti bn nghe ài. Hin nay, phng thc truyn
thông a hng (multicast) ang c tp trung nghiên cu kt hp vi giao thc truyn
i thi gian thc RTP / RTCP (Real-time Transport Protocol / Real-time Control
Protocol) nhm hình thành các mô hình truyn ti dch v thi gian thc trên nn giao
thc IP, qua ó hn ch nhc m ca truyn thông n hng cng nhc tính
không m bo cht lng dch v ca môi trng Internet hin ti. T tháng 8/2005, ài
ting nói Vit Nam bt u h tr kh nng nghe ài phát thanh qua mng Internet. Vn
t ra vi phng thc phát thanh qua mng Internet hin ti là cha có c chm
o cht lng dch v và ang thc hin theo phng thc truyn thông n hng dn
n các hn ch v cht lng khi s lng ngi dùng tng cao, cng nh khó khn
trong trng hp m rng dch v. Bên cnh ó, vn làm ch công ngh có th tùy
bin thành ng dng c thù cng cn c quan tâm nghiên cu.
IP và môi trng truy nhp vô tuyn WLAN theo chun IEEE 802.11. xut mô hình
thng truyn ti tín hiu phát thanh thi gian thc qua mng IP trên phng din mô
hình lý thuyt, cu trúc giao thc và mô hình trin khai thc nghim.
Chng 2: Xem xét cht lng dch v truyn ti tín hiu phát thanh thi gian
thc qua mng IP theo thông s ngun và thông s mng nh hng n cht lng tín
hiu phát thanh ti u thu. Lun án xut mô hình và công c phng to tham s QoS
a mng IP. Công c phng to c xây dng tích hp trong thành phn cng chuyn
i giao thc iVoVGateway ca h thng RoIP nhm thc hin nh hng ca môi
trng truyn ti ti tín hiu ti u thu.
Chng 3: Nghiên cu vn m bo cht lng tín hiu ti u thu theo hai
khía cnh: th nht, các c ch tái to tín hiu thu nhn ti u cui thông qua bm tái
o c nghiên cu và tích hp vào h thng RoIP. Th hai, thông qua mô hình ánh
giá cht lng tín hiu ti u thu s dng t s tín hiu trên tp âm phân n, lun án
xut và thc hin c chm bo cht lng dch v truyn ti tín hiu phát thanh
qua mng IP thông qua c ch thích ng tham s ngun vi tình trng mng theo thi
gian thc.
Cui cùng là kt lun, hng nghiên cu tip theo và các ph lc ca lun án.
- 3 -
CHNG 1: TNG QUAN V TRUYN THÔNG A HNG
VÀ MÔ HÌNH H THNG RoIP
1.1 Truyn thông a hng qua mng IP
tng quát, truyn thông qua Internet c chia thành 3 phng thc sau [51]:
- Phng thc truyn thông n hng - unicast : Các gói tin c truyn ti t
t ngun gi n mt ích thu xác nh (m-n-m). ây là mô hình truyn thông
n gin nhng khó m bo cht lng dch v khi s ngi dùng tng lên. Khi s
ng ngi dùng ln, s lng kt ni n hng cng tng lên tng ng, kéo theo ti
u lng mng tng do yêu cu bng thông ng truyn tng vi cùng mt ni dung
thông tin trên cùng tuyn liên kt, dn n tình trng tc nghn mng. Bên cnh ó, ti
lý ca máy ch cng tng lên do phi x lý nhiu yêu cu kt ni và có th dn n
quá ti máy ch. Tuy có nhiu hn ch nhng do tính lch s, phng thc truyn thông
Hình 1.1: C chng hm liên kt các MRouter
1.3 Các cu hình mng truy nhp vô tuyn theo chun WLAN 802.11
u hình truy nhp c bn ca mt mng WLAN theo chun IEEE 802.11 bao
m mt nhóm các trm c kt ni vi nhau trong vùng dch v c bn, c xác nh
i c tính truyn dn ca môi trng vô tuyn. Mt trm trong min dch v c bn có
th kt ni vi các trm khác trong cùng BSS (Basic Service Set) hoc BSS khác. Cu
hình mng WLAN c chia thành 2 loi nh th hin trong hình 1.2.
u hình mng WLAN c lp - IBSS (Independent BSS)
t mng BSS c lp (IBSS) c th hin hình 1.2a. Các trm trong IBSS
t ni trc tip vi nhau và do ó cn phi nm trong phm vi kt ni trc tip. Mng
802.11 ti thiu là mng IBSS ch bao gm 2 trm.
u hình mng WLAN ph thuc - BSS (Infrastructure BSS)
u hình mng WLAN 802.11 ph thuc s dng m truy nhp AP (Access
Point) nh th hin hình 1.2b. Cu hình này có hai u m chính là:
Mt BSS c xác nh bi khong cách ti AP và các máy trm. có th tin
hành liên lc, tt c các trm di ng phi tha mãn yêu cu nm trong phm vi liên lc
- 5 -
i m truy nhp AP, nhng không có s hn ch nào v khong cách gia bn thân
các trm di ng.
- Các AP trong mng BSS có kh nng tr giúp các máy trm trong vic bo v
ngun. AP s tin hành m các khung d liu khi máy trm yêu cu ch bo v
ngun và các máy trm hot ng bng pin có th ngng vic thu và cp ngun cho n
khi các khung d liu m t AP c truyn i.
Hình 1.2: Các cu hình mng WLAN theo chun IEEE 802.11
i các u m trên, mng truy nhp WLAN theo chun IEEE 802.11 có cu hình
ph thuc c s dng làm môi trng các máy trm truy nhp vào h thng RoIP.
1.4 Mô hình h thng RoIP
1.4.1 Khái nim
thng RoIP (Radio over IP networks ) là h thng s dng mng IP làm
phng tin truyn ti tín hiu mang tin tc phát thanh theo thi gian thc. Thut ng
i khong tín hiu phát thanh tích cc.
Phát hin khong tín hiu tích cc / khong lng
Tín hiu phát thanh bao gm khong tín hiu tích cc và khong lng c phân
bit bi ngng nng lng ca tín hiu ngun. Chc nng phát hin khong tín hiu
tích cc và khong lng c thc hin ti khâu x lý ngun bên phát nhm cho phép
u chnh lch trình tái to theo khong tín hiu tích cc và tit kim bng thông ng
truyn.
Bù tn tht gói tin
cu bù tn tht gói tin PLC (Packet Loss Colcealment) c s dng m
o cht lng tín hiu phát thanh tái to do các gói tin tn tht. C cu PLC c thc
hin ti u thu nhm thay th các gói tin ã b tn tht thông qua vic chèn nhiu nn,
khong lng hoc các gói tin trc ó.
Trên c s các chc nng trên, lun án mô hình lý thuyt (hình 1.3), xut mô
hình cu trúc giao thc (hình 1.4) và mô hình trin khai thc nghim (hình 1.5) ca h
thng RoIP. Tín hiu phát thanh ngun t bên phát (iVoVStation) theo kt ni n
- 7 -
ng ti cng chuyn i giao thc (iVoVGateway) c truyn ti qua mng truy
nhp a hng ti u thu (iVoVReceiver). Các thành phn trong mô hình lý thuyt
c thc hin ti máy ch RoIP, các máy trm và cng chuyn i giao thc. Thành
phn iVoVGateway thc hin chc nng chuyn i giao thc n hng sang giao thc
a hng và giao tip gia mng hu tuyn và mng truy nhp WLAN IEEE 802.11.
Bên cnh ó, phc v vic ánh giá nh hng ca mng khi không có u kin trin
khai h thng trên môi trng thc t (hình 1.5), chc nng phng to tham s QoS ca
ng IP có thc tích hp iVoVGateway và c cp trong chng 2. H thng
RoIP xut c kim chng bng thc nghim ti chng 3.
Hình 1.3: Mô hình lý thuyt h thng RoIP xut
Hình 1.4: Cu trúc giao thc h thng RoIP xut.
- 8 -
Hình 1.5: Mô hình trin khai thc nghim h thng RoIP xut
1.5 Kt lun chng 1
gói tin b tn tht chia cho tng s gói tin c truyn ti trong lung d liu.
2.1.2.2 Mô hình Gilbert 2 trng thái
u ht các nghiên cu gn ây v truyn
i ting nói qua mng IP u s dng mô hình
Gilbert th hin c tính tn tht gói tin
[39][45][46]. Trong mô hình Gilbert 2 trng thái,
n ti trng thái 0 (gói tin không b tn tht) và
trng thái 1 (gói tin b tn tht) nh th hin trên
hình 2.2. Trong ó p là xác xut gói tin b tn tht khi nhn c gói tin k trc và q là
xác xut gói tin nhn b tn tht khi gói tin k trc ã b tn tht. Bên cnh ó, mô hình
Bernoulli cng thng c s dng và chính là mt trng hp c th ca mô hình
Gilbert 2 trng thái khi p = q.
Hình 2. 2: Mô hình Gilbert 2 trng thái