Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, sự xuất hiện của VoIP đã gây nên một sự chú ý đặc biệt
trong lĩnh vực viễn thông thế giới, lợi ích mà nó mang lại là rất lớn. Đối với khách hàng,
lợi ích đầu tiên mà họ đạt được là chi phí cuộc gọi sẽ rẻ hơn đáng kể. Còn đối với các
nhà sản xuất, cung cấp và khai thác mạng, truyền thoại qua mạng Internet mở ra những
thách thức mới nhưng cũng hứa hẹn khả năng lợi nhuận đáng kể. Đây cũng là một bước
đột phá trong việc tiến tới một xu thế mạng viễn thông mới. Công nghệ VoIP có rất nhiều
ưu điểm như: giảm cước phí dịch vụ thoại đường dài; hỗ trợ nhiều cuộc gọi với băng tần
thấp hơn; nhiều hơn và tốt hơn các dịch vụ nâng cao; sử dụng có hiệu quả nhất giao thức
IP… Tuy nhiên vẫn tồn tại một số nhược điểm về bảo mật và kĩ thuật phức tạp.
Với tình trạng phát triển nhanh của các dịch vụ mạng, dải địa chỉ IPv4 đang ngày
càng cạn kiệt, VoIP không thể phát huy hết sức mạnh vốn có của nó. Để tận dụng hết
những ưu điểm của truyền thoại qua mạng Internet đồng thời giải quyết được nhược
điểm của cả VoIP thế hệ cũ và IPv4, thì việc nghiên cứu và thử nghiệm truyền thoại qua
IPv6 đã được rất nhiều công ty, tổ chức trên thế giới chú ý. Ở Việt Nam dù vẫn còn nhiều
hạn chế về cơ sở hạ tầng và nguồn lực song không thể nằm ngoài xu thế phát triển chung
đó của thế giới.
Đà Nẳng, tháng 11 năm 2011
Sinh viên : Nguyễn Kim Hải.
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
1
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt Từ tiếng anh Nghĩa tiếng việt
VOIP Voice over Internet Protocol Hình thức truyền thoại qua Internet
TCP/IP Transport control protocol /
Internet protocol
Giao thức truyền và sửa lỗi đối với

DSL Digital Subcribe Line Đăng ký kỹ thuật số dòng
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
2
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
OAM Operation And Maintenance
Management
Vận hành quản lý và bảo dưỡng
MGW Media Gateway Cổng trung gian
DTMF Dual Tone Multi Frequency
SGW Singnalling Gateway Cổng báo hiệu
RAS Registration Admission And
Status
Tình trạng đăng nhập
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
DRQ Data Read Queue Hàng đọc dữ liệu
HTTP Hypertext Tranfer Protocol Giao thức chuyển siêu văn bản
IETF Internet Engineering Task Force Nhiệm vụ kỹ thuật Internet
UA User Agent Đại diện người sử dụng
ACK Acknow Ledgement Ghi nhận
SDP Sesion Descripion Protocol Phiên bản mô tả giao thức
SMTP Simple Mail Tranfer Protocol Di chuyển giao thức đơn giản
ITU International Telecommunication
Union
Liên đoàn viễn thông quốc tế
RTT Radio Teletype Máy vô tuyến điện báo
OPS Operations Per Second Hoạt động phụ
OSP Operator Station Test Nhà điều hành trạm thử nghiệm
CPL Character Per Line Ký tự trên dòng
NAT Network Address Translation Công nghệ thay thế địa chỉ
ID Information Divce Thiết bị thông tin mạng

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH
1.1. Một số khái niệm cơ sở
1.1.1. Khái niệm chuyển mạch
Chuyển mạch là một quá trình thực hiện đấu nối và chuyển thông tin cho
người sử dụng thông qua hạ tầng mạng viễn thông. Nói cách khác, chuyển mạch
trong mạng viễn thông bao gồm chức năng định tuyến cho thông tin và chức
năng chuyển tiếp thông tin.
1.1.2. Hệ thống chuyển mạch
Quá trình chuyển mạch được thực hiện tại các nút mạng, trong mạng
chuyển mạch kênh các nút mạng thường được gọi là hệ thống chuyển mạch
(Tổng đài), trong mạng chuyển mạch gói thường được gọi là thiết bị định tuyến
(Bộ định tuyến). Trong một số mạng đặc biệt, phần tử thực hiện nhiệm vụ
chuyển mạch có thể vừa đóng vai trò thiết bị đầu cuối vừa đóng vai trò chuyển
mạch và chuyển tiếp thông tin.
1.1.3. Phân loại chuyển mạch
Các hệ thống chuyển mạch cấu thành mạng chuyển mạch, ta có hai dạng
mạng chuyển mạch cơ bản: Mạng chuyển mạch kênh và mạng chuyển mạch gói.
Tuy nhiên, dưới góc độ truyền và xử lý thông tin, chuyển mạch còn có thể phân
thành bốn kiểu: chuyển mạch kênh, chuyển mạch bản tin, chuyển mạch gói và
chuyển mạch tế bào.
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
4
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
Mạng chuyển mạch kênh thiết lập các mạch (kênh) chỉ định riêng cho kết
nối trước khi quá trình truyền thông thực hiện. Như vậy, quá trình chuyển mạch
được chia thành 3 giai đoạn phân biệt: thiết lập, truyền và giải phóng. Để thiết
lập, giải phóng và điều khiển kết nối, mạng chuyển mạch kênh sử dụng các kỹ
thuật báo hiệu để thực hiện như một thành phần bắt buộc.

dịch vụ dành trước hoặc các dịch vụ yêu cầu cố định. Cuộc nối trong B-ISDN
phục vụ cho các dịch vụ chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói theo kiểu đa
phương tiện, đơn phương tiện, theo kiểu hướng liên kết hoặc phi liên kết và theo
cấu hình đơn hướng hoặc đa hướng.
1.2. Các tổ chức tiêu chuẩn
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
5
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
Các tiêu chuẩn cho phép các nhà cung cấp thiết bị phát triển các sản phẩm
theo một tập các đặc tính chung và người sử dụng cũng như các nhà cung cấp
dịch vụ có thể lựa chọn được các thiết bị từ nhiều nhà cung cấp.
Hệ thống tiêu chuẩn được chia thành hai loại: Tiêu chuẩn thực tế và tiêu
chuẩn pháp lý. Tiêu chuẩn thực tế được phát triển bởi một nhà cung cấp thiết bị
hoặc một nhóm các nhà cung cấp được chấp thuận bởi các tổ chức tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn pháp lý được lập bởi thỏa thuận chung giữa các tổ chức tiêu chuẩn
Quốc gia hoặc Ủy ban tiêu chuẩn Quốc tế. Các tiêu chuẩn liên quan tới lĩnh vực
chuyển mạch thuộc về cả hai loại tiêu chuẩn trên, nhưng tập trung chủ yếu trong
hệ thống tiêu chuẩn pháp lý. Dưới đây là một số tổ chức tiêu chuẩn và diễn đàn
chính.
1.2.1. Liên minh viễn thông Quốc tế ITU
Liên minh viễn thông Quốc tế ITU (International Telecommunication
Union) là một tổ chức liên chính phủ gồm có các Quốc gia thành viên và Thành
viên lĩnh vực. Liên minh viễn thông Quốc tế ITU gồm 3 lĩnh vực chính: Lĩnh
vực thông tin vô tuyến ITU-R (Radiocommunication); Lĩnh vực tiêu chuẩn hóa
viễn thông ITU-T (Telecommunication Standardization); Lĩnh vực phát triển
viễn thông ITU-D (Development).
ITU-T được tổ chức bởi 15 nhóm nghiên cứu kỹ thuật và đưa ra các tiêu
chuẩn dưới dạng khuyến nghị. Các khuyến nghị của ITU-T trong series Q liên
quan tới báo hiệu và chuyển mạch. Ví dụ, Q.2931 mô tả thủ tục báo hiệu sử
dụng để thiết lập kênh ảo điểm-điểm qua giao diện người sử dụng-mạng trong

viễn thông, công nghệ thông tin và truyền thông toàn cầu thông qua các diễn
đàn, tạo điều kiện cho các thành viên chủ chốt đóng góp ý kiến xây dựng các
tiêu chuẩn.
1.2.6. Diễn đàn chuyển mạch đa phương tiện MSF
MSF (The Multimedia Switching Forum) cung cấp các tiêu chuẩn cho
chuyển mạch đa dịch vụ dựa trên nền tảng ATM, hỗ trợ các kiểu dịch vụ gồm
các dịch vụ IP và dịch vụ ATM cũng như là các dịch vụ khác.
1.2.7. Diễn đàn IP/MPLS
Diễn đàn IP/MPLS là một tổ chức Quốc tế phi lợi nhuận của các nhà cung
cấp dịch vụ, các nhà cung cấp thiết bị, các trung tâm đo kiểm và người dùng xí
nghiệp. Mục tiêu của diễn đàn tập trung vào các giải pháp phát triển và ứng
dụng trên hạ tầng công nghệ IP/MPLS.
1.3. Quá trình phát triển của kỹ thuật chuyển mạch
Vào khoảng thập niên 60 của thế kỷ 20, xuất hiện sản phẩm tổng đài điện tử
số là sự kết hợp giữa công nghệ điện tử với kỹ thuật máy tính. Tổng đài điện tử
số công cộng đầu tiên ra đời được điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC
(Stored Program Control). Trong những năm 70 hàng loạt các tổng đài thương
mại điện tử số ra đời. Một trong những tổng đài đó là tổng đài E10 của CIT-
Alcatel được sử dụng tại Pháp. Năm 1976 Bell giới thiệu tổng đài điện tử số
công cộng 4ESS. Năm 1980 tổng đài DMS100 của Northem Telecom dùng toàn
bộ kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới. Hệ thống 5ESS của hãng AT&T đưa vào
năm 1982 đã cải tiến rất nhiều từ hệ thống chuyển mạch 4ESS và đã có các chức
năng tương thích với các dịch vụ mạng số tích hợp dịch vụ ISDN (Integrated
Service Digital Network).
Khoảng năm 1996 khi mạng Internet trở thành bùng nổ trong thế giới công
nghệ thông tin, nó đã tác động mạnh mẽ đến công nghiệp viễn thông và xu
hướng hội tụ các mạng máy tính, truyền thông, điều khiển. Hạ tầng mạng viễn
thông đã trở thành tâm điểm quan tâm trong vai trò hạ tầng xã hội. Một mạng có
thể truyền băng rộng với các loại hình dịch vụ thoại và phi thoại, tốc độ cao và
đảm bảo được chất lượng dịch vụ QoS (Quality Of Service) đã trở thành cấp

SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
8
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
Trong môi trường mạng hiện nay, sự phân cấp hệ thống thiết bị biên (nội
hạt), thiết bị quá giang và thiết bị lõi trong mạng cung cấp các dịch vụ PSTN vẫn
đang tồn tại. Các mạng bao trùm như FR, ATM và Internet đang được triển khai
song song và tạo ra nhu cầu kết nối liên mạng. Các truy nhập cộng thêm gồm
cáp đồng, cáp quang và truy nhập không dây đang được triển khai làm đa dạng
và tăng mật độ truy nhập từ phía mạng truy nhập.
Sự tăng trưởng của các dịch vụ truy nhập đã tạo nên sức ép và đặt ra 3 vấn
đề chính đối với hệ thống chuyển mạch băng rộng đa dịch vụ: Truy nhập băng
thông rộng, sự thông minh của thiết bị biên và truyền dẫn tốc độ cao tại mạng
lõi.
Với môi trường mạng PSTN trước đây, các thiết bị lõi mạng chịu trách
nhiệm chính trong điều hành và quản lý và điều này được thay đổi chức năng
cho các thiết bị gờ mạng trong môi trường NGN.
Các hệ thống chuyển mạch phải có độ mềm dẻo lớn nhằm tương thích và
đáp ứng các yêu cầu tăng trưởng lưu lượng từ phía khách hàng. Vì vậy, cơ chế
điều khiển các hệ thống chuyển mạch đã được phát triển theo hướng phân lớp và
module hóa nhằm nâng cao hiệu năng chuyển mạch và đảm bảo QoS từ đầu cuối
tới đầu cuối. Hướng tiếp cận máy chủ cuộc gọi CS (Call Server) và hướng triển
khai phân hệ đa dịch vụ IP (IMS) được trình bày dưới đây chỉ ra những sự thay
đổi lớn trong lịch sử phát triển hệ thống chuyển mạch.
1.3.1. Chuyển mạch mềm và hướng tiếp cận máy chủ cuộc gọi CS
Hướng tiếp cận máy chủ cuộc gọi CS được hình thành trong quá trình
chuyển đổi các hạ tầng mạng chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói trong
mạng PSTN. Để thực hiện quá trình chuyển đổi và truyền thoại trên nền IP, một
giải pháp có thể thực thi là tạo ra một thiết bị lai có thể chuyển mạch thoại ở cả
dạng kênh và gói với sự tích hợp của phần mềm xử lý cuộc gọi. Thiết bị bộ điều
khiển cổng đa phương tiện MGC (Media Gateway Controller) được coi là thành

Để thực hiện hội tụ giữa mạng di động với mạng cố định theo hướng IP hóa
hoàn toàn, mạng thế hệ kế tiếp NGN ứng dụng tới mạng 3G trong nhiều cách.
Vào năm 2000, 3GPP (3
rd
Generation Partnership Project) đã thiết lập các đặc
tính của WCDMA R4 (Wireless Code Division Multiple Access Release 4), đó
là lần đầu tiên đưa ra khái niệm chuyển mạch mềm vào trong hệ thống mạng lõi
di động. Sự thay đổi này ảnh hưởng tới kiến trúc mạng, các giao diện mạng, sự
phát triển của các dịch vụ trong hệ thống thông tin di động hướng sự phát triển
của 3G tới NGN. NGN và 3G đưa ra rất nhiều giao thức. 3G và NGN không chỉ
cung cấp các dịch vụ như thoại mà còn là các dịch vụ đa phương tiện thông qua
các giao diện dịch vụ mở.
1.4. Vai trò và vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông
1.4.1. Các thành phần của mạng viễn thông (Telecommunications network)
Là một tập hợp bao gồm các nút mạng và các đường truyền dẫn kết nối
giữa hai hay nhiều điểm xác định để thực hiện các cuộc trao đổi thông tin giữa
chúng. Mạng viễn thông cung cấp đa dạng các loại hình dịch vụ viễn thông cho
khách hàng, từ những dịch vụ truyền thống như điện thoại, Fax, truyền số liệu
cho đến các dịch vụ mới như Internet, VOD, thương mại điện tử, …
1.4.1.1. Thiết bị đầu cuối
Thiết bị đầu cuối là các trang thiết bị của người sử dụng để giao tiếp với
mạng cung cấp dịch vụ. Hiện nay có nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối của nhiều
hãng khác nhau tùy thuộc vào từng dịch vụ (ví dụ như máy điện thoại, máy fax,
…). Thiết bị đầu cuối thực hiện chức năng chuyển đổi thông tin cần trao đổi
thành các tín hiệu điện và ngược lại.
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
10
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6

Hình 1.2. Các thành phần của mạng viễn thông

việc vận hành cũng như bảo dưỡng trở nên dễ dàng hơn.
Mặc dù các hệ thống chuyển mạch hiện đại có phức tạp nhưng nó vẫn thực
hiện đầy đủ các chức năng cơ bản của một hệ thống chuyển mạch. Hệ thống
chuyển mạch trong mạng viễn thông đã trở thành một thành phần phức tạp nhất,
tập trung cao nhất hàm lượng công nghệ hiện đại, hàm lượng chất xám và hàm
lượng các chức năng xử lý thông tin.
1.4.3. Vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông
1.4.3.1. Vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng PSTN
Hình 1.3. Vị trí của tổng đài trong mạng PSTN
GW : Gateway – Tổng đài quốc tế
TE : Transit Exchange – Tổng đài chuyển tiếp quốc gia
HLE : Host Local Exchange – Tổng đài nội hạt
REL : Remote Local Exchange – Tổng đài xa (Tổng đài vệ tinh
Sub : Subcriber – Thuê bao
Mạng PSTN là mạng viễn thông công cộng được chuẩn hóa do ITU, công
nghệ nền tảng là công nghệ chuyển mạch kênh. Hệ thống chuyển mạch được đặt
tại các node mạng và được gọi là tổng đài. Tùy theo vị trí, chức năng của tổng
đài mà trong mạng phân chia thành các loại:
− Tổng đài cổng quốc tế
− Tổng đài chuyển tiếp vùng Toll
− Tổng đài chuyển tiếp nội hạt Tandem
− Tổng đài nội hạt Local
1.4.3.2. Vị trí của các hệ thống chuyển mạch trong mạng GSM
Chức năng chuyển mạch chính trong mạng thông tin di động toàn cầu GSM
được thực hiện bởi hệ thống con chuyển mạch (SS). Nó bao gồm một số các
khối chức năng:
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
12
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
Tổng đài chuyển mạch trung tâm MSC: Thực hiện các công việc liên quan

truyền tải theo kỹ thuật chuyển mạch gói, xu hướng sắp tới đang tiến lên sử
dụng mạng IP với kỹ thuật QoS như MPLS.
Mạng băng thông rộng cung cấp đa dịch vụ: mạng truyền dẫn quang với
công nghệ WDM (Wavelength Division Multiplexing) hay DWDM (Dense
Wavelength Division Multiplexing).
2.4. Cấu trúc NGN
Hình 1.6. Cấu trúc lớp mạng của NGN
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
14
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
Cấu trúc NGN bao gồm 5 lớp chức năng:
− Lớp truy nhập dịch vụ (service access layer).
− Lớp truyền tải dịch vụ (service transport/core layer).
− Lớp điều khiển (control layer).
− Lớp ứng dụng/dịch vụ (application/service layer).
− Lớp quản lý (management layer).
Lớp truy nhập dịch vụ: Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các kết nối
với các thiết bị đầu cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc
cáp quang, hoặc thông qua môi trường vô tuyến (thông tin di động, vệ tinh, truy
nhập vô tuyến cố định …).
Lớp truyền tải dịch vụ: Bao gồm các nút chuyển mạch (AMT+IP) và các hệ
thống truyền dẫn (SDH, WDM) thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến
cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều
khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển.
Lớp điều khiển: Bao gồm các hệ thống điều khiển nối cuộc gọi giữa các
thuê bao qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch (AMT+IP) của lớp truyền
tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập. Lớp điều khiển có chức năng kết
nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng/dịch vụ. Các chức năng như quản lý,
chăm sóc khách hàng, tính cước cũng được tích hợp trong lớp điều khiển.
Lớp ứng dụng/dịch vụ: Cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ

Softswitch điều khiển cuộc gọi thông qua các báo hiệu, có hai loại chính:
− Ngang hàng (peer-to-peer): Giao thức giữa Softswitch và Softswitch, giao
thức sử dụng là BICC hay SIP.
− Điều khiển truyền thông: giao tiếp giữa Softswitch và Gateway, giao thức
sử dụng là MGCP hay Megaco/H.248.
Cổng truyền thông: Nhiệm vụ của cổng truyền thông (MG-Media Gateway)
là chuyển đổi việc truyền thông từ một định dạng truyền dẫn này sang một định
dạng khác, thông thường là từ dạng mạch (circuit) sang dạng gói (packet), hoặc
từ dạng mạch analog/ISDN sang dạng gói. Việc chuyển đổi này được điều khiển
bằng Softswitch. MG thực hiện việc mã hóa, giải mã và nén dữ liệu. MG cung
cấp phương tiện truyền thông để truyền tải thoại, dữ liệu, fax và hình ảnh giữa
mạng truyền thống PSTN và mạng IP.
Cổng truy nhập: Cổng truy nhập (AG – Access Gateway) là một dạng của
MG. Nó có khả năng giao tiếp với máy PC, thuê bao của mạng PSTN, xDSL và
giao tiếp với mạng gói IP qua giao tiếp STM. Trong NGN, cổng truy nhập được
điều khiển từ Softswitch qua giao thức MGCP hay Megaco/H.248. Lúc này, lưu
lượng thoại từ thuê bao sẽ được đóng gói và kết nối vào mạng trục IP.
Cổng báo hiệu: Cổng báo hiệu (Signalling – Gateway – SG) đóng vai trò
như cổng giao tiếp giữa mạng báo hiệu số 7 (SS7 – Signalling System 7, giao
thức được dùng trong PSTN) và các điểm được quản lý bởi thiết bị Softswitch
trong mạng IP. Lưu ý rằng SG chỉ điều khiển SS7, còn MG điều khiển các mạch
thoại thiết lập bởi cơ chế SS7.
Mạng trục IP: Mạng trục được thể hiện là mạng IP kết hợp công nghệ
ATM hoặc MPLS. Vấn đề sử dụng ATM hay MPLS còn đang tách thành hai xu
hướng. Các dịch vụ và ứng dụng trên NGN được quản lý và cung cấp bởi các
máy chủ dịch vụ (server). Các máy chủ này hoạt động trong mạng thông minh
(IN – Intelligent Network) và giao tiếp với mạng PSTN thông qua SS7.
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
17
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6

Cấu trúc phân lớp của hệ thống VoIP phổ biến hiện nay được mô tả giống như cấu
trúc phân lớp của mô hình TCP/IP và được biểu diễn như sau:
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
19
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6Hình 2.3 cấu trúc phân lớp của hệ thống VoIP
2.2 Đặc điểm của điện thoại IP và mạng VoIP:
• Giảm chi phí cuộc gọi:
Ưu điểm nổi bật của điện thoại IP so với dịch vụ điện thoại hiện tại
là khả năng cung cấp những cuộc gọi đường dài giá rẻ với chất lượng chấp
nhận được.
• Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu: Trong điện thoại IP, tín
hiệu thoại, số liệu và ngay cả báo hiệu đều có thể đi trên cùng một mạng IP.
• Khả năng mở rộng: Nếu như các hệ tổng đài thường là những hệ thống kín, thì
rất khó để thêm vào đó những tính năng thì các thiết bị trong mạng Internet
thường có khả năng thêm vào những tính năng mới. Chính tính mềm dẻo đó
mang lại cho dịch vụ điện thoại IP khả năng mở rộng dễ dàng hơn so với điện
thoại truyền thống.
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
H.323
RTP, RTCP, RSVP
TCP, UDP
IPv4, IPv6
Network, Access
20
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
• Không cần thông tin điều khiển để thiết lập kênh truyền vật lý: Gói thông tin
trong mạng IP truyền đến đích mà không cần một sự thiết lập kênh nào. Gói

mạng điện thoại công cộng PSTN. Internet Telephone còn có khả năng truyền và
nhận tín hiệu âm thanh trực tiếp từ các mạng số liệu.
+ Gateway IP – PSTN: Để có thể sử dụng mạng VoIP với mạng điện thoại công
cộng PSTN thì gateway IP – PSTN là một cổng kết nối cho phép trao đổi các thông
tin trên hai mạng. Gateway có thể trực tiếp hai mạng nói trên hoặc có thể sử dụng kết
hợp với các PBX. Gateway IP – PSTN có hai giao diện chính đó là: giao diện với
mạng PSTN và giao diện với mạng Internet.
+ Các ứng dụng mở rộng: Trên cơ sở gateway IP – PSTN, chúng ta có thể phát
triển thiết kế gateway IP – mobile để có thể trực tiếp trao đổi thông tin giữa mạng di
động với mạng Internet. Ngoài ra có thể phát triển các ứng dụng VoIP như truyền
hình hội thảo hay điện thoại có hình.
2.3 Các hình thức truyền thoại qua IP
2.3.1 Mô hình PC to PC
Trong mô hình này, mỗi máy tính cần được trang bị một sound card, một
microphone, một speraker và được kết nối trực tiếp với mạng Internet thông qua modem
hoặc card mạng. Mỗi máy tính được cung cấp một địa chỉ IP và hai máy tính, vậy là đã
có thể trao đổi tín hiệu thoại với nhau thông qua mạng Internet.
2.3.2 Mô hình PC to phone
Mô hình PC to phone là một mô hình được cái tiến hơn so với mô hình PC to PC.
Mô hình này cho phép người sử dụng máy tính có thể thực hiện cuộc gọi đến mạng
PSTN thông thường và ngược lại.
2.3.3Mô hình phone to phone
Đây là mô hình mở rộng của mô hình PC to phone, sử dụng Internet làm phương
tiện liên lạc giữa các mạng PSTN.
2.4 Cơ chế làm việc của VoIP:
Khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện từ, đó là
những tín hiệu analog. Tín hiệu analog được chuyển sang tín hiệu số dùng thuật toán đặc
biệt để chuyển đổi.
2.4.1 Số hóa tín hiệu Analog:
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B

23
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6
tùy chọn để nén hay tiết kiệm băng thông. Với tùy chọn này thì một kênh có thể mang
nhiều cuộc gọi đồng thời.
2.4.5 Nén giọng nói(Voice Compression):
Mặc dù kĩ thuật mã hóa PCM 64 Kps hiện hành là phương pháp được chuẩn hóa,
nhưng có vài phương pháp mã hóa khác được sử dụng trong những ứng dụng đặc biệt.
Các phương pháp này thực hiện mã hóa tiếng nói với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của PCM,
nhờ đó tận dụng được khả năng của hệ thống truyền dẫn số. Chắc hẳn, các mã hóa tốc độ
thấp này sẽ bị hạn chế về chất lượng, đặt biệt là nhiễu và méo tần số.
2.4.6 Packetizing voice:
Mỗi khi giọng nói đã được số hoá và được nén lại, nó phải được chia thành
những phần nhỏ, để đặt vào gói IP, VoIP thì không hiệu quả cho những gói tin nhỏ,
trong khi những gói tin lớn thì tạo ra nhiều độ trễ, do ảnh hưởng của vài loại header
mà kích thước của dữ liệu thoại (voice data ) cũng sẽ ảnh hưởng. Số lượng dữ liệu
thoại bên trong gói tin cần cân bằng giữa sự hiệu quả trong sử dụng băng thông và
chất lượng của cuộc thoại.
2.5 Các vấn đề chất lượng của VoIP:
Đòi hỏi cơ bản nhất của hệ thống VoIP là phải có chất lượng thoại tương đương
với chất lượng thoại trong mạng PSTN. Có 3 tham số chính quyết định chất lượng
thoại đó là : trễ, trượt và mất gói.

Chất lượng như nói chuyện trực tiếp
Chất lượng điện thoại
Có thể hiểu được ý nhưng chất lượng chưa tốt lắm
Không hiểu hết từ nhưng hiểu ý của người nói
Không hiểu được từ và ý của người nói
SVTH: Nguyễn Kim Hải VT2B
24
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6