BỘ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------
THUYẾT MINH ĐỀ TÀI:
XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG
PHÁP ĐO THIẾT BỊ CỔNG ĐIỆN THOẠI IP DÙNG
CHO MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG
MÃ SỐ: 78-06-KHKT-TC
Chủ trì: Phạm Hồng Ký
Cộng tác viên: Vương Thế Bình
Lê Xuân Dũng
Đỗ Đức Thành
Nguyễn Thị Oanh
Đặng Quang Dũng
HÀ NỘI 2006
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................................III
BẢNG 2-1: CÁC THIẾT BỊ ĐANG SỬ DỤNG TRONG MẠNG 171 CỦA VNPT. 10
.....................................................................................................................III
BẢNG 3-2: CÁC THIẾT BỊ CỔNG THOẠI TƯƠNG TỰ CỦA CISCO. 26.............III
BẢNG 3-3: CÁC THIẾT BỊ CỔNG THOẠI TƯƠNG TỰ CỦA CISCO. 26.............III
BẢNG 5-4: CÁC TIÊU CHUẨN MÃ HOÁ THOẠI 34................................................III
DANH MỤC CÁC HÌNH.................................................................................................III
HÌNH 2-1: CẤU TRÚC MẠNG VOIP 178 CỦA VIỄN THÔNG QUÂN ĐỘI 7.......III
HÌNH 2-2: SƠ ĐỒ MẠNG VOIP CỦA VNPT 9...........................................................III
HÌNH 3-3: VỊ TRÍ VOIP GATEWAY TRONG MẠNG CÔNG TY [13]. 14.............III
HÌNH 3-4: VỊ TRÍ VOIP GATEWAY TRONG MẠNG CÔNG CỘNG [13]. 15......III
HÌNH 3-5: CẤU TRÚC THIẾT KẾ PHẦN CỨNG THIẾT BỊ CỔNG THOẠI DUNG
LƯỢNG LỚN. 19......................................................................................IV
HÌNH 3-6: CẤU TRÚC PHẦN MỀM THIẾT BỊ CỔNG THOẠI DUNG LƯỢNG
LỚN 21.......................................................................................................IV
HÌNH 3-7: THIẾT BỊ NORSTAR VOIP GATEWAY 27.............................................IV
3.5.2 Cấu trúc phần mềm............................................................................................21
Triệt tiếng vọng...............................................................................................22
Nén tín hiệu thoại............................................................................................23
Xử lý gói..........................................................................................................24
Xử lý tone........................................................................................................24
Hỗ trợ fax và modem.......................................................................................25
Quá trình đóng gói...........................................................................................25
Báo hiệu...........................................................................................................26
Quản lý mạng..................................................................................................26
3.6 Một số thiết bị cổng thoại trên thế giới...................................................................26
3.6.1 Cisco...................................................................................................................26
3.6.2 Norstar VoIP Gateway- Hãng sản xuất Nortel..................................................27
3.6.2.1 Giới thiệu..............................................................................................27
3.6.2.2 Đặc tính kỹ thuật..................................................................................28
3.6.3 Omni Access 512- Hãng sản xuất ALCATEL.....................................................28
3.6.3.1 Giới thiệu..............................................................................................28
3.6.3.2 Đặc tính kỹ thuật..................................................................................29
3.6.4 VOI-2100- Hãng sản xuất LEVEL ONE ...........................................................29
3.6.4.1 Giới thiệu..............................................................................................29
3.6.4.2 Các chức năng chính.............................................................................30
3.6.4.3 Đặc tính kỹ thuật..................................................................................30
CHƯƠNG 4. TÌNH HÌNH TIÊU CHUẨN HÓA TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC ĐỐI
VỚI THIẾT BỊ VOIP GATEWAY .........................................................31
4.1 Tình hình tiêu chuẩn hóa trong nước.....................................................................31
4.2 Tình hình tiêu chuẩn hóa ngoài nước.....................................................................31
4.2.1 ITU-T..................................................................................................................31
4.2.2 ETSI....................................................................................................................31
ii
4.2.3 TIA......................................................................................................................32
4.2.4 IETF...................................................................................................................32
HÌNH 3-4: VỊ TRÍ VOIP GATEWAY TRONG MẠNG CÔNG CỘNG [13]..............16
iii
HÌNH 3-5: CẤU TRÚC THIẾT KẾ PHẦN CỨNG THIẾT BỊ CỔNG THOẠI DUNG
LƯỢNG LỚN.............................................................................................20
HÌNH 3-6: CẤU TRÚC PHẦN MỀM THIẾT BỊ CỔNG THOẠI DUNG LƯỢNG
LỚN.............................................................................................................22
HÌNH 3-7: THIẾT BỊ NORSTAR VOIP GATEWAY...................................................28
HÌNH 3-8: VỊ TRÍ CỦA OMNI ACCESS 512 TRONG CẤU HÌNH MẠNG..............29
HÌNH 3-9: THIẾT BỊ LEVELONE VOI-2100................................................................30
iv
CHƯƠNG 1. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, KẾT QUẢ ĐỀ TÀI
1.1 Đặt vấn đề
Công nghệ VoIP bắt đầu xuất hiện từ những năm 90. Cho đến nay, lượng các
thiết bị cổng thoại được sản xuất và sử dụng trên thế giới là khá lớn. Các nhà sản
xuất thiết bị cổng thoại đưa ra tiêu chuẩn thiết bị của mình dựa trên các tiêu chuẩn
của các tổ chức tiêu chuẩn hóa như IEC, ETSI, ITU-T, IEEE.. Căn cứ vào các tiêu
chuẩn đó, các nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông trên thế giới kiểm soát chất lượng
thiết bị và dịch vụ liên quan tới VoIP [11, 12, 13].
Hiện nay, các thiết bị cổng thoại đã được sử dụng trong mạng Viễn thông
Việt nam. Hầu hết các thiết bị cổng thoại này đều được nhập từ nước ngoài. Điều
khó khăn là Bộ BCVT chưa ban hành tiêu chuẩn chính thức nào đối với các thiết bị
loại này. Điều đó dẫn tới khó khăn trong công tác quản lý xuất nhập khẩu thiết bị
cũng như giám sát chất lượng dịch vụ thoại VoIP.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế, đề tài “Xây dựng bộ tiêu chuẩn kỹ thuật và
phương pháp đo đánh giá chất lượng thiết bị cổng điện thoại IP dùng cho mạng điện
thoại công cộng” mã số 78-06-KHKT-TC được đề xuất nhằm đưa ra được bộ tiêu
chuẩn áp dụng cho công tác quản lý chất lượng thiết bị cũng như dịch vụ liên quan
đến VoIP.
1.2 Mục tiêu đề tài
Mục tiêu cần đạt được của đề tài là xây dựng bộ chỉ tiêu kỹ thuật và phương
đưa ra các sản phẩm thương mại.
Tháng 3/1996, VocalTec kết hợp với Dialogic đã đưa ra sản phẩm cổng kết
nối PSTN và Internet đầu tiên trên thế giới. Hiệp hội các nhà sản xuất thoại qua máy
tính ECTF đã ra đời nhằm đưa ra các tiêu chuẩn thoại qua Internet. Hiệp hội bao
gồm 36 các công ty máy tính & viễn thông hàng đầu trên thế giới như AT&T, IBM,
Sun Microsystems, Digital, Ericsson v.v...
Hỗ trợ giao tiếp thoại sử dụng giao thức Internet (IP), hay VoIP, trở nên rất
hấp dẫn vì nó cung cấp một giá cước thấp, đồng hạng. Thực tế, giá cước cuộc gọi
trên IP đang trở thành một trong những yếu tố bản lề dẫn tới sự hợp nhất của công
nghệ truyền thông thoại, video và dữ liệu. Sự khả thi trong việc truyền thoại và các
tín hiệu cuộc gọi trên mạng Internet đã được chứng thực nhưng việc mang lại các
sản phẩm chất lượng cao, thiết lập các dịch vụ công cộng, cũng như thuyết phục
người sử dụng dùng chúng thì mới chỉ bắt đầu.
2.2 Tình hình phát triển VoIP tại Việt Nam
2.2.1 Dịch vụ 178 của Viettel - Công ty điện tử viễn thông quân đội
Mặc dù là doanh nghiệp đầu tiên cung cấp dịch vụ điện thoại đường dài
trong nước và quốc tế sử dụng công nghệ VoIP qua mã số 178 nhưng chỉ hơn một
năm sau, Viettel không còn là nhà cung cấp duy nhất dịch vụ này. Khách hàng đã
biết đến những nhà cung cấp khác qua dịch vụ gọi 171 hoặc 177.
Với điểm yếu là vùng phủ sóng của dịch vụ 178 chưa được rộng, Viettel
nhận thức rõ chỉ có cách thu hút khách hàng bằng chính chất lượng dịch vụ. Nếu
như những ngày đầu mới triển khai dịch vụ, chất lượng dịch vụ 178 chưa hoàn toàn
được bảo đảm, tình trạng thực hiện không thành công cuộc gọi do nghẽn mạng xảy
ra nhiều thì nay khách hàng có thể yên tâm về chất lượng dịch vụ.
Viettel tiến hành mở thêm các luồng, kênh mới, áp dụng công nghệ hiện đại
trong việc quản lý mạng lưới, cung cấp dịch vụ nhằm hạn chế thấp nhất hiện tượng
nghẽn mạng. Hiện nay dung lượng mạng 178 đã đạt 30 triệu phút/tháng cho phép
thuê bao của 22 tỉnh, thành trong cả nước gọi đến hơn 200 nước trên thế giới.
7
Trong cấu trúc mạng VoIP 178 , Viettel sử dụng gateway của hãng Clarent
thành phố (cung cấp dịch vụ liên tỉnh) và kết nối với tổng đài TOLL của VTN khu
vực 1, 2, 3 (chuyển lưu lượng quốc tế chiều về cho các tỉnh trong khu vực). Báo
hiệu sử dụng trong 178 là báo hiệu C7, báo hiệu sử dụng trong 177 là báo hiệu R2.
Các đường InterGateway được kết nối với dung lượng 1xE1.
2.2.3 Dịch vụ gọi 171 của VNPT
Từ ngày 22/9/2003, dịch vụ VoIP của VNPT đã được mở tại tất cả các tỉnh,
thành trên toàn quốc.
Sự kiện VNPT hoàn thành mở dịch vụ Gọi 171 trong nước đến 61/61 tỉnh,
thành trên toàn quốc thực sự là một trong những nỗ lực đáng ghi nhận trong việc
phổ cập loại hình dịch vụ điện thoại giá rẻ đáp ứng nhu cầu của mọi đối tượng nhân
dân.
Quá trình xây dựng mạng lưới
Từ ngày 22/9/2003, dịch vụ “Gọi 171” trong nước đã được VNPT triển khai
trên 61 Bưu điện tỉnh, thành trên toàn quốc. Như vậy, chỉ sau hơn hai năm được
chính thức triển khai (bắt đầu cung cấp dịch vụ từ ngày 1/7/2001), dịch vụ “Gọi
171” đã vươn tới mọi nơi. Song song với loại hình dịch vụ điện thoại truyền thống,
giờ đây, tất cả các khách hàng trên toàn quốc đều có thể tiết kiệm túi tiền của mình
một cách đáng kể. Dưới đây là mô hình mạng cung cấp dịch vụ 171.
9
iMac iMaciMac iMac
02E1
03E1
iMac iMaciMac iMac
2
E
1
2
E
1
HUEPSTN
GLIPSTN
01E1
01E1
01E1
NVS Billing SBR/SPE LDAP
NVS Billing SBR/SPE LDAP
THAPSTN
NANPSTN
QNHPSTN
HPGPSTN
HIYPSTN
LCUPSTN
HDGPSTN
HNIPSTN
LSNPSTN
HCMPSTN
TNHPSTN
TCGPSTN
LANPSTN
BDGPSTN
01E1
01E1
01E1
01E1
01E1
01E1
01E1
01E1
01E1
doanh nghiệp đang triển khai dịch vụ điện thoại VoIP. Bảng 2-1 là danh sách các
thiết bị đang sử dụng trong mạng 171 của VNPT.
10
Bảng 2-1: Các thiết bị đang sử dụng trong mạng 171 của VNPT.
STT
Ký hiÖu S¶n
PhÈm
Chøc n¨ng Sè lîng Ghi chó
Hµ néi
1 MGC-SC2200/Redundant Media Gateway Controller 1
VDC/VNPT
2 SLT Signaling Link Terminal 2 VDC/VNPT
3 Cisco 3640 Gatekeeper Backbone Router 1 VDC/VNPT
4 Cisco Catalyst 2948G-L3 Multi-layer Switch 1 MCI WorldCom
5 IMUX Inverse Multiplexer 1 VDC/VNPT
6 Cisco Catalyst 3524 Multi-layer Switch 1 VDC/VNPT
7 Cisco AS5400/14.4E1 VoIP Gateway 1 VDC/VNPT
8 Cisco 7206 VXR Backbone Router 1 VDC/VNPT
9 Fujitsu PC Server NMS 1 VDC/VNPT
10 Sun E420 RADIUS Server 1 VDC/VNPT
11 IBM XSeries 240 LDAP Server 1 VDC/VNPT
12 IBM XSeries NF8500R Real Time Billing Server 1 VDC/VNPT
TPHCM
1 MGC-SC2200/Redundant Media Gateway Controller 1
VDC/VNPT
2 SLT Signaling Link Terminal 2 VDC/VNPT
3 Cisco 3640 Gatekeeper Backbone Router 1 VDC/VNPT
4 Cisco Catalyst 2948G-L3 Multi-layer Switch 1 MCI WorldCom
5 IMUX Inverse Multiplexer 1 VDC/VNPT
6 Cisco Catalyst 3524 Multi-layer Switch 1 VDC/VNPT
VTI
đồng nai
1 Cisco AS5400/8E1 VoIP Gateway 1
VDC/VNPT
cần thơ
1 Cisco AS5300/4E1 VoIP Gateway 1
CISCO
2 Cisco AS5300/4E1 VoIP Gateway 1
VDC/VNPT
tiền giang
1 Cisco AS5300/4E1 VoIP Gateway 1
VDC/VNPT
Chỳng ta cú th thy rng VNPT ch yu s dng cỏc VoIP Gateway ca Cisco loi
Cisco AS5300 v AS5400.
Cỏc dch v s m rng trong tng lai ca VNPT
Song song vi n lc m rng a bn phc v, nhiu dch v gia tng tin
ớch ca VoIP ó c VNPT trin khai phc v khỏch hng. Cựng vi vic hon
thnh 61/61 tnh, thnh trong c nc u cú dch v Gi 171, VNPT ó cung cp
thờm dch v gi ng di giỏ r cho cỏc thuờ bao di ng v dch v Gi 1717
(dch v in thoi VoIP tr tin trc) vo ngy 7/7/2003, ó thu hỳt c nhiu s
quan tõm v s dng ca khỏch hng. Phm vi s dng ca dch v cng ngy c
m rng hn. Dch v Gi 171 v Gi 1717 ó khụng ch c m ti cỏc thuờ
bao tr trc, tr sau m cũn c m ti cỏc trm in thoi cụng cng (mỏy
PayPhone). Khỏch hng cú th gi 171 hoc 1717 t mỏy PayPhone n cỏc thuờ
bao in thoi c nh, thuờ bao di ng, thuờ bao di ng ni vựng, vụ tuyn ni
th, 108 (1080). Tuy nhiờn, hin ti, VNPT vn cha ỏp ng c nhng khỏch
hng cú nhu cu s dng dch v Gi 171 t cỏc mỏy PayPhone n cỏc bn khai
thỏc viờn, cỏc dch v gia tng giỏ tr ca mng PSTN, mng nhn tin v m dch v
Gi 171 trong nc cho cỏc thuờ bao ca mng dựng riờng nh mng ca B
Quc phũng, B Cụng an, B Ngoi giao V ú cng l nhng vic m VNPT s
cục Bưu điện cho phép công ty Vietel cung cấp thử nghiệm dịch vụ điện thoại VoIP
là bước đi thứ hai của quá trình mở cửa thị trường viễn thông Việt Nam. Kể từ khi
IP chính thức được cung cấp trên thị trường đến nay (sau khoảng 2 năm) bởi 3 nhà
khai thác Vietel, VNPT và SPT, đối với điện thoại đường dài IP trong nước: lưu
lượng tăng liên tục và đạt 7,5 triệu phút/tháng, lưu lượng điện thoại IP trên tổng lưu
lượng điện thoại đường dài tại những tỉnh có mở dịch vụ IP (có POP) là khá lớn,
13
chiếm thị phần 48% (nếu tính trên tổng lưu lượng điện thoại đường dài trong cả
nước thì mới đạt 6%).
Như vậy là tại những tỉnh có POP thì thị phần của các dịch vụ điện thoại
đường dài như sau: điện thoại đường dài truyền thống (IDD) chiếm 52%, điện thoại
IP 178 của Vietel chiếm 25%, 171 của VNPT chiếm 21% và 177 của SPT chiếm
2%, trong đó dịch vụ điện thoại IP của Vietel là phát triển mạnh nhất. Về điện thoại
IP quốc tế: tổng lưu lượng chiều đi quốc tế của cả điện thoại IP và điện thoại truyền
thống (IDD) trong 6 tháng đầu năm đạt khoảng 30 triệu phút, tăng 20% so với cùng
kỳ năm ngoái (tốc độ tăng trung bình hàng năm là khoảng 13-14%). Một phần
nguyên nhân của việc tăng khá mạnh này là do giá cước của điện thoại IP quốc tế
giảm khoảng 60% so với điện thoại IDD. Và hiện nay lưu lượng điện thoại IP quốc
tế chiều đi trong 6 tháng đầu năm đạt khoảng 6,9 triệu phút, chiếm khoảng gần 24%
tổng lưu lượng điện thoại quốc tế chiều đi, trong đó 171 quốc tế của VNPT chiếm
thị phần lớn nhất, khoảng 15%, tiếp đến là 178 quốc tế của Vietel chiếm 8% và 177
quốc tế của SPT chiếm 1%. Đối với điện thoại quốc tế chiều về: tổng lưu lượng
chiều về 6 tháng đầu năm đạt 293 triệu phút, tăng 14% so với cùng kỳ năm ngoái,
trong đó lưu lượng IP quốc tế chiều về trong 6 tháng đầu năm đạt 149 triệu phút,
chiếm 52% tổng lưu lượng điện thoại quốc tế chiều về (171 chiếm 14%, 177 chiếm
19%, 178 chiếm 19%).
Thông qua các con số thống kê trên đây, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy
sự chiếm ưu thế rất lớn của VNPT trong công cuộc cạnh tranh với các nhà cung
cấp khác khi cung cấp dịch vụ dựa trên công nghệ VoIP. Hiện tại, các VoIP
Gateway dung lượng lớn (dùng cho mạng PSTN) chiếm đa số nhằm đáp ứng nhu