Docstoc

Voip

Document Sample
Voip Powered By Docstoc
					Voice over IP


       Thực hiện: Nhóm 7

       Cao Đức Quân
       Nguyễn Thị Thanh Quyên
       Nguyễn Văn Tài
       Trần Minh Tâm
Nhóm 7   2
Thay thế bằng VoIP




                     Nhóm 7   3
                 Noäi dung

   - Kieán truùc
  - Caùc protocol
- Öu – nhöôïc ñieåm



        Nhóm 7           4
                    Internet Protocol (IP)
• IP là một cơ chế truyền, một connectionless
  protocol nằm ở lớp network trong mô hình OSI
• Gói IP
 Version     IHL Type of Service             Total length
           Identification              Flags      Fragment
                                                    Offset
  Time to live           Protocol        Header Checksum
                        Source Address
                     Destination Address
                     Options (+Padding)
                        Data (Variable)
                      Voice sang IP
           Voice
Analog
                      CODEC: Analog sang Digital
                      (PCM, ADPCM…)
                      Nén

                      Tạo Voice Datagram (phần dữ
                      liệu trong gói IP)

                      Gắn Header
                      (RTP, UDP, IP, etc)
Digital   Network



             Nhóm 7                          6
                      IP sang voice
          Network
Digital

                      Xử lý Header

                      Re-sequence and
                      Buffer Delay

                      Giải nén


                      CODEC: Digital sang Analog
Analog
          Voice
             Nhóm 7                         7
                  Kiến trúc tổng quát
• Các mô hình cơ bản: VoIP Forum (thuộc
  IMTC) đã phát triển 3 cấu hình kết nối kết
  hợp giữa mạng IP và PSTN:
  – PC to PC
  – PC to phone
  – Phone to phone




                     Nhóm 7                    8
         PC to phone




Nhóm 7             9
         PC to PC




Nhóm 7          10
   Phone to phone




Nhóm 7          11
                                                 PPP Access Server




   H.323 Terminal
 (Connected via PPP)
                                                                                                                     Các thành phần
                                                                         H.323 Terminal    H.323 Terminal
                                                                                                                     của mạng VoIP
                      PSTN




                          H.323 Terminal
  H.323 Terminal        (Connected via PPP)                     Router
(Connected via PPP)

                                                                           Collapsed Backbone hub




                                                                     VoIp H.323
       Gatekeeper                                                    Gatekeeper

                                    IP Network

                                                                                          Telephone
                                                 T1/E1. T3/E3
                                                     OC3
                                                  ISDN, ect
                                                                          Analog Line
     DSN Server
                                                          PSTN
                                                                                                          Excutive
                                                                                 ISDN           1 2 3
                                                                                                4 5 6
                                                                                                7 8 9
                                                                                                           Phone
                                                                                                *   8 #




                                                                          Wireless

                                                                                                     Wireless
                                                                                                                                 12
                                                                                                     Phone
            Chất lượng dịch vụ (QoS)
• Thời gian trễ tối đa để duy trì chất lượng tiếng nói còn
  tốt là 150 ms.
• Các phương pháp làm tăng QoS của VoIP:
   – Tăng băng thông.
   – cRTP: protocol truyền thời gian thực nén  giảm
      header từ 40 byte còn 2-4 byte, một cuộc gọi IP chỉ
      còn cần đường truyền 11.2 kpbs thay vì 24 kbps.
   – Tạo hàng đợi.
   – Ưu tiên cho IP RTP.
   – Phân mảnh.
                            Nhóm 7                           13
                                        Signaling Process



                                                PSTN
IP Telephone
                                                                Analog
                               VoIp PSTN                       Telephone
                                Gateway




                                           Inter-exchange    Subscriber Loop
               VoIP Network Signaling
                                           Signaling (SS7)      Signaling

                                                                           14
                            ITU-T H series
• H.320 : ISDN
• H.321: B-ISDN (ATM)
• H.322: LAN (provide a guaranteed QoS)
• H.323: LAN (not provide a guaranteed
  QoS)
• H.324: low bit rate connection (PSTN and
  wireless applications)

                   Nhóm 7                    15
                                  Multipoint
                                 Control Unit
                                                      H.323 Invironment
 H.323
                      H.323
Terminal
                    Gatekeeper

                                                 H.323
                                                Terminal

 H.323
Terminal




                                 H.323 Gateway to
 H.323       H.323               H.320 and H.324
Terminal   Gatekeeper                Network




 H.323             ISDN                          PSTN
Terminal




                                                                     16
 H.323                             H.323             H.323
Terminal                          Terminal          Terminal
                    Caùc ñònh nghóa
• Multipoint Processor (MP): cung cấp khả
  năng xử lý tập trung các dòng dữ liệu,
  audio, video trong hội thoại đa điểm.
• MC: điều khiển tài nguyên, được gắn
  trong terminal, gateway, gatekeeper hay
  MCU.
• Multipoint Control Unit (MCU): gồm 1 MC
  (bắt buộc) và nhiều MP (tuỳ chọn).
                   Nhóm 7                   17
H.323 Components




 Nhóm 7        18
                          H.323 Protocols
 Call Control   Data   Audio    Video     A/V Control


H.225                  G.7xx H.26x
      H.245 T.120                       RTCP RAS
Q.931
                              RTP

         TCP                        UDP
                         IP

                       Nhóm 7                           19
                                    Gateway
• Cung cấp liên lạc 2 chiều, thời gian thực giữa
  các H.323 terminals trên LAN và các terminal
  khác trên WAN, hay H.323 gateway khác.
• Chuyển đổi định dạng truyền (PCM), các dòng
  điều khiển, âm thanh và dữ liệu từ các mạng
  khác nhau.
• Xử lý tín hiệu giữa 2 bên: khử tạp âm trên
  đường truyền, mã hóa/giải mã tín hiệu analog,
  đưa thông tin chuyển đổi vào dạng IP và truyền.

                      Nhóm 7                    20
                                       Gatekeeper
•   Kiểm soát mọi hoạt động trong một miền:
    – Dịch địa chỉ:
       E.164 telephone number  IP-based network address
    – Cho phép truy nhập vào mạng dựa trên cuộc gọi, băng
      thông hiện hữu và các tiêu chuẩn khác.
    – Điều khiển băng thông.
    – Quản lý miền: Cung cấp các dịch vụ trên cho terminal,
      gateway và MCU đã đăng ký.
    – Ngoài ra còn có các chức năng tùy chọn khác…


                            Nhóm 7                         21
                               H.225 RAS
•   -   Tìm gatekeeper
•   -   Ñaêng kyù
•   -   Ñònh vò ñieåm cuoái
•   -   Caùc ñieàu khieån khaùc




                      Nhóm 7           22
                                  H.245
-   Trao ñoåi thoâng tin khaû naêng
-   Baùo hieäu keânh logic
-   Ñieàu khieån luoàng
-   Quyeát ñònh chuû tôù
-   Caùc chæ thò khaùc



                    Nhóm 7            23
                                Call Signaling
Direct
                          Gatekeeper Cloud


                      2                  4
             1                                     5
                  ACF/ARJ                    ARQ
            ARQ                                    ACF/ARJ



                                 3
                                Setup
         Endpoint 1                            Endpoint 2
                               Connect
                                 6

            Call Signaling Channel Messages
            RAS Channel Messages                             24
                                     Call Signaling
Gatekeeper – Routed

                           Gatekeeper Cloud

                                                            7
               2             8                5
       1               3                                6       Connect
             ACF/ARJ                  4           ARQ
       ARQ                 Connect                      ACF/ARJ
                   Setup                  Setup




           Endpoint 1                             Endpoint 2


             Call Signaling Channel Messages                              25
             RAS Channel Messages
      H.323 Both Endpoints Registered, Same
   Gatekeeper - Gatekeeper Routed Call Signaling



Endpoint 1                Gatekeeper 1                     Endpoint 2
             1
                 ARQ

             2 ACF

                     Setup                   4
                 3
                                             Setup
       5                           5
            Call Proceeding            Call Proceeding

                                             6 ARQ

                                       7
                                             ACF/ARJ

                                         8 Alerting                     Notes:
             8 Alerting                                                          RAS Messages
                                         9
                                                 Connect
                                                                                 Call Signaling Mssages
           10 Connect
              ARQ(1)

           AFC/ARJ(2)

                                         Setup(3)

                          Call processing (4)        ARQ(5)

                                                    AFC/ARJ(6)


                          Alerting (7)

                          Connect (8)



Ghi chú:
               RAS Messages
               Call signaling Messages 7
                                    Nhóm                         27
  Session Initiation Protocol
                        (SIP)
• - User agent (UA): goàm User Agent
  Client (UAC) vaø User Agent Server
  (UAS)
• - Network Server: coù caùc loaïi
    • Proxy
    • Redirect
    • Registar
    • Location


                  Nhóm 7               28
Nhóm 7   29
               Thoâng ñieäp SIP
•   INVITE
•   BYE
•   ACK
•   OPTIONS
•   REGISTER
•   CANCEL


               Nhóm 7         30
      Thoâng ñieäp phaûn hoài
1xx     Informational

2xx     ACK

3xx     Redirection

4xx     Client Error

5xx     Server Error

6xx     Global Failure




                       Nhóm 7   31
             Hoaït ñoäng cuûa SIP
•   SIP Addressing
•   Locating Server
•   SIP Transaction
•   SIP Invitation
•   Locating User
•   Changing Session


                       Nhóm 7   32
                                     SIP Servers

                                        Proxy

                                       Redirect

                                      Registrar

                                       Location


                          Signaling messages between User
                                  Agent and Servers
           UAC                                                         UAC


            UAS                                                        UAS



Ghi chú: (1) Server functions are not necessarily located in the same physical device
         UAC: User Agent Client
                                       Nhóm 7                                   33
         UAS: User Agent Server
                           Location server




                                             4. INVITE     5. Ring
               1. INVITE

               7. 200 OK                     6. 200 OK
               8. ACK                        9. ACK

                           Proxy Server
                              Nhóm 7                            34
                                                         User Agent 2
User Agent 1
User Agent              Registrar Server


             REGISTER



             200 OK




               Nhóm 7                      35
                              Location server




               1. INVITE

               4. 302 Moved
               5. ACK
User Agent 1
                              Redirect Server
                                                  7. Ring
               6. INVITE
               8. 200 OK
               9. ACK
                              Nhóm 7                           36
                                                User Agent 2
   Media Gateway Control Protocol
Ñieàu khieån caùc gateway:
- Trunking gateway
- Voice over ATM gateway
- Residential gateway
- Access gateway
- Business gateway
- Network access server
- Circuit hoaëc packet switch
                  Nhóm 7        37
                               MGCP
Gôûi yeâu caàu töø Call Agent ñeán caùc
  gateway.
Caùc yeâu caàu bao goàm:
  - Endpoint Configuration (EPCF)
  - Notification Request (RQNT)
  - Notify (NTFY)
  - Create Connection (CRCX)

                  Nhóm 7              38
                               MGCP
- Modify Connection (MDCX)
- Delete Connection (DLCX)
- Audit Endpoint (AUEP)
- Audit Connection (AUCX)
- Restart In Progress (RSIP)




                  Nhóm 7          39
  Moät soá Protocol hoã trôï
                        VoIP

Multicast IP, RTP , RTCP , RSVP , RTSP,
ENUM ,SDP ………..




                 Nhóm 7               40
                         Multicast IP

• Ñaây laø giao thöùc söû duïng cô
  cheá one-to-many packet transport
  nghóa laø :sender gôûi ñi döõ lieäu
  vaø cho pheùp nhieàu receiver trong
  nhoùm ñöôïc pheùp nhaän döõ lieäu
  ñoù
• Hình minh hoaï:

                Nhóm 7                  41
                           Multicast IP
• Moät soá öùng duïng maø giao thöùc
  hoã trôï nhö:
Audio and video conferencing , news
  broadcast , distance learning ……




                  Nhóm 7               42
         Multicast IP




Nhóm 7              43
                  Real-Time Protocol
• Chia laøm 2 phaàn:
  – Real-Time transport protocol(RTP)
  – Real-Time Control protocol(RTCP)
• RTP:coù nhieäm vuï mang caùc döõ
  lieäu coù tính chaát thôøi gian thöïc
  (real-time) .
• RTCP:coù nhieäm vuï giaùm saùt chaát
  löôïng dòch vuï vaø mang caùc thoâng
  tin veà caùc thaønh vieân ñang tham
  gia trong nhoùm
                     Nhóm 7             44
      Real-Time Transport Protocol
                            (RTP)
o Cung caáp nhöõng dòch vuï phaân phoái
  döõ lieäu
end-to-end maø ñoøi hoûi hoã trôï
  thôøigian thöïc
nhö interactive audio and video.
o Caùc dòch vuï ñöôïc giao thöùc cung
  caáp laø:
    Payload type identification
    Sequence number
    Timestampinng Nhóm 7              45
  Real-Time Transport Protocol(RTP)
             The RTP header format
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Bits

V=2 P X       CC      M            PT          Sequence Number




                                                                    (fixed)I
                                                                    Header
                                                                    RTP
                      Timestamp
             Synchronization Source (SSRC) identifier




                                                                  (Optional) Variable length)
                                                                  By Mixer (Optional and
                                                                  Inserted
                Contributing Source(CSRC) identifier
                              …………




                                                                             Header extension
      Defined by profile                        Length
                            Header extension
                                ………
                                     Nhóm 7                            46
Real-Time Transport Protocol(RTP)
           The RTP header format
• Version(V,2bits):cho bieát phieân baûn
  RTP naøo ñöôïc söû duïng
• Padding(p,1bit):caàn thieát cho moät
  soá giaûi thuaät maät maõ
• Extension(x,1):qui ñònh coù hay
  khoâng header môû roäng theo sau
• CSRC count(CC,4bits):chöùa soá danh
  ñònh (identifiers) cuûa CSRC

                   Nhóm 7                  47
Real-Time Transport Protocol(RTP)
           The RTP header format
• Marker(M,1bit):baùo hieäu caùc söï kieän
  quan troïng nhö caùc frame bieân (ñaàu
  /cuoái trong 1 goùi tin)
• Payload type(PT,7bits):nhaän daïng format
  cuûa döõ lieäu vaø quyeát ñònh caùch bieân
  dòch chuùng
• Sequence number(16 bits)
• Timestamp(32 bits):cho bieát caùch laáy
  maãu cuï theå trong byte ñaàu tieân ôû
  phaàn döõ lieäu
• SSRC(32 bits): cho bieát nguoàn ñeå ñoàng
  boä ñöôc laáy töø ñaâu.
                      Nhóm 7                48
            Real-Time Control Protocol
                              (RTCP)
• Giao thöùc hoaït ñoäng döïa treân vieäc
  truyeàn caùc thoâng tin ñieàu khieån ñònh
  kì ñeán caùc thaønh vieân trong nhoùm.
• Moät soá chöùc naêng cô baûn cuûa giao
  thöùc ñöôïc ñònh nghóa trong RFC 1889:
  –Giaùm saùt chaát löôïng vaø ñieàu khiaån taéc
   ngheõn
  –Xaùc ñònh nguoàn
  –Ñoàng boä moâi tröôøng
  –Ñieàu chænh thoâng tin ñieàu khieån
                      Nhóm 7                       49
                     RTCP Function
• Giaùm saùt chaát löôïng vaø ñieàu
  khieån taéc ngheõn:cung caáp thoâng
  tin veà chaát löôïng phaân phoái döõ
  lieäu cho öùng duïng.Qua ñoù beân
  phaùt/thu seõ ñieàu chænh caùch
  truyeàn cho phuø hôïp cuõng nhö xaùc
  ñònh taéc ngheõn laø cuïc boä,töøng
  phaàn töø ñoù tính ñöôïc hieäu suaát
  maïng.
• Xaùc ñònh nguoàn :cho bieát teân
                    , 7
  ngöôøi söû duïng Nhómñòa chæ e-mail, 50
                    RTCP Function
• Ñoàng boä moâi tröôøng:giuùp cho
  vieäc ñoàng boä giöõa aâm thanh vaø
  hình aûnh
• Ñieàu chænh thoâng tin ñieàu
  khieån:ñieàu chænh löôïng thoâng tin
  ñieàu khieån cho phuø hôïp khi soá
  löôïng ngöôøi tham döï taêng cao .Vì
  khi ñoù ñoøi hoûi löu löôïng ñieàu
  khieån raát lôùn chieám duïng nhieàu
  taøi nguyeân maïng. 7
                   Nhóm                  51
                    Ưu - Nhược điểm

Ưu điểm
 – Thông tin được nén dung lượng thấp giảm
   được lưu lượng mạng
 – Có cơ chế phát hiện khoảng lặng không có
   tiếng nói làm tăng hiệu suất so với mạng
   PSTN.
 …
  Tiết kiệm băng thông
                    Nhóm 7                    52
                  Ưu - Nhược điểm
Ưu điểm
- Truyeàn voice döôùi daïng soá neân
  choáng nhieãu toát.




                  Nhóm 7               53
                  Ưu - Nhược điểm

Ưu điểm
 Cơ sở hạ tầng có sẵn:


    Internet               PSTN




                  Nhóm 7          54
                       Ưu - Nhược điểm

Ưu điểm
 Dịch vụ đa dạng:
   Có thể áp dụng cho hầu hết các yêu cầu của giao
   tiếp thoại, từ cuộc đàm thoại đơn giản cho đến
   cuộc gọi hội nghị nhiều người phức tạp
   Fax over IP (FoIP)
   Click-2-Dial
   Video Conference, voice chat, voice mail…

                       Nhóm 7                        55
                     Ưu - Nhược điểm

Ưu điểm
 Cơ động
   Giao thức DHCP (Dynamic Host
   Configuration Protocol) cho phép thay đổi vị
   trí của điện thoại bất cứ nơi nào ta muốn mà
   vẫn không thay đổi số điện thoại
   Chỉ cần click chuột để thực hiện cuộc gọi
   …

                      Nhóm 7                      56
                    Ưu - Nhược điểm

Nhược điểm
 Khó đạt được thời gian thực
 Do:     - Kỹ thuật nén
         - Mạng số liệu được xây dựng không
           cho mục đích truyền thoại thời gian
           thực
 Tiếng vọng.

                     Nhóm 7                      57
                                   Lợi ích
• Giảm chi phí điện thoại đường dài (ghép
  kênh thống kê thay TDM,v.v…)
• Đơn giản hóa: Mạng voice và dữ liệu
  dùng chung tối thiểu hóa các thiết bị trong
  một cơ sở hạ tầng.
• Các ứng dụng đa dịch vụ và đa phương
  tiện


                    Nhóm 7                  58
                VoIP trong tương lai
• FoIP thay thế nhanh chóng dịch vụ Fax
  truyền thống
• Khi hệ thống đa phương tiện ngày càng
  được phát triển, khi Camera trở thành một
  thiết bị chuẩn của máy tính cá nhân
   Nhu cầu truyền voice, video qua mạng
  càng cao

                    Nhóm 7                59
             Taøi lieäu tham khaûo
• Voice over IP: protocols and standards – Rakest
  Arora
• H.323 – Web proforum tutorials
  http://www.iec.org
• Voice over IP: Fundamentals – Jonathan
  Davidson, James Peters
• Voice over IP technologies: Building the
  Converged Network – Mark A. Miller
• www.ebooks.vdcmedia.com
• Configuring Cisco Voice over IP – Cisco Press
                      Nhóm 7                    60

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:99
posted:11/8/2010
language:Vietnamese
pages:60