Truyền thoại qua IP (VoIP) là một trong những công nghệ được chú ý phát triển nhất hiện nay với mục tiêu có thể thay thế chức năng cung cấp dịch vụ thaọi của mạng PSTN, thống nhất hệ thống truyền số liệu và truyền thoại. Nền tảng của công nghệ VoIP là sự kết hợp các quá trình mã hoá, đóng gói các tín hiệu thoại để truyền đi trên mạng IP tương tự như truyền dữ liệu. Tuy vậy, yêu cầu về độ trể trong dịch vụ thời gian thực có những đòi hỏi khắc khe hơn so với truyền dữ liệu. Tiêu biểu là yêu cầu phải thiết lập một lớp giao thức riêng RTP phục vụ cho việc truyền các gói thoại giữa các đầu cuối.

Quá trình truyền thoại qua IP còn đòi hỏi việc thiết lập một hệ thống báo hiệu riêng có thể hoạt động trên các lớp giao thức TCP/IP. Hệ thống báo hiệu này sẽ đóng vai trò trong quá trình trao đổi thông tin giữa các đầu cuối cũng như thông báo các yêu cầu thiết lập giải tỏa và quản lý cuộc gọi.

Một trong những điểm mạnh của hệ thống VoIP hiện nay là khả năng kết nối với mạng PSTN truyền thống để cung cấp các dịch vụ thoại với giá thành thấp hơn bằng cách sử dụng đầu cuối hiện có trên mạng PSTN và đường truyền qua mạng IP. Đây là mô hình đã được triển khai tại nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam.

Tuy vậy, các hệ thống VoIP vẫn còn một số nhược điểm chưa khắc phục được để nó có thể thay thế hoàn toàn cho mạng PSTN. Một trong những yếu tố quyết định là chất lượng truyền thaọi do các cơ chế chuyển vận gói trên mạng IP chưa đáp ứng được cho các yêu cầu nghiêm ngặt về tính thời gian thực của dịch vụ thoại.

VoIP là một lĩnh vực rộng lớn, vì vậy trong phạm vi của luận văn tốt nghiệp chúng em chỉ khảo sát một số các kiến thức cơ bản về cơ chế truyền thoại qua mạng IP :

- Các giao thức truyền tải tín hiệu thoại qua mạng IP.

- Giao thức báo hiệu sử dụng trên hệ thống VoIP.

- Mô hình thiết lập các hệ thống truyền thoại VoIP.

- Đánh giá chất lượng truyền thoại qua mạng IP.

Để tăng tính thực tế của đề tài, chúng em cũng xây dựng chương trình demo để truyền thoại qua mạng LAN.

Trong mô hình truyền thoại PC to PC, tiếng nói thu qua micro được xử lý bởi chip xử lý tín hiệu DSP trên soundcard. Tiếng nói sau khi được mã hoá sẽ được chuyển sang networdcard dưới dạng các gói thoại truyền trên mạng đến máy đích. Tại máy đích, các gói thoại được tiếp nhận sau đó được giải mã bởi chip DSP trên soundcard để phát tín hiệu ra loa.

Chương trình thực hiện còn nhiều sai sót, chúng em rất mong sự nhận xét, đóng góp ý kiến từ thầy cô, bạn bè. Đó là nguồn động viên và khích lệ rất lớn cho chúng em.

Chương 1 : GIỚI THIỆU VỀ MẠNG MÁY TÍNH

I. Các kiến thức cơ sơ 2

II. Các loại mạng máy tính thông dụng nhất 2

1. Mạng cục bộ LAN (Local Area Network) 2

2. Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network) 3

3. Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) 3

4. Mạng Internet 4

III. Các mô hình xử lý mạng 4

1. Mô hình xử lý mạng tập trung 4

2. Mô hình xử lý mạng phân phối 5

3. Mô hình xử lý mạng cộng tác 6

IV. Các mô hình quản lý mạng 6

1. Workgroup 6

2. Domain 6

V. Các mô hình ứng dụng mạng 6

1. Mạng ngang hàng ( peer to peer ) 6

2. Mạng khách - chủ (Client – Server) 7

VI. Kiến trúc mạng cục bộ 8

1. Hình trạng mạng ( Network Topology ) 8

2. Mạng hình sao ( Star ) 9

3. Mạng trục tuyến tính ( Bus ) 9

4. Mạng hình vòng ( Ring ) 10

Chương 2 : MÔ HÌNH OSI & MÔ HÌNH TCP/IP

I. Mô hình tham chiếu OSI 12

II. Mô hình tham khảo TCP/IP 21

Chương 3 : ĐỊA CHỈ IP

I. Tổng quan về địa chỉ IP 34

II. Giới thiệu các lớp địa chỉ 35

1. Lớp A 35

2. Lớp B 36

3. Lớp C 37

4. Lớp D và E 37

Chương 4 : PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN & CÁC THIẾT BỊ MẠNG

I. Gới thiệu về môi trường truyền dẫn 44

1. Khái niệm 44

2. Tần Số truyền thông 44

3. Các đặc tính của phương tiện truyền dẫn 44

II. Các loại cáp 45

1. Cáp đồng trục (coaxial) 45

2. Cáp xoắn đôi 46

3. Cáp quang (Fiber-optic cable) 48

III. Các thiết bị mạng 48

1. Card mạng (NIC hay Adapter) 48

2. Modem 49

3. Repeater 49

4. Hub 49

5. Bridge(cầu nối) 50

6. Switch 50

7. Router 51

8. Gateway (Proxy) 52

Chương 5 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VoIP

I. Cấu trúc phân lớp của hệ thống VoIP 55

1. Các thành phần cơ bản của mạng VoIP 55

2. Các phương thức thực hiện cuộc gọi 56

II. Mạng IP 58

III. Quá trình thiết lập cuộc gọi qua mạng VoIP 60

IV. Một số tiêu chuẩn mã hoá trong mạng VoIP 61

V. Các hệ thống báo hiệu sử dụng trên mạng VoIP 63

1. Chuẩn H.323 64

2. Chuẩn SIP (Session Initiation Protocol) 65

3. MGCP (Media Getway to Media Controller Protocol) 66

VI. Chất lượng của dịch vụ thoại trên mạng VoIP 67

VII. Ưu điểm vủa mạng VoIP 69

Chương 6 : CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN THOẠI VoIP

I. Các giao thức lớp truyền tải 72

1. Giao thức TCP (Transmission Control Protocol) 72

2. Giao thức UDP (User Data Protocol) 77

3. Giao thức thời gian thực RTP (Real Time Protocol) 78

II. Các giao thức lớp mạng 80

1. Giao thức Internet (Internet Protocol-IP) 80

2. Các giao thức định tuyến 84

3. Giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol) 91

Chương 7 : H.323 & HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG VoIP

I. Các thành phần trong hệ thống H.323 95

1. Terminal 96

2. Gateway 97

3. Gatekeeper 97

4. Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU) 99

II. Các giao thức báo hiệu 100

1. Kênh báo hiệu RAS 100

2. Kênh báo hiệu cuộc gọi H.225 103

3. Kênh điều khiển cuộc gọi H.245 106

III. Các bước thực hiện cuộc gọi 109

Chương 8 : CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS)

I. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ 131

1. Trễ 131

2. Jitter 134

3. Mất gói 135

II. Các phương thức xác lập thông số chất lượng dịch vụ 136

1. Các phương pháp xử lý yêu cầu về băng thông đối với tín

hiệu thoại 136

2. Định mức ưu tiên cho các luồng lưu lượng 140

III. Các thuật toán xử lý hàng đợi 144

1. Xử lý hàng đợi cân bằng trong số (Weighted Fair Queuing-WFQ) 144

2. Xử lý hàng đợi tùy chọn (Custom Queuing – CQ) 144

3. Xử lý hàng đơi ưu tiên (Priority Queuing – PQ) 144

4. Xử lý hàng đợi cân bằng trọng số phân lớp ( Class-Based WFQ) 145

5. Xử lý hàng đợi đảm bảo độ trễ thấp (Low Latency Queuing-LLQ) 145

Chương 9 : MÔ HÌNH TRUYỀN THOẠI PC to PC

I. Xử lý thoại qua Soundcard 147

II. Truyền thoại giữa các PC trên mạng LAN 150

Chương 10 : VOICE CONVERSATION

I. Cách thiết lập kết nối 155

II. Bẩy lỗi trong lập trình 155

III. Các hàm được sử dụng trong thư viện .OCX 155

Chương 11 : GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH THỰC HIỆN CUỘC GỌI PC TO PC

(trang 157