Voice Over Internet Protocol

SV thực hiện:

Trần Minh Hòa 1071090

Dương Văn Hưng 1071093

Phạm Đoàn An Khương 1071099

Bùi Thanh Tịnh 1071143

GV hướng dẫn:

TS. Lương Vinh Quốc Danh

1

Kế hoạch thực hiện đề tài

• Tổng quan VoIP

• Xem xét các yếu tố cấu thành VoIP

• Định tuyến cuộc gọi qua cổng Analog Voice

• Thực hiện phát tín hiệu thoại qua cổng Digital Voice

• Khảo sát VoIP Gateways và Gateway Control Protocols

2

Kế hoạch thực hiện đề tài

• Xác định các đặc tính của Dial Plan

• Cấu hình nâng cao Dial Plan

• Cấu hình H.323 Gatekeeper

• Thiết lập hệ thống VoIP thực tế

3

Buổi 1 Tổng quan VoIP

• Giới thiệu VoIP• Các kỹ thuật chuyển mạch• Các mô hình kết nối qua mạng VoIP• Các thành phần cấu thành mạng VoIP• Các giao thức mạng• Cách thức hoạt động• Nhân tố ảnh hưởng• Ưu Nhược điểm• Ứng dụng

4

Giới thiệu VoIP

5

Mạng điện thoại truyền thống PSTN (thoại) và mạng Internet (data) tách biệt nhau

Giới thiệu VoIP

6

Voice và Data sẽ được truyền tải trên IP qua cùng 1 mạng

Chuyển mạch kênh

• Kênh dành riêng cho 2 thiết bị đầu cuối

• Tốc độ truyền dẫn luôn cố định

• Độ trễ nhỏ

7

Chuyển mạch gói

• Dữ liệu được chia nhỏ ra thành các gói

• Mỗi gói sẽ được chuyển riêng rẽ

• Đến nơi nhận sẽ được hợp lại thành dữ liệu ban đầu

8

Các mô hình kết nối VoIP

• PC to PC via the Internet

9

InternetInternet

Các mô hình kết nối VoIP

10

• PC to Phone

InternetInternet

GATEWAY

PSTNPSTN

Các mô hình kết nối VoIP

11

• Phone to Phone via the Internet

InternetInternet

GATEWAYGATEWAY

PSTNPSTN PSTNPSTN

Các mô hình kết nối VoIP

Using VoIP with your Cell Phone

• Cell Phone to PC via Internet

• Cell Phone to Cell Phone via 3G Internet

• PC to Cell Phone

12

Components of a VoIP Network

13

VoIP Protocols

• VoIP Signaling Protocols: control and call-signaling protocol

• Media Transmission Protocols:

14

VoIP Signaling Protocols

• H.323

• MGCP: Media Gateway Control Protocol

• SIP: Session Initiation Protocol

• SCCP: Skinny Client Control Protoco

15

H.323

• Defined by the International Telecommunication Union (ITU) for multimedia conferences over LANs

• A standard that specifies the components, protocols, and procedures that provide multimedia communication services, real-time audio, video, and data communications over packet networks, including IP networks.

16

H.323

17

MGCP

• MGCP is a client/server call control protocol built on a centralized control architecture

• MGCP is a plain-text protocol used by call-control devices to manage IP telephony gate-ways

18

19

SIP

• SIP is a peer-to-peer protocol where user agents (UAs) initiate sessions, similar to H.323.

• SIP is a protocol developed by the Internet Engineering Task Force (IETF) Multiparty Multimedia Session Control (MMUSIC) Working Group as an alternative to H.323

20

SIP

• SIP is a common standard based on the logic of the World Wide Web and is very simple to implement, it is widely used with gateways and proxy servers within service provider networks for internal and end-customer signaling.

21

SIP

22

SCCP

• is a client-server protocol

• SCCP is a Cisco proprietary protocol that is used for the communication between Cisco UCM and terminal endpoints

23

SCCP

24

Media Transmission Protocols

• Real-Time Transport Protocol

• RTP Control Protocol

• Secure RTP

25

Real-Time Transport Protocol

26

Real-Time Transport Protocol

• Defined a standardized packet format for delivering audio and video over the Internet.

• Developed by the Audio-Video Transport Working Group of the IETF

• Provide end-to-end network transport functions intended for applications with real-time transmission requirements, such as audio and video, include payload-type identification, sequence numbering, time stamping, and delivery monitoring

27

RTP Control Protocol

• RTP provides out-of-band control information for an RTP flow

• used for QoS reporting

• provides a mechanism for hosts involved in an RTP session to exchange information about monitoring and controlling the session

28

Secure RTP

29

Secure RTP

• Published by IETF

• Designed to provide encryption, message authentication, and integrity, and replay protection to RTP data in both unicast and multicast applications.

30

Cách thức hoạt động

– Số hóa tín hiệu Analog• Lấy mẫu (Sampling) • Lượng tử hóa (Quantization)• Mã hóa (Encoding)• Nén giọng nói (Voice Compression)

– Tạo Voice Datagram: đóng gói dữ liệu– Gắn Header theo các chuẩn: RTP, UDP, IP,…– Chuyển các gói tin đến IP nhận thông qua

Network

31

Cách thức hoạt động

– IP nhận nhận các gói tin– Xử lý các gói tin– Giải nén các gói tin– CODEC tín hiệu Digital thành Analog

32

Lấy mẫu (Sampling)

33

Lượng tử hóa (Quantization)

34

Nén giọng nói (Voice Compression)

35

Nhân tố ảnh hưởng

• Factors influence:– Echo: amplitude and delay– Jitter: individual packets, contention, or

congestion– Delay: distance, coding, compression,

serialization, and buffers– Packet Loss: unstable network, network

congestion, or too much variable delay in the network

36

Ưu điểm

Ưu điểm:

• Giảm chi phí cuộc gọi (các cuộc gọi đường dài và quốc tế)

• Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu

• Khả năng mở rộng

37

Ưu điểm

• Truyền voice dưới dạng số nên chống được nhiễu tốt

• Tiết kiệm băng thông• Khả năng đa dich vụ (multimedia)• Nhiều tính năng mới• Tính cơ động

38

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư ban đầu lớn.• Vấn đề về bảo mật.

• Vấn đề về nguồn điện.

• Kỹ thuật phức tạp.

• Khó đạt được thời gian thực (real time).

• Tiếng vọng.

39

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

40

Ứng dụng của VoIP

• Dịch vụ thoại qua Internet

• Thoại thông minh

• Dich vụ tính cước cho bị gọi

• Dich vụ Callback Web

• Dịch vụ Fax qua IP

• Dich vụ Call Center

41

Nội dung trình bày kỳ tới

• IP Networking and Audio Clarity

• How to Improve Voice Quality

• Transporting Modulated Data over IP Networks

• Processing Voice Packets with Codecs and DSPs

42