Nghiên cứu việc tích hợp VoIP vào mạng thế hệ mới NGN tại VNPT

- NGUYỄN QUANG VŨ NGHIÊN CỨU VIỆC TÍCH HỢP VoIP VÀO MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN TẠI VNPT-I Chuyên ngành : Kỹ thuật viễn thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS.
- LÂM HỒNG THẠCH Hà Nội – Năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép của ai được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và thực tế làm việc tại công ty.
- 7 1.2.1 Gateway (Cổng.
- 7 1.3 Cấu trúc kết nối mạng điện thoại IP.
- 9 1.5 Các giao thức liên quan đến công nghệ VoIP.
- 10 1.5.1 Giao thức báo hiệu.
- 10 1.5.1.1 Giao thức H.323.
- 11 1.5.1.2 Giao thức SIP.
- 13 1.5.1.3 Giao thức MGCP (Media Gateway Control Protocol.
- 14 1.5.2 Giao thức định tuyến.
- 15 1.5.3 Giao thức vận chuyển.
- 16 1.5.3.1 Giao thức RTP (Real-time Transport Protocol.
- 16 1.5.3.2 Giao thức RTCP (Real-time Control Protocol.
- 16 1.5.3.3 Giao thức IPv6.
- 17 1.5.3.4 Giao thức UDP (User Datagram Protocol.
- 17 1.6 Các ưu nhược điểm của hệ thống VoIP.
- 21 CHƯƠNG 2: MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN.
- GIẢI PHÁP TÍCH HỢP VoIP VÀO MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN.
- 22 2.2 Động cơ xuất hiện mạng thế hệ mới.
- 23 2.3 Cấu trúc mạng NGN.
- 24 2.3.1 Cấu trúc chức năng của mạng NGN.
- 24 2.3.2 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN.
- 28 2.3.3.3 Lớp điều khiển.
- 31 2.4 Cấu trúc vật lý của mạng NGN.
- 33 2.4.1 Cấu trúc vật lý của mạng NGN.
- 33 2.4.2 Các thành phần mạng và chức năng.
- 38 2.5 Các công nghệ làm nền cho mạng thế hệ mới.
- 44 2.6 Báo hiệu trong mạng thế hệ mới.
- 46 2.6.1 Báo hiệu SIP (Session Initiation Protocol.
- 46 2.6.2 Báo hiệu H.323.
- 52 2.6.4.1 Mô hình chức năng.
- 59 CHƯƠNG 3: THỰC TẾ TÍCH HỢP VoIP VÀO MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN TẠI VNPT-I.
- 60 3.1 Mô hình mạng thế hệ mới NGN tại VNPT-I.
- 60 3.2 Thực tế tích hợp VoIP vào mạng thế hệ mới NGN tại VNPT-I.
- 65 3.2.1 Mô hình tích hợp VoIP trong mạng thế hệ mới NGN tại VNPT-I.
- 65 3.2.2 So sánh hệ thống VoIP mới với hệ thống VoIP cũ tại VNPT-I.
- 67 3.2.2.1 Mô hình hệ thống VoIP cũ tại VNPT-I.
- 67 3.2.2.2 Ưu điểm của hệ thống VoIP mới so với hệ thống VoIP cũ tại VNPT-I.
- 72 3.3 Các ý kiến đề xuất.
- 74 3.3.1 Các luận điểm.
- 74 3.3.2 Giải pháp giám sát, kiểm tra chất lượng cuộc gọi IP trong mạng NGN tại VNPT-I.
- 86 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ACK Acknowledgment Xác nhận ACS Accounting Control Server Máy chủ điều khiển tính cước AD Analog to Digital Chuyển đổi tương tự sang số A-F Accounting Function Chức năng tính cước AG\AGW Access Gateway Cổng truy nhập API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ AS Application Server Máy chủ ứng dụng AS-F Application Server Function Chức năng máy chủ ứng dụng ATA Analog Teminal Adapter Bộ điều hợp đầu cuối tương tự ATM Asynchronous Transfer Mode Kiểu truyền tải không đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên B-ISDN Broadband ISDN ISDN băng rộng BSS Business Support System Hệ thống hỗ trợ kinh doanh CA-F Call Agent Function Chức năng khởi tạo cuộc gọi CAS Channel Asociated Signaling Báo hiệu kênh liên kết CDR Call Detail Record Bản ghi chi tiết cuộc gọi CIDR Classless Inter Domain Routing Định tuyến liên miền không phân lớp CMD Charging Mediation Device Thiết bị lưu trữ cước Codec Coder/Decoder Mã hóa/Giải mã CRC Cyclic Redundancy Check Mã kiểm tra độ dư vòng CTRL Control Điều khiển DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số DTMF Dual Tone Multi Frequency Đa tần âm kép ĐNG Đà Nẵng Đà Nẵng EGP Exterior Gateway Protocol Giao thức cổng liên mạng EN Enterprise Network Mạng doanh nghiệp FEC Forward Error Correction Sửa lỗi tới FiOS Fiber Optic Service Dịch vụ cáp quang FS Feature Server Máy chủ đặc tính FW Firewall Tường lửa FTP File Tranfer Protocol Giao thức truyền tệp GK Gatekeeper Bộ giữ cổng GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp GSM Global System for Mobile Communications Hệ thống truyền thông di động toàn cầu GW Gateway Cổng HCM Hồ Chí Minh Hồ Chí Minh HNI Hà Nội Hà Nội IAD Integrated Access Device Thiết bị truy nhập tích hợp ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển liên mạng IETF Internet Engineering Task Force Ủy ban đặc trách kỹ thuật Internet IGP Interior Gateway Protocol Giao thức cổng nội mạng IN Intelligent Network Mạng thông minh IP Internet Protocol Giao thức liên mạng IPLC International Private Line Circuit Kênh thuê riêng quốc tế ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số tích hợp dịch vụ ITU International Telecommunication Union Hiệp hội viễn thông quốc tế ITU-T International Telecommunications Union-Telecommunication Standardization Sector Tiểu ban chuẩn hóa viễn thông thuộc ITU IVR Interactive Voice Response Phản hồi tương tác thoại IW-F InterWorking Function Chức năng liên kết LAN Local Area Network Mạng cục bộ LANE LAN Emulation Mô phỏng LAN LDAP Lightweight Directory Access Protocol Giao thức truy nhập thư mục đơn giản LIS Logical Information System Hệ thống thông tin logic LSA Link State Advertisement Quảng bá trạng thái đường kết nối LSP Label Switching Protocol Giao thức chuyển mạch nhãn LSR Label Switch Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn M2PA MTP2 Peer-to-Peer Adaptation Tương thích ngang hàng MTP2 M2UA MTP2 User Adaptation Tương thích người dùng MTP2 M3UA MTP3 User Adaptation Tương thích người dùng MTP3 MAN Metropolitan Area Network Mạng đô thị MC Multipoint Controller Bộ điều khiển đa điểm MCU Multipoint Control Unit Đơn vị điều khiển đa điểm MG\MGW Media Gateway Cổng phương tiện MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phương tiện MGC-F Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng phương tiện MGCP\Megaco Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng phương tiện MG-F Media Gateway Function Chức năng cổng phương tiện MP Multipoint Processor Bộ xử lý đa điểm MPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPOA MultiProtocol over ATM Đa giao thức trên ATM MS Media Server Máy chủ phương tiện MSF MultiService Switching Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ MS-F Media Server Function Chức năng máy chủ phương tiện MTP Message Transfer Part Phần truyền tải bản tin NGN Next Generation Network Mạng thế hệ mới NHRP Next Hop Resolution Protocol Giao thức phân giải chặng kế tiếp NSN Nokia Siemens Network Liên doanh Nokia - Siemens OAM Operations, Administration, and Maintenance Hệ thống thực thi, quản lý, và bảo trì OSPF Open Shortest Path First Giao thức tìm đường ngắn nhất trước tiên OSS Operation Support System Hệ thống hỗ trợ vận hành PBX Private Branch Exchange Tổng đài nội bộ PC Personal Computer Máy tính cá nhân PCU Packet Control Unit Đơn vị điều khiển gói POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ điện thoại đơn giản PSTN Public Switched Telephone Network Mạng thoại chuyển mạch công cộng PVC Permanent Virtual Channel Mạch ảo thường trực QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RANAP Radio Access Network Application Part Phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến RAS Registration, Admission and Status Đăng ký, tiếp nhận và trạng thái R-F Routing Function Chức năng định tuyến RG\RGW Residental Gateway Cổng thường trú RIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyến RSVP Resource ReserVation Protocol Giao thức dự trữ tài nguyên RT Router Bộ định tuyến RTCP Real-time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực RTFM Real Time Flow Measurement Đo lường luồng theo thời gian thực RTP Real-time Transport Protocol Giao thức vận chuyển thời gian thực SBC Session Border Controller Bộ điều khiển phiên tại biên SC Signaling Controller Bộ điều khiển báo hiệu SCCP Signalling Connection Control Part Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCN Switched Circuit Network Mạng chuyển mạch kênh SCTP Stream Control Transport Protocol Giao thức truyền tải điều khiển theo dòng SDH Synchronous Digital Hierachy Ghép kênh số đồng bộ SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên SEN Service Execution Node Nút thực thi dịch vụ SG/SGW Signaling Gateway Cổng báo hiệu SG-F Signaling Gateway Function Chức năng cổng báo hiệu SIGTRAN Signaling Transport Protocol Giao thức truyền tải báo hiệu SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên SLT Signaling Link Terminal Đầu cuối đường kết nối báo hiệu SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ SPF Shortest Path First Đường ngắn nhất trước tiên SS7 Signaling System 7 Hệ thống báo hiệu số 7 STP Signaling Transfer Point Điểm chuyển tiếp báo hiệu SUA SCCP User Adaptation Tương thích người dùng SCCP SVC Switched Virtual Channel Kênh chuyển mạch ảo SW Switch Switch T Terminal Đầu cuối TACAS Terminal Access Controller Access-Control System Bộ điều khiển truy nhập đầu cuối điều khiển truy nhập hệ thống TCAP Transaction Capabilities Application Part Phần ứng dụng các khả năng truy vấn TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian TG\TGW Trunk Gateway Cổng trung kế TMN Telecommunication Management Network Mạng quản lý viễn thông TSN Transmission Sequence Number Số chuỗi truyền dẫn UA User Agent Tác nhân người dùng UDP User Datagram Protocol Giao thức đơn vị dữ liệu người dùng URL Uniform Resource Locator Định vị tài nguyên thống nhất VC Virtual Channel Kênh ảo VNPT-I Việt Nam Posts and Telecommunication - International Công ty viễn thông quốc tế VoDSL Voice over DSL Thoại qua DSL VoIP Voice over IP Thoại qua IP VoIT Voice over Internet Thoại qua Internet VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo VRRP Virtual Router Redundancy Protocol Giao thức dự phòng bộ định tuyến ảo WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng WG Wireless Gateway Cổng không dây WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục bộ không dây DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Chuyển mạch kênh.
- 4 Hình 1.2: Mạng điện thoại truyền thống PSTN.
- 5 Hình 1.3: Các Phần tử cấu thành mạng VoIP.
- 8 Hình 1.4: Các thành phần và chuẩn của giao thức H.323.
- 11 Hình 1.5: Giao thức báo hiệu SIP và RTP truyền tải cuộc đàm thoại.
- 13 Hình 1.6: Một gói UDP.
- 18 Hình 2.1: Topo mạng thế hệ mới.
- 22 Hình 2.2: Cấu trúc mạng thế hệ mới (góc độ mạng.
- 25 Hình 2.3: Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ.
- 25 Hình 2.4: Cấu trúc chức năng của mạng NGN.
- 26 Hình 2.5: Các thành phần của Softswitch.
- 29 Hình 2.6: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ.
- 30 Hình 2.7: Các thực thể chức năng trong NGN.
- 32 Hình 2.8: Cấu trúc vật lý mạng NGN.
- 33 Hình 2.9: Các thành phần chính của mạng NGN.
- 34 Hình 2.10: Cấu trúc của Media Gateway.
- 35 Hình 2.11: Cấu trúc của Softswitch.
- 36 Hình 2.12: Cấu trúc của Server ứng dụng.
- 39 Hình 2.13: Minh họa về cuộc gọi sử dụng giao thức SIP.
- 48 Hình 2.14: Mô hình mạng H.323 đơn giản.
- 50 Hình 2.15: Minh họa về cuộc gọi sử dụng giao thức H.323.
- 51 Hình 2.16: Mô hình chức năng của SIGTRAN.
- 53 Hình 2.17: Chức năng của SCTP.
- 54 Hình 2.18: Cấu trúc gói SCTP.
- 55 Hình 2.19: Định dạng Header chung của gói SCTP.
- 56 Hình 2.20: Cấu trúc gói RTP.
- 57 Hình 2.21: Mào đầu của RTP.
- 58 Hình 3.1: Topo mạng thế hệ mới NGN tại VNPT-I.
- 61 Hình 3.2: Mô hình chi tiết thiết bị của mạng NGN tại VNPT-I.
- 63 Hình 3.3: Mô hình tích hợp VoIP vào mạng NGN đặt tại HNI của VNPT-I.
- 65 Hình 3.4: Mô hình kết nối mạng VoIP cũ đặt tại HNI của VNPT-I.
- 67 Hình 3.5: Dạng kênh mạch TDM và VoIP trong tổng đài NGN.
- 73 Hình 3.6: Mô hình tính cước của tổng đài NGN.
- 75 Hình 3.7: Giải pháp giám sát, kiểm tra chất lượng cuộc gọi IP trong mạng NGN tại VNPT-I.
- 76 Hình 3.8: Mô hình xử lý file cước VoIP lấy từ SBC.
- 78 Hình 3.9: Thống kê lưu lượng chiều từ quốc tế về Việt Nam.
- 80 Hình 3.10: Thống kê lưu lượng chiều từ Việt Nam đi quốc tế.
- 81 Hình 3.11: Cảnh báo đối tác gửi lưu lượng về từ địa chỉ IP không có trong thỏa thuận.
- 82 Hình 3.12: Cảnh báo lưu lượng đến/về từ các đối tác bị lỗi thoại một chiều.
- 83 1 MỞ ĐẦU  Lý do chọn đề tài Trên thế giới, công nghệ điện thoại trên nền IP vốn đã được thương mại hóa từ năm 1995 với các lợi thế như giá cước thấp, chất lượng dịch vụ có thể chấp nhận được, đã làm nhiều nhà kinh doanh viễn thông quan tâm một cách đặc biệt.
- Do đó, việc truyền thông qua các mạng dữ liệu gói như IP đã và đang trở thành một chiến lược được ưu tiên phát triển của nhiều công ty viễn thông.
- Lịch sử nghiên cứu Trước đây đã có rất nhiều công trình nghiên cứu các vấn đề liên quan đến hệ thống VoIP cũng như VoIP tích hợp vào mạng thế hệ mới NGN.
- Tuy nhiên việc nghiên cứu VoIP tích hợp vào mạng thế hệ mới NGN tại công ty viễn thông quốc tế VNPT-I, từ đó thấy được điểm hạn chế và đưa ra giải pháp khắc phục là lần đầu tiên được thực hiện bởi tác giả luận văn này.
- Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu: hiện nay việc tích hợp VoIP vào mạng thế hệ mới NGN đã không còn tính mới mẻ như thời gian vài năm trở về trước.
- Tuy nhiên, với vai trò là một nhân viên vận hành và khai thác mạng lưới tại công ty viễn thông quốc tế VNPT-I, việc tìm hiểu, nghiên cứu sâu về các hệ thống mạng tại công ty là điều cần thiết đối với những người như tôi.
- Từ đó có thể nhìn thấy ưu nhược điểm của hệ thống 2 mạng lưới mình đang trực tiếp vận hành, khai thác.
- Đối tượng nghiên cứu: đối tượng mà luận văn hướng tới chính là công nghệ VoIP mà cụ thể là việc tích hợp VoIP vào mạng thế hệ mới NGN tại công ty viễn thông quốc tế VNPT-I nơi tôi hiện đang công tác và làm việc.
- Phạm vi nghiên cứu: các nghiên cứu trong luận văn này bao gồm tìm hiểu lý thuyết và giới hạn trong phạm vi hệ thống mạng lưới tại trung tâm viễn thông quốc tế khu vực I (HNI), trực thuộc công ty viễn thông quốc tế VNPT-I.
- Từ đó ứng dụng vào công tác giám sát chất lượng mạng lưới tại trung tâm viễn thông quốc tế khu vực I.
- Phương pháp nghiên cứu Luận văn này kết hợp hai phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu, ngôn ngữ và các công nghệ liên quan.
- Phương pháp nghiên cứu thực tế.
- Phân tích điểm hạn chế của VoIP khi tích hợp vào mạng thế hệ mới NGN tại công ty viễn thông quốc tế VNPT-I để hỗ trợ việc xây dựng chương trình giám sát, kiểm tra chất lượng cuộc gọi IP trong mạng NGN tại VNPT-I.
- Nội dung chính của luận văn Luận văn này tôi lựa chọn mang tên “NGHIÊN CỨU VIỆC TÍCH HỢP VoIP VÀO MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN TẠI VNPT-I”.
- Chương này nghiên cứu tổng quan về mạng VoIP.
- CHƯƠNG 2: MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN.
- Chương này nghiên cứu tổng quan về mạng thế hệ mới NGN để thấy được ưu điểm của việc tích hợp VoIP vào mạng thế hệ mới NGN.
- CHƯƠNG 3: THỰC TẾ TÍCH HỢP VoIP VÀO MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN TẠI VNPT-I.
- Nghiên cứu việc tích hợp VoIP vào mạng thế hệ mới NGN tại công ty viễn thông quốc tế VNPT-I.
- Đưa ra các ý kiến đề xuất của cá nhân tôi nhằm mục đích góp phần nâng cao hiệu quả vận hành, khai thác hệ thống VoIP tại công ty viễn thông quốc tế VNPT-I nơi tôi đang làm việc và công tác

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt