Giới thiệu chung về VoIP. ppt

Voip là một trong những công nghệ viễn thông đang được quan tâm nhất hiện nay không chỉ đối với nhà khai thác, các nhà sản xuất mà còn cả với người sử dụng dịch vụ.. Dịch vụ điện thoại v

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ VOIP

2.1 Giới thiệu chung về VoIP.

Voice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng internet Voip là một trong những công nghệ viễn thông đang được quan tâm nhất hiện nay không chỉ đối với nhà khai thác, các nhà sản xuất mà còn cả với người sử dụng dịch vụ

Voip có thể vừa thực hiện mọi loại cuộc gọi như trên mạng điện thoại kênh truyền thống (PSTN) đồng thời truyền dữ liệu trên cơ sở mạng truyền dữ liệu Do các ưu điểm về giá thành dịch vụ và sự tích hợp nhiều loại hình dịch vụ nên voip hiện nay được triển khai một cách rộng rãi

Dịch vụ điện thoại voip là dịch vụ ứng dụng giao thức IP, nguyên tắc của voip bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực hiện việc nén tín hiệu số, chia nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơi nhận các gói tin này được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu tương tự phục hồi lại tiếng nói ban đầu

Các cuộc gọi trong voip dựa trên cơ sở sử dụng kết hợp cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói Trong mỗi loại chuyển mạch trên đều có ưu, nhược điểm riêng của

nó Trong kỹ thuật chuyển mạch kênh giành riêng cho hai thiết bị đầu cuối thông qua các node chuyển mạch trung gian Trong chuyển mạch kênh tốc độ truyền dẫn luôn luôn cố định(nghĩa là băng thông không đổi) , với mạng điện thoại PSTN tốc độ này là 64kbps, truyền dẫn trong chuyển mạch kênh có độ trễ nhỏ

Trong chuyển mạch gói các bản tin được chia thành các gói nhỏ gọi là các gói, nguyên tắc hoạt động của nó là sử dụng hệ thống lưu trữ và chuyển tiếp các gói tin trong nút mạng Đối với chuyển mạch gói không tồn tại khái niệm kênh riêng, băng thông không cố định có nghĩa là có thể thay đổi tốc độ truyền, kỹ thuật chuyển mạch gói phải chịu độ trễ lớn vì trong chuyển mạch gói không quy định thời gian cho mỗi gói dữ liệu tới đích, mỗi gói có thể đi bằng nhiều con đường khác nhau để tới đích, chuyển mạch gói thích hợp cho việc truyền dữ liệu vì trong mạng truyền dữ liệu không đòi hỏi về thời gian thực như thoại, để sử dụng ưu điểm của mỗi loại chuyển mạch trên thì trong voip kết hợp sử dụng cả hai loại chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói

2.2 Các thành phần trong mạng VoIP:

Các thành phần cốt lõi của 1 mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server, IP network, End User Equipments

Gateway: là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (và ngược lại)

• VoIP gateway : là các gateway có chức năng làm cầu nối giữa mạng điện thoại

thường ( PSTN ) và mạng VoIP

• VoIP GSM Gateway: là các gateway có chức năng làm cầu nối cho các mạng

IP, GSM và cả mạng analog

• VoIP server : là các máy chủ trung tâm có chức năng định tuyến và bảo mật

cho các cuộc gọi VoIP Trong mạng H.323 chúng được gọi là gatekeeper Trong mạng SIP các server được gọi là SIP server

• Thiết bị đầu cuối (End user equipments ) :Softphone và máy tính cá nhân

(PC) : bao gồm 1 headphone, 1 phần mềm và 1 kết nối Internet Các phần mềm miễn phí phổ biến như Skype, Ekiga, GnomeMeeting, Microsoft Netmeeting, SIPSet,

• Điện thoại truyền thông với IP adapter: để sử dụng dịch vụ VoIP thì máy điện

thoại thông dụng phải gắn với 1 IP adapter để có thể kết nối với VoIP server Adapter là 1 thiết bị có ít nhất 1 cổng RJ11 (để gắn với điện thoại) , RJ45 (để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) và 1 cổng cắm nguồn

• IP phone : là các điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP Các IP phone không

cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để có thể kết nối trực tiếpvới các VoIP server

2.3 Cỏc kiểu kết nối sử dụng VoIP

a Computer to Computer:

Với 1 kờnh truyền Internet cú sẵn, Là 1 dịch vụ miễn phớ được sử dụng rộng rói khắp nơi trờn thế giới Chỉ cần người gọi (caller) và người nhận ( receiver) sử dụng chung 1 VoIP service (Skype,MSN,Yahoo Messenger,…), 2 headphone + microphone, sound card Cuộc hội thoại là khụng giới hạn

b Computer to phone:

Là 1 dịch vụ cú phớ Bạn phải trả tiền để cú 1 account + software (VDC,Evoiz,Netnam,…) Với dịch vụ này 1 mỏy PC cú kết nối tới 1 mỏy điện thoại thụng thường ở bất cứ đõu ( tuỳ thuộc phạm vi cho phộp trong danh sỏch cỏc quốc gia mà nhà cung cấp cho phộp) Người gọi sẽ bị tớnh phớ trờn lưu lượng cuộc gọi và khấu trừ vào tài khoản hiện cú

Ưu điểm : đối với cỏc cuộc hội thoại quốc tế, người sử dụng sẽ tốn ớt phớ hơn 1 cuộc hội thoại thụng qua 2 mỏy điện thoại thụng thường Chi phớ rẻ, dễ lắp đặt Nhược điểm: chất lượng cuộc gọi phụ thuộc vào kết nối internet + service nhà cung cấp

c Phone to Phone:

Là 1 dịch vụ cú phớ Bạn khụng cần 1 kết nối Internet mà chỉ cần 1 VoIP adapter kết nối với mỏy điện thoại Lỳc này mỏy điện thoại trở thành 1 IP phone

2.4 Đặc điểm của điện thoại IP :

Điện thoại IP ra đời nhằm khai thỏc tớnh hiệu quả của cỏc mạng truyền số liệu, khai

thác tính linh hoạt trong phát triển các ứng dụng mới của giao thức IP và nó đợc áp dụng trên một mạng toàn cầu là mạng Internet Các tiến bộ của công nghệ mang đến cho điện thoại IP những u điểm sau:

+ Giảm chi phí cuộc gọi: Ưu điểm nổi bật nhất của điện thoại IP so với dịch vụ điện thoại hiện tại là khả năng cung cấp những cuộc gọi đờng dài giá rẻ với chất lợng chấp nhận đợc Nếu dịch vụ điện thoại IP đợc triển khai, chi phí cho một cuộc gọi đờng dài

sẽ chỉ tơng đơng với chi phí truy nhập internet Nguyên nhân dẫn đến chi phí thấp nh vây là do tín hiệu thoại đợc truyền tải trong mạng IP có khả năng sử dụng kênh hiệu quả cao Đồng thời, kỹ thuật nén thoại tiên tiến giảm tốc độ bít từ 64 Kbps xuống thấp tới 8 Kbps (theo tiêu chuẩn nén thoại G.729A của ITU-T) kết hợp với tốc độ xử lý nhanh của các bộ vi xử lý ngày nay cho phép việc truyền tiếng nói theo thời gian thực

là có thể thực hiện đợc với lợng tài nguyên băng thông thấp hơn nhiều so với kỹ thuật cũ

So sánh một cuộc gọi trong mạng PSTN với một cuộc gọi qua mạng IP, ta thấy:

Chi phí phải trả cho cuộc gọi trong mạng PSTN là chi phí phải bỏ ra để duy trì cho một kênh 64kbps suốt từ đầu cuối này tới đầu cuối kia thông qua một hệ thống các tổng

đài Chi phí này đối với các cuộc gọi đờng dài (liên tỉnh, quốc tế) là khá lớn

Trong trờng hợp cuộc gọi qua mạng IP, ngời sử dụng từ mạng PSTN chỉ phải duy trì kênh 64kbps đến Gateway của nhà cung cấp dịch vụ tại địa phơng Nhà cung cấp dịch

vụ điện thoại IP sẽ đảm nhận nhiệm vụ nén, đóng gói tín hiệu thoại và gửi chúng đi qua mạng IP một cách có hiệu quả nhất để tới đợc Gateway nối tới một mạng điện thoại khác có ngời liên lạc đầu kia Việc kết nối nh vậy làm giảm đáng kể chi phí cuộc gọi do phần lớn kênh truyền 64Kbps đã đợc thay thế bằng việc truyền thông tin qua mạng dữ liệu hiệu quả cao

+ Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu: Trong điện thoại IP, tín hiệu thoại, số liệu và ngay cả báo hiệu đều có thể cùng đi trên cùng một mạng IP Điều này sẽ tiết kiệm đợc chi phí đầu t để xây dựng những mạng riêng rẽ

+ Khả năng mở rộng (Scalability): Nếu nh các hệ tổng đài thờng là những hệ thống kín, rất khó để thêm vào đó những tính năng thì các thiết bị trong mạng internet thờng

có khả năng thêm vào những tính năng mới Chính tính mềm dẻo đó mang lại cho dịch

vụ điện thoại IP khả năng mở rộng dễ dàng hơn so với điện thoại truyền thống

+ Không cần thông tin điều khiển để thiết lập kênh truyền vật lý: Gói thông tin trong mạng IP truyền đến đích mà không cần một sự thiết lập kênh nào Gói chỉ cần mang địa chỉ của nơi nhận cuối cùng là thông tin đã có thể đến đợc đích Do vậy, việc

điều khiển cuộc gọi trong mạng IP chỉ cần tập trung vào chức năng cuộc gọi mà không phải tập trung vào chức năng thiết lập kênh

+ Quản lý băng thông: Trong điện thoại chuyển mạch kênh, tài nguyên băng thông cung cấp cho một cuộc liên lạc là cố định (một kênh 64Kbps) nhng trong điện thoại IP việc phân chia tài nguyên cho các cuộc thoại linh hoạt hơn nhiều Khi một cuộc liên lạc diễn ra, nếu lu lợng của mạng thấp, băng thông dành cho liên lạc sẽ cho chất lợng thoại tốt nhất có thể; nhng khi lu lợng của mạng cao, mạng sẽ hạn chế băng thông của từng cuộc gọi ở mức duy trì chất lợng thoại chấp nhận đợc nhằm phục vụ cùng lúc đợc nhiều ngời nhất Điểm này cũng là một yếu tố làm tăng hiệu quả sử dụng của điện thoại IP Việc quản lý băng thông một cách tiết kiệm nh vậy cho phép ngời ta nghĩ tới những dịch vụ cao cấp hơn nh truyền hình hội nghị, điều mà với công nghệ chuyển mạch cũ ngời ta đã không thực hiện vì chi phí quá cao

+ Nhiều tính năng dịch vụ: Tính linh hoạt của mạng IP cho phép tạo ra nhiều tính năng mới trong dịch vụ thoại Ví dụ cho biết thông tin về ngời gọi tới hay một thuê bao điện thoại IP có thể có nhiều số liên lạc mà chỉ cần một thiết bị đầu cuối duy nhất (Ví dụ nh một thiết bị IP Phone có thể có một số điện thoại dành cho công việc, một cho các cuộc gọi riêng t)

+ Khả năng multimedia: Trong một “cuộc gọi” ngời sử dụng có thể vừa nói chuyện vừa sử dụng các dịch vụ khác nh truyền file, chia sẻ dữ liệu, hay xem hình ảnh của

ng-ời nói chuyện bên kia

Điện thoại IP cũng có những hạn chế:

+ Kỹ thuật phức tạp: Truyền tín hiệu theo thời gian thực trên mạng chuyển mạch gói

là rất khó thực hiện do mất gói trong mạng là không thể tránh đợc và độ trễ không cố

định của các gói thông tin khi truyền trên mạng Để có đợc một dịch vụ thoại chấp

nhận đợc, cần thiết phải có một kỹ thuật nén tín hiệu đạt đợc những yêu cầu khắt khe:

tỉ số nén lớn (để giảm đợc tốc độ bit xuống), có khả năng suy đoán và tạo lại thông tin của các gói bị thất lạc Tốc độ xử lý của các bộ Codec (Coder and Decoder) phải đủ nhanh để không làm cuộc đàm thoại bị gián đoạn Đồng thời cơ sở hạ tầng của mạng cũng cần đợc nâng cấp lên các công nghệ mới nh Frame Relay, ATM, để có tốc độ cao hơn và/hoặc phải có một cơ chế thực hiện chức năng QoS (Quality of Service) Tất cả các điều này làm cho kỹ thuật thực hiện điện thoại IP trở nên phức tạp và không thể thực hiện đợc trong những năm trớc đây

+ Vấn đề bảo mật (security): Mạng Internet là một mạng có tính rộng khắp và hỗn hợp (hetorogenous network) Trong đó có rất nhiều loại máy tính khác nhau cùng các dịch vụ khác nhau cùng sử dụng chung một cơ sở hạ tầng Do vậy không có gì đảm bảo rằng thông tin liên quan đến cá nhân cũng nh số liên lạc truy nhập sử dụng dịch vụ của ngời dùng đợc giữ bí mật

Nh vậy, điện thoại IP chứng tỏ nó là một loại hình dịch vụ mới rất có tiềm năng Trong tơng lai, điện thoại IP sẽ cung cấp các dịch vụ hiện có của điện thoại trong mạng PSTN

và các dịch vụ mới của riêng nó nhằm đem lại lợi ích cho đông đảo ngời dùng Tuy nhiên, điện thoại IP với t cách là một dịch vụ sẽ không trở nên hấp dẫn hơn PSTN chỉ vì nó chạy trên mạng IP Khách hàng chỉ chấp nhận loại dịch vụ này nếu nh nó đa ra

đ-ợc một chi phí thấp và/hoặc những tính năng vợt trội hơn so với dịch vụ điện thoại hiện tại

2.5 Các ứng dụng của VoIP

2.5.1 Dịch vụ thoại qua Internet

Điện thoại Internet không còn chỉ là công nghệ cho giới sử dụng máy tính mà cho cả ngời sử dụng điện thoại quay vào gateway Dịch vụ này đợc một số nhà khai thác lớn cung cấp và chất lợng thoại không thua kém chất lợng của mạng thoại thông thờng,

đặc biệt là trên các tuyến quốc tế Mặc dù vẫn còn một số vấn đề về sự tơng thích của các gateway, các vấn đề này sẽ sớm đợc giải quyết khi tiêu chuẩn H.323 của ITU đợc

sử dụng rộng rãi

Suốt từ khi các máy tính bắt đầu kết nối với nhau, vấn đề các mạng tích hợp luôn là mối quan tâm của mọi ngời Mạng máy tính phát triển bên cạnh mạng điện thoại Các mạng máy tính và mạng điện thoại song song tồn tại ngay trong cùng một cơ cấu, giữa các cơ cấu khác nhau, và trong mạng rộng WAN Công nghệ thoại IP không ngay lập tức đe doạ đến mạng điện thoại toàn cầu mà nó sẽ dần thay thế thoại chuyển mạch kênh truyền thống Sau đây là một vài ứng dụng tiêu biểu của dịch vụ thoại Internet

2.5.2 Thoại thông minh

Hệ thống điện thoại ngày càng trở nên hữu hiệu: rẻ, phổ biến, dễ sử dụng, cơ động Tuy nhiên nó chỉ có 12 phím để điều khiển Trong những năm gần đây, ngời ta đã cố gắng để tạo ra thoại thông minh, đầu tiên là các thoại để bàn, sau là đến các server Nhng mọi cố gắng đều thất bại do tồn tại các hệ thống có sẵn

Internet sẽ thay đổi điều này Kể từ khi Internet phủ khắp toàn cầu, nó đã đợc sử dụng

để tăng thêm tính thông minh cho mạng điện thoại toàn cầu Giữa mạng máy tính và mạng điện thoại tồn tại một mối liên hệ Internet cung cấp cách giám sát và điều

khiển các cuộc thoại một cách tiện lợi hơn Chúng ta có thể thấy đợc khả năng kiểm soát và điều khiển các cuộc thoại thông qua mạng Internet

2.5.3 Dịch vụ tính cớc cho bị gọi

Thoại qua Internet giúp nhà khai thác có khả năng cung cấp dịch vụ tính cớc cho bị gọi đến các khách hàng ở nớc ngoài cũng giống nh khách hàng trong nớc Để thực hiện đợc điều này, khách hàng chỉ cần PC với hệ điều hành Windows9x, địa chỉ kết nối Internet ( tốc độ 28,8Kbps hoặc nhanh hơn), và chơng trình phần mềm chuyển đổi chẳng hạn nh Quicknet's Technologies Internet PhoneJACK

Thay vì gọi qua mạng điện thoại truyền thống, khách hàng có thể gọi cho bạn qua Internet bằng việc sử dụng chơng trình phần mềm chẳng hạn nh Internet Phone của Vocaltec hoặc Netmeeting của Microsoft Với các chơng trình phần mềm này, khách hàng có thể gọi đến công ty của bạn cũng giống nh việc họ gọi qua mạng PSTN Bằng việc sử dụng chơng trình chẳng hạn Internet PhoneJACK, bạn cũng có thể xử lý các cuộc gọi cũng giống nh các xử lý các cuộc gọi khác Bạn có thể định tuyến các cuộc gọi này tới các nhà vận hành, tới các dịch vụ tự động trả lời, tới các ACD Trong thực tế, hệ thống điện thoại qua Internet và hệ thống điện thoại truyền thống là hoàn toàn nh nhau

2.5.4 Dịch vụ Callback Web

"WorldWide Web" đã làm cuộc cách mạng trong cách giao dịch với khách hàng của các doanh nghiệp Với tất cả các tiềm năng của web, điện thoại vẫn là một phơng tiện kinh doanh quan trọng trong nhiều nớc Điện thoại web hay " bấm số" (click to dial) cho phép các nhà doanh nghiệp có thể đa thêm các phím bấm lên trang web để kết nối tới hệ thống điện thoại của họ Dịch vụ bấm số là cách dễ nhất và an toàn nhất để đa thêm các kênh trực tiếp từ trang web của bạn vào hệ thống điện thoại

2.5.5 Dịch vụ fax qua IP

Nếu bạn gửi nhiều fax từ PC, đặc biệt là gửi ra nớc ngoài thì việc sử dụng dịch vụ Internet faxing sẽ giúp bạn tiết kiệm đợc tiền và cả kênh thoại Dịch vụ này sẽ chuyển trực tiếp từ PC của bạn qua kết nối Internet

Khi sử dụng dịch vụ thoại và fax qua Internet, có hai vấn đề cơ bản:

Những ngời sử dụng dịch vụ thoại qua Internet cần có chơng trình phần mềm chẳng hạn Quicknet's Internet PhoneJACK Cấu hình này cung cấp cho ngời sử dụng khả năng sử dụng thoại qua Internet thay cho sử dụng điện thoại để bàn truyền thống Kết nối một gateway thoại qua Internet với hệ thống điện thoại hiện hành Cấu hình này cung cấp dịch vụ thoại qua Internet giống nh việc mở rộng hệ thống điện thoại hiện hành

2.5.6 Dịch vụ Call center

Gateway call center với công nghệ thoại qua Internet cho phép các nhà kiểm duyệt trang Web với các PC trang bị multimedia kết nối đợc với bộ phân phối các cuộc goi tự

động (ACD) Một u điểm của thoại IP là khả năng kết hợp cả thoại và dữ liệu trên cùng một kênh

CHƯƠNG III: CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG, NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ

CÁC BỘ GIAO THỨC 3.1 VoIP hoạt động như thế nào?

Khi núi vào ống nghe hay microphone, giọng núi sẽ tạo ra tớn hiệu điện từ, đú là

những tớn hiệu analog Tớn hiệu analog được chuyển sang tớn hiệu số dựng thuật

toỏn đặc biệt để chuyển đổi Những thiết bị khỏc nhau cú cỏch chuyển đổi khỏc nhau như VoIP phone hay softphone, nếu dựng điện thoại analog thụng thường thỡ cần một Telephony Adapter (TA) Sau đú giọng núi được số húa sẽ được đúng vào gúi tin và gởi trờn mạng IP

Trong suốt tiến trỡnh một giao thức như SIP hay H323 sẽ được dựng để điểu khiển (control) cuộc gọi như là thiết lập, quay số, ngắt kết nối… và RTP thỡ được dựng cho tớnh năng đảm bảo độ tin cậy và duy trỡ chất lượng dịch vụ trong quỏ trinh truyền

3.2 Số húa tớn hiệu Analog

Biểu diễn tớn hiệu tương tự(analog) thành dạng số (digital) là cụng việc khú khăn

Vỡ bản thõn dạng õm thanh như giọng núi con người ở dạng analog do đú cần một số lượng lớn cỏc giỏ trị digital để biểu diễn biờn độ (amplitude), tần số(frequency) và pha (phase), chuyển đổi những giỏ trị đú thành dạng số nhị phõn(zero và one) là rất khú khăn Cần thiết cần cú cơ chế dựng để thực hiện sự chuyển đổi này và kết quả của sự phỏt triển này là sự ra đời của những thiết bị được gọi là codec (coder-decoder) hay là thiết bị mó và giải mó

Tớn hiệu đện thoại analog (giọng núi con người) được đặt vào đầu vào của thiết bị codec và được chuyển đổi thành chuỗi số nhị phõn ở đầu ra Sau đú quỏ trỡnh này thực hiện trở lại bằng cỏch chuyển chuỗi số thành dạng analog ở đầu cuối, với cựng qui trỡnh codec

Có 4 bước liên quan đến quá trình số hóa(digitizing) một tín hiệu tương tự(analog):

Lấy mẫu (Sampling)

Lượng tử hóa (Quantization)

Mã hóa (Encoding)

Nén giọng nói (Voice Compression)

Multiplexing: Ghép kênh là qui trình chuyển một số tín hiệu dồng thời qua một

phương tiện truyền dẫn

PAM(pulse-amplitude modulation)- điều chế biên độ xung

TDM(Time Division Multiplexing)-Ghép kênh phân chia theo thời gian:Phân

phối khoảng thời gian xác định vào mỗi kênh, mỗi kênh chiếm đường truyền cao tốc trong suốt một khaỏng thời gian theo định kì

FDM(Frequency Division Multiplexing)-Ghép kênh phân chia theo tần số: Mỗi

kênh được phân phối theo một băng tần xác định, thông thường có bề rộng 4Khz cho dịch vụ thoại

PCM(Pulse code modulation)- Điều chế theo mã: là phương pháp thông dụng

nhất chuyển đổi các tín hiệu analog sang dạng digital ( và ngược lại) để có thể vận chuyển qua một hệ thống truyền dẫn số hay các quá trình xử lý số Sự biến đổi này bao gổm 3 tiến trình chính: lấy mẫu, lượng tử hoá, mã hoá Tiến trình này hoạt động như sau:

Giai đoạn đầu tiên cuả PCM là lấy mẫu các tín hiệu nhập (tín hiệu đi vào thiết bị

số hoá), nó tạo ra một tuần tự các mẫu analog dưới dạng chuỗi PAM Các mẫu PAM

có dãi biên độ nối tiếp nhau, sau đó phân chia dải biên độ này thành một số giới hạn các khoảng Tất cả các mẫu với các biên độ nào đó nếu mẫu nào rơi vào một khoảng đặc biệt nào thì được gán cùng mức giá trị cuả khoảng đó Công việc này được gọi là

“lượng tử hoá” Cuối cùng trong bộ mã hoá, độ lớn của các mẫu được lương tử hoá được biểu diễn bởi các mã nhị phân

Lấy mẫu (Sampling)

Tín hiệu âm thanh trên mạng điện thoại có phổ năng lượng đạt đến 10Khz Tuy nhiên, hầu hết năng lượng đều tập trung ở phần thấp hơn trong dải này Do đó để tiết kiệm băng thông trong các hệ thống truyền được ghép kênh theo FDM và cả TDM Các kênh điện thoại thường giới hạn băng tần trong khoảng từ 300 đến 3400Hz Tuy nhiên trong thực tế sẽ có một ít năng lương nhiễu được chuyển qua dưới dạng các tần

số cao hơn tần số hiệu dụng 3400Hz

Do đó phổ tẩn số có thể được mở rộng đến 4Khz, theo lý thuyết Nyquist: khi một tín hiệu thì được lấy mẫu đồng thời ở mỗi khoảng định kì và có tốc độ ít nhất bằng hai lần phổ tần số cao nhất, sau đó nhũng mẫu này sẽ mang đủ thông tin để cho phép việc tái tạo lại chính xác tín hiệu ở thiết bị nhận Với phổ tần số cao nhất cho thoại là 4000Hz hay 8000 mẫu được lấy trong một giây, khoảng cách giữa mỗi mẫu là 125 micro giây

Lượng tử hoá (Quantization)

Tiến trình kế tiếp của số hóa tín hiệu tuần tự là biểu diễn giá trị chính xác cho mỗi mẫu được lấy Mỗi mẫu có thể được gán cho một giá trị số, tương ứng với biên độ (theo chiều cao) của mẫu

Sau khi thực hiện giới hạn đầu tiên đối với biên độ tương ứng với dải mẫu, đến lượt mỗi mẫu sẽ được so sánh với một tập hợp các mức lượng tử và gán vào một mức xấp xỉ với nó Qui định rằng tất cả các mẫu trong cùng khoảng giữa hai mức lượng tử được xem có cùng giá trị Sau đó giá trị gán được dùng trong hệ thống truyền Sự phục hồi hình dạng tín hiệu ban đầu đòi hỏi thực hiện theo hướng ngược lại

Mã hóa (Encoding)

Mỗi mức lượng tử được chỉ định một giá trị số 8 bit, kết hợp 8 bit có 256 mức hay giá trị Qui ước bit đầu tiên dùng để đánh dấu giá trị âm hoặc dương cho mẫu Bảy bít còn lại biểu diễn cho độ lớn; bit đầu tiên chỉ nữa trên hay nữa dưới của dãy, bit thứ hai chỉ phần tư trên hay dưới, bit thứ 3 chỉ phần tám trên hay dưới và cứ thế tiếp tục

Ba bước tiến trình này sẽ lặp lại 8000 lần mỗi giây cho dịch vụ kênh điện thoại Dùng bước thứ tư là tùy chọn để nén hay tiết kiệm băng thông Với tùy chọn này thí một kênh có thể mang nhiều cuộc gọi dồng thời

Nén giọng nói(Voice Compression)

Mặc dù kỉ thuật mã hóa PCM 64 Kps hiện hành là phương pháp được chuẩn hóa, nhưng có vài phương pháp mã hóa khác được sử dụng trong những ứng dụng đặc biệt Các phương pháp này thực hiện mã hóa tiếng nói với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của PCM, nhờ đó tận dụng được khả năng của hệ thống truyền dẫn số Chắc hẳn, các mã hóa tốc

độ thấp này sẽ bị hạn chế về chất lượng, đặt biệt là nhiễu và méo tần số

Một số ví dụ hệ thống mã hóa tiếng nói tốc độ thấp:

CVSD( Continuously variable slope delta modulaton) Kỹ thuật này là một dẫn xuất của điều chế delta, trong đó một bit đơn dùng để mã hóa mỗi mẫu PAM hoặc lớn