Khai thác hệ thống điện thoại qua internet - Voip

Khai thác hệ thống điện thoại qua internet - Voip

Mục lục

L ời n ói đ ầu 5

Ch −ơng I Tổng quan về hệ thống đ iện tho ại IP 7

1.1 Khái niệm chung về điện thoại IP 8

1.1.1 Các phần tử cấu thành của VoIP 9

1.1.2 Các tính năng của IP 10

1.1.3 Các khả năng của VoIP 10

1.1.4 Kiến trúc phân lớp đầu cuối VoIP 10

1.2 Các −u điểm và nh−ợc điểm của điện thoại qua IP 17

1.2.1 Ưu điểm của điện thoại qua IP 17

1.2.2 Nh−ợc điểm của điện thoại qua IP 18

1.3 Các ứng dụng của điện thoại qua IP 19

Ch −ơng II Phâ n tí ch C ác yếu t ố kỹ thuật quan tr ọng của VOIP 21

2.1 Điều chế xung mã (PCM) 21

2.2 Nén tiếng nói 22

2.3 trễ 24

2.4 Jitter 26

2.5 Echo 27

2.6 Mất gói tin 30

Ch −ơng III Chất l− ợn g dị ch vụ trong mạng VoIP 32

3.1 Giới thiệu chung 32

3.2 Các thông số của QoS 33

3.3 Bổ sung QoS vào mạng 41

3.4 Các vấn đề liên quan đến bộ định tuyến VOIP 45

Ch −ơng IV Phâ n tí ch l −u l −ợng trong m ạng VoIP 55

Trang 4

4.1 Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ lưu lưîng 55

4.2 Tiªu chuÈn lùa chän m« h×nh lưu lưîng 60

4.3 Ph©n tÝch lưu lưîng cho m¹ng VoIP 63

Ch ư¬ng V HÖ thèng Cisco IP Telephony 70

5.1 Tæng quan vÒ m¹ng Cisco IP Telephony 70

5.1.1 C¬ së h¹ tÇng m¹ng Cisco IP Telepnony 70

5.1.2 C¸c ®iÓm cuèi truyÒn tin 70

5.1.3 T¸c nh©n xö lý cuéc gäi 71

5.1.4 C¸c øng dông 71

5.2 C¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng Cisco IP Telephony 72

5.3 Gateway 73

5.4 Cisco CallManager 84

5.6 Phư¬ng tiÖn øng dông Cisco eServices 86

5.6 Thư môc Cisco IP Telephony 87

5.7 Tr×nh so¹n th¶o øng dông Cisco 88

5.8 Mét sè c¸c øng dông cña IP telephony 88

5.8.1 SoftPhone 88

5.8.2 Cisco CallManager Extension Mobility 88

5.8.3 Cisco Unity 90

5.8.5 Personal Assistant 92

5.8.5 Cisco eServices (IVR/ ICD) 93

5.8.6 Cisco CallManager AutoAttendant 94

5.9 VÝ dô vÒ m« h×nh m¹ng IP telephony 97

KÕt luËn… 99

Ch÷ viÕt t¾ t 101

Tµi liÖu tham kh¶o 105

Ngày nay ngành công nghiệp viễn thông đã đạt được những thành tựu lớn

Sự phát triển của kỹ thuật số, kỹ thuật phần cứng và công nghệ tin học đã đem lại cho người sử dụng nhiều dịch vụ mới đa dạng và phong phú Nhiều nghiên cứu về công nghệ IP (Internet Protocol) đã được tiến hành trong những năm vừa qua Việc triển khai các dịch vụ mang tính công nghệ mới này trên mạng viễn thông đang từng bước được thực hiện

Một trong các dịch vụ này là điện thoại được truyền qua giao thức Internet

được gọi là VoIP (Voice over Internet Protocol) đang được triển khai và đưa vào sử dụng

Tính hấp dẫn của việc khai thác dịch vụ VoIP so với điện thoại truyền thống không chỉ ở việc tiết kiệm chi phí mà còn ở các khả năng mở rộng các dịch vụ mới của nó VoIP cho phép kết hợp một cách chặt chẽ giữa mạng thoại và các mạng số liệu (LAN, Internet) Trên cùng một đôi dây kết hợp với máy vi tính người dùng có thể vừa truy nhập vào Internet, đồng thời vẫn thực hiện và nhận các cuộc gọi điện thoại, fax

Đứng trước khả năng phát triển nhanh chóng của các hệ thống VoIP, những nghiên cứu về các hệ thống VoIP, đặc biệt là việc quản lý chất lượng dịch vụ VoIP đang được rất chú ý, nhiều chủng loại thiết bị VoIP của các nhà cung cấp khác nhau cùng tồn tại trên thị trường với chất lượng kỹ thuật và tiêu chuẩn khác nhau

Hiểu biết một cách sâu sắc những đặc điểm kỹ thuật, phân tích đánh giá

để lựa chọn đúng, lắp đặt, khai thác các hệ thống điện thoại IP tối ưu trong

điều kiện của nước ta là hết sức quan trọng

Chính vì vậy tôi được giao đề tài "Khai th ác hệ thống điện tho ại qua Internet - VoIP".

Đố án bao gồm 5 chương:

ư Chương 1: Tổng quan về VoIP về hệ thống điện thoại IP

Trang 6

ư Chương 2: Phân tích các yếu tố kỹ thuật quan trọng trong mạng VoIP

ư Chương 3: Chất lượng dịch vụ trong mạng VoIP

ư Chương 4: Phân tích lưu lượng thoại trong mạng VoIP

ư Chương 5: Khai thác hệ thống IP Telephony của Cisco

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng đồ án này vẫn còn một số vẫn đề chưa

được đề cập hết và không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Tôi rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy cô, các chuyên gia và những người quan tâm đến vấn đề này

Tôi xin trân trọng cám ơn Đại tá, Thạc Sỹ Mai Văn Quý đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện để tôi hoàn thành báo cáo này

Tôi xin tỏ lòng biết ơn các thầy cô giáo trong khoa Vô tuyến - Điện tử, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Phòng Thí nghiệm trọng điểm An toàn thông tin, Trung tâm KH-KTCN Quân sự, Bộ Quốc Phòng và các bạn đồng nghiệp đã

tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua

Hà nội, ngày 10 tháng 02 năm 2004

Sinh viên

Ch ương I Tổng quan về hệ th ống đ iện thoại IP

Điện thoại được nhà khoa học người Mỹ Alexander Graham Bell phát minh từ năm 1876 Tuy nhiên phải khoảng năm 1890 mạng điện thoại mới bắt

đầu triển khai tương đối rộng rãi Mạng chuyển mạch đã thực hiện các bước tiến từ tổng đài nhân công đến các tổng đài cơ điện và tổng đài điện tử với các phương thức chuyển mạch khác nhau, tuy nhiên với hệ thống điện thoại truyền thống người dùng phải chịu chi phí rất cao cho các cuộc gọi đường dài, nhất là các cuộc gọi quốc tế

VoIP là một trong những công nghệ cho phép truyền tín hiệu thoại qua mạng IP, giảm chi phí cuộc gọi, sử dụng băng thông một cách hiệu quả, đồng thời tận dụng được các thế mạnh của hệ thống tích hợp

1.1 Kh ái niệm chung về đ iện thoại IP

Để hiểu được khái niệm VoIP trước tiên ta hãy quay lại mạng điện thoại truyền thống hiện nay Điện thoại hiện nay là điện thoại chuyển mạch kênh và

được phát triển lên từ mạng Analog Mạng này sử dụng tất cả các kênh để kết nối chính vì thế nó không tận dụng một cách có hiệu quả các băng thông hiện

có, công suất giới hạn là 64kbit/s/kênh và thực hiện được tối đa 30 kênh thoại trên đường trung kế số E1(luật A) hoặc 23 kênh thoại trên đường trung kế T1 (luật à) Mỗi một cuộc gọi cần một kênh riêng biệt được duy trì từ đầu đến cuối cuộc đàm thoại Theo thống kê thì tín hiệu tích cực truyền trên kênh chỉ chiếm 30% năng lực của kênh Rõ ràng là tài nguyên băng thông hữu hạn đã không được sử dụng một cách có hiệu quả

Điện thoại sử dụng công nghệ VoIP là điện thoại dựa trên giao thức Internet sử dụng phương thức chuyển mạch gói được phát triển lên nhờ các mạch số Dung lượng truyền dẫn được tất cả các thông tin chia sẻ và bằng cách đó băng thông được sử dụng một cách hiệu quả hơn mà không cần phải cung cấp cho từng kênh riêng lẻ Điện thoại IP sử dụng giao thức Internet để truyền tiếng nói theo các gói thoại qua mạng IP, đầu tiên tín hiệu tiếng nói

Trang 8

được mã hoá thành tín hiệu số rồi được đặt vào trong các gói IP truyền đến mạng IP đích, tất cả các cuộc gọi dùng chung một kênh Mỗi kênh hoặc mỗi

đường trung kế cung cấp nhiều khả năng ứng dụng như số liệu, thoại, Fax, hội nghị truyền hình Các gói tin được truyền liên tục trên kênh nên hiệu quả kênh được tối ưu hơn

1.1.1 Các phần tử cấu thành của VoIP

PSTN

Hình 1.1: Các phần tử cấu thành của mạng VoIP

Mạng IP Gateway

POST

Fax

Hình 1.1 mô tả các thành phần chính của mạng VoIP Cổng (Gateway) biến đổi các tín hiệu từ các giao diện thoại truyền thống (POST, T1/E, ISDN

và các trung kế E & M) sang VoIP Một máy điện thoại IP là một đầu cuối có

sự hỗ trợ VoIP tự nhiên và có thể kết nối trực tiếp tới một mạng IP ở đây khái niệm thiết bị đầu cuối có thể là một WG, một điện thoại IP hoặc là một PC với một giao diện VoIP Server cung cấp các chức năng quản lý và quản trị để hỗ trợ sự định tuyến và các cuộc gọi qua mạng IP Trong một hệ thống dựa trên chồng giao thức H.323, Server được hiểu như một Gatekeeper Trong SIP/SDP, Server này là một Call Agent (tác nhân cuộc gọi) Cuối cùng mạng

IP có thể là một mạng dùng riêng, một mạng Intranet hay một mạng Internet Một khi cuộc gọi đã được thiết lập, tiếng nói sẽ được số hoá và sau đó

trước tiên được đóng gói theo RTP (Real Time Transport Protocol) và UDP (User Datagram Protocol) trước khi phát đi trong một khung Hình 1.2 minh hoạ mẫu của khung VoIP trong mạng WAN và mạng LAN

Hình 1 2 Đóng gói khung VoIP

RTP UDP

IP ETH

RTP UDP

IP PPP

1.1.2 Các tính năng của IP

ư Hỗ trợ nhiều kiểu truyền thông (thoại, video và số liệu) trên cùng một mạng

ư Hỗ trợ nhiều điểm đầu cuối

ư Sự linh hoạt của các tài nguyên mạng

ư Khai thác và quản lý dễ dàng

1.1.3 Các khả năng của VoIP

ư Tính cước trực tuyến

ư Tự động cung cấp dịch vụ

ư Cho thuê (Out-source) khai thác và bảo dưỡng các dịch vụ (các dịch vụ

IP được đặt chỗ (Host) trên mạng Internet)

ư Khai thác và bảo dưỡng dễ dàng trên mạng WWW

1.1.4 Kiến trúc phân lớp đầu cuối VoIP

RAS (Gatekeeper) protocol

RAS (Gatekeeper) protocol Kiểm soát hệ thống giao diện người sử dụng

Như ta đã biết mạng Internet không được thiết kế để truyền tín hiệu thời gian thực mà tín hiệu tiếng nói cần đáp ứng theo thời gian thực, nó chỉ đảm bảo chất lượng với độ trễ cho phép Tuy nhiên, bản thân mạng IP chỉ cung cấp dịch vụ với sự cố gắng tốt nhất mà không quan tâm tới vấn đề thời gian thực cho tiếng nói sau khi được khôi phục Như vậy vấn đề đặt ra là làm thế nào để truyền tín hiệu tiếng nói qua mạng IP mà vẫn đáp ứng được yêu cầu thời gian thực cho cho tiếng nói?

Giao thức truyền thời gian thực RTP (Real Time Protocol) được ra đời nhằm giải quyết vấn đề trên RTP bảo đảm cơ chế vận chuyển và giám sát phương thức truyền thông thời gian thực trên mạng IP Nó cũng cung cấp các thông tin cần thiết cho quá trình đánh giá chất lượng truyền tiếng nói trong

Các giao thức truyền tải theo phương thức thời gian thực không phải là mới Tuy nhiên RTP đưa ra cơ chế tốt hơn

RTP

Một cuộc thoại thông thường chia thành các phiên báo hiệu cuộc gọi, điều khiển cuộc gọi, thoả thuận các phương thức truyền thông và phiên hội thoại

Ta xem xét cách truyền tín hiệu tiếng nói qua mạng IP:

Qua phiên thoả thuận phương thức truyền thông, các bên tham gia hội thoại tiến hành mở hai cổng UDP kề nhau, cổng chẵn cho truyền tín hiệu tiếng nói (RTP), cổng lẻ cho các thông tin trạng thái để giám sát (RTCP)

Tại phía phát, tiếng nói được điều chế thành dạng số hóa, sau đó qua bộ CODEC sẽ được nén thành các gói tin để truyền đi Khi đi xuống tầng UDP/IP, mỗi gói tin được gắn với một Header tương ứng Phần Header của mỗi gói tin có kích thước 40 bytes, cho biết địa chỉ IP nguồn, địa chỉ IP đích, cổng tương ứng, Header RTP và các thông tin khác Chẳng hạn nếu sử dụng G.729B thì mỗi Payload có kích thước 20 bytes, như vậy phần dữ liệu cho mỗi gói tin chỉ chiếm 33,3%

Hình 1.4: Cấu trúc của gói tin

Header RTP cho biết phương thức mã hoá đã được sử dụng cho gói tin này, chỉ mục gói, nhãn thời gian của nó và các thông tin quan trọng khác Từ các thông tin này ta có thể xác định ràng buộc giữa các gói tin với thời gian RTP gồm hai phần:

ư Phần cố định dài 12 bytes

ư Phần mở rộng để người sử dụng có thể đưa thêm các thông tin khác Header RTP cho mỗi gói tin có dạng các gói được xắp xếp lại theo đúng thứ tự thời gian thực ở bên nhận rồi được giải mã và phát lại

RTP hỗ trợ hình thức hội thoại đa phát đáp, đơn phát đáp và cho phép thay

đổi các cách thức rất linh hoạt

RTP cho phép sử dụng các bộ trộn và bộ chuyển đổi Bộ trộn là thiết bị nhận các luồng thông tin từ vài nguồn có tốc độ khác nhau, trộn chúng lại và chuyển tiếp theo một tốc độ xác định ở đầu ra Bộ chuyển đổi nhận luồng thông tin ở đầu vào, chuyển đổi nó thành một khuôn dạng khác ở đầu ra Các

bộ chuyển đổi có ích cho việc thu như băng thông theo yêu cầu của dòng số liệu trước khi gửi vào kết nối băng thông hẹp hơn mà không cần nguồn phát RTP thu nhỏ tốc độ truyền tin của nó Điều này cho phép các bên kết nối theo một liên kết nhanh mà vẫn đảm bảo truyền thông chất lượng cao Các bộ trộn cho phép thời hạn băng thông theo yêu cầu hội thoại

thể sử dụng thông tin tổng hợp cho việc đánh giá và quản lý chất lượng và dịch vụ trong mạng đó

Giao thức điều khiển thời gian thực RTCP có nhiệm vụ giám sát và đánh giá quá trình truyền tin dựa trên việc truyền một cách định kỳ các gói tin điều khiển tới những thành viên tham gia hội thoại với cùng cơ chế truyền dữ liệu RTCP thực hiện 4 chức năng chính sau:

ư Cung cấp cơ chế phản hồi chất lượng truyền dữ liệu Bên gửi thống kê quá trình gửi dữ liệu qua bản tin người gửi cho các thành viên Bên nhận cũng tiến hành gửi lại các bản thống kê thông tin nhận được qua bản tin người nhận Từ việc giám sát quá trình gửi và nhận giữa các bên có thể

điều chỉnh lại được các thông số cần thiết để tăng chất lượng các cuộc gọi Đây là chức năng quan trọng nhất của RTCP

ư Mỗi nguồn cung cấp gói tin RTP được định danh bởi một tên CNAME (Canonical End - Point Idenitifer SDES Item) RTCP có nhiệm vụ cho các thành viên biết tên này Khi có thành viên mới tham gia hội thoại thì anh ta phải được gán với một trường CNAME trong gói tin SDES

ư Quan sát các thành viên tham gia hội thoại thông qua sự thống kê ở các bản tin

ư Mạng thông tin thiết lập cuộc gọi, thông tin về người dùng Đây là chức năng tuỳ chọn Nó đặc biệt hữu ích cho việc điều khiển các phiên lỏng, cho phép dễ dàng thêm bớt các thành viên tham gia hội thoại mà không cần có sự ràng buộc nào

Các thông tin được cung cấp gói tin RTCP cho phép mỗi thành viên tham gia hội thoại giám sát chất lượng truyền tin, số gói tin đã gửi đi, số gói tin nhận được, tỷ lệ gói tin bị mất, trễ là bao nhiêu Vì vậy các thông tin này thường được cập nhật theo định kỳ và không chiếm quá 5% cuộc gọi

Như vậy, không những RTP đáp ứng được yêu cầu thời gian thực cho việc truyền tiếng nói qua mạng IP mà còn cho phép giám sát và đánh giá chất lượng truyền tin cho VoIP

Trang 14

Lớp giao thức TCP/UDP

Phần ứng dụng VoIP có thể được xây dựng trên đỉnh của TCP hoặc UDP, tuỳ thuộc theo chúng nhạy cảm với tổn hao hay với thời gian Chẳng hạn, giao thức truyền tải TCP được sử dụng để vận chuyển dòng báo hiệu do báo hiệu kênh không được phép xảy ra lỗi Tuy nhiên do thúc ép định thời bên trong, cho nên dữ liệu thoại thường được phát qua UDP Thuộc tính liên tục theo thời gian của tín hiệu thoại đòi hỏi rằng kênh truyền tải đảm bảo dòng tích hợp do tái đồng bộ số liệu ở đầu ra Do vậy, người ta sử dụng giao thức thời gian thực RTP Trường đánh số tuần tự của mào đầu các gói RTP thường dùng trong việc sắp xếp lại các gói thu theo thứ tự khi các gói này bị sắp xếp lộn xộn (UDP không đảm bảo tuần tự gói); Nhãn trường thời gian chỉ ra vị trí phát tạm thời của tải dữ liệu

Chồng giao thức H.323

Khuyến nghị ITU-T H.323 và các chuẩn liên quan đến truyền thông đa phương tiện dựa trên gói đã kiến tạo nên khung làm việc tiên tiến nhất để giải quyết các vấn đề tiềm tàng về điện thoại IP Chúng ta không nghiên cứu tìm hiểu sâu về chuẩn H.323, ở đây chúng ta chỉ nêu sơ lược về chuẩn này khi áp dụng cho VoIP

H.323 là chuẩn bao gồm các chuẩn cho các thành phần, các giao thức và các thủ tục cung cấp cho các dịch vụ truyền thông tin Multimedia (Thông tin thời gian thực, video, và số liệu) trên mạng chuyển mạch gói (mạng IP) H.323 là một thành viên trong các họ khuyến nghị của ITU-T được gọi là H.32x H.32x cung cấp các dịch vụ truyền thông multimedia trên các kiểu mạng khác nhau

H.323 được ứng dụng trong rất nhiều cơ chế truyền thông khác nhau Ví

dụ chỉ dùng cho thoại (IP Telephony); thoại kết hợp với hình ảnh (Video Telephony – thoại thấy hình); thoại kết hợp số liệu; thoại số liệu và hình ảnh

kết hợp H.323 cũng có thể áp dụng trong các dạng truyền thông multimedia

multipoin-H.323 cung cấp rất nhiều dịch vụ do vậy có thể áp dụng cho rất nhiều vùng ứng dụng như giải trí, thương mại và sinh hoạt thông thường

Các bộ mã hoá thoại

Mã hoá tín hiệu thoại từ microphone để truyền trên H.323 terminal khi phát và giải mã thoại thu được Vì thoại là một dịch vụ tối thiểu được cung cấp bởi chuẩn H.323 nên tất cả các H.323 terminal phải có ít nhất một audio CODEC như đã đề ra trong khuyến nghị ITU-T G.711 (mã hoá thoại ở 64 Kbps) Một đầu cuối có thể hỗ trợ một số chuẩn cho mã hoá thoại Tuy nhiên

bộ CODEC G.711 (dùng trong mạng ISDN) là một chuẩn bắt buộc cho tất cả các loại thiết bị đầu cuối Các khuyến nghị khác như G.722 (64,56 và 48 Kbps); G.723 (5,3 và 6,3 Kbps); G.728 (16Kbps) và G729 (8Kbps) cũng có thể được cung cấp

Các lớp giao thức cho báo hiệu và điều khiển

ư Giao thức RAS (R-Registration: đăng nhập, A- Admission: kết nạp; S-

Status: trạng thái) được định nghĩa trong H.225 thường dùng để truyền thông thiết bị đầu cuối và thiết bị giữ cổng Chức năng báo hiệu RAS thường được dùng để quay số từ đầu cuối đến các thiết bị gác cổng Kênh liên quan hay còn gọi là kênh RAS, sử dụng các ngăn giao thức UDP/IP Chức năng chính của kênh RAS là cho phép các thiết bị đầu cuối gắn với thiết bị gác cổng bằng cách tự đăng ký Quá trình đăng ký về cơ bản sẽ dẫn

đến kết quả trong việc cập nhật bản chuyển đổi địa chỉ của thiết bị gác cổng Điều này cho phép các thiết bị đầu cuối khác định vị được đến thiết

bị đầu cuối đã đăng ký để quyết định địa chỉ truyền tải của nó nhằm mục

đích khởi tạo một kênh báo hiệu cuộc gọi Kênh RAS dùng để chuyển bản tin RAS và nó được mở trước tiên rồi mới thiết lập các kênh khác

Trang 16

ư Báo hiệu cuộc gọi giữa hai đầu cuối dựa trên bản tin Q.931 Kênh báo

hiệu cuộc gọi sử dụng một ngăn giao thức TCP/IP Giai đoạn thiết lập cuộc gọi bao gồm việc gửi một bản tin “thiết lập” đến bên nhận Giai đoạn thiết lập cuộc gọi được coi là thành công khi nhận được bản tin “kết nối” từ phía nhận Giai đoạn tiếp theo là tiếp nhận kênh H.245

ư Giao thức H.245 định nghĩa điều khiển từ đầu cuối đến đầu cuối (End - to -

End) sử dụng khả năng dàn xếp (chẳng hạn như: hỗ trợ mã hoá), mở và

đóng kênh logic, điều khiển luồng các bản tin ) Kênh điều khiển H.245 là kênh đáng tin cậy dựa trên TCP

1.2 C ác ưu đ iểm và nh ược đ iểm của đ iện tho ại qua IP

1.2.1 Ưu điểm của điện thoại qua IP

Điện thoại IP ra đời nhằm khai thác tính hiệu quả của mạng truyền số liệu

và tính linh hoạt trong phát triển các ứng dụng mới của giao thức IP và nó

được áp dụng trên một mạng toàn cầu đó là Internet Điện thoại IP có các ưu

điểm sau:

ư Giảm chi phí cuộc gọi: Đây là ưu điểm nổi bật của điện thoại IP so với

điện thoại truyền thống thông thường đối với các cuộc gọi đường dài Nếu dịch vụ IP được triển khai thì chi phí cho một cuộc gọi đường dài chỉ bằng chi phí truy cập Internet do tín hiệu thoại được 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 64Kbps xuống dưới 8Kbps, trong khi đó đối với một cuộc gọi thông thường qua mạng PSTN sẽ có một kênh 64Kbps được duy trì suốt từ đầu cuối này tới đầu cuối kia thông qua một hệ thống tổng đài Chi phí này đối với một cuộc gọi đường dài (liên tỉnh hay quốc tế) là khá lớn

Trong trường hợp cuộc gọi được thực hiện qua mạng IP, người sử dụng

dịch vụ tại địa phương Nhà cung cấp dịch vụ sẽ đảm nhận nhiệm vụ nén, đóng gói tín hiệu thoại và gửi chúng đi qua mạng IP một cách hiệu quả nhất tới được GW nối tới một mạng điện thoại khác có người liên lạc ở đầu bên kia Việc kết nối như vậy sẽ làm giảm đáng kể chi phí cuộc gọi

ư Tích hợp mạng điện thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu: Trong điện thoại IP, tín hiệu thoại, số liệu và cả báo hiệu có thể đi chung trên cùng một mạng IP Điều này tiết kiệm chi phí đầu tư để xây dựng những mạng riêng rẽ và tiến tới mạng tích hợp trong tương lai

ư Quản lý băng thông: Trong điện thoại chuyển mạch kênh, tài nguyên băng thông cung cấp cho một cuộc gọi là cố định (một kênh 64Kbps) nhưng trong mạng điện thoại IP thì việc phân chia tài nguyên cho các cuộc gọi linh hoạt hơn nhiều Khi một cuộc liên lạc diễn ra, nếu lưu lượng của mạng thấp thì băng thông dành cho liên lạc sẽ cho chất lượng thoại tốt nhất có thể có, nếu lưu lượng của mạng cao thì mạng sẽ hạn chế băng thông của từng cuộc gọi ở mức duy trì chất lượng thoại chấp nhận được nhằm mục đích cùng một lúc phục vụ nhiều người nhất

Điểm này cũng là một yếu tố làm tăng hiệu quả băng thông

ư Khả năng đa dịch vụ: Trong khi tiến hành đàm thoại, người sử dụng có thể vừa nói chuyện vừa sử dụng các dịch vụ khác như là truyền file, chia sẻ dữ liệu hay xem hình ảnh của người nói chuyện bên kia

1.2.2 Nhược điểm của điện thoại qua IP

Giao thức Internet (và các mạng truyền số liệu khác) không được thiết kế

để truyền các thông tin thời gian thực như thông tin thoại Do đó việc truyền tín hiệu thời gian thực trên mạng chuyển mạch gói rất khó thực hiện vì khó tránh được hiện tượng mất gói trong mạng Ngoài ra, độ trễ không cố định giữa các gói thông tin khi truyền trên mạng cũng ảnh hưởng lớn tới chất lượng

Trang 18

thoại đòi hỏi phải có một cơ chế xử lý ở đầu thu Để cho chất lượng dịch vụ có thể chấp nhận được cần phải có một kỹ thuật nén tín hiệu có tỷ số hợp lý và có khả năng tái tạo các cuộc gọi bị thất lạc Tốc độ của các bộ CODE phải nhanh để không làm gián đoạn cuộc hội thoại Đồng thời cơ sở hạ tầng mạng cũng phải nâng cấp lên các công nghệ mới như ATM, Frame Relay để có tốc độ cao và phải có một cơ chế thực hiện chức năng QoS

Ngoài ra còn có một số hạn chế của dịch vụ thoại IP (VoIP) so với dịch vụ thoại truyền thống như là chất lượng dịch vụ và khả năng truy nhập dịch vụ Hạn chế về chất lượng dịch vụ có nguyên nhân không phải do công nghệ VoIP

mà do chính sách về chất lượng được thiết lập từ trước đó trên mạng Internet: dịch vụ chỉ được cung cấp với “chất lượng tốt nhất có thể có" và do đó không

đảm bảo hoàn toàn yêu cầu trong truyền tín hiệu thoại Mức độ phức tạp của mạng cũng như các kết nối mạng cũng là yếu tố quyết định chất lượng dịch

vụ Một yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ thoại IP là do trên mạng Internet, dịch vụ IP phải chia sẻ đường truyền cùng lúc với nhiều dịch

vụ khác Nếu so sánh, một kênh tín hiệu thoại chỉ sử dụng khoảng 30% năng lực trong khi trên Internet tỉ lệ này là 100%

1.3 C ác ứng dụng của đ iện tho ại qua IP

Giao tiếp thoại vẫn là giao tiếp cơ bản của con người Mạng điện thoại công cộng không thể bị đơn giản thay thế, thậm chí thay đổi trong thời gian tới Mục đích tức thời của các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại IP là tái tạo lại khả năng của điện thoại với một chi phí vận hành thấp hơn nhiều và đưa ra các giải pháp kỹ thuật bổ sung cho mạng PSTN

Điện thoại có thể được áp dụng cho gần như mọi yêu cầu của giao tiếp thoại, từ một cuộc đàm thoại đơn giản cho đến một cuộc gọi hội nghị nhiều người phức tạp Chất lượng âm thanh được truyền cũng có thể biến đổi tuỳ

theo ứng dụng Ngoài ra, với khả năng của Internet, dịch vụ điện thoại IP sẽ cung cấp thêm nhiều tính năng mới

Ta có thể xem xét một vài ứng dụng trước mắt của điện thoại IP:

Thoại thông minh:

Hệ thống điện thoại ngày càng trở nên hữu hiệu: rẻ, phổ biến, dễ sử dụng, cơ động Trong những năm gần đây người ta đã cố gắng để tạo ra điện thoại thông minh, đầu tiên là các máy điện thoại để bàn, sau là đến các server Nhưng mọi cố gắng đều thất bại do sự tồn tại của các hệ thống có sẵn Cho

đến khi Internet phủ khắp toàn cầu thì nó đã được sử dụng để tăng thêm tính thông minh cho mạng điện thoại toàn cầu Khi đó giữa mạng máy tính và mạng điện thoại tồn tại một mối liên hệ với nhau Internet cung cấp cách giám sát và điều khiển các cuộc thoại một cách tiện lợi hơn Chúng ta có thể thấy

được khả năng kiểm soát và điều khiển cuộc gọi thông qua mạng Internet

Dịch vụ điện thoại Web

"World Wide Web" đã làm cuộc cách mạng trong cách giao dịch với khách hàng của các doanh nghiệp Điện thoại Web hay "bấm số" (Click to Dial) cho phép các nhà doanh nghiệp có thể đưa 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 đưa thêm các kênh trực tiếp từ trang Web của bạn vào hệ thống điện thoại

Truy cập các trung tâm trả lời điện thoại

Truy nhập đến các trung tâm phục vụ khách hàng qua mạng Internet sẽ thúc đẩy mạnh mẽ thương mại điện tử Dịch vụ này sẽ cho phép một khách hàng có câu hỏi về một sản phẩm được chào hàng qua Internet được các nhân viên của Công ty trả lời trực tuyến

Dịch vụ Fax qua IP

Trang 20

Nếu bạn gửi nhiều Fax từ PC, đặc biệt là gửi ra nước ngoài thì việc sử dụng dịch vụ Internet Faxing sẽ tiết kiệm được tiền và cả kênh thoại Dịch vụ này sẽ chuyển trực tiếp từ PC của bạn qua kết nối Internet Hàng năm thế giới tốn hơn 30 tỷ USD cho việc gửi Fax đường dài, nhưng ngày nay Internet Fax

đã làm thay đổi điều này Việc sử dụng Internet không những được mở rộng cho thoại mà còn cho cả dịch vụ Fax

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

ư Những người sử dụng dịch vụ thoại qua Internet cần có chương trình phần mềm, chẳng hạn như Quicknet's Internet Phone JACK Cấu hình này cung cấp cho người sử dụng thoại qua Internet thay cho sử dụng

điện thoại để bàn truyền thống

ư 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 như việc

mở rộng hệ thống điện thoại hiện hành của bạn

Ch ương II Phâ n tí ch Các yếu t ố kỹ thuật quan tr ọng của

VOIP

2.1 Điề u chế xung m ã (PCM)

Mặc dù truyền thông Analog là lý tưởng cho thông tin của con người, nhưng truyền dẫn Analog kém hiệu quả khi muốn khôi phục lại thông tin từ

được chuyển qua các bộ khuếch đại để bơm tín hiệu lên, không những tiếng nói được phóng to lên mà nhiễu đường dây cũng được làm lớn lên Nhiễu

đường dây khiến cho cầu nối không thể dùng được

Đối với các mẫu digital gồm các bit 0 hay 1 thì rất dễ dàng tách biệt với các nhiễu đường dây Do đó khi các tín hiệu analog được tái sinh từ các mẫu digital thì nó vẫn duy trì được âm thanh trung thực

PCM chuyển âm thanh dạng Analog sang dạng Digital bằng cách lấy mẫu

âm thanh 8000 lần trong một đơn vị thời gian và đổi mỗi mẫu sang một mã số Theo định luật Nyquist nếu lấy mẫu một tín hiệu analog với tốc độ gấp hai lần tần số cao nhất của tín hiệu thoại thì sẽ đạt được sự truyền dẫn chất lượng thoại tốt Do tần số thoại hầu hết đều nhỏ hơn 4000 Hz nên tốc độ lấy mẫu là

8000 lần trong một đơn vị thời gian (125às giữa các mẫu thoại)

2.2 Nén tiếng n ói

Điều chế xung mã (PCM) và điều chế xung mã vi phân thích nghi (ADPCM) là hai phương pháp được dùng để nén tiếng nói Đây là các kỹ thuật mã hoá / giải mã dạng sóng Các kỹ thuật này sử dụng các thủ tục xử lý tín hiệu để nén tiếng nói bằng cách chỉ gửi thông tin là các tham số đã được đơn giản về sự kích thích tiếng nói gốc và dải phát âm, yêu cầu một ít băng thông

để truyền thông tin này

Các kỹ thuật này có thể nhóm lại với nhau một cách tổng quát như là các

kỹ thuật mã hoá / giải mã nguồn và bao gồm các loại như LPC (Linear Predictive Coding), CELP (Code Excited Linear Prediction Compression) và MP-MLQ (Multipulse - Multilevel Quatization)

Các tiêu chuẩn mã hoá tiếng nói

ITU-T chuẩn hoá CELP, MP-MLQ, PCM và ADPCM thành các khuyến nghị họ G Các tiêu chuẩn mã hoá phổ biến nhất cho điện thoại và điện thoại gói bao gồm:

Trang 22

- G.711- Mô tả kỹ thuật mã hoá tiếng nói 64 kbps PCM trước đây Tiếng nói

được mã hoá theo G.711 được sử dụng cho mạng điện thoại số trong mạng

điện thoại công cộng hay thông qua các PBX

- G.726: Mô tả mã hoá ADPCM ở tốc độ 40,32, 24 hay 16 Kbps Người sử dụng có thể trao đổi tiếng nói ở dạng ADPCM giữa mạng điện thoại gói và mạng điện thoại truyền thống

- G.728: Mô tả dạng có trễ nhỏ tốc độ 16Kbps của nén tiếng nói theo CELP

- G.729: Mô tả nén CELP cho phép tiếng nói được mã hoá vào các luồng 8 Kbps

- G.723.1: Mô tả kỹ thuật nén mà bạn có thể dùng để nén tiếng nói hay các thành phần tín hiệu âm thanh của các dịch vụ đa phương tiện với một tốc

độ thấp, nó như là một thành phần trong toàn bộ họ tiêu chuẩn H.324, hai tốc độ bit của bộ mã hóa này là 5,3 và 6,3 Kbps

Điểm đánh giá bình quân

Có thể kiểm thử chất lượng theo hai cách: chủ quan hoặc khách quan Con người thực hiện kiểm thử theo chủ quan trong khi đó máy tính thực hiện kiểm tra chất lượng tiếng nói một cách khách quan

Một thông số chuẩn phổ biến mang tính chủ quan dùng để xác định chất lượng tiếng nói một cách chủ quan được dùng để xác định các mã tiếng nói là

điểm đánh giá bình quân - MOS (Mean Opinion Score) MOS test được cung cấp cho một nhóm người nghe Do chất lượng thoại và âm thanh nhìn chung là theo chủ quan của người nghe Các điểm đánh giá này được lấy trung bình để

có được điểm đánh giá bình quân theo thang điểm từ 1 (xấu) đến 5 (cực tốt) Kiểm tra MOS cũng được dùng để so sánh ưu thế của mã đặc biệt nào đó

đạt được áp dụng dưới các điều kiện khác nhau bao gồm các mức nhiễu nền khác nhau, và nhiều loại mã hoá và giải mã … Người sử dụng có thể dùng mã này để so sánh với các mã hoá / giải mã khác

Điểm đánh giá MOS cho vài loại mã hoá của ITU-T được liệt kê trong bảng 2.1, bảng này trình bày mối liên hệ giữa vài bộ mã có tốc độ thấp với PCM chuẩn

Bảng 2.1: Điểm đánh giá MOS của ITU-T codec

Phương pháp nén Tốc độ bit

(Kbps)

Kích thước mẫu (ms)

Điểm MOS

Một cuộc thoại muốn truyền được trên mạng IP phải qua các bước sau:

Bên phát: - Số hoá tiếng nói

ư Đặt vào các gói IP

ư Gửi các gói này qua mạng IP

Trang 24

Bên nhận: Nhận các tín hiệu thoại này và giải mã về tín hiệu gốc

Gói hoá thoại có thể hiểu là toàn bộ quá trình số hoá, đóng gói và truyền các gói này trên mạng chuyển mạch gói tới đích

Những nỗ lực gói hoá thoại trước đây đã bị thất bại bởi các mạch chuyển mạch gói có tính chất bùng nổ tốc độ, dùng cho các ứng dụng không cần tốc

độ truyền ổn định, ví dụ chương trình truyền file, email Thêm vào đó độ trễ

đường truyền không phải là vấn đề quan trọng, độ trễ có thể biến đổi lớn cũng không ảnh hưởng nhiều đến yêu cầu của chương trình ứng dụng Khuyến nghị G.114 của ITU-T chỉ ra rằng để thoại có chất lượng thì trễ trên một hướng từ

đầu đến cuối không quá 150ms và yêu cầu độ trễ phải ổn định để bên thu có thể trả về tín hiệu gốc bảo đảm chất lượng Vì vậy một điều quan trọng cần xem xét đến khi thiết kế một mạng VoIP là tác động của thời gian trễ

Trước khi đánh giá những ảnh hưởng của độ trễ, ta sẽ tìm hiểu về các nguồn gốc gây nên trễ

Các yếu tố gây nên trễ bao gồm:

Trễ do mạng: Quá trình truyền các gói tin qua mạng IP tới đích phải qua

nhiều thiết bị như Gateway liên mạng, bộ định tuyến Router, thiết bị liên mạng Mỗi quá trình xử lý trên các thiết bị này đều gây ra một lượng trễ đáng

kể (đây là lượng trễ cố hữu của mạng chuyển mạch gói) Ngoài ra nó còn phụ thuộc rất nhiều vào lưu thông trên mạng và tốc độ kết nối của modem

Trễ do bộ CODEC: Quá trình mã hoá và giải mã qua các bộ CODEC

cũng gây ra một lượng trễ Thông thường lượng trễ này hoàn toàn xác định đối với từng bộ CODEC

Trễ do đóng gói dữ liệu: Quá trình gắn tiêu đề RTP vào mỗi gói tin trước

khi truyền đi cũng gây ra trễ Trong các sản phẩm của Cisco IOS VoIP, bộ xử

lý tín hiệu số (DSP) phát ra mẫu thoại sau 10ms khi dùng G792, do đó gói bị

trễ 10ms Ngoài ra cần một khoảng thời gian tiền xử lý là 5ms khi dùng G.792 Như vậy lượng trễ do việc đóng gói dữ liệu vào khoảng 15ms

Trễ sắp hàng: Tại bên gửi các gói tin được xắp xếp theo đúng thứ tự như

trước khi gửi Vì một lý do nào đó, gói tin này sẽ bị xáo trộn khi tới đích Bên nhận phải sắp xếp lại đúng thứ tự các gói tin rồi mới giải mã Quá trình này cũng gây ra trễ

2.4 Jitter

Jitter là sự thay đổi thời gian giữa các gói, là độ lệch thời gian giữa thời

điểm mong đợi và thời điểm thực nhận gói tin Các gói thoại có thể bị trì hoãn xuyên qua mạng gói và không đến được đích vào các thời điểm cách đều nhau như đã gửi đi

Tiếng nói qua bộ CODEC được số hoá và chia thành các gói tin theo một tốc độ xác định Để khôi phục lại tiếng nói tại phía thu thì tốc độ thu phải bằng với tốc độ phát Nhưng trên thực tế khi gói này phát qua mạng IP, tổng thời gian trễ mà mỗi gói phải trải qua có thể khác nhau Sở dĩ như vậy là vì tổng độ trễ xếp hàng và thời gian xử lý có thể biến đổi tuỳ thuộc vào giải tổng thể trong mạng Mặc dù cùng nguồn tạo ra các gói tin thoại tại các khoảng thời gian đều đặn (chẳng hạn mỗi gói có chiều dài 20ms) thì cổng đích vẫn không thu được các khung này trong các khoảng đều đặn vì hiện tượng Jitter Nói chung Jitter sẽ dẫn đến hiện tượng vón cục và tạo khoảng trống trong dòng số liệu gọi đến Để đối phó với hiện tượng này thì phía thu phải có bộ

đệm đủ lớn để chứa được gói tin tới muộn nhất rồi sắp xếp lại trước khi khôi phục lại tiếng nói

Để giải quyết vấn đề này ta phải xác định kích thước bộ đệm một cách hợp lý, thường có hai cách sau:

Trang 26

- Do các mức gói tin khác nhau của bộ đệm trên toàn bộ thời gian và điều chỉnh kích thước bộ đệm thích hợp Cách này chỉ phù hợp với loại mạng

ổn định như các mạng cục bộ, mạng ATM

- Đếm số lượng gói tin đến muộn và tính tỷ lệ của chúng trên tổng số gói tin nhận được trong suốt tiến trình Từ tỷ lệ này ta có thể sửa lại kích thước bộ đệm Cách này rất thông dụng

Như vậy Jitter trong mạng sẽ làm xấu chất lượng thoại ở mức độ nó làm tăng độ trễ đầu cuối - tới - đầu cuối do có bộ nhớ đệm Đôi khi nếu Jitter quá lớn, bộ nhớ đệm có thể chọn cách cho phép mất một số khung để duy trì thời gian trễ phụ không quá lớn

ư Đường dẫn thu: cũng được gọi là hướng nhận lại hoặc là đường dẫn Rx Trong cuộc đàm thoại đường dẫn thu được tạo nên khi một cá nhân nghe cuộc đàm thoại Âm thanh được nhận bởi tai người nghe từ miệng người nói

Tiếng nói của A

Vấn đề được đề cập ở đây là Echo có thể nghe thấy rõ qua giọng nói của chính người nói đến tai họ Hình 2.2 chỉ ra hiện tượng này, A nghe một Echo

Tiếng vọng của A

Hình 2.2: Cuộc gọi điện thoại đơn giản có hiện tượng Echo

B A

Tiếng nói của A

Tiếng nói của B

Một yếu tố quan trọng trong việc phân tích Echo là trễ khứ hồi của mạng thoại Trễ khứ hồi của mạng là độ dài của thời gian được yêu cầu cho một lời nói từ miệng A, xuyên qua mạng trên đường truyền tới nơi thông tin bị thoát

ra qua mạng quay trở lại đường thu tới tai A

Xác định vị trí một Echo

Trong hình 2.2, A cảm nhận vấn đề Echo, nghĩa là một tín hiệu bị rò rỉ từ

đường truyền của anh ta vào trong đường nhận của anh ta Thực tế A nghe một thành phần điển hình của Echo: echo luôn luôn cho biết một vấn đề tại đầu cuối khác của cuộc gọi Vấn đề đó gây ra Echo mà A nghe được

Echo chỉ được phép trễ ít nhất là 20ms để có thể nghe rõ, và các tín hiệu bị lọt ra đó chỉ ở trong phần analog của mạng Hình 2.3 chỉ ra các nguồn có thể xảy ra echo trong một mạng VoIP đơn giản

Trang 28

PBX

GW

GW PBX

E&M E&M IP WAN

Hồ Chí Minh

Hà Nội

Digital Analog Analog

Hình 2 3: Khả năng của các đường dẫn echo trong một

Trong mạng VoIP này, phần gói số của mạng được xác định giữa hai đoạn truyền dẫn analog A ở Hà nội được kết nối bởi mạch điện FXS (Foreign Exchange Station) tương tự 2 dây tới một PBX nội bộ, PBX này được kết nối tới một vùng Gateway của VoIP bởi một mạch điện thu và phát (E & M) tương tự 4 dây Gateway ở Hà nội thông với Gateway ở Hồ Chí Minh qua một mạng IP Phân đoạn truyền gói có dóc trễ của một điểm cuối tới một điểm cuối lớn hơn 30ms Tại điểm cuối ở Hồ Chí Minh của cuộc gọi, gateway được kết nối cùng một đường tới máy điện thoại của B (Bởi E&M tới PBX và bởi FXS tới đầu cuối)

Vấn đề về tiếng vọng bao gồm:

ư Một đường dẫn analog bị hở giữa đường dẫn thu và phát tương tự

ư Khả năng về độ trễ trong phản hồi tiếng vọng

ư Khả năng về độ lớn của tiếng vọng nhận được gây nên sự khó chịu Hình 2.4 mô tả một kiểu đơn giản của mạng VoIP đưa ra trong hình 2.3

Gói kết nối trong hình 2.3 và hình 2.4 được gọi là "slow" vì cần một thời

gian tương đối dài để đưa vào các tín hiệu tương tự và đưa ra phía khác: Trễ liên kết từ đầu cuối đến đầu cuối Độ trễ này xảy ra bởi vì về cơ bản việc truyền dẫn gói phải chấp nhận một độ trễ của gói hoá và bộ đệm trung gian của 2 đến 3 kích thước gói, và kích thước gói là 20ms là điển hình cho VoIP Kết nối WAN chấp nhận độ trễ đầu cuối đến đầu cuối là 50ms

Echo có thể bị gây ra do các yếu tố sau đây trong một mạng VoIP :

ư Không phù hợp trở kháng từ sự chuyển đổi mạng 4 dây sang vòng cục

bộ 2 dây

ư Các máy điện thoại

ư Các bộ định tuyến

ư Chất lượng dịch vụ (QoS)

Echo càng lớn và càng kéo dài thì làm cho người tham gia đàm thoại càng khó chịu

Trong các mạng gói ngày nay, có thể xây dựng các bộ loại bỏ echo vào trong các bộ mã/giải mã tiếng nói tốc độ thấp và điều hành chúng trên mỗi DSP Trong thực tế, một số nhà chế tạo loại bỏ echo bằng phần mềm, một số nhà chế tạo khác lại thực hiện việc loại bỏ echo trong DSP

Các bộ triệt echo bị hạn chế bởi lượng thời gian mà chúng đợi tiếng nói phản hồi về, gọi là hiện tượng echo đuôi (Echo Tail) Các hãng chế tạo có thể cấu hình các giá trị echo đuôi cần thiết

2.6 Mất g ói tin

Thực ra trong mạng IP là mạng của các mạng và không có cơ chế giám sát

đầy đủ nào đảm bảo chất lượng thông tin truyền Hiện tượng mất gói tin là kết quả của rất nhiều nguyên nhân:

ư Quá tải lượng người truy nhập cùng một lúc mà tài nguyên mạng còn rất hạn chế

Trang 30

ư Hiện tượng xung đột trên mạng LAN

ư Lỗi do các thiết bị vật lý và các liên kết truy nhập mạng

Mặt khác, như ta đã biết quá trình truyền tiếng nói phải đáp ứng nhu cầu truyền thời gian thực nên các gói tin tiếng nói chỉ có ý nghĩa khi thời gian tới

đích của chúng không vượt quá thời gian trễ cho phép Do đó khi thời gian truyền vượt quá mức ngưỡng này thì cũng có thể coi là gói tin bị mất Tất cả các yếu tố kể trên có thể gây ra mất gói tin thậm chí mất cuộc gọi nếu gói tin

bị mất quá nhiều

Hiện tượng mất gói tin ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng cuộc gọi, nhất là đối với mạng IP vì chất lượng dịch vụ trên đó thường không được đảm bảo Trong mạng IP không có sự phân biệt gói tin thoại cũng như gói tin dữ liệu, nhưng trong trường hợp gói dữ liệu thì có cơ chế phát lại gói tin bị mất, còn với gói tin thoại thì không thể áp dụng cơ chế này Đồng thời, do đặc tính tín hiệu tiếng nói liên quan tới thời gian thực nên hiện tượng mất gói tin thoại gây ra các sự cố nghiêm trọng trong quá trình khôi phục tiếng nói

Với việc sử dụng giao thức RTP để vận chuyển và giám sát luồng thông tin, hiện tượng phát gói tin sẽ được phát hiện kịp thời

Chúng ta có thể giám sát số lượng gói tin bị mất Tại mỗi bên tham gia hội thoại có thể tính tương đối chính xác tỷ lệ gói tin bị mất được gửi từ một nguồn Thông thường tỷ lệ này vào khoảng 5 -10%, được trao đổi qua đường fraction lost trong các bản tin thống kê định kỳ Trên thực tế, mỗi gói tin tiếng nói chỉ khoảng vài chục byte vẫn có cơ chế bù để khôi phục tín hiệu mà không cần sử dụng cơ chế phát lại

Một số phương pháp giải quyết vấn đề nêu trên:

Tự động gửi lại các gói tin cuối cùng khi phát hiện có hiện tượng mất gói tin Đây là cách thức đơn giản, chỉ phù hợp khi các gói tin bị mất không kề nhau và hiện tượng mất gói không thường xuyên

Gửi kèm các thông tin thừa ở gói tin thứ (n+1) trong n gói tin gửi đi Cách thức này có ưu điểm là xác định được chính xác gói tin nào bị mất, nhưng lại làm giảm hiệu suất sử dụng đường truyền và tăng độ trễ do phải xử lý thông tin thừa

Giảm lượng tin thừa ở gói tin thứ (n+1) để giải quyết vấn đề giải thông nhưng cách này gây khó khăn trong xử lý độ trễ

Ch ương III Chất lư ợn g dị ch vụ trong m ạng VoIP

3.1 Gi ới thiệu chung

Chất lượng dịch vụ QoS mang ý nghĩa là "khả năng của mạng đảm bảo và duy trì các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng dụng theo như các yêu cầu

đã được chỉ rõ của mỗi người sử dụng" Hai thông số quan trọng nhất của QoS

là băng thông và trễ, chúng xác định đặc điểm của mạng và trong một vài trường hợp chúng có thể nói rằng chúng là hai thông số đáng quan tâm duy nhất

Trang 32

Trong một mạng được thiết kế tốt, cần phải tách biệt các chức năng thuộc nhánh của mạng (Edge Functions) với các chức năng đường trục của mạng (Backbone Funtions)

QoS có thể giải quyết một số vấn đề trong VoIP như là mất gói, Jitter và

xử lý trễ Tuy nhiên một số vấn đề mà QoS không thể giải quyết được như là trễ lan truyền, trễ do mã hoá/giải mã, trễ lấy mẫu và trễ do số hoá

Trễ trong mạng VoIP bao gồm trễ cố định và trễ thay đổi, do đó cần phải biết phần nào có thể thay đổi và phần nào không thể thay đổi khi hoạch định Thời gian trễ được mô tả trong bảng 2 như sau:

Bảng 3.1: Thời gian trễ tính từ đầu cuối này đến đầu cuối kia

Trễ cố định Trễ thay đổi

Trễ mã hoá G.729 (10ms/frame) 20ms

Trễ đóng gói bao gồm trong trễ mã hoá

Trễ lan truyền (các dây riêng) 3ms

Tổng cộng - Giả sử Jiter Buffer 50ms 110ms

Khuyến nghị G.114 của ITU-T cho rằng trễ từ đầu cuối đến đầu cuối không vượt quá 150ms là duy trì được chất lượng thoại tốt

3.2 C ác thông s ố của QoS

QoS bao gồm có 6 thông số được liệt kê trong bảng 3 cùng với các giá trị

ví dụ như sau:

Bảng 3.2: Các thông số QoS

Băng thông (nhỏ nhất) 64kb/s, 1,5Mbit/s, 45Mb/s

Trễ (lớn nhất) 50ms trễ vòng, 150ms trễ vòng

Jitter (biến động trễ) 10% của trễ lớn nhất, 5ms biến động Mất thông tin (Các ảnh hưởng của lỗi) 1 trong 1000 gói chưa chuyển giao Tính sẵn sàng (độ tin cậy) 99,99%

luồng lưu lượng

3.2.1 Băng thông

Băng thông là thước đo số lượng bit trên giây mà mạng sẵn sàng cung cấp cho các ứng dụng Đây là thông số quan trọng nhất của QoS Các ứng dụng bùng nổ (Bursty) trên mạng chuyển mạch gói có thể chiếm tất cả băng thông của mạng nếu không có ứng dụng nào khác bùng nổ với nó Khi điều này xảy

ra, các bùng nổ phải được đưa vào bộ nhớ đệm và xếp hàng chờ chuyển đi, do

đó tạo ra trễ trên mạng

Khi được sử dụng như là một thông số QoS, băng thông là yếu tố tối thiểu

mà một ứng dụng cần để hoạt động Ví dụ như thoại PCM 64 Kb/s cần băng thông là 64 Kb/s Điều này không tạo ra khác biệt khi mạng xương sống có kết nối 45 Mbit/s giữa các nút mạng lớn Băng thông cần thiết được xác định bởi băng thông nhỏ nhất sẵn có trên mạng Nếu truy nhập băng thông qua một MODEM V.34 hỗ trợ chỉ 33,6Kbit/s thì mạng đường trục 45Mbit/s sẽ làm cho

Trang 34

ứng dụng thoại 64Kbit/s không hoạt động được Băng thông QoS nhỏ nhất phải sẵn sàng tại tất cả các điểm giữa các người sử dụng

Các ứng dụng dữ liệu được lợi nhất từ việc đạt được băng thông cao hơn

Điều này được gọi là các ứng dụng giới hạn băng thông, bởi vì hiệu quả của ứng dụng dữ liệu trực tiếp liên quan đến lượng nhỏ nhất của băng thông sẵn sàng trên mạng Mặt khác, các ứng dụng thoại như PCM 64Kbit/s được gọi là các ứng dụng giới hạn trễ Thoại PCM 64 Kb/s này sẽ không hoạt động tốt hơn chút nào nếu có băng thông 128Kbit/s Loại thoại này phụ thuộc hoàn toàn vào thông số QoS trễ của mạng để có thể hoạt động đúng đắn

3.2.2 Thời gian trễ

Trễ là một trong những thông số quan trọng của QoS Các đặc điểm cơ bản của trễ đã được nói ở trên ở đây ta xét đến vấn đề trễ ảnh hưởng đến QoS như thế nào

Trễ liên quan chặt chẽ với băng thông khi nó là một thông số QoS Với các ứng dụng giới hạn băng thông thì băng thông càng lớn trễ sẽ càng nhỏ

Đối với các ứng dụng giới hạn trễ, như là thoại PCM 64 Kbit/s, thông số trễ QoS xác định trễ lớn nhất các bit gặp phải khi truyền qua mạng Tất nhiên là các bit có thể đến với độ trễ nhỏ hơn

Mối quan hệ giữa băng thông và trễ trong mạng được chỉ ra trong hình 3.1 Trong hình 3.1 (a), t1-t2 = số giây trễ Trong hình 3.1 (b), X bit/(t3-t2) = băng thông (bit/s) Nhiều băng thông hơn có nghĩa là nhiều bit đến hơn trong một đơn vị thời gian, trễ tổng thể nhỏ hơn đơn vị của mỗi thông số, bit/s với băng thông hay giây với trễ, cho thấy mối quan hệ hiển nhiên giữa băng thông

Băng thông và trễ của mạng có quan hệ với nhau và có thể tính toán tại nhiều nơi trong mạng, thậm chí từ đầu cuối đến đầu cuối Thông tin truyền đi dưới dạng một chuỗi các khung truyền (gói IP cũng có thể được sử dụng cho mục đích này) Khoảng thời gian trôi qua từ khi bit đầu tiên của một khung đi vào mạng cho đến khi bit đầu tiên rời khỏi mạng gọi là trễ Vì con đường của khung qua các bộ chuyển mạch và bộ định tuyến nên trễ có thể biến đổi, có các giá trị lớn nhất, nhỏ nhất, trung bình, độ lệch chuẩn…

Băng thông được định nghĩa là số bit của một khung cho thời gian trễ trôi qua kể từ khi bit đầu tiên rời khỏi mạng cho đến khi bit cuối cùng rời khỏi mạng Trên thực tế, đây chỉ là một trong nhiều cách đo có thể Vì các khung

có đường đi từ liên kết truy nhập tới mạng xương sống, nên băng thông mà khung được truyền đi có thể biến đổi đáng kể

Các mạng chuyển mạch gói có thể cung cấp cho các ứng dụng các băng thông biến đổi phụ thuộc vào hoạt động và bùng nổ của ứng dụng Băng thông biến đổi này có nghĩa là trễ cũng có thể biến đổi trên mạng Các nút mạng

được nhóm với nhau cũng có thể đóng góp vào sự biến đổi của trễ Tuy nhiên, thông số QoS trễ chỉ xác định trễ lớn nhất mà không đặt bất kỳ giới hạn nhỏ hơn nào cho trễ của mạng Nếu cần trễ ổn định, một thông số QoS khác phải quan tâm đến yêu cầu này

3.2.3 Jitter (Biến động trễ)

Trang 36

Thông số QoS Jitter thiết lập giới hạn cho lượng biến đổi của trễ mà một ứng dụng có thể gặp trên mạng Một cách đúng đắn hơn thì Jitter được xem là biến động trễ, bởi vì thuật ngữ Jitter cũng được sử dụng trong mạng với nghĩa

sự khác biệt thời gian mức thấp trong kỹ thuật mã đường dây Tuy nhiên, sử dụng thuật ngữ Jitter đồng nghĩa với biến động trễ cùng là phổ biến, và ngữ cảnh sẽ luôn phân biệt nghĩa nào đang được đề cập Jitter không đặt một giới hạn nào cho giá trị tuyệt đối của trễ Nó có thể tương đối thấp hoặc cao tuỳ thuộc vào giá trị của thông số trễ

Jitter theo lý thuyết có thể là một giá trị thông số QoS mạng tương đối hay tuyệt đối Ví dụ, nếu trễ mạng cho một ứng dụng được thiêt lập là 100ms, Jitter có thể đặt là cộng hay trừ 10% của giá trị này Theo đó, nếu mạng có trễ trong khoảng 90 đến 110 ms thì vẫn đặt được yêu cầu về Jitter (trong trường hợp này, rõ ràng là trễ không phải là lớn nhất) Nếu trễ là 200 ms, thì 10% giá trị Jitter sẽ cho phép bất kỳ trễ nào trong khoảng 180 đến 220ms Mặt khác, Jitter tuyệt đối giới hạn cộng trừ 5ms sẽ giới hạn Jitter trong các ví dụ trên trong khoảng từ 95 tới 105 ms và từ 195 tới 205 ms

Các ứng dụng nhạy cảm nhất đối với giới hạn của Jitter là các ứng dụng thời gian thực như thoại hay video Nhưng đối với các trang Web hay là truyền tập tin qua mạng thì lại ít quan tâm hơn đối với Jitter Internet là gốc của mạng dữ liệu, có ít khuyến nghị về Jitter Các biến đổi của trễ liên tục là vấn

đề gây bực mình nhất gặp phải đối với các ứng dụng video và thoại dựa trên Internet

3.2.4 Mất thông tin (Các tác động của lỗi)

Mất thông tin là một thông số QoS không được đề cập thường xuyên như băng thông và trễ, đặc biệt đối với mạng Internet Đó bởi vì bản chất tự nhiên

được thừa nhận của mạng Internet là "cố gắng tối đa" Nếu các gói IP không

không có nghĩa là ứng dụng sẽ tất yếu bị lỗi, bởi vì nếu các thông tin bị mất vẫn cần thiết đối với ứng dụng thì nó phải tự yêu cầu bên gửi gửi lại bản sao của thông tin bị mất Bản thân mạng không quan tâm giúp đỡ vấn đề này, bởi vì bản sao của thông tin bị mất không được lưu lại tại bất cứ nút nào của mạng

Tại sao các mạng, không chỉ Internet, lại mất thông tin? Thực sự là có nhiều lý do, nhưng hầu hết trong số chúng có thể truy nguyên từ các ảnh hưởng của lỗi trên mạng Ví dụ, nếu một kết nối bị hỏng, thì tất cả các bit

đang truyền trên liên kết này sẽ không, và không thể tới đích được Nếu một nút mạng ví dụ như bộ định tuyến hỏng, thì tất cả các bit hiện đang ở trong bộ

đệm và đang được xử lý bởi nút đó sẽ biến mất không để lại dấu vết Do những loại hư hỏng này trên mạng có thể xảy ra bất cứ lúc nào, nên việc một vài thông tin bị mất do lỗi trên là không thể tránh khỏi

Tác động của mất thông tin là tuỳ thuộc vào ứng dụng Điều khiển lỗi trên mạng là một quá trình gồm hai bước, trong đó bước đầu tiên là xác định lỗi, bước thứ hai là khắc phục lỗi, nó có thể đơn giản là bên gửi truyền lại đơn vị

bị mất thông tin Một vài ứng dụng, đặc biệt là các ứng dụng thời gian thực không thể đạt được hiệu quả khắc phục lỗi bằng cách gửi lại đơn vị tin bị lỗi Các ứng dụng không phải thời gian thực thì thích hợp hơn đối với cách truyền lại thông tin bị lỗi, tuy nhiên cũng có một số ngoại lệ (ví dụ như các hệ thống quân sự tấn công mục tiêu trên không không thể sử dụng hiệu quả với các khắc phục lỗi băng truyền lại)

Vì những lý do này, thông số QoS mất thông tin không những nên định rõ một giới hạn trên đối với ảnh hưởng của lỗi mà còn nên cho phép người sử dụng xác định xem có lựa chọn cách sửa lỗi bằng truyền lại hay không Tuy nhiên, hầu hết các mạng (đặc biệt là mạng IP) chỉ cung cấp phương tiện vận chuyển thụ động, còn xác định lỗi, khắc phục lỗi thường được để lại cho ứng dụng (hay người sử dụng)

Trang 38

3.2.5 Độ tin cậy

Các mạng tồn tại để phục vụ người sử dụng Tuy nhiên, mạng cần có biện pháp bảo dưỡng phòng ngừa nếu các tình huống hỏng hóc tiềm tàng được phát hiện và dự đoán trước Một chiến lược đúng đắn bằng cách định kỳ tạm thời tách các thiết bị ra khỏi mạng để thực hiện các công việc bảo dưỡng và chuẩn

đoán trong một khoảng thời gian ngắn có thể giảm thời gian ngừng hoạt động

do hỏng hóc Tất nhiên, thậm chí với một biên pháp bảo dưỡng hoàn hảo nhất cũng không thể tránh khỏi các lỗi không tiên đoán trước và các lỗi nghiêm trọng của kết nối và thiết bị theo thời gian

Không lâu trước đây, mạng PSTN có lịch trình thời gian và bảo dưỡng nghiêm khắc hơn nhiều mạng dữ liệu PSTN phải có khả năng truyền các cuộc gọi cả ngày lẫn đêm và tất cả các ngày trong năm Có những khoảng thời gian chỉ rất ít cuộc gọi, như khoảng từ 3 đến 4 giờ sáng, nhưng lại có những cuộc gọi chiếm hầu như tất cả các khoảng thời gian Đương nhiên, phải có những nguyên tắc để bảo dưỡng phòng ngừa với mạng PSTN Một số hoạt động có thể thực hiện lúc lưu lượng được biết trước là tạm lắng, và một số hoạt động

có thể không bao giờ được thực hiện trong các giờ hoặc ngày bận…

Mạng dữ liệu thực hiện công việc đó dễ hơn Hầu hết mạng dữ liệu dành cho kinh doanh, và do đó hoạt động trong những giờ kinh doanh, thường là từ

8 giờ sáng đến 5 giờ chiều, từ thứ hai đến thứ sáu Hoạt động bổ trợ có thể thực hiện "ngoài giờ", và một tập kiểm tra đầy đủ với mục đích phát hiện ra các vấn đề có thể chạy trong ngày nghỉ

Internet và Web đã thay đổi tất cả Mọi mạng toàn cầu phải giải quyết vấn

đề rằng thực sự có một số người luôn cố gắng truy nhập vào mạng tại một số

địa điểm hoặc thậm chí Internet có thể có ích ở nhà vào 10 giờ tối hơn là ở cơ quan vào 2 giờ chiều

Tuy nhiên, nếu người sử dụng nhận thức rõ rằng họ không thể có mạng

nào), bao nhiêu thì đủ? Khi nào thì hỏng hóc xảy ra, dịch vụ phải được khôi phục nhanh đến mức nào? Cả hai là khía cạnh chủ yếu của thông số QoS độ khả dụng, hay độ tin cậy của mạng

3.2.6 Bảo mật

Bảo mật là một thông số mới trong danh sách QoS, nhưng lại là một thông

số quan trọng Thực tế, trong một số trường hợp độ bảo mật có thể được xét ngay sau băng thông Gần đây do sự đe doạ rộng rãi của các tin tặc (Hacker)

và sự lan tràn của Virus trên mạng Internet toàn cầu đã làm cho bảo mật trở thành vấn đề hàng đầu

Hầu hết các vấn đề bảo mật liên quan tới các vấn đề như tính riêng tư, sự tin cẩn và xác nhận khách và chủ Các vấn đề liên quan đến bảo mật thường

được gắn với một vài hình thức của phương pháp mật mã như mã hoá và giải mã Các phương pháp mật mã cũng được sử dụng trên mạng cho việc xác thực (Authentication), nhưng những phương pháp này không liên quan chút nào

đến vấn đề giải mã

Tính riêng tư và bí mật có liên quan tới các kỹ thuật mã hoá riêng tư hay công khai Việc xác nhận tính hợp lệ của khách hàng thường được quy định bởi một mật khẩu đơn giản, nếu sử dụng chữ ký số thì phức tạp hơn, và thậm chí còn phức tạp hơn nữa nếu sử dụng các hệ thống sinh trắc học như kiểm tra võng mạc Việc xác nhận tính hợp lệ của máy chủ thường được quy định bởi một chỉ số được đưa ra bởi nhà cấp chứng chỉ và được quản lý bởi một nhà quản lý đăng ký

Toàn bộ kiến trúc đều xuất phát từ việc bổ sung thêm tính riêng tư hoặc bí mật và sự xác nhận hoặc nhận thực cho mạng Internet Giao thức bảo mật chính thức cho IP gọi là IPSec đang trở thành một kiến trúc cơ bản để cung cấp thương mại điện tử trên Internet và ngăn ngừa gian lận trên VoIP Trong khi đó mạng Internet công cộng toàn cầu thường xuyên bị coi là thiếu bảo mật

Trang 40

nhất, đã đưa vấn đề bảo mật trở thành một phần của IP ngay từ khi bắt đầu Một bit trong trường loại dịch vụ (ToS: Type of Service) trong phần tiêu đề gói

IP được đặt riêng cho ứng dụng để có thể bắt buộc bảo mật khi chuyển mạch gói Tuy nhiên lại nảy sinh một vấn đề là không có sự thống nhất giữa các nhà sản xuất bộ định tuyến khi sử dụng trường ToS

Người sử dụng và ứng dụng có thể thêm phần bảo mật của riêng mình vào mạng và trong thực tế cách này đã thực hiện trong nhiều năm Nếu có chút nào bảo mật mạng thì nó thường dưới dạng một mật khẩu truy nhập vào mạng Các mạng ngày nay cần một cơ chế bảo mật gắn liền với nó chứ không phải thêm vào một cách bừa bãi bởi các ứng dụng Nếu không thì khả năng kết hợp của tương tác khách - chủ gồm cả bảo mật sẽ trở thành một cơn ác mộng

Một thông số QoS bảo mật điển hình có thể là "mã hoá và nhận thực đòi hỏi trên tất cả các luồng lưu lượng" Nếu có lựa chọn thì truyền dữ liệu có thể chỉ cần mã hoá và kết nối điện thoại Internet có thể chỉ cần nhận thực để ngăn gian lận Ngày nay tầm quan trọng của bảo mật như là một thông số QoS là rất lớn không thể đánh giá hết được

3.3 Bổ sung QoS vào m ạng

Nếu một mạng thiếu QoS thì người sử dụng phải tự thêm vào các phương pháp của mình để có được QoS cần thiết Việc thêm bảo mật vào trên tại cấp ứng dụng đã được đề cập ở trên Khi thực hiện VoIP trên mạng Internet công cộng, các bộ đệm Jitter thường được sử dụng tại bên nhận Quá trình này có thể đắt và tốn thời gian Sẽ tốt hơn nếu mạng có thể chuyển giao ít nhất một vài đảm bảo QoS trong lĩnh vực này

Trong tất cả các rhông số QoS, thông số mà người sử dụng khó tự thêm vào nhất là trễ Mà thoại lại là ứng dụng rất nhạy cảm với trễ mạng

Tuy nhiên, nếu người sử dụng không sãn sàng chi tiền để thêm QoS cho

mạng? Người sử dụng không thể hạ thấp trễ mạng, nhưng nhà cung cấp dịch

vụ có nên quan tâm tới việc đầu tư làm giảm trễ trên toàn bộ mạng khi mà chỉ

có ứng dụng yêu cầu trễ thấp như là thoại tạo ra lợi nhuận? Tại sao không giữ lấy tiền này và xây dựng một mạng khác? Đây là lý do vì sao các mạng thoại

và dữ liệu cùng tồn tại lâu đến thế trong giai đoạn đầu

Đây thực sự là một lý do cơ bản khác cho tiếp cận QoS "chỉ cần băng thông" Thực tế đơn giản là sẽ hiệu quả hơn nếu khắc phục nhược điểm của QoS bằng cách thêm băng thông hơn là bằng bất cứ cách nào khác Thêm vào

đủ băng thông, ít nhất là trễ và Jitter sẽ được cải thiện Nếu băng thông được thêm vào đúng đắn, thì thậm chí cả lỗi, tính sẵn sàng và bảo mật cũng sẽ được cải thiện Do đó kết quả của việc thêm băng thông là có thể dự đoán được

Đầu tư tiền vào băng thông để nhận được các kết quả biết trước thì tốt hơn là

đầu tư vào một cách mới nào đó để tái định tuyến vòng qua các nút mạng bị lỗi và sau đó nhận ra rằng không có gi tốt hơn trước đó

Tích hợp hay bổ sung QoS vào mạng?

Như vậy có hai lựa chọn để nhận được QoS cho người sử dụng và cho ứng dụng, đó là tích hợp QoS vào mạng hay là thêm QoS lên trên mạng Điều này chắc không có gì khác hơn là cân nhắc giữa việc có sẵn QoS ở trong mạng và việc thêm QoS ở cấp ứng dụng ở bên ngoài mạng

Hai cách tiếp cận này đã được thảo luận ở phần trước Cách tiếp cận thứ nhất, trong đó người sử dụng nói với mạng họ muốn gì, là cách tiếp cận được thực hiện bởi hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ PSTN Cách tiếp cận thứ hai, trong đó người sử dụng thêm QoS của chính họ và chỉ dựa vào mạng không gì hơn là ở các kết nối, đây chính là triết lý của Internet

Tất cả các ứng dụng đều rơi vào một trong một số ít các thể loại chính Theo đó, chỉ có ba hoặc bốn lớp dịch vụ (Các nhóm các giá trị thông số QoS)

là cần thiết, không phải đến hàng trăm

Trang 42

Tất cả những gì có thể làm được là chỉ ra cho các nhà cung cấp dịch vụ thấy được rằng ngoài cách đơn giản là thêm băng thông thì chỉ có ba cách để giải quyết nghẽn và thiếu tài nguyên trên mạng chỉ một trong các cách này cũng đòi hỏi phải tiêu tốn một số tiền lớn để thêm một thông số QoS cụ thể vào một mạng như mạng Internet Các cách tiếp cận này được đưa ra trong hình 3.2

Một nhà cung cấp dịch vụ có thể:

Sử dụng sự định giá ràng buộc Chia phần truy nhập

Sử dụng các kỹ thuật

mới (VD: DiffSerrv,

RSVP…)

Hình 3.2 : Bổ sung QoS vào mạng

ư Chia phần truy nhập và (hoặc) các dịch vụ cho người sử dụng Cách

tiếp cận này đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải kiểm soát được mạng và biết được ai đang sử dụng phần tài nguyên nào của mạng Hiện tại không có cách nào dễ dàng để thực hiện điều này trên Internet, trừ cách

cố gắng xác định các MODEM dial-up rỗi và đưa chúng ra ngoài, tuy nhiên phương pháp này không được ưa chuộng trong cộng đồng người

sử dụng

ư Sử dụng định giá ràng buộc và / hoặc quản lý IP Cách tiếp cận này

buộc người sử dụng phải trả nhiều tiền hơn để sử dụng nhiều tài nguyên mạng hơn Các lộ trình tĩnh có thể được đặc biệt thiết lập để kết nối các

điểm sử dụng VoIP để tối thiểu trễ, nhưng sẽ phải trả giá cao hơn phí kết nối ISP Trong trường hợp cực đoan, xếp hàng theo giá bao gồm các

bộ định tuyến IP được quản lý hoàn toàn và các liên kết dành riêng cho một hoặc một số giới hạn các khách hàng lớn