Ứng Dụng Voice IP và Kỹ Thuật Kết Nối

Ứng Dụng Voice IP và Kỹ Thuật Kết Nối

Voice over IP là công nghệ phát triển rất nhanh trong thời gian qua, việc ứng dụng mô hình Voice IP cho doanh nghiệp tại Việt Nam chỉ chiếm tỉ lệ hết sức nhỏ vì rất nhiều yếu tố ảnh hưởng để phát triển hệ thống này, bài viết dưới cho các bạn một cái nhìn tương đối đầy đủ về các ưu nhược điểm trong việc ứng dụng hệ thống Voice IP.

Voice over IP là công nghệ phát triển rất nhanh trong thời gian qua, việc ứng dụng mô hình Voice IP cho doanh nghiệp tại Việt Nam chỉ chiếm tỉ lệ hết sức nhỏ vì rất nhiều yếu tố ảnh hưởng để phát triển hệ thống này, bài viết dưới cho các bạn một cái nhìn tương đối đầy đủ về các ưu nhược điểm trong việc ứng dụng hệ thống Voice IP.

Gần đây tôi nghe về tổng đài IP cũng nhiều nhưng cũng không hiểu rõ lắm, có một số khái niệm hiểu không rõ, post lên, mong mọi người giải thích giúp:

1. Tổng đài IP có phải còn được gọi là IP PABX hay IP Telephony không? Nghe 2 từ này loạn cả lên nhưng theo tôi hiểu loáng thoáng thì nó là một.

2. Tổng đài IP và các Voice Gateway khác nhau không? Mình thường nghe người ta nói là sẽ dùng các router Cisco như dòng 2800 series để làm các voice Gateway. Nếu vậy thì con tổng đài IP sẽ là gì?

3. Giao tiếp với mạng PSTN của các tổng đài IP này là giao tiếp kiểu gì? Theo tôi biết thì trên các tổng đài truyền thống ( tổng đài Panasonic, Siemen phổ biến) thì nó có các card CO để nối các line trung kế từ bưu điện kéo vào và card extension nói chúng kết nối đến điện thoại.

4. Với tổng đài IP dùng với các IP Phone thì tôi hiểu phần mở rộng (extension) có thể sẽ là 1 cổng ethernet cắm thẳng vào switch, các điện thoại IP Phone chỉ việc khai báo gateway trỏ về địa chỉ của con tổng đài IP là xong. Nếu đúng như vậy thì về lý thuyết là 1 con tổng đài IP có khả năng hỗ trợ rất nhiều máy nhánh miễnlà chúng có thể connect được tới nó, không hạn chế bởi số lượng physical port như tổng đài cũ. Điều này có đúng không ?

5. Nếu các line trung kế có số lượng lớn thì IP PABX giải quyết ra sao? Chẳng hạn có cỡ 200 line vào


Trả lời:

Mô Hình Kết Nối:

I. Định nghĩa:

Tổng đài IP (tiếng Anh là IP PBX) là một thành phần trong giải pháp/hệ thống IP Telephony. Để triển khai IP Telephony bạn cần có tổng đài IP, điện thoại IP, ATA, Gateway các loại, đường truyền (leased line, internet, LAN, WAN,...). Một số tính năng được tích hợp trên tổng đài IP hoặc có thể nằm trên các server khác nhau. Ví dụ một tổng đài IP có thể bao gồm SIP/H323 server, SIP/H323 proxy, IVR server, Recording server, Gateway (FXS, FXO, E1 Port),... Các thành phần này cũng có thể được các hãng bán rời từng thiết bị, gói phần mềm.

II. Các thành phần chức năng của IP-PBX

IP PBX thường có các khối chức năng sau:

II.1. Call Server / Communication Server / Call Manager... tùy theo sản phẩm của các hãng mà có tên khác nhau. Thành phần này đóng vai trò trung tâm điều khiển toàn bộ hệ thống, xử lý cuộc gọi, là thiết bị có chức năng báo hiệu và định tuyến cuộc gọi.

II.2. Media Gateway:

Media Gateway ( MG ) là thiết bị chuyển đổi giữa 2 môi trường. Bạn dùng gateway để chuyển đổi giữa tín hiệu thoại analog thành các gói tin truyền trên mạng.,... Chứa các card giao tiếp với public network hoặc card thuê bao. Đối với các thuê bao là analog hoặc digital thì các card thuê bao sẽ là các loại card tương ứng. Đối với trường hợp subscriber là IP thì MG có thể chứa các DSP. Card giao tiếp với public network thì có thể là card analog trunk, hoặc các card E1/T1. Khi số lượng đường trung kế nhiều, người ta không sử dụng các card analog trunk mà sử dụng các card E1/T1 để tiết kiệm slot trên tổng đài, tiết kiệm số line được kéo từ tổng đài bưu điện đến PBX.

Voice GW chính là giao tiếp với PSTN, tổng đài IP hay còn được coi như một media server làm các nhiệm vụ call processing, media processing. Nếu dùng Cisco, có thể dùng 2800. Lúc này, Cisco 2800 chỉ làm chức năng gateway, tức là bạn kết nối điện thoại analog vào port FXS, sau đó router này sẽ làm nhiệm vụ chuyển tín hiệu thoại analog thành các gói tin và ngược lại. Trong một số trường hợp gọi đơn giản như gọi trực tiếp giữa 2 gateway với nhau thì bạn không cần tổng đài. Trong trường hợp cần định tuyến cuộc gọi phức tạp thì bạn phải sử dụng tổng đài (ví dụ như dùng Cisco Call Manager, Asterisk).

Ở hệ thống IP-PABX như của Avaya các media gateway giao tiếp với PSTN, các media gateway này connect với media server hoặc connect với các media gateway khác (tùy theo topo lớn hay nhỏ). Các media gw này thực chất là các stackable and modular hardware, bạn có thể cắm thêm vào các module phục vụ cho E1, analog, annoucement...

IP-PABX như Asterisk chẳng hạn sẽ giao tiếp với PSTN qua các card (1,2,4..port E1/T1 or FXO/FXS) nên trên lý thuyết chỉ cần mainboard của Server làm Media gateway đủ khe PCI là có thể mở rộng thoải mái. Hệ thống Asterisk do đó có thể gọi điện, voice Mail, voice conference, Video Conference. Tổng đài Asterisk có thể giao tiếp Card PCI hoặc gateway để gọi PSTN. Các thiết bị để gọi là IP phone, ATA, Softphone X-lite đều đã thử nghiệm và chạy rất tốt.

Việc sử dụng Card PCI để giao tiếp PSTN thì cũng có một vài nhược điểm như : số lượng có hạn khe cắm PCI (nếu bạn dùng máy tính PC thông thường là tổng đài thì sử dụng khoảng 6 line trở lại thôi), nếu công ty có nhiều chi nhánh thì nên sài GAteway có port FXO để gọi PSTN, dùng Gateway sẽ không phụ thuộc vào vị trí của tổng đài và có thể ứng dụng việc " gọi liên tỉnh PSTN nhưng trả cước PSTN nội hạt ".

II.3. Signaling: Module báo hiệu.

Thường thì module này quản lý báo hiệu dùng các giao thức như H.323, SIP...Có hãng thiết kế các module trên riêng thành từng phần nhưng cũng có hãng tích hợp tất cả lại với nhau. Về kết nối trung kế, thì như đã nói gateway có thể được tách riêng khỏi tổng đài hoặc tích hợp trên tổng đài. Trong trường hợp bạn dùng nhiều trung kế thì thông thường sử dụng gateway riêng. Các gateway này hỗ trợ các cổng E1 (bằng 30 kênh thoại), hoặc các line FXO (CO line). Số lượng lớn thì gắn thêm card trên gateway hoặc dùng nhiều gateway. Khi này các gateway kết nối đến tổng đài IP qua các trung kế IP.

Đối với thiết bị Cisco, khi số lượng trung kế không nhiều (chẳng hạn dưới 8 đường) thì người ta hay dùng card FXO cắm trên router. Trong trường hợp nhiều hơn, có thể dùng AS5xxx nhưng không khả thi vì tốn kém và không hiệu quả. Thêm vào đó, Cisco không phải là hãng chuyên về tổng đài, đặc biệt là TDM PBX. Với các hãng khác thì cần thêm trung kế thì cắm card trunk, cần thêm TDM subscriber thì cắm thêm các card subscriber và thêm MG.

Tuy nhiên, số lượng đường trunk cần phải được tính toán một cách chi tiết để tránh lãng phí và khả năng xảy ra nghẽn mạng là thấp nhất. Có thể sử dụng các công thức Erlang để tính số trung kế tuy nhiên công thức này khá rắc rối và phức tạp. Để ước lượng một cách tương đối, có thể sử dụng một vài tỉ lệ như 1 trunk: 3, 5, 7 thuê bao. Càng nhiều thuê bao trên 1 đường trunk thì khả năng nghẽn của hệ thống càng cao. Chẳng hạn 200 đường trunk thì có thể phục vụ cho 600 thuê bao hoặc nhiều hơn (với tỉ lệ 1:3).

III. So sánh ưu và nhược điểm đối với giải pháp truyền thống

III.1 Ưu điểm:

Tổng đài IP có nhiều ưu điểm hơn so với tổng đài TDM, chẳng hạn như:

Gọn nhẹ hơn. Thay vì phải có rất nhiều MG để chứa card Analog/Digital thì giờ chỉ cần các card có chứa DSP. Tích hợp được với nhiều ứng dụng trên nền IP: voice/video conference, collaboration, Unified Com...Có thể hoạt động trên cùng 1 hạ tầng mạng, không phải tách ra làm 2 như các hệ thống TDM.

III.2. Nhược điểm

Thiết bị đầu cuối đắt. Tiền mua 1 IP Phone có thể mua được từ 10-30 cái analog phone. Chất lượng cuộc gọi tốt nhất cũng chỉ gần bằng so với thoại analog (dựa trên tiêu chí MOS). Thiết bị đầu cuối ko dùng lẫn đuợc. Nghĩa là IP Phone của Siemens ko thể đem lắp vào hệ thống tổng đài của Nortel hay Alcatel được. Trong khi điện thoại analog thì đem điện thoại Postef cắm vào cũng vẫn nghe gọi được.
Dùng Asterisk thì rẻ thật, nhưng cũng đầy phiêu lưu. Asterisk rất phù hợp cho việc nghiên cứu công nghệ, phát triển nhưng có vẻ như chưa thích hợp lắm để đưa vào ứng dụng kinh doanh. Lí do là vì nếu muốn sử dụng Asterisk trong một doanh nghiệp thì quản trị hệ thống đòi hỏi phải có rất nhiều kiến thức: kiến thức về hệ điều hành Linux, kiến thức về VoIP, kiến thức về lập trình. Khi phát triển các ứng dụng Unified Communications thì đòi hỏi khối lượng công việc cho lập trình rất lớn.

Giả sử chia ra làm 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1 sử dụng thoại TDM
- Giai đoạn 2 nâng cấp 1 phần lên thoại IP
- Giai đoạn 3 phát triển các ứng dụng UC

Thế thì rõ ràng là chỉ có các tổng đài phổ biến mới đáp ứng được. Nhất là trong thời điểm hiện tại, thoại TDM vẫn là chủ yếu. Việc không có các card analog trunk và subscriber trên các tổng đài IP thuần túy là một trở ngại lớn. Có thể thấy một ví dụ rất rõ đó là sản phẩm CallManager của Cisco. Mặc dù có đội ngũ partner mạnh, thương hiệu nổi tiếng, các chiến lược marketing rất tốt nhưng Cisco vẫn không chiếm được nhiều thị phần trong mảng thoại. Trong khi đó Asterisk không có nhiều người sử dụng, đội ngũ hỗ trợ phát triển không nhiều, hoàn toàn mang tính chất tự phát. Chi phí ẩn cho việc sử dụng Asterisk là khá cao.
Chất lượng cuộc gọi phụ thuộc rất nhiều vào đường truyền Internet, trong khi dùng Internet thì không thể đảm bảo lúc nào cũng có được một băng thông cố định dành cho voice vì nhiều lúc sẽ có nhiều kết nối đồng thời xảy ra cùng lúc nên chất lượng cuộc gọi không đảm bảo bằng kỹ thuật đời cũ.

Yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi cap thì mới triển khai được vì liên quan đến nhiều thứ về Linux hoặc dùng software chạy trên nền Windows thì tốn phí và phức tạp không kém.

Rất khó cấu hình cho softphone và hardphone vì đòi hỏi phải có kiến thức nền tảng về mạng, không giống như điện thoại truyền thống .

Hiện nay ở việt nam luật pháp vẫn bảo hộ hệ thống kinh doanh thông tin của bưu điện , vì thế chưa cho phép kinh doanh voip ở trong nước. Khi bạn nói đến voip thì bạn phải hiểu là khách hàng tiêu thụ sản phảm, nhưng luật pháp thì cấm làm sao người ta triển phai được đây? Đó cũng là yếu tố mà làm cho mọi người bỏ cuộc chơi .

IV. Về các thiết bị đầu cuối

Về phần thiết bị IP Phone dùng cho các tổng đài IP: Mọi người đã nghe đến điện thoại Voice Ip rất nhiều và cũng biết nhiều lợi điểm của nó, thế nhưng vì sao nó vẫn chưa thể thay thế hoàn toàn điện thoại truyền thống ? Rẽ và dễ dùng là ưu điểm của điện thoại truyền thống, chúng ta chỉ việc mua điện thoaị về, cắm dây line và tiến hành gọi ngay lập tức. Hầu hết các giao thức của Voice IP đều rất khó cấu hình và một điều vô cùng khó khăn là tính không tương thích giữa các hãng. Điện thoại IP của hãng này không thể dùng với tổng đài của hãng kia.

Chương trình Asterisk, Một tổng đài PBX mã nguồn mở, do Mark Spencer khởi xướng đã làm cho việc ứng dụng Voice IP trở nên vô cùng đơn giản và giao thức IAX chính là đáp án cho câu hỏi hóc búa đó. Không cần nhiều thiết lập phức tạp, dễ triển khai và tương thích cao chính là điểm nổi bật nhất của giao thức IAX. Giao thức này sử dụng lưu lượng băng thông dành cho tín hiệu, âm thanh và hình ảnh thuộc loại thấp nhất và hổ trợ NAT Transparency.

Bài viết được sưu tầm từ chuyên gia Voice IP tại Việt Nam cho các bạn một cái nhìn tương đối rộng về công nghệ và ứng dụng Voice IP, hi vọng nó sẽ giúp bạn có sự lựa chọn tốt nhất trong thời điểm chọn lựa xây dựng hệ thống.

Nguyễn Thượng Triều