未来的电信网路将是语音与数据资料结合的网路，而VoIP正是语音与数据资料结合考量 下的一项新应用。 网际网路的蓬勃发展带动新一波的资讯通讯起飞，由於资讯技术不断地更新、全球网路 频宽成倍数的成长，再加上使用者对新电信服务的需求，使得传统的电信经营业者无不 想尽办法利用现有的网路资源与新技术设备的增加来提供新服务。 所谓VoIP，是将语音资料转变成IP封包，再将封装後的语音封包压缩後经由高速数据骨 干网路传送到指定的地点、再还原成语音，应用这项技术来处理未来日益增加的语音话 务，如此将可大幅节省传统电路式交换网路的扩充成本，并且能更有效的利用现有数据 网路与传输骨干网路。 VoIP封包语音的演进最早基本的封包语音连接方式是应用Sun或Microsoft NT伺服器， 再加上类似Dialogic或Natural Microsystem的VoIP介面卡来完成。但是这样的解决方案 并不能满足电信公司为建立下一代公众网路(PSTN)的要求，因为这些方案缺乏了电信经 营业者所要求之公众电信级的能力(Carrier Class)，比如网路设备要有99.999％以上的 可靠性以及高度的可扩充性(Scalability)和全面的网路管理功能。 另一种解决方案是以传统的远端接取平台(Remote Access Platform；RAS)为基础发展而 来，远端接取设备厂商将VoIP的功能加入到既有的远端接取平台上，由於RAS本身已具有 处理基本网际网路电话的能力，如此就如同一个逻辑性平台的延伸。可是类似的设备大 多是以满足数据机讯务而设计，因而通常在扩充性上只能堆叠至几百个埠；另外RAS一般 都不支援信令系统(Signaling)如ISUP信令，因此无法充分与现有的PSTN网路做介接。这 种RAS的VoIP平台在电信经营业者建置一个完整全新的语音网路时也无法满足电信级的能 力的需求。 近来通讯业界已经发展出一个可以衔接语音与数据环境的新架构，软体交换模式 (Softswitch Model)。在软体交换模式下原本的电路交换(Circuit Switch)被分解成几 个不同的架构层 (Layer)，新世代VoIP的网路架构如图一所示，这些不同的网路架构层 的设备借由开放式标准协定彼此沟通。 在这样的软体交换模式下原有收容交换、呼叫控制、路由管理、传输介面以及服务於同 一设备的传统交换机功能，已被拆解为不同的独立元件。电信业者能够藉由这样的模式 在往後许多设备制造厂商中挑选采用最佳等级的产品，同时也让电信业者拥有改善维运 成本与增加营收的机会。 新世代VoIP网路的相关网路设备其主要有媒体闸道器(Media Gateway)、软体交换机 (Softswitch)、服务管理中心(Service Management Center；SMC)、应用服务伺服器 (Application Server)。 (一)媒体闸道器(Media Gateway)： 媒体闸道器最主要的功能就是将传统TDM的语音话务转变为IP或ATM的封包，并且需能 应付频宽节省的需要做语音压缩；同时能在软体交换机(Softswitch)的控制下完成 Class 4/5 (Class5相当於市话交换局，Class4则是长途交换局)交换机所能提供的一般 功能。 媒体闸道器在不同的运用上大概可以分为中继闸道器(Trunk Gateway)，用户接取闸道 器 (Line Access Gateway)，住户闸道器(Residential Gateway)以及无线闸道器 (Wireless Gateway)等，各种Gateway有各种不同的功能。 媒体闸道器需考量能提供高扩充性、高可靠度，符合NEBS第三级 (Network Element Build System Level 3)的多重服务接取集讯器。藉由安装一个或 多个模组而成为高容量的闸道器。每一个媒体闸道器模组的接取埠都要能够处理V.90及 ISDN拨接式数据、电话及传真，且不需要对於每一个话务类型给予不同模组。 闸道器模组所使用的数位信号处理器(DSP)能自动辨识接入的是语音或数据服务，并提供 完整的语音压缩、转换、回音消除及编码机制以自动辨识及压缩语音及数据话务，提供 包括应用於语音的G.711、G.723.1及G.729A标准；以及应用於传真的T.37及T.38的标准。 支援信号协定方面要能够支援符合最新MGCP(Media Gateway Control Protocol)或 Megaco/H.248标准，以便与软体交换机(Softswitch)沟通来完成各种话务服务。最後 在设备效能考量上，由於语音服务对时间延迟比较敏感因此媒体闸道器在整体处理 CODED、Packagetization、Queuing、Propagation、Jitter buffer上的延迟以不超 过80ms为佳。 (二)软体交换机(Softswitch)： 软体交换机(Softswitch)在VoIP网路中扮演着核心的角色，所有有关网路智能 (Intelligence)都由它扮演。其在网路的设置，提供了下列的功能： ▓SS7信号闸道器(SS7 Signaling Gateway)：提供一个标准的ISUP介面与其他电信业者 的网路做互连。 ▓闸道管理器(Gatekeeper)：可以与符合H.323标准的VoIP 闸道互动。 ▓媒体闸道控制器(Media Gateway Controller)：负责管理数据网路中的元件连接控制 (Connection Control)及通话控制(Call Control)。所谓的服务机能 (Call Feature)之处理即是Softswitch的重要任务之一。 软体交换机是集信号闸道器、闸道管理器及媒体闸道控制器的功能於一体，在VoIP网路 中扮演着连接控制及通话控制的角色。其功能符合最新语音/数据整合网路架构的特性， 即传输功能(Transport)、控制功能(Control)及服务功能(Service)是互相独立的，任一 部份的更改或变动，彼此之间皆不受影响。 在现今各种传输技术(IP、ATM、或TDM)及各种接取技术(如ADSL、HFC、ISDN等)快速演进 竞争的网路环境中，软体交换机的控制功能及服务功能极具竞争优势，并可与现有电话 网路互连，提供一个密合且完整的服务，符合市场连续变动演进的需求。 Softswitch是媒体闸道控制器加上网路管理、应用服务等功能，其主要是将原有的传输 、Call Control及负责服务、应用的功能分开，此一理念符合下一代电信网络的发展， 但作为下一代电信网路的核心设备，Softswitch的特色不仅於此，其提供应用、服务的 功能是藉由一开放式的平台，外部可利用API协议来控制交换机，因此提供个人化、客 制化的服务。由於软体交换机的技术门槛较高所以生产研发的设备供应商比较集中在一 些国际电信大厂，包括Alcatel、Cisco、Siemens、Lucent、Nortel等国际大厂都早已投 入大量心力开发此项产品。 由於软体交换机是整个网路的核心，其所控管的语音话务范围亦非常广泛，因此，相对 於软体交换机设备的可靠性及稳定性的要求比其他网路设备就必须更加严苛。在整体网 路安全考量上软体交换机必须要能有双重运作功能(Dual Homing)，平时正常运作时个别 独立的软体交换机负责其所管辖区域的话务；而在紧急状态下正常运作的软体交换机必 须要可以接管从其他已发生障碍的软体交换机所分配而来的话务。再者当系统正常运转 中若是须要执行软硬体昇级和扩充时也不能中断原来进行中的话务。 信号支援方面的考量上，软体交换机需要能够提供不同的信号标准，如 SIP (Session Initiation Protocol)、MGCP(Media Gateway Control Protocol， IEFT defined)、 Megaco/H.248(IEFT /ITU)、IETF SIGTRAN (Signaling Transport over IP ETSI)，BICC(Bearer Independent Call Control)ISUP， SIP-T(IEFT draft, SIP for Telephony)等最新的VoIP标准协定，由於上一代旧有 运用H.323所发展的VoIP设备已有相当市场，因此对H.323信号标准协定支援亦是必须要 考虑的。 其他如与PSTN的可连结性，与多种服务平台搭配的开放性，大量呼叫的扩充性以及硬体 高密度、精简的空间设计等，都是在选择建构软体交换机时必须要考量的重点。 (三)服务管理系统(Service Management Center)： 服务管理中心，在VoIP网路环境，扮演关键性的角色。其核心功能包括语音闸道管理、 虚拟企业网路(Virtual Private Network；VPN)资源管理、授权、验证、计费及帐务管 理。 服务管理中心在网路系统中所扮演的角色，针对各种不同的电信设备执行服务管理及计 费功能，服务管理中心平台是根据Client-server架构设计，包含一个中央资料库，及 符合工业标准的服务管理软体。提供人性化的图形使用者介面，使用户登记、新服务建 立及修改、虚拟企业网路建立及修改及计帐务处理等功能，都可以很容易的操作。 服务管理系统可以是一分开独立的系统，但也可以合并於软体交换机中提供相关服务。 资料库容纳的大小以及使用者介面设计是否方便容易使用是服务管理系统所必须要注意 的重点。 (四)应用服务伺服器(Application Server)： 目前的PSTN电信网路，尤其是智慧型网路(IN)已经可以提供非常丰富的服务机能，网路 电话若欲完全或部分取代现行的电信网路，势必要提供比现行更多更好的服务机能，才 有可能被使用者接受，而应用服务伺服器就是在於弥补这方面的要求。 应用服务伺服器大致可以分为两种型态，一是智慧型服务开发及控制系统，另一种则是 开放式应用服务平台。应用服务伺服器能够提供足够的成长性与弹性，可以支援相关电 信服务，符合客户对话务的需求及开发新服务的能力。 智慧型服务开发及控制系统包括服务管理点(Service Management Point；SMP)及服务控 制点(Service Control Point；SCP)的硬体平台；这些平台多是以商业伺服器为基础， 采用对称式的多伺服器架构，并支援强大的记忆体资料库能力。这些伺服器配备有内建 磁碟储存装置及系统磁碟。 服务控制点(SMP)及服务管理点(SCP)也可使用同样的硬体组件，不但增加了硬体设备的 应用弹性，更有利於硬体设备的维护。在VoIP网路建置中，藉由媒体闸道控制器与智慧 型服务建立系统及服务控制系统连接，如此可以保证现有公众电话网路所具有的全部服 务，包括发话卡服务、电话号码转换、设定路由服务(例如免付费电话、特别费率及单一 接取号码)及企业网路服务(例如企业虚拟网路，及广域中心)等，均能於VoIP网路中提 供，以建立一个没有接缝且完整(Seamless Service)的服务环境，符合市场连续的演 进。 另一种开放式应用服务平台则是提供了开放式协定界面Open API，让外部可以利用这 些API协议来控制交换机，如此电信业者可以借此很方便及快速的提供用户个人化、客制 化的加值服务。 VoIP 市场商机无限 电信市场从一个观念的成形到能被广泛的商业化使用，往往必须要经历过一段蛮长时间 的研发、测试、修正以及推广才行；而这一切也有赖於整体电信市场天时、地利人和的 相互配合。 综观VoIP的发展，在经过这几年来网际网路的蓬勃发展与使用，电信设备制造供应商的 技术不断推陈出新以及整个电信市场迫切的需求下；新世代VoIP网路在现在及未来几年 内将是商机无限同时也是一个无可避免的趋势。 最後至於谁会是这场电信革命的赢家？相信所有广大的用户在目前以服务挂帅、客户导向 的开放竞争电信环境下，用户能享有既廉价又多样化的通信服务才是最大的受益者吧。 套句广告词「科技始终来自於人性」，在这科技进步、资讯爆炸的年代，希望一切科技 所带给我们的是更优质的生活品质而不是无谓的惶恐与不安。 (本文摘录自网路，原作者为台湾阿尔卡特技术支援资深网路顾问xxx) --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 61.217.128.229