一、VOIP定義
VoIP即Voice Over IP,是把話音或傳真轉換成數據,然後與數據一起共享同一個IP網絡(Internet互聯網)。 由於話音和傳真在Internet上免費搭乘了"順風車",所以點對點(網關---網關)國際或國內長途通訊是完全免費的。
IP網絡可以是Internet、IPLC(國際專線)、無線網絡等,只要是採用IP協議( Internet Protocol ) 就可以了。VOIP系統就是把傳統的電話網與互聯網組合搭配在一起。 基本原理及其應用
1995年以色列VocalTec公司所推出的Internet Phone,不但是VoIP網絡電話的開端,也揭開了電信IP化的序幕。人們從此不但可以享受到更便宜、甚至完全免費的通話及多媒體增值服務,電信業的服務內容及面貌也為之劇變。
一開始的網絡電話是以軟件的形式呈現,同時僅限於PC to PC間的通話,換句話說,人們只要分別在兩端不同的PC上,安裝網絡電話軟件,即可經由IP網絡進行對話。隨著寬頻普及與相關網絡技術的演進,網絡電話也由單純PC to PC的通話形式,發展出IP to PSTN(公共開關電話網絡)、PSTN to IP、PSTN to PSTN及IP to IP等各種形式,當然他們的共通點,就是以IP網絡為傳輸媒介,如此一來,電信業長久以PSTN電路交換網網絡為傳輸媒介的慣例及獨佔性也逐漸被打破。
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二. VoIP的原理、架構及要求
由Voice over IP的字面意義,可以直譯為透過IP網絡傳輸的語音訊號或影像訊號,所以VoIP就是一種可以在IP網絡上互傳模擬音訊或視訊的一種技術。簡單地說,它是藉由一連串的轉碼、編碼、壓縮、打包等程序,好讓該語音數據可以在IP網絡上傳輸到目的端,然後再經由相反的程序,還原成原來的語音訊號以供接聽者接收。 |
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進一步來說,VoIP大致透過5道程序來互傳語音訊號,首先是將發話端的模擬語音訊號進行編碼的動作,目前主要是採用ITU-T G.711語音編碼標準來轉換。第二道程序則是將語音封包加以壓縮,同時並添加址及控制信息,如此便可以在第三階段中,也就是傳輸IP封包階段,在浩瀚的IP網絡中尋找到傳送的目的端。到了目的端,IP封包會進行譯碼還原的作業,最後並轉換成喇叭、聽筒或耳機能播放的模擬音訊。
在一個基本的VoIP架構之中,大致包含4個基本元素:
媒體網關器(Media Gateway):主要扮演將語音訊號轉換成為IP封包的角色。
媒體網關控制器(Media Gateway Controller):又稱為Gate Keeper或Call Server。主要負責管理訊號傳輸與轉換的工作。
語音服務器:主要提供電話不通、占線或忙線時的語音響應服務。
信號網關器(Signaling Gateway):主要工作是在交換過程中進行相關控制,以決定通話建立與否,以及提供相關應用的增值服務。
雖然VoIP擁有許多優點,但絕不可能在短期內完全取代已有悠久曆史併發展成熟的PSTN電路交換網,所以現階段兩者勢必會共存一段時間。為了要讓兩者間能相互溝通,勢必要建立一個互通的接口及管道,而媒體網關器與網關管理器即扮演了中介的色角,因為他們具備將媒體數據流及IP封包轉譯成不同網絡所支持的各類協議。
其運作原理是,媒體網關器先將語音轉換為IP封包,然後交由媒體網關控制器加以控制管理,並決定IP封包在網絡中的傳送路徑。至於信號網關器則負責將SS7信號格式轉換為IP封包。
網絡電話若要走向符合企業級營運標準,必須達到以下幾個基本要求:
服務品質(QoS)之保証:這是由PSTN過渡到VoIP、IP PBX取代PBX的最基本要求。所謂QoS就是要保証達到語音傳輸的最低延遲率(400毫秒)及封包遺失率(5-8%),如此通話品質才能達到現今PSTN的基本要求及水準,否則VoIP的推行將成問題。
99.9999%的高可用性(High Available;HA):雖然網絡電話已成今後的必然趨勢,但與發展已久的PSTN相較,其成熟度、穩定度、可用性、可管理性,乃至可擴充性等方面,仍有待加強。尤其在電信級的高可用性上,VoIP必須像現今PSTN一樣,達到6個9(99.9999%)的基本標準。目前VoIP是以負載平衡、路由備份等技術來解決這方面的要求及問題,總而言之,HA是VoIP必須達到的目標之一。
開放性及兼容性:傳統PSTN是屬封閉式架構,但IP網絡則屬開放式架構,如今VoIP的最大課題之一就是如何在開放架構下,而能達到各家廠商VoIP產品或建設的互通與兼容,同時地造成各家產品在整合測試及驗証上的困難度。目前的解決方法是透過國際電信組織不斷擬定及修改的標準協議,來達到不同產品間的兼容性問題,以及IP電話與傳統電話的互通性。
可管理性與安全性問題:電信服務包羅萬象,包括用戶管理、異地漫遊、可靠計費系統、認証授權等等,所以管理上非常複雜,VoIP營運商必須要有良好的管理工具及設備才能因應。同時IP網絡架構技術完全不同于過去的PSTN電路網,而且長久以來具開放性的IP網絡一直有著極其嚴重的安全性問題,所以這也形成網絡電話今後發展上的重大障礙與首要解決的目標。
多媒體應用:與傳統PSTN相比,網絡電話今後發展上的最大特色及區別,恐怕就在多媒體的應用上。在可預見的未來,VoIP將可提供交互式電子商務、呼叫中心、企業傳真、多媒體視訊會議、智能代理等應用及服務。過去,VoIP因為價格低廉而受到歡迎及注目,但多媒體應用纔是VoIP今後蓬勃發展的最大促因,也是各家積極參與的最大動力。 |
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