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結合Enum架構 VoIP邁向多元化服務


  VoIP的應用現已跨過了早期使用者的鴻溝,並蓄勢待發準備邁向全IP服務應用網路之龍捲風暴。從早期的PC-to-PC、PC-to-Phone、沒有Qos的Internet phone、到現今許多應用於企業間之網內通信服務,VoIP的應用角度亦正逐步跨越原本單純的語音通話服務。從固網業者的角度觀之,導入VoIP的目的,可能是為了解決傳統交換機局間中繼路由壅塞的問題,或是作為低價之國際路由;但對於新固網業者而言,規模尚小的交換網路以及偌大的骨幹頻寬資源尚未完善利用,目前幾乎僅將VoIP應用在國際路由的部分。

  放眼VoIP的未來,除了頻寬的有效利用以及提昇單一網路所帶來的投資與維運效益外,未來爆炸性的成長乃著眼於結合了現有IP網路上之多樣化服務,以提供用戶一個真正單一的溝通工具,並劃破長期以來深植於用戶的使用習慣(上網與打電話需透過不同之網路與工具)。在前幾期的內容中,已有許多關於VoIP之技術、協定等精采介紹,如SIP、H.323、MGCP 等,今天我們即奠基於大家既有的認知,打破繁複的技術詞藻,以服務的角度來看看一個結合網際網路以及傳統PSTN(公眾電話網路)資源的VoIP應用架構-Enum(telephone number mapping,RFC2916)。

  E.164與Enum的基本架構

  在傳統的PSTN上,你我皆已熟悉的撥碼方式稱之為E.164(見圖1),由於E.164之編碼方式以通用的阿拉伯數字所組成並具備操做容易等優點,因此已普遍的應用於現有之電話系統,如886+2+87801234。

  在傳統的PSTN網路中,E.164的號碼一般是以號碼區塊為單位分配於各地區的局端交換機中,而通話路徑的選擇是經由傳統網路之樹狀結構作為路徑選擇的依據(圖2)。 而在既有的IP網路中Domain Name Server(DNS)除了已廣泛的應用於IP網路之外,亦具備架構開放以及與既有IP相結合等優點,因此利用DNS將傳統E.164的電話號碼對應到IP網路上之URL即為ENUM之制定精神,而目前較明顯的應用即在於結合VoIP的部分。從圖3所示之DNS的階層架構圖中,我們可以發現DNS原本即有一完整之層級架構,例如root server之下有com、edu,至於e.164.arpa就是一部Enum的DNS,當然其運作原理與DNS完全相同,只不過將網域名稱換成了電話號碼。

  我們將e164.arpa的DNS階層單獨表示如圖4,以說明Enum之DNS定址方式。 在圖4中e164.arpa即為Enum的root server、而6.8.8.e164.arpa即可視為台灣Enum的root、至於6.8.8.e164.arpa之下的8.8.5.5.2.6.8.8.e164.arpa指的就是台灣02-5588 XXXX這一個號碼區塊,因為DNS的位址解析本即是從後往前,這也是為何Enum需要將號碼反向於DNS的原因。

  Enum結合VoIP的運作方式

  在討論過E.164以及Enum的基本架構後,我們以02-55881234為例說明將傳統電話號碼轉換至Enum的相關程序:

  1.先將02 55881234以完整E.164的格式表示為+886 2 55881234

  2.在每一個數字中加入".",成為8.8.6.2.5.5.8.8.1.2.3.4

  3.將數列反轉,並在最後加上e164.arpa,得到4.3.2.1.8.8.5.5.2.6.8.8.e164.arpa 至此我們先將Enum的幾個要點敘述如下,首先Enum的制定精神是要將傳統e.164的號碼格式轉換為IP網路上之URL,當然此URL可以是mail address、SIP address或是另一個Enum address等,而本文所要討論的乃先專注於Enum結合VoIP的應用上。在VoIP的網路中,Enum所扮演的是一個E.164號碼對映的功能,只要所採用的設備可支援Enum的protocol如SIP proxy server或是H.323 gatekeeper,即可將Enum結合E.164以及URI之特性應用於IP網路上。我們先以圖5介紹Enum的運作方式。

  在圖5 SIP架構的例子中,今假設用戶撥了02-55881234,則Proxy Server會將之轉成Enum的格式並至指定的DNS查詢,在取得其對映的資料後,Proxy server會依據用戶所設定之優先次序或是條件作該通話務之轉接,在圖5的例子中Proxy Server會先嘗試連接至Jeff@...的SIP client上,若無法連接或無回應則會以mail的方式將語音留言轉至Jeff的信箱中,另外需特別留意的是圖中之流程係SIP「信令」間之流程,實際上的通訊鏈路是在信令完成後建立於兩個話務端之RTP Channel,此外在圖5中我們只以單一的Proxy Server與DNS介紹Enum結合SIP之運作雛形,然在可預見的應用上其網路並不會如此單純,我們以圖6進一步闡述一跨網路以及號碼區塊之Enum架構。

  在圖6中我們以電腦的圖示來代表以軟體為基礎的SIP client,今假設分屬於兩個不同ISP的VoIP用戶要進行以SIP為基礎的通訊,則當用戶02-66770000欲呼叫屬於Zone2的02-55881234時,該用戶所屬的Proxy server在將號碼轉成Enum的格式並送往DNS A Query時,因該號並非屬於DNS-A所管轄,因此即依DNS的標準程序在DNS-B找到02-55881234之enum之設定後,以供Proxy server 1作SIP進一步的信令溝通。

  至此各位應已對於Enum之應用有了相當的認識,雖然Enum目前仍處於發展初期,實際應用之架構尚未有一明確的定義(例如要如何分配台灣地區E.164號碼予各DNS),但相信其特點對於未來PSTN與IP網路之整合上應可扮演一相當重要的角色。下一節我們先以網路經營者的觀點提出幾個Enum之可能應用。

  Enum可能的應用架構

  目前除了四家固網業者外,許多二類業者亦積極跨入語音相關的服務,並以提供整合數據以及語音的服務架構以滿足用戶整體通信的需求,且現階段主要以企業間通信以及國際電話業務為主。現行一般ISP所提供之服務無論是幫企業建置私有虛擬網路或是自行建立國際VoIP網路以提供國際節費或是國際電話預付卡等,均是以傳輸的角度來看VoIP的技術,並未整合到現有的號碼或是IP網路資源,以圖7中一個簡單的VPN網路為例,用戶A從高雄撥打位於台北分公司的用戶B,則位於高雄分公司的PBX在辨別其所撥的分機號碼為7931後,即會將該通話務經由公司內部的VoIP網路傳送至台北的PBX並連接至分機7931,另一常見的應用如當高雄的用戶撥打台北的用戶(例如02-55501444),亦會循著此路徑藉以節省長途電話的費用,這些應用如上所述,僅係將IP視為一較經濟之傳輸節費方案。接下來我們假設一ISP欲在其既有的數據用戶上提供一符合Enum的語音服務之可能架構於圖8。

  在圖8中我們以現行一般之VoIP網路以及既有之DNS為例,今假設02-6688xxxx之號碼區塊屬於此VoIP網路,則透過可支援Enum的SIP Proxy server,此即為一Enum之VoIP網路,且其用戶可架構於現有的用戶如ADSL上,並以VoIP的機制來運作。

  例如藉由Enum的特性,提供其ADSL用戶一標準的E.164號碼,該用戶亦可利用軟體base的client來發受話,此外進一步的整合軟體介面,將可以方便用戶自行設定個人的轉接計劃(如099),例如位於ISP網路內之用戶02-66889988可利用簡單的web介面以設定當無人應答或是忙線時,將話務轉接至UMS信箱並將語音轉為email後通知用戶。其他許多應用如整合辦公環境的分機與電腦,利用soft phone搭配上一般耳機即可將省卻傳統PBX的建置,須特別一提的是,這些應用本來即是VoIP的發展方向之一,與是否採用Enum並無直接之關係(例如採用Proxy server內部自建之編碼方式),只不過藉由Enum我們可利用現有的資源(DNS、E.164)以便更快速、無縫的將這些應用具體化。

  多元化服務為VoIP切入點

  傳統的PSTN網路除了在網路架構相關之技術外,在各相關營運支援系統的整合與配合上(如帳務系統、開通系統、網路管理等),亦發展了十數年。反觀VoIP的相關應用,許多僅止於某些特殊利基市場,或是現仍處於實驗階段,因此較未全面考量到完整的服務或計費模式,今若欲結合Enum以提供多樣化之VoIP通訊服務,則須進一步考量整體服務之提供方式(Business model),也就是說縱使網路與技術已確定服務是可行的,但是要用其來提供服務以賺取利潤,仍須考量許多配合要點。此外,由於傳統PSTN網路已提供了方便以及高品質的語音服務,因此除了節費之外,若單藉由IP傳送語音來切入市場並不太容易;結合IP網路上多樣化的服務並將語音納入其服務的一環,應是VoIP未來較好的切入點,是故結合Email、VoIP等功能的Enum在未來是相當有潛力的應用。如同其他許多網路的技術應用上,由於用戶本身大多不知道新科技的存在,也因此無法想像需要什麼樣的服務,在這樣的狀況之下,網路服務商必須將自身視為「開發者-使用者」的共同角色以從事產品開發,並依此觀點將許多新的服務如Unified Message Service(UMS)、語音辨識、Conference service等,相互整合以其提供用戶一個簡單、好用且具潛力之通信服務。無論如何,VoIP相關的技術以及設備成本已漸趨於大量應用的臨界點,其所包含的機會與多元化的服務,是值得我們繼續探尋的。

 

转载地址:http://www.voipchina.cn/technology/2004-03-20/36464.shtml

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