備受矚目的IP協定語音傳輸(Voice over IP，VoIP)，無疑地將對現有電話系統傳輸流量帶來革命性的改變，可是儘管大家對VoIP的前景非常樂觀，但是到目前為止卻無法廣泛應用。究其主要原因，是VoIP在成本效益與可用度(availability)，特別是相較於傳統的電話系統時，離成熟階段仍有一段距離。 不過令人興奮的是，一套商業化、標準化的開放架構系統(commercial and off-the-shelf，簡稱為COTS)的誕生，將同時克服成本效益與可用度的兩大挑戰。COTS系統支援各種封包交換型通訊協定(packet-switched protocol)與網路元件，並具高度擴充性，可以發展成各種系統，讓服務供應商以低廉成本，提供高可用度與高品質的VoIP服務。應用COTS技術所開發出的系統，不但將以成本的優勢席捲市場，同時其系統服務的品質，遠比PC模式方案更可靠、更有效率。

　　VoIP面臨的挑戰

　　各種智慧型封包服務很難在短期之內取代現有的高承載電話系統，不過VoIP仍然是目前最具潛力的替代方案。VoIP 與傳統電話系統最大不同是VoIP能提供可預估的封包型通訊功能，而傳統電話系統並非採用封包模式，因此，服務系統就必須加裝額外負責存取封包網路的硬體，以強化傳統線路交換型網路的功能。VoIP其它的服務包括各項免付費服務電話、無線傳輸與影音傳輸等服務。

　　目前業界已開發多種IP型硬體，但至今仍無法達到成熟應用的目標，其中的主要因素有二：第一是使用專利技術平台雖可提供優異的效能，但卻無法降低成本。第二是，採用較普遍的IP式PC技術，雖能降低成本，但卻無法提升整體系統的品質、可靠度，以及最重要的可用度。

　　由於COTS元件支援各種封包交換型通訊協定、網路元件、以及一套「開放式系統模式」，因此，服務供應商可採用標準化的零組件與軟硬體取代各種專屬技術，不但可省下採購與維護這些專利型網路的相關成本，並能依顧客需求專心發展各種服務功能，而不必擔心硬體系統的開發工作。

　　業界目前面臨的挑戰，是研發出理想的系統，整合成本效益與現今公眾交換型電信網路系統(PSTN)所提供的高可用度。為了達成這個目標，IP型交換系統必須具備高可用度、支援高效能運算的系統級架構、各種I/O技術以及由各種DSP機板與軟體技術支援的語音處理功能。

　　紮實的COTS架構

　　建置VoIP系統的第一步就是發展以COTS為基礎的架構，以低廉的成本提供各種先進服務。最近，業界推出多套能執行各種先進通訊功能的開放標準型機板級架構方案(open-standard, board-level architecture)，這些方案皆採用Compact PCI標準，運用非常好的的專利技術(高密度配置加上極佳的冷卻系統)，並結合非常好的的PC方案(低成本、高速的矽晶元件負責運用最新互連與處理技術)。Compact PCI其它優點尚包括標準化的裝置規格(form factor)，與桌上型PCI匯流排有相同的電位差，並支援與桌上型PC及工作站相同的介面晶片組，這些特性讓這套標準能結合PC產業的眾多規模經濟優勢，並能將優點充分應用至Eurocard規格技術中。

　　雖然Compact PCI擁有上述優勢，但仍無法在VoIP或傳統的電話線路中支援五個九等級的高可用度(99.999% uptime)，以符合電信系統與顧客在撥接電話時的需求。為了迎合在電信市場中更高階的高可用度需求，基礎型的Compact PCI標準必須做更進一步擴充與改進。

　　例如，改進COTS架構讓其能透過IPMI技術所支援的系統管理匯流排，強化Compact PCI匯流排的功能。IPMI不但能針對獨立型架構提供業界標準的延伸技術，以管理各種系統組態，且提供突破品牌限制的通訊鏈結，串連各個系統控制器與衛星介面卡(satellite card)。因此，它能作為精密型除錯埠，而不會影響主PCI匯流排的運作。額外的IPMI匯流排能大幅改進單一PCI匯流排節點的整體可靠度，並利用標準的管理機制提升介面卡之間的管理效能，協調各個系統控制器、I/O單元、以及衛星CPU卡(satellite CPU card)之間的運作。

　　Compact PCI介面卡能安裝在系統控制器或衛星插槽中，建構出分散式系統，這種架構具備高度的擴充性，以備未來擴充系統之需。額外的CPU機板可安裝在其它I/O插槽中，構成分散式多重處理器系統。 使用IPMI匯流排技術所建構的創新模式，可以在PCI匯流排中加入第二套系統控制器。而在這種環境下，並存兩組PCI匯流排並不會產生任何問題，IPMI匯流排會協調兩組PCI匯流排並只允許其中一組發揮匯流排主控(mastering the bus)的功能。換句話說，當其中一個具關鍵性的系統控制器發生故障時，就會立即被移除，架構會採用另一組IPMI匯流排來執行這項作業，這種模式就是這項技術成功的關鍵。

　　合作發展VoIP解決方案

　　雖然支援現行電信系統的COTS架構是發展VoIP解決方案最重要的第一步，但仍需有許多協力廠商共同配合，提供支援數位信號處理(DSP)功能的Compact PCI機板，VoIP系統才稱得上能獨立完整運作。一旦服務供應商使用這類模組化系統，即能以低價位提供各種高品質的VoIP服務，而市場也將迅速擁抱這種遠優於PC操作模式的高服務品質方案。

　　系統整合業者在生產VoIP閘道器時通常涵蓋五個部份：一組獨立機板、高階Compact PCI 電腦、一組數位信號處理器(DSP)資源、網路線路介面卡、以及轉譯軟體(transcoding software)。標準的控制功能包括透過業界標準Compact PCI匯流排執行的整體閘道器。而標準的控制器功能則有系統啟動、系統與機板熱機抽換管理、DSP機板啟動、以及管理語音匯流排將資料在各項DSP資源之間往返傳送。

　　發展成完整VoIP方案的重要元件之一，就是由DSP機板提供語音壓縮與轉譯功能。語音轉譯元件能執行信號處理，將數位資訊化語音資料轉換成多工通訊傳輸格式。例如，在一套運用先進的DSP機板解決方案中，轉譯引擎提供相關的軟體，負責管理資源與資料流，讓廠商能依目標客戶群的需求，開發各種附加功能。此外，這種具開放特性的發展模式，讓研發工程師能在系統中自行加入專屬的DSP轉譯演算法。

　　VoIP解決方案提供一套發展元件，能透過GSM錄音功能、IS95/136微細胞技術、語音辨識、以及網路型免持撥號等技術，支援封包網路語音傳輸(IP、ATM、Frame Relay等)、語音錄製保存、以及行動通訊等功能。此外，機板在DSP轉譯通訊資料上，能處理線路交換式的語音頻道，然後透過IP資料網路將資料填入封包傳送至目的地。每套機板能容納20組DSP，同時支援120組語音或傳真資料頻道。 解決方案採用先進的架構與機板元件，讓廠商能針對DSP系統迅速研發並建置各種多頻道應用，提供更低廉的產品研發與產品快速上市的優勢。軟體架構同時支援主機與DSP兩種模式。高階的API能將研發者的應用軟體與作業核心相互串連。這些技術能協助發展出相關的程式碼，並能重複應用在不同的應用軟體。VoIP研發者即可充份運用這先進功能及高可用度的Compact PCI架構。

　　可行的VoIP技術方案即將誕生 新一代的COTS架構能以低成本與高彈性的平台支援各種先進電信應用系統的需求，其中最重要的一項應用就是VoIP。透過這些協力廠商提供的模組化架構、各種先進的DSP、以及機板型解決方案，整合出完整的基礎技術，讓廠商能以低廉的成本迅速發展出功能強大的VoIP平台。運用如此高可用度的COTS硬體、DSP功能、以及IP協定軟體解決方案，VoIP成為實際可行的應用方案，已指日可待。

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