百科解釋
所謂公用電話交換網(wǎng)(PSTN——Public Switch Telephone Network),即我們?nèi)粘I钪谐S玫碾娫捑W(wǎng)。 眾所周知,PSTN是一種以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的電路交換網(wǎng)絡(luò)。在眾多的廣域網(wǎng)互連技術(shù)中,通過PSTN進(jìn)行互連所要求的通信費(fèi)用最低,但其數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量及傳輸速度也最差,同時PSTN的網(wǎng)絡(luò)資源利用率也比較低。通過PSTN可以實現(xiàn)的訪問:-撥號上Internet/Intranet/LAN;-兩個或多個LAN之間的網(wǎng)絡(luò)互連;-和其它廣域網(wǎng)技術(shù)的互連 盡管PSTN在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時存在這樣或那樣的問題,但這是一種仍不可替代的聯(lián)網(wǎng)介質(zhì)(技術(shù))。特別是Bellcore發(fā)明的建立在PSTN基礎(chǔ)之上的xDSL技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用拓展了PSTN的發(fā)展和應(yīng)用空間,使得聯(lián)網(wǎng)速度可達(dá)到9Mbps~52Mbps之間。PSTN采用的技術(shù) PSTN提供的是一個模擬的專有通道,通道之間經(jīng)由若干個電話交換機(jī)連接而成。當(dāng)兩個主機(jī)或路由器設(shè)備需要通過PSTN連接時,在兩端的網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)(即用戶回路側(cè))必須使用調(diào)制解調(diào)器(Modem)實現(xiàn)信號的模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換。 從OSI七層模型的角度來看,PSTN可以看成是物理層的一個簡單的延伸,沒有向用戶提供流量控制、差錯控制等服務(wù)。而且,由于PSTN是一種電路交換的方式,所以一條通路自建立直至釋放,其全部帶寬僅能被通路兩端的設(shè)備使用,即使他們之間并沒有任何數(shù)據(jù)需要傳送。因此,這種電路交換的方式不能實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的充分利用。 通過PSTN進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)舉例 下圖是一個通過PSTN連接兩個局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互連的例子。在這兩個局域網(wǎng)中,各有一個路由器,每個路由器均有一個串行端口與Modem相連,Modem再與PSTN相連,從而實現(xiàn)了這兩個局域網(wǎng)的互連。
PSTN的入網(wǎng)方式比較簡便靈活,通常有以下幾種:◆通過普通撥號電話線入網(wǎng)。只要在通信雙方原有的電話線上并接Modem,再將Modem與相應(yīng)的上網(wǎng)設(shè)備相連即可。目前,大多數(shù)上網(wǎng)設(shè)備,如PC或者路由器,均提供有若干個串行端口,串行口和Modem之間采用RS-232等串行接口規(guī)范。這種連接方式的費(fèi)用比較經(jīng)濟(jì),收費(fèi)價格與普通電話的收費(fèi)相同,可適用于通信不太頻繁的場合!敉ㄟ^租用電話專線入網(wǎng)。與普通撥號電話線方式相比,租用電話專線可以提供更高的通信速率和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量,但相應(yīng)的費(fèi)用也較前一種方式高。使用專線的接入方式與使用普通撥號線的接入方式?jīng)]有太大的區(qū)別,但是省去了撥號連接的過程。通常,當(dāng)決定使用專線方式時,用戶必須向所在地的電信局提出申請,由電信局負(fù)責(zé)架設(shè)和開通!艚(jīng)普通撥號或租用專用電話線方式由PSTN轉(zhuǎn)接入公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)(X.25或Frame-Relay等)的入網(wǎng)方式。利用該方式實現(xiàn)與遠(yuǎn)地的連接是一種較好的遠(yuǎn)程方式,因為公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)為用戶提供可靠的面向連接的虛電路服務(wù),其可靠性與傳輸速率都比PSTN強(qiáng)得多。
在從家庭中的電話機(jī)傳送到中央局的過程中,語音要么以基本服務(wù)的模擬形式存在,要么在通過PBX訪問時以數(shù)字形式存在。但是,一旦到達(dá)中央局以后,語音在PSTN上都是以數(shù)字形式存在—每路都是64Kbps的時分多路復(fù)用通道,傳送脈沖編碼調(diào)制語音采樣信號。在TDM網(wǎng)絡(luò)上撥打電話時永遠(yuǎn)不會經(jīng)歷語音質(zhì)量之類的困惑,而且呼叫的語音質(zhì)量也是個不容商量的參數(shù)。但是,這種語音質(zhì)量傳輸?shù)拇鷥r是服務(wù)供應(yīng)商的巨大開銷,不管交談雙方實際使用的帶寬是多少,都要在整個呼叫過程中綁定網(wǎng)絡(luò)資源。即使用基本的愛爾朗模型進(jìn)行的簡單流量分析也顯示出網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)所服務(wù)的人群數(shù)量之間的線形依賴關(guān)系。進(jìn)一步講,過去幾年中,Web訪問的巨大吸引力在TDM網(wǎng)絡(luò)中引起了更大的問題—網(wǎng)絡(luò)資源。很明顯,對于電話公司而言,這是種很不經(jīng)濟(jì)的情況。他們發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前的公用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中無法增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能、無法提供附加的其他服務(wù)。罪魁禍?zhǔn)妆还J(rèn)為是缺少語音和數(shù)據(jù)的集成,以及在“最后一里”中的模擬線路的低帶寬。
如何解決這個問題呢?這是個很困難的問題,而且代價相當(dāng)昂貴。從本世紀(jì)80年代中期以來,人們普遍認(rèn)為應(yīng)該用通用的、無處不在的基于包的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和鏈路來代替TDM公用網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)的帶寬可以按照用戶的要求在傳輸?shù)恼麄過程中以動態(tài)的方式管理。這個承諾的一部分看來已經(jīng)由ATM技術(shù)實現(xiàn)。ATM技術(shù)現(xiàn)在仍然是修補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)使之實現(xiàn)應(yīng)用合成的關(guān)鍵。但是當(dāng)ATM技術(shù)人員花了好多年開發(fā)了正確而又廣泛的、支持公用網(wǎng)絡(luò)新時代的標(biāo)準(zhǔn)時,因特網(wǎng)卻面臨著爆炸性的增長,也帶來集成和合成服務(wù)到底是什么樣子的概念,前提是只要我們可以合并各種技術(shù)和得到假定的足夠的帶寬。因特網(wǎng)網(wǎng)際協(xié)議—我們最鐘愛的IP協(xié)議,現(xiàn)在是所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之首。虛擬地提高到該協(xié)議的層次,所有的應(yīng)用看起來都可能成為新的合成網(wǎng)絡(luò)的一部分。首當(dāng)其沖的是語音電話和數(shù)據(jù)應(yīng)用。盡管如此,語音電話呼叫和要求帶寬管理的數(shù)據(jù)應(yīng)用的簡單合成也被證明不是個輕松的任務(wù)。不同的需求經(jīng)常發(fā)生沖突,合成網(wǎng)絡(luò)的早期的專有實現(xiàn)最終都必須在公用網(wǎng)絡(luò)中變成互相可操作的,這樣才能贏得客戶的廣泛接受。與此同時,每個供應(yīng)商都試圖在市場份額上獲得飛躍。這些問題是所有問題的核心,解決這些問題的努力也一直在進(jìn)行著。
即使是在今天的公用網(wǎng)絡(luò)機(jī)制中,雙方在模擬電話上的簡單呼叫也不簡單。第一點(diǎn),也是最重要的一點(diǎn)是,PSTN中實際上只有兩個“網(wǎng)絡(luò)云”:一個傳送信號,另一個傳送語音帶寬數(shù)據(jù)。在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中合并服務(wù)的部分問題在于本地訪問基本服務(wù)的信號是基于硬件的,主要為語音電話定制,同時也對ISDN線路上的點(diǎn)到點(diǎn)的語音信號作了一些基本的考慮,這些考慮主要是針對那些可以支付得起費(fèi)用的人。這是個嚴(yán)重的限制,也是實施變化的很好的原因。第二點(diǎn)是將交互式多媒體應(yīng)用,如遠(yuǎn)程教學(xué),帶入家庭存在困難。信號傳輸和帶寬不夠都是嚴(yán)重的限制。按需的娛樂和網(wǎng)絡(luò)購物的方便性也是網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化的驅(qū)動力量。在新的電話服務(wù)中,不很昂貴的全彩色、全動感的帶有白板能力的電視會議也將為期不遠(yuǎn)。所有這些新性能帶來的副作用可能使我們花費(fèi)很多,但是它們的確為我們帶來巨大的好處,那就是使我們可以用一種以前從來沒有經(jīng)歷過的方式來方便地交換信息。
如果假定可以解決接入的帶寬問題,那么其他技術(shù)問題將引發(fā)成堆的問題。從住宅客戶要求出發(fā),為了完成服務(wù)合并,信令和介質(zhì)傳輸必須全部重新配置。本地的模擬信號循環(huán)將成為過去,語音將以端到端的數(shù)字信號存在。
新的結(jié)構(gòu)上的包技術(shù)正在IP協(xié)議的基礎(chǔ)上制定,不同連接層上將提供新的連通性,如ATM。簡單的信令技術(shù)還沒有確定,但是三個先驅(qū),MGCP、SIP和H.323,在所有新的設(shè)備和服務(wù)設(shè)計中都占有一席之地。這意味著我們一開始就在設(shè)備的包層次上帶有信號的不兼容性,但是,如果不發(fā)信號,就不可能建立呼叫。這種潛在的不可行性可以通過伴隨即將到來的新的電話服務(wù)的自然慣性而避免。既然提供基于包的電話服務(wù)要如此大的開銷,服務(wù)供應(yīng)商所做的第一步就是分“片”提供。最近幾年的工作正在研究第一片,它可以提供直到中央局的集成服務(wù),F(xiàn)在這是個重新配置的5類系統(tǒng),它提供了TDM網(wǎng)絡(luò)中的大多數(shù)普通的電話特性,但是它是基于IP技術(shù)實現(xiàn)的。這一步完成以后,從客戶可感知的電話服務(wù)質(zhì)量的觀點(diǎn),我們將更清楚我們的處境;現(xiàn)在供應(yīng)商開始在基本電話服務(wù)中加入新的特性的前景已經(jīng)清晰起來。
介質(zhì)傳輸是基于包的,無論用于建立呼叫的協(xié)議是什么,VoIP服務(wù)選擇的方法都是實時協(xié)議(Real Time Protocol,RTP),這一點(diǎn)似乎不存在爭議。但是這兒將出現(xiàn)一個PSTN中不存在的令人頭疼的問題。在我們?yōu)楦行У睾喜⒎⻊?wù)和管理帶寬努力的同時,壓縮語音電話服務(wù)將開始影響住宅電話服務(wù)。這在市場上存在著相當(dāng)大的分歧,因為傳輸語音質(zhì)量的客觀測量只是在最近才變得可行。實際上,語音質(zhì)量的測量也是本書的一個主要論題。這個問題不可避免地把我們帶到服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)分類的下一步討論中。在今后的幾年中,合成網(wǎng)絡(luò)的QoS領(lǐng)域內(nèi)還有很多工作要做,只有時間和實際數(shù)據(jù)可以告訴我們,有關(guān)新的公用網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計的開銷和努力是否正確。
一旦我們離開5類域開始進(jìn)入主干網(wǎng)絡(luò),真正的問題就出現(xiàn)了。在PSTN中,所有的載波都通過SS7發(fā)送信號和PCM語音編碼,它們是相互可操作的。普通而又簡單。但是,用一個未經(jīng)測試的、不一致的包網(wǎng)絡(luò)代替核心PSTN,可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了承諾的范疇,服務(wù)供應(yīng)商和設(shè)備供應(yīng)商都看到了這一點(diǎn)。因此,PSTN還有望存在一段時間,新的基于包的5類域?qū)⒊蔀檎Z音電話到PSTN上的網(wǎng)關(guān)。這意味著基于包到SS7的信號互連和介質(zhì)編碼轉(zhuǎn)換將成為必要。它的代價可能是語音質(zhì)量的降低,但是將帶來的直接好處是在完全不同的基于包的VoIP技術(shù)和TDM網(wǎng)絡(luò)之間的相互可操作性。畢竟,如果我們不能使用我們一直都可以用的電話呼叫,新的技術(shù)又有什么好處呢?
即使PSTN夾雜在中間的服務(wù)集成也仍然是強(qiáng)有力的。新的5類域也將成為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)間的網(wǎng)關(guān)。它在其中作為過濾器和集成器。任何一個都不是最終的解決方案,但是在傳輸合成服務(wù)的啟動階段還是很有意義的。要注意的第一件事情是ISP撥號圖中的變化,它帶來了快速的無處不在的服務(wù)訪問、服務(wù)的高度可移動性以及更多特性集的更多的固定和移動電話。
所有這一切意味著,新的基于包的5類域?qū)阉械臇|西都當(dāng)成數(shù)據(jù)—包數(shù)據(jù),但是有一些數(shù)據(jù)包之間會更為相似。實際上,主干網(wǎng)中PSTN的不斷出現(xiàn)減輕了合成一個單一網(wǎng)絡(luò)潛在的問題,因為在以后的某天我們將無須決定如何處理數(shù)據(jù)通過簡單路由點(diǎn)時的不同優(yōu)先級。正如我們在新網(wǎng)絡(luò)中使用服務(wù)的出現(xiàn)模式中所得知的那樣,在將PSTN的一部分放到單一的基于IP的主干網(wǎng)絡(luò)時作出的所有決策,在那時候都將更有理由。
還有幾個重要問題與網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化進(jìn)程相關(guān)。第一個問題是處理安全性。PSTN由于與外部世界完全隔開,所以非常安全。對基于IP的網(wǎng)絡(luò)卻不能這么說,但是過去幾年的教訓(xùn)已經(jīng)提高了對安全領(lǐng)域的關(guān)心程度;像IPsec這樣的協(xié)議也有望起到重要作用。即便如此,新的網(wǎng)絡(luò)還是可能在相同的鏈路商發(fā)送信號和傳輸介質(zhì),這必然會受到那些合成PSTN的人的懷疑。
第二個潛在的問題是對在目前的TDM網(wǎng)絡(luò)中正常工作的應(yīng)用的持續(xù)支持。最大的應(yīng)用就是傳真了,傳真占了公司話費(fèi)的30%~40%,對電話公司而言也是個較大的收入來源。商業(yè)用戶的需要是降低發(fā)送傳真的費(fèi)用,同時至少保持目前的性能和用戶使用的整體感受。這種商業(yè)需求已經(jīng)導(dǎo)致了多種方法的出現(xiàn),它們都可以按照可變的需求和預(yù)算將基于IP的傳真帶給用戶。
另一個潛在的問題是有很多保護(hù)POTS服務(wù)和設(shè)備的聯(lián)邦法律。很難相信這些法律不會改變,但是在目前,要預(yù)知客戶和服務(wù)供應(yīng)商會在多大程度上受到影響還為時尚早。
最后,不要忘記國際電話網(wǎng)絡(luò),我們要使用它們接入PSTN。全球的網(wǎng)絡(luò)都變成基于包的網(wǎng)絡(luò)還需要一段時間,這將要求在新的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化的過程中保持國際間相互合作。
我們將把電話服務(wù)作為合成網(wǎng)絡(luò)中的哪個部分,而不管使用什么樣的載波實現(xiàn)我們的目標(biāo)。這個短期的方案圖由基于包網(wǎng)絡(luò)和PSTN相連組成,提供無處不在的電話服務(wù)。相同載波的用戶之間的呼叫可以通過它們自己的PSTN部分建立路由,也可以不經(jīng)過PSTN,直接由包結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。長期的觀點(diǎn)和需要是一個包網(wǎng)絡(luò)以一種兼容的方式連接所有的載波和服務(wù),但是基于目前的應(yīng)用現(xiàn)狀,要實現(xiàn)這一點(diǎn)還要好多年。但是總有一天,它將成為現(xiàn)實。
為了使VoIP成為合成網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū),新的服務(wù)必須保留用戶雙方進(jìn)行簡單的POTS電話呼叫的特性。但是,業(yè)界一直為這個問題爭論不休,即任何一種基于包的技術(shù)都將在語音流中引入延時,在用戶通話過程中經(jīng)?梢愿惺艿剑浣Y(jié)果將導(dǎo)致用戶的不滿。公用網(wǎng)絡(luò)中的VoIP技術(shù)必須克服這個潛在的問題,并把延時降低到不可覺察的級別。另一個因素是VoIP語音質(zhì)量傳輸和最新的語音壓縮技術(shù)的結(jié)合。如果存在潛在的延時問題,同時又有語音壓縮帶來的不可避免的語音質(zhì)量降低,那么結(jié)果也將是用戶的感受變壞。現(xiàn)在可以用客觀的方式測量語音質(zhì)量,其間的差異也可以用更多的來自實踐經(jīng)驗的可用數(shù)據(jù)、信息和知識來彌補(bǔ)。
最后,電話服務(wù)還要根據(jù)服務(wù)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)魯棒程度來測量。服務(wù)可用性也是FCC規(guī)定的參數(shù)之一。PSTN是個“五個九”的網(wǎng)絡(luò),指定的可用性是99.999%,事實上可能更多。如果降到“四個九”或者“三個九”,那么將意味著消費(fèi)者的頻繁的抱怨和不滿意。這就是為什么在革新PSTN之前,要慢慢進(jìn)入核心網(wǎng)絡(luò),同時保證所有的質(zhì)量特性。
從某種意義上而言,企業(yè)很可能是第一個網(wǎng)絡(luò)電話(Voice over IP)以及其他一些基于IP網(wǎng)絡(luò)相關(guān)服務(wù)的受益者。在VOIP到來之前,企業(yè)一般是通過基于電路交換的PSTN網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行實時語音通話和傳真業(yè)務(wù),而數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)則是基于撥號上網(wǎng),X.25,幀中繼,ATM,IP等等。在企業(yè)中,IEEE標(biāo)準(zhǔn)制定的802.3協(xié)議或者基于以太網(wǎng)的局域網(wǎng)都是應(yīng)用極其普遍的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。
在此,我們將小企業(yè),中型企業(yè),還有大企業(yè)分別定義如下:
小型的家庭式辦公室(SOHO)通常支持少量的電話線路(不超過8個)和一個小型的局域網(wǎng)(不超過16個端口)。而小型企業(yè)通常支持少量的電話線路(不超過16個)和一個小型的局域網(wǎng)(不超過32個端口)。他們一般只限于部署1個到4個地理位置。
中型企業(yè)通常需要好幾十個電話線路,一個路由器,每個地方都部署多個基于局域網(wǎng)的以太網(wǎng)交換(中型局域網(wǎng)包括32到64個端口)。很顯然,他們在多個地理位置上開設(shè)了若干辦公室。
大型國有企業(yè)通常需要幾十甚至上百的電話線路,每個地方都要部署多個基于交換機(jī)和路由器的以太局域網(wǎng)。很顯然,他們在多個地理位置上開設(shè)了好幾十個辦公室。
在企業(yè)中引入VOIP,不僅使得多個不同的網(wǎng)絡(luò)可以融合到同一個物理基礎(chǔ)設(shè)施上并且只需要執(zhí)行一個協(xié)議(即IP協(xié)議),而且還使得網(wǎng)絡(luò)得以開放,從而可以向企業(yè)員工和客戶提供各種新興的基于IP的業(yè)務(wù)與應(yīng)用。這一系列新的業(yè)務(wù)包括基于IP的傳真,多方會議,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的消息接發(fā),find-me/follow-me業(yè)務(wù),基于Web的呼叫/接觸中心,電子商務(wù),客戶支持業(yè)務(wù),支持虛擬或遠(yuǎn)程工作者等等。
盡管操作維護(hù)上和基礎(chǔ)設(shè)施部署上的成本節(jié)省是企業(yè)引入VOIP服務(wù)的主要動機(jī),但是還有其他一些因素使得企業(yè)堅定了這個選擇。這些因素包括:
A、在整個企業(yè)使用統(tǒng)一的業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺,即全I(xiàn)P化。
B、使得業(yè)務(wù)創(chuàng)建和維護(hù)更具靈活性,例如,使用一個Web工作站接口來進(jìn)行管理維護(hù)。
C、使得企業(yè)內(nèi)部的終端設(shè)備的添加,轉(zhuǎn)移,改變之類的管理更加簡單。
而且一般來說,對于中型或大型企業(yè)而言,對VOIP的投資成本通常在數(shù)月內(nèi)就可以收回。
企業(yè)的IP網(wǎng)絡(luò)或者企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)必須得以合理的設(shè)計,從而符合甚至超過分組包傳輸時延、抖動、丟包率等服務(wù)質(zhì)量的限制。這樣就可以保證企業(yè)內(nèi)部任何地方VOIP服務(wù)的質(zhì)量、有效性和可靠性都合符要求。
本文主要討論了一些在企業(yè)內(nèi)部部署VOIP所必須的網(wǎng)絡(luò)終端、接口和網(wǎng)絡(luò)元素。而且文中還介紹了一些網(wǎng)絡(luò)場景,可以幫助企業(yè)完成從以前傳統(tǒng)的面向企業(yè)員工的、基于電路交換的電話業(yè)務(wù)(例如centrex,PBX等),向同時面向客戶(例如電子商務(wù)應(yīng)用)和企業(yè)內(nèi)部員工的、基于IP和VOIP的先進(jìn)的融合網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)換。
1、基于IP的終端設(shè)備:PC機(jī)和會議電話系統(tǒng)
IP電話是基于個人計算機(jī)、智能數(shù)據(jù)處理器、以及實時操作網(wǎng)絡(luò)軟件/系統(tǒng)的類似簡易老式電話業(yè)務(wù)或綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的電話設(shè)備。這種設(shè)備可以用于處理來自任何通信應(yīng)用業(yè)務(wù)提供商(CASP)的實時語音通信,并且在基于IP的分組通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸實時話音信號。雖然第一代的IP電話只能支持基于G.711的語音編碼,并且采用私有的或基于H.323/MGCP的信令和呼叫控制,但是目前的IP電話能夠支持基于G.729、G.726、G.723的語音編碼選擇,更主要的還能使用開放的SIP協(xié)議進(jìn)行呼叫控制和信令控制,F(xiàn)在許多IP電話已經(jīng)建立在多口以太網(wǎng)集線器上以支持局域網(wǎng)的無縫連通,而且還能夠通過連接到以太網(wǎng)局域網(wǎng)集線器/交換器上,來使用相同的以太網(wǎng)電纜(1個級別5個電纜)以獲得電力支持,F(xiàn)在IP電話和SIP電話可用的特征和功能包括呼叫轉(zhuǎn)移、電子郵件、即時通信(IM)、離線消息、一鍵通(Click-to-Dial)等等,這表明IP和SIP電話能夠支持許多在商業(yè)通信環(huán)境中經(jīng)常需要用到的高效的特征和功能。而且,自從客戶或終端可以通過IP的動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)進(jìn)行動態(tài)注冊和地址分配,IP電話就變得更加便利了,也使得客戶或終端的添加、移動和改變都非常簡單。最后,由于IP電話也是使用相同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和相同的技術(shù),使得企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)化和管理更加無縫化,成本更加低廉。
近來一些新近開發(fā)的IP電話已經(jīng)能夠具備了支持多方會議的特征和功能,而這些功能正是過去在昂貴的傳統(tǒng)專用分組交換機(jī)(PBX)中,或者某些只被購買來作為核心電話系統(tǒng)的部分的電話中才能夠得到的。這些IP電話可以提供全雙工的音視頻功能和諸如語音郵件,姓名簿索引,呼叫加入、放棄和轉(zhuǎn)移,多方會議的交互連接等服務(wù)。此外,這些IP會議電話系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)的接入,作為IP-PBX的客戶端接入TDM和IP融合的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)在不少大的網(wǎng)絡(luò)公司,包括思科,Pingtel,Polycom,西門子,已經(jīng)開始帶著他們研制的終端和會議電話向高端住宅區(qū)和企業(yè)的大市場進(jìn)軍。
2 、IP-PBX, IP CENTREX 和 基于IP的PBX專用線路
IP-PBXs屬于PBX設(shè)備,支持以下設(shè)備和功能:
a.多樣化的IP電話和/或VOIP電話功能特征;
b.呼叫處理/控制和維護(hù)傳統(tǒng)的電路交換PBX;
c.一個或多個以下類型的電話:模擬電話,數(shù)字電話,ISDN-BRI電話,IP電話等等。
d.一個或多個T1/E1-CAS/PRI鏈路和數(shù)字用戶線路(DSL)接入公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)和IP中繼線本地和/或廣域數(shù)據(jù)/分組網(wǎng)絡(luò)。IP中繼線可用于一個企業(yè)的IP專用電話交換機(jī)的內(nèi)部連接,在一個基于IP的企業(yè)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)之上的不同地理位置之間的連接。
IP-PBX的應(yīng)用不僅降低了維護(hù)和部署成本,增強(qiáng)了企業(yè)通信的能力,而且還大大簡化了軟件升級以及綜合的語音和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施的管理。另外,IP專用線路或IP中繼線還能夠用IP-PBX在不同地理位置的內(nèi)部互連。IP專用線路的使用可以帶來兩大好處:一是使得公司總部的高級呼叫控制能力對于遠(yuǎn)程部門的員工同樣可用;二是允許員工在不同的地理位置上進(jìn)行IP電話會議,卻避免了長途電話的開銷。
IP-PBXs 能夠同等地提供傳統(tǒng)模擬中央交換機(jī)(analog Centrex)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中央交換機(jī)(ISDN Centrex)所能提供的服務(wù)。在模擬中央交換機(jī)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中央交換機(jī)中,負(fù)責(zé)呼叫控制功能的組件是裝置在位于中心辦公室的CLASS-5交換機(jī)上,例如,從用戶角度來看,每23(T1-PRI)或24(T1-CAS)個電話終端就需要一條專用線路T1。這種系統(tǒng)不僅維護(hù)成本高,還可能僅能提供一個功能有限的或私有的中央交換機(jī)組件。
相反,在傳統(tǒng)的PBX或新興的IP-PBX中,這些功能模塊通常配置在用戶側(cè)的網(wǎng)絡(luò)元素上,而且通過一條或多條專用線路T1(傳統(tǒng)PBX)或DSL(新興PBX)連接到中心辦公室,用PSTN的連接。圖1說明了PBX和Centrex服務(wù)的區(qū)別。而且,DSL還能在相同的鏈路支持語音和數(shù)據(jù)的傳輸,而且維護(hù)鏈路的成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于維護(hù)T1所需的代價。另外,由于呼叫控制能夠在本地裝載,而IP-PBX能夠支持Internet連接,因此每23(T1-PRI)或24(T1-CAS)個電話終端就不再需要一條專用線路T1的支持了
隨著VOIP的出現(xiàn),和當(dāng)前基于IP網(wǎng)絡(luò)的無處不在的可用性,模擬中央交換機(jī)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中央交換機(jī)正逐漸向基于IP的中央交換機(jī)(IP Centrex)過渡。為了提供基于IP的中央交換機(jī)服務(wù),運(yùn)營商需要能夠為用戶提供高質(zhì)量(能夠有QoS保證)的寬帶(基于DSL,T1,以太網(wǎng)等)IP鏈路,而不是只提供昂貴的TI專用線路來支持語音傳輸。這樣,企業(yè)級用戶能夠使用寬帶IP鏈路同時承載話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),以向員工提供更為豐富和多樣的應(yīng)用。為了支持傳統(tǒng)電話和傳真機(jī),還需要在用戶側(cè)部署IP-PSTN網(wǎng)關(guān),這種網(wǎng)關(guān)能夠提供從傳統(tǒng)的時分復(fù)用(TDM)域向IP域的信令和媒體的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換有效利用了服務(wù)提供商的IP網(wǎng)絡(luò)的一些諸如IP-PSTN GW,VOIP CC軟交換等等的網(wǎng)絡(luò)元素,從而實現(xiàn)了基于全I(xiàn)P的互通和融合。IP PBX和IP中央交換機(jī)還提供了一套模擬中央交換機(jī)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中央交換機(jī)服務(wù)的擴(kuò)展集。
當(dāng)IP-PBX一旦投入使用,企業(yè)就可以在特定數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備部署IP網(wǎng)絡(luò)元件或設(shè)備,這樣可以減少布線和管理的復(fù)雜度,還能夠降低物理覆蓋區(qū)的需求。而且,IP-PBX不僅能夠支持IP電話的靈活性和有效性,還能支持局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上的點(diǎn)對點(diǎn)VOIP服務(wù)。另外,IP域的網(wǎng)絡(luò)元件使用開放的基于Web網(wǎng)站的接口標(biāo)準(zhǔn)來維護(hù)呼叫控制,業(yè)務(wù)的提供和管理。因此,它能夠相對更快更簡單的管理軟件升級,以及為企業(yè)推出新的業(yè)務(wù)組件(例如統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的消息接發(fā),find-me/follow-me業(yè)務(wù)等)。
傳統(tǒng)PBX廠商和網(wǎng)絡(luò)路由器制造商都正致力于IP-PBX和其他相關(guān)組件網(wǎng)關(guān)以及應(yīng)用業(yè)務(wù)的開發(fā)和市場拓展。這些企業(yè)包括思科、Avaya、北電網(wǎng)絡(luò)、西門子、NEC、Mitel等等。目前,這些商用的IP-PBX除了能夠充分地支持傳統(tǒng)基于PBX電路交換可支持的數(shù)十個呼叫處理功能之外,還能夠支持許多新興的業(yè)務(wù)與應(yīng)用。
顯示了從傳統(tǒng)的中央交換機(jī)業(yè)務(wù)向基于IP的中央交換機(jī)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換的一個具有可行性的解決方案體系結(jié)構(gòu),這個方案盡量使得用戶側(cè)客戶端對于基礎(chǔ)設(shè)施的投資最小化,而運(yùn)營商對此的投資回報則會相對較多(Internet服務(wù)提供商,ISP相對較少,而電信運(yùn)營商更多)。更具體來講,部署成本取決于設(shè)備接口和服務(wù)的需求、部署的范圍、備的使用年限、現(xiàn)有可用的IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等等,因此每個具體的解決方案需要單獨(dú)地核算成本。
IP中央交換機(jī)的用戶不僅能夠在不需要增加運(yùn)營商的專用線路的前提下擴(kuò)容,還能只在本地的IP網(wǎng)(LAN或者Intranet)添加服務(wù)器就能實現(xiàn)各種新的基于IP的業(yè)務(wù)與應(yīng)用。許多現(xiàn)存的電路交換制造廠商正在致力于開發(fā)線路卡(line card)或網(wǎng)關(guān)設(shè)備,其中線路卡可以與現(xiàn)有設(shè)備完整結(jié)合以支持必需的接口功能,而網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以支持IP網(wǎng)絡(luò)、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)以及服務(wù)傳輸組件之間的互通。
示范了一個現(xiàn)存的基于電路交換的PBX增加了一個嵌入式的VOIP呼叫控制器和通向公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)的網(wǎng)關(guān)線路卡之后,如何向基于IP的PBX轉(zhuǎn)換的體系結(jié)構(gòu)。另一種實現(xiàn)轉(zhuǎn)換可選取的方案是使用一個分離的物理設(shè)備,這個設(shè)備具有完整的VOIP網(wǎng)關(guān)和一個分離的呼叫控制或呼叫代理功能。這兩種實現(xiàn)方案的選取則取決于系統(tǒng)機(jī)構(gòu)。
盡管現(xiàn)今已經(jīng)有很多用于基于IP終端控制的協(xié)議存在,例如H.32.,SIP,MGCP等等,但是IETF的SIP正在憑借它的開放性與簡單性,逐漸贏得了來自標(biāo)準(zhǔn)化組織和企業(yè)廠商的共同支持。而對于呼叫管理或呼叫服務(wù)器或呼叫控制器的VOIP網(wǎng)關(guān)設(shè)備來說,MGCP和Megaco/H.248協(xié)議正在成為最無爭議的贏家。
3、IP-VPN和遠(yuǎn)程工作
虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)是指利用電信網(wǎng)絡(luò)鏈路或者共享Internet中繼線來提供點(diǎn)對點(diǎn)的專用邏輯信道,以進(jìn)行數(shù)據(jù)或話音通信。IP的靈活性和普遍性已經(jīng)激發(fā)了許多因特網(wǎng)和電信網(wǎng)設(shè)備制造商來投入開發(fā)基于IP的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(IP-VPN)設(shè)備,用以支持在寬帶IP鏈路上傳輸融合的實時通信和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。如圖4所示,寬帶IP鏈路可以是一個數(shù)字用戶線路,一個附裝在有線電視上的線纜調(diào)制解調(diào)器(CATV),一個無線的或以太網(wǎng)本地環(huán)路,或異步傳輸模式(ATM)之上的IP,或光纖激光器之上的同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)等等。
許多大公司都已經(jīng)在內(nèi)部建立起了他們的IP-VPN,從而方便他們的員工、呼叫中心代理和差旅人員的使用。基于IP-VPN的VOIP業(yè)務(wù)主要益處是能夠方便遠(yuǎn)程工作者(在家或者其他地方)使用和公司中心部署的VOIP設(shè)施和服務(wù)。
商業(yè)級的SOHO IP-VPN設(shè)備和IP-PBX能夠提供從IP網(wǎng)絡(luò)到PSTN網(wǎng)絡(luò)的平滑VOIP呼叫,從而使得用戶能夠擁有可靠服務(wù)質(zhì)量的業(yè)務(wù)。同樣地,本地和應(yīng)急呼叫能夠通過本地模擬或者BRI線路被路由到PSTN網(wǎng)絡(luò)。這使得企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)向其他端點(diǎn)(PSTN電話)或者公眾服務(wù)接入點(diǎn)(PSAP)傳送低成本、高效的呼叫。
和所有的基于IP的業(yè)務(wù)一樣,通過基于Internet邏輯私有網(wǎng)絡(luò)管道提供IP-VPN和相關(guān)業(yè)務(wù)的主要問題有兩個方面:
a)安全性
b)服務(wù)質(zhì)量保證
為了滿足安全性的需求,我們需要為終端提供完善的鑒權(quán)、加密解密、隧道和防火墻機(jī)制。同樣地,為了滿足服務(wù)質(zhì)量的需求,我們有必要對通過網(wǎng)絡(luò)的IP分組進(jìn)行接入控制和帶寬分配。因此,任何實際可行的IP-VPN設(shè)備都必須同時通過嵌入的軟硬件支持安全性和服務(wù)質(zhì)量。
目前,國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)和國際電信聯(lián)盟(ITU)已經(jīng)制定了系列的標(biāo)準(zhǔn)和草案來實現(xiàn)基于IP的安全性和服務(wù)質(zhì)量控制。例如:
a)基于PKI (Public Key Infrastructure)的數(shù)字認(rèn)證,用戶鑒權(quán)、授權(quán)和計費(fèi)的Diameter和Radius協(xié)議等都可以用于用戶和終端的鑒權(quán)。
b)IETF的IPSec采用了基于多路數(shù)字加密標(biāo)準(zhǔn)(DES,三重DES比較常用)的消息加密機(jī)制,通常提供128位鍵字(key)。
c)基于包頭壓縮和加密的點(diǎn)到點(diǎn)隧道協(xié)議(PPTP),二層隧道協(xié)議(L2TP)等提供信息隧道技術(shù)。
d)基于TCP/UDP端口、IP地址、協(xié)議類型、業(yè)務(wù)、接口等的分組包過濾機(jī)制、有狀態(tài)的分組包檢測、服務(wù)登錄、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)等機(jī)制可以被用作構(gòu)建防火墻服務(wù)。
為了支持服務(wù)質(zhì)量保證,IETF的區(qū)分服務(wù)(Diff Serv)、綜合服務(wù)(IntServ)、以及結(jié)合二者優(yōu)點(diǎn)的資源預(yù)留協(xié)議(RSVP),多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)已經(jīng)趨于成熟。
4、基于WEB的呼叫中心
基于Web的呼叫中心不僅實現(xiàn)了商用和運(yùn)營級的VOIP服務(wù),而且繼承了IP電話的靈活性等天生優(yōu)勢。傳統(tǒng)的基于電路交換的PBX和自動呼叫分發(fā)(ACD)的呼叫中心系統(tǒng)能夠通過添置VOIP網(wǎng)關(guān)和相應(yīng)軟件來升級為支持VOIP和基于Web的管理控制。因此,需要傳統(tǒng)PBX和ACD設(shè)備場上,例如Avaya、北電網(wǎng)絡(luò)、NEC等已經(jīng)在市場上投放了這類基于Web的呼叫中心相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)備。
在呼叫中心支持IP電話和VOIP業(yè)務(wù)使得添加、移動和改變工作站,以及遠(yuǎn)程呼叫代理員接入變得簡單可行。此外,通過使用ANI/DNIS和基于IP網(wǎng)絡(luò)的用戶信息實時檢索,呼叫中心代理員能夠低成本、個性化地和客戶進(jìn)行交流。特別是對于在不同時區(qū)和地理位置的部署多個呼叫中心站點(diǎn)的情況,通過IP進(jìn)行互連互通,能夠?qū)崿F(xiàn)高效低成本的管理和維護(hù)。此外,由于IP電話支持各種開發(fā)的應(yīng)用程序接口(API),例如智能網(wǎng)絡(luò)Java API(JAIN)、Paraly/OSA、TAPI/JTAPI,因此許多被電子商務(wù)應(yīng)用所需要的銷售自動化、庫存管理、故障記錄單和計費(fèi)軟件包等可以被低成本地開發(fā),同時還將提供用戶資源管理(CRM)等配套設(shè)施。而為了保證電子交易等事務(wù)的私有性和安全性,在上一節(jié)所討論的鑒權(quán)、加密和防火墻機(jī)制將能派上用場。
基于Web的呼叫控制和ACD管理同時還能夠平滑地實現(xiàn)智能控制、路由和任何位置的智能呼叫管理,無論是在企業(yè)內(nèi)部還是在IP-VPN遠(yuǎn)程。這些特性實現(xiàn)了基于全I(xiàn)P的業(yè)務(wù)融合-話音、數(shù)據(jù)/電子郵件、傳真等等,并且都統(tǒng)一到多媒體終端或者PC機(jī)上。因此,Web呼叫的引入對于企業(yè)而言使得他們更加容易開發(fā)和發(fā)布各種新的基于IP的業(yè)務(wù)與應(yīng)用。這些業(yè)務(wù)包括基于Web的內(nèi)部協(xié)作(呼叫中心代理員之間)和外部協(xié)作(呼叫中心代理員和客戶之間)、基于瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)管理、聊天和即時消息、基于Web的點(diǎn)擊撥號(Click-To-Dial)等等。
基于Web的呼叫中心還可以被用來構(gòu)建虛擬呼叫中心,以支持更為高級的呼叫控制和業(yè)務(wù)交付。這樣的呼叫中心不僅可以在地理位置上跨越全球不同的時區(qū),而且還可以低成本地實現(xiàn)不間斷客戶服務(wù)(24小時/天、365天/年)。例如,美國東部時間(EST)臨晨1:25到達(dá)波士頓呼叫中心的呼叫可以通過協(xié)同的IP-VPN被路由到北京的呼叫中心,當(dāng)時正是下午13:25。 同時,還可以統(tǒng)一地對于全球呼叫中心代理員進(jìn)行培訓(xùn),使得他們對于某方面的業(yè)務(wù)有所專注,這樣客戶到達(dá)的呼叫可以按照類別被路由到合適的代理員處。