在網際網路需求的大量成長下,ADSL及Cable Modem成為了有線寬頻的主要接取設備。過去單純的支援上網服務,然而在各種應用的出現,透過網際網路擷取語音服務預計成為寬頻接取下一波的重要應用,因此在產品的發展上,Voice over DSL及Cable Telephony將會是未來產品的主要功能之一。
一、透過DSL擷取語音服務
(一)VoDSL的運作
語音透過DSL來傳送,基本上與VoIP的原理十分類似,請參考(圖一)所示。
在使用者端需透過IAD(Integrated Access Device)整合各種用戶端連接上網的工具(可包含電話機、PBX 系統或LAN等介面),通常一個IAD支援2至24個類比或一個T1數據連接埠。首先IAD將語音訊號封包化(packetized)以通過區域迴路(local loop),然後透過DSL的線路連接至CO端的DSLAM(DSL Access Multi- plexing)來接收DSL所傳送過來的訊號。目前Voice over DSL的技術主要是架構在ATM或直接架構在IP上,若透過ATM網路則必須先通過ATM Switch,然後在進入交換機之前先透過Voice Gateway將封包化的訊號轉成非封包的形式(Packetized/Unpacketized為Gateway傳送語音時的功能),而後透過交換機將語音傳送至PSTN網路。
基本上VoDSL的運作僅是在用戶端透過IAD將語音封包化,透過DSL線路將訊號傳送出去,之後的運作就如同透過任何上網設備在數據網路上傳送語音。
(二)VoDSL市場規模
即使數據的傳輸量在網際網路的蓬勃發展下已逐漸趕上語音,但對於電信業者而言,大約90%的盈收還是來自於語音的收入。根據Yankee Group估計,至2002年美國地區將有144萬家企業使用DSL服務,其中以小型企業居多,而這些都是VoDSL主要的目標市場;至於In-Stat對於VoDSL的市場估測,由於全美的中小企業約有800萬家,平均每家在電話費用上每年花費6,240美元,並有20%新增電話線的成長率,因此至2000年底,美國市場預計在VoDSL服務上將達10億、2003年達90.22億美元;至於在VoDSL的用戶數上,美國地區在99年為2,400戶,2000年預計達6.1萬戶,至2003年則達67.04萬戶。
除此之外,根據Communications Industry Research對全球VoDSL裝置量的預測,如(圖二)所示,預計全球至2005年透過DSL使用語音服務約有2,500萬線。
《圖二 Worldwide Install Base of VoDSL Lines》 |
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(三)VoDSL目前進行的活動
目前在VoDSL技術方面有三家主要業者,分別是架構在ATM的CopperCom、Jetstream,以及架構於IP的Tollbridge,此三家業者目前已與Lucent、Nortel等電信業者簽訂OEM合約,並與各IAD及DSLAM生產廠商進行互通性測試,因此在美國各地區的實驗性測試活動,服務提供者大多與此三家設備廠商合作。
VoDSL從技術開發、產品推出,發展到現在市場的測試使用,由於預計將受到中小型企業市場的青睞,同時也是新進入電信服務業者的競爭利器,因此DSL產業似乎可以開始大展身手了。然而在服務的推出、Gateway、IAD等相關設備的投入以支援語音傳輸,VoDSL在技術上仍面臨了互通性(interoperability)、標準及傳輸品質(QoS)改善等問題需解決;服務提供上則面臨了CLEC與ILEC的競爭,因此在未來進入大眾市場仍有需要解決的問題。
(1)互通性的挑戰
如同DSL在互通性上所面臨的問題,目前Gateway產品僅能在local loop與相關設備互通,支援不同VoDSL應用的Gateway間並無法互通。在標準上,DSL將重點放在ATM layer,然而問題就在於ATM Adaptation Layer 2(AAL-2)的建置有多種方式,而此部分正是定義Voice-over-ATM訊號的核心,這樣會造成不同的IAD廠商支援不同的AAL-2;除此之外,目前也還沒有IAD與Gateway之間互通的標準。
(2)計價及服務提供的挑戰
對於服務提供者來說,除了技術面將語音封包在數據網路上傳送確定無問題外,另外,無論是ISP或CLEC提供語音服務都必須面臨計價(pricing)及電信事業中管理的問題,根據Turnstone Systems等設備業者與服務業者合作的經驗,其認為目前服務業者最大的挑戰仍是在於整個經營語音服務的管理。由於早期提供VoDSL服務的業者大多是ISP/CLEC,其計費在過去採用免費或單一價格(flat-rate)的經營模式,但顯然這在市場初期是不適用的,除此之外,由於語音傳輸必須與其他的服務提供者合作,因此計算通話時間的機制勢必需要建立,而這些管理上的問題都是早期服務提供者所缺乏的經驗。
(3)VoDSL近期的進展
在設備方面,無論是Gateway或IAD,目前都朝Carrier Class的層級發展,對於國內開發DLS產品的業者來說,功能的趨勢是目前需要留意的。在Gateway部分,網管功能(Management)、可擴充性(Scalability)及回音消除(Echocancellation)三方面是目前發展的重點;而在IAD部分,則是朝4至12個類比連接埠及24個數位連接埠開發。至於在服務提供者方面,雖然CLEC及ISP欲藉著DSL進入語音市場,但除了技術標準面尚未成熟以及管理面的問題外,還需面對ILEC在語音市場上的競爭。至於ILEC的因應之道,其首先在原有的服務上降低價格以拉近價差,之後憑著原有的廣大服務範圍推出VoDSL服務,面對ILEC這兩項強大的優勢(佔有原來的語音市場、廣大的服務範圍),新進入者在語音的競爭市場中還有一段長遠的路需要奮鬥。
二、透過Cable擷取語音服務
運用Cable網路進行電話服務,可分為以Circuit或IP Switched的兩種方式。傳統Circuit Switch的服務雖已推展行之有年,但在許多困難尚未克服的狀況(網路互連、接續費、斷電時電力供應等),IP主導未來各種服務的趨勢下,未來幾年往Internet Telephony (PacketCable IP Telephony)的發展不僅已實際可行,也是必然的趨勢。
(一) IP-based Cable Telephony
IP-based Cable telephony係以Cable network為local loop來進行語音服務,其運作原理與VoIP完全相同,參考(圖三)。首先在接取端(Access Network),使用者可能以電話搭配PC,再加上MTA(Media Terminal Adapter)接連上HFC網路,MTA是作為連接網路及設備的介面,同時處理CODEC、所有VOIP裡訊號傳送及壓縮的功能;或是直接用電話透過NIU(Network Interface Unit)接連上HFC網路。
由用戶端進入到有線電視業者的頭端,首先訊號進入CMTS(Cable Modem Termination System),此設備為有線電視業者主要頭端設備,處理DOCSIS RFI MAC protocol,除此之外,頭端還需要CMS(Call Management Server)來專門控制聲音的連接。電話訊號由頭端進入骨幹網路(Backbone),若至電話的接收端所經路線都是具有QoS功能的數據網路,電話訊號則全程經由IP-based來傳遞;若中間的傳遞必須經過PSTN網路,那麼原本封包的形式必須透過PSTN Gateway來做二個網路間訊號的轉換。
(二)市場規模
Cable產業在寬頻需求的興起後,逐漸由原本的提供多媒體影像,進而傳送高速數據,到現在的進入語音服務市場。在高速數據服務設備裡,有線產品部分有DSL的競爭,雖然兩項產品都將提供語音服務,然而以目前Cable用戶較多且深入家庭及個人市場的情況下,Cable佔有”first-to-market”,並以此優勢推展新服務(語音)的優勢。根據Paul Kagan & Associates的預測,至2005年全球透過Cable network使用語音服務將達到1,450萬人,如(圖四)。
《圖四 Growth of Cable telephony and data》 |
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三、結語
在網際網路接取需求的大量成長下,DSL的出現讓電信業者可在寬頻市場與其他業者相抗衡,然而在電信業者進入網際網路接取服務的同時,其他的網路業者也開始覬覦既有的語音市場。VoDSL在需求上首先有中小型企業對於整合語音/數據單一網路的需要,再加上VoDSL可使語音/數據成本的大幅下降,這都是推動中小型企業使用VoDSL服務的主要誘因;另外在Cable網路上,由於IP主導未來的應用型態,同時Cable Modem目前的用戶數高於其他的寬頻接取設備,在推展語音服務方面具有first-to-market的優勢。
語音服務過去由電信業者主導發展,然而在不同技術及不同服務業者的進入,相信在未來無論在傳輸品質及服務費率上,都因多元的服務讓使用者有更好的選擇。
(作者任職於工研院電通所產業資訊部)
(網際先鋒2000.5月號72期)