VoIP說明與介紹

What Is VoIP? Voice over Internet Protocol IP telephony

How dose VoIP work? 將類比的語音資訊以數位化的封包(packge) 方式在網路上傳送 　　(PSTN)類比訊號＝＞數位訊號(VoIP)

Analog→Digital

VOIP如何運作 1.先利用ADC將類比聲音轉為數位訊號 2.將數位訊號壓縮,以更好的格式傳送 3.將聲音資料加入RTP(real-time protocol)之中 4.利用訊號協定去聯絡接收者,如 ITU-T H.323 , IETF SIP 5.在接收端,再解開封包讀取數位的聲音資料 6.利用DAC將數位的聲音資料轉成類比聲音 5

VOIP的優勢 網路使用人口急速增加 功能上可以完全取代傳統電話 網路相關加值服務不斷推新 逐漸取代電信交換機功能 安全性不斷提升 語音品質規範的制定

VOIP與PSTN比較 VOIP PSTN 服務內容 語音、視訊、資料 語音,傳真 語音品質 較PSTN差 穩定音質佳 系統 開放式 專線專有 頻寬 可以調整 固定雙向64K 交換技術 封包交換 電路交換 接取設備 Router、VoIP、Gateway、Gatekeeper 交換機 7

VoIP 之通話控制協定 (1)H.323 (Protocal V2 & Protocal V3)、 (2)SIP(Session Initiation Protocol, RFC-2543)、 (3)MGCP(MGCP(Media Gateway Control Protocol,RFC-2705)、 (4)MEGACO/H.248（Media Gateway Controller或Call Agent）(RFC-3015)。

VOIP的演化歷史 H. 323 SIP (Session Initiation Protocol ) 1996年 ITU-T提出 SIP (Session Initiation Protocol ) 1999年3月IETF (Internet Engineering Task Force) 提出 MGCP （Media Gateway Control Protocol） 1999年10月IETF提出 MEGACO/H.248 則己在2000年11月為ITU-T與IETF共同制定（RFC 3015） 9

H.323 1996年由國際電信聯盟(ITU)所制定 定義是以區域網路(LAN)為基礎做視訊會議的應用 H.323架構由4個元件所組成，包括 1.終端設備( Terminal ) 2.閘道器( Gateway ) 3.閘道管理員( Gatekeeper ) 4.多點控制單元( Multipoint Control Unit；MCU )。 由ITU-T於1996年提出，原本是以區域網路( LAN )為基礎做視訊會議的應用，後來被應用於網路電話，其新的版本也陸續進行，以因應網路電話新的應用，最新的第四版已於2000年提出，而目前市面上以第二 版最為普遍。H.323定義了一個綜合性的規範，使網路上的終端設備遵循這些規範，得以順利進行溝通，包括語音壓縮格式( G.711、G.729、G.723.1 )、影像壓縮格式( H.261、H.263 )、呼叫信令( H.225 )、控制信令( H.245 )、註冊與認證等(Registeration ， Admission， Status； RAS )。  H.323 架構由4個元件所組成，包括終端設備 ( Terminal )、閘道器 ( Gateway )、閘道管理員( Gatekeeper )、多點控制單元 ( Multipoint Control Unit；MCU )，可進行點對點或點對多點的通訊。對於VoIP的應用而言，H.323 的子協定相當多， 複雜性高，因於在許多技術上的問題受限，無法完全符合應用。因此，IETF(Internet Engineering Task Force)分別在1999年8月提出MGCP (Media Gateway Control Protocol) 協定 與1999年3月的 SIP (Session Initiation Protocol) 新架構 ，試圖簡化 H.323的複雜性，且在語音傳遞功能提供較高的延展性。 10 10

SIP 1999年IETF提出了第一個SIP規範針對H.323標準過於龐雜，呼叫建立的速度慢與擴充性低的缺點 SIP具有Client-Server 的架構，SIP使用URL來代表不同的用戶，如：marketing@baud.com.tw，則代表 baud.com.tw  這個網域中的用戶marketing，相較於H.323 所使用的E.164或是H323 ID，顯得人性化多了。 11

MGCP 由IETF在1999年10月所發布第一版的MGCP。 MGCP (Media Gateway Control Protocol)，則是另一種不同於  H.323，SIP的協定，不像 H.323，SIP屬於Peer-to-Peer Protocol，MGCP 是屬於Master-slave Protocol，也就是完全由MGCP Server 控制其終端設備。 主要定義在RFC2705中。後來IETF中研究MGCP的工作小組—Megaco工作小組與ITU-A在2000年四月共同開發出MGCP新的架構，並且由IETF發布在RFC2805。 12

MEGACO ITU與IETF所共同制定的Megaco/ H.248。 服務供應商與設備廠商都認為Megaco是一種Intranet設備控制協定，可協助SIP在不同網路間完成訊號傳輸。 13

SIP or H.323 通訊協定 SIP H.323 發展 晚（2000/11） 早（1995） 開發動機 改進H.323缺點 節省話費 結構 Server/Client 集中、分層 建構成本 低 高 通話品質 可利用QoS提升其品質 較差 容量限制 無限制，可擴充 僅支援300~500個用戶 14

VoIP通話類型 VoIP可依終端裝置應用型態的不同，分為三種類型： PC-to-PC： PC-to-Phone： Phone-to-Phone：

PC-to-PC： 是以下載或安裝軟體的方式，用戶在電腦前，只要透過該軟體登入服務提供者的伺服器（Server）後，即可與在Server上的用戶進行通話。其硬體需求僅需電腦、麥克風、耳機，並連接上網即可。一般而言PC-to-PC的網內互打均屬免費，具代表性的服務如Skype。

PC-to-Phone 以下載或安裝軟體的方式，只要透過該軟體登入服務提供者的伺服器（Server）後，並利用業者所提供之軟體撥往一般市內電話或行動電話。其硬體需求與PC-to-PC同，但撥打至一般市內電話或行動電話，用戶需預付或月結通話費用，一般而言，其通話費用會較一般市內電話或行動電話撥打來得便宜。

Phone-to-Phone 以目前既有之家用電話為終端裝置，用戶僅需加裝一VoIP Gateway，並連接上網即可與對方通話。其費用計算，網內互打可免費不限時數地區撥打，而向外撥打至一般市內電話或行動電話，則用戶需負擔若干費用，其費率由服務提供業者訂定之。

網路電話之興起 1995 Toll bypass 應用於企業內部以節省電信花費 1996 ITU 提出H.323，原本是以區域網路為基礎做視訊會 議的應用，後來被廣泛應用於私人網路的網路電話 1999 IETF 制定SIP，適用於廣域網路的傳輸架構，現有 SIP幾乎都侷限在VoIP上， 未來是更多元化的多媒體應用 2003 Skype 成立，藉P2P 的技術，以個人用網路電話為 主，著重有趣及容易上手 日本Yahoo BB 的先例，證明了VoIP營運於家庭用戶市場的可行性，至2006 三月共有1千萬VOIP 050 用戶 Skype P2P VoIP 目前有1.7億人使用，最高曾7百萬人同時上線

國際市場的概述 日本於2003 年核發050 予網路電話業者經營 南韓於2004 年核發070 予網路電話業者經營 新加坡2005 年中宣告首碼“3” 為VoIP services，原首碼為“6” 之PSTN# 亦可供VoIP 使用 除了法國電信外，法國國內亦有Free Telecom、Cegetel、Tiscali France等業者，在2003 至2004 年底陸續開始提供VoIP 服務 國際研究機構 預估美國2010 VoIP達32.6 百萬用戶，佔40% 寬頻家庭用戶 英國VoIP 尚在萌芽階段，預計有17% 的客戶願意因VoIP 而使用稍貴的寬頻服務(Jun Jupiter Research)

台灣市場的概述 VoIP 於2001 八月起可以合法營運由於最後一哩的問題遲遲沒有解決，反而讓ISP 業者在提供網路電話的服務上，更顯活躍 2004 七月，Skype 與PCHome 開始提供免費的網路電話，四個月後更開始Skype-out 的服務，目前台灣的用戶約有450 萬，僅次於美國 除了ISP 所提供的網路電話服務，其他如eNUM, IPOX等亦推展私網的網路電話 網路電話在一般用戶快速成長，企業則在SARS 後，態度開始轉變 2005 十一月，DGT (目前的NCC) 宣佈五億以上資本額，可以申請成為E.164 VoIP 的營運商

E.164通信編碼格式 E.164 是國際電信組織制定的通信編碼格式。 E.164編碼架構內含國碼、區碼、局碼與本地號碼 CCC-AAA-OOOO-LLLL “CCC” 代表國碼 (country code) 1代表美國，886代表台灣，86代表中國 “AAA” 代表區碼 (area code) 以台灣為例 2代表台北，4代表台中，7代表高雄。 “OOOO” 代表局碼 (office code) 以台北為例2521代表台北市松江路，8226代表中和中正路 。 “LLLL” 代表本地碼 (local number) 本地碼的長度一般為四碼。

網路電話服務種類 經營方式： PC to PC： 藉由軟體提供VoIP 達成PC 之間傳遞的效果；主要經營業者是VoIP 應用軟體業者，如Skype、MSN Messenger 等。主要以業者推廣使用，無法從中獲利。 PC to Phone： 以PC 為介面，藉由軟體提供VoIP達成撥打至傳統電話介面的效果；如Skype 以網路傳遞方式，再透過與當地電信業者配合轉接至一般傳統電話。此一目標市場主要在長途、國際電話。獲利來源如：接續費等。 Phone to Phone： 運用既有電話撥打電話，而語音通訊亦藉由VoIP 封包交換，延續傳統的撥打方式；主要經營者為電信業者、有線業者、ISP 業者等。獲利來源由語音提供的本身獲利。

Skype安裝測試 http://netcenter.ncnu.edu.tw/~gotop/skype.html

教育部網路電話架構 建置區網連線 大專校院與高中職由區網中心服務 25

網路語音測試(IPv4/IPv6) 自動語音留言測試 (可做echo測試) 專人接答測試 TANet 8碼 : 99999999

本校交換機架構

宿舍網路電話架構

圖資網路電話架構