未來的通訊整合服務ENUM

2004-03-23
在新一代通訊系統中,將不是再獨創一個新的通訊系統,而是會先將傳統的PSTN 通訊網路與網際網路通訊整合在一起,共同運作,如所示。其中國際間共認的兩個關鍵技術是ENUM(Telephone Number Mapping)與 SIP。
在新一代通訊系統中,將不是再獨創一個新的通訊系統,而是會先將傳統的PSTN 通訊網路與網際網路通訊整合在一起,共同運作,如所示。其中國際間共認的兩個關鍵技術是ENUM(Telephone Number Mapping)與 SIP。ENUM 提供的是一個整合服務的概念,利用原有的國際電話號碼定義規範(E.164 Number),透過適當的轉換機制,可以選擇到號碼背後所代表的多重的服務項目。  

傳統電信與新網路通訊的整合  

傳統的電信網路經過近百年來的發展,成為一個十分可靠的通訊系統。提供給我們一個穩定、可信賴的通訊網路系統。從傳統的同軸電線傳輸到今天數位式,可移動的通訊方式,通訊技術的進步可謂一日千里。但有一個特性一直都沒有改變,就是每一個終端設備都有一個專屬的號碼,可能是3碼、4碼甚至到十多碼等,都依循著一個國際編碼規範,由國碼、區碼及識別碼組合而成。。利用這樣的編碼方式來定義每個終端設備所在的位址。  

依照這樣的編碼方式,對於每個通訊終端設備就會各有一個識別號碼,例如:在公司有公司的電話號碼,離開辦公室時會使用到行動電話,行動電話又將是另一電話號碼。等下班回到家時,又是另一個住家的電話號碼。這對使用者而言,呼叫端需要知道被呼叫端的多個電話號碼,依照時間或其他條件選擇適當的電話號碼撥號呼叫。這是使用上的一個不方便性。而隨著智慧型網路的發展,現代的通訊網路也提供了隨身碼等加值服務,但結合的還是電信系統所能提供的服務。  

近年來網際網路的蓬勃發展,帶動網路通訊的發展與應用。在早期的網路通訊受限於網路頻寬不足及網路通訊技術不成熟等因素,通話品質並不理想,且在技術規範上沒有一套標準,不同的產品間並不能夠相互通聯。所以當H.323通訊協定在90年代中出現時,吸引了大家對於H.323相關產品的投入開發。  

H.323通訊協定是多個通訊協定的組合代表,其中包含有RAS(Registration, Admission, Status)、Q.931、H.225、H.245及H.450 等等通訊協定。在建立通話管道的初期過程中,會用到RAS通訊協定做註冊等起始動作,然後再用H.225通訊協定建立通話管道,也會用到H.245交換相互溝通管道特性及媒體溝通能力的訊息。而當要提供我們一般常用到的電話擴充服務功能,例如轉接服務時,則會利用到H.450通訊協定進行溝通。所以利用 H.323來建立通訊管道的程序是相當繁瑣的,大家熟悉的Microsoft Netmeeting即利是用H.323通訊協定所開發出的產品。H.323通訊協定在發展了一段時間後,廠商面對的是個相當複雜的通訊協定組合,這造成了一個技術瓶頸,因為一個多元化的服務才能符合現代科技的多變性,而想要利用H.323提供多元化的擴充服務時,通訊協定上的架構及複雜性增加了困難度。同時,在西元1999年IETF組織通過了RFC2543 SIP(Session Initiation Protocol)通訊協定,更於西元2002年7月通過新版的SIP通訊協定-RFC3261取代RFC2543。  

SIP通訊協定的特性在於它的簡潔及易擴充性,這也提供了網路通訊的另一個好的選擇。而不管是H.323通訊協定或者SIP 通訊協定,都各自定義了使用者定址(Addressing)的方式,可能是用電子郵件(Email)或者是匿名指稱(Alias Name)方式,這是代表使用者所使用的是何種服務。在新一代通訊系統中,將不是再獨創一個新的通訊系統,而是會先將傳統的PSTN通訊網路與網際網路通訊整合在一起,共同運作,如圖1所示。其中國際間共認的兩個關鍵技術是ENUM (Telephone Number Mapping)與SIP。ENUM 提供的是一個整合服務的概念,利用原有的國際電話號碼定義規範(E.164 Number),透過適當的轉換機制,可以選擇到號碼背後所代表的多重的服務項目。  

所以一個電話號碼所代表的含意不再是單一的電信語音服務而已,可能是有多種服務系統的整合。  

在圖1例子中,傳統電信網路將與網路通訊結合透過軟體交換機介接,這樣的介接方式使用者的撥接方式並沒有改變,2個網路的使用者可以透過不同的號碼規劃方式撥打到不同的通訊網路環境中。圖1中的網路通訊系統是以SIP為基礎的通訊系統為代表,提供的是以SIP通訊協定為基礎的通訊服務。若SIP以 H.323通訊協定取代,這就是提供一個H.323通訊協定為基礎的網路通訊服務。  

ENUM在IP電信上的應用  

ENUM(IETF RFC 2916)已成為傳統電信電話號碼(ITU-T E.164)與網路通訊服務位址間轉換的標準。網路通訊相關的技術已經發展了好多年了,然而在實用面上一直無法普及到一般家庭。其中,很重要的原因在於網路通訊的使用習慣及電話號碼的定址方式與傳統電話完全不同,使得大眾很難去使用。而ENUM標準推出後,則將撤除使用網路通訊的藩籬。  

ENUM透過網域名稱查詢資料  

ENUM主要是希望使用傳統電話號碼的撥打方式,就可以自動轉接到網路通訊的終端設備,甚至是轉接到語音信箱、電子郵件信箱或是個人網頁,而不用再去記憶或撥打那些惱人的IP位址或是URI(Uniform Resource Identifier)。其中採用的方式就是目前網際網路中的網域名稱(Domain Name)查詢方式。  

當將一個電話號碼視為一個網域名稱時,網域名稱在網域伺服器中就可以存放多筆對應服務資料(NAPTR Record)。而透過一般網域名稱的查詢方式,我們將會找到相對應的服務資料。代表這這個號碼所對應要求的服務種類及位址。  

ENUM的運作方式在中是個簡單例子,在圖2這例子中將透過SIP通訊協定來達成服務信令間的轉換。  

當使用者撥打一個提供ENUM服務的電話號碼時,假設撥打的號碼為0944-012345,這時接收端的交換機會依照目的端的繞送規則(Routing Rules)轉送到提供ENUM服務的IP網路中。這時在接收端的伺服器假設是提供SIP服務的伺服器,這訊息就會依照SIP通訊協定所編碼,繞送到 SIP伺服器。  

SIP伺服器在發現這是一個提供ENUM服務的電話號碼,會到ENUM伺服器去做位址查詢解析的動作,在例子中查詢出來有對應3筆服務資料,這3筆資料是使用者預先設定好的繞送目的地,所以SIP伺服器會依照服務的機制依序先繞送到第一個目的地位址(sip:user@itri-sip- proxy.org.tw),這個位址代表的是一個以SIP為基礎的語音服務,終端設備是一部SIP話機,話機將會顯示來電及響鈴。假設這一部SIP話機並沒有人接聽電話,這時SIP伺服器會依照解析出的第2個目的地(tel:+88691098654)去繞送,這時這一個位址代表的是一個傳統行動電信語音服務,將撥打至行動電話上。在例子中被呼叫的行動電話還是沒有接聽,此時SIP伺服器就會繞送到最後一個目的地的位址:(mailto: user@itri.org.tw),在此,這代表了一個語音留言加值服務,也就是透過圖上的媒體伺服器(Media Server)來達成,媒體伺服器將會接聽這來電,並提供語音留言服務,留言後將留言傳送至使用者電子郵件信箱中。  

這就是ENUM與SIP結合運作,提供整合服務的運作方式。在此ENUM所依循的資料查詢標準為RFC2915-NAPTR DNS Record,也就是透過現有的DNS(Domain Name Service)機制將電話號碼轉換成使用者所設定的服務位址(NAPTR Record),位址中將代表有不同的服務模式及型態。在新的標準中,RFC3401~RFC3404中更清楚定義了相關的服務提供方式及定義。例如用「SMTP」來描述提供「mail」電子郵件的服務,用「sip」來描述用SIP通訊協定所提供的多媒體溝通方式。  

台灣SIP/ENUM發展狀況  

目前掌管全球電信標準與審核的組織ITU-T已經與IETF達成共識,ENUM將是傳統電信與網際網路間的多媒體服務轉換標準。所以,ENUM不是一時的熱潮,將是未來整合通訊服務的重要標準。  

因此各標準組織(如ITU-T、ETSI等)積極討論ENUM的架構與互通標準,各國亦紛紛成立相關組織來探討ENUM的施行與國家電信政策及法規該如何配合。由於這是全球性互通的標準,也攸關未來網際網路電信服務是否能蓬勃發展的重要指標,因此先進國家非常重視這個標準,無不積極展開ENUM Trial來為商業化作鋪路。鑑於ENUM逐漸重要之趨勢,91年9月行政院NICI小組民間諮詢委員會91年度策略會議中,也將ENUM機制的建立與推廣納入重要發展方案的目標之一。  

91年10月由TWNIC召集進行台灣SIP/ENUM應用促進會(ENUM Forum Taiwan)第一次籌備會,訂定台灣SIP/ENUM應用促進會組織章程,著手推動台灣的ENUM發展。而SIP/ENUM Trial計畫即由台灣ENUM應用促進會發起,主要是建置台灣SIP/ ENUM Trial環境並提供以SIP為基礎的多媒體通訊與ENUM相關服務,希望經由此試驗來了解以SIP為基礎的多媒體通訊的可行性、連結性與擴充性,以及關於ENUM技術面、政策面、執行面及商業運轉等議題的解決方案。SIP/ENUM Trial計畫主要目的如下。  

以國內技術建立完整網路電信服務系統 以提升產業競爭力  

國內目前有相當多的廠商投注於VoIP相關產品的開發,但多偏向於週邊設備為主,包含VoIP Phone、Access/Residential Gateway、Media Gateway等等,但是對於整合服務的提供並不完善,因此如何提供產品的附加價值,提升產品競爭力就是一個重要的因素。藉由國內研發已開發的系統設備,包含Trunk Gateway、Signaling Gateway、SIP Proxy Server、IP-PBX、Softswitch、Application Server等,可以建立起網路電信服務系統,提昇整個產業的層次。  

制定適合我國ENUM系統機制與 相關標準建議  

ENUM的實際運轉在全世界都還在一個屬於測試的階段,所以唯有透過實際運轉機制,進行ENUM服務提供,才能掌握實施ENUM時發生的問題,找出符合國內狀況的運轉方式,提供政府決策參考。  

在測試網路的運作過程中,亦累積相關技術與建立雛形系統,探討ENUM在目前DNS系統下的運作模式,且與其他國家ENUM系統互通,也是一個重要議題。  

累積IP/PSTN整合網路 運轉與服務技術  

在ENUM測試平台中,將會進行IP網路通訊與傳統電信網路間的介接與互通。這將是新世代電信網路中必定會面對的問題,透過ENUM測試計畫,探討新世代電信網路與傳統電信網路共同運轉的機制與會面對的問題。  

台灣SIP/ENUM Trial計畫中所使用的ENUM伺服器架構如圖3所示。在實驗計畫中,將ENUM伺服器區分為兩層式架構,第一層的Tier 1,由負責管理國家網域名稱的單位所管控,第二層的Tier 2部分由網路服務業者(ISP)所管控。  

採用多少層級的網域名稱架構在世界各國都受到熱烈討論。一般來說,在考慮網域層級上會依照使用者數量及建置控管的幅員上考量。  

一般國家大多採用兩層架構,提供使用者可以更新各自使用者資料的介面,讓使用者可以隨時更改最新的使用者所註冊的服務資訊。簡單說明一下圖3中各個步驟所代表的意義:  

「1」是使用者透過第二層代理註冊者(Tier 2 Registrar)登記使用ENUM服務:使用者必須先透過Registrar來進行服務申請,要求使用ENUM伺服器所提供的註冊、更新使用者資料等服務。例如對使用者擁有的號碼進行資料更新,註冊所使用的不同服務到ENUM伺服器中。  

「2」是使用者經驗證、確認身份可使用ENUM伺服器所提供的服務:當使用者提出申請時,必須確認使用者的身份及擁有的權限範圍,方能提供相對應的服務。  

「3」是Tier 2 Registrar 向Tier 1要求配發號碼:確認使用者後,配發一組ENUM Enabled的號碼給使用者。  

「4」是Tier 1發放號碼並於Tier 1 Registry 中新增一筆紀錄對應至Tier 2:在Tier 1的資料中新增加一筆資料對應到Tier 2的ENUM Server中,這裡只是一個指向,轉換到新的目標。這樣的轉換方式,可以具備有號碼可攜的特性。  

「5」是使用者透過驗證程序登入Tier2 Registrar:當使用者獲得新的授權後,可以設定使用者各自的ENUM 服務項目及順序。  

「6」是透過Tier 2 Web 介面更改使用者設定資訊:將使用者的更新資料轉換至資料庫中存檔。  

「7」是Tier 2 registrar update Tier 2 NAPTR record:更新使用者設定資訊,讓新的服務能夠發揮功能。  

SIP/ENUM實驗計畫將在93年有更新突破  

SIP/ENUM實驗計畫所提供的不是只有ENUM位址轉換的服務而已,也提供了以SIP為基礎的網際網路多媒體通訊服務。  

整個實驗的精神在驗證ENUM轉換機制的可行性及面對運行時將會有何種運轉模式,其中各個角色將如何扮演也是一個重要的議題。目前實驗計畫在92年中已經建置了整個服務架構,包含有以SIP為基礎的多媒體通訊服務系統及ENUM伺服器所提供的e.164號碼對應到網域名稱的查詢、更新及解析功能。在93年中更將進行新的服務功能開發及運轉模式探討。  

SIP/ENUM整合SIP為未來網通趨勢  

新的網路通訊技術-ENUM由受到各方面重視的程度,可以知道ENUM將會在未來的網路通訊中具有主導整合服務的地位。而且透過ENUM的技術整合,傳統電信網路將會與網際網路通訊服務整合在一起。  

這對於產業的衝擊將不再單純地只是一個產品新技術的發展,這將會造成整個產業結構的改變。因為在未來的通訊系統中,單純的語音傳輸已無法符合人們的需求。整合性的多媒體及時通訊,包含有語音、影像、資料等等才是人們的需求。這關鍵的技術就是在於ENUM與SIP。  

國內對於開發SIP的相關產品已經積極地投入,目前重要的是與ENUM系統整合,提供新的加值服務。一方面能夠提升產品的附加價值,另一方面則能對國家整體的產業升級,提供一個高價值的服務產業。  

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