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在享受話務成本低廉又無遠弗屆的新通訊科技之際,大家往往會把焦點放在網路傳輸的安全性問題,卻忽略了網路電話以及相關產品的實體安全考量。

為滿足寬頻通訊需求,寬頻網路全面由光纖取代已是趨勢。臺灣政府及民間企業正積極推廣光纖到府(Fiberto the Home,FTTH)的建置,這主要是因為光纖通訊相較於以往的網路頻寬大了許多,傳輸量將從過去的每秒14.4Kb,大幅提升到每秒150Tera bits的傳輸速率,等於同時可以接通20億通電話!這將對未來網路及通訊的發展有正面的推動力。

以VoIP服務來說,早期受限於頻寬,其音質根本無法與傳統電話相比,並常常出現聲音延遲的狀況。但隨著未來網路頻寬的擴增,VoIP挾低廉國際通話費、結合資訊與影像的通訊多元服務等優勢,將成為下一代電信網路的明日之星,網路視訊電話的普及亦是指日可待。

什麼是網路電話(VoIP)

VoIP(Voice over Internet Protocol)是指一種IP網路語音傳輸技術。就其應用面來看,VoIP亦是網路電話或IP電話的簡稱,也因此IP電話、網路電話、和VoIP這幾個名詞,經常交替使用。而VoIP顧名思義,指的就是「藉由網路或電腦網路進行語音雙向傳輸的技術,以取代傳統固網如中華電信、東森固網等昂貴的公眾交換電話網路(PSTN)之傳統電話撥打模式」。

1995年,以色列Vocaltec公司開發出全球第一套網路電話軟體,利用網際網路而不經過公眾電話,直接以電腦對電腦的方式進行語音交談。這不僅開啟了通訊科技的新紀元,廉價的語音溝通方式亦隨之誕生。

簡單地比較傳統與網路電話兩者之間的費率,一般人很難不被這震撼性的價格差異所吸引,但受限於當時技術與網路基礎硬體的建置尚未成熟,始終未能普及。不過隨著技術及寬頻的發展,目前的網路電話已經可以讓一般消費大眾,透過業者所提供基於軟體的ITU-T H323或SIP電話程式,亦或是基於硬體的VoIP網路電話,便能隨時隨地進行電話呼叫,無須任何學習或改變使用習慣,同時當網路無法順利連接或障礙發生時,又能自動改走公眾網路,撥打普通(傳統)電話號碼。

VoIP和傳統電話的差異

傳統電話是利用公眾交換網路來傳播語音,網路電話則是將類比的語音訊號經網路電話閘道器轉換成數位訊號,再經過壓縮編碼,將語音封包(Packet)透過網際網路送出的方式傳輸,每一個封包都加密並附有地址及目的地。這些封包到達目的地時,會重組再轉換成一般的通話聲音。兩者最大的差異在於「資料量」的大小,一般來說,VoIP每一語音頻道依據使用的壓縮技術最多只使用10-15Kbps之頻寬,最少僅僅需要6.3Kbps,且除了語音可以壓縮之外,視訊也可以如法炮製,關鍵取決於「資料壓縮比例及能力」。

相較之下,傳統電話其語音頻道需要64Kbps,幾乎是網路電話的十倍,且不能和其他資料共用線路,如同過去我們使用傳統數據機撥號連線上網時,無法同時進行電話撥打功能的情況。現在由於網路電話可以和其他數據資料共同使用同一線路,大大地降低成本並提高線路的使用率。

這也就是為什麼網路電話費率可以比傳統電話低廉那麼多的原因。基本上來說,只要網路連線存在,語音封包的平均傳遞費用趨近於零。

什麼是網路電話閘道器?

在通訊網路中,經常會發生不同的通訊協定面臨溝通的問題。下面舉個日常生活的例子來說明,相信會讓大家更容易明白。

人的一生中,總有機會做大大小小不同形式的旅行。我們把兩地之間的旅行本身想像成「網路通訊」,我們自己成了「資料封包」,而「通訊協定」就是不同的旅行工具,藉著搭乘不同的交通工具或者採用最原始的步行方式抵達我們的目的地。一般來說,除了臺灣本島的縣市鄉鎮之外,我們是無法使用單一交通工具來完成一趟旅行的,除了步行,仍必須配合汽車、船舶或是飛機等數種交通工具的使用,不同交通工具之間的轉換,就如同通訊網路中「通訊協定」的轉換;而公路局車站、港口以及機場等旅行方式轉換的場所,就像是通訊網路中各個「通訊協定」變更的節點(node)。

在火車站我們透過不同月臺登上南來北往的列車,在機場我們則通過不同的登機門出國旅行或返抵家門。網路通訊中的閘道器(gateway)所扮演的角色就像是月臺和登機門,細心的人應該也已經發現,「登機門」跟「閘道器」的英文單字都是「Gateway」了吧!而其所代表的含意及功能,就是讓使用不同通訊協定的網路能夠相互、傳送與接收訊息的裝置,所以又可以稱之為「協定轉換器」。讓我們再看看VoIP架構示意圖中的交換機/語音路由器(PBX/Voice Router),其所扮演的角色,不折不扣就是網路電話閘道器(ITG,Internet Telephone Gateway),專門負責VoIP以及傳統PSTN電話訊號的轉換工作。

語音及傳真訊息,可以經由這個產品在網際網路及企業網路上,進行電話對電話、電腦對電話、電話對電腦、網站對電話,與傳真機對傳真機等沒有限制的長距離通訊。一般消費者撥打電話時,不需經過特別的學習,只要使用一般電話撥號到發話端的閘道器,該閘道器並會轉接到受話端的閘道器,最後再由終端的閘道器撥電話給受話人。

產品設計之安全考量及規範

新科技為世界帶來新的驅動力,在專注於新科技發展的同時,由於產品牽涉到人的使用,其本身的實體安全亦不容忽視。網路電話及網路閘道器此類產品在安規認證時所評估使用的標準是UL60950-1、資訊類設備安全規範。根據規範,設計者需特別謹慎考慮:

(1)產品內部及外殼防火材料的選用。
(2)外殼結構的設計是否恰當、散熱開孔面積大小是否符合標準要求、與使用者可接觸的安全極低電壓線路是否保持適當隔離或絕緣,以避免使用者在使用時碰觸電信網路電壓線路,而造成電擊傷害。
(3)產品正常使用時的接觸電流,是否符合安全規範的限制值。
(4)電話聽筒的設計,應當避免脈衝雜訊或干擾所造成的過大音壓,導致使用者的聽力受到損傷。

至於網路閘道器,除了上述的考慮之外,另應注意:由於閘道器本身具備產生電信網路電壓或者說振鈴訊號/電壓能力,因此必須評估該訊號或電壓是否符合安規標準的要求,避免不符規範的設計產生危險電壓導致使用者遭受電擊危險。

購買產品前得留意安全規範

VoIP網路電話並非完美無懈可擊,其產品設計的侷限在於語音訊號是經過壓縮的,其通話品質跟所採用的語音編解碼技術有很大的關係,壓縮比愈高,頻寬所需愈小,但相對地語音品質也會受到影響。

目前普遍被網路電話系統業者採用的編碼標準,有ITU(國際電訊聯盟)的G.723.1及G.729A,其通話品質已達到很高的水準。一般用來衡量通話品質的指標有MOS(Mean Opinion Score)、DRT(DynamicRhymeTest)、及DAM(Diagnostic AcceptabilityMeasure)等。隨著演算法的精進,通話品質愈來愈接近一般傳統電話,這是必然的趨勢。除了語音訊號的壓縮會影響通話品質之外,網路電話在通話品質上最大的問題在於語音封包的遺失和延遲。封包的遺失主要是因為網路傳輸上設計的錯誤所造成,例如緩衝區的overflow就會使的封包遺失。而封包的延遲往往也跟演算法的設計有絕對的關聯,比如封包的組裝、傳遞的方式、加解密速度等等。

而消費者在選購此類產品時,除了價錢、功能和品質錙銖必較外,也不要忘記留意你準備掏腰包帶回家的產品,是否經過第三方安全測試認證機構(如UL)的專業測試評估,代替消費者確認產品的設計安全性符合規範,才能讓您在使用產品的同時,貼心、放心更安心。

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