电信服务与电信技术原理

电信服务与电信技术原理第一节电信服务现况与发展虽然随着近年来电信技术进步以及电信网络的多元化，普及化的电信服务已成为现代人生活及商业活动中不可缺少的一部分；但是长期以来「电信服务」(TelecommunicationServices)的界定却一直是个必须严格定义的课题；不论是电信法规、产业分析、业务规划与营销，甚至电信技术的规范均息息相关。目前一般大众由于经常接受电信业者大量广告的洗礼，经常将电信技术名词或营销名词，如「光纤」、「ADSL」、「CableModem」等朗朗上口，而误以为前述名词即可涵盖电信服务的分类及依据。此外，我国电信法将电信事业区分为「第一类电信事业」与「第二类电信事业」(依我国电信法之规定，第一类电信事业系指设置机线设备提供服务之电信事业，而第二类电信事业系指第一类电信事业以外之电信事业)。许多消费者甚至电信人员也因此误解以为电信服务也仅需依电信执照类别，区分为行动电话、固定网络以及因特网。事实上电信服务之分类及其服务原理息息相关。故以下我们首先有系统地将电信服务之分类及其分类原理进行介绍，以后才能进一步深入了解各种电信服务。壹、电信服务型态分类「电信」与「通讯」两个名词在电信服务的范围中经常遭到混用；「通讯」的定义在国际电信联合会(ITU)I.112文件中定为「以同意之型式进行之信息传递」，而我国电信法第二条则定义「电信」为「指利用有线、无线，以光、电磁系统或其它科技产品发送、传输或接收符号、信号、文字、影像、声音或其它性质之讯息；」二者实质之意义上相当接近，因此在一般国际电信有关文件经常混用。注意其中「通讯」(Communication)在英文中更兼具有「传播」之意，而在通讯传播兼俱的领域，Communications有时翻译为「通讯传播」。因此在符合前述定义的「通讯」或「电信」型式，而由电信事业提供予用户之服务，可以作为本章所讨论的电信服务。电信服务可依其传递信息过程所采用之「交换」(Switching)技术进行分类；可区分为「电路交换服务」(CircuitSwitchedService)，「分封交换服务」(PacketSwitchedService)，以及「非交换服务」(Non–switchedService)。信息传递过程中所谓「交换」，系指将依各用户所需的实体线路或虚拟联机，或其信息单元，依其目的地址(Address)进行之传递行为。目的地址(Address)广义而言包括由于世界上通用之各式各样电话号码以及各种网址。目前全球电信网络使用者众多，若任何两用户间均以专线方式互连，其联机数目将十分惊人，故除了少数特定具有专属稳定联机需求之机构或企业用户或是电信事业(含因特网业者)之间外，目前绝大多数信息/语音传递服务均采用电路交换或是分封式交换型式为其电信服务之主要型式。而电信事业为提供交换服务，则必须在其机房放置电话交换机或分封数据交换机，并以干线电路(Trunk)或数据专线连接各机房(CentralOffice)间之主要电信设施，同时以用户回路或无线方式，连接至各个用户之终端设备。以上这三类服务型态进一步说明如下。贰、电路交换服务采用电路交换之服务以目前大众最常使用之公众交换电话网络服务(Public-switchedTelephoneService)，及行动电话网络服务(CellularPhoneService)为最典型，其服务以提供各种电话/语音服务为主，但亦可利用其音频通道提供调制解调器(Modem)以拨接方式进行数据服务，无论是有线或无线的电话服务，用户均须依国家所订电话号码编码行拨接(Dialing)之动作，方能将电话服务连接至通讯之对象(受话方)或网络内部之服务提供功能点(如语音信箱服务)。而为了将电话联机连通，在电话交换网络内部，通常会设有一套信号系统(SignalingSystem)，负责将电话联机需求，受话端地址(通常含受话端电话号码)等信息，以信息封包之形态快速传递至远程之交换机，以建立电话联机并同时记录联机动作以进行帐务处理。目前在国际电信组织中另有可同时提供数据／语音的整合服务数字网络(ISDN；IntegratedServiceDigitalNetwork)，以及以数据为主的公众交换数据服务(PSPDN；Public-switchedPacketDataNetwork)两种交换服务。參、分封交换服务在以数据为主的通讯中，由于数据传送对频宽之需求是实时而丛集(bursty)的，故技术上经常利用封包(Packet)型态将所需传递之数字信息，依照所选定的协议格式，包装成可供传递之协议数据单元(PDU；ProtocolDataUnit)。此时协议数据单元标头(Header)通常会存有目的端地址(DestinationAddress)或是该封包所属虚拟电路(VirtualCircuit)编号(VirtualCircuitIdentifier)，故该封包抵达电信服务提供者所设分封数据交换设备时其交换机即可利用标头中之相关信息，决定该封包下一步递送路径为何，或是判定该封包已无法传递而予以弃置(Discard)。目前分封交换服务多以所采用之协议名称命名。较著名的X.25分封交换服务，讯框传送服务(Frame-relay)，异步传输模式服务(ATM)，IP虚拟专用网络服务(IPVPN)等。第二节传统电信服务概况及原理传统公众电信网络过去通称为电话网络，以提供电话服务为主。由于过去数十年间电信服务随电信科技及经济社会发展而全面演进，传统公众电信网络之服务范围也已由基本语音电话、窄频数据等逐渐扩大范围，进至图文、视讯之传送，以迄今日常见之视讯会议与企业电话网络服务等。公众电信网络发展进程，如按讯息媒介来分类，可有下列之类别：语音服务：指以人的语音，作为讯息媒介的通讯服务。此类服务包括公众电话基本电话服务、附属服务、智能网络服务与公众咨询服务。数据服务：指供计算机间互连或供连接至网络以数据为讯息媒介的通讯服务。经由公众电信网络之整体服务数字网络与音频级专线皆属此类。图文服务：指以人们可以直接阅读的文字和图表，作为讯息媒介的通讯服务。目前以传真与传真存转为主。视讯服务：指以视讯作为信息媒介的通讯服务，如图文电视服务。视讯会议服务：指多种讯息能够综合接取的供多方会议的通讯服务。兹将上举各类电信服务范围，择其较新颖重要者，扼要简述其服务内容及原理如后。壹、公众电话服务(一)公众电话基本电话服务(Basicservice)公众电话用户可经由话机拨接(Dialing)之动作，利用键音(touchtone)将受话端电话号码传出。为了将电话联机连通，在公众电话交换网络数字式电话交换机须将此键音信息转至内部之第七号信号系统(SignalingSystemNo,7)，负责将电话联机需求，受话端地址(通常含受话端电话号码)及特殊服务需求等信息，以信息封包之形态快速传递至远程之交换机，以建立电话联机并同时记录联机动作以进行帐务处理。为进行帐务处理，电话交换机则会依据通话之详细数据会产生所谓「详细通话纪录」CDR(CallDetailedRecord)以记载发话端与受话端电话号码，与通话启始结束时间，此CDR数据可经计算机整理并进行资费计算后可以成为账单或成为详细通话纪录。注意为维持通话纪录之准度，各交换机间也会维持其时钟之同步。公众电话基本电话服务依其发话端与受话端之所在网络位置，一般将基本电话服务区分为「市内电话」、「长途电话」与「国际电话」。通常电信业者会将其公众电话网络服务区域区分为许多话价区，属于同一话价区之电话交换机所属用户间之电话服务则采用同一级费率，称为市内电话。我国于开放固网业务时已公告市内通信营业区域，该范围内之电话通信为市内电话，跨区域间之通信则属长途通信。通常同一市内通信营业区域之电话在其国家电话编码计划中乃采同一区码。例如我国台北地区采(02)为区码，在同属(02)电话用户间之电话服务均为市内电话。至于长途电话，则为不同市内通信营业区域之电话服务，长途电话之费率则可以视距离时间等因素另行决定。上述市内电话、长途电话服务之区分另一部份原因来自公众电话网络之有效运作架构。为有效率的服务市内电话用户，公众电话网络通常会将同一市内通信营业区域之电话网络以「市内电话交换机」配置用户回路来建设网络，并于其交换机前端提供用户回路集缩等功能。而为有效率的提供不同市内通信营业区域电话交换机互连及电话交换，公众电话网络通常会不同话价区之市内电话交换机电话网络以「长途电话交换机」来提供互连。长途电话交换机之设计则以满足市内电话交换机间之大量电话交换需求为主，长途电话交换机所构成之电话网络则称为长途电话网络。故一通长途电话需要发话端与受话端之所在各自市内电话网络，以及其间之长途电话网络各交换机共同合作方能提供论顺利之服务。至于国际电话服务，则需要发话端业者之「国际电话交换机」与受话端电信业者之「国际电话交换机」直接互连，或是经由第三国之国际电话业者转接方能达成。故一通国际电话完成连通，需要发话端与受话端之所在各自市内电话网络及长途电话网络，以及其间之国际电话电话网络各业者所属交换机共同合作方能顺利运作。注意上述长途或国际电话服务连通情境中同一国家内各层电话网络不一定属于单一业者。以美国为例，由于各区市内电话属各地区电话公司(RegionalBellOperatingCompanies,RBOC)，一通长途电话服务及其拆帐可能涉及三家电信公司:两家地区电话公司及一家长途电话公司。我国国际电话市场开放之后，由于新固网业者市内电话网络建设不及，一通国际电话服务及其拆帐可能涉及我国国内市话及长途业者，我国国际电话业者，对方国国际电话业者，对方国国内市话及长途业者，多达四家。由于不同电信业者电话交换机之互连为维持拨通率一必要之措施，互连(Interconnection)质量、资费及公平性也通常为电话服务质量之关键，而为各国电信监理机构关注之焦点。(二)公众电话之附属服务(supplementaryservice)目前数字式电话交换机，可提供多项增添新附属电话服务，诸如：话中插接、简速拨号、指定转接、三方通话、按时叫醒、直通电话(又称热线电话)、多线电话自动寻线等等。注意此类服务乃利用数字式电话交换机内部程序达成，部分此类服务则须加收费用。(三)公众咨询服务由人工和自动应答的各种公众咨询服务。如：市内查号、长途查号、报时服务、气象预报、高速公路路况报导等等。注意此类服务除人工服务外也大量采用数字式电话交换机互动语音响应系统(InteractiveVoiceResponse,IVR)。貳、智能网络服务(IntelligentNetworkService)随着信息化社会之进展及弹性化电话网络服务需求日增，数字式电话交换机，第七号信号系统网络及终端设备之智能能力也日益改善，目前经由特定智慧伪码如(0X0)可提供称为「智能网络服务」之新业务。智能网络服务之技术核心在于第七号信号系统网络可以不论发话端与受话端之所在网络位置，只要经由特定智能伪码(0X0)及其用户号码，即经由其服务数据库完成受话端地址之转换，进而完成全国性服务提供，使用者既无需使用区码，也可保障使用者单一费率。其中较重要者介绍如下。1.受话方付费服务:提供全国统一受话方付费电话号码之先进行受话方付费服务(AdvancedFreephone,AFP)，如各种商品之(080)免费咨询服务电话，民意调查等之大量呼叫等等。2.虚拟专用网络(VoiceVirtualPrivateNetworkService,VoiceVPN):提供大型企业使用公众电话网络时，经由特殊便服务接取码(010)可获得像用户内部专用电话网络(俗称内线)一样之使用方便性，使企业可更经济方便的使用电话。3.咨询费率服务(PremiumRateService):提供全国统一发话方付费电话号码，经由特定智能伪码(0204)(0209)等，以较市内电话高之费率提供之服务。提供此服务之电信业者则与受话端之咨询服务提供者拆帐，目前此类电话业务主要应用于情色电话、财经咨询、或电话投票等。4.个