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    平台篇

    1. 載波感測多從存取/偵測碰撞(CSMA/CD)
    區域網路交換器的通信協定就是載波感測多從存取/偵測碰撞(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,CSMA/CD)。

    區域網路的節點需具全雙工的能力,即正在傳送資料的節點亦能偵測自其它區域網路的節點是否傳送資料,上述機制為載波感測。

    區域網路的節點可以在任何時候未經偵測自其它區域網路的節點是否傳送資料時就先行送出碼框或資料,該機制為多從存取。若同一時間有兩個或兩個以上之區域網路的節點送出碼框或資料,此情況稱為碰撞。

    當碰撞發生時;即偵測碰撞,全部的區域網路的節點暫停送出碼框或資料,並稍候片刻。休息時間過後,若區域網路空閒,則任一節點可重新送出碼框或資料。休息時間過後,若區域網路依然忙碌,則會發生二度碰撞。為免除上述情形發生,則休息時間的長度設定為隨機亂數(Random),有助於降低碰撞的機率。

    2. 光纖分散式數據界面(FDDI)
    光纖分散式數據界面(Fiber Distributed Data Interface,FDDI)的設計主要是用來作為校園主幹網路或高性能的區域網路,速率可高達100-Mbps。共享式的FDDI之都會型域網路(Metropolitan Area Network;MAN)經由OC-3可連接同步光纖網路(SONET)以形成寬域網路。

    光纖分散式數據界面標準如果以銅纜佈線則稱為銅纜分散式數據界面(Copper Distributed Data Interface;CDDI)。光纖分散式數據界面的缺點是傳送距離受限。FDDI-II則改進FDDI的缺點,並能與非同步傳輸模式一較長短。

    3. SONET
    SONET (Synchronous Optical Network) 是由 Bellcore 在 1985 年所制定,以 STM (同步傳輸模式) 架構於光纖媒體上的一種網路設備,這個網路建立於 ANSI T1.102、T1.105、T1.106、T1X1.5 等標準。SONET 可以提供超過數百 MB 的頻寬,特別適用來作為電信系統、網際網路的骨幹(backbone),目前國內 NII 的主要目標之一,便是以 SONET 作為台灣地區Internet 的主幹線。

    SONET 的傳輸速率是以 STS-1 (51.84 Mbps,可傳送的資料量約等於 T3) 為倍數,例如一個 SONET 的傳輸速率為 STS-12,代表它約可以達到622.08 Mbps 的速率 (扣除勤務波道、錯誤檢查碼、控制資訊,用戶實際可以使用的約為 594.432 Mbps)。目前標準化的實用最高速率為 STS-192,約為 9,953.28 Mbps,當 SONET 要傳輸較小頻寬的訊號時 (小於 51.84 Mbps),使用一種稱為『虛擬分支』(Virtual Tributary) 的訊號,它可以由光纖骨幹當中取出部份的頻寬,提供給 FDDI、SMDS 等網路使用。

    SONET 光纖傳輸的每個碼框大小為 810 位元組,而最基本的傳輸時脈為 8 KHz,所以最基本的傳輸量為 8×810×8000=51.84 Mbps,我們將這個速率制定為光纖傳輸速率的基本單位 STS-1,也稱為 OC-1,它們與 STM 的關係請參見 OC 的說明。

    光纖系統在全球除了北美規格的 SONET 之外,歐洲系統使用 SDH 為主,它的基本傳輸速率為 STM-1 (155.52 Mbps),這相當於 STS-3/OC-3。

    4. Signaling System No.7(SS7)
    圖為SS7之協定架構圖,以下便一一介紹每一層之協定。
    ¤å³¹ªþ¹Ï
    MTP
    SS7的第一層為信號數據鏈路層﹙Signalling Data Link Level﹚又稱為實體層﹙Physical Level﹚,它定義信號鏈路之實體、電氣與功能特性,以提供實體鏈路收送SS7信號。第二層稱為信號鏈路層﹙Signalling Link Level﹚,它負責確保SS7信號訊息在實體層上收送的可靠度。第三層稱為信號網路層﹙Signalling Network Level﹚,主要功能為信號訊息處分及信號網路管理。以上三層合稱為訊息轉送部﹙Message Transfer Part MTP﹚。信號數據鏈路包含一雙向之傳輸鏈路﹙Transmission Link﹚,以及傳輸鏈路與第二層間之通信介面,以提供兩信號點間信號傳送之一全雙工﹙Full Duplex﹚之實體通道。傳輸鏈路是由傳輸速率相同且方向相反之兩個傳輸通道組成,此傳輸通道僅能用來傳送信號,不可載有其他資訊。標準的傳輸速率為64kbps。

    SCCP
    SCCP係協助ISUP做端對端之交換,主要目的有四項:
    1. 供ISDN-UP(ISUP)建立端對端的信號接續(Signalling Connection)。
    2. 供網管、維護中心與各交換局間(有SP功能者)建立信號接續。
    3. 供將來用戶(User)(如帳務中心)與各交換局(SP點)間建立信號接續,可直接傳送帳務資料,而不用再運送磁帶。
    4. 供將來其他用戶部(User Part)建立信號接續使用。


    TCAP
    交易能力(Transaction Capabilities;TC)或稱交易能力應用部(Transaction Capabilities Application Part;TCAP),在SS7網路中是屬於應用層(Application Layer)中的一個應用服務元件(Application Service Element;ASE)。其目的在於提供SS7網路中之信號節點對信號節點之間非電路接續相關訊息的傳送,並為它們之間的各種應用提供一般性的服務。例如交換機與交換機間非電路接續相關訊息的交換;交換機對網路服務中心資料庫作號碼翻譯(例如080服務號碼)皆可由TCAP所提供的服務來達成。

    5. 網際網路語音協定(Voice over Internet Protocol, VoIP )
    網際網路語音協定和網路電話(I-Phone)類似,是一種利用網際網路傳送聲音、影像的協定;先將語音、影像訊息轉換為壓縮的資料封包(packet)之後,再以數位化方式在IP(Internet Protocol,網際網路協定)所架構的網路上傳輸。早期受限於頻寬,VoIP在音質上仍無法與傳統電話相比,使用者經常為了延遲性的問題頭疼不已,近來隨著寬頻上網,VoIP之音質效果已獲得大幅的改善。

    在實際應用上,VoIP大致可分為PC對PC、PC對電話、電話對電話三類。PC對PC,是在PC上執行類似I-Phone的軟體,雙方若均有此軟體,即可直接通話;PC對電話,就是在PC上執行軟體,再連上網路與服務業者的VoIP連接設備後,透過家用電話即可通話;電話對電話,則是直接撥號到服務業者的VoIP設備,該設備將經由網路連至對方所在地的VoIP設備,再透過當地的電信網路撥通對方的電話號碼後,即可通話。

    各項VoIP通訊標準目前正逐步建立與修訂中,包括H.323、SIP(Session Initiation Protocol)、MGCP(Medium Gateway Control Protocol)及MEGACO。VoIP在使用時,收發雙方均必須有連上 Internet 的線路,而且均必須有固定的 IP ,雙方的設備於是透過 IP 來傳輸兩者之間的資料,故 IP 的取得為利用VoIP設備的先決條件。若無法取得雙方的 IP 時,則無法順利通訊。

    在產品方面有使用在瀏覽器應用的CoolTalk及NetMeeting,也有其他使用獨立的系統產品。其服務基本架構基本上可區分為PC-to-PC、PC-to-Phone、Phone-to-Phone三種,其衍生的加值服務如網頁熱線(Web-Dial)、網頁客服(Web-based Call Center)、網路插接(Internet Call Waiting)等。

    VoIP除了做為長途電話的廉價替代方案外,由於聲音以外的媒體均大多使用IP,聲音與資料結合的相關服務,例如:打電話聽電子郵件的服務,將使其更受到大眾的青睞。台灣目前並沒開放網路 (Network) 電話,不過國內已經有相當多的公司投入發展,例如:寰宇電訊、世紀通科技股份有限公司等。
    ¤å³¹ªþ¹Ï
    6. X.25
    X.25是早期數據通訊網路之一。X.25能保證接收端一定能接收由發送端傳送的資料,係採用鏈路對鏈路的方式。X.25的優點是經濟實惠安裝容易。X.25的速率可高達56K bps。X.25的缺點是反覆的錯誤檢查過程頗為費時並加長傳輸時間。

    1. 載波感測多從存取/偵測碰撞(CSMA/CD)
    區域網路交換器的通信協定就是載波感測多從存取/偵測碰撞(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,CSMA/CD)。

    區域網路的節點需具全雙工的能力,即正在傳送資料的節點亦能偵測自其它區域網路的節點是否傳送資料,上述機制為載波感測。

    區域網路的節點可以在任何時候未經偵測自其它區域網路的節點是否傳送資料時就先行送出碼框或資料,該機制為多從存取。若同一時間有兩個或兩個以上之區域網路的節點送出碼框或資料,此情況稱為碰撞。

    當碰撞發生時;即偵測碰撞,全部的區域網路的節點暫停送出碼框或資料,並稍候片刻。休息時間過後,若區域網路空閒,則任一節點可重新送出碼框或資料。休息時間過後,若區域網路依然忙碌,則會發生二度碰撞。為免除上述情形發生,則休息時間的長度設定為隨機亂數(Random),有助於降低碰撞的機率。

    2. 光纖分散式數據界面(FDDI)
    光纖分散式數據界面(Fiber Distributed Data Interface,FDDI)的設計主要是用來作為校園主幹網路或高性能的區域網路,速率可高達100-Mbps。共享式的FDDI之都會型域網路(Metropolitan Area Network;MAN)經由OC-3可連接同步光纖網路(SONET)以形成寬域網路。

    光纖分散式數據界面標準如果以銅纜佈線則稱為銅纜分散式數據界面(Copper Distributed Data Interface;CDDI)。光纖分散式數據界面的缺點是傳送距離受限。FDDI-II則改進FDDI的缺點,並能與非同步傳輸模式一較長短。

    3. SONET
    SONET (Synchronous Optical Network) 是由 Bellcore 在 1985 年所制定,以 STM (同步傳輸模式) 架構於光纖媒體上的一種網路設備,這個網路建立於 ANSI T1.102、T1.105、T1.106、T1X1.5 等標準。SONET 可以提供超過數百 MB 的頻寬,特別適用來作為電信系統、網際網路的骨幹(backbone),目前國內 NII 的主要目標之一,便是以 SONET 作為台灣地區Internet 的主幹線。

    SONET 的傳輸速率是以 STS-1 (51.84 Mbps,可傳送的資料量約等於 T3) 為倍數,例如一個 SONET 的傳輸速率為 STS-12,代表它約可以達到622.08 Mbps 的速率 (扣除勤務波道、錯誤檢查碼、控制資訊,用戶實際可以使用的約為 594.432 Mbps)。目前標準化的實用最高速率為 STS-192,約為 9,953.28 Mbps,當 SONET 要傳輸較小頻寬的訊號時 (小於 51.84 Mbps),使用一種稱為『虛擬分支』(Virtual Tributary) 的訊號,它可以由光纖骨幹當中取出部份的頻寬,提供給 FDDI、SMDS 等網路使用。

    SONET 光纖傳輸的每個碼框大小為 810 位元組,而最基本的傳輸時脈為 8 KHz,所以最基本的傳輸量為 8×810×8000=51.84 Mbps,我們將這個速率制定為光纖傳輸速率的基本單位 STS-1,也稱為 OC-1,它們與 STM 的關係請參見 OC 的說明。

    光纖系統在全球除了北美規格的 SONET 之外,歐洲系統使用 SDH 為主,它的基本傳輸速率為 STM-1 (155.52 Mbps),這相當於 STS-3/OC-3。

    4. Signaling System No.7(SS7)
    圖為SS7之協定架構圖,以下便一一介紹每一層之協定。
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    MTP
    SS7的第一層為信號數據鏈路層﹙Signalling Data Link Level﹚又稱為實體層﹙Physical Level﹚,它定義信號鏈路之實體、電氣與功能特性,以提供實體鏈路收送SS7信號。第二層稱為信號鏈路層﹙Signalling Link Level﹚,它負責確保SS7信號訊息在實體層上收送的可靠度。第三層稱為信號網路層﹙Signalling Network Level﹚,主要功能為信號訊息處分及信號網路管理。以上三層合稱為訊息轉送部﹙Message Transfer Part MTP﹚。信號數據鏈路包含一雙向之傳輸鏈路﹙Transmission Link﹚,以及傳輸鏈路與第二層間之通信介面,以提供兩信號點間信號傳送之一全雙工﹙Full Duplex﹚之實體通道。傳輸鏈路是由傳輸速率相同且方向相反之兩個傳輸通道組成,此傳輸通道僅能用來傳送信號,不可載有其他資訊。標準的傳輸速率為64kbps。

    SCCP
    SCCP係協助ISUP做端對端之交換,主要目的有四項:
    1. 供ISDN-UP(ISUP)建立端對端的信號接續(Signalling Connection)。
    2. 供網管、維護中心與各交換局間(有SP功能者)建立信號接續。
    3. 供將來用戶(User)(如帳務中心)與各交換局(SP點)間建立信號接續,可直接傳送帳務資料,而不用再運送磁帶。
    4. 供將來其他用戶部(User Part)建立信號接續使用。


    TCAP
    交易能力(Transaction Capabilities;TC)或稱交易能力應用部(Transaction Capabilities Application Part;TCAP),在SS7網路中是屬於應用層(Application Layer)中的一個應用服務元件(Application Service Element;ASE)。其目的在於提供SS7網路中之信號節點對信號節點之間非電路接續相關訊息的傳送,並為它們之間的各種應用提供一般性的服務。例如交換機與交換機間非電路接續相關訊息的交換;交換機對網路服務中心資料庫作號碼翻譯(例如080服務號碼)皆可由TCAP所提供的服務來達成。

    5. 網際網路語音協定(Voice over Internet Protocol, VoIP )
    網際網路語音協定和網路電話(I-Phone)類似,是一種利用網際網路傳送聲音、影像的協定;先將語音、影像訊息轉換為壓縮的資料封包(packet)之後,再以數位化方式在IP(Internet Protocol,網際網路協定)所架構的網路上傳輸。早期受限於頻寬,VoIP在音質上仍無法與傳統電話相比,使用者經常為了延遲性的問題頭疼不已,近來隨著寬頻上網,VoIP之音質效果已獲得大幅的改善。

    在實際應用上,VoIP大致可分為PC對PC、PC對電話、電話對電話三類。PC對PC,是在PC上執行類似I-Phone的軟體,雙方若均有此軟體,即可直接通話;PC對電話,就是在PC上執行軟體,再連上網路與服務業者的VoIP連接設備後,透過家用電話即可通話;電話對電話,則是直接撥號到服務業者的VoIP設備,該設備將經由網路連至對方所在地的VoIP設備,再透過當地的電信網路撥通對方的電話號碼後,即可通話。

    各項VoIP通訊標準目前正逐步建立與修訂中,包括H.323、SIP(Session Initiation Protocol)、MGCP(Medium Gateway Control Protocol)及MEGACO。VoIP在使用時,收發雙方均必須有連上 Internet 的線路,而且均必須有固定的 IP ,雙方的設備於是透過 IP 來傳輸兩者之間的資料,故 IP 的取得為利用VoIP設備的先決條件。若無法取得雙方的 IP 時,則無法順利通訊。

    在產品方面有使用在瀏覽器應用的CoolTalk及NetMeeting,也有其他使用獨立的系統產品。其服務基本架構基本上可區分為PC-to-PC、PC-to-Phone、Phone-to-Phone三種,其衍生的加值服務如網頁熱線(Web-Dial)、網頁客服(Web-based Call Center)、網路插接(Internet Call Waiting)等。

    VoIP除了做為長途電話的廉價替代方案外,由於聲音以外的媒體均大多使用IP,聲音與資料結合的相關服務,例如:打電話聽電子郵件的服務,將使其更受到大眾的青睞。台灣目前並沒開放網路 (Network) 電話,不過國內已經有相當多的公司投入發展,例如:寰宇電訊、世紀通科技股份有限公司等。
    ¤å³¹ªþ¹Ï
    6. X.25
    X.25是早期數據通訊網路之一。X.25能保證接收端一定能接收由發送端傳送的資料,係採用鏈路對鏈路的方式。X.25的優點是經濟實惠安裝容易。X.25的速率可高達56K bps。X.25的缺點是反覆的錯誤檢查過程頗為費時並加長傳輸時間。