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當期雜誌
台灣通訊 NO.110 發行時間:2003/2
       
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Voice over Packet(VoP)架構的彈性
    

"通訊產業的經營環境致使獲利成為業者的優先考量因素。為創造新的獲利來源,服務供應商愈來愈重視各種內容型服務的建置。這種趨勢對設備製造商形成許多新挑戰。

■英特爾通訊產品事業群 亞太區行銷經理/蔡青峰


在現今嚴苛的市場環境下,在極短的研發週期內將產品推入市場與業者的成功息息相關。新世代的通訊與網路設備須提供充裕的處理效能,方能在持續提升的線路速度網路線速下,支援愈來愈多的多媒體型網路服務。為維持競爭優勢,通訊設備須採模組化設計,以及高彈性的硬體平台的模式,協助服務供應商降低營運成本以及爭取投資報酬。
#F#■結構分析(Closer Look):高密度媒體閘道器內的媒體處理介面卡。
在介面線卡中建置媒體處理功能,讓業者能以彈性的模式研發各種Voice over Packet(VoP)網路,透過單一寬頻連線提供各種語音、影片、以及資料等類型的服務。
VoP技術將窄頻的語音、傳真、以及資料流,從電話與無線行動電話網路的線路交換型規格, 轉換成能在新一代網際網路通訊協定(Internet Protocol,IP)或非同步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM)光纖網路中傳遞的封包。
VoP技術的終極測試就是以彈性的模式支援各種不同的獲利型服務。這類服務包括語音提示選項(Interactive Voice Response,IVR)、訊息整合、自動化語音辨識、個人撥號提示、以及其他具獲利潛能的新型服務。

#P#成功的關鍵
設備供應商須迅速為電信服務商提供具有特色的解決方案,否則就會失去競爭力。然而,設備供應商常面對運用現有的技術解決網路匯整所衍生各種技術問題的挑戰,但這些技術並非專門針對這些環境所設計。業者需要適合的技術,讓他們能針對以服務為導向的新世代網路發展最佳的解決方案。
以往業者都利用缺乏彈性的客製化特殊應用積體電路(ASIC)技術,開發數位訊號處理器(Digital Signal Processors,DSPs),配合低效能的通用型處理器,這種模式會增加現有公眾網路的成本與複雜度。解決方法是運用一套媒體閘道器,能有效區隔運算密集的語音處理、封包處理、以及系統控制與各種管理作業的處理功能,同時提供充裕的彈性,讓顧客在匯整網路中,以低廉的成本供應各種服務。
在媒體閘道器方案,控制面的功能包括機板與裝置管理、指令解譯、來電控制、訊號轉換、以及向通話管理伺服器發送訊息等。承載頻道(負責傳送所有語音與資料的頻道)所提供的資料面功能包括所有分時多工(Time Division Multiplexing,TDM)至封包處理功能、數位訊號處理、以及封包與表頭處理。這些資料面功能在語音處理介面卡中佔用最多的成本、密度、機板空間、以及耗電量。

#P#媒體訊號處理器
包括英特爾在內的許多業者針對各種電信層次電信服務商等級的網路,提供各種整合程度的網路元件。如媒體訊號處理器即為數位型系統單晶片方案,能支援極高的頻道密度,並針對各種服務商等級的語音閘道器提供高品質的語音。
為達到這目標,理想的媒體訊號處理器架構必須以極高的效率支援各種平行、多頻道的訊號處理作業。為滿足高頻道密度設備的需求,業者必須克服以下的架構挑戰:
1.提高核心功能單元的使用率。
2.針對核心處理作業的需求,提供高效率的資料移動以及程式隔離的機制。
3.同時執行多組指令以及處理多組資料。
媒體訊號處理器整合多項獨特且革命性的機制來因應這些挑戰,並達到相當高的頻道密度。

#P#高效率的資料移動
在核心中建立階層化記憶體機制的關鍵,在於確保資料與程式分離。階層化的架構能降低處理每個頻道所需的記憶體資源(每頻道較少的Mbits)。英特爾運用以下的架構機制在建置這類模式:
*高容量的晶片內部全域記憶體能儲存所有程式碼以及傳輸資料,在單晶片中處理數百組語音頻道。
*每組處理器核心擁有專屬的區域資料與程式記憶體,能儲存與保留在迴圈(loop)中執行的指令,支援數位訊號處理的作業。
*每組核心配置有性能強大的直接記憶體存取(Direct Memory Access,DMA)引擎,能在全域記憶體中存取與傳送程式與資料,不須使用寶貴的訊號處理核心資源。
*高速多頻道內部匯流排搭配有每組頻道的頻寬節省機制。
媒體訊號處理器將整合晶片內部記憶體整合至一套小體積的封裝中,提供業界最高的每平方英吋的頻道容量。元件的晶片內部記憶體以及優化架構能節省整體耗電率,為各種高密度應用系統提供較低的頻道耗電率。
媒體訊號處理器的主要應用包括:
*以新一代封包型為基礎的Class 4與Class 5交換器。
*VoP中繼通道閘道器,支援Voice over IP(VoIP)以及Voice over ATM(VoATM)網路。
*高密度寬頻存取閘道器,支援xDSL、有線電視、以及無線通訊等網路。
*高密度回音消除系統。
*封包型行動交換中心設備。
支援高密度多重服務交換器的最佳化VoP架構,必須將DSP與封包處理的功能分開處理,並以元件層級的解決方案因應兩方面的問題。將兩類功能結合成單一晶片將造成缺乏穩定性與彈性的後果,且無法達到新一代網路設備所要求的高頻道密度以及低功耗的目標。"

 
 
 
 
 
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