国际电话通信公司和Internet

     Internet国际旁路可以以如此便宜的价格完成,其原因之一是因为全球PSTN(GSTN)的结构与全球Internet的结构不同。Internet在基本构造形式上是相对扁平的,也就是说没有基于PSTN的本地、国内长途和国际电话通信公司的分层结构。PSTN的结构如图11-3所示。
  全球PSTN和国际呼叫
图11-3全球PSTN和国际呼叫
       因此,国内长途电话通信公司处理在一个国家内进行的全部本地和长途电话业务,而国际电话通信公司则专门处理国家间的电话业务。日前,国际电话通信公司通常是属于一个或几个大型的国内长途电话公司,但是,它们一般都是独立于其母公司来运作的。曾有一段时问,利用通信卫星进行国际电话呼叫的通信公司就没有完全遵从这种结构,因为卫星国际交换中心(ISC)可以位于一个国家内的任何地方。然而卫星线路产生的延迟是很长的,另外考虑到由于卫星轨道的原因,通信卫星的总数是有限的,其容量也是有限的,而增加海底光纤电缆的数量带来的通信容量可以超过通信卫星最大通信容量的几倍,所以目前的国际电话在很多情况下已改用地面链路来完成了。
       现在来考虑全球Internet的情况。目前过分地强调Internet的存在有一定程度的误导。“Internet”这一术语只是对互连网络准确描述的一个简略语。每一个ISP都有它自己为用户提供的接入网络和连接路由器的主下网络。事实上,每一个ISP都会有一条或多条链路与其他ISP相连,这就构成了今天人们所了解的Internet的全部结构。事实上,Internet是一个松散的结构、它山全部的数以千计的ISP随意地连接在一起,共同组成了个实体,因此被称为互联网。Internet的组成如图11-4所示。
全球internet 以国际呼叫
图11-4   全球internet 以国际呼叫
      ISP互联组成了Internet,他们实质上是由各个独立的实体与其合作方按照双向互惠的原则互连从而组建出Internet的框架。在这种方式下不存在通用基金或是票据交易所,不存在某个ISP为其他ISP进行分组交换处理的补偿。这是ISP之间互相往来的原因之一,也是打IP电话是如此便宜的一个前提。
       大部分的ISP有一个以“你为我传递信息包,我也为你传送信息包”的相互的不规范的协议。与PSTN不同的是,国际电话通信公司没有真正意义上的单独用户群或使用者来直接为他们提供服务付费,但是每一个国内的ISP都按一个大客户库来收取日常的运营成本。米自其他ISP的资金通常都只是为物理连接支付的使用费,而不是为在它的主干网上加载的信息包收取的费用。
        当然这种运营方式并不是一个理想的情况。假设有两家ISP向一家途经的拥有国内高速主干网的ISP传送大量不同的信息包负载,这家途径的ISP必须发送每一个信息包,但是这些信息包中没有一个是发送到这家ISP的某一个客户的客户终端或是服务器上,对这个信息包的直接操作也不属于这家ISP的某一个客户,这种情况就使得这家主干网上的ISP主要承担的只是一个为其他ISP传送信息包的工作。
        不仅如此,这还使得每一家独立的ISP都倾向于研制出一种尽快把包传到其他ISP的策略以便能减少自己在传送信息包上的支出。但是,由于其他的ISP也会使用同样的策略,所以从客户端到服务器以及从服务器到客户端的两个方向在通过每个ISP网络时的通路并不是相同的。假设一家ISP网络上拥有比其他的ISP更多的路由器,那么拥有路由器的数量越多则网络就更可能出现较大的时延,网络拥塞的风险也会更大,抖动越大等情况。因此在两个方向上的时延可能会有很大差别,而在像PSTN这类的电路交换网络中不会遇到这种情况,因为PSTN在建立一次呼叫的过程中入线和出线是成对出现的。这种“尽快送出自己网络”的处理信息包的思想和这种方法产生的结果如图11-5所示。
ISP尽快送出自己网络的处理方式
图11-5  ISP尽快送出自己网络的处理方式
        尽管存在明显的不足,但是相对于全球PSTN而言,Internet可以更加灵活地进行动态的路由选择而且链接失败的可能性也更小。那么为什么全球的PSTN不简单地模仿Internet这种令人满意的扁平结构呢?因为全球的PSTN做不到。为了保证稳定和低延迟,ITU-T对用于一次国际电话呼叫的电路段的数月做出了限制。在实现一次国际电话呼叫时用于PSTN之问的交换电路的最大电路段数是十二段,只有在一些特殊的少数情况下允许是十四段。用在汇接的国际电话交换电路段数限制为四段,在呼叫的每一端为国内电话网络最多留下四段电路。这一限制对现存的国际电话通信公司或多或少地起到管理作用,这种情况如图11-6所示。
全球PSTN的电路限制
图11-6   全球PSTN的电路限制
       实践中,这一限制具有相当的局限性。国际呼叫不能在国家间选择路由以到达在一个具体国家的被叫方。但是,一个ISP传递的Internet的话务量可以从一个ISP到另一个ISP之间漫游,直到到达目的地。举例来说,一个ISP需要处理打到芬兰的IP呼叫,可以想像得到的一种处理方法是与一个在西班牙的ISP连接,只要这个在西班牙的ISP有连接到一个芬兰的ISP的链路,这次呼叫就可以完成。从美国到欧洲的全部链路中可能会有四个、八个或更多的ISP,这正是Internet运转的方式。然而,这样的网络造成的延迟是可变的,而且这种网络造成的延迟对于IP电话来,说又是很大的,除非能通过努力来保证语音流尽量在一个ISP的控制下进行传输。但是,还不存在这种ISP来控制IP电话呼叫。
       那么能否说使用Internet国际旁路最大的理由就是为了节约成本呢?总而言之,事实就是如此。在表11-2中结合年代顺序说明为了节省费用多年来所作的诸多努力。每一次努力都是贯穿各个时期持续运作的。当然,使通话费率从$1.00/分钟降低至$0.30/分钟不仅因为引入了竞争机制,同时还因为高速国际链接有很高的效率。不过,整体趋势是清晰的,实际上,如果Internet旁路像其他因素一样有效的话,也就是能让费率再降低67%,那么从美国打到以色列的IP电话可能只要花费$0.10/分钟。显然,费率递减应该有个极限,现在看来好像已经达到这个极限。
表11-2国际电话的价格
国际电话的价格
       这些并不暗示着IP电话在各方面都与经PSTN的电路交换传输的语音一样好。例如,在1998年4月举行的一次关于全球Internet的多用途会议上,拨通了一次从美国主会场打往香港的IP电话呼叫,在这次通话过程中,始终存在着1秒到2秒的时延,而且丢包率达到百分之十,使得通话几乎难以理解。尽管如此,人们都还是很欢迎IP电话的。

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