企業通訊新利器 QoS實現VoWLAN語音傳輸願景

2004-10-28
除了手機與WLAN雙網整合的話題熱烈地被各界討論外,WLAN與VoIP的結合亦是新興熱門的議題...
除了手機與WLAN雙網整合的話題熱烈地被各界討論外,WLAN與VoIP的結合亦是新興熱門的議題。  

在安全(802.11i)與QoS等標準相繼過後,將對於VoWLAN在實際應用的效能上將大大提升。  

VoWLAN(Voice over WLAN)是WLAN與VoIP兩大當紅炸子雞結合的新興應用技術,簡而言之,就是要在WLAN的環境中實現VoIP通話。  

以企業來看,這樣的好處除了允許員工在企業內、外(Hotspot覆蓋區域)皆可收發電話外,還可利用WLAN網路進行非語音的資料應用,如存取e- mail與其他網路上的資源等,如此不僅降低了企業的整體通話成本,也提高了員工的生產力與整體網路的效益;而對一般家庭用戶而言,也可配合寬頻網路達到兼顧降低通話費用與家庭內部行動性的目的。  

VoWLAN三大應用市場  

圖1為VoWLAN實作於企業中的一個可能架構,其中可以看出一個VoWLAN環境大約是由下列三個不同區塊的設備所組成:  

終端設備  

為VoWLAN的主要應用市場,以下三類皆屬之:  

.支援WLAN語音應用的手機(Pure WiFi Handsets):內建DSP(Digital Signal Processor)的WiFi語音專用手機,然因成本過高,導致目前產品接受度遜於安裝軟體電話的行動裝置。  

.安裝軟體IP電話(SoftPhone)的PDA和筆記型電腦:目前約超過一半的VoWLAN使用者以安裝軟體電話的PDA透過WLAN進行。  

.結合VoWLAN/Cellular的手機:目前尚處於萌芽階段,已有多家廠商(如Motorola、NEC、Fujitsu)準備於2004下半年推出產品,然由於尚有許多技術標準(QoS、Fast Handoff between VoWLAN/Cellular、耗電性等)與非技術性議題尚未完全解決,因此初期皆著眼於企業市場。然此類型VoWLAN手機應用的成功與否,也將可能直接決定整個WLAN語音應用市場的興衰。  

無線網路設備  

為加強了QoS、安全和漫遊(Roaming)功能的APs和WLAN Switchs。  

PBXs和Call Servers  

屬於VoIP相關設備,包括傳統的PBX、IP-PBX以及專門的VoWLAN call servers。  

圖2列出了上述三個區塊的相關設備廠商,在終端設備方面, Spectralink為現今市佔率最高的VoWLAN電話提供者,目前主要針對醫療、零售/倉儲/配送以及製造業,提供成熟、符合成本效益且易於整合到現行PBX或Centrix電話系統的方案,意即可做到WLAN與現行電話架構間的連接。Symbol則是這個市場的第二把交椅,其產品包括手持設備和無線基礎架構,主要產品為NetVision電話。至於Motorola、NEC、Fujitsu則是將產品目標定位在Cellular/WLAN的雙模語音應用上。Cisco則已在去年(2003)中推出7920系列的WiFi Phone,正式進軍VoWLAN Handsets市場,而其也有WLAN/Cellular產品的開發計畫。  

在網路設備廠商方面,根據InStat/MDR的研究顯示,目前建置VoWLAN的企業所使用的設備大多仍以Cisco與3Com等高階網路設備製造商為主。不過,值得注意的是,一些新創公司近來也如雨後春筍般冒出,如AirFlow、Airespace、Aruba Wireless、Chantry Networks、Trapeze Networks、Legra等,大都以Wireless Switch產品為中心而提出的VoWLAN解決方案。Kineto則是將目標鎖定於服務供應商,提供Cellular與WALN整合的相關設備。  

在PBX、IP-PBX、Call Server設備方面,則多為傳統電信設備大廠如Nortel、Alcatel、NEC與高階企業網路設備供應商如Cisco、3Com、Avaya等。  

VoWLAN市場現況與未來  

北美地區與垂直市場為最大宗應用  

根據Instat/MDR研究指出,目前VoWLAN市場仍僅侷限於北美地區,且大多屬於利基市場應用,主要針對一些員工行動性需求較高的垂直產業,包括醫療、零售/倉儲、工廠、教育等。  

而目前垂直型組織的確也對VoWLAN抱持很大的興趣,他們主要是為了獲得更低的通訊成本與更高的員工生產力,試想,無論員工身在何處,只要在WLAN的覆蓋範圍下(即便出差至異地),都能輕易地以4個數字的分機號碼聯絡到人,更重要的是只耗費極低或甚至免費的通話費用。  

事實上VoWLAN的確為這類型組織帶來很大的價值,以美國馬里蘭州的巴爾的摩醫院的醫療照護系統來看,其在導入Vocera的VoWLAN解決方案後,平均一年每個醫療單位(約299張病床)的醫護人員增加了3,400個小時的生產力,也等於此醫院的一個全職員工可以做到1.7人做的事,這樣的效果也是支撐目前尚缺乏幾項必要標準支援的VoWLAN仍能持續被應用的原因。  

企業需求明年浮現 家庭用戶伺機而動  

根據InStat/MDR於今年針對北美358家企業所做的調查發現,有近五成的受訪企業表示願意在幾年內考慮採用VoWLAN(圖3),顯見潛在的企業市場應用需求已逐漸浮現,因此短期內除了既有的垂直市場外,也可望擴及到一般企業用戶,而較大的需求可能會在2005年後陸續出現,研究單位認為主要原因在於屆時支援影音QoS的802.11e與安全規格802.11i皆已通過,加上針對企業用戶的VoWLAN/Cellular手機開始出現,再配合上越來越多的企業建置WLAN(成為「潛在客戶」)的時空下,需求可望應運而生。  

至於家庭用戶方面,由於現今的VoWLAN手機普遍仍有售價過高(2003年Street Price約566美元)的問題,因此即便許多家庭中的寬頻與WiFi建設都已完成,最快可能也得在2006年以後才會看到需求產生。  

VoWLAN/Cellular初現端倪 後市成長可期  

隨著Fujitsu、NEC與Motorola先後宣稱將在今年下半年推出目標針對企業用戶的VoWLAN/ Cellular手機,揭開了Cellular與VoWLAN結合應用的序幕。而InStat/MDR也認為2004年下半年為 VoWLAN/Cellular 手機的試驗階段,且有許多行動電話服務業者正關注著這個技術的發展。其更預估2004年VoWLAN/Cellular手機將有約5萬台的出貨量, 2005年時應用市場仍侷限於企業,但出貨量將較前一年增加十倍達到52.5萬台,到了2006年後將正式起飛。  

突破發展障礙 為2006年暖身  

表1簡要列出了VoWLAN應用市場目前所遭遇到的問題以及可能的解決時程,很明顯的,VoWLAN目前正受困於QoS與基於安全認證機制下的APs間快速切換(Fast Handoff)問題,在缺乏標準的情況下,逼得各個廠商不得不透過結盟來提出最佳化的專屬解決方案,例如PBX設備大廠Nortel、NEC分別都與 WLAN Switch供應商Airespace合作,期望藉由Airespace提供低於50毫秒的APs Handoff與QoS能力。此外,Cisco由於本身幾乎通包了整個VoWLAN相關設備,加上其相關WLAN和IP Telephony設備遍布企業市場的情形下,也獲得大多數廠商支援。  

然而這樣的現象對於整個VoWLAN市場發展是不健康的,最直接的影響就是客戶將只能使用特定廠商的設備,倘若相關設備一旦更換為不同廠商設備,將遭遇產品互通性上的問題。又或者客戶會面臨必須更換既有設備才能順利導入的窘境。IEEE在解決QoS上的標準是延宕許久的802.11e標準,預期應該會在今年第四季或明年(2005)第一季底定。而在解決AP間快速切換問題上,IEEE目前則是同時有2個工作小組在運作,一為802.11k,主要用來做無線頻譜資源的管理,Switch或AP可藉由從終端設備所回報的訊息來決定較佳的漫遊策略,可與802.11i的PMK Caching搭配以達到安全快速的切換。另一則為802.11r,保證在AP間快速切換的條件下,仍能兼顧安全性的標準。預計802.11r將在 2006年前制訂完成,而802.11k則未定。  

另外,由於行動性為VoWLAN的主要訴求,因此終端通話裝置的耗電程度也可能影響到客戶的採用意願,目前的產品大約可連續通話3~5小時,對於通話需求較高的客戶很明顯是不太夠用的,不過,現今像TI、Agere等晶片供應商也正積極投入相關研發。另外,也有部分廠商藉由在WiFi電話端撰寫韌體再配合特定AP來達到加長通話時間的效果,如Meru Networks。  

在WiFi手機售價方面,根據InStat/MDR的資料指出,2003年VoWLAN Handsets的Street Price為566美元,預計2004年將會降到500美元左右,而一直要到2007年時整個平均售價才會低於300美元。  

其它有關VoWLAN的議題尚有Cellular與WiFi網路間的無縫轉換、不同服務業者間的計費與拆帳…等問題都有待解決,這些Cellular與WiFi整合的議題將留待後續討論。  

WLAN為無線VoIP的最佳人選  

藍芽是目前常被視為與VoWLAN相競爭的技術,但藍芽確實有著傳輸距離過短、傳輸速度過慢的缺陷。或許有人會認為藍芽的Class1可支援到100公尺的傳輸距離,但很現實的是,它的傳輸速度(2.0版本也僅有2~3Mbps的速度)仍然不足以應付未來可能的即時視訊或其他需高頻寬的進階IP整合應用。  

VoWLAN是VoIP的進階應用,但從WLAN來看卻屬於創新應用,道理在於WLAN原本只是被設計用來做為資料傳輸用途的一種區域網路技術,並不適合做即時性的影音資料傳送。  

然而其與VoIP的結合,將WLAN從單純的PC資料傳輸應用擴展到電信應用領域,再加上日後與手機的結合,所侵佔的市場將是十分巨大的。  

而台灣由於一向在設備製造上擁有很強的價格優勢,加上又是全球90%WLAN產品的生產地,因此如國際大廠Cisco、3Com、Nortel及 Alcatel等,均已先後選擇台廠做為其用戶端代工製造的合作夥伴,例如Cisco的WiFi Phone交由鴻海(原國碁)代工等。  

另外一方面,政府現也正積極推動雙網(Cellular/WLAN)整合計畫,期望台灣手機製造業能在2009年時,搶下全球20%的雙網手機產量(預估約4400萬支),並藉此加強台灣手機代工製造業的實力,甚至主導雙網手機市場。同時發展更加多元的電信服務,打造真正的行動台灣。  

隨著相應標準的陸續底定、企業用VoWLAN/Cellular手機解決方案日漸成熟、Handsets售價下跌以及企業與公眾WLAN建設的逐漸完備等因素影響下,預計2006年時除了企業端的強烈需求外,VoWLAN也可望開始被一般家庭用戶採用,踏出美好前景的第一步。  

(本文作者為拓墣產業分析師)  

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