VoWLAN加速語音傳輸變革的腳步

2004-03-03
隨著全球寬頻用戶突破5000萬戶門檻,包括Yahoo!BB、AOL在內的全球重要ISP業者開始對同屬會員的客戶提供VoIP的加值服務,2004年可說是VoIP在區域話務挑戰PSTN的始點。
隨著全球寬頻用戶突破5000萬戶門檻,包括 Yahoo!BB、AOL在內的全球重要ISP業者開始對同屬會員的客戶提供VoIP的加值服務,2004年可說是VoIP在區域話務挑戰PSTN的始點。在各ISP仍多以專屬服務型式來推動VoIP的模式下,結合WLAN來使VoIP的服務型態更加多變成為發展趨勢之一,而VoWLAN的推動也意味 VoIP未來將和視頻會議、3G通訊等功能融合並交互利用,甚至產生新一代的智慧型整合語音服務。不過由於手機應用VoWLAN仍有技術議題尚待克服,因此筆者認為VoWLAN將會先以升級後的固話設備、NB PC、PDA等較大終端設備為應用主軸。  

寬頻到戶為ISP業者提供語音到戶的捷徑  

自2000年起,使用IP封包來處理與傳輸語音訊號已經不是僅侷限於業餘玩家的活動。只是一直到2003年初,VoIP服務的勢力所及仍集中於國際與長途電話業務,以全球VoIP最發達的地區中國市場而言,國際與長途IP電話業務2003年仍佔總IP話務50%以上。  

不過對VoIP的倡導人士而言,最理想的IP話務應當是全面取代PSTN話務,使語音通訊收費更加低廉,同時更能實現通話加值服務的夢想。自2003年起,這個計劃正隨全球寬頻用戶突破5000萬戶門檻而有戲劇性的變化,首先包括Yahoo!BB、AOL在內的全球重要ISP業者開始對同屬會員的客戶提供VoIP的加值服務,也由於VoIP具有的節費效果,無形中也使得ISP業者的寬頻業務快速提昇。  

而另一方面,原先佔固網業者超過85%營收的語音業務,正由於行動通訊的普及,使手機通話業務逐漸侵蝕固話營收,NTT等固網業者已開始意識到切入VoIP的時間點已經逼近,2004年可說是VoIP在區域話務挑戰PSTN的始點。圖1為IP網路電話的推力與阻力。  

VoWLAN更有推波助瀾的效果  

不過隨著相關服務廠商的大力投入,甫自2004年起,單純的VoIP服務已經成為淪為價格戰的處境,尤其對ISP業者而言,單純提供VoIP服務的勝敗關鍵,已經是擁有客戶大小的問題,換言之是大者恆大的局面。這當中一個很重要的原因是,目前VoIP標準不論是H.323、MPLS、SIP、MGCP等協定落實到通訊設備商時,離所謂完全互通仍有一段距離,加上業者間對於付費拆帳的歧異尚待克服,形成ISP擁有寬頻用戶數越多,VoIP用戶就越有達到節費目標的可能。  

其次是在各ISP仍多以專屬服務型式來推動VoIP的模式下,要如同傳統電話般能自由且簡易對打與接收,就成為VoIP欲全面取代PSTN的瓶頸點。因此許多ISP已經開始逐步針對專屬的VoIP用戶,提供進階的附加服務以創造產品差異化。其一為提供外加語音郵件、電話轉接等全套通訊服務的方案。而另一項就是開始以結合WLAN來使VoIP的服務型態更加多變圖2。  

VoWLAN設備具有全面取代現有語音通訊管道的潛力  

VoWLAN雖然僅是利用WLAN網路來實現無線的VoIP通話能力,乍看之下與一般的VoIP服務只限於終端話機與網路接取間改以無線方式。不過,這卻使得VoIP在應用上獲得重大突破。以目前VoWLAN應用最為普及的垂直市場而言,醫院、教育、製造業工廠、倉儲管理和零售賣場等場所是VoWLAN的主要市場,這些地方的員工工作位置較不固定、移動範圍大,但又需要保持聯絡。這使得VoWLAN結合手機、傳呼機、DECT電話或PDA成為深具吸引力的方案,其中又以Cisco在北美所推的方案最為出色。  

其次是VoWLAN在一般中大型企業中的應用,雖然WLAN在企業市場普及率仍然欠佳,但VoWLAN再加上數據傳輸的整合服務,成為相當受企業用戶青睞的方案。一旦企業中語音與資料整合後,VoWLAN能讓企業員工在辦公場所以外的地方隨時接收語音、電子郵件和其他已連網的資源,而其終端設備型式很可能僅是增加一個耳機/麥克風的支援WLAN NB PC或PDA。  

VoWLAN的應用以屬歐洲市場最為積極  

在這種應用中,用戶甚至可以利用PC攝像模組召開電話視訊會議,對同步顯示在其NB PC上的演講稿或檔案內容進行討論。VoWLAN的應用則要屬歐洲市場最為積極。目前開始有歐洲大型企業將VoWLAN作為有線乙太網路VoIP和 DECT電話等其他辦公室無線通訊技術的替代品,尤其是在歐洲盛行已久的DECT電話系統正面臨VoWLAN技術的潛在競爭。  

第三則是VoWLAN在家庭用戶的推廣方面,這部分則要屬亞洲的台日韓與北美市場在取代家用電話的歷程上最為突出,箇中原因很有可能是因為WLAN在家用市場上的普及速度以上述地區最為快速。  

例如美國的有線電視系統商和xDSL服務提供商正加快VoWLAN的部署力度,日本與南韓業者也相繼推出類似服務。VoWLAN若能在家庭用戶中快速成長,其實除了對已經落入傳統產業的家庭固話設備有起死回生之效外,更重要的是代表家庭中語音與數據服務的結合將衍生出無限可能的應用。  

最後是一般用戶若習於使用VoWLAN,則消費習慣的建立也有助於進一步將VoWLAN帶入手機等較小型的行動終端設備上。這也是第四個重要趨勢,就是更多行動通訊服務商正將VoIP包括到其服務套餐中,以建立較多樣的產品選擇。  

例如日本業者,至此VoIP正式將觸角延伸至行動通訊語音業務,VoIP可說反侵手機長途語音服務並朝向市話發展,除了代表行動語音業務有了新進入者,行動通訊服務業者開始正視3G與IP化的整合業務,這也表示VoIP未來將和視訊會議、3G通訊等功能融合並交互利用,甚至產生新一代的智慧型整合語音服務。圖3為IP網路電話發展路徑與時間點分析。  

而在VoWLAN產業發展方面,雖然目前技術缺乏相容性和互通性使得用戶端到用戶端的VoIP部署速度似乎有變慢的跡象,但全球主要業者仍相繼投入,除了兩大VoWLAN的廠商Symbol以及Spectralink外,Nortel、Cisco、3Com、Alcatel、Siemens、Motorola與Vocera Communications等都有相關產品推出。  

這些廠商不約而同挾其在語音封包VoIP以及無線數據解決方案上的優勢,全力推動VoWLAN於企業應用市場的發展。而日系廠商包括NEC、Sony、Casio、Mitsubishi和Toshiba在內的許多日本電子廠商,則亦有針對家庭用戶而開發的VoWLAN產品,其訴求則在易用之外,特別在於開發低成本的無線產品。  

誠然以目前將VoWLAN技術整合到電話之中,由於增加了VoIP、記憶體與WLAN晶片,VoWLAN產品的單價仍然偏高,因此VoWLAN的較便宜的折衷方案--軟體電話便成為部份消費者的選擇,所謂軟體電話便是將具備Wi-Fi功能的終端設備加裝軟體變成通話工具。  

但隨著成本的下滑與附加服務的增加,拓墣產業研究所(TRI)預測,最遲到了2008年,超過50%的企業電話會成為IP電話,而75%的企業會有 VoIP閘道,在消費電子領域方面,則有超過5,000萬台具備VoWLAN功能的家用終端裝置,20%的手持設備會經常使用VoIP,同時有超過900 萬台具備VoWLAN功能的手持設備圖4。  

手機應用VoWLAN仍有技術 議題待克服  

然而即使是VoWLAN具有十分寬廣的應用空間,但現階段尤其在手持設備應用VoWLAN仍有一些技術議題待克服,其中最嚴重的就是耗電問題,WLAN晶片組和VoIP晶片組的耗電情況使許多手持設備中的電池無法支援較長時間。這在手機又特別嚴重,由於手機的待機和通話時間必須滿足用戶的預期水準,目前前者的最低門檻約100小時,但以VoIP晶片在有效模式期間的平均功耗通常約為100mA,WLAN晶片也不遑多讓的情形下遠超過GPRS的功耗,將使目前手機電池的電容量無法負荷。  

安全性為VoWLAN深入應用的首要考量  

其次VoWLAN手機要深入企業市場,WLAN的安全性需進一步獲得保障,以使企業用戶能夠放心地來使用VoWLAN手機進行語音或數據通訊,而不用擔心商業情報的外漏,尤其語音遭到竊聽的損害將更為直接,這個問題的解決方案則必須要待IEEE 802.11i才能有所突破,該標準因包含一個基於AES的加密/資料認證協定CCMP(CBC-MAC Protocol) , VoWLAN的安全性將因而被提供最高級別的保護,使通訊安全性獲得最基本的保障。  

第三個困難點則是VoWLAN應用於手機時,將面臨手機在GSM/GPRS與WLAN接取選擇與網路間切換的問題,尤其在WLAN有限覆蓋範圍的接入點之間,如何在密集的切換頻率中進行無縫隙轉換。最後,則是一直困擾整個通訊產業的VoIP通話品質問題,這在VoWLAN領域由於更增加了區域網路段的不確定性,使得問題更加複雜。  

而這個問題的根本在於,資料傳輸可以延後卻不影響結果,但語音則不能如此,然而現在WLAN系統中的所有數據流量都有同樣的優先順序,所以加入語音服務之後,理論上WLAN技術必須要滿足語音流量擁有相對較高的優先順序,實現語音的不間斷傳輸。而同樣這個問題需要802.11e標準,將把語音流量放在無線傳輸中的最優先地位,以解決VoWLAN的QoS問題。  

也因此,在上述課題未獲得全面解決前,拓墣產業研究所(TRI)認為VoWLAN將會先以升級後的固話設備、NB PC、PDA等較大終端設備為應用主軸。而VoWLAN手機產品仍是僅具雛形,推出廠商也多以電信網路設備商為主如Cisco、Nortel,2003年的市場規模亦僅約12萬支,離市場成熟尚有不小距離,不過隨著技術逐漸獲得克服,預計至2005年起這個市場將有顯著的成長。  

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