N.T.開講:VoWLAN讓網路與電信設備市場具備成長爆發力

2004-05-04
已呈現爆炸性成長趨勢的802.11無線數據網路讓我們能透過筆記型電腦適時保持行動上網連線,因此...
已呈現爆炸性成長趨勢的802.11無線數據網路讓我們能透過筆記型電腦適時保持行動上網連線,因此,目前有許多針對現有技術所開發的新應用正逐漸浮出檯面,例如能在PDA、MP3 Player,以及其它可攜式消費性裝置上加入無線數據傳輸功能。在這些新應用中,對當今我們行動通訊社會影響最鉅的就是運用無線數據網路撥打電話。 VoWLAN此種新應用就是將VoIP技術應用在WLAN上。  

隨著無線數據網路愈來愈普及,使用者正尋找更多的方法來發揮其全球IT佈局的效益。在逐漸回春的網路與電信設備市場中,VoWLAN是具有爆炸性成長潛力的一環。VoIP技術讓語音封包能透過辦公室與家中現有的資料網路進行傳輸。第一套VoIP解決方案即是使用有線電話進行建置,現有的企業WLAN網路在加裝相關設備後,即可提供VoIP撥話功能。  

VoWLAN能為企業與家庭使用者帶來相當多的利益。在WLAN網路中撥電話讓在辦公室以外場所工作的員工仍能存取其電話、電子郵件,以及其它網路連線資源,以降低企業的整體IT成本。此外,住家使用者可運用VoIP電話連線至寬頻802.11無線網路,以減少電話費支出。  

VoWLAN最可能擴展的典型市場與環境  

歐洲DECT市場可輕易建置VoWLAN  

VoWLAN正發展成在乙太網路上建置VoIP以及其它辦公室無線通訊技術的一項替代方案,例如DECT電話(Digital European Cordless Telecommunications)。擁有WLAN基礎建設的企業可輕易在其DECT電話系統中建置VoWLAN技術。  

垂直應用市場是VoWLAN鎖定的目標  

包括醫院、工廠,以及零售商店等,其員工經常在場所內移動,但卻必須與他人保持連繫,這些環境都是VoWLAN鎖定的主要市場。技術的多元發展讓醫院工作人員可運用其VoWLAN手機作為呼叫器或電話之用,亦可用它來存取病人就診記錄。  

讓行動PC使用者更方便語音通訊  

連上WLAN的筆記型電腦讓專業人士能在移動中存取資料。VoWLAN讓這些以依賴行動資料網路連線功能的使用者,可透過新技術來撥打電話。這對於在機場透過PC工作數小時的人有極大助益,僅需加裝一付耳機/麥克風就可撥打電話。此外,使用者可加入電話會議,討論在筆記型電腦上同步觀看的簡報內容,甚至運用PC攝影機進行視訊會議。  

可促成家庭用戶大幅節省月費  

隨著寬頻連線整合至家用無線網路,現今的無線電話將從線路交換型網路傳輸,轉移至IP環境的電信技術。這方面轉移將在數年內完成。VoIP在家庭環境的初期應用,最可能的型態是運用住家現有的線路,並將無線電話透過類比終端裝置轉換器(ATA)連上寬頻網路。這類應用將促進市內與長途語音服務之間的競爭,讓通話用戶大幅節省月費。  

拓展VoIP服務的市場  

Voice over WLAN技術能協助VoIP在現已建置VoIP服務的企業與家庭環境擴展市場版圖。例如,VoIP電話製造商現在可開發各種低成本的無線產品,能在日本最大寬頻網路供應商NTT所建置的住家與企業頻寬VoIP網路上進行通訊。  

整合至行動電話中  

VoIP終端裝置預估在未來數年將大幅成長,而VoWLAN手機亦將出現類似的成長趨勢。然而,最大的成長機會則在於將VoWLAN技術整合至手機中。雖然這方面的技術整合仍在起步階段,但支援VoWLAN功能的行動電話能為終端使用者與IT主管提供極高的價值。想像一下,當您走出辦公室時,全世界的人仍可透過您的電話與您連絡,辦公室中的電話會自動透過低成本的VoWLAN網路轉接所有電話。隨著建置熱點的場所愈來愈普遍,出外旅行的使用者將發現使用 VoWLAN電話的頻率甚至高於行動電話,讓IT主管能節省大筆的通訊費用。  

將VoWLAN功能整合在行動電話,讓使用者在辦公室中不必攜帶兩支電話。單一行動裝置能研判附近已建置的網路技術的通訊狀況,提供「最佳的連線服務」。雖然行動電話費率持續下滑,但預料仍無法追上在無線區域網路上撥電話的低廉費用。  

市調機構In Stat/MDR保守預估無線網路支援的行動電話市場,其產品數量規模將從2004年的18.9萬成長至2007年的600萬。然而,相較於每年出貨量達上億隻的手機市場,整合Wi-Fi技術的高階電話,對於廣大的行動使用者仍有極大的吸引力,故實際的接納度可能超過預估的水準。  

耗電、安全等課題仍需克服  

要達成這些目標必須付出一定的代價,矽元件供應商必須克服許多技術挑戰,方能讓VoWLAN達到高度的普及率。  

省電機制由IC設計與軟體雙管齊下  

行動電話的待機與通話時間必須符合客戶期盼的水準。現有WLAN晶片組與VoIP晶片組的耗電率,在許多應用中並無法提供充裕的電池壽命,故須在耗電方面加以改進。進一步的整合與先進的IC技術,配合智慧型功率管理軟體,讓未來的解決方案能滿足這些嚴苛的需要。  

VoWLAN安全機制將可向上提升  

安全性是一項複雜的課題,但必須加以解決才能讓使用者有信心,確保其無線語音與資料傳輸不會被其它人存取。從安全的角度來看,語音資料流與處理方法和資料封包相同。像是現有的Wi-Fi Protected Access(WPA)以及即將推出的IEEE 802.11i標準所規範的暫時金鑰完整性協定(TKIP),這些安全演算法將在WLAN網路中提供更高的安全性。WPA內含IEEE 802.1X型驗證機制以及暫時金鑰完整性協定。TKIP採用RC4加密演算法,以及像是Michael訊息完整性編碼等機制,這套編碼技術會對每個封包套用不同的金鑰,是一種延伸型初始化向量(IV)演算法,能消除WEP協定中的安全弱點。  

IEEE 802.11i將納入一套AES加密/資料驗證協定,名為Counter Mode with CBC-MAC,CCMP,以達到強固的安全性。隨著802.11i標準的持續發展與審核,VoWLAN安全性將提供更高層級的保護,促進廣泛的建置,並讓使用者有信心其VoWLAN手機能與現今的電話達到真正的互通性。  

透過推動標準化規格解決漫遊需求  

VoWLAN使用者需求模式為在單一WLAN通訊範圍內,以及在不同VoWLAN與手機服務區域漫遊時,能以緊密銜接方式進行切換。解決方案將支援讓使用者察覺不出的漫遊機制,尤其是語音電話。這種支援可以是廠商專利技術或支援特定標準型的機制,透過推動標準化規格加快業界的採納速度。  

新802.11e標準可解決QoS問題  

最終,整個產業正努力提升在資料網路上傳送語音封包時的通話品質。現有的WLAN系統會將無線鏈路上的所有資料流設定相同的優先權限。在加入語音服務後, Wi-Fi技術將需考量語音資料流對於高度優先順序、無中斷傳輸的需要,因為資料傳輸可容許延遲,但語音傳輸則無法容許傳輸延遲。因此,業界正發展一款稱為802.11e的標準,解決有關服務品質(QoS)方面的各種問題。IEEE的IEEE 802.11e修補規格目前正由工作小組進行審核,此款標準正納入許多增修規格,針對無線鏈結設定較高的語音資料流的優先順序。目前已制定2項增修標準,包括一款傳播機制Enhanced Distributed Channel Access(EDCA)以及另一款集中型輪詢機制HCF Controlled Channel Access(HCCA)。  

Wireless Multimedia Enhancements(WME)是一款在802.11e制定完成前的先行方案,以EDCA為基礎建構QoS機制。WME是由Agere、Atheros、思科、英特爾、Intersil,以及微軟等廠商合作研發的結晶,現已獲得所有主要晶片製造商的支持。WME是IEEE 802.11e草案的子集合,包含各種MAC功能,並且包含各種VoWLAN應用必備的技術。透過WME讓EDCA能賦予語音資料流更高的無線媒體存取權限,並透過任務控制機制避免高度優先順序的資料流遇到頻寬過載的狀況,故能降低語音通訊的延遲現象。這些技術層面的問題都正透過研發,以及半導體供應商與設備製造商進行系統層級的協調來逐步解決中。廠商之間的結盟,將促使各家供應商結合彼此的力量,開發出低功率、可靠、安全的廠商-系統解決方案。  

我們正面臨新科技發展的黎明時刻,新功能將改變我們打電話以及無線存取資料的方式。VoWLAN的許多潛在利益已浮出檯面,業界努力創新與持續整合無線技術,將讓行動使用者能享受更多的應用。率先研發無線區域網路語音傳輸技術的廠商,例如Agere,正面臨極樂觀的發展前景。  

(本文由Agere提供)  

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