VoIP初露锋芒,QoS成为最大挑战

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        多网合一不仅是有线网络的愿景,无线网络也同样希望能以单一架构支持更多服务。但在无线网络的世界里若要想实现此理想,4G技术的服务品质将是美梦能否成真的关键。

  过去10多年来,通信产业致力于发展一种可以单一网络涵盖更多不同应用需求的新网络架构。这种新架构所能带来的好处是显而易见的,与其针对特定应用的环境部署专用的网络,倒不如研发能涵盖多种应用的单一网络,以提升网络运营的效率。在有线通信领域,从特定应用网络朝通用网络的转换已经进入接近完成阶段。许多有线网络运营商已经部署了以蜂窝为基础的新一代网络架构来支援语音、视频与数据三网合一的服务类型。

  然而,在无线网络领域,目前的一些情况还跟10几年前的有线网络差不多,因为无线通信技术所面临的技术挑战远比有线技术艰巨,特别是在语音通信应用领域。

  VoIP技术挑战不容小觑

  从网络的实际运行来看,语音服务除了频宽需求较低之外,其他方面仍面临着非常大的挑战。语音服务对网络的延迟很低、必须是双向连续通讯,且在某些应用案例中,使用者可能还会有其他特殊功能需求。因此,今天绝大多数的无线网络都还是以传统的做法来处理用户的语音服务需求,即完全独立的分时多工网络(TDM Network)。

  在有线网络上进行蜂窝语音或网络语音通讯协定(VoIP)虽然也很复杂,但由于可用的频宽较宽,网络延迟也比较低,因此,仍比在无线网络上实际操作简单。无线网络必须采用新技术才能克服这些障碍,而全球微波存取互通介面(WiMAX)与长期演进计划(LTE)是业界认为具备这种能力的无线技术。这两种技术非常相近,并且是第一个将电信级的低延迟与充分的服务品质(QoS)、足够的频宽整合在一起的标准。这两种技术的媒体存取控制(MAC)层都能提供丰富的功能组合以建立并传输MAC协定数据单元(MPDU),借此支持多重VoIP串流。但语音服务品质的提升必须仰赖端到端(End-to-end)的解决方案,新技术只能提供几项关键参数,对于整个语音存取系统而言不够全面,因此,建立一个完整的无线VoIP系统仍存在重大技术挑战。

  QoS为4G VoIP最大挑战

  虽然WiMAX在规格制定的过程中花费了很多努力来确保能够完整地支持VoIP应用,但现在的WiMAX网络并未对QoS机制如何清晰地导入到语音服务中做出明确的规定。

  因此,目前WiMAX系统的QoS机制在如何导入语音服务的过程中,是由设备制造商自行决定。设备制造商会定义该如何将蜂窝分类为VoIP,以及该对这类蜂窝进行哪些QoS管理。进一步来看,由于无线VoIP是一个新的应用领域,因此,目前业界在网络架构与监管方面并没有所谓最佳化的实施方式。由于这些因素,服务运营商如果要提供WiMAX VoIP服务,设备供应商的选择就变成极重要的大事,且WiMAX的VoIP表现也会随着不同供应商的选择而产生巨大的差异。

  LTE则是下一个通讯产业将导入的主要新架构,而且其导入规模会比WiMAX产业大许多。相较于WiMAX(802.16e-2005)主要是针对空中介面进行规范的标准,LTE的发展则与核心网网络有多年深厚的渊源,且由于该标准是2G与3G网络架构的延伸,因此,部署LTE网络时,可能会与既有的无线网络整合,以确保能在短时间内快速完成部署与转换。例如当LTE在进行早期部署时,可能会先以点状的方式进行网络部署,届时支援2G/3G/LTE多模的手机可能只有在热点区域才有机会使用LTE来进行通讯,若使用者要进行语音通话时,将切换回传统无线网络以确保通话品质与较广的服务涵盖范围。

  在先前的蜂巢网络标准中,其QoS类型的定义就跟目前的WiMAX一样充满灵活应变的空间,因此网络运营商也发现随着设备供应商的选择结果不同与网络配置方式的差异,其无线网络的功能也会产生很大的变化。由于这个原因,LTE的QoS选择被大幅简化,以求得更一致的性能表现。

  WiMAX VoIP突破僵局依赖于MID

  虽然许多WiMAX运营商希望有朝一日能够利用WiMAX VoIP技术来取代现有的固网语音服务,但上述问题却使WiMAX VoIP的市场难以快速成形。目前全球WiMAX VoIP用户的数量仅接近30万户,与WiMAX用户数量相比,只占一小部分。目前有些运营商已经能在其WiMAX网络上提供优异的VoIP服务,但除非有更多成功案例出现,否则绝大多数的WiMAX运营商都会尽量避免将WiMAX VoIP定位成固网语音服务杀手的角色。除了少数,如Wateeb Telecom、Iberbanda、ZAIN与Moblink等厂商把VoIP当作其服务的核心,绝大多数WiMAX厂商的主要营收都不是来自于VoIP服务。

  终端的不足也是导致WiMAX VoIP在整体WiMAX服务中普及率仍低的原因之一。事实上,除了北美Clearwire与韩国KT之外,目前绝大多数的WiMAX运营商都还是将目标客户锁定于台式型装置的用户,例如目前的移动网络中最主要的用户端装置仍是USB外挂模组或PCI Express卡,而这些周边类型的用户端装置本身是没有语音通话功能的。但这个问题不是没有突破的机会。随着支持VoIP功能,内建WiMAX功能移动联网装置(MID)在市场上越来越多,使用利用MID来拨打网络电话的用户越来越多,这会提升WiMAX VoIP在消费者心目中的定位,同时也带动用户数量的增加以及用户ARPU值增加。
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