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4G: VoIP初露鋒芒 QoS成為最大挑戰(zhàn)

孟繁祝 2009/07/09

  多網(wǎng)合一不僅是有線網(wǎng)絡的愿景,無線網(wǎng)絡也同樣希望能以單一架構支持更多服務。但在無線網(wǎng)絡的世界里若要想實現(xiàn)此理想,4G技術的服務品質將是美夢能否成真的關鍵。

  過去10多年來,通信產(chǎn)業(yè)致力于發(fā)展一種可以單一網(wǎng)絡涵蓋更多不同應用需求的新網(wǎng)絡架構。這種新架構所能帶來的好處是顯而易見的,與其針對特定應用的環(huán)境部署專用的網(wǎng)絡,倒不如研發(fā)能涵蓋多種應用的單一網(wǎng)絡,以提升網(wǎng)絡運營的效率。在有線通信領域,從特定應用網(wǎng)絡朝通用網(wǎng)絡的轉換已經(jīng)進入接近完成階段。許多有線網(wǎng)絡運營商已經(jīng)部署了以蜂窩為基礎的新一代網(wǎng)絡架構來支援語音、視頻與數(shù)據(jù)三網(wǎng)合一的服務類型。

  然而,在無線網(wǎng)絡領域,目前的一些情況還跟10幾年前的有線網(wǎng)絡差不多,因為無線通信技術所面臨的技術挑戰(zhàn)遠比有線技術艱巨,特別是在語音通信應用領域。

  VoIP技術挑戰(zhàn)不容小覷

  從網(wǎng)絡的實際運行來看,語音服務除了頻寬需求較低之外,其他方面仍面臨著非常大的挑戰(zhàn)。語音服務對網(wǎng)絡的延遲很低、必須是雙向連續(xù)通訊,且在某些應用案例中,使用者可能還會有其他特殊功能需求。因此,今天絕大多數(shù)的無線網(wǎng)絡都還是以傳統(tǒng)的做法來處理用戶的語音服務需求,即完全獨立的分時多工網(wǎng)絡(TDM Network)。

  在有線網(wǎng)絡上進行蜂窩語音或網(wǎng)絡語音通訊協(xié)定(VoIP)雖然也很復雜,但由于可用的頻寬較寬,網(wǎng)絡延遲也比較低,因此,仍比在無線網(wǎng)絡上實際操作簡單。無線網(wǎng)絡必須采用新技術才能克服這些障礙,而全球微波存取互通介面(WiMAX)與長期演進計劃(LTE)是業(yè)界認為具備這種能力的無線技術。這兩種技術非常相近,并且是第一個將電信級的低延遲與充分的服務品質(QoS)、足夠的頻寬整合在一起的標準。這兩種技術的媒體存取控制(MAC)層都能提供豐富的功能組合以建立并傳輸MAC協(xié)定數(shù)據(jù)單元(MPDU),借此支持多重VoIP串流。但語音服務品質的提升必須仰賴端到端(End-to-end)的解決方案,新技術只能提供幾項關鍵參數(shù),對于整個語音存取系統(tǒng)而言不夠全面,因此,建立一個完整的無線VoIP系統(tǒng)仍存在重大技術挑戰(zhàn)。

  QoS為4G VoIP最大挑戰(zhàn)

  雖然WiMAX在規(guī)格制定的過程中花費了很多努力來確保能夠完整地支持VoIP應用,但現(xiàn)在的WiMAX網(wǎng)絡并未對QoS機制如何清晰地導入到語音服務中做出明確的規(guī)定。

  因此,目前WiMAX系統(tǒng)的QoS機制在如何導入語音服務的過程中,是由設備制造商自行決定。設備制造商會定義該如何將蜂窩分類為VoIP,以及該對這類蜂窩進行哪些QoS管理。進一步來看,由于無線VoIP是一個新的應用領域,因此,目前業(yè)界在網(wǎng)絡架構與監(jiān)管方面并沒有所謂最佳化的實施方式。由于這些因素,服務運營商如果要提供WiMAX VoIP服務,設備供應商的選擇就變成極重要的大事,且WiMAX的VoIP表現(xiàn)也會隨著不同供應商的選擇而產(chǎn)生巨大的差異。

  LTE則是下一個通訊產(chǎn)業(yè)將導入的主要新架構,而且其導入規(guī)模會比WiMAX產(chǎn)業(yè)大許多。相較于WiMAX(802.16e-2005)主要是針對空中介面進行規(guī)范的標準,LTE的發(fā)展則與核心網(wǎng)網(wǎng)絡有多年深厚的淵源,且由于該標準是2G與3G網(wǎng)絡架構的延伸,因此,部署LTE網(wǎng)絡時,可能會與既有的無線網(wǎng)絡整合,以確保能在短時間內快速完成部署與轉換。例如當LTE在進行早期部署時,可能會先以點狀的方式進行網(wǎng)絡部署,屆時支援2G/3G/LTE多模的手機可能只有在熱點區(qū)域才有機會使用LTE來進行通訊,若使用者要進行語音通話時,將切換回傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡以確保通話品質與較廣的服務涵蓋范圍。

  在先前的蜂巢網(wǎng)絡標準中,其QoS類型的定義就跟目前的WiMAX一樣充滿靈活應變的空間,因此網(wǎng)絡運營商也發(fā)現(xiàn)隨著設備供應商的選擇結果不同與網(wǎng)絡配置方式的差異,其無線網(wǎng)絡的功能也會產(chǎn)生很大的變化。由于這個原因,LTE的QoS選擇被大幅簡化,以求得更一致的性能表現(xiàn)。

  WiMAX VoIP突破僵局依賴于MID

  雖然許多WiMAX運營商希望有朝一日能夠利用WiMAX VoIP技術來取代現(xiàn)有的固網(wǎng)語音服務,但上述問題卻使WiMAX VoIP的市場難以快速成形。目前全球WiMAX VoIP用戶的數(shù)量僅接近30萬戶,與WiMAX用戶數(shù)量相比,只占一小部分。目前有些運營商已經(jīng)能在其WiMAX網(wǎng)絡上提供優(yōu)異的VoIP服務,但除非有更多成功案例出現(xiàn),否則絕大多數(shù)的WiMAX運營商都會盡量避免將WiMAX VoIP定位成固網(wǎng)語音服務殺手的角色。除了少數(shù),如Wateeb Telecom、Iberbanda、ZAIN與Moblink等廠商把VoIP當作其服務的核心,絕大多數(shù)WiMAX廠商的主要營收都不是來自于VoIP服務。

  終端的不足也是導致WiMAX VoIP在整體WiMAX服務中普及率仍低的原因之一。事實上,除了北美Clearwire與韓國KT之外,目前絕大多數(shù)的WiMAX運營商都還是將目標客戶鎖定于臺式型裝置的用戶,例如目前的移動網(wǎng)絡中最主要的用戶端裝置仍是USB外掛模組或PCI Express卡,而這些周邊類型的用戶端裝置本身是沒有語音通話功能的。但這個問題不是沒有突破的機會。隨著支持VoIP功能,內建WiMAX功能移動聯(lián)網(wǎng)裝置(MID)在市場上越來越多,使用利用MID來撥打網(wǎng)絡電話的用戶越來越多,這會提升WiMAX VoIP在消費者心目中的定位,同時也帶動用戶數(shù)量的增加以及用戶ARPU值增加。

  4G VoIP是移動網(wǎng)絡服務發(fā)展的自然延伸,也被許多運營商視為必要的盈利來源,以協(xié)助他們將公司從虧損轉為獲利。因此,在WiMAX上面提供電信級的語音服務也被業(yè)界人士認為是WiMAX能否成功的關鍵。好消息是,許多中小型WiMAX運營商已經(jīng)開始部署推廣WiMAX VoIP服務,因此未來WiMAX VoIP應用仍有不錯的發(fā)展契機。

  未來幾年將是4G VoIP服務逐步進入商用化的關鍵時期,WiMAX雖然比LTE更早進入移動寬帶市場,但越來越多征兆顯示這兩種技術在部署方式上將有顯著的區(qū)隔。業(yè)界認為,LTE會被現(xiàn)有的電信運營商當作補強3G網(wǎng)絡的技術,以減輕現(xiàn)有3G移動寬帶對整個3G網(wǎng)絡的流量負擔,進而讓收費模式變得更加普及。

  WiMAX則將更專注在扮演本地回路取代者的角色。對WiMAX運營商而言,他們似乎正企圖利用WiMAX設備市場上較激烈的競爭給他們帶來的成本以及比LTE早進入市場的時間優(yōu)勢來作為最大的競爭武器。然而,隨著時間的推移,市場上終端設備的主流終究會由WiMAX轉向LTE。因此WiMAX VoIP市場的規(guī)模將取決于WiMAX到底能領先LTE多久,以及在這段領先期間內運營商又吸引了多少用戶群而定。


人民網(wǎng)―無線頻道


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