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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(luò)的愿景，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也同樣希望能以單一架構(gòu)支持更多服務(wù)。但在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的世界里若要想實(shí)現(xiàn)此理想，4G技術(shù)的服務(wù)品質(zhì)將是美夢(mèng)能否成真的關(guān)鍵。

　　過(guò)去10多年來(lái)，通信產(chǎn)業(yè)致力于發(fā)展一種可以單一網(wǎng)絡(luò)涵蓋更多不同應(yīng)用需求的新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這種新架構(gòu)所能帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的，與其針對(duì)特定應(yīng)用的環(huán)境部署專用的網(wǎng)絡(luò)，倒不如研發(fā)能涵蓋多種應(yīng)用的單一網(wǎng)絡(luò)，以提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的效率。在有線通信領(lǐng)域，從特定應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)朝通用網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換已經(jīng)進(jìn)入接近完成階段。許多有線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)部署了以蜂窩為基礎(chǔ)的新一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)支援語(yǔ)音、視頻與數(shù)據(jù)三網(wǎng)合一的服務(wù)類型。

　　然而，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，目前的一些情況還跟10幾年前的有線網(wǎng)絡(luò)差不多，因?yàn)闊o(wú)線通信技術(shù)所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)遠(yuǎn)比有線技術(shù)艱巨，特別是在語(yǔ)音通信應(yīng)用領(lǐng)域。

　　VoIP技術(shù)挑戰(zhàn)不容小覷

　　從網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行來(lái)看，語(yǔ)音服務(wù)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(yǔ)音服務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的延遲很低、必須是雙向連續(xù)通訊，且在某些應(yīng)用案例中，使用者可能還會(huì)有其他特殊功能需求。因此，今天絕大多數(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)都還是以傳統(tǒng)的做法來(lái)處理用戶的語(yǔ)音服務(wù)需求，即完全獨(dú)立的分時(shí)多工網(wǎng)絡(luò)(TDM Network)。

　　在有線網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行蜂窩語(yǔ)音或網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音通訊協(xié)定（VoIP）雖然也很復(fù)雜，但由于可用的頻寬較寬，網(wǎng)絡(luò)延遲也比較低，因此，仍比在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上實(shí)際操作簡(jiǎn)單。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須采用新技術(shù)才能克服這些障礙，而全球微波存取互通介面(WiMAX)與長(zhǎng)期演進(jìn)計(jì)劃（LTE）是業(yè)界認(rèn)為具備這種能力的無(wú)線技術(shù)。這兩種技術(shù)非常相近，并且是第一個(gè)將電信級(jí)的低延遲與充分的服務(wù)品質(zhì)（QoS）、足夠的頻寬整合在一起的標(biāo)準(zhǔn)。這兩種技術(shù)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(yǔ)音服務(wù)品質(zhì)的提升必須仰賴端到端（End-to-end）的解決方案，新技術(shù)只能提供幾項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)于整個(gè)語(yǔ)音存取系統(tǒng)而言不夠全面，因此，建立一個(gè)完整的無(wú)線VoIP系統(tǒng)仍存在重大技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　QoS為4G VoIP最大挑戰(zhàn)

　　雖然WiMAX在規(guī)格制定的過(guò)程中花費(fèi)了很多努力來(lái)確保能夠完整地支持VoIP應(yīng)用，但現(xiàn)在的WiMAX網(wǎng)絡(luò)并未對(duì)QoS機(jī)制如何清晰地導(dǎo)入到語(yǔ)音服務(wù)中做出明確的規(guī)定。

　　因此，目前WiMAX系統(tǒng)的QoS機(jī)制在如何導(dǎo)入語(yǔ)音服務(wù)的過(guò)程中，是由設(shè)備制造商自行決定。設(shè)備制造商會(huì)定義該如何將蜂窩分類為VoIP，以及該對(duì)這類蜂窩進(jìn)行哪些QoS管理。進(jìn)一步來(lái)看，由于無(wú)線VoIP是一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域，因此，目前業(yè)界在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與監(jiān)管方面并沒(méi)有所謂最佳化的實(shí)施方式。由于這些因素，服務(wù)運(yùn)營(yíng)商如果要提供WiMAX VoIP服務(wù)，設(shè)備供應(yīng)商的選擇就變成極重要的大事，且WiMAX的VoIP表現(xiàn)也會(huì)隨著不同供應(yīng)商的選擇而產(chǎn)生巨大的差異。

　　LTE則是下一個(gè)通訊產(chǎn)業(yè)將導(dǎo)入的主要新架構(gòu)，而且其導(dǎo)入規(guī)模會(huì)比WiMAX產(chǎn)業(yè)大許多。相較于WiMAX(802.16e-2005)主要是針對(duì)空中介面進(jìn)行規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，LTE的發(fā)展則與核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)有多年深厚的淵源，且由于該標(biāo)準(zhǔn)是2G與3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的延伸，因此，部署LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可能會(huì)與既有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)整合，以確保能在短時(shí)間內(nèi)快速完成部署與轉(zhuǎn)換。例如當(dāng)LTE在進(jìn)行早期部署時(shí)，可能會(huì)先以點(diǎn)狀的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署，屆時(shí)支援2G/3G/LTE多模的手機(jī)可能只有在熱點(diǎn)區(qū)域才有機(jī)會(huì)使用LTE來(lái)進(jìn)行通訊，若使用者要進(jìn)行語(yǔ)音通話時(shí)，將切換回傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以確保通話品質(zhì)與較廣的服務(wù)涵蓋范圍。

　　在先前的蜂巢網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中，其QoS類型的定義就跟目前的WiMAX一樣充滿靈活應(yīng)變的空間，因此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商也發(fā)現(xiàn)隨著設(shè)備供應(yīng)商的選擇結(jié)果不同與網(wǎng)絡(luò)配置方式的差異，其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的功能也會(huì)產(chǎn)生很大的變化。由于這個(gè)原因，LTE的QoS選擇被大幅簡(jiǎn)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(yùn)營(yíng)商希望有朝一日能夠利用WiMAX VoIP技術(shù)來(lái)取代現(xiàn)有的固網(wǎng)語(yǔ)音服務(wù)，但上述問(wèn)題卻使WiMAX VoIP的市場(chǎng)難以快速成形。目前全球WiMAX VoIP用戶的數(shù)量?jī)H接近30萬(wàn)戶，與WiMAX用戶數(shù)量相比，只占一小部分。目前有些運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)能在其WiMAX網(wǎng)絡(luò)上提供優(yōu)異的VoIP服務(wù)，但除非有更多成功案例出現(xiàn)，否則絕大多數(shù)的WiMAX運(yùn)營(yíng)商都會(huì)盡量避免將WiMAX VoIP定位成固網(wǎng)語(yǔ)音服務(wù)殺手的角色。除了少數(shù)，如Wateeb Telecom、Iberbanda、ZAIN與Moblink等廠商把VoIP當(dāng)作其服務(wù)的核心，絕大多數(shù)WiMAX廠商的主要營(yíng)收都不是來(lái)自于VoIP服務(wù)。

　　終端的不足也是導(dǎo)致WiMAX VoIP在整體WiMAX服務(wù)中普及率仍低的原因之一。事實(shí)上，除了北美Clearwire與韓國(guó)KT之外，目前絕大多數(shù)的WiMAX運(yùn)營(yíng)商都還是將目標(biāo)客戶鎖定于臺(tái)式型裝置的用戶，例如目前的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)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(méi)有語(yǔ)音通話功能的。但這個(gè)問(wèn)題不是沒(méi)有突破的機(jī)會(huì)。隨著支持VoIP功能，內(nèi)建WiMAX功能移動(dòng)聯(lián)網(wǎng)裝置（MID）在市場(chǎng)上越來(lái)越多，使用利用MID來(lái)?yè)艽蚓W(wǎng)絡(luò)電話的用戶越來(lái)越多，這會(huì)提升WiMAX VoIP在消費(fèi)者心目中的定位，同時(shí)也帶動(dòng)用戶數(shù)量的增加以及用戶ARPU值增加。

　　4G VoIP是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)發(fā)展的自然延伸，也被許多運(yùn)營(yíng)商視為必要的盈利來(lái)源，以協(xié)助他們將公司從虧損轉(zhuǎn)為獲利。因此，在WiMAX上面提供電信級(jí)的語(yǔ)音服務(wù)也被業(yè)界人士認(rèn)為是WiMAX能否成功的關(guān)鍵。好消息是，許多中小型WiMAX運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始部署推廣WiMAX VoIP服務(wù)，因此未來(lái)WiMAX VoIP應(yīng)用仍有不錯(cuò)的發(fā)展契機(jī)。

　　未來(lái)幾年將是4G VoIP服務(wù)逐步進(jìn)入商用化的關(guān)鍵時(shí)期，WiMAX雖然比LTE更早進(jìn)入移動(dòng)寬帶市場(chǎng)，但越來(lái)越多征兆顯示這兩種技術(shù)在部署方式上將有顯著的區(qū)隔。業(yè)界認(rèn)為，LTE會(huì)被現(xiàn)有的電信運(yùn)營(yíng)商當(dāng)作補(bǔ)強(qiáng)3G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，以減輕現(xiàn)有3G移動(dòng)寬帶對(duì)整個(gè)3G網(wǎng)絡(luò)的流量負(fù)擔(dān)，進(jìn)而讓收費(fèi)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(duì)WiMAX運(yùn)營(yíng)商而言，他們似乎正企圖利用WiMAX設(shè)備市場(chǎng)上較激烈的競(jìng)爭(zhēng)給他們帶來(lái)的成本以及比LTE早進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間優(yōu)勢(shì)來(lái)作為最大的競(jìng)爭(zhēng)武器。然而，隨著時(shí)間的推移，市場(chǎng)上終端設(shè)備的主流終究會(huì)由WiMAX轉(zhuǎn)向LTE。因此WiMAX VoIP市場(chǎng)的規(guī)模將取決于WiMAX到底能領(lǐng)先LTE多久，以及在這段領(lǐng)先期間內(nèi)運(yùn)營(yíng)商又吸引了多少用戶群而定。


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