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半導體廠(chǎng)家以VoWLAN推進(jìn)固網(wǎng)與移動(dòng)融合

鄒治永 2006/08/04

　　全球最大的固定網(wǎng)絡(luò )設備商阿爾卡特和全球最大的CDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備商朗訊的合并，打造了一個(gè)融合固定網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )設備的電信設備“超級巨無(wú)霸”。正如阿爾卡特亞太區總裁雷諾達所說(shuō)：“固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )將會(huì )加速融合。”歐洲咨詢(xún)機構Ovum亞太區高級分析師David　Kennedy認為，全球電信業(yè)目前呈現兩種不同的融合戰略：一是以固網(wǎng)運營(yíng)商為代表的移動(dòng)固網(wǎng)融合(FMC)戰略，另一種則是移動(dòng)運營(yíng)商提出的FMS，即“惟一移動(dòng)”戰略。前者將誕生一個(gè)固定網(wǎng)絡(luò )與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )融合的世界，而后者則出現一個(gè)只用無(wú)線(xiàn)連接的世界。

　　VoWLAN給固網(wǎng)與移動(dòng)的融合賦予了新的含義，那就是實(shí)現IP網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)的融合，最終實(shí)現從“以位置為中心”到“以用戶(hù)為中心”的業(yè)務(wù)模式的轉移。TI的專(zhuān)家認為，基于VoWLAN的UMA(無(wú)需授權移動(dòng)接入)功能不僅使消費者能夠在移動(dòng)中使用手機訪(fǎng)問(wèn)WLAN或蜂窩式網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)，而且可以伴隨固定與移動(dòng)的融合逐漸朝著(zhù)IMS方向發(fā)展。圖1所示為IMS Research公司對WLAN手機市場(chǎng)增長(cháng)的預測。

　　VoWLAN一箭雙雕：控制通話(huà)與推進(jìn)手機技術(shù)升級

　　Infonetics Research的市場(chǎng)研究認為，VoWLAN將是推動(dòng)今后市場(chǎng)增長(cháng)的關(guān)鍵應用之一，Wi-Fi將最終成為手機的一個(gè)普通功能。對于VoWLAN和蜂窩網(wǎng)絡(luò )的聯(lián)姻，業(yè)內的一種觀(guān)點(diǎn)是：VoWLAN蜂窩混合手機既是普通蜂窩網(wǎng)絡(luò )手機，又具有WLAN上的VoIP功能。用戶(hù)在家庭和工作場(chǎng)所——這些通話(huà)需求最多的地方，可以獲得更完美的覆蓋，運營(yíng)商可以提供廉價(jià)的VoIP服務(wù)，因為一分鐘VoWLAN通話(huà)費僅相等于蜂窩通話(huà)費的一小部分。

　　臺灣省“工研院經(jīng)資中心(IEK)”的研究表明，全球手機市場(chǎng)增長(cháng)率逐漸達到飽和，只有尋找創(chuàng )新應用才能為手機行業(yè)的發(fā)展注入生機。結合2.5G/3G手機通信網(wǎng)的高移動(dòng)性和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)高傳輸速率特性的雙網(wǎng)手機(雙模手機或WLAN手機)，是被普遍看好的手機發(fā)展方向之一。目前，雙網(wǎng)手機業(yè)務(wù)上面臨挑戰的不僅來(lái)自固定電話(huà)運營(yíng)商，還有移動(dòng)運營(yíng)商。無(wú)線(xiàn)VoIP讓由通話(huà)時(shí)間和距離為基礎的傳統價(jià)格模型受到嚴峻挑戰，盡管如此，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )電話(huà)獲得大規模商業(yè)應用之前，要解決一些技術(shù)問(wèn)題，諸如服務(wù)質(zhì)量(QoS)、跨不同無(wú)線(xiàn)平臺漫游，以及Wi-Fi信號距離比較短的問(wèn)題。

　　由于雙網(wǎng)手機是多種無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的結合，降低射頻組件數量以減少成本成為廠(chǎng)商面臨的一大問(wèn)題。為降低成本，目前雙網(wǎng)手機射頻零組件的技術(shù)發(fā)展趨勢有兩個(gè)重點(diǎn)：一是在2.5G射頻端采用CMOS工藝；二是將雙網(wǎng)手機中包括WLAN、藍牙等無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的射頻與MAC部分整合為單芯片，例如最近TI推出移動(dòng)電話(huà)+WLAN+藍牙+FM的三重業(yè)務(wù)解決方案。

　　中國派瑞天科(Paragon Wireless)首席執行官鄔剛表示，采用國際半導體廠(chǎng)家的方案，設計VoWLAN系統過(guò)程中面臨的關(guān)鍵難題包括通話(huà)時(shí)間、換手延遲(handoff latency)、語(yǔ)音質(zhì)量以及SIP檢測等。目前，派瑞天科已經(jīng)開(kāi)發(fā)了獨特的可擴展系統與軟件架構，使工程師能夠方便地添加或刪除終端功能，從而避免了耗時(shí)且昂貴的硬件再設計，以滿(mǎn)足不同市場(chǎng)領(lǐng)域的需求。

　　另一方面，業(yè)內的專(zhuān)家表示 “VoWLAN產(chǎn)品開(kāi)發(fā)難點(diǎn)是軟件部分”，在無(wú)縫蜂窩與Wi-Fi連接技術(shù)領(lǐng)域，作為全球領(lǐng)導者的TI針對OMAP-Vox與WiLink解決方案進(jìn)行了優(yōu)化，使設計工程師能夠在Symbian、Microsoft Windows Mobile和Linux等低復雜度操作系統上為手機提供UMA功能。Marvell為此也提供VoWLAN參考設計套件，其中具有完整VoWLAN軟件包，主要針對寬帶業(yè)務(wù)商提供服務(wù)。

　　半導體廠(chǎng)家群雄并起：共舉VoWLAN大旗

　　隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)使用范圍的不斷拓寬，通過(guò)WLAN提供語(yǔ)音服務(wù)(VoWLAN)已經(jīng)成為市場(chǎng)新的增長(cháng)點(diǎn)。Infonetics Research公司的研究顯示，有多家供應商發(fā)布了VoWLAN手機，VoWLAN的質(zhì)量標準草案日臻完善是推動(dòng)市場(chǎng)增長(cháng)的關(guān)鍵因素之一。未來(lái)移動(dòng)通信模式是城域范圍利用GSM或3G網(wǎng)絡(luò )，而小區環(huán)境則利用VoWLAN。打造VoWLAN的基礎設施環(huán)境，需要線(xiàn)纜調制解調器、數字用戶(hù)線(xiàn)路(xDSL)調制解調器、集成接入設備(IAD)、VoIP網(wǎng)關(guān)、電信級局端設備及家庭與辦公室無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的新一代特色產(chǎn)品，并在較高性能、更低功耗和更高層次的系統上進(jìn)行集成。其研究和開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是：手機VoIP處理器、VoWLAN家庭網(wǎng)關(guān)、WLAN手機硬件和軟件參考設計。

　　目前，市場(chǎng)上針對雙網(wǎng)手機所需要的單芯片VoWLAN解決方案雖然并不多見(jiàn)，但是，頂級半導體廠(chǎng)家已經(jīng)涉足雙網(wǎng)手機的相關(guān)技術(shù)，其中包括提供便攜式WLAN平臺解決方案的英特爾、德州儀器(TI)和飛利浦，此外，提供可在手機或其他便攜式裝置應用WLAN或VoWLAN技術(shù)的Atheros、博通、科勝迅、CSR和Marvell等廠(chǎng)商。例如，Atheros的ROCm (Radio-on-Chip for Mobile)、CSR的UniFi等針對便攜式產(chǎn)品推出的低耗電WLAN芯片，以及博通的BCM91160、科勝迅與Marvell(88W8618)的VoIP+WLAN或VoWLAN參考設計。在這些半導體廠(chǎng)家中，以居于領(lǐng)先地位的TI為例。不久前，TI宣布針對手機推出業(yè)界首款集成了移動(dòng)WLAN、藍牙以及FM立體聲音頻功能的超小型解決方案，其第五代WLAN平臺WiLink5.0解決方案可幫助手機制造商加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。TI移動(dòng)連接解決方案業(yè)務(wù)部的總經(jīng)理Marc Cetto表示，憑借WiLink 5.0平臺，TI充分利用其核心產(chǎn)品系列的強大功能，以及在蜂窩式市場(chǎng)和WLAN、藍牙與數字無(wú)線(xiàn)電等領(lǐng)域中的經(jīng)驗，為固定與移動(dòng)功能融合的不斷發(fā)展提供充分的技術(shù)支持。與此類(lèi)似的有飛利浦，他們在手機中已經(jīng)實(shí)現藍牙和WLAN共存的演示方案。此外，Quorum系統公司已將WLAN、藍牙和GSM收發(fā)器集成到一顆單芯片上。

　　派瑞天科已經(jīng)采用TI方案開(kāi)發(fā)出了包括手持終端與接入點(diǎn)設備（AP）在內的完全符合標準的高性能VoWLAN小區網(wǎng)關(guān)解決方案。例如，其AP產(chǎn)品ParaAP在一部設備上集成了DSL(ADSL2+)、WLAN AP(802.11g)、路由器、VoIP(SIP)以及IP-PBX等多種器件，不僅節省了成本與空間，而且能夠提供語(yǔ)音郵件等有用功能。

　　內核供應商MIPS Technologies公司最近與通信軟件和設計服務(wù)供應商D2 Technologies、HelloSoft、RADVISION及Trinity Converg-ence聯(lián)手推廣一款面向多通道VoIP應用的單內核，這些VoIP應用包括VoIP住宅網(wǎng)關(guān)、IP電話(huà)、VoWLAN電話(huà)和終端適配器。

　　傳統上，VoIP住宅網(wǎng)關(guān)、終端適配器和IP電話(huà)均采用一個(gè)主CPU來(lái)運行操作系統和協(xié)議，以及一個(gè)專(zhuān)用VoIP DSP用于編解碼和其他元件，這需要單獨的開(kāi)發(fā)團隊使用不同的工具包。而融合有軟件和服務(wù)的MIPS32 24Kc內核能讓設計工程師在單內核上獲得以上所有功能。 D2 Technologies公司提供了vPort “軟DSP”軟件用于取代DSP運行語(yǔ)音處理；HelloSoft提供了用于CPE器件的參考設計；RADVISION提供了工具、平臺和專(zhuān)業(yè)服務(wù)，用于開(kāi)發(fā)語(yǔ)音和視頻通信產(chǎn)品；而Trinity Convergence提供了VeriCall Edge VoIP開(kāi)發(fā)軟件。

　　與此同時(shí)，Marvell公司也針對互聯(lián)網(wǎng)語(yǔ)音通信市場(chǎng)推出系列高度集成VoIP方案88W8618，它使相應手持設備的通信速率提高了三倍。Marvell所有芯片均采用片上安全處理引擎，以支持最新WLAN加密標準，如AES/CCMP及WPA/TKIP和可支持語(yǔ)音服務(wù)優(yōu)先級的QoS引擎。由于集成了這些功能，從而可以在各種家庭和辦公應用中增加新業(yè)務(wù)，同時(shí)還能實(shí)現語(yǔ)音與數據的無(wú)縫連接。

　　在WLAN電話(huà)參考設計領(lǐng)域，QuickLogic與瑞薩科技合作開(kāi)發(fā)的802.11 IP電話(huà)參考設計方案集成了VoWLAN所必需的所有元件，平臺運行在Linux操作系統，可采用802.11b或802.11b/g芯片組工作。Freescale也提供類(lèi)似的VoWLAN方案及相應的開(kāi)發(fā)平臺。

　　此外，目前北京六合萬(wàn)通微電子技術(shù)有限公司、廣州市廣晟微電子有限公司、深圳市力合微電子有限公司、華大電子設計有限公司和上海清華晶芯微電子公司都分別開(kāi)展了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)IEEE802.11a/b/g系列芯片、802 1x無(wú)線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò )收發(fā)芯片、80211b核、WLAN芯片及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)射頻收發(fā)器前端芯片組的設計。

　　結語(yǔ)

　　市場(chǎng)研究公司Research&Markets發(fā)表的研究報告預測到2009年，全球無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)芯片組的出貨量將從2005年的1.4億個(gè)增長(cháng)到4.3億個(gè)。TI公司無(wú)線(xiàn)終端業(yè)務(wù)部移動(dòng)WLAN業(yè)務(wù)經(jīng)理Amir Faintuch表示 “移動(dòng)WLAN時(shí)代正在到來(lái)”。

　　隨著(zhù)越來(lái)越多的消費者把移動(dòng)電話(huà)、辦公電話(huà)以及家庭電話(huà)合而為一，以及3G與WLAN的融合，從事WLAN相關(guān)芯片設計的IC公司在VoWLAN市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程中必將贏(yíng)得廣闊的發(fā)展空間。但是，根據ABI調研公司的研究，Wi-Fi在融合功能方面仍然面臨著(zhù)發(fā)展中的幾大挑戰，它們包括：1. 安全問(wèn)題；2. 標準問(wèn)題；3. QoS和可靠性問(wèn)題；4. 無(wú)線(xiàn)信號的覆蓋問(wèn)題,這些問(wèn)題對于VoWLAN在市場(chǎng)上的應用仍然有舉足輕重的影響，所以,最新技術(shù)發(fā)展依然值得密切關(guān)注。

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