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VOIP+Wi-Fi VoWLAN在企業(yè)中面臨的困難

2006/10/09

　　生機勃勃的企業(yè)VoIP發(fā)展迅速，應用形式也趨于多樣化，VoIP同Wi-Fi的結合和應用已經(jīng)呈現出活躍的景象，這就是VoWLAN(Voice-Over-WLAN)。可以預見(jiàn)，VoWLAN將成為競爭力更強的語(yǔ)音傳輸技術(shù)，到2006年將有50萬(wàn)臺基于802.11標準的語(yǔ)音終端設備投入市場(chǎng)。但企業(yè)應用VoWLAN，仍然面臨著(zhù)一些困難。

VoWLAN的應用形式

　　VoWLAN工作方式有兩種。一種情況是將VoWLAN電話(huà)終端的呼叫傳輸至WLAN AP，然后再經(jīng)由VoIP的網(wǎng)關(guān)實(shí)現與原有基于電路交換的PBX的互通，并通過(guò)PBX實(shí)現與PSTN的通信；另一種情況是VoWLAN電話(huà)終端通過(guò)AP直接與IP PBX連接，通過(guò)IP PBX實(shí)現與PSTN的互通。如果VoWLAN系統直接與VoIP電話(huà)提供商相連，則可以直接撥打IP電話(huà)，實(shí)現到PSTN的落地。

　　VoWLAN終端有兩種形式，一種是具有Wi-Fi功能的無(wú)線(xiàn)手持IP電話(huà)機，人們可以在WLAN網(wǎng)絡(luò )覆蓋的范圍內移動(dòng)通話(huà)，而不必像以往必須在座機或者臺式PC旁邊才能打IP電話(huà)。另一種是軟終端形式，即在現有的PDA和筆記本上安裝電話(huà)軟件，啟動(dòng)后在軟件上撥打IP電話(huà)。軟終端的優(yōu)勢是借助PDA和筆記本電腦，不必使用硬件IP電話(huà)，因此使用成本更低，現在已經(jīng)有PDA和筆記本電腦廠(chǎng)商在出場(chǎng)時(shí)就預裝了支持VoWLAN的軟終端。

企業(yè)應用VoWLAN的考慮因素

　　在目前的情況下，VoWLAN要能夠快速得到應用，需要在如下幾個(gè)方面滿(mǎn)足。打算使用VoWLAN或者計劃在已有的WLAN上增加VoIP功能時(shí)，也需要考慮到下面的因素。

oWLAN的通信質(zhì)量必須與有線(xiàn)語(yǔ)音通信質(zhì)量可比。在能夠降低通信成本的前提下，必要的通信質(zhì)量是必須的，至少要與現有的有線(xiàn)語(yǔ)音通信方式的質(zhì)量相當，否則會(huì )給使用者帶來(lái)交流的障礙，以致影響正常的工作和商務(wù)活動(dòng)。

WLAN網(wǎng)絡(luò )要有足夠的容量帶寬劃分給語(yǔ)音，以便能保證通話(huà)質(zhì)量。語(yǔ)音通信對實(shí)時(shí)性要求較高，同時(shí)在通話(huà)瞬間的占用的帶寬也相對較大，在話(huà)務(wù)量較大的系統中，就需要WLAN有足夠的網(wǎng)絡(luò )帶寬以便實(shí)施VoWLAN。

無(wú)線(xiàn)覆蓋必須能夠全面和連續覆蓋整個(gè)企業(yè)。移動(dòng)性和可漫游是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和VoWLAN的主要特點(diǎn)，但是如果覆蓋不完全會(huì )導致語(yǔ)音質(zhì)量下降和通話(huà)掉線(xiàn)，因此若要成功實(shí)施VoWLAN必須要做到區域內無(wú)縫覆蓋。

網(wǎng)絡(luò )應該是安全的。安全是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )最大的難題之一，VoWLAN也面臨這個(gè)問(wèn)題，語(yǔ)音通信信息量更大，也容易受到威脅。因此在信息日益重要的今天，成功應用VoWLAN的前提因素之一就是要保證網(wǎng)絡(luò )是安全的。

企業(yè)應用VoWLAN的困難及解決

1、質(zhì)量保證

　　語(yǔ)音比數據對網(wǎng)絡(luò )的延遲更加敏感。當用戶(hù)瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候，可以容忍用幾秒的時(shí)間來(lái)下載一個(gè)網(wǎng)頁(yè)。然而，使用VoWLAN必須保證通信的實(shí)時(shí)和上下行對稱(chēng)，以便使用者感覺(jué)流暢。WLAN技術(shù)中有一些手段來(lái)減少語(yǔ)音延遲，以保證通信質(zhì)量。

　　比如減少每個(gè)方向上總的單向時(shí)延，只要使WLAN中語(yǔ)音和數據均以最大速率進(jìn)行傳輸就可以實(shí)現；減少時(shí)延的差異，減少每個(gè)CSMA域中客戶(hù)的數量就可以實(shí)現；減少包丟失，即使有包丟失，可以有802.11協(xié)議的重試機制來(lái)減輕，AP的擁塞控制機制也必須要保證語(yǔ)音包丟失的最少，如果每個(gè)AP在發(fā)射信號之前能確保語(yǔ)音業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，就可以減少包的丟失。

　　802.11協(xié)議缺乏QoS機制保證。直接導致當網(wǎng)絡(luò )擁擠時(shí)，語(yǔ)音服務(wù)將得不到優(yōu)先處理，將會(huì )發(fā)生通話(huà)中斷。雖然IEEE正在致力研究涉及QoS質(zhì)量保證的802.11e協(xié)議，但是否能在今年得到批準也是個(gè)未知數。不過(guò)很多VoWLAN設備商提供私有的QoS或者使用一些未來(lái)的802.11e標準中的一部分。事實(shí)上，Wi-Fi聯(lián)盟最近認可了802.11e標準中的一部分，因此使用這些設備廠(chǎng)商的設備中也可以得到QoS。

　　無(wú)線(xiàn)頻率沖突和WLAN過(guò)高的利用率能極大地影響通話(huà)質(zhì)量，因此在WLAN的規劃中就要充分考慮。此外，覆蓋盲點(diǎn)在企業(yè)無(wú)線(xiàn)LAN中也非常常見(jiàn)，這也容易導致掉線(xiàn)的發(fā)生。

3、覆蓋與漫游

　　AP漫游是802.11協(xié)議的一個(gè)功能，這能使VoWLAN電話(huà)能夠自動(dòng)在不同AP之間進(jìn)行切換和移動(dòng)。這種切換的時(shí)間必須非常迅速，以便能夠實(shí)現平滑切換不掉線(xiàn)。AP通常可以很快的處理，但是與AP相連的有線(xiàn)傳輸系統往往會(huì )產(chǎn)生延遲，而這種延遲是超過(guò)VoWLAN系統限度的。在設計VoWLAN系統的時(shí)候要尤其注意。當用戶(hù)從一個(gè)AP漫游到另一個(gè)AP時(shí)，傳統的WLAN鑒權協(xié)議會(huì )產(chǎn)生數據流的中斷。中斷一般會(huì )持續0.25到0.5s，這要依賴(lài)網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構和鑒權服務(wù)器的位置。VoWLAN用戶(hù)會(huì )經(jīng)常移動(dòng)，會(huì )在A(yíng)P間頻繁切換，采用傳統的鑒權，終端移動(dòng)時(shí)通話(huà)雙方都可能聽(tīng)到瞬間的中斷。因此，絕大多數VoWALN終端的解決方案都要求具有專(zhuān)有的預占優(yōu)先漫游算法來(lái)改善語(yǔ)音質(zhì)量并且當用戶(hù)移動(dòng)時(shí)在A(yíng)P覆蓋范圍內切換時(shí)帶寬最大化。

　　AP的發(fā)射功率應該滿(mǎn)足國家無(wú)線(xiàn)電管理委員會(huì )的發(fā)射功率規定，即最大發(fā)射功率應<20dBm(100mW)。AP的功率設有多個(gè)等級，可調整的最小功率為1Mw，通過(guò)調整功率可以適應不同的地理環(huán)境，也可以減小不同扇區之間的干擾。

　　AP的覆蓋能力與發(fā)射功率和地理環(huán)境有很大關(guān)系，此外傳輸速率不同時(shí)，覆蓋范圍也不同。一般在開(kāi)闊的環(huán)境中覆蓋范圍能夠達到150-300米，在室內辦公環(huán)境能夠達到30-80米。因此在設計AP的位置是要充分考慮，這樣能夠有利于WLAN的覆蓋和漫游。

　　另外，一定要記住用戶(hù)使用VoWLAN電話(huà)時(shí)，地點(diǎn)不僅僅限于辦公室內，所以WLAN需要覆蓋例如走廊、樓梯間和電梯。

4、通信安全

　　另一個(gè)嚴重制約VoWLAN發(fā)展的因素是安全問(wèn)題。因為WLAN是一個(gè)開(kāi)放性的網(wǎng)絡(luò )，主要的安全策略有以下幾個(gè)：

　　802.1X認證：IEEE802.1X安全協(xié)議提供了用戶(hù)授權和業(yè)務(wù)控制結構，可以動(dòng)態(tài)改變密鑰。但是“黑客”可能很容易在終端與AP建立連接之后竊取信息。不過(guò)，IEEE802.1X正在成為一種行業(yè)標準，很多廠(chǎng)商的設備正在支持，因此將IEEE802.1X應用于WLAN可能是最明智的。

　　VPN技術(shù)：使用WLAN VPN技術(shù)，可以防止非法用戶(hù)的入侵。但是VPN技術(shù)在封裝語(yǔ)音包時(shí)，不能對高低優(yōu)先級加以識別，還可能導致延遲降低語(yǔ)音質(zhì)量。VPN主要采用DES、3DES等技術(shù)來(lái)保障數據傳輸的安全，將其與IEEE802.11b安全技術(shù)結合，是目前比較理想的安全解決方案。

　　802.11b安全保證：IEEE802.11b制定了WEP（有線(xiàn)同等保密）機制，為WLAN提供了WLAN ESS ID、訪(fǎng)問(wèn)控制列表和二層加密等保護手段。但是由于WLAN ESS ID可能是公開(kāi)的、40位WEP加密安全性低、密鑰容易丟失等因素，這并不是有效的安全方案。

　　AP的位置：將AP放置在遠離窗戶(hù)的地方，將大大降低信息被竊取的可能性。

　　防火墻：將AP放置在企業(yè)防火墻的外部，只允許合法地址的用戶(hù)進(jìn)入。但是這種方法，對于黑客來(lái)說(shuō)顯然不太起作用。

　　總的說(shuō)來(lái)，或許將VoWLAN作為企業(yè)有線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的延伸，并作為GSM/CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的補充才是它的準確定位。因為在WLAN覆蓋的范圍內使用手機與企業(yè)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信，本身對GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò )就是一種資源的占用，如果能通過(guò)WALN網(wǎng)絡(luò )來(lái)解決語(yǔ)音通信，特別是與企業(yè)本身有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的通信，對電信運營(yíng)商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的資源節省和企業(yè)通信成本的降低都有好處。

　　可以想象一下，當進(jìn)入到Wi-Fi覆蓋的盲區時(shí)，可以通過(guò)Wi-Fi自動(dòng)切換到有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，而當進(jìn)入Wi-Fi覆蓋的地區時(shí)，通話(huà)又可以自動(dòng)切換到VoIP，此外還能夠享受普通手機的一切功能，這就是VoWLAN可以帶給我們的便利。

　　在設計VoWLAN系統的時(shí)候要尤其注意。當用戶(hù)從一個(gè)AP漫游到另一個(gè)AP時(shí)，傳統的WLAN鑒權協(xié)議會(huì )產(chǎn)生數據流的中斷。中斷一般會(huì )持續0.25到0.5s，這要依賴(lài)網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構和鑒權服務(wù)器的位置。VoWLAN用戶(hù)會(huì )經(jīng)常移動(dòng)，會(huì )在A(yíng)P間頻繁切換，采用傳統的鑒權，終端移動(dòng)時(shí)通話(huà)雙方都可能聽(tīng)到瞬間的中斷。因此，絕大多數VoWALN終端的解決方案都要求具有專(zhuān)有的預占優(yōu)先漫游算法來(lái)改善語(yǔ)音質(zhì)量并且當用戶(hù)移動(dòng)時(shí)在A(yíng)P覆蓋范圍內切換時(shí)帶寬最大化。

　　AP的發(fā)射功率應該滿(mǎn)足國家無(wú)線(xiàn)電管理委員會(huì )的發(fā)射功率規定，即最大發(fā)射功率應<20dBm(100mW)。AP的功率設有多個(gè)等級，可調整的最小功率為1Mw，通過(guò)調整功率可以適應不同的地理環(huán)境，也可以減小不同扇區之間的干擾。

　　AP的覆蓋能力與發(fā)射功率和地理環(huán)境有很大關(guān)系，此外傳輸速率不同時(shí)，覆蓋范圍也不同。一般在開(kāi)闊的環(huán)境中覆蓋范圍能夠達到150-300米，在室內辦公環(huán)境能夠達到30-80米。因此在設計AP的位置是要充分考慮，這樣能夠有利于WLAN的覆蓋和漫游。

　　另外，一定要記住用戶(hù)使用VoWLAN電話(huà)時(shí)，地點(diǎn)不僅僅限于辦公室內，所以WLAN需要覆蓋例如走廊、樓梯間和電梯。

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