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半導體廠家以VoWLAN推進固網與移動融合

鄒治永 2006/08/04

　　全球最大的固定網絡設備商阿爾卡特和全球最大的CDMA無線網絡設備商朗訊的合并，打造了一個融合固定網絡和移動網絡設備的電信設備“超級巨無霸”。正如阿爾卡特亞太區(qū)總裁雷諾達所說：“固網和移動網絡將會加速融合�！睔W洲咨詢機構Ovum亞太區(qū)高級分析師David　Kennedy認為，全球電信業(yè)目前呈現(xiàn)兩種不同的融合戰(zhàn)略：一是以固網運營商為代表的移動固網融合(FMC)戰(zhàn)略，另一種則是移動運營商提出的FMS，即“惟一移動”戰(zhàn)略。前者將誕生一個固定網絡與移動網絡融合的世界，而后者則出現(xiàn)一個只用無線連接的世界。

　　VoWLAN給固網與移動的融合賦予了新的含義，那就是實現(xiàn)IP網與移動網的融合，最終實現(xiàn)從“以位置為中心”到“以用戶為中心”的業(yè)務模式的轉移。TI的專家認為，基于VoWLAN的UMA(無需授權移動接入)功能不僅使消費者能夠在移動中使用手機訪問WLAN或蜂窩式網絡進行語音通話，而且可以伴隨固定與移動的融合逐漸朝著IMS方向發(fā)展。圖1所示為IMS Research公司對WLAN手機市場增長的預測。

　　VoWLAN一箭雙雕：控制通話與推進手機技術升級

　　Infonetics Research的市場研究認為，VoWLAN將是推動今后市場增長的關鍵應用之一，Wi-Fi將最終成為手機的一個普通功能。對于VoWLAN和蜂窩網絡的聯(lián)姻，業(yè)內的一種觀點是：VoWLAN蜂窩混合手機既是普通蜂窩網絡手機，又具有WLAN上的VoIP功能。用戶在家庭和工作場所——這些通話需求最多的地方，可以獲得更完美的覆蓋，運營商可以提供廉價的VoIP服務，因為一分鐘VoWLAN通話費僅相等于蜂窩通話費的一小部分。

　　臺灣省“工研院經資中心(IEK)”的研究表明，全球手機市場增長率逐漸達到飽和，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手機通信網的高移動性和無線局域網(WLAN)高傳輸速率特性的雙網手機(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，雙網手機業(yè)務上面臨挑戰(zhàn)的不僅來自固定電話運營商，還有移動運營商。無線VoIP讓由通話時間和距離為基礎的傳統(tǒng)價格模型受到嚴峻挑戰(zhàn)，盡管如此，在無線網絡電話獲得大規(guī)模商業(yè)應用之前，要解決一些技術問題，諸如服務質量(QoS)、跨不同無線平臺漫游，以及Wi-Fi信號距離比較短的問題。

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

　　中國派瑞天科(Paragon Wireless)首席執(zhí)行官鄔剛表示，采用國際半導體廠家的方案，設計VoWLAN系統(tǒng)過程中面臨的關鍵難題包括通話時間、換手延遲(handoff latency)、語音質量以及SIP檢測等。目前，派瑞天科已經開發(fā)了獨特的可擴展系統(tǒng)與軟件架構，使工程師能夠方便地添加或刪除終端功能，從而避免了耗時且昂貴的硬件再設計，以滿足不同市場領域的需求。

　　另一方面，業(yè)內的專家表示 “VoWLAN產品開發(fā)難點是軟件部分”，在無縫蜂窩與Wi-Fi連接技術領域，作為全球領導者的TI針對OMAP-Vox與WiLink解決方案進行了優(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(tǒng)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)務商提供服務。

　　半導體廠家群雄并起：共舉VoWLAN大旗

　　隨著無線局域網使用范圍的不斷拓寬，通過WLAN提供語音服務(VoWLAN)已經成為市場新的增長點。Infonetics Research公司的研究顯示，有多家供應商發(fā)布了VoWLAN手機，VoWLAN的質量標準草案日臻完善是推動市場增長的關鍵因素之一。未來移動通信模式是城域范圍利用GSM或3G網絡，而小區(qū)環(huán)境則利用VoWLAN。打造VoWLAN的基礎設施環(huán)境，需要線纜調制解調器、數(shù)字用戶線路(xDSL)調制解調器、集成接入設備(IAD)、VoIP網關、電信級局端設備及家庭與辦公室無線聯(lián)網的新一代特色產品，并在較高性能、更低功耗和更高層次的系統(tǒng)上進行集成。其研究和開發(fā)的重點是：手機VoIP處理器、VoWLAN家庭網關、WLAN手機硬件和軟件參考設計。

　　目前，市場上針對雙網手機所需要的單芯片VoWLAN解決方案雖然并不多見，但是，頂級半導體廠家已經涉足雙網手機的相關技術，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技術的Atheros、博通、科勝迅、CSR和Marvell等廠商。例如，Atheros的ROCm (Radio-on-Chip for Mobile)、CSR的UniFi等針對便攜式產品推出的低耗電WLAN芯片，以及博通的BCM91160、科勝迅與Marvell(88W8618)的VoIP+WLAN或VoWLAN參考設計。在這些半導體廠家中，以居于領先地位的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品上市進程。TI移動連接解決方案業(yè)務部的總經理Marc Cetto表示，憑借WiLink 5.0平臺，TI充分利用其核心產品系列的強大功能，以及在蜂窩式市場和WLAN、藍牙與數(shù)字無線電等領域中的經驗，為固定與移動功能融合的不斷發(fā)展提供充分的技術支持。與此類似的有飛利浦，他們在手機中已經實現(xiàn)藍牙和WLAN共存的演示方案。此外，Quorum系統(tǒng)公司已將WLAN、藍牙和GSM收發(fā)器集成到一顆單芯片上。

　　派瑞天科已經采用TI方案開發(fā)出了包括手持終端與接入點設備（AP）在內的完全符合標準的高性能VoWLAN小區(qū)網關解決方案。例如，其AP產品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(jié)省了成本與空間，而且能夠提供語音郵件等有用功能。

　　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住宅網關、IP電話、VoWLAN電話和終端適配器。

　　傳統(tǒng)上，VoIP住宅網關、終端適配器和IP電話均采用一個主CPU來運行操作系統(tǒng)和協(xié)議，以及一個專用VoIP DSP用于編解碼和其他元件，這需要單獨的開發(fā)團隊使用不同的工具包。而融合有軟件和服務的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、平臺和專業(yè)服務，用于開發(fā)語音和視頻通信產品；而Trinity Convergence提供了VeriCall Edge VoIP開發(fā)軟件。

　　與此同時，Marvell公司也針對互聯(lián)網語音通信市場推出系列高度集成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和可支持語音服務優(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，同時還能實現(xiàn)語音與數(shù)據(jù)的無縫連接。

　　在WLAN電話參考設計領域，QuickLogic與瑞薩科技合作開發(fā)的802.11 IP電話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(tǒng)，可采用802.11b或802.11b/g芯片組工作。Freescale也提供類似的VoWLAN方案及相應的開發(fā)平臺。

　　此外，目前北京六合萬通微電子技術有限公司、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展了無線局域網IEEE802.11a/b/g系列芯片、802 1x無線寬帶網絡收發(fā)芯片、80211b核、WLAN芯片及無線局域網射頻收發(fā)器前端芯片組的設計。

　　結語

　　市場研究公司Research&Markets發(fā)表的研究報告預測到2009年，全球無線局域網芯片組的出貨量將從2005年的1.4億個增長到4.3億個。TI公司無線終端業(yè)務部移動WLAN業(yè)務經理Amir Faintuch表示 “移動WLAN時代正在到來”。

　　隨著越來越多的消費者把移動電話、辦公電話以及家庭電話合而為一，以及3G與WLAN的融合，從事WLAN相關芯片設計的IC公司在VoWLAN市場發(fā)展過程中必將贏得廣闊的發(fā)展空間。但是，根據(jù)ABI調研公司的研究，Wi-Fi在融合功能方面仍然面臨著發(fā)展中的幾大挑戰(zhàn)，它們包括：1. 安全問題；2. 標準問題；3. QoS和可靠性問題；4. 無線信號的覆蓋問題,這些問題對于VoWLAN在市場上的應用仍然有舉足輕重的影響，所以,最新技術發(fā)展依然值得密切關注。

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