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蜂窩網(wǎng)還是WiFi網(wǎng)?

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作者:Fanny Mlinarsky Azimuth Systems 時(shí)間:2005-08-30 來源: 收藏

  經(jīng)過嚴(yán)格測試,符合UMA標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)可以自己選擇蜂窩網(wǎng)或WiFi網(wǎng)。
  正如一句諺語所說“標(biāo)準(zhǔn)所帶來的好處就在于它們的數(shù)量有那么多。”現(xiàn)今的世界是否還需要另一種說法呢?
  答案是肯定的——那就是對現(xiàn)有的一些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行融合。在一部手機(jī)上集成WiFi技術(shù)和蜂窩(cell)網(wǎng)技術(shù)將使室內(nèi)外的語音和數(shù)據(jù)傳輸基于相同標(biāo)準(zhǔn)、相同網(wǎng)絡(luò)和相同的設(shè)備。
  包括Nokia和Motorola在內(nèi)的大多數(shù)的手機(jī)制造商正在引入同時(shí)支持蜂窩網(wǎng)接口和WiFi網(wǎng)接口的雙模手機(jī)。onworld.com在2004年4月的一份報(bào)告中預(yù)計(jì)在2009年全球?qū)⑸a(chǎn)400萬部支持WiFi功能的手機(jī)。UMA(Unlicensed Mobile Access)是目前常用的對語音和數(shù)據(jù)通訊業(yè)務(wù)進(jìn)行集成的標(biāo)準(zhǔn)。
  UMA將GSM/GPRS業(yè)務(wù)擴(kuò)展至WiFi和其他的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)。它通過寬帶IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)GSM/GPRS隧道協(xié)議,同時(shí)也包括像WiFi這樣開放的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

一些手機(jī)生產(chǎn)商和服務(wù)提供商制定了UMA規(guī)范(www.umatechnology.org)。符合UMA規(guī)范的設(shè)備將自動選擇最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)——蜂窩網(wǎng)或是WiFi網(wǎng)。通常在室內(nèi)會選擇WiFi網(wǎng),而在室外選擇蜂窩網(wǎng)。


  語音數(shù)據(jù)包傳輸
  基于WiFi的語音傳輸(VoWiFi)要求數(shù)字化的語音信號以數(shù)據(jù)包的形式通過WiFi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。語音數(shù)據(jù)包必須在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)(通常是20ms)到達(dá)目的地址以保證最小的傳輸失真。網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)必須保證數(shù)據(jù)包的丟失、延遲和抖動在要求的門限以內(nèi) (各數(shù)據(jù)包之間延遲的不同將帶來重建信號時(shí)的失真) 。
  當(dāng)語音信號的傳輸經(jīng)過WiFi網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:接入點(diǎn)(AP)、以太網(wǎng)交換器、路由器以及網(wǎng)關(guān)的時(shí)候,數(shù)據(jù)包的丟失、延遲和抖動都會降低信號質(zhì)量,特別是網(wǎng)絡(luò)擁擠的時(shí)候。一些VoWiFi協(xié)議針對手持設(shè)備與WiFi網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)信號的包丟失(packet loss)、延遲和抖動性能進(jìn)行了優(yōu)化:
  ● 服務(wù)質(zhì)量協(xié)議(QoS,在IEEE 802.11e中定義)優(yōu)先傳輸語音業(yè)務(wù)。
  ● 允入控制協(xié)議(Admission Control protocol,在802.11e中定義)對同時(shí)發(fā)生的多個通話進(jìn)行控制與管理。
  ● 快速漫游協(xié)議(Fast Roaming protocol,在802.11r中定義)在手機(jī)從一個AP切換至另一個AP時(shí)負(fù)責(zé)將突發(fā)的數(shù)據(jù)包丟失降至最少。
  ● 智能化安全協(xié)議,例如預(yù)先認(rèn)證技術(shù)(802.11i)通過在漫游之前使手機(jī)與鄰近AP進(jìn)行認(rèn)證,以此減少路由時(shí)間。
  ● 無線資源管理協(xié)議(802.11k)使手機(jī)預(yù)先搜尋鄰近的AP,根據(jù)其距離與話務(wù)容量進(jìn)行快速的路由決策。


  VoWiFi測試方法
  在VoWiFi測試中,制造商必須對WiFi手機(jī)和其他相關(guān)設(shè)備的協(xié)議加以驗(yàn)證,同時(shí)必須對這些設(shè)備的延遲、抖動和丟包性能進(jìn)行測試,保證其性能在可控的、可重復(fù)的范圍內(nèi)。ITU-T G.107標(biāo)準(zhǔn)(國際電信聯(lián)盟發(fā)布的關(guān)于語音質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn))提供了包括AP、交換機(jī)和路由器網(wǎng)絡(luò)的整體指標(biāo):延遲(500ms)、丟包率(20%)。對于單個的AP網(wǎng)絡(luò)通常的延遲應(yīng)小于50ms、抖動小于5ms、漫游時(shí)間小于50ms、丟包率小于1%。另外一個影響VoWiFi手機(jī)可用性的因素是其WLAN子系統(tǒng)的功耗,必須對其所有操作模式下的功耗進(jìn)行優(yōu)化以保證足夠的手機(jī)電池壽命。語音傳輸?shù)闹芷谛院捅仨氁恢迸cWLAN網(wǎng)絡(luò)保持連接以接收來電的要求,決定了手機(jī)必須在各種節(jié)電模式間快速切換,因此,WLAN手機(jī)的電源優(yōu)化十分具有挑戰(zhàn)性。VoWiFi測試可以并入設(shè)備測試、手機(jī)測試以及系統(tǒng)測試中。設(shè)備測試包括WiFi Alliance一致性測試、丟包率測試、延遲測試、抖動測試、協(xié)議一致性測試和背景負(fù)載(background load)下的話務(wù)容量測試。最后還要求對語音進(jìn)行MOS(語音平均意見得分,ITU-P.800中規(guī)定的對語音質(zhì)量的一種評測)測試。
  手機(jī)測試包括漫游性能測試、有效范圍vs. MOS測試、協(xié)議一致性測試、WiFi Alliance一致性測試和功耗測試。系統(tǒng)測試監(jiān)測受控的背景負(fù)載,多個終端情況下多AP系統(tǒng)的運(yùn)行及其性能。



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