每個人都了解VoIP的各種好處，而隨著WLAN技術的成熟與市場的成長，通過WLAN的無線的VoIP服務，看起來是越來越可行。且結合無線WiFi低建置成本的網路環境，以及VoIP的效益，在WLAN上提供VoIP（一般稱為VoWLAN），似乎是無線WLAN最大的殺手級應用。

VoWLAN在公共區域使用的進展與面臨的困難

目前國內外開始有多家廠商生產製造VoWLAN的手機或PDA的軟體，包含像Spectralink、AireSpace、Proxim、Symbol、Cisco、Nortel，及Alcatel等國外大廠，都把今年的VoWLAN市場當成啟用的前哨戰，而VoWLAN的手機也開始下降到400美元以下，適合許多有需要的企業使用。去年一整年，Spectralink與Symbol兩家公司雖然只出貨了三萬台VoWLAN手機，但預估今年的出貨量將會有數十倍以上的成長。而像美國的Lowe’s連鎖點，也會開始全面在店面使用無線IP語音的技術，以作為內部通訊之用。

但是目前看來，由於公共場合的WLAN熱點（HotSpot）使用率不高，企業內用WLAN的好處也僅在於節省佈線的費用上，VoIP如果應用於WLAN上，不論是在公共場合或是企業內，確實是殺手級的應用，但並非現在所有的熱點或是企業內的無線基地台（Access Point，AP）都可以支援語音服務。尤其是在語音品質（Quality of Services，QoS）的特性上，如何控制頻寬的分配以及傳輸時的延遲變化率（Jitter Control），都是影響通話品質的幾個很重要原因。

《圖一　VoWLAN示意圖》

VoWLAN終端手機的進展方向

要能移動式的使用VoWLAN，當然不可或缺的就是要能有一個移動式的VoWLAN終端手機。目前在VoWLAN手機的發展上，有幾個重要的問題必須解決，以下就為讀者一一列出：

耗電率

一般而言，現在看到的VoWLAN終端手機都很耗電，平均的傳輸功率大概都在10mW到100mW之間，因此如果是電池的蓄電容量不大時，通話的時間大概都僅在2小時左右，也因此很多VoWLAN手機都會另附或另售一個額外的充電座。

這個充電座除了充電之外，也可以當作無線的基地台使用。除此之外，VoWLAN的手機都會有顯示螢幕，目前大多數還是以背光點矩陣（Backlit Dot Matrix為顯示）的方式，其耗電量較低。

散熱

@內文由於傳輸的耗電功率大，其散熱的問題也很麻煩。以目前的VoWLAN手機來說，在電話講的時間稍久時，都還是會稍微感覺到發燙，這點也是有待製造廠商來解決。

外型大小

目前看到的VoWLAN手機在外觀上仍相當地大，重量也略嫌笨重，因此要達到一般消費者認知的手機大小，還需要經過廠商的一番努力才行。

壓縮技術

語音傳輸部份，目前可以採用不同的語音壓縮技術，一般都是以G.711與G.729為主。G.711沒有經過壓縮，語音品質較好，但是相對來說需要高一些的頻寬；因此，每一個VoWLAN AP設備可以同時使用的用戶數就會少一些。G.729經過壓縮的處理後，其傳輸的頻寬為8K，這當然會影響通話品質，但是相對上，可以同時使用的人數就會比較多一些。

在計算WLAN AP的頻寬時，可以參考(表一)：

由(表一)可以計算一般802.11b AP在和不同壓縮的VoWLAN手機搭配使用時，可以同時有多少用戶使用。比如說，一般802.11b WLAN AP的實際可用頻寬大概只有理論值的60% - 80%，因此如果使用802.11b的AP且傳送的頻寬達到2 Mbps，手機採用G.729的壓縮時，大概可以同時提供撥打的用戶約是60%或6.1% 約等於10通左右。也就是在這樣的AP環境底下，大概可以同時有10個人利用這種壓縮技術的VoWLAN手機來撥打電話。

如果再經由電信界常用的Erlang值來計算實際的支援用戶數，假定撥打的用戶並不多，約Erlang = 0.10時，這個WLAN AP可以支援這樣的VoWLAN手機用戶，大概是44人。

雙模功能

目前的問題是，VoWLAN手機要能夠實際應用在生活上，而VoWLAN AP的佈建廣度要夠大才有可能讓一般消費者或廠商接受VoWLAN。而在佈建廣度不足時，如果VoWLAN手機也可以支援其他的手機標準，讓人可以在沒有VoWLAN接取範圍時，還可以使用傳統電話撥打，如此就會發揮出較高的使用性。

目前手機製造廠商都研究將GSM或是CDMA的手機標準建立於VoWLAN手機裡，這種所謂雙模手機（Multi - Mode）將是VoWLAN網路在初期佈建時，所需具備的一個重要功能。而這種雙模手機，也必須有自動偵測無線頻率訊號的功能，並自動判斷目前該註冊的VoWLAN主機是使用IP電話撥打，還是透過GSM／CDMA撥打。

《圖二　VoWLAN雙模功能》

安全功能與認證方式

目前一般WLAN的安全機制都是透過WEP的加密，一旦手機也要支援WEP 40 - bit或是128 - bit的加密時，勢必也會影響語音壓縮的執行速度與通話品質，而手機的CPU執行就會耗費更多時間與功率。並且WEP加密只適合應用於企業內部的手機，因為一旦拿到公共區域的熱點使用時，除非每個公共區域熱點的設定一致，否則就無法在該點上線。反過來說，如果公共區域熱點的設定一致，那麼安全性當然就會出現漏洞。

除此之外，還有一些重要廠商會制定非標準的安全協議，像Cisco就有一套自行訂定的Fast Secure Roaming的安全機制，手機製造商如果搭配這樣的機制生產手機，那麼就可以在Cisco的VoWLAN網路中，安全的漫遊與傳送語音。

品質問題

傳統手機由於只有單純的語音通道，並不會受到其他傳輸資料的影響，因此通話品質較容易保證，而VoWLAN的手機卻是和整個WLAN的資料傳輸一起使用。

VoWLAN資料在傳輸時，並不會因為傳輸延遲與封包遺失就出現問題，網路會利用各種技術重新傳送，但語音在IP網路傳送時就一定得考量是否加入QoS的機制來保證傳輸的品質。

一般說來，目前的QoS機制都是以語音優先（Voice Priority）的方式來處理，雖然可以達到語音封包不受到資料封包傳輸的影響，但是對於通話品質的掌握度仍嫌不足。且這些QoS機制都屬於非標準的處理方式，有些機制只管理VoWLAN手機到AP端，有些則可以延伸到VoWLAN服務的閘道主機。不過要達到端點對端點（QoS）的品質，目前還是需要在研發上多加努力，並訂定共通的標準。否則VoWLAN通話的品質好壞，也只能期待網路在不壅塞的情況下，提高傳送封包的品質而已。

一旦上述的問題有明確的解決方案，我們就可以期待各式各樣的VoWLAN手機出現，而各種不同大小款式的手機，也會如現有GSM手機一樣地多變化，且在功能上也會增強。包括提供可以透過VoWLAN手機來作文字簡訊的傳送、照相或錄影式的VoWLAN手機傳送圖片或視訊資訊、透過VoWLAN手機瀏覽網頁或收取Email、玩線上遊戲，或是一個智慧型的VoWLAN PDA等都有可能出現。不過，其前提就是需將上述最基本的通話問題解決，才有可能見到VoWLAN的手持產品問世。

在公共場合熱點（Hot Spot）提供VoWLAN服務

有了VoWLAN手機之外，要能夠使用VoWLAN服務，就必須有廣大的VoWLAN網路。對一般消費者來說，要能夠應用VoWLAN，就必須跟提供VoWLAN服務的業者申請，才可以在公共場合的熱點使用。目前在公共場合要能使用VoWLAN服務，有幾個要點是最關鍵的因素：

熱點的網路接取與認證

熱點所提供的網路接取以及認證方式，關係著用戶如何在公共區域使用VoWLAN服務。而在設計現有的802.11b時，並未考慮到在公共區域使用的機會，因此在認證機制上都沒有著墨。爾後在熱點使用WLAN的服務時，也僅針對一般的PC或PDA使用族群，利用PC／PDA的終端設備來連接使用。因此除了免費的熱點不需任何認證，其他需要付費的熱點一般都會用儲值或是線上刷卡方式購買點數後，再利用網頁的認證方式輸入帳號密碼。當完成認證的程序後，使用者便開始使用熱點的上網服務。

這種方式考慮的僅是利用PC／PDA這種複雜的終端設備，如果是利用VoWLAN的手機，根本無法要求用戶在每次使用VoWLAN的電話服務時，還需要輸入帳號密碼。因此勢必必須有一個標準的認證方式可以直接內建於手機內，並且此認證方式需要透過加密型式，避免遭到其他人竊取到認證碼，而利用此認證碼來盜撥電話。

目前對於上述的VoWLAN電話服務的認證也並沒有一個標準，各家業者在提供服務時也都自行設計自己的認證方式，因此會造成客戶僅在業者自行提供的熱點連接上網並且註冊使用，如果跨到別的業者所建立的熱點就完全無法使用，當然帶到國外就更不可能了。為了解決此種問題，各家WLAN業者也開始洽談網路漫遊機制，包括國內外業者間的漫遊，目的就是讓網路接取可以在任何一個熱點時，都可以自由地使用。當漫遊認證的機制建立起來，並把VoWLAN的認證機制內建於手機後，才可能有機會在大規模的熱點網路中使用VoWLAN的服務。

安全性

公共區域的熱點在考慮過認證的安全機制後，也必須要考慮通話上的安全性，如果沒有將此安全性加入每通的通話時，一般用戶將會質疑與擔心通話內容是否會遭到竊聽。如此一來，就很難做為一個合適的大眾通訊工具。

網路品質

公共區域的熱點如果要能提供良好的通話品質，除了需要上文所提到的手機支援外，另一個不可或缺的就是熱點的連接頻寬。以目前現有的寬頻速度而言，如果要某個公共區域提供同時有10個人使用VoWLAN服務，在連接熱點的頻寬也至少要達到2M／512K以上，否則通話時，會因為網路的品質而無法被用戶接受。除此之外，網路傳送語音資料時，也必須根據VoWLAN手機的品質要求，而作一致性的設定，這樣才有辦法讓用戶的撥打達到端點對端點的良好品質。

熱點的佈建廣度

要能在公共區域使用VoWLAN，最重要的當然還是可以使用的區域要廣大，也因此WLAN熱點必須要佈建綿密，才有可能讓用戶在任何區域裡都能使用。不過在目前WLAN熱點建置成本過高、戶外型的WLAN建置仍不普遍，以及多家業者各自建設節點的狀況下，能夠提供WLAN的服務節點實在是少的可憐，更別說這些節點還需要支援各種技術的要求與品質穩定。

如果在同一個熱點中，可以收到不只一個AP的訊號時，業者需考慮到使用者該如何選擇最合適的AP來註冊與傳送。而在佈建時，業者也需注意到如何提高收訊的密度，但卻不會影響重複覆蓋的問題。

除此之外，為了提供不中斷的話務通訊，各個熱點內的AP之間還需要解決話務轉換（Hand Over）的問題。例如用戶要移動時，有可能會因為離開原有的AP接收範圍，並在進入鄰近一個新的AP接收範圍內。這時廠商就要考慮到如何可以保證此時話務不中斷，否則用戶只要一離開某個AP的接收範圍時，就無法繼續聊天了。

結語

VoWLAN雖然是一個很重要的殺手級應用，但以目前手機與公共場合熱點所提供的VoWLAN服務，仍有許多問題需要解決。因此可以預見的是，VoWLAN會先應用於特定的企業中，如倉儲業者，其內部原先的條碼讀取機、點貨與庫存管理、尋人與找資料，都可以與電話通訊結合在一起，並且利用VoWLAN話機來作內部通訊與撥打外部傳統電話來使用。因此企業使用VoWLAN將會更為有效率。

而在企業內部使用時，上述許多營運的困難點，會因為公司的範圍限制，而降低其問題的嚴重性。因此不管在國外或國內，最先看到可以應用VoWLAN的都是在企業內部。包括了一般生產流程的製造廠、零售業、醫療業等都非常適合使用VoWLAN的建置。至於在公共區域要能普及到每個人都可以很便利地使用VoWLAN，則是許多設備廠商與服務業者都期待與共同努力的方向。

＜作者任職於數位聯合電信 電信加值事業處＞

延 伸 閱 讀

在網路與電信設備市場復蘇之際，VoWLAN很可能會出現爆炸性的增長，並成為建立移動社會最為關鍵的因素。相關介紹請見「VoWLAN：打造語音與資料徹底融合的移動世界 」一文。 隨著無線通信技術和移動終端的迅猛發展，以IEEE802.11為基礎的無線局域網的應用越來越廣泛。據In-Stat／MDAR公司預測，VoWLAN將成為競爭力很強的語音傳輸技術。預計到2006年，將有50萬台基於802.11VoWLAN標準的語音終端設備將投向市場，其前景十分樂觀。你可在「VoWLAN若干問題的分析與對策」一文中得到進一步的介紹。 由於無線區域網路語音(VoWLAN)通訊系統的設計在世界上還處於起步階段，有些關鍵技術尚未有標準的解決方案。本文將從下至上介紹VoWLAN系統設計時在實體層、媒體接取層和IP層遇到的關鍵問題，並就其中的部份問題提出了解決方案。在「VoWLAN通訊系統設計中的技術挑戰與解決方法分析」一文為你做了相關的評析。

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