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蜂窝网还是WiFi网?

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作者:Fanny Mlinarsky Azimuth Systems 时间:2005-08-30 来源: 收藏

经过严格测试,符合UMA标准的手机可以自己选择蜂窝网或WiFi网。
  正如一句谚语所说“标准所带来的好处就在于它们的数量有那么多。”现今的世界是否还需要另一种说法呢?
  答案是肯定的——那就是对现有的一些标准进行融合。在一部手机上集成WiFi技术和蜂窝(cell)网技术将使室内外的语音和数据传输基于相同标准、相同网络和相同的设备。
  包括Nokia和Motorola在内的大多数的手机制造商正在引入同时支持蜂窝网接口和WiFi网接口的双模手机。onworld.com在2004年4月的一份报告中预计在2009年全球将生产400万部支持WiFi功能的手机。UMA(Unlicensed Mobile Access)是目前常用的对语音和数据通讯业务进行集成的标准。
  UMA将GSM/GPRS业务扩展至WiFi和其他的室内无线网络。它通过宽带IP网络实现GSM/GPRS隧道协议,同时也包括像WiFi这样开放的无线网络协议。

一些手机生产商和服务提供商制定了UMA规范(www.umatechnology.org)。符合UMA规范的设备将自动选择最优的网络——蜂窝网或是WiFi网。通常在室内会选择WiFi网,而在室外选择蜂窝网。


语音数据包传输
  基于WiFi的语音传输(VoWiFi)要求数字化的语音信号以数据包的形式通过WiFi网络进行传输。语音数据包必须在规定的时间间隔内(通常是20ms)到达目的地址以保证最小的传输失真。网络的结构必须保证数据包的丢失、延迟和抖动在要求的门限以内 (各数据包之间延迟的不同将带来重建信号时的失真) 。
  当语音信号的传输经过WiFi网络设备:接入点(AP)、以太网交换器、路由器以及网关的时候,数据包的丢失、延迟和抖动都会降低信号质量,特别是网络拥挤的时候。一些VoWiFi协议针对手持设备与WiFi网络之间的数据信号的包丢失(packet loss)、延迟和抖动性能进行了优化:
  ● 服务质量协议(QoS,在IEEE 802.11e中定义)优先传输语音业务。
  ● 允入控制协议(Admission Control protocol,在802.11e中定义)对同时发生的多个通话进行控制与管理。
  ● 快速漫游协议(Fast Roaming protocol,在802.11r中定义)在手机从一个AP切换至另一个AP时负责将突发的数据包丢失降至最少。
  ● 智能化安全协议,例如预先认证技术(802.11i)通过在漫游之前使手机与邻近AP进行认证,以此减少路由时间。
  ● 无线资源管理协议(802.11k)使手机预先搜寻邻近的AP,根据其距离与话务容量进行快速的路由决策。


VoWiFi测试方法
  在VoWiFi测试中,制造商必须对WiFi手机和其他相关设备的协议加以验证,同时必须对这些设备的延迟、抖动和丢包性能进行测试,保证其性能在可控的、可重复的范围内。ITU-T G.107标准(国际电信联盟发布的关于语音质量的标准)提供了包括AP、交换机和路由器网络的整体指标:延迟(500ms)、丢包率(20%)。对于单个的AP网络通常的延迟应小于50ms、抖动小于5ms、漫游时间小于50ms、丢包率小于1%。另外一个影响VoWiFi手机可用性的因素是其WLAN子系统的功耗,必须对其所有操作模式下的功耗进行优化以保证足够的手机电池寿命。语音传输的周期性和必须一直与WLAN网络保持连接以接收来电的要求,决定了手机必须在各种节电模式间快速切换,因此,WLAN手机的电源优化十分具有挑战性。VoWiFi测试可以并入设备测试、手机测试以及系统测试中。设备测试包括WiFi Alliance一致性测试、丢包率测试、延迟测试、抖动测试、协议一致性测试和背景负载(background load)下的话务容量测试。最后还要求对语音进行MOS(语音平均意见得分,ITU-P.800中规定的对语音质量的一种评测)测试。
  手机测试包括漫游性能测试、有效范围vs. MOS测试、协议一致性测试、WiFi Alliance一致性测试和功耗测试。系统测试监测受控的背景负载,多个终端情况下多AP系统的运行及其性能。



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