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半导体厂家以VoWLAN推进固网与移动融合

邹治永 2006/08/04

　　全球最大的固定网络设备商阿尔卡特和全球最大的CDMA无线网络设备商朗讯的合并，打造了一个融合固定网络和移动网络设备的电信设备“超级巨无霸”。正如阿尔卡特亚太区总裁雷诺达所说：“固网和移动网络将会加速融合。”欧洲咨询机构Ovum亚太区高级分析师David　Kennedy认为，全球电信业目前呈现两种不同的融合战略：一是以固网运营商为代表的移动固网融合(FMC)战略，另一种则是移动运营商提出的FMS，即“惟一移动”战略。前者将诞生一个固定网络与移动网络融合的世界，而后者则出现一个只用无线连接的世界。

　　VoWLAN给固网与移动的融合赋予了新的含义，那就是实现IP网与移动网的融合，最终实现从“以位置为中心”到“以用户为中心”的业务模式的转移。TI的专家认为，基于VoWLAN的UMA(无需授权移动接入)功能不仅使消费者能够在移动中使用手机访问WLAN或蜂窝式网络进行语音通话，而且可以伴随固定与移动的融合逐渐朝着IMS方向发展。图1所示为IMS Research公司对WLAN手机市场增长的预测。

　　VoWLAN一箭双雕：控制通话与推进手机技术升级

　　Infonetics Research的市场研究认为，VoWLAN将是推动今后市场增长的关键应用之一，Wi-Fi将最终成为手机的一个普通功能。对于VoWLAN和蜂窝网络的联姻，业内的一种观点是：VoWLAN蜂窝混合手机既是普通蜂窝网络手机，又具有WLAN上的VoIP功能。用户在家庭和工作场所——这些通话需求最多的地方，可以获得更完美的覆盖，运营商可以提供廉价的VoIP服务，因为一分钟VoWLAN通话费仅相等于蜂窝通话费的一小部分。

　　台湾省“工研院经资中心(IEK)”的研究表明，全球手机市场增长率逐渐达到饱和，只有寻找创新应用才能为手机行业的发展注入生机。结合2.5G/3G手机通信网的高移动性和无线局域网(WLAN)高传输速率特性的双网手机(双模手机或WLAN手机)，是被普遍看好的手机发展方向之一。目前，双网手机业务上面临挑战的不仅来自固定电话运营商，还有移动运营商。无线VoIP让由通话时间和距离为基础的传统价格模型受到严峻挑战，尽管如此，在无线网络电话获得大规模商业应用之前，要解决一些技术问题，诸如服务质量(QoS)、跨不同无线平台漫游，以及Wi-Fi信号距离比较短的问题。

　　由于双网手机是多种无线通讯技术的结合，降低射频组件数量以减少成本成为厂商面临的一大问题。为降低成本，目前双网手机射频零组件的技术发展趋势有两个重点：一是在2.5G射频端采用CMOS工艺；二是将双网手机中包括WLAN、蓝牙等无线通讯技术的射频与MAC部分整合为单芯片，例如最近TI推出移动电话+WLAN+蓝牙+FM的三重业务解决方案。

　　中国派瑞天科(Paragon Wireless)首席执行官邬刚表示，采用国际半导体厂家的方案，设计VoWLAN系统过程中面临的关键难题包括通话时间、换手延迟(handoff latency)、语音质量以及SIP检测等。目前，派瑞天科已经开发了独特的可扩展系统与软件架构，使工程师能够方便地添加或删除终端功能，从而避免了耗时且昂贵的硬件再设计，以满足不同市场领域的需求。

　　另一方面，业内的专家表示 “VoWLAN产品开发难点是软件部分”，在无缝蜂窝与Wi-Fi连接技术领域，作为全球领导者的TI针对OMAP-Vox与WiLink解决方案进行了优化，使设计工程师能够在Symbian、Microsoft Windows Mobile和Linux等低复杂度操作系统上为手机提供UMA功能。Marvell为此也提供VoWLAN参考设计套件，其中具有完整VoWLAN软件包，主要针对宽带业务商提供服务。

　　半导体厂家群雄并起：共举VoWLAN大旗

　　随着无线局域网使用范围的不断拓宽，通过WLAN提供语音服务(VoWLAN)已经成为市场新的增长点。Infonetics Research公司的研究显示，有多家供应商发布了VoWLAN手机，VoWLAN的质量标准草案日臻完善是推动市场增长的关键因素之一。未来移动通信模式是城域范围利用GSM或3G网络，而小区环境则利用VoWLAN。打造VoWLAN的基础设施环境，需要线缆调制解调器、数字用户线路(xDSL)调制解调器、集成接入设备(IAD)、VoIP网关、电信级局端设备及家庭与办公室无线联网的新一代特色产品，并在较高性能、更低功耗和更高层次的系统上进行集成。其研究和开发的重点是：手机VoIP处理器、VoWLAN家庭网关、WLAN手机硬件和软件参考设计。

　　目前，市场上针对双网手机所需要的单芯片VoWLAN解决方案虽然并不多见，但是，顶级半导体厂家已经涉足双网手机的相关技术，其中包括提供便携式WLAN平台解决方案的英特尔、德州仪器(TI)和飞利浦，此外，提供可在手机或其他便携式装置应用WLAN或VoWLAN技术的Atheros、博通、科胜迅、CSR和Marvell等厂商。例如，Atheros的ROCm (Radio-on-Chip for Mobile)、CSR的UniFi等针对便携式产品推出的低耗电WLAN芯片，以及博通的BCM91160、科胜迅与Marvell(88W8618)的VoIP+WLAN或VoWLAN参考设计。在这些半导体厂家中，以居于领先地位的TI为例。不久前，TI宣布针对手机推出业界首款集成了移动WLAN、蓝牙以及FM立体声音频功能的超小型解决方案，其第五代WLAN平台WiLink5.0解决方案可帮助手机制造商加速产品上市进程。TI移动连接解决方案业务部的总经理Marc Cetto表示，凭借WiLink 5.0平台，TI充分利用其核心产品系列的强大功能，以及在蜂窝式市场和WLAN、蓝牙与数字无线电等领域中的经验，为固定与移动功能融合的不断发展提供充分的技术支持。与此类似的有飞利浦，他们在手机中已经实现蓝牙和WLAN共存的演示方案。此外，Quorum系统公司已将WLAN、蓝牙和GSM收发器集成到一颗单芯片上。

　　派瑞天科已经采用TI方案开发出了包括手持终端与接入点设备（AP）在内的完全符合标准的高性能VoWLAN小区网关解决方案。例如，其AP产品ParaAP在一部设备上集成了DSL(ADSL2+)、WLAN AP(802.11g)、路由器、VoIP(SIP)以及IP-PBX等多种器件，不仅节省了成本与空间，而且能够提供语音邮件等有用功能。

　　内核供应商MIPS Technologies公司最近与通信软件和设计服务供应商D2 Technologies、HelloSoft、RADVISION及Trinity Converg-ence联手推广一款面向多通道VoIP应用的单内核，这些VoIP应用包括VoIP住宅网关、IP电话、VoWLAN电话和终端适配器。

　　传统上，VoIP住宅网关、终端适配器和IP电话均采用一个主CPU来运行操作系统和协议，以及一个专用VoIP DSP用于编解码和其他元件，这需要单独的开发团队使用不同的工具包。而融合有软件和服务的MIPS32 24Kc内核能让设计工程师在单内核上获得以上所有功能。 D2 Technologies公司提供了vPort “软DSP”软件用于取代DSP运行语音处理；HelloSoft提供了用于CPE器件的参考设计；RADVISION提供了工具、平台和专业服务，用于开发语音和视频通信产品；而Trinity Convergence提供了VeriCall Edge VoIP开发软件。

　　与此同时，Marvell公司也针对互联网语音通信市场推出系列高度集成VoIP方案88W8618，它使相应手持设备的通信速率提高了三倍。Marvell所有芯片均采用片上安全处理引擎，以支持最新WLAN加密标准，如AES/CCMP及WPA/TKIP和可支持语音服务优先级的QoS引擎。由于集成了这些功能，从而可以在各种家庭和办公应用中增加新业务，同时还能实现语音与数据的无缝连接。

　　在WLAN电话参考设计领域，QuickLogic与瑞萨科技合作开发的802.11 IP电话参考设计方案集成了VoWLAN所必需的所有元件，平台运行在Linux操作系统，可采用802.11b或802.11b/g芯片组工作。Freescale也提供类似的VoWLAN方案及相应的开发平台。

　　此外，目前北京六合万通微电子技术有限公司、广州市广晟微电子有限公司、深圳市力合微电子有限公司、华大电子设计有限公司和上海清华晶芯微电子公司都分别开展了无线局域网IEEE802.11a/b/g系列芯片、802 1x无线宽带网络收发芯片、80211b核、WLAN芯片及无线局域网射频收发器前端芯片组的设计。

　　结语

　　市场研究公司Research&Markets发表的研究报告预测到2009年，全球无线局域网芯片组的出货量将从2005年的1.4亿个增长到4.3亿个。TI公司无线终端业务部移动WLAN业务经理Amir Faintuch表示 “移动WLAN时代正在到来”。

　　随着越来越多的消费者把移动电话、办公电话以及家庭电话合而为一，以及3G与WLAN的融合，从事WLAN相关芯片设计的IC公司在VoWLAN市场发展过程中必将赢得广阔的发展空间。但是，根据ABI调研公司的研究，Wi-Fi在融合功能方面仍然面临着发展中的几大挑战，它们包括：1. 安全问题；2. 标准问题；3. QoS和可靠性问题；4. 无线信号的覆盖问题,这些问题对于VoWLAN在市场上的应用仍然有举足轻重的影响，所以,最新技术发展依然值得密切关注。

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