企业VoIP应用 VoWLAN面临的困难

　　生机勃勃的企业VoIP发展迅速，应用形式也趋于多样化，VoIP同Wi-Fi的结合和应用已经呈现出活跃的景象，这就是VoWLAN(Voice-Over-WLAN)。可以预见，VoWLAN将成为竞争力更强的语音传输技术，到2006年将有50万台基于802.11标准的语音终端设备投入市场。但企业应用VoWLAN，仍然面临着一些困难。

VoWLAN的应用形式

VoWLAN工作方式有两种。一种情况是将VoWLAN电话终端的呼叫传输至WLAN AP，然后再经由VoIP的网关实现与原有基于电路交换的PBX的互通，并通过PBX实现与PSTN的通信；另一种情况是VoWLAN电话终端通过AP直接与IP PBX连接，通过IP PBX实现与PSTN的互通。如果VoWLAN系统直接与VoIP电话提供商相连，则可以直接拨打IP电话，实现到PSTN的落地。

VoWLAN终端有两种形式，一种是具有Wi-Fi功能的无线手持IP电话机，人们可以在WLAN网络覆盖的范围内移动通话，而不必像以往必须在座机或者台式PC旁边才能打IP电话。另一种是软终端形式，即在现有的PDA和笔记本上安装电话软件，启动后在软件上拨打IP电话。软终端的优势是借助PDA和笔记本电脑，不必使用硬件IP电话，因此使用成本更低，现在已经有PDA和笔记本电脑厂商在出场时就预装了支持VoWLAN的软终端。

企业应用VoWLAN的考虑因素

在目前的情况下，VoWLAN要能够快速得到应用，需要在如下几个方面满足。打算使用VoWLAN或者计划在已有的WLAN上增加VoIP功能时，也需要考虑到下面的因素。

1、VoWLAN的通信质量必须与有线语音通信质量可比。在能够降低通信成本的前提下，必要的通信质量是必须的，至少要与现有的有线语音通信方式的质量相当，否则会给使用者带来交流的障碍，以致影响正常的工作和商务活动。

2、WLAN网络要有足够的容量带宽划分给语音，以便能保证通话质量。语音通信对实时性要求较高，同时在通话瞬间的占用的带宽也相对较大，在话务量较大的系统中，就需要WLAN有足够的网络带宽以便实施VoWLAN。

3、无线覆盖必须能够全面和连续覆盖整个企业。移动性和可漫游是无线网络和VoWLAN的主要特点，但是如果覆盖不完全会导致语音质量下降和通话掉线，因此若要成功实施VoWLAN必须要做到区域内无缝覆盖。

4、网络应该是安全的。安全是无线网络最大的难题之一，VoWLAN也面临这个问题，语音通信信息量更大，也容易受到威胁。因此在信息日益重要的今天，成功应用VoWLAN的前提因素之一就是要保证网络是安全的。

企业应用VoWLAN的困难及解决

1、质量保证

语音比数据对网络的延迟更加敏感。当用户浏览网页的时候，可以容忍用几秒的时间来下载一个网页。然而，使用VoWLAN必须保证通信的实时和上下行对称，以便使用者感觉流畅。WLAN技术中有一些手段来减少语音延迟，以保证通信质量。

比如减少每个方向上总的单向时延，只要使WLAN中语音和数据均以最大速率进行传输就可以实现；减少时延的差异，减少每个CSMA域中客户的数量就可以实现；减少包丢失，即使有包丢失，可以有802.11协议的重试机制来减轻，AP的拥塞控制机制也必须要保证语音包丢失的最少，如果每个AP在发射信号之前能确保语音业务的优先级，就可以减少包的丢失。

802.11协议缺乏QoS机制保证。直接导致当网络拥挤时，语音服务将得不到优先处理，将会发生通话中断。虽然IEEE正在致力研究涉及QoS质量保证的802.11e协议，但是否能在今年得到批准也是个未知数。不过很多VoWLAN设备商提供私有的QoS或者使用一些未来的802.11e标准中的一部分。事实上，Wi-Fi联盟最近认可了802.11e标准中的一部分，因此使用这些设备厂商的设备中也可以得到QoS。

无线频率冲突和WLAN过高的利用率能极大地影响通话质量，因此在WLAN的规划中就要充分考虑。此外，覆盖盲点在企业无线LAN中也非常常见，这也容易导致掉线的发生。

2、容量不足

VoWLAN的带宽专用是制约WLAN应用VoIP的重要原因。这是因为语音信号只需要8Kbps的连续流量就可以达到和传统电话相似的通话质量，但是802.11协议提出应用VoWLAN的实际数据速率需要大约200kbps。再加上其他用户的流量和各种数据冲突的延迟，并没有太多的容量用于语音电话。

有四种技术可以用来优化WLAN的带宽占用：压缩报头，静音抑制，帧打包，呼叫接入控制。

有报头压缩的情况下，如果采用低速编码器可以节省一半的带宽，不利的方面是它会增加等待和单向传输的时延。静音抑制可以通过减少有效载荷进而节省带宽，在通话瞬间静音时，没必要发完整的包，只需要发稍小一点的即可，通话双方的静音抑制可以压缩50%的有效载荷。

帧打包技术通过把多个音频包合为一个包来节省带宽，但因为较大的包要等较小的包合并后才能发出，所以会产生时延，另外，单个包传输的丢失意味着多个包的丢失，这样会影响通信质量。采用呼叫接入控制可以避免WLAN中有过多的同时发生的VoIP通话，呼叫管理设置同时通话数量的最大值，从而避免AP的过载。

3、覆盖与漫游

AP漫游是802.11协议的一个功能，这能使VoWLAN电话能够自动在不同AP之间进行切换和移动。这种切换的时间必须非常迅速，以便能够实现平滑切换不掉线。AP通常可以很快的处理，但是与AP相连的有线传输系统往往会产生延迟，而这种延迟是超过VoWLAN系统限度的。

在设计VoWLAN系统的时候要尤其注意。当用户从一个AP漫游到另一个AP时，传统的WLAN鉴权协议会产生数据流的中断。中断一般会持续0.25到0.5s，这要依赖网络的拓扑结构和鉴权服务器的位置。VoWLAN用户会经常移动，会在AP间频繁切换，采用传统的鉴权，终端移动时通话双方都可能听到瞬间的中断。因此，绝大多数VoWALN终端的解决方案都要求具有专有的预占优先漫游算法来改善语音质量并且当用户移动时在AP覆盖范围内切换时带宽最大化。

AP的发射功率应该满足国家无线电管理委员会的发射功率规定，即最大发射功率应<20dBm(100mW)。AP的功率设有多个等级，可调整的最小功率为1Mw，通过调整功率可以适应不同的地理环境，也可以减小不同扇区之间的干扰。

AP的覆盖能力与发射功率和地理环境有很大关系，此外传输速率不同时，覆盖范围也不同。一般在开阔的环境中覆盖范围能够达到150-300米，在室内办公环境能够达到30-80米。因此在设计AP的位置是要充分考虑，这样能够有利于WLAN的覆盖和漫游。

另外，一定要记住用户使用VoWLAN电话时，地点不仅仅限于办公室内，所以WLAN需要覆盖例如走廊、楼梯间和电梯。

4、通信安全

另一个严重制约VoWLAN发展的因素是安全问题。因为WLAN是一个开放性的网络，主要的安全策略有以下几个：

802.1X认证：IEEE802.1X安全协议提供了用户授权和业务控制结构，可以动态改变密钥。但是“黑客”可能很容易在终端与AP建立连接之后窃取信息。不过，IEEE802.1X正在成为一种行业标准，很多厂商的设备正在支持，因此将IEEE802.1X应用于WLAN可能是最明智的。

VPN技术：使用WLAN VPN技术，可以防止非法用户的入侵。但是VPN技术在封装语音包时，不能对高低优先级加以识别，还可能导致延迟降低语音质量。VPN主要采用DES、3DES等技术来保障数据传输的安全，将其与IEEE802.11b安全技术结合，是目前比较理想的安全解决方案。

802.11b安全保证：IEEE802.11b制定了WEP（有线同等保密）机制，为WLAN提供了WLAN ESS ID、访问控制列表和二层加密等保护手段。但是由于WLAN ESS ID可能是公开的、40位WEP加密安全性低、密钥容易丢失等因素，这并不是有效的安全方案。

AP的位置：将AP放置在远离窗户的地方，将大大降低信息被窃取的可能性。

防火墙：将AP放置在企业防火墙的外部，只允许合法地址的用户进入。但是这种方法，对于黑客来说显然不太起作用。

总的说来，或许将VoWLAN作为企业有线通信网络的延伸，并作为GSM/CDMA移动网络的补充才是它的准确定位。因为在WLAN覆盖的范围内使用手机与企业有线网络通信，本身对GSM/CDMA网络就是一种资源的占用，如果能通过WALN网络来解决语音通信，特别是与企业本身有线网络的通信，对电信运营商移动网络的资源节省和企业通信成本的降低都有好处。

可以想象一下，当进入到Wi-Fi覆盖的盲区时，可以通过Wi-Fi自动切换到有线网络，而当进入Wi-Fi覆盖的地区时，通话又可以自动切换到VoIP，此外还能够享受普通手机的一切功能，这就是VoWLAN可以带给我们的便利。