通過接入點WLAN網絡把語音信號傳輸到VoIP網關,由網關設備完成和外線的互通,內部呼叫由語音服務器尋址。這是WiFi電話系統的基本業務流程,這種方式使得傳統內部辦公和外線電話的功能都可在WiFi手機中實現,客戶只需要增加語音網關、語音服務器系統等設備,就可為其WLAN熱點提供VoWLAN應用,實現數據通信與語音通信的高效結合。
WiFi電話系統的優勢
大大降低通話費用
節省企業高額電話費是VoIP能夠得到推廣的最大因素,在移動通話成為主流,并且手機通話費用居高不下的今天,WiFi電話系統部署對降低企業的費用更有意義。據統計,在一個典型的企業內部,30%左右的員工使用手機作為主要的通訊工具。平均來看,無線通訊費用已經超過固定電話通話費用。就無線通話的比例,22-40%的通話是發生在辦公室內。
當企業建立了WiFi電話系統網絡后就繼承了VoIP的優點,內部的語音通訊完全可以通過網絡實現。員工進入WiFi電話系統覆蓋的辦公區域后,自動切換到VOIP通話,大大節約企業的話費開銷。
使用方便,擺脫對固定座機的依賴。
使用方便則是對VoIP功能的提升。WiFi電話系統基于WLAN,即所有語音通訊都可以實現“無線”,語音通訊設備也從傳統的類似與固定電話的VoIP電話機轉變為類似于手機的VoIP手機。用戶就可以實現拿著WiFi電話系統手機在企業內部任何一個地方隨意通話。這是以前有線網絡中VoIP無法實現的。
輕松擴展增值業務
WiFi電話系統基于SIP的通訊協議架構可靈活支持視頻電話,短信等增值業務。在WLAN網絡部署完畢后,只需疊加相應的語音業務系統,WiFi電話系統就可平滑支持,從而充分利用已有的網絡資源。并可以依托WiFi電話系統終端挖掘無線定位、對講、短信、視頻電話等增值業務。
WiFi電話系統運營模式
1. 企業自建的WiFi電話系統組網方案
對大企業來說,企業組建自己的WLAN接入網,通過租用運營商的線路或采用VPN技術實現總部-分支互連。企業通過建立自己的語音業務系統,為內部的VoIP終端提供服務,VoIP號碼可以采用內部號碼,由企業進行統一管理。一般需要在各地放置PBX設備來和本地PSTN網絡互通。由于企業控制了語音業務系統,就可以自行、有針對性地開發所需的VoIP增值業務,如短信、視頻會議、即時通信等。
WiFi電話系統部署和應用
企業WiFi電話系統方案
l 具體的部署方案參考如下:
企業內部部署SIP服務器,DHCP服務器和語音網關,以及無線AP和無線控制器等設備,并擁有和PSTN互連的鏈路資源。具備這些資源后,企業內部即可開展WiFi電話系統業務。
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¡ 企業可分配2個SSID,一個供辦公上網,另一個可用來開展WiFi電話系統業務。兩個SSID在內部網絡上映射為不同的VLAN,進行業務標識。
¡ WiFi手機采用DHCP獲取IP地址,電話號碼資源由企業自行分配或采用WiFi手機和運營商分配的PSTN號碼1:1綁定的方式,內部通過電話短號互通,撥打外線通過VG網關實現。
¡ WiFi手機通過網絡注冊到語音服務器上,語音服務器采用SIP鑒權機制,只允許通過SIP認證的合法終端接入。
¡ 對無線空口,采用WEP或WPA-PSK加密,保障數據和信令交互報文的空口安全。網絡側采用MAC地址認證方式,防止非法終端接入。
l 內部運營方案
此種組網方案可應用在校園、油田、機場、商務樓宇等場景,提供低成本的語音方案,節省內部通話費用。對學校等場所,可針對學生群體,通過出租WiFi手機開展WiFi電話系統的內部運營。SIP語音服務器系統支持標準的CDR話單,包含通話時長、主被叫號碼、呼叫類型等信息,結合運營計費系統,可提供基于通話時長、流量、包月等靈活的運營方案。
計費和運營
l 總部和分支互連WiFi電話系統方案
對于較小的分支機構,在企業總部和分支分別部署WLAN網絡,VG網關;企業總部部署無線控制器和語音服務器。分支機構的無線AP設備注冊到總部,WiFi手機和VOIP終端、VG網關注冊到總部的語音服務器上。企業分支撥打外線電話時,首先由總部語音服務器進行尋址,通過本地或總部的VG出局。當分支機構內部通話時,如果采用FIT AP架構,分支機構內部流量需繞行總部的無線控制器,造成帶寬浪費。建議在FIT AP上開啟本地轉發功能,可以避免流量回繞,提高網絡使用效率。
對較大的分支機構,無線AP部署的數量較多時(WiFi手機用戶超過200部或AP超過10個),為易于管理,可以考慮分支機構內部部署無線控制器。
分支部署無線控制器的WiFi電話系統方案
當企業分支的VoIP終端較多時,可以在分支架設語音服務器,分支語音服務器和總部服務器建立呼叫路由。用戶發起呼叫時,首先通過本地語音服務器尋址,如果找不到被叫號碼,則通過呼叫路由到總部的語音服務器,由總部的語音服務器做號碼路由。
2. 運營商主的中小企業WiFi電話系統組網方案
對于較小的企業,獨立開展WiFi電話系統業務比較困難。運營商可以針對這部分群體,借助NGN的運營平臺,部署WiFi電話系統業務。由于WLAN設備部署成本低、建網速度快,運營商可免費為企業建設WLAN或代維代建,同時把WiFi電話系統作為增值業務提供給企業;或者基于企業現有WLAN系統,通過合作的方式開展WiFi電話系統。
在企業內部,WLAN手機和筆記本等WLAN終端通過WLAN AP接入到企業IP網絡。企業WLAN網絡分配VoIP專用SSID,接入WiFi手機,并保持網絡和運營商語音平臺的互通。當WiFi手機呼叫進入運營商網絡后轉到運營商的軟交換網絡系統中。WiFi電話系統終端設備的號碼是由運營商分配的,所有的VoIP業務都由運營商來提供和控制。
企業和機構將企業網的建設交給給電信服務運營商,WiFi電話系統業務一般都作為數據業務的一個增值業務和數據通信業務一起提供給企業。WiFi電話系統電話用戶可以在企業的各地、各分支部門進行漫游通信,由于都是統一注冊到運營商的NGN平臺,因此不需要改變號碼。
WiFi電話系統部署和應用
運營商主導的中小企業WiFi電話系統方案
對于全業務運營商,通過提供WiFi電話系統業務有利于保持其在企業市場的固話和數據業務的優勢,目前虛擬運營商如Skype,GoogleTalk等模式也對固網運營商產生了強烈沖擊。另外,WiFi手機是基于SIP協議的,因此,運營商通過開展比當前移動電話更為豐富的增值服務,可獲得比以往更高的每用戶平均收入(ARPU)值。
目前,WiFi手機越來越普及,運營商也可以依托NGN網絡資源,通過部署在家庭,車站,碼頭,機場,酒店等地的無線熱點開通面向公眾的WiFi電話系統業務,降低用戶的通話資費,提升用戶的粘著度。
WiFi電話系統部署建議
針對語音報文的實時傳輸要求,一般建議丟包率在1%以下,這對無線信號覆蓋強度提出了較高的要求。并且無線語音移動性很大,在任何可能的位置,都需要部署無線網絡。同時,使用手機通話,手機距離人體很近,造成信號一定的衰減。因此,在無線語音部署時,對無線信號的要求也比一般的數據通信要高很多。
WiFi電話系統部署的目標參考:
l WLAN信號強度高于-65dbm,最好高于-60dbm。(一般數據通信要求信號強度只要高于-70dbm即可)。通話中最理想的狀態是所有終端都以最大速率連接,可以有效地提高帶寬利用率。
l 保持覆蓋區有重疊的AP不能工作在相同信道,即部署蜂窩狀的無線網絡。對于802.11b/g模式,由于只有三個完全不重疊的信道,部署時建議只采用這3個信道。具體部署方案可參考下圖的蜂窩狀組網。
信道劃分
l 信號全覆蓋,在人可能達到的任何地方,如樓道,電梯,洗手間等,都建議要部署WiFi網絡,避免手機掉線,語音通話中斷等問題。WiFi手機為節電考慮,一般設計為定期掃描信號,當從沒有信號的地方返回時,手機發現無線網絡并建立連接、自動完成語音注冊的過程一般會長達1~5分鐘,可能會影響WiFi正常使用。對洗手間,樓梯、過道等無法部署WLAN信號的區域,可以加強周邊AP的功率或采用定向天線實現覆蓋。
l AP不要安裝在墻壁、立柱等內部可能含有金屬的材料上,防止電磁屏蔽。
l 語音業務部署時,建議關閉無線控制器的自動功率調整和信道調整功能,這些功能啟用可能會導致AP射頻模塊重啟,導致語音業務會中斷。
l 建議所有AP的發射功率相同,可以最大化地降低高功率設備對附近低功率設備的影響。為了保持較大的覆蓋密度,必須降低AP的發射功率,避免同頻干擾。不匹配的發射功率將會導致覆蓋范圍變小,單通以及其他降低通話質量的現象。
l 相同信道AP在同一位置的信號強度必須保持一定的差異,避免同頻干擾,建議信號強度差值不能低于-19dbm。但在實際部署中,由于實際條件限制很難做到這一點。可以根據覆蓋范圍和發射功率的換算關系首先確定AP的安裝點,然后反復調整AP的功率,進行多次測試,取最優的配置。
l 相同信道AP在同一位置的信號強度必須保持一定的差異,避免同頻干擾,建議信號強度差值不能低于-20dbm。但在實際部署中,由于實際條件限制很難做到這一點??梢愿鶕采w范圍和發射功率的換算關系首先確定AP的安裝點,然后反復調整AP的功率,進行多次測試,取最優的配置。
l干擾源
微波爐,藍牙設備,無繩電話和非法AP都是潛在的干擾源。需盡量把這些干擾源排除在AP覆蓋范圍之內。通常可使用頻譜分析儀檢測這些干擾源??梢酝ㄟ^調整干擾設備的頻段或AP的工作頻段來降低干擾,
l 多徑效應和信號失真
建議采用分集式天線,分集式天線可以根據無線信號接收情況自動選擇好的路徑進行發送和接收,降低多徑效應和信號失真的影響。
l 802.11b/g設備最好不要混用,否則嚴重降低無線網絡吞吐率和性能,經測試發現有一個802.11b設備接入11g網絡時,系統吞吐率下降近一半。
通過WiFi手機終端和語音系統、WLAN系統的結合,不但可以實現基本的WiFi電話系統通話,還可以實現不在線前轉、無線定位、無線對講、視頻通話、短信等增值功能。在機場、倉儲物流、校園、醫院、煤礦等場景都可以廣泛使用。
l 不在線前轉
通過在語音系統上對WiFi手機號碼和用戶的手機號碼一比一綁定,當用戶離開WiFi覆蓋區且有人進行呼叫時,語音服務器可自動把呼叫轉接到用戶的私人手機號碼上,在實現呼叫轉接的同時,還可以對用戶的私人號碼進行保密。
l 無線定位
通過WiFi終端,結合WLAN系統和定位分析軟件,可以實現用戶定位。無線定位可以讓管理者實時了解用戶的物理位置,可以更有效的分配資源(如醫院對可移動醫療儀器的調配),或者控制訪客用戶的允許進入區域,還可實現煤礦井下人員定位等。
l SIP短信
標準的WiFi手機都可以實現SIP短信功能,在煤礦、油田、生產車間等比較嘈雜的場所,由于噪聲造成語音通話比較困難的情況下作用顯著。
l WiFi手機對講
可通過語音服務器會議系統,模擬實現對講功能。其過程如下:
Þ WiFi手機輸入對講組ID和密碼,加入對講組。
Þ 全雙工交互式對講,任意一方都可以發言,都可以收聽。
Þ 加入對講組后,能夠邀請其它人加入對講組
Þ 固定IP電話也能夠主動加入或者被邀請加入對講組。
l 即拍即傳和視頻回傳
具有攝像和照相功能的WiFi手機,可以即時將影像回傳到企業的專設服務器上,保持信息的及時暢通。適合新聞記者進行現場報道,城管人員現場證據,應急指揮回傳事故現場畫面等應用。
總結
WiFi電話系統方案的技術優勢在于綜合了VoIP和移動電話的優勢,既有VoIP的價格低廉和強大的增值功能,又有移動電話的漫游便利性。隨著WLAN的迅速普及和VoIP應用的快速發展,WiFi電話系統應用會成為下一個應用熱點,并先在企業環境中得到大規模應用和普及。
VoIP對傳統電信業務的沖擊是不可避免的。對全業務運營商而言,WLAN與3G網絡的結合將推動運營商提高在移動市場的競爭力,贏得高端客戶。隨著FMC技術的發展和業務平臺的完善,3G與WLAN融合也將最終實現從數據融合到語音融合的演進。