IMS與WiMAX的整合

本文作者:admin       點擊: 2008-06-19 00:00
前言:
前言
隨時隨處拿起手持式終端裝置,觀看彩券開獎過程、王建民賽事或者查詢週末將上映電影的介紹,行動資訊、娛樂真的是非常方便。通訊技術日新月異,IP網路技術成為全球通訊發展趨勢,而現在,可以透過IMS的多媒體服務與WiMAX無限寬頻通訊的整合來實現 Ubiquitous(無所不在)的理想。IMS 在電信業者與設備廠商的積極推動之下,陸續佈建了局端以及終端應用服務。另方面,順應市場對於無線寬頻通訊的需求增加,全球WiMAX技術的發展不斷演進。WiMAX 技術標準 IEEE 802.16e-2005 的突破,使得提供可攜式、移動性的行動無線寬頻服務變為可行。面對全球行動通訊產業的成長機會,整合WiMAX 網路與 IMS 多媒體平台的各項應用服務的市場效益將相當可期。

All-IP 整合網路
未來行動語音服務將越趨緩,行動數據服務的需求將會增加,通訊中所交換的資訊轉換成數位資料,最主要益處就是這些資訊得以便於儲存、重新運用及傳輸。而在網路傳輸媒體技術提升,提供寬頻倍增下,更為凸顯數位化的優勢。尤其近年來用戶端設備的功能日益增強等多方因素驅使之下,未來多樣化的多媒體服務才可迎合消費者的胃口,足見異業結合、整合至單一平台的服務是為必然成形的發展。

IMS - 高速網路封包存取的趨勢
具有介接數種異質網路的服務控制正是 IMS。IMS 全名為 IP Multimedia Subsystem 為 IP 多媒體服務系統,由 3GPP 所制訂的國際標準規格,主要目的為於 IP 網路傳輸多媒體資料於固網與行動網路上,包括文字、語音、圖片、影像等資料。IMS 標準除了制訂核心網路架構外,還有溝通的通訊協定 - 初始通訊協定(SIP)與SIP延伸標準協定。
 
圖1:IMS整合多樣化的多媒體服務                資料來源:資策會MIC

IMS 為次世代網路(NGN)與固網/行動網路整合(Fixed Mobile Convergence, FMC)的關鍵技術之一,透過公開標準、高擴展性能,易整合其他通訊協定的優點,使得 IMS 系統中,使用者可以用任何終端透過任意網路進行通訊應用的目的。誠如前述,其最大優點即為通訊協定的相容性與單一化。近年來 IMS 標準仍持續修訂,特別是各種不同設備、網路架構的 IP 網路間互通性與安全,以及確保網路與用戶端間的互通能力。目前標準修訂已進展至 IMS 2.0 Release 8,預計今年起第一批 IMS 核心網路正式商用化後,IMS enabled的終端產品將陸續上市。預計至 2010 年全球將有 65% ~ 70% 的通訊業者將使用 IMS 設備,全球 IMS 網路設備市場規模將達近 345億美元。

 
圖2:IMS基礎設備市場                        資料來源:資策會MIC

全球已有許多宣佈開始參與 IMS 測試與建置行動的業者,像是過去日本軟體銀行(SoftBank)推展的 Push to Talk 以及遠傳大寬頻等。近年來諸如國內包括中華電信、台灣大哥大等業者進行 IMS 佈建,另外易利信(Ericsson)、Vodafone、Orange 以及中國移動等多家業者也已經開始參與建置IMS的行列。另一方面,今年美商甲古文提出了 Oracle 服務平台(Oracle Service Delivery Platform),協助通訊服務業者在現有的網路環境逐步加入IMS的網路環境中。

IMS 更快速建置應用服務
由於 IMS 是透過新的網路架構整入許多現有的服務,所以可以更快、較低成本的滿足消費者的多媒體需求,同時還能夠針對計費與QoS控制。IMS  囊闊通訊與多媒體服務的領域,諸如固網、無線、行動等,所包含的網路設備產品有IMS核心網路負責轉交 SIP 封包的伺服器或代理伺服器的 CSCF(Call Session Control Function)、IMS SIP-based Application Server、IP Multimedia Service Control。

針對不同網路技術規格之間的互通,提高應用服務與用戶管理,IMS建置有 SoftSwitch,並在 Service Layer 與 IMS Application Server 加以 Service Delivery Platforms(SDPs)。諸如 Alcatel-Lucent、易利信(Ericsson)、Motorola、Nokia-Siemens、HP、IBM與Sun等都支援這樣的作法,使得 IMS 在與其他網路介接的部分確立。

無線寬頻網路的趨勢 - WiMAX
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)無線寬頻服務是一種新興的無線通訊技術,可取代 DSL 和 Cable Modem,未來更為發展 4G 的重要技術之一。

WiMAX 技術標準規格為 IEEE 802.16 系列,理想環境下傳輸速率最高可達70Mbps,傳輸範圍最廣可達50公里。實際環境中在視線所及 10 公里的範圍內可達 10 Mbps傳輸速率(都市內同傳輸速率的傳輸距離會更低些)。技術規格最初於2001年由 WiMAX 論壇(WiMAX Forum)發起。目前WiMAX 論壇已有超過500名會員,其中包含多數營運商與設備供應商,像是 Intel、Sony、三星 (SAMSUNG)、 Nokia、富士通、德儀(TI)、ADI、Alvarion、Wavesat、PicoChip....等等,以及國內正文、建漢、明泰、合勤、聯發科、資策會、工研院、中科院等。有興趣進一步瞭解的讀者可以到WiMAX 論壇的官方網站,網址為:http://www.wimaxforum.org。
IEEE 802.16e-2005 是行動 WiMAX 於 2005年通過的標準,針對空中傳輸的物理層與 MAC 補強,最主要的特色為用於行動裝置與筆記型電腦等高速移動性的無線行動寬頻技術,傳輸範圍約達半徑一哩,並加強定義不同無線網路系統間的切換等細節。

多家業者已經推出測試 802.16e-2005 之終端裝置的儀器與軟體,例如:安捷倫科技(Agilent Technologies)、羅德史瓦茲(Rohde & Schwarz,R&S)、達威電子(Quanta Microsystems)、 Tektronix 等都已發表公佈測試方案、儀器與產品。設備供應方面則朝系統設備與行動 WiMAX用戶端設備(CPE)發展,像是 Alvarion 已發表支援 802.16e 標準的系統設備、SyChip 則宣佈開發出 802.16e-2005 晶片級的模組,預計於今年量產。特別的是 Alcatel-Lucent 參與國內「M-Taiwan計畫」中的「M-桃園」與「M-Freeway」的建置。

目前可以看到 WiMAX 相關規劃中的產品包括筆記型電腦專用 WiMAX 無線網卡、USB 介面 WiMAX 無線網卡、WiMAX 數據機、WiMAX 無線寬頻路由器、WiMAX 多功能無線寬頻路由器 等產品,預計於今年將會有相關產品出貨。今年年中後應該會有採用 WiMAX 規格的手機產品誕生。

無所不在的應用
由於 IMS 可利用 IP 網路特性與WiMAX、其他異質網路整合,IMS 有著建置應用服務叫以往傳統系統更快速、節省成本的優點,用戶管理部分更可以將不同應用服務整合於同一個用戶帳單上,使得用戶使用多樣化的服務較以往便 利。透過界接 IEEE 802.16e 行動式 WiMAX 的終端裝置,使得用戶可以在行動裝置上直接取得服務,將應用服務送到消費者手中的行動裝置,進而促進平均用戶貢獻度(Average Revenue Per User,ARPU)的提升。

應用的情境整合資料、語音、影像的 Tripl Play,像是商務、通訊、影視以及遊戲...等等。一般商務應用諸如收發電子郵件的行動辦公室是基本應有的功能。從終端裝置上即時收看王建民比賽的轉播 的 IPTV 應用則是現今備受看好的市場趨勢,2006年市場營收約14億9千萬美元,預估2010年全球營收將達93億美元,其中歐洲、亞太地區與美洲將是前三大潛力市場。

 
圖4:全球主要IPTV市場發展                          資料來源:資策會MIC

線上買賣即時詢問產品問題,根據統計 2010 全球線上買方將達8.31億人,未來透過整合應用的環境使得消費者可以隨時隨地上網去消費,並能透過影音通話諮詢產品的相關消息。

Web 2.0 透過 Ajax 促成使用者上傳內容(User Generated Content),大幅改變原先網際網路資訊流通的方式,尤其是大大促成社群意見凝聚、集合的現象,在社群應用方面,即時分享給現在眼前的美景給好朋友, 或是與親朋好友直接影音交談,透過行動WiMAX用戶終端裝置就不必侷限於電腦前面或是特定的室內空間。電影《科洛弗檔案》的事件當中,則可以將災難現場的情形傳播至遠端(當然要在基地台斷電斷線以前嘍)。從行動裝置上編輯屬於自己的部落格也是相當大部落客族群的應用,像是一般的檢視、回覆部落格上的文章,但在整合應用上,每個人可以直接把生日派對的過程透過行動終端上傳至自己的部落格,透過 IMS 用戶服務將自己透過多方多媒體整合的方式秀出去。

其他的像是預計在2012年市場營收約達百億美元的行動音樂、即時訊息、行動廣告以及數位內容業者投入的行動遊戲服務體系...等等。美國 911 之後受到重視的安全產業上,全球主要國家都投入發展,甚至能以創新的安全監控透過整合的環境實現,使得情資偵搜、監控等將更為具體。

應用服務面對的挑戰
由於 IMS 可以整合數種現有的應用服務,面臨的問題就是各項服務系統中的各項資料庫該如何正確的同步配合,尤其是用戶資料的安全性,以及各項應用服務對應到不同網路 環境時的QoS控制。另外一方面標準的修訂、商用測試階段的結果與大廠推行的經驗也是許多相關服務業者觀望的原因,未來仍得靠有效的推展才會有好的預期效益。

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