新款無線網(wǎng)絡(luò)標準VoIP詳解(二)
2009/10/19
低攻耗、高性能
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例如:廣受歡迎的Skype網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)核心之iLBC解碼器,能提供相當(dāng)于高端ITU G.729解碼器的特性;ITU解碼器只以8kbps,能提供公用電話般的語音品質(zhì);而來自Global
IP Sound的iLBC解碼器,所需的位速率稍高-13.3kbps。Global IP Sound稱他們的編碼器語音品質(zhì)優(yōu)于PSTN,而且能忍受高達30%的封包損失。網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)工程研究團隊(Internet
Engineering Task Force;IETF)已對此解碼器制定標準。CableLabs應(yīng)用于多媒體終端配接器與媒體閘道的PacketCable影音解碼器規(guī)格以被指定其為必要的解碼器。
有了此類解碼器,必要的VoWLAN語音品質(zhì)就更易于實現(xiàn),而且也能解決網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)所造成的延遲與抖動現(xiàn)象,故此特別適合如802.11這種非同步開放系統(tǒng)使用。既然解碼器如此靈活,為何還要發(fā)展復(fù)雜的時序與同步方法呢?
挑戰(zhàn)耗電量
盡管現(xiàn)今的解碼器如此靈活,時序仍然是十分重要的,因為它對耗電量影響重大。移動電話系統(tǒng)的同步特性,使它能輕易而直接地實現(xiàn)手機睡眠/喚醒排程。手機能在封包之間知道能安全地進入睡眠模式。然而,802.11的裝置就永遠不知道何時可能接收突發(fā)的流量,或因其他理由而必須回應(yīng)存取點。
雖然移動電話與VoWLAN系統(tǒng)之間有此差異,后者還是必須讓它的電池壽命能媲美移動電話手機。雙模移動電話手機的兩種類型功能都使用同一顆電池,因此勢必會互相比比。
說到這里,我們不禁又會想令WLAN同步操作。若存取點知道手機于何時進入睡眠模式,只在它準備好時進行傳輸,此時手機就可類似移動電話,定期進入睡眠模式。存取點不必在VoIP訊框抵達時立刻傳輸至手機,必要時可先將這些訊框置于緩沖區(qū)。
目前有兩種操作模式,能以足夠的同步在802.11 WLAN中實作良好的省電時序技術(shù),因此不需完全同步操作。這些模式包括以‘混合控制功能(Hybrid
Control Function;HCF)’控制的通道存取(HCF Controlled Channel Access;HCCA)以及增強分散式通道存取(Enhanced
Distributed Channel Access;EDCA)。此兩種模式都是IEEE 802.11e標準當(dāng)中,服務(wù)品質(zhì)(QoS)規(guī)定的一環(huán),而兩者皆可用于發(fā)展中的省電傳訊方法,于存取點和站臺之間以同步固定數(shù)碼速率傳輸,而不需對整個WLAN進行同步。
以HCCA進行同步
HCCA模式就如同N-body同步機制,由存取點為N個站臺設(shè)定CBR輪詢排程。盡管典型的802.11系統(tǒng)無規(guī)律性,站臺還是盡可能地按排程同步。將這樣的配置描述為N-body系統(tǒng)是相當(dāng)合理的,因為對輪詢排程上任一站的時序干擾,都會影響到其他N-1個站的時序。
當(dāng)AP通過流量規(guī)格(TSPEC)接收到來自站臺的CBR要求時,HCCA機制便發(fā)揮作用,然后AP與該站進行CBR排程的通信。一旦AP接受站臺作為輪詢的用戶,此站臺通常會進入睡眠狀態(tài),直到來自AP預(yù)期的下行輪詢或輪詢加VoIP訊框抵達為止(圖一)。在規(guī)定的時間內(nèi)(架構(gòu)于OFDM的802.11a/g為9μs,802.11b則會更久),站臺以上行VoIP資料(或QoS-NULL)訊框回應(yīng)。若站臺發(fā)送上行資料,AP就以ACK回應(yīng)。
要知道此機制的耗電效率,讓我們先考慮站臺需保持喚醒狀態(tài)的時間比例。HCCA機制如需正確運作,在AP的下行輪詢前,站臺必須從睡眠模式中喚醒。根據(jù)硬件設(shè)計而定,喚醒的程序約需0.1到1.0微秒。然后站臺必須等到下行輪詢抵達,而輪詢可能在站臺預(yù)期的抵達時間到時仍未抵達。不同的原因如干擾、通道上長持續(xù)時間的訊框、AP中內(nèi)部排程沖突(輪詢其他站臺)、更高優(yōu)先順序的操作(AP必須傳輸一Beacon)、前一訊框超出預(yù)期的交換時間或是AP與站臺之間的相對時脈偏移,均會造成延遲。不過一旦下行輪詢抵達,排程就會變得可預(yù)測。根據(jù)所選的解碼器與PHY速率,上行/下行訊框交換應(yīng)在不到1微秒的時間內(nèi)發(fā)生。
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