行动宽带通讯技术无疑地渐渐改变了人类的生活习性，无论是在工作或社交中，我们都可以透过行动宽带通讯技术与他人或朋友联络。许多行动厂商更是为了这片广大的市场，尽力研发出杀手级的行动宽带通讯技术应用程序，以从中获取更多收入。

目前许多厂商并未研发出杀手级的应用程序，但却推出了一系列套件；在这些套件里，它有不同的服务项目与应用程序，能够让手持设备与不同的技术作整合，以达到最好的效能，并提供客户最低的价格。

行动宽带通讯技术服务

用户可想象清晨坐在家中喝着咖啡时，家中的通讯系统会自动查知用户所在的位置，并将其坐标设定好。当家中的影音会议电话响起时，通讯系统会自动转接在用户身边的视讯电话。举例来说，当用户走进厨房时，通讯系统会利用厨房里的Set Top Box（STB）将影音会议转到厨房的视讯电话里；而用户要离开厨房时，可以透Wi – Fi系统将影音会议传到手机上。

当用户上班时，家中的Wi – Fi系统就会自动将用户的位置传到3G基地台，而3D基地台会把影音会议传送到用户的手机上，让用户可以在离开家后继续开会。用户在开车时，虽然不会影响到影音会议的影像传输，但却会对声音传输造成影响；这时用户可以利用多媒体简讯（Multimedia Message Service，MMS）来处理这个问题。例如用户在开车时，位在办公室内的同事可以利用MMS录下开会的过程，然后透过 “文字转语音”的技术，将开会内容传送到用户的手机上，让用户可以聆听其开会的内容。

到了办公室后，用户利用Wi – Fi来让手持设备（如PDA、手机）与公司内部的终端机来作同步的动作后，即可带着办公室计算机的信息到处跑。假如用户想要与同事就其内容作讨论时，可以再度透过无线数据传输（如VPN）的技术，用计算机与公司同事作讨论，甚至还可以作同步的动作，使两人所见到的画面能够有同步的效果。

上述的一些情境在许多人听起来可能像科幻小说一般，而以目前的技术来说，的确是有很大的挑战。不过要达到这些情境并不是不无可能，只是要将许多不同的技术作一个整合，才会有实现的可能，这些技术包括Quality of Service（QoS）、WiFi handoffs、WLAN，以及3G网络的整合与付款功能。

行动宽带通讯技术概略

行动宽带通讯技术目前朝着两个方面来进行研发，分别是应用程序协议，和无线传输接口协议。

在应用程序协议方面较为重要的有Session Initiation Protocol（SIP）、Presence Instance Messaging（SIP／PIM）、Push to talk over Cellular（SIP／PoC）、Video Telephony（3G – 324M）、Real Time Streaming Protocol（RTSP），及H.323。

而在无线传输接口协议较为重要的有GSM、GPRS、CDMA2000 – 1x／EVDO／EVDV、WCDMA、Wi – Fi（802.11x）、WiMAX（802.16），及Bluetooth（802.15）。

《图一 行动宽带通讯技术所能够应用的范围》

无线传输接口协议

我们可以从(图一)中见到，许多的无线传输接口是利用不同的技术来达到无线传输的动作，从最短距离的Bluetooth技术到最长距离的3G（WCDMA、CDMA2000和WiMAX）技术都有。

短距无线传输

目前短距无线传输协议最具代表性的就是Bluetooth（802.15），它不但比IrDA快，且传输的失败率（Bit Error Rate，BER）也很低。目前Bluetooth的技术从手机延伸到打印机、数字相机、玩具，甚至交通工具上。任何与数字相关的无线产品，几乎都可以见到它的踪迹。

中距无线传输

Wi – Fi（802.11x）是中距无线传输协议的代表，目前使用最频繁的是企业内部和商业区，而这些区域都设有热点来让用户作链接。Wi – Fi有11 Mbps以上的速度，而BER从低至中不等，其热点可替在100 – 300公尺内的十名用户服务。

目前最受热门的是802.11b，其它还有速度为54 Mbps的802.11a和802.11g，以及速度高达100 Mbps的802.11n。

远距无线传输

在远距无线传输方面，较为知名的协议有WiMAX（802.16）、3G、2.5G/2.75G、2 G ，以下就为这四项技术作个简介：

WiMAX（802.16）

WiMAX说穿了其实就是远距版的Wi – Fi，其距离可长达30英哩。它可以提供的带宽从75 Mbps到250 Mbps以上，而BER的稳定度为中。WiMAX的研发不但让无线传输的技术能够延伸，且能够让多媒体讯号传到Wi – Fi到达不了的地方。802.16的基地台可与其它的大众传播系统结合（如手机基地台、电台、电视台等），并预计在2005到2006年投入市场。

3G

目前已有许多3G的通讯协议运用在市场上，包括Wideband Code – Division Multiple Access（WCDMA）、Code-Division Multiple Access 2000（CDMA2000），及Time Division Synchronous Code – Division Multiple Access（TD – SCDMA）等。这些3G标准都能够提供2 Mbps以上的传输速度，以及高稳定度的BER。也因为高稳定度的BER和其它方便的因素，目前3G较为应用在影音通讯的方面上。

2.5G／2.75G

目前已有许多无线通信协议在使用2.5G／2.75G的技术，包括General Packet Radio Services（GPRS）、Code – Division Multiple Access 2000 – 1X（CDMA2000 – 1X），及Enhanced Data GSM Environment（EDGE）。其带宽从40 Kbps到144 Kbps都有，不过它的 BER稳定度属于高的范围。

2G

目前有两个无线通信协议是应用2G的技术，分别是Code – Division Multiple Access（CDMA）和Global System for Mobile（GSM），其中GSM的用户占所有2G用户的80%。2G当初是被设计成用来传输声音，其带宽也只有10 Kbps。目前2G已慢慢地被2.5G／2.75G和3G给代替了。

应用程序协议

目前市面上已有许多的应用程序协议，让声音、影像和数据可以在行动宽带通讯技术中运用自如。以下就为这些协议来作个简单的介绍。

SIP

在第三代协同设计报告（3rd Generation Partnership Project，3GPP）

里，SIP被定位为3G技术的一环。而SIP的详细内容，当前记录在Internet Engineering Task Force（IETF）的RFC 3261文件里。不过与SIP相关的RFC文件则有上百件，它们都是由不同的工作团队所提供，如SIP、SIPPING、SIMPLE、XCON，及MMUSIC。

IETF为了要让SIP顺利加入3G的行列，所以加入了一些需要的技术文件。而在3GPP所定义的3G相关文件里，将3G的技术定为独立接收系统。在这个系统的架构底下，家庭网络或其它的网络都可以透过相关的通讯协议，来达到影音通讯传输的功能。未来的IPv6便能够在这个架构底下运作，而SIP则可以利用Signaling Compression（SigComp）来压缩讯息的容量。

自从3G被应用在行动宽带通讯后，IP的设定也由有线转为无线。不过要应用在行动通讯上，必须要让自动将用户的IP在各无线基地台间紧密地接合，让用户能够无间断地进行通讯。

在3G架构底下，有三种不同的代理服务设备，分别是Proxy – CSCF、Interrogating – CSCF，及Serving – CSCF。

Proxy – CSCF（P – CSCF）

P – CSCF（Call Session Control Function）专门受理给行动设备和IP Multimedia Subsystem（IMS）用户的注册和呼叫。多个P-CSCF可以共同存在用来完成负载分担，在规划网络的时候，可以根据该区域内活动用户数目来配置P-CSCF的数量。

Interrogating – CSCF（I – CSCF）

I – CSCF提供每个呼叫给相对应的S – CSCF，让一般的用户能够在SIP完成注册的动作。除了提供呼叫的服务外，它还有替SIP讯息作路由和传送的功能。通常这些讯息在传到外界的网域时，I – CSCF会将讯息作一个加密的处理。

Serving – CSCF（S – CSCF）

S – CSCF是替网络数据库作通讯的动作，如Home Subscriber Server（HSS）提供数据接收、身份确认、数据统计（Access、Authorization、Accounting，AAA）等服务项目给行动设备。

IP／PIM

目前SIP所用的实时通讯技术，是由IETF的SIMPLE工作团队以RFC 3265为基础所研发出来的架构。这个架构会接受和传送数据或讯息给被传送者，任何的SIP数据都可以被传送，其中包含 “呈现”（ Presence）的架构。

要实现Presence架构，必须要有几个项目来支持，其项目如下：

Presence Agent（PA）

PA为SIP用户的代理人，能够接收和处理Presence的讯息。它也能够响应和重新整理其它的讯息（如公开的讯息或SIP以外的任何讯息）其能符合Presence的架构。

Presence Server（PS）

PS的作用与PA相似，只不过它的角色是作为一个传送讯息的代理服务器。

Presence User Agent（PUA）

PUA的工作是搜集和处理目前的Presence数据。这些数据会被送往PA，并与其它的Presence数据结合后，再将这些数据发送给收讯者。不同的通讯设备，如PDA、手机等都可以传出不同Presence讯息给多个PUA。因为不同的设备会发送不同的数据讯息，所以SIMPLE工作团队制订了一个称为Winfo的规范；当Winfo和Presence共享时，就被称为presence.winfo。

假如用户要传送大量的讯息时，通常会造成网络的拥塞。有鉴于此，SIMPLE工作团队定义了RFC 3265文件来规范讯息流量，以免造成传输的时间过长。

在SIP的即时消息里，会以两种模式来执行，一种是Pager模式，另一种是Session模式。

Pager模式

RFC 3428文件有定义对传送讯息的方式，其方式有以文章或以外的形式来传送，不过这两种形式都不能创造出Session。在SIP的讯息可由不同的方式来传送，如文本文件、大量文本文件、多重MIME，和CPIM等。在Pager模式里，这些讯息会以分散的方式由SIP来传送。不过由于这些讯息的容量不大，所以在传输时，并不会让网络服务器作一个复杂的处理，但也因为流量过大，有时会造成服务器Loading过重的情形。

Session模式

为了要解决Pager模式的过大流量，Session模式应运而生。在这个模式底下，它会起始于SIP INVITE讯息，及结束于BYE讯息。INVITE讯息会定义出实时通讯的Session的属性，而Session则会透过 Message Session Relay Protocol（MSRP）协议来作传输的动作。

《图二 SIP INVITE讯息的传输过程》

SIP／PoC

Push To Talk（PTT）的服务目前已在市面上应用多年，如美国NEXTEL公司便有提供此服务。目前PTT是以环绕式交换器来作为其核心技术，不过最近Ericsson、Motorola、Nokia、Siemens，及Comneon等五家大厂一起定义出一份以IP为单位的新技术文件 – Push to talk over Cellular（PoC），目前这份文件正交由Open Mobile Alliance（OMA）审核。PoC的架构如(图三)。

《图三 SIP INVITE讯息的传输过程》

PoC利用SIP来作为与IMS核心传输的接口；RTP／RTCP则是用来交换多媒体讯息（目前多为影音频息），并存在于IT接口里。目前RTCP只用在传输操控的层面上，但IETF的XCON工作团队将会在未来定义RTCP为传输协议。在群组管理服务器中，PoC能够提供管理交谈群组的功能。

PoC服务器的功用是作为一个回传讯息的代理人Back – To – Back User Agent（B2BUA），并中断SIP的讯息传送。此外，PoC服务器也会中断RTP／RTCP的流量，以增加其它传输协议的流量。PoC服务器同时也会产生数据统计的报告。

3G – 324M

3G – 324M作为3GPP提出的3G行动通讯流媒体传输标准，可确保有线视频传输系统与3G行动视讯传输系统间的互操作性。以下是与3G – 324M相关3GPP文件所应用的范围：

3GPP TS? 23.108 – 应用在无线电第三层的核心网络协议。

3GPP文件替UMTS／ WCDMA2的架构定义出一个解决方案，而3G – 324M则是由3GPP的工作团队（TSG – SA／WG4）来定义。目前在PSTN的通讯终端机里，已导入了ITU – T H.324M的协议。目前这个协议已延伸到行动设备上，并称为H.324M。H.324M的特点是减少多重协议在相互沟通中可能发生的错误。

3G – 324M的一些重要辅助协议和功能如下：

一个典型的3G – 324M，会替无线设备提供IP网络，如(图四)。

《图四 3G – 324M替无线设备所提供的IP网络架构》

@大标结语

目前有许多的行动宽带通讯技术，但要提供给用户良好的服务，就必须要将这些技术和行动设备作一个整合。不过用户并不需要对这些技术作很详尽的了解，因为这些技术是为了用户的服务需求而诞生。在这篇文章所提到的大部份技术并未应用在生活中，不过确定的是，当市场需求够大时，用户将会很快地见到这些技术。

＜作者为RADVISION公司产品市场部主任＞

延 伸 阅 读

本文介绍了未来移动通信网络媒体系统结构，及主要无线流媒体编码传输标准，并以基于MPEG – 4视频编译码标准的无线实时流媒体通信解决方案为例，着重阐述了在未来移动网络上 提供实时多媒体业务所将面临的诸多挑战及应对办法。相关介绍请见「行动媒体业务移动通讯的应用前景」一文。 无可否认，3G更多的是一种技术驱动、厂商驱动。而在应用上，分化的服务业务却是人们所需要的，比如无线、宽带等等，WiMAX就是这样一种服务。你可在「WiMAX能否取代3G？」一文中得到进一步的介绍。 3GPP是制订WCDMA标准的国际标准化组织，已分别于2000年3月、2001年3月和2002年6月 推出R99（又称R3）、R4和R5三个标准版本。这几个版本都存在网络结构方面的变化，R4在核心网 电路域引入了控制与承载分离的结构，R5则在分组域的基础上引入了IP多媒体子系统，即IMS域。 但是，到了3GPP R6版本阶段，网络架构方面已没有太大的变更，主要是增加了一些新的功能特性 ，以及对已有功能特性的增强。在「3GPP R6版本功能特性综述？」一文为你做了相关的评析。

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