應用越來越廣泛與多元；其中無線感測網路(Wireless Sensor Network, WSN)就是 一個很好的例子。過去幾年來無線感測網路成為熱門的研究議題，人們想要利 用無線感測網路來監控各種環境，並於無線感測節點之間進行資料的傳送。其 中全球電子電機工程協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) 提出的 IEEE 802.15.4 標準之低頻寬無線個人網路(Low-Rate Wireless Personal
Area Network, LR-WPAN)與 ZigBee 為主要標準。IEEE 802.15.4 與 ZigBee 的應 用在過去幾年大部份的研究偏向於環境感測與監控，主要是以單向式回傳所偵
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碼技術，可將聲音進行編碼，以減少語音的網路傳輸資料量。因此，以目前無 線感測網路所能提供的最大傳輸頻寬，理當有足夠的能力負荷語音通訊時所需 的傳輸頻寬。而無線感測節點也具有可攜式的優點，由此可見，將語音傳輸技 術建置於無線感測網路，勢必成為應用趨勢。
圖 1 為語音封包經由藍芽與 ZigBee 語音閘道器進行點對點方式傳輸，在有效 的傳輸範圍內，登山客可於緊急狀況時，與登山道上其他人員進行通訊。在無線 感測網路環境提供語音封包傳輸，並維持理想的語音服務品質，並不容易，主要 難度在於無線感測網路運算能力較小，而且記憶體有限，小型嵌入式系統內部需 要一套有效的流量控制機制。除此之外，封包遺失與延遲抖動(Jitter)的處理要控 制得當，因為這些將大幅地影響在無線感測網路中，進行語音通話的效能與品 質。
圖 1 藍芽與 ZigBee 語音閘道器傳輸示意圖
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1.2 研究動機與目的
在無基礎建設且偏遠地區提供語音傳輸服務，如果能夠支援長距離的語音封 包傳輸，將有助於緊急訊息的傳遞與交換，提供緊急求救等相關訊息給救難人員。
例如，當登山客受傷、迷路或求救而需要幫助時，因此提供一套可靠且穩定的語 音傳輸系統給登山客是必要的。
本論文目的為針對於高山登山步道之情境，在緊急狀況發生時，登山客可透 過無線感測網路對外進行通話。為克服傳統長距離無線通訊系統可能無法佈建於 自然環境之瓶頸，本論文提出設計與實作藍芽與 ZigBee 之語音閘道器，此閘道 器以點對點(Peer-to-Peer)無線傳輸方式傳送語音資料於無線感測網路。此架構可 讓使用者透過藍芽裝置傳輸語音至語音閘道器，再經由語音閘道器轉換語音資料，
以傳送於無線感測網路。
為了克服藍芽與 ZigBee 因頻寬差異所造成的壅塞問題，本論文將在語音閘道 器內設計一套流量控制機制。我們以達到高傳輸速率、有效內部流量控制與降低 封包遺失率，作為語音閘道器的主要設計考量，維持較佳且穩定的無線感測網路 傳輸效能，以期獲得更好的通話服務品質。
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1.3 論文架構
本論文的架構區分為五章，分別敘述如下，第一章即為緒論予說明本論文之 動機與目的；第二章為無線感測網路的簡介，以及相關的語音傳輸與流量控制等 研究之介紹與討論；第三章將介紹本論文所提出運用 ZigBee 的機制與架構，並 設計與實作流量控制於非對等頻寬之語音閘道器；第四章針對我們所提出的架構 進行實測與效能分析；最後，第五章是本篇論文的結論與未來之研究。
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