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Wi-Fi的魅力——华为助力运营商打造第四张无线网络

2012/04/16

  CTI论坛(ctiforum)4月16日消息(记者 杨佳林):作为GSM、UMTS、LTE之外的第四张无线网络,Wi-Fi正在改变用户获取宽带业务的方式,也吸引着无数运营商的目光。

  全球移动用户已经突破52亿,终端形态和应用前所未有地丰富,通信正深刻改变着人们的沟通和生活。然而,激烈的竞争压力、有限的频谱资源、宏网数据业务成百倍增长……诸多压力令不少运营商把目光投向Wi-Fi。AT&T、Orange、中国移动、中国联通、中国电信、PCCW、SFR、O2、DT、SKT、DOCOMO等全球知名运营商都将Wi-Fi作为自己发展MBB的战略选择之一,并开始进行规模建设。

  截至2011年底,全球Wi-Fi产品的出货量已经超过20亿件,Wi-Fi用户也高达10亿。同时,802.11n标准以支持2.4GHz和5GHz开放频段、高达300Mbps的速率、兼容11b/g/a三大特点,成为当前发展的主流。无论是室内办公,还是室外覆盖,Wi-Fi的推广和普及正在改变人们获取宽带业务的方式。

  但传统Wi-Fi仅是固网的一个延伸,主要用于家庭和企业场景。而移动运营商希望将Wi-Fi建设成为GSM、UMTS、LTE之外的第四张无线网络,把Wi-Fi部署在热点区域,进行宏网流量的卸载和分流。与宏网融合,进行业务捆绑、统一策略、统一计费,方便管理,实现多网间的投资价值最大化,是移动运营商对Wi-Fi网络的关键诉求。

  全融合的理念

  凭借对宏网和Wi-Fi的深刻理解,华为推出业界首个全融合的Wi-Fi解决方案,从接入侧到核心网,提出端到端全融合的Wi-Fi理念。基站侧除了提供丰富的Wi-Fi设备类型,多模的Pico–Fi、TD-Fi、X-Fi也将陆续推出。在网络侧,BSC、RNC、AC、TGW、SGSN优势互补,充分实现多网协同。

  体验良好,适用广泛

  终端用户体验的好坏直接关系Wi-Fi网络发展的成败。而良好的用户体验不仅需要一定规模的热点覆盖,使用户随处都可以享受高速体验,而且与用户的认证方式密切相关。在Wi-Fi领域,通常采用Portal认证。当用户发起Http请求时,Portal服务器会强制向用户推送一个认证界面,用户输入用户名和密码,才可享受业务。Portal的优势在于几乎适用所有终端,但缺点同样明显:在网络覆盖不好的区域,Portal需要频繁重复认证,严重影响用户体验。

  除Portal认证外,MAC、EAP-PEAP和EAP-SIM这三种认证有更好的用户体验。但MAC地址容易被用户仿冒,安全性不高,运营商使用较少。对于PEAP认证,虽然首次接入配置相对麻烦,但iPhone、黑莓、Android、Symbian等主流终端均支持,因此是当前运营商普遍采用的认证方式。EAP-SIM采用手机的SIM卡对用户进行认证,只要用户在营业厅注册了Wi-Fi业务,进入Wi-Fi热点后,手机会自动接入,用户体验一流。目前SIM是几种方式中公认最安全的认证方式,随着智能终端支持SIM比例的提升,其将成为运营商的最佳选择。

  从以上分析可以看出,每种认证方式各有优缺点。为最大化满足不同市场、不同运营商的差异化运营要求,华为已在安徽、山东、广东等省率先实现一套解决方案同时支持四种认证方式,为运营商提供更大的运营灵活性。

  选点准确,部署精准

  Wi-Fi热点的判断,不能简单用人流量的多少来衡量。华为从调研中发现,现有运营商已经建成的一些Wi-Fi网络中,业务量非常低的超闲热点数超过40%。这说明在热点的选择上要有规划方法和技巧,需要提高热点部署的准确性。热装冷用,则无法实现数据分流的目的,投资的有效性也无法保障。

  华为在业界率先实现了Wi-Fi的精确部署。通过GSM或UMTS现网的MR数据,结合终端行为、网络测量数据、业务类型进行综合分析,华为实现了话务地图的栅格化呈现,可以快速直观地识别话务热点,从而对确实有需要的热点和热区进行精准的Wi-Fi部署。根据对某运营商现网1万多个小区的验证,华为Wi-Fi精确部署工具,将现网Wi-Fi的选点准确率从60%提升至90.3%,彻底改变了热点不热的窘境,有效保护了运营商的投资。

  另外,Wi-Fi工作在非授权的开放频段2.4GHz和5GHz频段上,一方面,蓝牙、无绳电话、微波炉、一些医疗设备也工作在相同频段,它们之间会有产品干扰;另一方面,以2.4GHz为例,从2400到2483.5MHz,虽然中心频点可以有14个之多,但真正可连续组网非重叠的可用信道只有3个。这样,多个运营商在一个区域内的Wi-Fi部署必然面临同频或重频干扰的问题。

  华为Wi-Fi解决方案具备信道、发射功率等射频资源动态调整能力。首先,在自动功率调整方面,可以动态调整功率大小,保证合理的信号覆盖和重叠区,防止覆盖漏洞和过覆盖产生干扰,同时,当邻近Wi-Fi被移动后,周边Wi-Fi可调整各自功率,填补空白。其次,在自动信道选择功能上,可自动检测干扰情况,根据配置的频点号,自动进行信道选择,以减小同频信道冲撞的概率。另外,可以充分利用11n双频的优势和5GHz相对频点多、干扰小的特点,初始接入使用2.4GHz,然后将业务从2.4GHz切换到5GHz上去承载,实现不同频段的导航,以减少干扰。

  协同宏网,良性互助

  Wi-Fi不应是一张单独的网络,尤其对移动运营商而言,建设Wi-Fi的重要目的在于对宏网数据业务进行分流,多网之间进行协同发展,形成一种良性互助,这样才可以保证投资收益的最大化,也为综合业务的运营提供支撑。

  华为Wi-Fi从基站、控制器、核心网三个维度实现与宏网的融合。

  多模基站协同

  是否可以利用Wi-Fi的优势,解决TD-SCDMA、LTE等网络在建网初期终端过少、网络严重轻载的问题,是需要运营商和华为共同思考的问题。以中国移动的TD网络为例,终端种类少、网络负荷低,无法缓解GSM网络面临的压力。经过与中国移动的深入探讨,华为计划推出TD-Fi产品,利用TD网络作为Wi-Fi的承载,使用Wi-Fi终端,通过TD-Fi接入到互联网,这样可以提高TD网络的利用率。就TD-Fi在公交车上的应用而言,公交公司可以实时更新车内信息、推送广告,进行远程视频监控和运营数据的及时上传;乘客则可以在车内利用TD-Fi查询站点信息,进行网上冲浪。对于中国移动来说,这样不仅可以激发TD网络的潜力,而且可与公交公司、广告公司进行业务分成,实现三赢。当然,类似的技术也可应用于LTE网络。

  控制器之间协同

  用户打开手机,周围可能有多个Wi-Fi接入点,但受干扰大小、用户数多少的影响,手机很难选择一个最佳的Wi-Fi热点进行接入。华为推出控制器之间的融合方案,可以实现移动网络与Wi-Fi网络的协同。当Wi-Fi终端发起数据业务时,BSC/RNC首先会根据自身负荷和终端类型判断是否向AC进行信息查询。若符合查询条件,AC则会反馈移动基站小区覆盖范围内Wi-Fi热点的可用情况。然后,BSC/RNC会推荐一个最佳的Wi-Fi热点给手机。用户一旦确认,手机将通过指定SSID和 IP地址接入Wi-Fi热点,从而实现Wi-Fi热点自动发现。这样可以在移动网络和Wi-Fi网络间自动进行切换和策略性数据分流,并提升用户的业务体验。

  核心侧PS的协同

  Wi-Fi网络的传输承载方式、安全加密方式,与移动网络差异很大。因此,从PS域的安全角度来看,Wi-Fi就是一种不可信网络。华为率先推出的基于GRE隧道方式的TGW方案可实现从Wi-Fi到SGSN/EPC的安全接入。一旦实现Wi-Fi到PS的安全接入,就可以将运营商的增值业务、自有业务承载到Wi-Fi网络,减轻数据业务对移动网络接入侧的压力。这种增值业务Wi-Fi承载,对宏网无线资源近乎零消耗,可以实现业务价值的最大化,甚至催生更多的增值业务,增加运营商收入。

  快速集成,统一网管

  不同于宏网的基站,大量的Wi-Fi接入点分布在不同场景的热点区域,因此,如何实现远程的告警监控、性能采集、配置操作和故障定位都是一件困难的事情。而且,实现一套网管对宏网基站和Wi-Fi接入点进行统一管理是运营商Wi-Fi建网的普遍要求。

  作为M2000的组件,华为网管单台服务器可以实现80万台Wi-Fi设备的海量管理,维护方便,减少了网管服务器的部署和维护成本。另外,华为统一而丰富的北向接口、强大的预集成能力以及丰富的集成经验,可帮助运营商快速实现系统集成,构建完善的无线运维管理平台。

  手机化的专用Wi-Fi测试工具,也是工程师的好帮手,方便工程师便捷高效地随时评估网络,进行室外、室内路测,以及基站开通中的Ping、HTTP、Email、FTP等测试,Wi-Fi可用性验证,Wi-Fi室内外定位等。

  Wi-Fi已经成为智能终端的基本功能,大量的Wi-Fi智能终端也进一步促进着MBB的更快发展。如何建设和利用好Wi-Fi这第四张无线网络,成为全球运营商共同思考的课题,华为端到端融合的Wi-Fi解决方案则不失为一种很好的选择。

CTI论坛报道



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