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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