Wi-Fi的魅力：華為助力運(yùn)營商打造第四張無線網(wǎng)絡(luò)
2012/02/28
作為GSM、UMTS、LTE之外的第四張無線網(wǎng)絡(luò)，Wi-Fi正在改變用戶獲取寬帶業(yè)務(wù)的方式，也吸引著無數(shù)運(yùn)營商的目光。
全球移動(dòng)用戶已經(jīng)突破52億，終端形態(tài)和應(yīng)用前所未有豐富，通信正深刻改變著人們的溝通和生活。然而，激烈的競爭壓力、有限的頻譜資源、宏網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成百倍增長……諸多壓力令不少運(yùn)營商把目光投向Wi-Fi。AT&T、Orange、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信PCCW、SFR、O2、DT、SKT、DOCOMO等全球知名運(yùn)營商都將Wi-Fi作為自己發(fā)展MBB的戰(zhàn)略選擇之一，并開始進(jìn)行規(guī)模建設(shè)。
截至2011年底，全球Wi-Fi產(chǎn)品的出貨量已經(jīng)超過20億件，Wi-Fi用戶也高達(dá)10億。同時(shí)，802.11n標(biāo)準(zhǔn)以支持2.4GHz和5GHz開放頻段、高達(dá)300Mbps的流量、兼容11b/g/a三大特點(diǎn)，成為當(dāng)前發(fā)展的主流。無論是室內(nèi)辦公，還是室外覆蓋，Wi-Fi的推廣和普及正在改變?nèi)藗儷@取寬帶業(yè)務(wù)的方式。
但傳統(tǒng)Wi-Fi僅是固網(wǎng)的一個(gè)延伸，主要用于家庭和企業(yè)場景。而移動(dòng)運(yùn)營商希望將Wi-Fi建設(shè)成為GSM、UMTS、LTE之外的第四張無線網(wǎng)絡(luò)，把Wi-Fi部署在熱點(diǎn)區(qū)域，進(jìn)行宏網(wǎng)流量的卸載和分流。與宏網(wǎng)融合，進(jìn)行業(yè)務(wù)捆綁、統(tǒng)一策略、統(tǒng)一計(jì)費(fèi)，方便管理，實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)間的投資價(jià)值最大化，是移動(dòng)運(yùn)營商對Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵訴求。
全融合的理念
憑借對宏網(wǎng)和Wi-Fi的深刻理解，華為推出業(yè)界首個(gè)全融合的Wi-Fi解決方案，從接入側(cè)到核心網(wǎng)，提出端到端全融合的Wi-Fi理念。基站側(cè)除了提供豐富的Wi-Fi設(shè)備類型，多模的Pico–Fi、TD-Fi、X-Fi也將陸續(xù)推出。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，BSC、RNC、AC、TGW、SGSN優(yōu)勢互補(bǔ)，充分實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)協(xié)同。
體驗(yàn)良好，適用廣泛
終端用戶體驗(yàn)的好壞直接關(guān)系Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的成敗。而良好的用戶體驗(yàn)不僅需要一定規(guī)模的熱點(diǎn)覆蓋，使用戶隨處都可以享受高速體驗(yàn)，而且與用戶的認(rèn)證方式密切相關(guān)。在Wi-Fi領(lǐng)域，通常采用Portal認(rèn)證。當(dāng)用戶發(fā)起Http請求時(shí)，Portal服務(wù)器會(huì)強(qiáng)制向用戶推送一個(gè)認(rèn)證界面，用戶輸入用戶名和密碼，才可享受業(yè)務(wù)。Portal的優(yōu)勢在于幾乎適用所有終端，但缺點(diǎn)同樣明顯：在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不好的區(qū)域，Portal需要頻繁重復(fù)認(rèn)證，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。
除Portal認(rèn)證外，MAC、EAP-PEAP和EAP-SIM這三種認(rèn)證有更好的用戶體驗(yàn)。但MAC地址容易被用戶仿冒，安全性不高，運(yùn)營商使用較少。對于PEAP認(rèn)證，雖然首次接入配置相對麻煩，但iPhone、黑莓、Andriod、Symbian等主流終端均支持，因此是當(dāng)前運(yùn)營商普遍采用的認(rèn)證方式。EAP-SIM采用手機(jī)的SIM卡對用戶進(jìn)行認(rèn)證，只要用戶在營業(yè)廳注冊了Wi-Fi業(yè)務(wù)，進(jìn)入Wi-Fi熱點(diǎn)后，手機(jī)會(huì)自動(dòng)接入，用戶體驗(yàn)一流。目前SIM是幾種方式中公認(rèn)最安全的認(rèn)證方式，隨著智能終端支持SIM比例的提升，將成為運(yùn)營商的最佳選擇。
從以上分析可以看出，每種認(rèn)證方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。為最大化滿足不同市場、不同運(yùn)營商的差異化運(yùn)營要求，華為已在安徽、山東、廣東等省率先實(shí)現(xiàn)一套解決方案同時(shí)支持四種認(rèn)證方式，為運(yùn)營商提供更大的運(yùn)營靈活性。
選點(diǎn)準(zhǔn)確，部署精準(zhǔn)
Wi-Fi熱點(diǎn)的判斷，不能簡單用人流量的多少來衡量。華為從調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有運(yùn)營商已經(jīng)建成的一些Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)量非常低的超閑熱點(diǎn)數(shù)超過40%。這說明在熱點(diǎn)的選擇上要有規(guī)劃方法和技巧，需要提高熱點(diǎn)部署的準(zhǔn)確性。熱裝冷用，則無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分流的目的，投資的有效性也無法保障。
華為在業(yè)界率先實(shí)現(xiàn)了Wi-Fi的精確部署。通過GSM或UMTS現(xiàn)網(wǎng)的MR數(shù)據(jù)，結(jié)合終端行為、網(wǎng)絡(luò)測量數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)類型進(jìn)行綜合分析，華為實(shí)現(xiàn)了話務(wù)地圖的柵格化呈現(xiàn)，可以快速直觀地識(shí)別話務(wù)熱點(diǎn)，從而對確實(shí)有需要的熱點(diǎn)和熱區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)的Wi-Fi部署。根據(jù)對某運(yùn)營商現(xiàn)網(wǎng)1萬多個(gè)小區(qū)的驗(yàn)證，華為Wi-Fi精確部署工具，將現(xiàn)網(wǎng)Wi-Fi的選點(diǎn)準(zhǔn)確率從60%提升至90.3%，徹底改變了熱點(diǎn)不熱的窘境，有效保護(hù)了運(yùn)營商的投資。
另外，Wi-Fi工作在非授權(quán)的開放頻段2.4GHz和5GHz頻段上，一方面，藍(lán)牙、無繩電話、微波爐、一些醫(yī)療設(shè)備也工作在相同頻段，它們之間會(huì)有產(chǎn)品干擾；另一方面，以2.4GHz為例，從2400到2483.5MHz，雖然中心頻點(diǎn)可以有14個(gè)之多，但真正可連續(xù)組網(wǎng)非重疊的可用信道只有3個(gè)。這樣，多個(gè)運(yùn)營商在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的Wi-Fi部署必然面臨同頻或重頻干擾的問題。
華為Wi-Fi解決方案具備信道、發(fā)射功率等射頻資源動(dòng)態(tài)調(diào)整能力。首先，在自動(dòng)功率調(diào)整方面，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整功率大小，保證合理的信號(hào)覆蓋和重疊區(qū)，防止覆蓋漏洞和過覆蓋產(chǎn)生干擾，同時(shí)，當(dāng)鄰近Wi-Fi被移動(dòng)后，周邊Wi-Fi可調(diào)整各自功率，填補(bǔ)空白。其次，在自動(dòng)信道選擇功能上，可自動(dòng)檢測干擾情況，根據(jù)配置的頻點(diǎn)號(hào)，自動(dòng)進(jìn)行信道選擇，以減小同頻信道沖撞的概率。另外，可以充分利用11n雙頻的優(yōu)勢和5GHz相對頻點(diǎn)多、干擾小的特點(diǎn)，初始接入使用2.4GHz，然后將業(yè)務(wù)從2.4GHz切換到5GHz上去承載，實(shí)現(xiàn)不同頻段的導(dǎo)航，以減少干擾。
協(xié)同宏網(wǎng)，良性互助
Wi-Fi不應(yīng)是一張單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)，尤其對移動(dòng)運(yùn)營商而言，建設(shè)Wi-Fi的重要目的在于對宏網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行分流，多網(wǎng)之間進(jìn)行協(xié)同發(fā)展，形成一種良性互助，這樣才可以保證投資的最大化，也為綜合業(yè)務(wù)的運(yùn)營提供支撐。
華為Wi-Fi從基站、控制器、核心網(wǎng)三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)與宏網(wǎng)的融合。
多�；緟f(xié)同
是否可以利用Wi-Fi的優(yōu)勢，解決TD-SCDMA、LTE等網(wǎng)絡(luò)在建網(wǎng)初期終端過少、網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重輕載的問題，是需要運(yùn)營商和華為共同思考的問題。以中國移動(dòng)的TD網(wǎng)絡(luò)為例，終端種類少、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷低，無法緩解GSM網(wǎng)絡(luò)面臨的壓力。經(jīng)過與中國移動(dòng)的深入探討，華為計(jì)劃推出TD-Fi產(chǎn)品，利用TD網(wǎng)絡(luò)作為Wi-Fi的承載，使用Wi-Fi終端，通過TD-Fi接入到互聯(lián)網(wǎng)，這樣可以提高TD網(wǎng)絡(luò)的利用率。就TD-Fi在公交車上的應(yīng)用而言，公交公司可以實(shí)時(shí)更新車內(nèi)信息、推送廣告，進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控和運(yùn)營數(shù)據(jù)的及時(shí)上傳；乘客則可以在車內(nèi)利用TD-Fi查詢站點(diǎn)信息，進(jìn)行網(wǎng)上沖浪。對于中國移動(dòng)來說，這樣不僅可以激發(fā)TD網(wǎng)絡(luò)的潛力，而且可與公交公司、廣告公司進(jìn)行業(yè)務(wù)分成，實(shí)現(xiàn)三贏。當(dāng)然，類似的技術(shù)也可應(yīng)用于LTE網(wǎng)絡(luò)。
控制器之間協(xié)同
用戶打開手機(jī)，周圍可能有多個(gè)Wi-Fi接入點(diǎn)，但受干擾大小、用戶數(shù)多少的影響，手機(jī)很難選擇一個(gè)最佳的Wi-Fi熱點(diǎn)進(jìn)行接入。華為推出控制器之間的融合方案，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi網(wǎng)路的協(xié)同。當(dāng)Wi-Fi終端發(fā)起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，BSC/RNC首先會(huì)根據(jù)自身負(fù)荷和終端類型判斷是否向AC進(jìn)行信息查詢。若符合查詢條件，AC則會(huì)反饋移動(dòng)基站小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)Wi-Fi熱點(diǎn)的可用情況。然后，BSC/RNC會(huì)推薦一個(gè)最佳的Wi-Fi熱點(diǎn)給手機(jī)。用戶一旦確認(rèn)，手機(jī)將通過指定SSID和 IP地址接入Wi-Fi熱點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)Wi-Fi熱點(diǎn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)。這樣可以在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)間自動(dòng)進(jìn)行切換和策略性數(shù)據(jù)分流，并提升用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。
核心側(cè)PS的協(xié)同
Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的傳輸承載方式、安全加密方式，與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)差異很大。因此，從PS域的安全角度來看，Wi-Fi就是一種不可信網(wǎng)絡(luò)。華為率先推出的基于GRE隧道方式的TGW方案可實(shí)現(xiàn)從Wi-Fi到SGSN/EPC的安全接入。一旦實(shí)現(xiàn)Wi-Fi到PS的安全接入，就可以將運(yùn)營商的增值業(yè)務(wù)、自有業(yè)務(wù)承載到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，減輕數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)的壓力。這種增值業(yè)務(wù)Wi-Fi承載，對宏網(wǎng)無線資源近乎零消耗，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)價(jià)值的最大化，甚至催生更多的增值業(yè)務(wù)，增加運(yùn)營商收入。
快速集成，統(tǒng)一網(wǎng)管
不同于宏網(wǎng)的基站，大量的Wi-Fi接入點(diǎn)分布在不同場景的熱點(diǎn)區(qū)域，因此，如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的告警監(jiān)控、性能采集、配置操作和故障定位都是一件困難的事情。而且，實(shí)現(xiàn)一套網(wǎng)管對宏網(wǎng)基站和Wi-Fi接入點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管理是運(yùn)營商Wi-Fi建網(wǎng)的普遍要求。
作為M2000的組件，華為網(wǎng)管單臺(tái)服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)80萬臺(tái)Wi-Fi設(shè)備的海量管理，維護(hù)方便，減少了網(wǎng)管服務(wù)器的部署和維護(hù)成本。另外，華為統(tǒng)一而豐富的北向接口、強(qiáng)大的預(yù)集成能力以及豐富的集成經(jīng)驗(yàn)，可幫助運(yùn)營商快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，構(gòu)建完善的無線運(yùn)維管理平臺(tái)。
手機(jī)化的專用Wi-Fi測試工具，也是工程師的好幫手，方便工程師便捷高效地隨時(shí)評估網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行室外、室內(nèi)路測，以及基站開通中的Ping、HTTP、Email、FTP等測試，Wi-Fi可用性驗(yàn)證，Wi-Fi室內(nèi)外定位等。
Wi-Fi已經(jīng)成為智能終端的基本功能，大量的Wi-Fi智能終端也進(jìn)一步促進(jìn)著MBB的更快發(fā)展。如何建設(shè)和利用好Wi-Fi這第四張無線網(wǎng)絡(luò)，成為全球運(yùn)營商共同思考的課題，華為端到端融合的Wi-Fi解決方案則不失為一種很好的選擇。
中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
相關(guān)閱讀: