小區(qū)WiFi組網(wǎng)與覆蓋方案

【摘要】WiFi是一種可以讓移動終端設(shè)備連入無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，同時也成為了無線網(wǎng)絡(luò)通信的一項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過小區(qū)WiFi組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)局部的無線信號的覆蓋，并提供由于移動互聯(lián)網(wǎng)的無線上網(wǎng)體驗(yàn)。在移動運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案中，WiFi網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)已經(jīng)成為3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一項(xiàng)重要補(bǔ)充，這不僅促進(jìn)了WiFi與3G技術(shù)的融合，同時也提升了運(yùn)營商的客戶體驗(yàn)滿意度，從而成為了一個新的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】Wifi小區(qū)無線寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋

在奧運(yùn)會期間，北京地區(qū)建設(shè)了城市無線網(wǎng)絡(luò)，這說明國內(nèi)在無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方面，已經(jīng)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。在城市的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，一般是以小區(qū)為基礎(chǔ)，通過實(shí)施小區(qū)無線組網(wǎng)方案，實(shí)現(xiàn)無線業(yè)務(wù)從局部到整體的覆蓋。在小區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，主要有兩個發(fā)展方向：一是建立開放式的網(wǎng)絡(luò)；二是建立非開放式的網(wǎng)絡(luò)。

一、開放式與非開放式網(wǎng)絡(luò)的對比

開放式的網(wǎng)絡(luò)，具有以下幾個特點(diǎn)：（1）用戶不需要通過認(rèn)證即可直接訪問網(wǎng)絡(luò)；（2）用戶在小區(qū)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是相互可見的；（3）網(wǎng)絡(luò)的管理者認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的用戶不會對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊；（4）當(dāng)用戶在訪問網(wǎng)絡(luò)時涉及到付費(fèi)問題時，必須通過認(rèn)證，并進(jìn)行相應(yīng)的費(fèi)用計算。

從整體上看，開放式的網(wǎng)絡(luò)，在管理上較為寬松，用戶在網(wǎng)絡(luò)的使用上沒有受到什么限制。

非開放式網(wǎng)絡(luò)在管理上相對于開放式網(wǎng)絡(luò)而言，要嚴(yán)格一些。用戶在使用網(wǎng)絡(luò)時必須經(jīng)過驗(yàn)證；網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的用戶相互之間可以是不可見的。

具體而言，開放式與非開放式網(wǎng)絡(luò)，具有以下幾點(diǎn)區(qū)別：（1）認(rèn)證的區(qū)別。開放式網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)關(guān)對用戶進(jìn)行驗(yàn)證，而非開放式網(wǎng)絡(luò)除了在網(wǎng)絡(luò)入口處對用戶進(jìn)行驗(yàn)證外，還要根據(jù)認(rèn)證協(xié)議，對用戶的訪問權(quán)限進(jìn)行驗(yàn)證。（2）計費(fèi)的區(qū)別。開放式網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行流量統(tǒng)計，計費(fèi)時僅需要單臺設(shè)備即可。非開放式網(wǎng)絡(luò)必須通過終端設(shè)備采集計費(fèi)信息，并且計費(fèi)流程需要在多臺設(shè)備之間進(jìn)行配合。（3）服務(wù)模式的區(qū)別。開放式網(wǎng)絡(luò)是提供免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的。非開放式網(wǎng)絡(luò)一般提供收費(fèi)服務(wù)，但也可以提供免費(fèi)服務(wù)。（4）網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險的不同。從技術(shù)的角度講，開放式的網(wǎng)絡(luò)不利于在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊時查找攻擊源等線索；而非開放式網(wǎng)絡(luò)由于采取了一系列的用戶認(rèn)證手段，在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊時，可以迅速定位到攻擊的源頭，因此在安全性上要優(yōu)于開放式網(wǎng)絡(luò)。

二、無線應(yīng)用

從應(yīng)用的角度講，小區(qū)Wifi網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的方式及特點(diǎn)如下：（1）就小區(qū)內(nèi)部而言，通過Wifi組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)部的無線通信和多媒體服務(wù)。相對于有線寬帶網(wǎng)絡(luò)而言，Wifi組網(wǎng)更加便利、靈活，各種終端設(shè)備的接入不再需要像以往那樣進(jìn)行布線等操作，大大降低了人工和材料成本。在小區(qū)內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)廉價的多媒體服務(wù)，例如在線視頻的上傳和瀏覽。也有的小區(qū)將Wifi網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控設(shè)備結(jié)合，通過Wifi網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對小區(qū)安全的實(shí)時監(jiān)控，從而擺脫了在使用有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控時的存在一些問題（例如網(wǎng)線有可能被切斷）。（2）小區(qū)用戶還可以通過WiFi網(wǎng)絡(luò)訪問外網(wǎng)，這也是WiFi組網(wǎng)的一個主要功能。通過WiFi網(wǎng)絡(luò)，用戶可以瀏覽互聯(lián)網(wǎng)，收發(fā)電子郵件，甚至還可以通過Wifi網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)基于VoIP的語音服務(wù)。Wifi網(wǎng)絡(luò)使得用戶不僅能夠使用傳統(tǒng)的計算機(jī)設(shè)備上網(wǎng)，同時也可以通過智能移動終端（例如安卓手機(jī)和iPad）連接Wifi網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)，這樣不僅能節(jié)省無線互聯(lián)網(wǎng)的流量及使用費(fèi)，而且還能提升網(wǎng)絡(luò)訪問的質(zhì)量。

不過，在小區(qū)Wifi網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用上也還存在著一些分歧，其中之一是：Wifi網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，究竟是作為現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)（包括基于光纖技術(shù)的寬帶網(wǎng)絡(luò)）的一種補(bǔ)充形式，還是獨(dú)立于寬帶網(wǎng)絡(luò)之外的一種新形式的無線增值業(yè)務(wù)。由于幾大運(yùn)營商在經(jīng)營的方向各有側(cè)重（例如中國移動主要通過移動互聯(lián)網(wǎng)和無線寬帶業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)），因此在這一點(diǎn)上還沒有形成一致的觀點(diǎn)。

此外，傳統(tǒng)的承載于有線寬帶業(yè)務(wù)之上的VoIP語音業(yè)務(wù)，也開始轉(zhuǎn)向無線領(lǐng)域。以往的VoIP業(yè)務(wù)雖然能夠提供價格低廉的語音服務(wù)，但由于便利性不夠，因此尚未對國內(nèi)運(yùn)營商的移動通信業(yè)務(wù)造成足夠的沖擊。但是在以微信為代表的基于移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用之后，這一情況已經(jīng)悄然發(fā)生了改變。從技術(shù)的角度講，在小區(qū)Wifi網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)得到更廣泛的覆蓋后，基于VoIP的語音業(yè)務(wù)將有可能動搖傳統(tǒng)的手機(jī)語音業(yè)務(wù)的地位。

三、小區(qū)WiFi網(wǎng)絡(luò)的部署

Wifi網(wǎng)絡(luò)具有一些天然的優(yōu)勢（比如移動性和便利性）的同時，也不可避免地存在著一些缺點(diǎn)，比如網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍問題。要兼顧小區(qū)Wifi網(wǎng)絡(luò)在移動性和覆蓋范圍上的要求，就需要在網(wǎng)絡(luò)的部署上注意以下問題：用戶認(rèn)證、設(shè)備管理、可移動性和供電等問題。（1）用戶認(rèn)證。無線網(wǎng)絡(luò)有多種認(rèn)證方式，例如AP認(rèn)證、交換機(jī)認(rèn)證、網(wǎng)關(guān)認(rèn)證、無線交換機(jī)認(rèn)證等。（2）設(shè)備管理。無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備是通過設(shè)備管理平臺進(jìn)行集中管理的，設(shè)備的管理對于網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)具有十分重要的作用。（3）網(wǎng)絡(luò)安全。網(wǎng)絡(luò)安全問題是Wifi網(wǎng)絡(luò)面臨的最為突出的一個問題。由于Wifi網(wǎng)絡(luò)的用戶是通過無線接入的方式連接到網(wǎng)絡(luò)，因此在技術(shù)上很難通過傳統(tǒng)的方法（例如進(jìn)行布線管理）進(jìn)行安全防范，而主要采取加密的方式確保用戶認(rèn)證和通信等環(huán)節(jié)的安全。但是目前很多的無線設(shè)備并不能保證他們的加密方式不被破解，無論是從技術(shù)角度還是成本角度考慮，通用普及型的無線設(shè)備目前還不能確保其在網(wǎng)絡(luò)的安全性上實(shí)現(xiàn)萬無一失。因此，有必要對Wifi網(wǎng)絡(luò)實(shí)行動態(tài)監(jiān)控和管理，從而實(shí)現(xiàn)從被動的防御轉(zhuǎn)向主動防御，以彌補(bǔ)無線網(wǎng)絡(luò)在安全性上的不足。（4）可移動性。移動性，是無線網(wǎng)絡(luò)的基本特性。用戶使用無線網(wǎng)絡(luò)時使用的業(yè)務(wù)，可以分為實(shí)時性業(yè)務(wù)和非實(shí)時性業(yè)務(wù)，這兩種業(yè)務(wù)對無線網(wǎng)絡(luò)的移動性有著不同的要求。當(dāng)用戶使用上網(wǎng)、收發(fā)郵件等業(yè)務(wù)時，對實(shí)時性的要求較低；當(dāng)用戶使用VoIP語音業(yè)務(wù)、在線視頻直播、即時通信等業(yè)務(wù)時，對實(shí)時性的要求就要為嚴(yán)格。從應(yīng)用的角度上看，現(xiàn)在的Wifi網(wǎng)絡(luò)對用戶在域內(nèi)的漫游能提供較為良好的支持，而對于跨域漫游的支持還有待提升。（5）供電。包括智能手機(jī)在內(nèi)的移動終端都擺脫了固定電源設(shè)備的制約，然而Wifi設(shè)備本身卻做不到這一點(diǎn)。蓄電池只能作為一種應(yīng)急的供電方式，對Wifi設(shè)備而言，最為經(jīng)濟(jì)和可靠的供電方式仍然是傳統(tǒng)的固定電源。由于AP在物理空間上是分散布置的，因此在供電線路的規(guī)劃上也許要適應(yīng)這一特點(diǎn)和要求。（6）待開展業(yè)務(wù)。從現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時性上考慮，小區(qū)Wifi網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)推廣主要以無線數(shù)據(jù)的熱點(diǎn)覆蓋為主。

從以上的分析可以看出，在現(xiàn)階段小區(qū)Wifi組網(wǎng)與覆蓋方案的設(shè)計上，應(yīng)當(dāng)側(cè)重于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的推廣；而在管理方式和體系上，應(yīng)采用融合的方式對用戶及權(quán)限進(jìn)行管理。

參考文獻(xiàn)

[1]張金文等. 802.16寬帶無線城域網(wǎng)技術(shù).電子工業(yè)出版社，2006年4月.

[2] Hassan Yaghoobi.Scalable OFDMA Physical Layer in IEEE 802.16 Wireless MAN[J]. Intel Technology，2004，8（3）.

[3]劉元安.寬帶無線接入和無線局域網(wǎng).北京郵電大學(xué)出版社，2001年8月.

[4] Carl J. Weisman. RF與無線技術(shù)精要.電子工業(yè)出版社，2003年6月.

[5]吳蒙，王燕，胡金波.寬帶無線接入網(wǎng)IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)[J].中興通訊技術(shù)，2003（1）：34-37

[6] Basavaraj Patil等.無線網(wǎng)絡(luò)中的IP.人民郵電出版社，2004年2月

[7] IEEE Std 802.16—2004 IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks. Part 16：Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems[S]，IEEE，2004：1-893..