5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)需求分析及關(guān)鍵技術(shù)探討

張純艷，李沛鋒

（陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒（集團(tuán)）股份有限公司西安分公司，山西 西安 710061）

近幾年，不斷發(fā)展的通信技術(shù)，開始被大量應(yīng)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，Wi-Fi隨之出現(xiàn)。從5G網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)看，要想使自身價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是融合多項(xiàng)技術(shù)，其中，最具代表性的即為Wi-Fi技術(shù)，這是因?yàn)樽鳛橹悄芙K端的Wi-Fi，兼具高傳輸率、低成本的優(yōu)勢(shì)，將其與5G進(jìn)行融合可使網(wǎng)絡(luò)分流的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。

1 組網(wǎng)需求

1.1 場(chǎng)景融合

5G時(shí)代是技術(shù)融合的時(shí)代，作為由計(jì)算機(jī)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)融合所得技術(shù)，Wi-Fi擁有極廣的覆蓋面，近幾年，在諸多領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通常表現(xiàn)為低成本，便于移動(dòng)，組網(wǎng)靈活和傳輸速率極高，可給用戶帶來(lái)便捷化，移動(dòng)化與高?；倪\(yùn)用體驗(yàn)。融合組網(wǎng)的業(yè)務(wù)，主要集中在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。5G時(shí)代的來(lái)臨，使物聯(lián)網(wǎng)對(duì)采集業(yè)務(wù)所提出需求與日俱增，節(jié)點(diǎn)數(shù)量必然會(huì)大幅增加，而在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，融合組網(wǎng)的應(yīng)用方向，則為提高速率和優(yōu)化體驗(yàn)。要想使上述業(yè)務(wù)得到實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是有相應(yīng)的場(chǎng)景作為依托，在此基礎(chǔ)上，對(duì)體育場(chǎng)、無(wú)線社區(qū)等場(chǎng)景，進(jìn)行有選擇性地加入。

1.2 通用技術(shù)

5G的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)為負(fù)載量大、速度快。在該項(xiàng)技術(shù)尚未得到大面積推廣的當(dāng)下，融合組網(wǎng)已經(jīng)被提上日程，作為一次技術(shù)突破，融合組網(wǎng)對(duì)5G的推廣和落實(shí)有積極作用，具體表現(xiàn)為：將原有通信技術(shù)存在的不足加以彌補(bǔ)，為智能汽車、家具等設(shè)備，提供發(fā)展所需的動(dòng)力支持。事實(shí)證明，融合組網(wǎng)的出現(xiàn)，不僅使電腦、手機(jī)等設(shè)備得到突破，還為大型設(shè)備所具有價(jià)值的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，這主要是因?yàn)槿诤辖M網(wǎng)擁有識(shí)別技術(shù)所需的硬件，不同路線分別對(duì)應(yīng)不同系統(tǒng)，為系統(tǒng)識(shí)別提供幫助，這便是遠(yuǎn)程可視調(diào)控得到發(fā)展的關(guān)鍵，用戶對(duì)上網(wǎng)所提出需求，自然會(huì)得到最大程度的滿足[1]。除此之外，資料下載也受到了融合組網(wǎng)的影響，有關(guān)人員將大容量存儲(chǔ)軟件設(shè)置在特定范圍內(nèi)，用戶只需登錄，便可借助融合組網(wǎng)完成下載資料的任務(wù)，連接建立速度被壓縮，下載速度得到顯著提升。

1.3 環(huán)境推進(jìn)

進(jìn)行融合組網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)，主要是提高產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化水平，只有深入了解產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展情況，才能使融合組網(wǎng)更貼近產(chǎn)業(yè)鏈所提出需求。

1.4 組網(wǎng)路線

在規(guī)劃和建設(shè)融合組網(wǎng)線路時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)以國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，目前，融合組網(wǎng)的常見結(jié)構(gòu)，包括：融合機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)環(huán)境。

1.4.1 融合機(jī)制

融合組網(wǎng)對(duì)應(yīng)融合機(jī)制的內(nèi)容，可被概括為“通過(guò)集成Wi-Fi和SMALLCELL的方式，達(dá)到智能分流的效果，再將基站控制器、Wi-Fi獨(dú)有的控制功能進(jìn)行融合”。事實(shí)證明，接入認(rèn)證融合可使用戶產(chǎn)生有別于過(guò)去的獨(dú)特體驗(yàn)，主要表現(xiàn)為統(tǒng)一認(rèn)證接入、物時(shí)延感知。上述內(nèi)容對(duì)蜂窩網(wǎng)的智能分流有積極影響，此外，其他業(yè)務(wù)對(duì)智能分流所提出需求，也可得到更加全面的落實(shí)。

1.4.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

研究表明，融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)所涉及內(nèi)容，主要是接入EPC及固定網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)。目前，在融合Wi-Fi和移動(dòng)蜂窩網(wǎng)方面，“出鏡率”較高的方法，均以UMA、PDIF為基礎(chǔ)。由現(xiàn)有LTE所表現(xiàn)出特點(diǎn)可知，利用接口對(duì)分組核心演進(jìn)做接入處理，可使融合組網(wǎng)擁有更為理想的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這點(diǎn)應(yīng)當(dāng)尤為注意。

1.4.3 產(chǎn)業(yè)環(huán)境

有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)明確一點(diǎn)，融合組網(wǎng)是產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的前提，要想使此項(xiàng)工作所具備價(jià)值得到實(shí)現(xiàn)，對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有專利及標(biāo)準(zhǔn)加以了解，使產(chǎn)業(yè)鏈各方所提出訴求得到滿足，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 關(guān)鍵技術(shù)

由上文所敘述內(nèi)容可知，融合組網(wǎng)所依托技術(shù)，主要可被分為三類，即：綠色通信，組網(wǎng)安全性，無(wú)感知認(rèn)證。此外，關(guān)鍵技術(shù)決定著融合組網(wǎng)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，下文便圍繞其展開了討論，供有關(guān)人員參考：

2.1 保證安全性

融合組網(wǎng)所關(guān)注的首要問(wèn)題應(yīng)當(dāng)是安全性。無(wú)論是開放的環(huán)境，還是可自動(dòng)完成連接的端口，均催生了一系列安全問(wèn)題。現(xiàn)階段，融合組網(wǎng)的應(yīng)用方向，仍舊以政府、企業(yè)和學(xué)校為主，僅有部分組網(wǎng)被用于連接智能設(shè)備，為娛樂(lè)提供支持。由此可見，融合組網(wǎng)所涵蓋信息，通常為政府文件、商業(yè)機(jī)密等，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的存在，降低了黑客入侵的難度，正常情況下，黑客僅需對(duì)木馬程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，將自身偽裝成為普通用戶，就可進(jìn)入組網(wǎng)并對(duì)管理者權(quán)限進(jìn)行侵占，達(dá)到修改、盜取資料的目的。綜上，在對(duì)融合組網(wǎng)加以使用時(shí)，為網(wǎng)絡(luò)安全性提供保證是關(guān)鍵，常用技術(shù)包括：對(duì)信息存儲(chǔ)進(jìn)行定期更換；通過(guò)加密通道傳輸信息或資料；及時(shí)備份避免信息丟失等。

2.2 無(wú)感知認(rèn)證

此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用方向，主要是建立認(rèn)證、提高網(wǎng)絡(luò)的可識(shí)別性。現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)潛在的安全問(wèn)題尚未得到徹底解決，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理自然很有必要。安裝融合組網(wǎng)前，用戶應(yīng)對(duì)認(rèn)證手續(xù)進(jìn)行辦理，常規(guī)技術(shù)將手續(xù)辦理分為以下步驟：對(duì)網(wǎng)絡(luò)匣子、路由器進(jìn)行購(gòu)置；對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件進(jìn)行建立；前往通信公司注冊(cè)[2]。無(wú)感知認(rèn)證的優(yōu)勢(shì)，主要是將連接的建立、識(shí)別與處理相結(jié)合，通過(guò)自行對(duì)認(rèn)證手續(xù)進(jìn)行辦理的方式，為網(wǎng)絡(luò)合法性、安全性提供有力保障。用戶若想登陸融合組網(wǎng)，無(wú)需反復(fù)進(jìn)行認(rèn)證，只要組網(wǎng)可正常連接，便可對(duì)其加以使用，這也使認(rèn)證時(shí)間得到了一定的壓縮。

2.3 實(shí)現(xiàn)綠色通信

綠色通信強(qiáng)調(diào)對(duì)基站形態(tài)進(jìn)行增加，以此來(lái)達(dá)到降低耗能的目標(biāo)。以所制定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案為依據(jù)，利用低能耗節(jié)點(diǎn)對(duì)基站進(jìn)行覆蓋，既可以使基站能耗得到大幅降低，又為行業(yè)持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。要想使綠色通信得以實(shí)現(xiàn)，有關(guān)人員應(yīng)對(duì)下列內(nèi)容引起重視：其一，抑制干擾。對(duì)干擾抑制技術(shù)加以運(yùn)用，可使FEMTOCELL大量運(yùn)用帶來(lái)的干擾共存，還有熱點(diǎn)增加等問(wèn)題，得到徹底解決。其二，動(dòng)態(tài)調(diào)整。以自適應(yīng)技術(shù)為依托，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自組織，自發(fā)自選，自配置，通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的方式，使現(xiàn)有資源得到實(shí)時(shí)共享，可使有關(guān)人員以網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)所表現(xiàn)出情況為依托，完成動(dòng)態(tài)調(diào)整的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。其三，多業(yè)務(wù)運(yùn)行。對(duì)無(wú)縫切換技術(shù)加以運(yùn)用，對(duì)融合組網(wǎng)時(shí)效及業(yè)務(wù)質(zhì)量有積極影響，負(fù)載均衡性，通常也可因此而得到有力保障。

2.4 亟待攻克的難點(diǎn)

以5G技術(shù)為依托，對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行搭建，可使用戶感受到優(yōu)質(zhì)服務(wù)，該項(xiàng)技術(shù)擁有較其他技術(shù)更廣的覆蓋范圍，能夠同時(shí)做到提高上網(wǎng)速度、為通信質(zhì)量提供保障，融合組網(wǎng)成為大勢(shì)所趨[3]。

對(duì)5G和Wi-Fi進(jìn)行融合組網(wǎng)所面臨難點(diǎn)，主要是無(wú)法高效完成匹配。在對(duì)融合組網(wǎng)的連接進(jìn)行建立之初，有關(guān)人員就應(yīng)著重考慮網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的適配性，利用多個(gè)CP端口完成連接任務(wù)，將局域網(wǎng)絡(luò)建立在5G信號(hào)所能覆蓋的區(qū)域內(nèi)，再對(duì)路由器進(jìn)行設(shè)立，為后續(xù)覆蓋及相關(guān)工作的開展提供便利。另外，在對(duì)融合組網(wǎng)進(jìn)行建立時(shí)，有關(guān)人員還應(yīng)對(duì)用戶智能選配引起重視，以智能選擇數(shù)據(jù)端口、融合組網(wǎng)為前提，完成對(duì)組網(wǎng)進(jìn)行匹配和組建的工作。當(dāng)然，亟待攻克的難點(diǎn)，還包括如何提升移動(dòng)速度，使用戶體驗(yàn)得到優(yōu)化，在條件允許的前提下，有關(guān)人員可將信號(hào)的覆蓋頻率進(jìn)行增加，以此來(lái)達(dá)到信號(hào)增強(qiáng)的效果，事實(shí)證明，對(duì)組網(wǎng)信號(hào)的覆蓋進(jìn)行融合，可使加載速度得到顯著提高，用戶所獲得體驗(yàn)自然更加良好。

2.5 融合組網(wǎng)發(fā)展方向

近幾年，融合組網(wǎng)物聯(lián)所呈現(xiàn)出發(fā)展勢(shì)頭極為迅猛，新興產(chǎn)業(yè)自然擁有了前進(jìn)的動(dòng)力，然而，獲得快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部存在的問(wèn)題，逐漸以更直觀的方式被展示了出來(lái)，要想使綠色通信目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，全面治理很有必要，詳細(xì)來(lái)說(shuō)，就是對(duì)法律機(jī)制與制度加以制定，從用戶的角度來(lái)看，對(duì)個(gè)人情操進(jìn)行提升也很有必要。此外，以融合網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋為前提，對(duì)智能操作模式進(jìn)行引入并落實(shí)，借網(wǎng)絡(luò)獨(dú)有的支配與調(diào)控之“手”，完成排序和發(fā)送實(shí)際物件的操作，可使融合組網(wǎng)物聯(lián)擁有更為理想的使用量，其發(fā)展前景自然也會(huì)變得更加廣闊。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文的討論可以看出，融合組網(wǎng)被視為通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要方向，在融合組網(wǎng)得到大力推廣的背景下，圍繞其展開的研究也更加深入。研究表明，融合組網(wǎng)需要借助大量技術(shù)，方可實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展的目標(biāo)，目前，使用頻率較高的技術(shù)有識(shí)別、認(rèn)證技術(shù)等，對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用，可為通信行業(yè)的發(fā)展注入動(dòng)力。