WLAN發(fā)展策略分析

龍青良，王保利 （.中訊郵電咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，北京00048；.中訊郵電咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，河南 鄭州 450007）

0 前言

隨著電信業(yè)重組的深化，寬帶接入業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。目前，電信運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)主要由3G網(wǎng)絡(luò)提供，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，熱點(diǎn)地區(qū)將面臨網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷重、業(yè)務(wù)提供能力受限、網(wǎng)絡(luò)升級(jí)擴(kuò)容困難等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，WLAN可作為數(shù)據(jù)熱點(diǎn)地區(qū)3G網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充，提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，分擔(dān)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量，降低3G網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容升級(jí)成本。

1 WLAN發(fā)展需求

1.1 WLAN標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

WLAN是一種無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，隨著無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展，無(wú)線局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了多樣化，其中美國(guó)的IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)是WLAN的主流標(biāo)準(zhǔn)，也是商用最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)。目前大部分的無(wú)線局域網(wǎng)都是基于802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)今最為流行的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

802.11a/b/g雖然在商業(yè)方面取得很大的成功，但是其仍然面臨著很多的不足，例如帶寬不足，漫游不方便，系統(tǒng)不安全和沒(méi)有殺手級(jí)應(yīng)用等，為了實(shí)現(xiàn)高帶寬，高容量的服務(wù)，802.11n標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。在傳輸速率方面，802.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54 Mbit/s提高到300 Mbit/s，甚至高達(dá)600 Mbit/s，這得益于將多入多出（MIMO）與正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)相結(jié)合而應(yīng)用的MIMO＋OFDM技術(shù)，該技術(shù)不但提高了無(wú)線傳輸質(zhì)量，也使傳輸速率得到了極大提升。另外由于802.11n通過(guò)采用軟件無(wú)線電技術(shù)解決不同標(biāo)準(zhǔn)采用不同的工作頻率、不同的調(diào)制方式造成系統(tǒng)間難以互通、移動(dòng)性差等問(wèn)題。

從802.11標(biāo)準(zhǔn)制定后，為了不斷的完善無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，IEEE又制定了大量的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)的一些標(biāo)準(zhǔn)，如802.11e、802.11h、802.11i等，分別在服務(wù)質(zhì)量、抗干擾、安全性等方面進(jìn)行了完善。相信隨著無(wú)線局域網(wǎng)的不斷發(fā)展，會(huì)出現(xiàn)更多更好的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 WLAN發(fā)展驅(qū)動(dòng)力

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和信息化的進(jìn)步，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)接入持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)通信協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得知，截至2009年底，全球互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)17.33億，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)5.25億；我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)3.84億，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)2.33億；2009年我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)增長(zhǎng)97.5%，接入手段的寬帶化、移動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)非常明顯。

蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)作為移動(dòng)通信主要承載技術(shù)，目前最高速率為HSDPA技術(shù)提供的14.4 Mbit/s，演進(jìn)的LTE在20 MHz帶寬時(shí)也僅能提供150 Mbit/s的下行峰值速率，與固定寬帶相比還有很大的差距，供給能力明顯不足。另外，蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包月收費(fèi)模式，造成運(yùn)營(yíng)商的收入并不隨流量的增長(zhǎng)而線性增加。蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在高帶寬需求背景下，速率不足和流量盈利能力差是其兩大瓶頸。因此，蜂窩網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為移動(dòng)寬帶發(fā)展的短板。

WLAN跟目前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，具有帶寬優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)，WLAN可以分擔(dān)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從技術(shù)上講具備作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)補(bǔ)充的潛質(zhì)。表1對(duì)WLAN技術(shù)與3G技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比。

終端的發(fā)展成為無(wú)線寬帶需求的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力，WLAN被廣泛嵌入到筆記本、手機(jī)、游戲機(jī)及各類(lèi)消費(fèi)電子產(chǎn)品，形成了互聯(lián)網(wǎng)接入、辦公自動(dòng)化、家庭網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線城市等多種應(yīng)用。據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，截至2009年，全世界有10%的人在使用WLAN，在用的WLAN設(shè)備達(dá)到10億部，年出貨量4.75～6億部。另外，新型高帶寬無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅猛增長(zhǎng)也推動(dòng)了WLAN的發(fā)展，如無(wú)線高清視頻傳輸、瞬時(shí)文件上傳/下載、大型游戲、無(wú)線Backhaul、校園和禮堂無(wú)線接入、生產(chǎn)自動(dòng)化等。

2 WLAN發(fā)展定位

WLAN技術(shù)作為無(wú)線寬帶接入的一種技術(shù)，接入非常靈活，通過(guò)建設(shè)WLAN網(wǎng)絡(luò)，將有利于拓展有線寬帶的范圍。WLAN網(wǎng)絡(luò)是有線接入的強(qiáng)有力補(bǔ)充，通過(guò)引導(dǎo)可使用戶(hù)更加便捷地體驗(yàn)寬帶業(yè)務(wù)。同時(shí)，WLAN系統(tǒng)與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合也為現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)減輕數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的壓力。

2.1 高速有線接入技術(shù)的補(bǔ)充

目前有線接入技術(shù)主要包括以太網(wǎng)、xDSL等。在機(jī)場(chǎng)、酒店、辦公場(chǎng)所和展館等商務(wù)密集區(qū)域，采用WLAN提供公共移動(dòng)的服務(wù)成本很低，可滿(mǎn)足大量的移動(dòng)上網(wǎng)需求，快速地為用戶(hù)提供高速數(shù)據(jù)服務(wù)，因此WLAN技術(shù)可廣泛應(yīng)用于有線接入需無(wú)線延伸的領(lǐng)域，作為高速有線接入技術(shù)的補(bǔ)充，其具有可移動(dòng)性、價(jià)格低廉和布放方便等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 2G/3G蜂窩網(wǎng)的補(bǔ)充

由于WLAN本身定位于低速移動(dòng)，局限于熱點(diǎn)相當(dāng)靜止?fàn)顟B(tài)下的接入，無(wú)法提供現(xiàn)有蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的廣域覆蓋和高速移動(dòng)性，且WLAN相鄰AP切換時(shí)延接近秒級(jí)，無(wú)法提供類(lèi)似2G/3G蜂窩網(wǎng)的高QoE業(yè)務(wù)體驗(yàn)。因此，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)WLAN的熱點(diǎn)覆蓋，結(jié)合2G/3G的廣域覆蓋，既可以讓用戶(hù)在廣域網(wǎng)內(nèi)享受2G/3G提供的無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，又可以在熱點(diǎn)地區(qū)選擇使用WLAN，享受寬帶無(wú)線數(shù)據(jù)服務(wù)。這樣既可以彌補(bǔ)2G/3G在熱點(diǎn)地區(qū)提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的不足，緩解2G/3G空口頻譜瓶頸和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容壓力，又可以向用戶(hù)提供高速無(wú)線接入服務(wù)。

2.3 業(yè)務(wù)融合的一種技術(shù)手段

WLAN作為寬帶無(wú)線接入的一種重要手段，能促進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)無(wú)線化發(fā)展，彌補(bǔ)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)寬帶化發(fā)展的一些不足，同時(shí)作為一種業(yè)務(wù)融合的技術(shù)手段，可以進(jìn)一步促進(jìn)業(yè)務(wù)的融合。

3 WLAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)展策略

3.1 目標(biāo)客戶(hù)區(qū)域劃分

在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前，首先要明確業(yè)務(wù)需求的區(qū)域，有針對(duì)性地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。通過(guò)對(duì)WLAN網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)的分析，可將目標(biāo)客戶(hù)群按照分布區(qū)域初步分為如下6類(lèi)。

a）交通樞紐：主要包括機(jī)場(chǎng)和火車(chē)站等，主要針對(duì)商旅人士提供各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

b）商業(yè)貿(mào)易區(qū)：主要包括商場(chǎng)和商業(yè)街等，主要針對(duì)商務(wù)人士、各大中小商戶(hù)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

c）住宅區(qū)及周邊配套生活區(qū)：主要針對(duì)周邊客戶(hù)、家庭用戶(hù)等提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

d）休閑娛樂(lè)區(qū)：主要包括酒店、賓館、會(huì)議中心和展館等，主要針對(duì)大眾客戶(hù)和商務(wù)人士等提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

e）重要學(xué)校校區(qū)及周邊配套生活區(qū)：主要針對(duì)教師、學(xué)生和家庭用戶(hù)等提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

f）信息化村莊：主要針對(duì)家庭用戶(hù)和周邊區(qū)域提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

3.2 WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略

由于WLAN網(wǎng)絡(luò)提供的是無(wú)線寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)沒(méi)有必要追求連續(xù)覆蓋，可以貫徹“優(yōu)先建設(shè)重要熱點(diǎn)，逐步擴(kuò)大覆蓋范圍”的建設(shè)思想，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上可以做到“以點(diǎn)帶面，以線帶面”的建設(shè)方式，通過(guò)重要熱點(diǎn)的覆蓋逐步實(shí)現(xiàn)大范圍的面覆蓋，通過(guò)對(duì)商業(yè)街等的線覆蓋逐步實(shí)現(xiàn)貿(mào)易區(qū)等的大范圍覆蓋。建設(shè)策略主要包括以下幾個(gè)方面。

a）初期根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

b）室內(nèi)建設(shè)可采用AP單獨(dú)布放或饋入室內(nèi)分布系統(tǒng)2種方式。

c）室外覆蓋應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并充分利舊現(xiàn)有基站資源。

目前大規(guī)模商用的WLAN終端主要是筆記本電腦、PDA及中高端手機(jī)，這些人群使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)多集中分布在室內(nèi)，因此重點(diǎn)覆蓋客戶(hù)分布密集的室內(nèi)區(qū)域?qū)⑹荳LAN網(wǎng)絡(luò)初期建設(shè)的重點(diǎn)。

室內(nèi)覆蓋主要采用獨(dú)立WLAN網(wǎng)絡(luò)和饋入現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)2種建設(shè)方式。

3.2.1獨(dú)立布放

獨(dú)立布放即WLAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)單獨(dú)建設(shè)，根據(jù)AP設(shè)備布放環(huán)境不同，分為室內(nèi)布放型和室外布放型。

獨(dú)立的WLAN室內(nèi)覆蓋一般采用AP安置在天花板、墻壁上或者AP+吸頂天線的建設(shè)方式，比較適合饋入效果不理想及現(xiàn)有分布無(wú)源器件不能滿(mǎn)足WLAN頻段等熱點(diǎn)地區(qū)。對(duì)于一些賓館、酒店等面積較大的高檔樓宇，如分布系統(tǒng)天線只在走廊內(nèi)布放，而需要解決的熱點(diǎn)區(qū)域如會(huì)議室等房間內(nèi)，這些區(qū)域可采取獨(dú)立建設(shè)AP的方式來(lái)解決。其中對(duì)于酒店、咖啡廳等室內(nèi)熱點(diǎn)地區(qū)可采用具備自帶天線的AP設(shè)備覆蓋，為了滿(mǎn)足對(duì)于室內(nèi)不規(guī)則區(qū)域的覆蓋要求，AP設(shè)備可根據(jù)工程需要選擇不同增益、不同方向性的天線。

室外型AP設(shè)備可以對(duì)室外商業(yè)貿(mào)易區(qū)、休閑廣場(chǎng)、居民區(qū)、校園等室外熱點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行覆蓋。WLAN的室外建設(shè)應(yīng)積極考慮共用宏基站資源，WLAN可共用的基站資源有機(jī)房、電源、傳輸和抱桿等基礎(chǔ)設(shè)施。室外型AP設(shè)備的覆蓋應(yīng)充分考慮射頻信號(hào)的上下行平衡，工程實(shí)施中應(yīng)根據(jù)功率、增益、自由空間傳輸損耗以及接收靈敏度合理規(guī)劃覆蓋范圍。

3.2.2饋入現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)

對(duì)于目前具有室內(nèi)分布系統(tǒng)的建筑物，可以采用室內(nèi)分布型AP設(shè)備利用既有分布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于建筑物的覆蓋。通過(guò)室內(nèi)分布型AP設(shè)備實(shí)現(xiàn)室內(nèi)熱點(diǎn)的射頻信號(hào)覆蓋應(yīng)遵循下述前提條件。

a）室內(nèi)分布系統(tǒng)頻帶寬度應(yīng)滿(mǎn)足802.11b/g的要求。

b）工程實(shí)施中應(yīng)充分考慮并計(jì)算分布系統(tǒng)對(duì)于2.4 GHz頻段的損耗和增益，綜合考慮發(fā)射功率、接收靈敏度的標(biāo)稱(chēng)值，確定AP布放位置并對(duì)相關(guān)參數(shù)（如功率）進(jìn)行調(diào)整或增加相關(guān)設(shè)備 （如射頻信號(hào)放大設(shè)備）以達(dá)到最佳覆蓋效果。

c）應(yīng)考慮室內(nèi)用戶(hù)集中使用造成阻塞的機(jī)率，適當(dāng)增加AP設(shè)備數(shù)量。

這種建設(shè)方式比較適合于原有分布系統(tǒng)無(wú)源器件滿(mǎn)足WLAN頻段要求，且分布系統(tǒng)天線點(diǎn)位較為理想的熱點(diǎn)區(qū)域。這種方式一般適用于開(kāi)闊型的公共區(qū)域，例如酒店大堂、公共休閑區(qū)域、候機(jī)廳等區(qū)域，以及已經(jīng)有分布系統(tǒng)且面積較小的休閑場(chǎng)所。

由于WLAN基站的發(fā)射功率和接收靈敏度比移動(dòng)基站差，頻段不同導(dǎo)致線纜損耗和路徑損耗都比GSM/DCS/WCDMA系統(tǒng)大，如果WLAN與蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)共用室內(nèi)分布天線系統(tǒng)，WLAN信號(hào)的引入就要盡可能地接近分布系統(tǒng)末端。

WLAN融入2G/3G室內(nèi)分布一般只對(duì)熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行覆蓋，不做全覆蓋要求，因此選用末端合路的方式，針對(duì)特定的樓層區(qū)域進(jìn)行針對(duì)性覆蓋。

WLAN頻段和WCDMA相近，在進(jìn)行合路的時(shí)候要充分考慮2套系統(tǒng)的干擾隔離，選擇滿(mǎn)足隔離度要求的合路設(shè)備。

在WLAN系統(tǒng)內(nèi)干擾測(cè)試中最好選擇放置型AP的方式，且需保證各AP的傳輸不受限。

圖1示出的是WLAN饋入現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)組網(wǎng)圖。

4 結(jié)束語(yǔ)

WLAN市場(chǎng)是一個(gè)有潛力和前景的市場(chǎng)，WLAN技術(shù)是一個(gè)有前途的技術(shù)。WLAN作為固網(wǎng)寬帶和移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增值和補(bǔ)充，要加大發(fā)展力度，加快發(fā)展速度，積極推進(jìn)WLAN重要熱點(diǎn)建設(shè)和業(yè)務(wù)發(fā)展，根據(jù)3G建設(shè)情況，在無(wú)線資源緊張地區(qū)部署WLAN分擔(dān)壓力，在用戶(hù)密集使用無(wú)線上網(wǎng)業(yè)務(wù)區(qū)域部署WLAN提升用戶(hù)體驗(yàn)，充分利用移動(dòng)用戶(hù)群規(guī)模，進(jìn)行賬號(hào)捆綁計(jì)費(fèi)。隨著3G的發(fā)展，推出3G＋WLAN服務(wù)，利用3G+WLAN發(fā)展家庭寬帶業(yè)務(wù)。

［1］Geier J.無(wú)線局域網(wǎng)［M］.北京：人民郵電出版社，2001.

［2］李少謙，王軍.WLAN 的標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用與發(fā)展［J］.電信技術(shù)，2003（6）.

［3］周蔚文，俞東慧，孫美艷.Wi-Fi全球商用發(fā)展分析［J］.電信科學(xué)，2008，24（5）.