WLAN：向運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)大步邁進(jìn)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)智能終端的快速普及正在推動(dòng)WLAN蓬勃發(fā)展。一方面，全球運(yùn)營(yíng)商正在加大WLAN網(wǎng)絡(luò)的部署力度，實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)分流，支撐移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開展；另一方面，在標(biāo)準(zhǔn)組織、設(shè)備廠商以及運(yùn)營(yíng)商的共同推動(dòng)下，WLAN技術(shù)正在不斷革新，向著千兆時(shí)代邁進(jìn)——不僅802.11標(biāo)準(zhǔn)正在向著新一代802.11ac演進(jìn)，具備更短距離更快速率的WiGig技術(shù)也悄然興起。

無線局域網(wǎng)（WLAN）是當(dāng)今全球應(yīng)用最廣泛的寬帶無線接入技術(shù)。據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，目前全球WLAN用戶數(shù)已超過10億，全球WLAN設(shè)備累計(jì)出貨量已達(dá)50億臺(tái)。電信運(yùn)營(yíng)商也對(duì)WLAN高度重視，積極部署面向公眾服務(wù)的WLAN公共熱點(diǎn)。為了更好地適應(yīng)市場(chǎng)需求，WLAN技術(shù)快速發(fā)展，與蜂窩網(wǎng)不斷深入融合，并逐步向運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

千兆WLAN趨于成熟即將規(guī)模商用

具有非常高的數(shù)據(jù)傳輸能力是WLAN保持競(jìng)爭(zhēng)力的重要優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前采用802.11n標(biāo)準(zhǔn)的WLAN吞吐量可達(dá)600Mbps。為了適應(yīng)高清視頻傳輸?shù)葘拵��?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，并繼續(xù)保持WLAN的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，IEEE于2008年年底啟動(dòng)了吞吐量可達(dá)千兆的新一代WLAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（802.11ac和802.11ad）的研制工作。802.11ac工作在5GHz頻段，是802.11n的直接演進(jìn)，是新一代WLAN的主流技術(shù)，預(yù)計(jì)將于2014年完成標(biāo)準(zhǔn)制定。根據(jù)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展情況，802.11ac將在802.11n的基礎(chǔ)上支持更大信道帶寬、更高階MIMO和更高階調(diào)制編碼方式，理論最高傳輸速率高達(dá)6.93Gbps。802.11ad工作在60GHz頻段，面向極高速短距離應(yīng)用，日前剛剛完成標(biāo)準(zhǔn)制定工作。802.11ad采用單載波、OFDM和波束賦形作為主要傳輸技術(shù)，支持高達(dá)2.16GHz的信道帶寬，其理論最高傳輸速率高達(dá)6.76Gbps。

在千兆WLAN標(biāo)準(zhǔn)完成之前，博通、高通、Marvell等芯片企業(yè)就已經(jīng)推出了基于802.11ac標(biāo)準(zhǔn)草案的商用芯片，思科、Buffalo、D-link等設(shè)備廠商也推出了802.11ac商用設(shè)備。Wilocity公司已推出首款802.11ad商用芯片，并與高通、Marvell等合作開發(fā)2.4GHz、5GHz、60GHz三頻WLAN芯片，并在少量Dell超極本電腦中嵌入了802.11ad模塊。Wi-Fi聯(lián)盟計(jì)劃于2013年啟動(dòng)802.11ac和802.11ad設(shè)備的測(cè)試認(rèn)證程序，從而推動(dòng)千兆WLAN的大規(guī)模商用。

2.4GHz頻段使用飽和5GHz將成為新的主要頻段

目前WLAN設(shè)備主要使用2.4GHz頻段（2.4GHz~2.4835 GHz），但該頻段僅有3個(gè)WLAN可用信道，不僅各種WLAN設(shè)備需要共享該頻段，而且還要與藍(lán)牙、ZigBee、無繩電話、微波爐等設(shè)備共享。隨著各類2.4GHz無線技術(shù)的快速發(fā)展，干擾問題日益顯現(xiàn)。特別是智能手機(jī)、平板電腦等便攜WLAN設(shè)備越來越多，2.4GHz頻段的干擾無處不在，2012年11月深圳地鐵停運(yùn)事件就是一個(gè)典型案例。總之， 當(dāng)前2.4GHz頻段的使用日趨飽和，采用其他頻段已迫在眉睫。

實(shí)際上，全球主要國家在5GHz頻段已開放了數(shù)百兆WLAN可用頻率資源，其中美國有580MHz，歐洲有455MHz，日本有616MHz。我國在5GHz頻段已開放了5.725GHz~5.85GHz頻段（共125MHz可用頻率），當(dāng)前正在考慮開放5.15GHz~5.25GHz、5.25GHz~5.35GHz和5.47GHz~5.725GHz三段新頻譜（共計(jì)455MHz）。為了更有效利用5GHz頻段，新一代主流WLAN技術(shù)802.11ac將5GHz頻段作為唯一工作頻段，隨著802.11ac大規(guī)模商用，必將推動(dòng)5GHz頻段成為新的WLAN主要工作頻段。

全球公共熱點(diǎn)速增，WLAN與蜂窩網(wǎng)加速融合

電信運(yùn)營(yíng)商發(fā)展WLAN有非常實(shí)際的需求。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展使蜂窩網(wǎng)面臨巨大流量壓力，主流公司紛紛預(yù)測(cè)2020年全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將比2010年增長(zhǎng)500~1000倍，無論3G還是LTE都無法解決這一問題。而且面對(duì)快速增加的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量，運(yùn)營(yíng)商需要不斷增加蜂窩網(wǎng)容量以改善用戶體驗(yàn)，但所帶來的收入增長(zhǎng)速度卻遠(yuǎn)低于成本增加速度，長(zhǎng)此以往，蜂窩網(wǎng)將入不敷出、無法正常運(yùn)營(yíng)，WLAN所具備的高吞吐量、低成本優(yōu)勢(shì)，恰恰是運(yùn)營(yíng)商所迫切需要的。此外，運(yùn)營(yíng)商需要不斷提升自身網(wǎng)絡(luò)的吸引力和競(jìng)爭(zhēng)力，穩(wěn)固老用戶，發(fā)展新用戶。WLAN源自個(gè)人、家庭、企業(yè)自用市場(chǎng)，用戶已養(yǎng)成免費(fèi)使用WLAN上網(wǎng)的習(xí)慣，將WLAN與其他業(yè)務(wù)捆綁在一起，可有效提升運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的用戶黏性。

在上述需求的推動(dòng)下，運(yùn)營(yíng)商紛紛加大WLAN公共熱點(diǎn)部署力度。據(jù)Informa Telecoms & Media統(tǒng)計(jì)，2009年全球WLAN公共熱點(diǎn)僅為50萬個(gè)，2012年全球WLAN公共熱點(diǎn)快速增加至210萬個(gè)，預(yù)計(jì)2015年將達(dá)到580萬個(gè)。在我國，中國移動(dòng)和中國電信計(jì)劃近兩年建成100萬個(gè)WLAN熱點(diǎn)，中國聯(lián)通2012年新增30萬個(gè)WLAN AP。目前，我國運(yùn)營(yíng)商WLAN AP數(shù)目已達(dá)到500萬個(gè)，若按每個(gè)熱點(diǎn)8個(gè)AP計(jì)算，我國運(yùn)營(yíng)商WLAN熱點(diǎn)約62.5萬個(gè)，約占全球總量的30%。

在WLAN發(fā)展中，推進(jìn)其與蜂窩網(wǎng)融合發(fā)展，將實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)價(jià)值最大化。

WLAN在成本、吞吐量、室內(nèi)覆蓋、頻率資源等方面有優(yōu)勢(shì)，但在覆蓋范圍、服務(wù)質(zhì)量、移動(dòng)性等方面遠(yuǎn)低于蜂窩網(wǎng)，將二者有機(jī)結(jié)合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有效改善用戶體驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)價(jià)值的最大化。隨著對(duì)WLAN與蜂窩網(wǎng)關(guān)系認(rèn)識(shí)的逐步深入，運(yùn)營(yíng)商已不再將WLAN與蜂窩網(wǎng)割裂來看，而是將WLAN與蜂窩網(wǎng)納入統(tǒng)一框架，積極推進(jìn)二者融合發(fā)展。我國三大運(yùn)營(yíng)商均已提出“3G+WLAN”發(fā)展規(guī)劃,并持續(xù)推進(jìn)WLAN與3G網(wǎng)絡(luò)融合。日前，中國移動(dòng)根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)提出了GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE“四網(wǎng)協(xié)同”架構(gòu)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制四網(wǎng)資源，主動(dòng)實(shí)現(xiàn)資源與業(yè)務(wù)的最佳匹配，達(dá)到全網(wǎng)效率最佳、成本最優(yōu)，從而將WLAN與蜂窩網(wǎng)融合提升到一個(gè)新層次。

實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)級(jí)發(fā)展，四大問題亟待解決

問題1：盈利模式

用戶已養(yǎng)成免費(fèi)使用WLAN的習(xí)慣，直接向用戶收取通信費(fèi)用的模式無法得到用戶認(rèn)可。運(yùn)營(yíng)商需要探索更有效的WLAN盈利模式，支持WLAN業(yè)務(wù)可持續(xù)發(fā)展。首先，作為多網(wǎng)融合趨勢(shì)下的一種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，WLAN資費(fèi)體系應(yīng)與蜂窩網(wǎng)整合，通過業(yè)務(wù)整合實(shí)現(xiàn)盈利。其次，合理運(yùn)用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)規(guī)模優(yōu)勢(shì)和多網(wǎng)融合優(yōu)勢(shì)，提供WLAN與蜂窩網(wǎng)融合、Wi-Fi漫游等新型業(yè)務(wù)。此外，可充分發(fā)揮WLAN的吞吐量?jī)?yōu)勢(shì)，提供高清視頻等特色增值業(yè)務(wù)。

問題2：覆蓋問題

WLAN覆蓋范圍小，用戶常常找不到可用網(wǎng)絡(luò)，大大降低了用戶對(duì)WLAN業(yè)務(wù)的使用興趣。一方面，可大力推動(dòng)運(yùn)營(yíng)商之間的WLAN共建共享，積極開展Wi-Fi漫游業(yè)務(wù)，增加可用WLAN熱點(diǎn)數(shù)；另一方面，可采用波束賦形等覆蓋增強(qiáng)技術(shù)提升AP覆蓋范圍。此外，在部署網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確定位業(yè)務(wù)熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)精確建網(wǎng)。

問題3：干擾問題

WLAN工作在共享頻段，隨著用戶數(shù)的增加，干擾會(huì)越來越嚴(yán)重。目前，WLAN干擾主要出現(xiàn)在2.4GHz頻段，建議國家盡快開放更多的WLAN可用頻段，并積極推進(jìn)2.4GHz之外頻段的廣泛使用，減輕2.4GHz頻段壓力。另外，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)商之間的建網(wǎng)協(xié)調(diào)，鼓勵(lì)WLAN共建共享，避免重疊覆蓋，減少干擾。同時(shí)，應(yīng)積極采用有效的抗干擾技術(shù)并加強(qiáng)WLAN無線資源管理，將干擾降至最低。

問題4：維護(hù)問題

WLAN本質(zhì)上不是電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備故障率高，維護(hù)功能少，隨著運(yùn)營(yíng)商WLAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的快速擴(kuò)大，運(yùn)營(yíng)商在WLAN網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方面面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。維護(hù)不到位會(huì)影響WLAN服務(wù)質(zhì)量，降低用戶體驗(yàn)。為了減輕運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)壓力，急需增強(qiáng)WLAN設(shè)備在故障檢測(cè)與維護(hù)方面的功能，加強(qiáng)WLAN維護(hù)工具的研發(fā)，提升WLAN維護(hù)的智能化程度，并推動(dòng)WLAN與蜂窩網(wǎng)維護(hù)體系的整合，支撐WLAN與蜂窩網(wǎng)融合發(fā)展。