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【摘要】随着移动互联网的快速发展,移动数据业务激增。由于现有WLAN网络存在着设备/网络质量、用户体验以及业务推广模式等问题,不能很好的适应发展的需求。本文综合分析了现有WLAN网络建设和发展中存在的一些问题,明确了WLAN网络在LTE时代的定位,阐述了协同规划、精确选点、新技术应用、无感知认证以及新业务推广模式等在WLAN网络未来建设和发展中的作用。
【关键词】WLAN网络;LTE时代;协同规划;精确选点;无感知认证
一、现状介绍及分析
随着移动互联网和移动智能终端的普及,各种新型应用层出不穷,推动了移动数据业务的蓬勃发展。面对高速增长的移动数据业务需求,建设高带宽、高效率和低成本的无线网络成为迫切需求。
LTE时代已经到来,作为新一代移动接入技术标准,LTE具有上下行速率快、频谱利用率高、无线覆盖广和时延低等优点,是未来无线网络的重要支柱。但是面对着移动互联网的冲击,WLAN产业链的完整性和高性价比决定了其不可替代的优势地位,其作为蜂窝网的有效补充和固网宽带的延伸这一定位在很长时间都不会改变。
WLAN网络具有低成本、大带宽的特点,但同时不适用于对切换时延敏感的业务。所以可将其作为3G和LTE高速数据业务的近距/热点覆盖补充,比较适合于笔记本电脑、PDA等大流量数据的访问。
WLAN在大规模部署中,虽然取得了很大的进展,但也发现了一些问题,设备/网络质量、用户体验以及业务推广模式等问题逐渐显现,主要有如下几点:
1.网络和设备质量有待提升
WLAN处于快速增长期,但受限于WLAN自身的无线频点资源情况及开放共享的技术特点,整体网络质量不高。同时,热点区域发现困难、热点命中率较低、部分站址获取难度较高导致覆盖不足。现有网络存在着部分“热装冷用”的现象,
同时现有WLAN产品为非电信级产品,故障率较高,产品性能有待进一步的提升。海量AP管理管理复杂。
2.用户不能及时发现热点
热点区域覆盖复杂,WLAN无法自动唤醒,只是在用户进入WLAN覆盖区域以后,通知其处于WLAN覆盖范围内。不能及时的引导需要的用户主动的发现热点以获取WLAN网络提供的无线网服务。
3.认证方式繁琐,鉴权和计费不统一
WLAN由固定宽带衍生而来,与互联网业务运营模式较为接近,因此,多数运营商在早期网络部署中均采用成熟的“用户名+密码”认证方式。手机使用WEB认证时体验较差;需要优化认证体系架构,引入简便快捷认证方式。
4.业务推广模式有待提升
WLAN运营及业务推广模式有待提高,围绕改善用户使用体验、培养用户使用习惯,让WLAN成为一种宽带接入的重要选择方式。
二、WLAN网络在LTE时代的定位
LTE(Long Term Evolution,长期演进)是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进。LTE系统引入了OFDM和多天线MIMO等关键传输技术,显著增加了频谱效率和数据传输速率(峰值速率能够达到上行50Mbit/s,下行100Mbit/s),并支持多种带宽分配,频谱分配更加灵活,系统容量和覆盖显著提升。LTE无线网络架构更加扁平化,减小了系统时延,降低了建网成本和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。
但WLAN网络源于其免费、速率较快等特性,不仅是无线网络分流的主力,也一直是用户获取网络数据的重要手段。随着技术的成熟和标准的不断演进,WiFi已经可以达到1.3Gbps的速率,在覆盖范围、容量、穿透性、能耗等方面都在不断提升。
在LTE时代,由于各自的技术特点不同,因此定位也不同。LTE能很好地支持高速数据传输,能解决高速移动情况下接入的问题;而WLAN适合低速的接入,不能很好的支持高速移动业务。
但如果用户一直在LTE网络使用视频、网络游戏等高数数据业务,由于信道和资源有限,很容易达到网络容量极限,这时WiFi分流的优势将得到很好的体现。因此,WiFi是LTE最强有力的支持者,双方各自发挥优势,在高速接入、低速及固定接入场景下相互协作,为用户提供更好的体验。
针对WLAN网络低成本、大带宽,但同时不适用于对切换时延敏感的业务的特点,可将其作为3G和LTE高速数据业务的近距/热点覆盖补充,比较适合于PC、PDA、手机以及第三方WiFi终端等大流量互联网数据业务。在LTE时代,WiFi作为蜂窝网的有效补充和固网宽带的延伸这一定位在很长时间都不会改变。
三、面向LTE时代,构筑优质WLAN网络
在LTE时代,针对WLAN网络的特点、存在的问题以及其网络定位,除了进一步加大建设规模以外,同时要求电信运营企业重点处理好网络与业务发展这两个关键方面的问题。
1.网络和设备质量方面
(1)基于话务地图的多网协同规划,建立区域模型,精确覆盖建网
以话务地图(语音、数据)为基础,以网络业务透视(对终端、用户行为、业务类型和网络资源进行综合分析)为手段,结合小区业务趋势预测,分析出目标区域的最佳建设模式。通过对现网的移动数据流量热点的分析,明晰WLAN的主要覆盖场所,针对不同场所建立覆盖区域模型,模型可包含覆盖重要性、业务需求、主要业务人群、使用时段、场所建筑特征等因素。通过对用户行为习惯和数据流量分布的建模,让WLAN网络针对无线数据流量的热点区域精确建设,做到有的放矢。在低价值业务占比高、支持WiFi的终端比例高的小区,建议扩容或新建WLAN。
(2)采用新型技术,提升网络性能
1)持续跟踪802.11n和802.11ac的技术发展。采用异构化微微蜂窝基站、新型WLAN美化天线、集成WLAN/LTE的家庭基站等新技术提升WLAN网络容量; 2)研究WLAN抗干扰和网络安全的解决方案,提升WLAN网络性能和运营能力,进一步降低干扰,打造运营级网络。
3)加强网管系统分析能力
加强WLAN网管系统与3G及LTE的协同分析能力,以进一步的找准数据热点,进一步精准化建设;优化后台数据分析能力,为网络建设提供指引;优化AP管理架构,降低海量AP管理难题。
(3)优化建设模式,快捷方便建网
积极探索成本低、灵活、快捷的建设模式。
2.业务领域
围绕改善用户使用体验、培养用户使用习惯,让WLAN成为一种宽带接入的重要选择方式,电信运营企业可以加强探索,有所作为。
(1)构建统一的核心业务平台
通过构建统一的核心业务平台,加大与互联网企业及应用开发者的合作力度,实现双赢。通过不断丰富应用类型,满足不同用户的需求,以此来增强用户与电信运营企业之间的黏性。
(2)改善WLAN的用户体验
1)进一步加大宣传力度,制定合理的市场和费用政策,引导用户积极地使用WLAN网络。与3G/LTE网络融合,进行业务捆绑、统一策略、统一计费,方便管理,以实现多网间的投资价值最大化。
2)AP热点自动提醒,引导用户优先使用WLAN网络
在终端访问PS业务时,向网络侧发送注册请求,查询WLAN资源;然后网络根据Cell ID和AP List的对应关系,向AC查询WLAN侧的网络负荷等信息;网络向终端下发所在区域的AP信息;终端自动打开WiFi,根据指定的SSID和信道接入WLAN网络。
通过蜂窝网络将WLAN热点推送给用户,帮助用户及时发现和接入热点,提升用户体验。
3)无感知认证(PEAP认证)
无感知认证(PEAP认证)是EAP认证方法的一种实现方式,网络侧通过用户名/密码对终端进行认证,终端侧通过服务器证书对网络侧进行认证。用户首次使用PEAP认证时,需输入用户名和密码,后续接入认证无需用户任何手工操作,由终端自动完成。
无感知认证与有感知认证的原理与区别如表1所示。
通过无感知认证,自动接入,可以大幅提升用户使用WLAN网络的体验。
四、小结
在LTE 时代,WLAN网络作为蜂窝网的有效补充和固网宽带的延伸,由于其自身现有的技术特点,使其不能较好的适应数据业务流量需求的激增。未来的WLAN网络需要从网络与业务发展两个方面来提升网络的容量和质量,通过协同规划、精确选点,以及新技术的应用,网管能力的加强,AP热点自动提醒,无感知认证方式的采用,合理资费政策的制定等诸多方面来提升用户的使用感知,为打造具有覆盖广、覆盖深、高质量、高速率的综合无线接入网络,实现企业效益最大化和深化转型奠定良好基础。
作者简介:
胡剑飞(1982—),初级工程师,现供职于江苏省邮电规划设计院有限责任公司,主要承担无线网工程的规划和设计工作。
闫伟才(1985—),初级工程师,现供职于江苏省邮电规划设计院有限责任公司,主要承担无线网工程的规划和设计工作。
【关键词】WLAN网络;LTE时代;协同规划;精确选点;无感知认证
一、现状介绍及分析
随着移动互联网和移动智能终端的普及,各种新型应用层出不穷,推动了移动数据业务的蓬勃发展。面对高速增长的移动数据业务需求,建设高带宽、高效率和低成本的无线网络成为迫切需求。
LTE时代已经到来,作为新一代移动接入技术标准,LTE具有上下行速率快、频谱利用率高、无线覆盖广和时延低等优点,是未来无线网络的重要支柱。但是面对着移动互联网的冲击,WLAN产业链的完整性和高性价比决定了其不可替代的优势地位,其作为蜂窝网的有效补充和固网宽带的延伸这一定位在很长时间都不会改变。
WLAN网络具有低成本、大带宽的特点,但同时不适用于对切换时延敏感的业务。所以可将其作为3G和LTE高速数据业务的近距/热点覆盖补充,比较适合于笔记本电脑、PDA等大流量数据的访问。
WLAN在大规模部署中,虽然取得了很大的进展,但也发现了一些问题,设备/网络质量、用户体验以及业务推广模式等问题逐渐显现,主要有如下几点:
1.网络和设备质量有待提升
WLAN处于快速增长期,但受限于WLAN自身的无线频点资源情况及开放共享的技术特点,整体网络质量不高。同时,热点区域发现困难、热点命中率较低、部分站址获取难度较高导致覆盖不足。现有网络存在着部分“热装冷用”的现象,
同时现有WLAN产品为非电信级产品,故障率较高,产品性能有待进一步的提升。海量AP管理管理复杂。
2.用户不能及时发现热点
热点区域覆盖复杂,WLAN无法自动唤醒,只是在用户进入WLAN覆盖区域以后,通知其处于WLAN覆盖范围内。不能及时的引导需要的用户主动的发现热点以获取WLAN网络提供的无线网服务。
3.认证方式繁琐,鉴权和计费不统一
WLAN由固定宽带衍生而来,与互联网业务运营模式较为接近,因此,多数运营商在早期网络部署中均采用成熟的“用户名+密码”认证方式。手机使用WEB认证时体验较差;需要优化认证体系架构,引入简便快捷认证方式。
4.业务推广模式有待提升
WLAN运营及业务推广模式有待提高,围绕改善用户使用体验、培养用户使用习惯,让WLAN成为一种宽带接入的重要选择方式。
二、WLAN网络在LTE时代的定位
LTE(Long Term Evolution,长期演进)是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进。LTE系统引入了OFDM和多天线MIMO等关键传输技术,显著增加了频谱效率和数据传输速率(峰值速率能够达到上行50Mbit/s,下行100Mbit/s),并支持多种带宽分配,频谱分配更加灵活,系统容量和覆盖显著提升。LTE无线网络架构更加扁平化,减小了系统时延,降低了建网成本和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。
但WLAN网络源于其免费、速率较快等特性,不仅是无线网络分流的主力,也一直是用户获取网络数据的重要手段。随着技术的成熟和标准的不断演进,WiFi已经可以达到1.3Gbps的速率,在覆盖范围、容量、穿透性、能耗等方面都在不断提升。
在LTE时代,由于各自的技术特点不同,因此定位也不同。LTE能很好地支持高速数据传输,能解决高速移动情况下接入的问题;而WLAN适合低速的接入,不能很好的支持高速移动业务。
但如果用户一直在LTE网络使用视频、网络游戏等高数数据业务,由于信道和资源有限,很容易达到网络容量极限,这时WiFi分流的优势将得到很好的体现。因此,WiFi是LTE最强有力的支持者,双方各自发挥优势,在高速接入、低速及固定接入场景下相互协作,为用户提供更好的体验。
针对WLAN网络低成本、大带宽,但同时不适用于对切换时延敏感的业务的特点,可将其作为3G和LTE高速数据业务的近距/热点覆盖补充,比较适合于PC、PDA、手机以及第三方WiFi终端等大流量互联网数据业务。在LTE时代,WiFi作为蜂窝网的有效补充和固网宽带的延伸这一定位在很长时间都不会改变。
三、面向LTE时代,构筑优质WLAN网络
在LTE时代,针对WLAN网络的特点、存在的问题以及其网络定位,除了进一步加大建设规模以外,同时要求电信运营企业重点处理好网络与业务发展这两个关键方面的问题。
1.网络和设备质量方面
(1)基于话务地图的多网协同规划,建立区域模型,精确覆盖建网
以话务地图(语音、数据)为基础,以网络业务透视(对终端、用户行为、业务类型和网络资源进行综合分析)为手段,结合小区业务趋势预测,分析出目标区域的最佳建设模式。通过对现网的移动数据流量热点的分析,明晰WLAN的主要覆盖场所,针对不同场所建立覆盖区域模型,模型可包含覆盖重要性、业务需求、主要业务人群、使用时段、场所建筑特征等因素。通过对用户行为习惯和数据流量分布的建模,让WLAN网络针对无线数据流量的热点区域精确建设,做到有的放矢。在低价值业务占比高、支持WiFi的终端比例高的小区,建议扩容或新建WLAN。
(2)采用新型技术,提升网络性能
1)持续跟踪802.11n和802.11ac的技术发展。采用异构化微微蜂窝基站、新型WLAN美化天线、集成WLAN/LTE的家庭基站等新技术提升WLAN网络容量; 2)研究WLAN抗干扰和网络安全的解决方案,提升WLAN网络性能和运营能力,进一步降低干扰,打造运营级网络。
3)加强网管系统分析能力
加强WLAN网管系统与3G及LTE的协同分析能力,以进一步的找准数据热点,进一步精准化建设;优化后台数据分析能力,为网络建设提供指引;优化AP管理架构,降低海量AP管理难题。
(3)优化建设模式,快捷方便建网
积极探索成本低、灵活、快捷的建设模式。
2.业务领域
围绕改善用户使用体验、培养用户使用习惯,让WLAN成为一种宽带接入的重要选择方式,电信运营企业可以加强探索,有所作为。
(1)构建统一的核心业务平台
通过构建统一的核心业务平台,加大与互联网企业及应用开发者的合作力度,实现双赢。通过不断丰富应用类型,满足不同用户的需求,以此来增强用户与电信运营企业之间的黏性。
(2)改善WLAN的用户体验
1)进一步加大宣传力度,制定合理的市场和费用政策,引导用户积极地使用WLAN网络。与3G/LTE网络融合,进行业务捆绑、统一策略、统一计费,方便管理,以实现多网间的投资价值最大化。
2)AP热点自动提醒,引导用户优先使用WLAN网络
在终端访问PS业务时,向网络侧发送注册请求,查询WLAN资源;然后网络根据Cell ID和AP List的对应关系,向AC查询WLAN侧的网络负荷等信息;网络向终端下发所在区域的AP信息;终端自动打开WiFi,根据指定的SSID和信道接入WLAN网络。
通过蜂窝网络将WLAN热点推送给用户,帮助用户及时发现和接入热点,提升用户体验。
3)无感知认证(PEAP认证)
无感知认证(PEAP认证)是EAP认证方法的一种实现方式,网络侧通过用户名/密码对终端进行认证,终端侧通过服务器证书对网络侧进行认证。用户首次使用PEAP认证时,需输入用户名和密码,后续接入认证无需用户任何手工操作,由终端自动完成。
无感知认证与有感知认证的原理与区别如表1所示。
通过无感知认证,自动接入,可以大幅提升用户使用WLAN网络的体验。
四、小结
在LTE 时代,WLAN网络作为蜂窝网的有效补充和固网宽带的延伸,由于其自身现有的技术特点,使其不能较好的适应数据业务流量需求的激增。未来的WLAN网络需要从网络与业务发展两个方面来提升网络的容量和质量,通过协同规划、精确选点,以及新技术的应用,网管能力的加强,AP热点自动提醒,无感知认证方式的采用,合理资费政策的制定等诸多方面来提升用户的使用感知,为打造具有覆盖广、覆盖深、高质量、高速率的综合无线接入网络,实现企业效益最大化和深化转型奠定良好基础。
作者简介:
胡剑飞(1982—),初级工程师,现供职于江苏省邮电规划设计院有限责任公司,主要承担无线网工程的规划和设计工作。
闫伟才(1985—),初级工程师,现供职于江苏省邮电规划设计院有限责任公司,主要承担无线网工程的规划和设计工作。