无线家庭网关的相关问题研究.ppt
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1、Wi-Fi、Femto、3G无线家庭网关相关问题的研究,中讯邮电咨询设计院有限公司,咨询规划部 无线室 聂昌,企业秘密,2,背景与研究目的,数字洪流,3G,Wi-FiFemto3G网关,是一项什么样的技术和产品,未来演进如何商用情况如何,运营模式研究各自定位及如何协调发展,研究探讨,给出初步部署及市场策略,全业务运营,3,内容提纲,汇报提纲,Femto商用情况,Wi-Fi组网与建设,3G无线家庭网关,Wi-Fi应用场景及运营模式分析,Wi-Fi技术特点商用情况,1,2,3,4,5,6,7,8,初步建议,Femto技术特点,三者的关系和定位,4,Wi-Fi的几个概念对比,网络范畴,为推动商业应用
2、的产业联盟,标准组织制定的系列技术标准,Wi-Fi:wireless fidelity(无线保真)。WI-FI联盟1999年8月成立,负责WLAN产品之间的互操作性认证WAPI:WLAN Authentication and Privacy Infrastructure,成立于2006年3月,负责WLAN产品之间的互操作性认证Wi-Fi与WLAN的关系:Wi-Fi采用802.11技术的WLAN,5,Wi-Fi标准及产品概况,标准发展历程及产品现状,6,WiFi系列标准,802.11n(最高600Mbps),7,WiFi需要关注的两个技术问题,WAPI是中国提出的WLAN安全协议,与802.11
3、i(802.11标准中的安全标准)相对应,物理层和WiFi是一致的WAPI主要特点是采用基于公钥密码体系的证书机制,真正实现了移动终端(MT)与无线接入点(AP)间双向鉴别。目前不支持WAPI的WiFi手机终端在国内无法获得入网许可WAPI是国家自主创新的体现,发展前景较为广阔,可以预见,未来我国Wi-Fi应用兼容WAPI成为必选条件通过支持WAPI,可以绕过政策对WiFi的限制,问题一:WAPI与WiFi,8,WiFi需要关注的两个技术问题,子载波:20MHz使用52个,40MHz使用108个MIMO:最大44带宽:20MHz和40MHz编码速率:最高速率时采用5/6编码速率保护间隔:可采用
4、400nsec,问题二:802.11n,兼容802.11a/b/g,可部署在2.4GHz以及5GHz两个频段现有WLAN商用网络多基于802.11b/g,预计支持11n的产品预计在未来2-3年内成为WiFI主流产品,未来的WiFi终端构成必然是11b/g/n同时混存,20MHz:单流最高速率为72.2Mbps40MHz:单流最高速率为150Mbps44:最高速率为600Mbps,9,WiFi的发展动力,具有Wi-Fi功能的终端,特别是内置Wi-Fi功能的终端数量增长是推动Wi-Fi发展的主要动力内置Wi-Fi功能的笔记本电脑:2008年全球笔记本出货量为1.2亿部,绝大多数都默认支持Wi-Fi
5、功能,2008年以来上网本的兴起,使得Wi-Fi成为笔记本的必备功能;支持Wi-Fi(GPRS、EDGE、3G)的双模手机(简称Wi-Fi手机)数字化家庭、MTM的兴起,使得越来越多的终端产品内嵌Wi-Fi功能低廉的芯片价格,成熟的产业链是其他技术无法匹及的无线城市的建设促进WiFi发展:Wi-Fi成为无线城市建设过程中采用的主流技术,其突出特点,产业链成熟,成本低廉,频谱利用效率高等特点,迅驰笔记本,Wi-Fi PDA,Wi-Fi手机,内嵌Wi-Fi家电,10,WiFi定位2G/3G补充,同频干扰,非license频段2.4/5G,很容易被其他共用频段设备干扰多运营商共同部署AP 场景下,同
6、频干扰无法避免,网络质量将严重下降(11b/g 2.4 G 只有3个互不干扰信道),成本,移动性,有研究数据,覆盖相同面积下,WiFi的建设成本要高出3G技术3倍以上,且运维费用更高,WLAN技术本身及部署成本决定了其定位:热点地区BE 业务的无线宽带接入,WiFi定位,支持低速游牧移动,局限于热点相对静止状态下接入,无法提供2G/3G 广域覆盖和高速移动性相邻AP 切换时延接近秒级:无法提供高QOS 业务体验,11,WiFi主要商业模式,WiFi作为移动和固定网络的补充,叠加模式是目前比较成功的模式,12,运营商积极布局WLAN,国外英国电信和法国电信都采用了3G+WLAN的无线宽带接入模式
7、,提供覆盖范围更广、带宽更高的数据业务;日本NTT、美国Verizon等运营商也在实施WiFi与移动网络、企业局域网的融合,绝大多数运营商都高度关注Wi-Fi技术,3G终端中Wi-Fi成为了必备功能之一国际标准化组织加强了3G+WLAN深度融合标准研究,在3GPP R7版本中为3G和WLAN的无缝整合提供了核心控制层面的保证国内运营商中国电信Wi-Fi发展策略较为清晰,WLAN作为发展重点之一面向家庭客户推出E8、E9套餐方式,将有线宽带延伸,增加用户粘性在公众区域,采用WLAN热点建设模式,大规模部署WLAN,提出C+W发展策略,有效的弥补局部容量不足和提升用户业务感知中国移动借助奥运,在部
8、分城市的在公众区域大规模建设WLAN采用WLAN馈入分布系统的方式,实现了部分城市的WLAN和移动网络的共分布系统建设家庭宽带方面,探索移动网+WLAN的解决方案,13,Wi-Fi运营建设模式,自建模式,公司提供Wi-Fi计费、认证、AP及互联网接入等全部网络设备;业主只是提供场地 运营成功的关键在于网络的覆盖面和可靠性。所以,自建模式应是中国联通在Wi-Fi业务开展初期的主要模式,合建模式,公司提供Wi-Fi计费、认证、互联网的接入等网络设备和资源 业主或ISP提供AP及场地 合建模式要求联通采用的Wi-Fi网络上层设备兼容性好,1,2,二次运营,公司提供Wi-Fi计费、认证及互联网接入等全
9、部网络设备;业主只是提供场地;AP可由任何一方提供由联通要搭建一个Wi-Fi的认证、计费和二次运营的平台,支持代理商二次运营和管理 Wi-Fi业务支持代理商管理,运营商可以将业务资源批发给代理商,由他们去发展最终用户和对业务用户进行管理,互联互通,Wi-Fi业务开展到一定时期,要求主要运营商之间进行互联互通,结算比例将取决于运营商的网络规模和客户规模,3,4,14,Wi-Fi应用场景分析,场景一:作为有线宽带的无线延伸,如中国电信的E8套餐应用面向家庭宽带用户,ADSL用户提供ADSL+Wi-Fi的家庭网关,LAN用户提供Wi-Fi无线路由器推广成本低,增加宽带用户使用的便捷性,提升宽带用户A
10、RPU,增加用户黏性场景二:作为移动网宽带的补充,有效分流数据流量面向移动用户,在一些数据热点,建设WLAN热点,可充分利用现有分布系统资源缓解局部高数据流量冲击,分流3G数据流量,增加高业务量并发时的用户业务感受场景三:3G+WLAN家庭网关,作为家庭宽带补充解决手段之一面向有线宽带资源匮乏区域,采用3G移动网络作为WLAN回程,3G+WLAN融合网关方式发展家庭宽带业务场景四:企业信息化应用场景,15,Wi-Fi热点区域选择原则,休闲娱乐区主要包括酒店、宾馆、和咖啡厅等,可提供网页浏览及增值业务,高档住宅区主要针对周边客户、家庭用户等提供下载、网页浏览及增值业务等,商贸区主要包括商场和商业
11、街等,提供网页浏览及增值业务,交通枢纽主要面对商旅人士,提供网页浏览及增值业务等,热点区域选择:,学校校区主要针对教师、学生提供网页浏览,下载机增值业务,场馆类主要针对家庭用户,提供网页浏览及广告推送等增值业务,16,总体上包括两种典型的组网方式分布式组网:AP+有线交换机,即“胖AP”FAT AP方式;集中式组网:AP+AC无线控制器,即“瘦AP”FIT AP方式。,Wi-Fi基本组网方式,电信级应用多采用“瘦AP”组网的方式,17,Wi-Fi基本组网方式,胖瘦AP架构中设备功能的划分,18,Wi-Fi网络业务组网网络结构,AP(1)包括馈入现网分布系统和单独布放两种方式(2)AP主要部署在
12、各个热点地区,如机场,星级酒店,写字楼群,会展中心,以及其他商务人员经常聚集的公共场所,网络建设方式,19,核心网组网方案,根据组网原则和技术成熟程度,同时参考其他运营商建设情况,建议Wi-Fi和WCDMA的建设采用统一认证计费的松耦合组网方案,(1)AAA服务器:WCDMA网络引入AAA,作为Wi-Fi用户的认证、计费设备,统一用户在两个网络下的认证和计费管理;(2)HLR:由于USIM或SIM用户和鉴权参数存储于HLR/AUC中,所以需要WCDMA网络中的网元HLR的参与,建立HLR到3GPP AAA的逻辑接口连接;(3)BSS:计费营帐BSS系统接收从AAA服务器或CG发送来的移动数据业
13、务话单,实现移动用户使用数据业务的统一计费和结算,在松耦合组网方案的情况下,用户通过开通Wi-Fi权限,能够通过双模终端,双模卡,Wi-Fi数据卡,实现在WiFi和WCDMA网络下访问数据业务的统一认证计费,实现对移动用户使用数据业务的统一管理,20,无线网建设方案,独立Wi-Fi网络建设方案:,建设方式:独立的Wi-Fi室内覆盖一般采用AP安置在天花板、墙壁上或者AP吸顶天线的建设方式 优缺点:独立组网模式网络设计较为简单,但后期AP升级、扩容和维护较为困难 场景选取:比较适合馈入效果不理想及现有分布无源器件不能满足Wi-Fi频段等热点。对于一些宾馆、酒店等面积较大的高档楼宇,如分布系统天线
14、只在走廊内布放,而需要解决的热点区域如会议室等房间内,这些区域可采取独立建设AP的方式来解决,传输网:可以是本地传送网(MSTP/PTN网络),也可以是宽带IP城域网,21,无线网建设方案,馈入分布系统建设方案:,建设方式:充分利用现有室内分布系统,采取Wi-Fi与GSM/WCDMA共用室内分布系统的建设方式 优缺点:AP放置灵活、工程量小、经济快捷且后期升级维护方便;另外,设计时容量和覆盖也可分开考虑;但如果涉及到对原有室内覆盖系统进行改造,需要注意无线频率、馈线损耗、发生功率、接收灵敏度等问题,改造室内分布系统时应考虑同时满足GSM/3G/Wi-Fi共用室内分布系统需求;另外,应该考虑到W
15、i-Fi和GSM/3G信号覆盖之间的差异,合理规划天线点的位置 场景选取:这种建设方式比较适合于原有分布系统无源器件满足Wi-Fi频段要求,且分布系统天线点位较为理想的热点区域。这种方式一般适用于开阔型的公共区域,例如酒店大堂、公共休闲区域,及候机厅等区域以及已经有分布系统的面积较小的休闲场所,22,无线网建设方案,室外建设方案:,建设方式:对于商业贸易区、信息化村庄和休闲广场等热点利用室外型AP+天线的方式 充分利旧:应积极考虑共用基站资源。Wi-Fi可共用的基站资源为机房、电源、传输、抱杆和铁塔等基础设施场景选取:应用场景主要是室外、没有室内覆盖的商业区、村庄和校园公共区域等,23,无线网
16、建设方案,无线MESH网络:,无线Mesh网络也称为“多跳”网络,它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络。在无线Mesh网络中,任何无线设备节点都可以同时作为接入点(AP)和路由器,网络中的每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。MESH主要采用5.8GHZ频段无线Mesh是一种比较适合于覆盖大面积开放区城(包括室外和室内)的无线区域网络解决方案。,24,内容提纲,汇报提纲,Femto商用情况,Wi-Fi组网与建设,3G无线家庭网关,Wi-Fi应用场景及运营模式分析,Wi-Fi技术特点技术演进,1,2,3,4,5,6,7,8,初步建议,Femto技
17、术特点,三者的关系和定位,25,Femto技术简介,Femto又称毫微微小区,是放置在家庭等室内环境中的无线接入设备,借助于固定宽带接入作为其回程网络。Femto作为一种新兴的热点技术,被业界认为是解决室内覆盖的手段之一,也是固定与移动网络融合的一种方式。Femto特点:设备发射功率小(最大功率20mW)、体积小,工作于授权频段,覆盖半径一般为520米。Femto能力:提供话音和数据业务,一般支持16个用户附着,支持48个用户同时使用。,Femto是3G的微微基站,26,Femto网络架构,Femto AP,管理系统,安全网关,Femto 网关,Femto系统,3G核心网,27,3G HNB接
18、入的Iu 接口架构,Iu 和 Iuh 接口架构,28,3GPP标准化中部分关键问题讨论,29,Femto标准情况,3GPP R8版本已冻结,正在做R9版本联通企标2009年8月完成评审,国内行标正在报批,13GPP TS 25.467,UTRAN architecture for 3G Home NodeB23GPP TS 25.468,UTRAN Iuh Interface RUA signalling33GPP TS 25.469,UTRAN Iuh interface Home Node B Application Part(HNBAP)signaling43GPP TR 25.820,
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- 无线 家庭 网关 相关 问题 研究
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