日期：2024-05-24 點(diǎn)擊: 關(guān)鍵詞：WiFi,無(wú)線
當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)從PC時(shí)代進(jìn)入了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，Wifi以其便利性，高速，性價(jià)比高，已經(jīng)成為各便攜終端的首選聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
隨著智能終端的發(fā)展，逐步演進(jìn)到“無(wú)Wifi不成終端”。隨著Wifi技術(shù)的進(jìn)步，如低功耗，F(xiàn)ullmesh自組網(wǎng)，多用戶接入，OFDMA，Mu-MIMO等技術(shù)的發(fā)展。
Wifi不僅廣泛應(yīng)用在無(wú)線城市、運(yùn)營(yíng)商Wifi公共熱點(diǎn)建設(shè)，家庭/中小商戶Wifi路由器部署上，物聯(lián)網(wǎng)IOT、無(wú)線傳感器、智能家居等也越來(lái)越多的采用Wifi技術(shù)，Wifi已經(jīng)成為應(yīng)用最廣的無(wú)線技術(shù)。
當(dāng)前Wifi使用2.4GHz公共開(kāi)發(fā)頻段和5.8GHz受限開(kāi)放頻段。隨著無(wú)線寬帶化的發(fā)展需求，以及IOT等技術(shù)發(fā)展的需要，Sub1GHz的Wifi技術(shù)，如TVWhiteSpace電視空閑信道，認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）發(fā)展的軟件無(wú)線電（SoftwareDefineRadio），以及IEEE802.11ahSub1GHzWifi標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)，1GHz以下的Wifi技術(shù)也獲得大大的發(fā)展，700MHz大規(guī)模商業(yè)Wifi技術(shù)指日可待。
以中國(guó)運(yùn)營(yíng)商公共Wifi建設(shè)部署為例，當(dāng)前三大運(yùn)營(yíng)商合計(jì)擁有WLAN熱點(diǎn)超過(guò)600萬(wàn)個(gè)，其中中移動(dòng)早期因TD-SCDMA3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋數(shù)據(jù)傳輸效果較差，需要采用Wifi作為3G數(shù)據(jù)通信的重要補(bǔ)充，其WiFi發(fā)展最快，WiFiAP數(shù)量部署超過(guò)450萬(wàn)個(gè)。中國(guó)電信部署AP超過(guò)120萬(wàn)個(gè)，中國(guó)聯(lián)通AP部署超過(guò)30萬(wàn)個(gè)。但由于運(yùn)營(yíng)商Wifi熱點(diǎn)部署中，存在以下問(wèn)題：
一是站點(diǎn)選擇規(guī)劃困難，導(dǎo)致熱點(diǎn)命中率低。
二是2.4GHz開(kāi)發(fā)頻段，沒(méi)有約束和規(guī)范甚至運(yùn)營(yíng)商之間存在互相干擾惡性競(jìng)爭(zhēng)情況，導(dǎo)致wifi干擾大，且Wifi功率遠(yuǎn)小于GSM/3G功能，導(dǎo)致信號(hào)傳輸太差，站點(diǎn)吸收容量，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流少。
三是運(yùn)營(yíng)商從運(yùn)營(yíng)角度考慮，Wifi業(yè)務(wù)認(rèn)證繁瑣，普遍采用WEB/Portal加短信認(rèn)證，操作麻煩，且接入用戶數(shù)多時(shí)，性能差，用戶使用不方便，用戶體驗(yàn)差，導(dǎo)致用戶命中率低。
因此，運(yùn)營(yíng)商GSM/3G/WLAN三網(wǎng)協(xié)調(diào)建設(shè)，以期WLAN能很好彌補(bǔ)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的目標(biāo)沒(méi)有達(dá)到，間接也推動(dòng)了運(yùn)營(yíng)商加快LTE的建設(shè)進(jìn)程，特別是中移動(dòng)LTE建設(shè)進(jìn)程。
但反觀家庭Wifi路由器，Wifi網(wǎng)關(guān)使用。當(dāng)前由于智能手機(jī)，智能終端的普及，家庭采用Wifi連接寬帶上網(wǎng)已經(jīng)是非常普遍，在城市小區(qū)住戶中，搜索到10～20個(gè)WifiRouter/AP是非常正常的。由于家庭固網(wǎng)Wifi用戶，相對(duì)靜止，功率相對(duì)恒定，家庭覆蓋、穿墻位置恒定，不影響日常使用。且雖然也互相干擾，但由于家用設(shè)備功率小，相互干擾作為噪聲處理，極端情況，通過(guò)更換Wifi信道，也可解決信號(hào)傳輸質(zhì)量問(wèn)題。家庭Wifi基本即插即用，沒(méi)有運(yùn)營(yíng)商認(rèn)證帶來(lái)的用戶體驗(yàn)問(wèn)題。因此，家庭Wifi中使用良好，速率高，價(jià)格低，質(zhì)量穩(wěn)定，這也成就了Wifi成為終端首選聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
廣電如果采用700MHz License授權(quán)頻段，則從頻譜規(guī)劃上，避免了當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商采用2.4GHz/5GHz開(kāi)放頻段帶來(lái)的干擾嚴(yán)重問(wèn)題，通過(guò)有序的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，部署大功率700MHzWifiAP產(chǎn)品，提升AP覆蓋，解決多用戶接入，采用MIMO或者M(jìn)U-MIMO等技術(shù)，提升帶寬和用戶接入數(shù)，通過(guò)FullMesh解決相鄰站點(diǎn)同頻干擾問(wèn)題，700MHzWifi是可以作為運(yùn)營(yíng)產(chǎn)品的。
1、700MHzWiFi解決方案分析
如上圖，早期WLANMAC基帶處理芯片和RF芯片分開(kāi)，采用零中頻（基帶）IQ信號(hào)和RF調(diào)制芯片對(duì)接，把RF芯片內(nèi)部的頻率合成器和壓控振蕩器適配到700MHz頻段，根據(jù)實(shí)際需要，適當(dāng)調(diào)整Wifi信號(hào)間隙等參數(shù)，即可在當(dāng)前大規(guī)模WLAN方案基礎(chǔ)上，發(fā)展700MHzWifi技術(shù)。
當(dāng)前Wifi技術(shù)發(fā)展，成本低，更多采用SOC芯片，一是如上圖所示中，MAC和RF集成在同一芯片中，修改RF芯片，使之適配到700MHz頻段。二是采用外掛混頻電路，把2.4GHz/5GHz降頻到700MHz。原理框圖如下：
5GWiFi轉(zhuǎn)700MHz原理框圖
在現(xiàn)有的2.4GHz/5GHzSOCwifi基礎(chǔ)上，采用頻率合成器把2.4GHz和5GHz轉(zhuǎn)換為700MHz，后級(jí)可增加700MHzPA和LNA，提高發(fā)送功率和接收靈敏度，保證覆蓋范圍需求。
2、700MHzWiFi特性
700MHzWifi基本可以完全繼承2.4GHz/5GHz802.11n/802.11ACWifi的先進(jìn)特性，可以支持2×2，3×3，4×4MIMO802.11n最高速率可達(dá)600Mbps物理速率，802.11AC3*3MIMO可達(dá)1.3Gbps物理數(shù)率，超過(guò)1Gbps的MAC速率。
工作頻帶可選工作在5MHz，10MHz，20MHz，40MHz和80MHz等多種帶寬。當(dāng)前主要采用CSMA/CA方式接入，也可考慮選擇TDMA/TDD方式。支持Fullmesh智能自組網(wǎng)。
Wifi新技術(shù)上逐步擴(kuò)展MU-MIMO（多用戶多入多出技術(shù)）和OFDMA（802.11ax）等。MU-MIMO可以支持多用戶同時(shí)接入，大大提升了一個(gè)站點(diǎn)的接入用戶數(shù)，減小了Wifi沖突避免，使用競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)的低效率。同樣，OFDMA可獲得LTE一樣的多用戶接入能力和提高數(shù)據(jù)傳輸效率。Wifi新的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)上還會(huì)持續(xù)引進(jìn)功率控制，減小同頻干擾，提升Fullmesh自組網(wǎng)的能力，使得Wifi越來(lái)越適合無(wú)線接入網(wǎng)解決方案。
3、700MHz超級(jí)WiFi網(wǎng)絡(luò)部署分析
700MHz超級(jí)Wifi網(wǎng)絡(luò)部署中，需要解決當(dāng)前電信運(yùn)營(yíng)商Wifi熱點(diǎn)部署中存在的三個(gè)問(wèn)題，這樣才能提升用戶體驗(yàn)效果，達(dá)到運(yùn)營(yíng)目的：
a)站點(diǎn)覆蓋和選址問(wèn)題。解決Wifi覆蓋和干擾問(wèn)題，統(tǒng)一SSID，方便用戶自動(dòng)識(shí)別700MHzWifi信號(hào)。
b)合理規(guī)劃頻段，頻率使用范圍，信號(hào)發(fā)射功率，做好網(wǎng)優(yōu)工作。解決當(dāng)前wifi開(kāi)放頻段帶來(lái)的強(qiáng)干擾問(wèn)題和用戶爭(zhēng)用問(wèn)題。
c)簡(jiǎn)化用戶接入認(rèn)證，自動(dòng)認(rèn)證。提升用戶體驗(yàn)，吸引用戶使用。
在解決當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商問(wèn)題的基礎(chǔ)上，采用云平臺(tái)進(jìn)行設(shè)備管理和維護(hù)，引入AP/WLAN設(shè)備自動(dòng)配置，業(yè)務(wù)自動(dòng)開(kāi)通，零配置安裝等網(wǎng)管對(duì)接問(wèn)題。通過(guò)云平臺(tái)統(tǒng)一監(jiān)控和配置Wifi站點(diǎn)的發(fā)射功率和使用頻段，解決干擾問(wèn)題。不再采用AC集中器等，扁平化設(shè)備管理。后續(xù)考慮WLANMesh組網(wǎng)，MU-MIMO擴(kuò)展，解決多用戶接入。
集中控制AC方式和云平臺(tái)分布式方式700MHz超級(jí)WiFi組網(wǎng)對(duì)比
如上圖所示，采用云平臺(tái)管理無(wú)AC控制器系統(tǒng)架構(gòu)上面有以下優(yōu)勢(shì)：
a)沒(méi)有U型轉(zhuǎn)彎、沒(méi)有AC控制器集中轉(zhuǎn)發(fā)帶來(lái)的性能瓶頸、沒(méi)有AC控制器帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障
b)擴(kuò)展靈活，即插即用。通過(guò)云平臺(tái)方便擴(kuò)展
c)優(yōu)越的分支機(jī)構(gòu)性能和生存力
d)可以實(shí)現(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)，方便功率控制，頻段分配，解決干擾問(wèn)題。
e)高可靠性、低成本（沒(méi)有控制器的成本）
f)豐富的增值功能
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