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第1篇

近年來隨著PDA、筆記本電腦、智能手機等支持Wi-Fi功能的移動智能終端設(shè)備的大規(guī)模普及，帶動了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆炸式增長。2010年年底，中國移動建成的WLAN服務(wù)熱點約為12萬個，半年之后，根據(jù)中國移動的2011年上半年財報，截至2011年6月底，中國移動在全國已設(shè)WLAN接入點超過100萬個。原定于2013年完成的任務(wù)提前完成，而且在一年之內(nèi)增長了超過7倍。在1月4日舉行的中國移動2012工作會議上，中國移動總裁李躍強調(diào)2012年要特別重視WLAN的建設(shè)和運營，要將WLAN建設(shè)、維護、運營和業(yè)務(wù)發(fā)展納入日常工作體系。這表明隨著3G業(yè)務(wù)逐漸規(guī)模化，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的承載壓力不斷加大，中國移動更加需要利用WLAN分流數(shù)據(jù)流量。減輕網(wǎng)絡(luò)壓力。

WLAN是國際上常用的3G網(wǎng)絡(luò)分流方案，相對于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，WLAN的建設(shè)成本相對較低，而且分流的效果也非常明顯。中國移動將WLAN定位為四網(wǎng)（GSM+TD+WLAN+LTE）協(xié)同發(fā)展的重要組成部分，中國電信計劃要建成運營級的WLAN網(wǎng)絡(luò)。而中國聯(lián)通起步稍晚，但也在積極部署WCDMA+WLAN。根據(jù)中國移動的公告，2011年前三個季度，中國移動無線上網(wǎng)業(yè)務(wù)流量達到2173億MB，相比于去年同期增長了58%，其中移動數(shù)據(jù)流量1123億MB，WLAN數(shù)據(jù)流量1050億MB。從這些數(shù)據(jù)可以看出。WLAN確實起到了數(shù)據(jù)分流的作用，不過流量的增長并沒有帶來相應(yīng)的收入，中國移動目前在WLAN業(yè)務(wù)的推廣上，還是以免費模式為主，而類似的免費策略同樣也被中國電信和中國聯(lián)通所采用，免費模式運營WLAN顯然無法為電信運營商帶來直接的收入。

1 WLAN存在問題

（1）有效覆蓋不足問題。WLAN是一個工作頻率在2.4GHz/5.8GHz公開頻段的系統(tǒng)，無需許可證即可使用。同時它本質(zhì)上是一個無線局域網(wǎng)絡(luò)，最大發(fā)射功率不能超過27dBm，即在室內(nèi)環(huán)境下可覆蓋幾個房間：在室外無遮擋環(huán)境下，有效覆蓋為100-200米，覆蓋區(qū)域較小，且離AP較遠處信號不好。同時也存在維護問題，和各大運營商初步建設(shè)WLAN有關(guān)：缺乏完善的熱點評估體系和維護手段，建設(shè)完成后維護跟不上，造成用戶無法使用網(wǎng)絡(luò)。

（2）射頻干擾問題。由于WLAN無線傳輸?shù)奶匦裕虼丝赡墚a(chǎn)生射頻干擾的問題。三大運營商WLAN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)未能實現(xiàn)全部熱點覆蓋，各大運營商都希望在同一個熱點部署自己的WLAN網(wǎng)絡(luò)，連同一些個人的AP及其他射頻信號，導(dǎo)致無線環(huán)境惡化。信號相互干擾。造成無法連接或者速率很慢。

（3）用戶認證不方便。目前普遍采用的是Web Portal認證，用戶需要輸入由帳號和口令才可訪問網(wǎng)頁。認證問題直接影響到用戶的體驗，雖然目前的Web Portal認證無需安裝客戶端軟件，智能手機也可訪問互聯(lián)網(wǎng)，但無法實現(xiàn)無感知認證。便捷的認證過程有助于用戶養(yǎng)成使用WLAN網(wǎng)絡(luò)的習(xí)慣，現(xiàn)階段WLAN基于SIM卡或PEAP的鑒權(quán)認證試點工作已經(jīng)在開展。相信很快就能實現(xiàn)WLAN無感知認證，到時終端可以自動搜索網(wǎng)絡(luò)，用戶無感知自動登錄WLAN。

（4）應(yīng)用模式問題。隨著PDA、筆記本電腦和其他個人設(shè)備的大量普及，無線局域網(wǎng)絡(luò)漸漸具有實用價值，對企業(yè)與消費者來說無線局域網(wǎng)絡(luò)有其行動性的便利性。手機、平板電腦等終端由于硬件和軟件條件的限制，沒有PC使用起來那么方便，因此是否有體貼實用的應(yīng)用成為培養(yǎng)用戶使用習(xí)慣的關(guān)鍵因素，而開發(fā)體貼實用的應(yīng)用的根本在于找到成功的運營模式。同時，運營商不希望貼錢運營，而用戶希望WLAN網(wǎng)絡(luò)免費使用，這是解決應(yīng)用的關(guān)鍵點。到目前為止，我國WLAN還沒有得到大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用，這說明了WLAN的價值未能挖掘，還需要整個WLAN產(chǎn)業(yè)在應(yīng)用上的努力。

（5）安全性問題。目前無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11中，采用了以有線等價保密協(xié)議WEP為基礎(chǔ)的安全機制，以此提供對無線局域網(wǎng)的訪問控制和實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的機密性和完整性保護。但WEP在設(shè)計上存在先天缺陷，無法達到人們期望的安全目標(biāo)。WEP的安全性主要存在如下不足：

①密鑰重復(fù)。由于WEP算法是基于RC4的序列加密算法，加密的原理是使用密鑰生成偽隨機密鑰流序列與明文，數(shù)據(jù)逐位進行異或，生成密文。如果攻擊者獲得由相同的密鑰流序列加密后得到的兩段密文，將兩段密文異或，生成的就是兩段明文的異或，因而能消去密鑰的影響。通過統(tǒng)計分析以及對密文中冗余信息進行分析，就可以推出明文。所以存在安全隱患。

②WEP缺乏密鑰管理。在WEP機制中，對于密鑰的生成與沒有任何的規(guī)定，對于密鑰的使用也沒有明確規(guī)定，密鑰的使用情況比較混亂。數(shù)據(jù)加密密鑰一般使用缺省密鑰中Key ID為0的Default Key密鑰，也就是說，所有的用戶使用相同的密鑰。而且這種密鑰一般是使用人工裝載，一旦載入就很少更新，增加了用戶站點之間密鑰重用的概率。由于使用WEP機制的設(shè)備都是將密鑰保存在設(shè)備中，因此倘若設(shè)備丟失，就可能為攻擊者所使用，造成硬件威脅。

③Iv重用問題。也稱IV沖撞問題，即不同的數(shù)據(jù)幀加密時使用的IV值相同。而使用相同的數(shù)據(jù)幀加密密鑰是不安全的。數(shù)據(jù)幀加密密鑰是基密鑰與IV值串聯(lián)而成。實際上用戶普遍使用的基密鑰是Key ID為0的Default Key。因而的數(shù)據(jù)幀加密使用相同的Iv值是不安全的。而且，IV值是明文傳送，攻擊者可以通過觀察來獲得使用相同數(shù)據(jù)幀加密密鑰的數(shù)據(jù)幀獲得密鑰。

由此可見，安全性是目前WLAN在發(fā)展上的一大重要問題，如何克服使用者對于安全性的顧慮是刻不容緩的當(dāng)務(wù)之急。

2 應(yīng)對之道及發(fā)展策略

針對以上四大制約WLAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的問題，分析以下解決建議。

（1）有效覆蓋不足問題。首先是依靠各運營商自身的工程建設(shè)，根據(jù)熱點評估體系，形成有效覆蓋。無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋重點關(guān)注兩大類區(qū)域，第一類是以廣大市民為對象的公共熱點區(qū)，第二類是以行業(yè)需求為主、面向高帶寬應(yīng)用的區(qū)域，例如校園及各類園區(qū)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，校園場景下單AP日均流量是普通公共熱點單AP日均流量的10倍。隨著智能手機的普及率不斷攀升，人們越來越傾向于手機/PAD等便攜終端隨時隨地上網(wǎng)，手機Wi-Fi需求也在增長。因此在此環(huán)境下，公眾熱點是公眾需求迫切，選擇需要有長遠考慮，雖然一些熱點當(dāng)前流量不大，但可能隨著只能終端的使用而爆發(fā)。推薦三種比較常用的WLAN熱點選擇方法：

①評估模型法：評估模型法是根據(jù)已有經(jīng)驗及相關(guān)數(shù)據(jù)，確定評估指標(biāo)體系。對熱點按照指標(biāo)體系的各項評分標(biāo)準(zhǔn)，交由不同部門分別打分。不同的部門和職位擁有不同的權(quán)重，最終評估輸出對應(yīng)：“必建”、“儲備”、“不建”三個結(jié)果，對必建結(jié)果還可以細分為一類、二類等。這種方法最重要的環(huán)節(jié)就是評估模型的建立，要求評估指標(biāo)滿足完整性、適用性和一致性。在建立指標(biāo)體系的過程中，考慮各種場景情況，而不是針對某一場景而設(shè)置：指標(biāo)的設(shè)置應(yīng)能反映評估對象中各個要素的屬性及其內(nèi)容，并使評估目標(biāo)和指標(biāo)能有機地結(jié)合起來，組成一個邏輯層次分明的綜合評價體系。

②數(shù)據(jù)挖掘法：常用的數(shù)據(jù)挖掘算法是KNN和決策樹。這是目前國際上最常用的數(shù)據(jù)挖掘模型。在ATM選址等方面發(fā)揮非常關(guān)鍵的作用，但在電信領(lǐng)域鮮有類似應(yīng)用。

KNN算法是十大數(shù)據(jù)挖掘算法之一。該算法的思路是。整體思想是：計算一個點A與其他所有點之間的距離，取出與該點最近的k個點，然后統(tǒng)計這k個點里面所屬分類比例最大的，則點A屬于該分類。

決策樹算法是一種逼近離散函數(shù)值的方法。它是一種典型的分類方法，首先對數(shù)據(jù)進行處理，利用歸納算法生成可讀的規(guī)則和決策樹。然后使用決策對新數(shù)據(jù)進行分析，本質(zhì)上決策樹是通過一系列規(guī)則對數(shù)據(jù)進行分類的過程。決策樹是目前應(yīng)用最廣泛的歸納推理算法之一，在WLAN熱點選擇中，運用決策樹ID3算法，可將現(xiàn)網(wǎng)已經(jīng)營的、值得推薦的熱點用戶特征作為訓(xùn)練集。輸入的變可以分為兩個維度：用戶規(guī)模和消費規(guī)模，其中用戶規(guī)又包括兩個方面。即單位面積人流量和Wi-Fi終端的滲率：消費規(guī)模包括停留時間和Wi-Fi消費時長，再分別算這4個輸入變量的熵值，獲取其信息增益，據(jù)此建立頂向下遞歸的分治構(gòu)造的決策樹，然后利用決策對候選點進行篩選。

兩種數(shù)學(xué)模型都是建立在數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)，參考國際領(lǐng)先的Wi-Fi運營商的選點要素，間時結(jié)合地樣本采集，從用戶規(guī)模、用戶行為特點等維度，梳理定影響WLAN熱點流量的關(guān)鍵因素并利用軟件構(gòu)建模，進行模型匹配分析得到“必”、“待建”和“不建”三類輸出變量值。

③網(wǎng)優(yōu)法網(wǎng)優(yōu)法通過采集現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、挖掘篩選出合手機Wi-Fi的熱點。其核心是基于流量的柵格化分析，在此基礎(chǔ)上增加多種判斷維度。例如終端Wi-Fi支持、用戶行為分析、地理特點等，能夠有效挖掘“潛力”點。所謂柵格化分析方法，把區(qū)域精細到每平方千米或更小的柵格進行規(guī)劃優(yōu)化分。并利用普及率較高的Maoinfo軟件進行二次開發(fā)。實圖形化的柵格分析。根據(jù)流量數(shù)據(jù)，對劃分的柵格進行染，可以非常直觀地了解每個柵格區(qū)域的數(shù)據(jù)流量情。在網(wǎng)優(yōu)方法中，需要獲取除流量外的其他信息。例如需要BSC/RNC設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)打點采集終端行為數(shù)據(jù)、MR數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)識別數(shù)據(jù)等，以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)地圖形式呈現(xiàn)熱點。

（2）射頻干擾問題。由于WLAN無線傳輸?shù)奶匦援a(chǎn)生射頻干擾的問題，目前還沒有完美的解決方案，只能從減少干擾和避免干擾的角度出發(fā)解決射頻干擾問題。

①WLAN廠商可以協(xié)助用戶設(shè)置因地制宜的WLAN網(wǎng)絡(luò)。將干擾的可能性降至最低。這是WLAN廠商能否為用戶創(chuàng)造高附加價值的重要關(guān)鍵。

②雖然WLAN射頻干擾問題并無法完全改善，但使用者可采取許多行動以避免或改善WLAN射頻干擾現(xiàn)象。第一，查勘現(xiàn)場選取最優(yōu)安裝點。在建設(shè)WLAN網(wǎng)絡(luò)之前，可以提前查勘現(xiàn)場，使用設(shè)備檢測附近的射頻信號，選取最優(yōu)安裝點：第二，移除WLAN射頻干擾的來源。解決WLAN射頻干擾問題最有效也最簡單的方法，就是移除任何可能的干擾來源（當(dāng)然，其他已安裝WLAN AP無法移除）。

③調(diào)整WLAN AP的頻譜波段。調(diào)整WLAN AP的頻譜，選擇射頻干擾最低的波段，無線局域網(wǎng)的無線設(shè)備的工作頻段為：2400～2483，5MHz。工作頻率帶寬為83，5MHz。劃分為14個子頻道，每個子頻道帶寬為22MHz。在一個蜂窩區(qū)內(nèi)，直序擴頻技術(shù)最多可以提供3個不重疊的頻道同時工作。在WLAN的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，為了實現(xiàn)AP的有效覆蓋，同時避免信道間的相互干擾，在信道的分配時可以引進BTS （Base Transceiver St～ion基站收發(fā)臺）系統(tǒng)的蜂窩覆蓋的原理，進行信道的分配。相鄰AP選擇不同的信道，將WLAN的相互干擾減小到最小，確保WLAN的正常工作。

④WLAN使用2，4G開放頻段只有3個不重疊信道，多個運營商在同一區(qū)域各自建設(shè)WLAN。干擾問題難以避免，共建共享是解決這一問題的有效途徑。工業(yè)和信息化部與國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會與2008年9月28日聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于推進電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的緊急通知》，決定大力推進電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享。各電信運營商可以依靠政府部門推進共建共享，最大限度的擴大單個運營商的接入覆蓋范圍，形成規(guī)模效應(yīng)。這樣既節(jié)省了投資、加快了建設(shè)進度，又避免了不同運營商之間的相互干擾，提高了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。WLAN共建共享有如下幾種方式：

運營商分區(qū)域建設(shè)WLAN無線接入網(wǎng)絡(luò)及AP、AC等相應(yīng)設(shè)備。AP以上匯聚交換機作為網(wǎng)絡(luò)分界點，各運營商按照“多SSID"方式共享WLAN接入網(wǎng)絡(luò)。

運營商共享第三方或者某一方WLAN無線接入網(wǎng)絡(luò)。共享AP、AC設(shè)備，共用頻點，平均分享出口帶寬，AC作為網(wǎng)絡(luò)分界點，三家運營商按照“多SSID”方式共享WLAN接入網(wǎng)絡(luò)，連接不同運營商的WLAN業(yè)務(wù)平臺。

使用胖AP的方式，共享胖AP，AP以上匯聚交換機作為網(wǎng)絡(luò)分界點。三家運營商網(wǎng)絡(luò)由各自匯聚交換機分接至合路交換機，再由合路交換機將三家運營商信號發(fā)送至AP。由于運營商大多才用瘦AP方式組網(wǎng)，胖AP不便于統(tǒng)一管理。該方式只適合場景較小的咖啡廳等休閑娛樂場所。

運營商互相開放熱點，采用二級Portal方式共享。雙方用戶可以在對方WLAN覆蓋的區(qū)域無線上網(wǎng)，用戶只要擁有一個WLAN業(yè)務(wù)賬號即可，上網(wǎng)費用記錄在該賬號。由該用戶歸屬運營商收取。

（3）認證問題認證問題。這個問題較好解決，唯一的阻礙可能就是終端對于SIM卡或PEAP認證的支持率不高，根據(jù)部分省份的統(tǒng)計，目前SIM卡或PEAP認證的終端支持率在70%～80%左右，所以無感知認證的全面實現(xiàn)還需要一段時間。運營商對相應(yīng)網(wǎng)元進行改造升級，用戶只要終端支持就可以直接使用了。

（4）應(yīng)用模式問題。

①主要的運營模式是建立無線城市環(huán)境。無線城市由主流運營商自發(fā)建設(shè)。政府在中間起協(xié)調(diào)作用。同時結(jié)合ISP，發(fā)揮傳統(tǒng)電信運營商和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商的各自優(yōu)勢，資源整合、優(yōu)勢互補。其目的是網(wǎng)絡(luò)接入廣覆蓋外，還推出了多種無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，達到各種應(yīng)用與業(yè)務(wù)融合，為政府、公眾和產(chǎn)業(yè)提供一體化的、智能的信息服務(wù)。展望未來。“無線城市”將與物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)結(jié)合，把各種無線應(yīng)用相融合與關(guān)聯(lián)。對于用戶來說應(yīng)用智能化和簡單化，“無線城市”應(yīng)用也擴展人民的日常生活中和產(chǎn)業(yè)的每一個環(huán)節(jié)。這種“無線城市”，有一個顯著特點是內(nèi)容提供商的大量加入以及各種產(chǎn)品的融入，例如平安城市、智慧旅游、智慧園區(qū)、政務(wù)服務(wù)、商家信息等便利應(yīng)用。應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施，整合資源、區(qū)域共享，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、互聯(lián)互通，政府推動、市場導(dǎo)向”的思路。

②我國沒有完善的無線城市建設(shè)經(jīng)驗，無線城市要實現(xiàn)全城的無線覆蓋一個長期的過程。在此同時，電信運營商也需搭建自己的WLAN網(wǎng)絡(luò)。由于建構(gòu)WLAN，并非單一廠商就能夠完成，需要網(wǎng)絡(luò)廠商的投入。WLAN的建構(gòu)為電信運營商及網(wǎng)絡(luò)廠商提供新的市場發(fā)展空間，電信運營商將強調(diào)整體的網(wǎng)絡(luò)及電信通信服務(wù)，為應(yīng)用WLAN的企業(yè)提供增值服務(wù)。目標(biāo)顧客可能以大型企業(yè)、企業(yè)大樓、展覽會場為主，其收費模式主要是以通信費用為主，而無線局域網(wǎng)絡(luò)費用為其附加值項目費用。

③體貼實用的應(yīng)用程序作為培養(yǎng)用戶使用WLAN習(xí)慣的關(guān)鍵因素。整合軟件項目開發(fā)可以解決這個問題。隨著WLAN的推廣，會出現(xiàn)滿足特殊無線局域網(wǎng)絡(luò)的項目開發(fā)及軟件設(shè)計的需求。為顧客公司開發(fā)所需要的軟件，并建構(gòu)其無線局域網(wǎng)絡(luò)。可以整合軟件項目開發(fā)，針對WLAN的需求專門進行專項開發(fā)，讓體貼實用的應(yīng)用程序吸引大量用戶使用WLAN。

④針對目前WLAN的流量的增長并沒有帶來相應(yīng)的收入問題，建議3種策略：第一是取消免費WLAN服務(wù)，采用更加靈活，更有針對性的計費方式，為用戶提供更適合其需求性價比合適的WLAN服務(wù)：第二是通過免費提供無線上網(wǎng)業(yè)務(wù)，聚集大規(guī)模的用戶群，進而向用戶提供有吸引力的增值業(yè)務(wù)來獲得收入。第三是適當(dāng)引入廣告商。用戶通過點擊廣告免費使用WLAN。

（5）安全性問題。因為WEP在設(shè)計上存在先天缺陷，無法達到人們期望的安全目標(biāo)，IEEE委托802.11i任務(wù)組制定新的安全標(biāo)準(zhǔn)，并于2004年6月批準(zhǔn)了802.11i，是無線產(chǎn)業(yè)史上的一項重大事件，它為WLAN在企業(yè)的開展提供了主要動力。802.11i提供了三種基本網(wǎng)絡(luò)安全性能中的兩種，即驗證和個人保密權(quán)。驗證服務(wù)對于開放標(biāo)準(zhǔn)來說并不是十分重要，不過目前一些基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品中已經(jīng)增加了更高層的驗證服務(wù)，802.11i的個人保密權(quán)服務(wù)是建立于AES之上的。AES是一種非常強大的加密標(biāo)準(zhǔn)。802.11i并非是一種普遍接受的解決方案，未得到廣泛推廣。例如，很難設(shè)想熱點建立關(guān)于802.11i的安全措施，這是因為必須對客戶端配置進行一定控制。新的802.11委員會的支持下，關(guān)于這個問題的工作還將繼續(xù)進行。

3 結(jié)語

智能終端的迅速普及帶動了流量業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長給電信運營商帶來的巨大壓力，WLAN就是電信營運商分流數(shù)據(jù)流量的解決途徑。WLAN還存在問題需要解決，國內(nèi)運營商還沒有成熟的WLAN經(jīng)驗，在WLAN的運營上，各電信運營商還需要進一步探索。

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