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篇1

WLAN是國際上常用的3G網絡分流方案，相對于TD-SCDMA網絡，WLAN的建設成本相對較低，而且分流的效果也非常明顯。中國移動將WLAN定位為四網（GSM+TD+WLAN+LTE）協同發展的重要組成部分，中國電信計劃要建成運營級的WLAN網絡。而中國聯通起步稍晚，但也在積極部署WCDMA+WLAN。根據中國移動的公告，2011年前三個季度，中國移動無線上網業務流量達到2173億MB，相比于去年同期增長了58%，其中移動數據流量1123億MB，WLAN數據流量1050億MB。從這些數據可以看出。WLAN確實起到了數據分流的作用，不過流量的增長并沒有帶來相應的收入，中國移動目前在WLAN業務的推廣上，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，無需許可證即可使用。同時它本質上是一個無線局域網絡，最大發射功率不能超過27dBm，即在室內環境下可覆蓋幾個房間：在室外無遮擋環境下，有效覆蓋為100-200米，覆蓋區域較小，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WLAN有關：缺乏完善的熱點評估體系和維護手段，建設完成后維護跟不上，造成用戶無法使用網絡。

（2）射頻干擾問題。由于WLAN無線傳輸的特性，因此可能產生射頻干擾的問題。三大運營商WLAN網絡的建設未能實現全部熱點覆蓋，各大運營商都希望在同一個熱點部署自己的WLAN網絡，連同一些個人的AP及其他射頻信號，導致無線環境惡化。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網，但無法實現無感知認證。便捷的認證過程有助于用戶養成使用WLAN網絡的習慣，現階段WLAN基于SIM卡或PEAP的鑒權認證試點工作已經在開展。相信很快就能實現WLAN無感知認證，到時終端可以自動搜索網絡，用戶無感知自動登錄WLAN。

（4）應用模式問題。隨著PDA、筆記本電腦和其他個人設備的大量普及，無線局域網絡漸漸具有實用價值，對企業與消費者來說無線局域網絡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用成為培養用戶使用習慣的關鍵因素，而開發體貼實用的應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網絡免費使用，這是解決應用的關鍵點。到目前為止，我國WLAN還沒有得到大規模商業應用，這說明了WLAN的價值未能挖掘，還需要整個WLAN產業在應用上的努力。

（5）安全性問題。目前無線局域網標準IEEE802.11中，采用了以有線等價保密協議WEP為基礎的安全機制，以此提供對無線局域網的訪問控制和實現對數據的機密性和完整性保護。但WEP在設計上存在先天缺陷，無法達到人們期望的安全目標。WEP的安全性主要存在如下不足：

①密鑰重復。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，數據逐位進行異或，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定，對于密鑰的使用也沒有明確規定，密鑰的使用情況比較混亂。數據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機制的設備都是將密鑰保存在設備中，因此倘若設備丟失，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，即不同的數據幀加密時使用的IV值相同。而使用相同的數據幀加密密鑰是不安全的。數據幀加密密鑰是基密鑰與IV值串聯而成。實際上用戶普遍使用的基密鑰是Key ID為0的Default Key。因而的數據幀加密使用相同的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據幀加密密鑰的數據幀獲得密鑰。

由此可見，安全性是目前WLAN在發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務之急。

2 應對之道及發展策略

針對以上四大制約WLAN網絡發展的問題，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，根據熱點評估體系，形成有效覆蓋。無線網絡的覆蓋重點關注兩大類區域，第一類是以廣大市民為對象的公共熱點區，第二類是以行業需求為主、面向高帶寬應用的區域，例如校園及各類園區。數據統計顯示，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，手機Wi-Fi需求也在增長。因此在此環境下，公眾熱點是公眾需求迫切，選擇需要有長遠考慮，雖然一些熱點當前流量不大，但可能隨著只能終端的使用而爆發。推薦三種比較常用的WLAN熱點選擇方法：

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

②數據挖掘法：常用的數據挖掘算法是KNN和決策樹。這是目前國際上最常用的數據挖掘模型。在ATM選址等方面發揮非常關鍵的作用，但在電信領域鮮有類似應用。

KNN算法是十大數據挖掘算法之一。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值的方法。它是一種典型的分類方法，首先對數據進行處理，利用歸納算法生成可讀的規則和決策樹。然后使用決策對新數據進行分析，本質上決策樹是通過一系列規則對數據進行分類的過程。決策樹是目前應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，可將現網已經營的、值得推薦的熱點用戶特征作為訓練集。輸入的變可以分為兩個維度：用戶規模和消費規模，其中用戶規又包括兩個方面。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，據此建立頂向下遞歸的分治構造的決策樹，然后利用決策對候選點進行篩選。

兩種數學模型都是建立在數據挖掘的基礎，參考國際領先的Wi-Fi運營商的選點要素，間時結合地樣本采集，從用戶規模、用戶行為特點等維度，梳理定影響WLAN熱點流量的關鍵因素并利用軟件構建模，進行模型匹配分析得到“必”、“待建”和“不建”三類輸出變量值。

③網優法網優法通過采集現網數據，經過分析、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，把區域精細到每平方千米或更小的柵格進行規劃優化分。并利用普及率較高的Maoinfo軟件進行二次開發。實圖形化的柵格分析。根據流量數據，對劃分的柵格進行染，可以非常直觀地了解每個柵格區域的數據流量情。在網優方法中，需要獲取除流量外的其他信息。例如需要BSC/RNC設備實現數據業務打點采集終端行為數據、MR數據和業務識別數據等，以數據業務地圖形式呈現熱點。

（2）射頻干擾問題。由于WLAN無線傳輸的特性產生射頻干擾的問題，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解決射頻干擾問題。

①WLAN廠商可以協助用戶設置因地制宜的WLAN網絡。將干擾的可能性降至最低。這是WLAN廠商能否為用戶創造高附加價值的重要關鍵。

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射頻干擾現象。第一，查勘現場選取最優安裝點。在建設WLAN網絡之前，可以提前查勘現場，使用設備檢測附近的射頻信號，選取最優安裝點：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（當然，其他已安裝WLAN AP無法移除）。

③調整WLAN AP的頻譜波段。調整WLAN AP的頻譜，選擇射頻干擾最低的波段，無線局域網的無線設備的工作頻段為：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。在一個蜂窩區內，直序擴頻技術最多可以提供3個不重疊的頻道同時工作。在WLAN的網絡規劃中，為了實現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基站收發臺）系統的蜂窩覆蓋的原理，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域各自建設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。工業和信息化部與國務院國有資產監督管理委員會與2008年9月28日聯合下發了《關于推進電信基礎設施共建共享的緊急通知》，決定大力推進電信基礎設施共建共享。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，形成規模效應。這樣既節省了投資、加快了建設進度，又避免了不同運營商之間的相互干擾，提高了網絡質量。WLAN共建共享有如下幾種方式：

運營商分區域建設WLAN無線接入網絡及AP、AC等相應設備。AP以上匯聚交換機作為網絡分界點，各運營商按照“多SSID"方式共享WLAN接入網絡。

運營商共享第三方或者某一方WLAN無線接入網絡。共享AP、AC設備，共用頻點，平均分享出口帶寬，AC作為網絡分界點，三家運營商按照“多SSID”方式共享WLAN接入網絡，連接不同運營商的WLAN業務平臺。

使用胖AP的方式，共享胖AP，AP以上匯聚交換機作為網絡分界點。三家運營商網絡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送至AP。由于運營商大多才用瘦AP方式組網，胖AP不便于統一管理。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覆蓋的區域無線上網，用戶只要擁有一個WLAN業務賬號即可，上網費用記錄在該賬號。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，根據部分省份的統計，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還需要一段時間。運營商對相應網元進行改造升級，用戶只要終端支持就可以直接使用了。

（4）應用模式問題。

①主要的運營模式是建立無線城市環境。無線城市由主流運營商自發建設。政府在中間起協調作用。同時結合ISP，發揮傳統電信運營商和互聯網服務商的各自優勢，資源整合、優勢互補。其目的是網絡接入廣覆蓋外，還推出了多種無線網絡應用，達到各種應用與業務融合，為政府、公眾和產業提供一體化的、智能的信息服務。展望未來。“無線城市”將與物聯網、云計算等技術結合，把各種無線應用相融合與關聯。對于用戶來說應用智能化和簡單化，“無線城市”應用也擴展人民的日常生活中和產業的每一個環節。這種“無線城市”，有一個顯著特點是內容提供商的大量加入以及各種產品的融入，例如平安城市、智慧旅游、智慧園區、政務服務、商家信息等便利應用。應遵循“統一規劃、分布實施，整合資源、區域共享，統一標準、互聯互通，政府推動、市場導向”的思路。

②我國沒有完善的無線城市建設經驗，無線城市要實現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網絡。由于建構WLAN，并非單一廠商就能夠完成，需要網絡廠商的投入。WLAN的建構為電信運營商及網絡廠商提供新的市場發展空間，電信運營商將強調整體的網絡及電信通信服務，為應用WLAN的企業提供增值服務。目標顧客可能以大型企業、企業大樓、展覽會場為主，其收費模式主要是以通信費用為主，而無線局域網絡費用為其附加值項目費用。

③體貼實用的應用程序作為培養用戶使用WLAN習慣的關鍵因素。整合軟件項目開發可以解決這個問題。隨著WLAN的推廣，會出現滿足特殊無線局域網絡的項目開發及軟件設計的需求。為顧客公司開發所需要的軟件，并建構其無線局域網絡。可以整合軟件項目開發，針對WLAN的需求專門進行專項開發，讓體貼實用的應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的收入問題，建議3種策略：第一是取消免費WLAN服務，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：第二是通過免費提供無線上網業務，聚集大規模的用戶群，進而向用戶提供有吸引力的增值業務來獲得收入。第三是適當引入廣告商。用戶通過點擊廣告免費使用WLAN。

（5）安全性問題。因為WEP在設計上存在先天缺陷，無法達到人們期望的安全目標，IEEE委托802.11i任務組制定新的安全標準，并于2004年6月批準了802.11i，是無線產業史上的一項重大事件，它為WLAN在企業的開展提供了主要動力。802.11i提供了三種基本網絡安全性能中的兩種，即驗證和個人保密權。驗證服務對于開放標準來說并不是十分重要，不過目前一些基礎設施產品中已經增加了更高層的驗證服務，802.11i的個人保密權服務是建立于AES之上的。AES是一種非常強大的加密標準。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，很難設想熱點建立關于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，關于這個問題的工作還將繼續進行。

3 結語

智能終端的迅速普及帶動了流量業務的快速發展，數據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據流量的解決途徑。WLAN還存在問題需要解決，國內運營商還沒有成熟的WLAN經驗，在WLAN的運營上，各電信運營商還需要進一步探索。

參考文獻

[1]顧娟，陳剛，WLAN網絡發展應用中的三大關鍵問題.通信世界，2012（21）

[2]王亮，胡虹，柳瑞蕓，無線城市建設中WLAN規劃方法研究。2012全國無線及移動通信學術大會論文集（下）.2012