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运营商级Wi-Fi与Wi-Fi网络增长保持同步:CableLabs如何做出贡献亚博yabo888vip网页版

运营商级Wi-Fi与Wi-Fi网络增长保持同步:CableLabs如何做出贡献Mark Poletti亚博yabo888vip网页版

马克Poletti
无线网络技术总监

2014年4月28日

“各种类型的运营商——固定、移动、融合和纯Wi-Fi——正在超越仅仅为了方便访问或数据卸载而使用Wi-Fi,并将其作为其更广泛战略的核心部分,以支持无处不在的高质量宽带体验。”
(节选自WBA行业报告2013:公共Wi-Fi全球趋势p3)

在过去几年中,Wi-Fi网络的热点数量大幅增长,以提供更大的覆盖范围和新的服务。Wi-Fi网络提供了独特的特性,例如非常高的数据速率(使用802.11n可达到50 Mbps至400 Mbps),易于连接到中立主机,以及未经许可的共享频谱。热点的覆盖范围很小,在人口密集的地区尤其有用。这对于由于频谱和网络容量限制而出现拥塞的3G/4G蜂窝运营商非常有吸引力。遇到这种拥塞的蜂窝网络使用Wi-Fi网络卸载蜂窝数据,以保持服务和数据完整性。

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无线宽带协会(WBA)22%的项目2014年,新增运营商容量的一半将来自Wi-Fi网络。

Wi-Fi网络运营商正在探索3G卸载之外的机会,为其核心业务提供差异化服务。例如,Wi-Fi网络运营商,如移动运营商(MNOs)和有线电视运营商(MSOs),提供增强(例如从有线电视运营商使用的固定电缆到无线)或扩展(例如T-Mobile, Verizon使用的移动到Wi-Fi)现有服务的服务计划。随着移动和Wi-Fi服务的不断重叠和融合,移动和Wi-Fi网络的集成,例如用于3G到Wi-Fi网络切换的集成,将继续变得越来越普遍和复杂。

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(节选自WBA行业报告2013:全球公共Wi-Fi趋势)

运营商级Wi-Fi的愿景

随着Wi-Fi网络用于更快、更强大的数据、视频和语音服务,保持高质量的用户体验变得越来越重要。“运营商级Wi-Fi”是一个术语,用于行业努力改进Wi-Fi网络设计、管理和性能,以在Wi-Fi固有的限制下与蜂窝网络紧密匹配。运营商级Wi-Fi的努力涉及Wi-Fi生态系统的所有方面,包括供应商、运营商、芯片组制造商、行业组织和标准机构。

Wi-Fi的创建是为了在无干扰的基础上共享未经许可的频谱,并为任意数量的用户提供自主性能和控制。随着工业和市场需求多年来的不断发展,电气和电子工程师协会(IEEE)的标准和行业组织-如无线网络联盟(WFA)和无线宽带联盟(WBA) -不断增加功能,以提高Wi-Fi网络服务的质量、性能和管理。最近的一些活动已经开始着手解决将使Wi-Fi达到运营商级别的特定功能。

WBA最近提交了一份白皮书,阐述了运营商级Wi-Fi指南,并提供了运营商级Wi-Fi功能的定义。此外,WFA已经将这些特性纳入互操作性认证。

亚博yabo888vip网页版CableLabs已经提交了一些贡献,提供了运营商级Wi-Fi功能定义和用例。这些特性已被纳入最初的操作人员需求文件中,一旦完成,WFA工作组将引用该文件作为WFA认证的测试需求。

亚博yabo888vip网页版CableLabs还向Wi-Fi移动融合无线组(CWG)测试计划组提交了一份报告。该组织有权定义所有Wi-Fi设备(即接入点、平板电脑、Wi-Fi客户端和智能手机)的射频性能测试程序。

射频性能是运营商级Wi-Fi的关键

运营商级Wi-Fi的一个关键方面是射频性能。目前,Wi-Fi接入点(ap)和设备不符合定义的射频性能标准。这会影响Wi-Fi网络的覆盖范围和容量性能。对于企业和消费者设备,定义最低RF性能要求将确保性能较差的设备不会降低整体网络容量。值得注意的是,最大化发射器和接收器的性能对Wi-Fi网络的覆盖范围和容量有巨大的影响。

图1中的图表显示,性能不佳的Wi-Fi设备的几个分贝(db) (RF功率的测量值)可能导致更短的范围和更低的吞吐量。在图1中,显示了运营商级和不合规Wi-Fi ap的覆盖热图,这表明不合规ap的覆盖性能显著降低。

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图1 -运营商级Wi-Fi设备的覆盖性能与表现欠佳的Wi-Fi设备的比较

通过改进Wi-Fi设备中射频组件的选择和设计优化,可实现的网络吞吐量显著提高。亚博yabo888vip网页版CableLabs正在与行业机构合作,确定AP和Wi-Fi设备的合理性能阈值。

射频认证的当前状态

目前,Wi-Fi设备和接入点的射频认证是可选的,没有最低性能标准。原始设备制造商(oem)可以选择是否根据WFA标准测试他们的设备。尽管当前的测试计划是彻底的,但它们不包含通过/失败或最低性能水平需求。

目前,联邦通信委员会(FCC)的射频法规仅旨在确保公共安全和对同信道和相邻信道系统的不干扰。这些规定是为“不超过”权力水平而设计的,而不是最低水平。换句话说,FCC的重点一直是避免对其他系统的干扰,而不是要求最低性能要求。由于缺乏接收器灵敏度测试,无法评估最终用户的性能。此外,FCC测试不涵盖设备吞吐量性能与覆盖率或干扰的关系。

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图2 -智能手机、家庭和小型办公室ap的CWG射频认证测试

如图2所示,原始设备制造商并没有进行Wi-Fi设备的CWG射频认证测试,设备原始设备制造商的参与度正在下降。亚博yabo888vip网页版CableLabs正与行业机构合作,建议要求Wi-Fi设备在WFA射频测试期间满足最低射频性能标准,并鼓励进行射频认证测试。

亚博yabo888vip网页版安装射频消声室的电缆实验室

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亚博yabo888vip网页版CableLabs正在安装一个内部射频消声室,该室能够测量Wi-Fi设备的射频性能,如总各向同性灵敏度(TIS)、总辐射功率(TRP)、Wi-Fi相邻/共信道干扰和LTE干扰。预计完成时间为2014年7月底。一旦完成,CableLabs将亚博yabo888vip网页版有能力测试所有Wi-Fi设备的射频性能。该射频室将向所有mso成员开放,有可能在Wi-Fi行业内引领Wi-Fi射频认证测试。

Wi-Fi优先服务将受益于运营商级Wi-Fi

Wi-Fi优先服务是Wi-Fi网络运营商推出的众多创新服务之一,这是一种Wi-Fi/移动混合服务,首先选择Wi-Fi语音服务,而不是移动语音服务。该服务提供了几个技术挑战,例如:

  • Wi-Fi无缝漫游,Wi-Fi与3G/4G网络切换
  • 维护Wi-Fi和3G/4G网络的认证和安全
  • 支持Wi-Fi和3G/4G网络的业务配置
  • 提供高效的移动设备网络发现、选择和连接
  • 提供优质服务

Wi-Fi网络运营商正在开发针对其核心业务的网络架构和目标市场的定制解决方案。随着运营商级Wi-Fi的不断发展,它将为Wi-Fi网络质量和用户体验提供改进。亚博yabo888vip网页版CableLabs正在与供应商和运营商合作开发解决方案,重点是开发运营商级Wi-Fi功能。

运营商级Wi-Fi的其他方面:下一步是什么?

随着运营商级Wi-Fi在业界的持续发展,CableLabs将与标准机构的活动、产品路线图、技术路线图、新服务、商业模式以及影响Wi-F亚博yabo888vip网页版i网络用户体验和质量的技术颠覆者保持同步。未来的博客文章将提供运营商级Wi-Fi功能的更新,可能包括:

  • Wi-Fi优先网络架构和移动应用解决方案
  • 运营商级Wi-Fi WFA认证
  • IEEE 802.11特性增强
  • 运营商级Wi-Fi网络规划、运营和性能的最佳实践
  • 服务质素

Mark Poletti是CableLabs的首席无线架构师。亚博yabo888vip网页版20多年来,他一直致力于2G、3G、4G和卫星网络的移动运营商设计、运营和性能问题的解决。Mark是WFA和WBA的成员,专注于MSO和MNO网络的无线融合。

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