5G与wi-fi融合组网的技术要点与市场应用

5G与wi-fi融合组网的技术要点与市场应用

袁钦

公诚管理咨询有限公司第七分公司

摘要：本文主要对5G与Wi-Fi融合组网的技术要点及市场应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：5G与Wi-Fi融合组网；技术要点；市场应用

一、前言

5G的Wi-Fi功能是基于IEEE802.11ac标准的第5代Wi-Fi，是在现有802.11a/b/g/n网络基础上取得的重大发展。5GWi-Fi极大地延长了无线网络的传输距离，使消费者能同时在更多地方、通过更多设备观看高清视频。与使用类似的802.11n设备相比，该解决方案凭借快3倍的传输速度，使消费者可以用极短的时间，通过移动设备下载网络内容，同步视频等大型文件。5G的Wi-Fi传输同等数据量时速度更快，因此设备能快速进入低功耗模式，功耗仅为同样的802.11n解决方案的1/6。5G的Wi-Fi功能可以工作在不太拥挤的5GHz频段上，每个信道的工作频率由802.11n的40MHz提升到80MHz，最大速度能够达到1.3Gb/s。这将大大提高Wi-Fi对于高清视频的支持。本文主要对5G与Wi-Fi融合组网的技术要点及市场应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、5G与Wi-Fi融合组网的技术要点

当前Wi-Fi和移动蜂窝网的融合组网有两种方案，即以UMA为代表的Wi-Fi和3G融合方案和以3GPP2为基础的PDIF固定移动网络方案。对现有的LTE网络来说，它的演进方案可以把EPC利用S2a/S2b/S2c接口进行接入，并将其作为5G和Wi-Fi网络融合构架的基础，融合组网技术要点如下图1所示，即从架构、接口和业务等多个层面实现组网融合。

图1、5G与Wi-Fi融合组网技术要点

（1）融合组网技术需要攻克的难点。融合组网是一个难度系数非常高的技术型工作，要想保证网络的利用率，必须攻克一系列难点。例如在对业务环境下，必修保证网络的速度移动速度、服务质量和用户体验，这就要求融合组网必须具备处理多任务的性能。还要保证网络的稳定，网络稳定是一切依靠网络的设备工作的前提和基础，在融合组网工作开展之前，就要求相关的技术人员充分分析一切能够干扰网络的因素，并制定一定的对策对其进行制约。

（2）实现无感知认证技术。在网络高速发展的时代，不惜保障无感知认证技术得到实现。无感知认证技术是一种由终端自动认证的技术，即移动设备通过首次认证后，以后都可以自动连接网络。目前此技术仍处于发展的初期，一些系统指令等并不完善，在未来对无感知认证技术的水平要求会非常苛刻，因为在未来用户需要更便捷、更快速的服务，这就需要智能设备都需要变得更加智能，以减少用户不必要的操作，从体验上给用户带来前所未有的快感。

（3）实现组网安全性要点。对于5G与Wi-Fi融合组网的安全性来说，要保证它的3个特性完全发挥，就必须形成一个健全的安全防御策略。WPA-PSK加密模式，这种安全策略是当前最为常用的一种，它的定义就是暂时密钥集成协议，RC4算法是它的主要算法形式，相对于之前的WEP密码认证设备来说，它的安全性有了新的提高，增加了“信息监测”、“密钥生成功能”等等新的算法。简单的说，它就好比在WEP密码外部增加了保护层，可以有效解决WEP存在的不足之处，相对于WEP加密模式来说，5G与Wi-Fi的融合组网中WPA-PSK加密模式更为适合。

（4）绿色节能通信相关要求。在移动蜂窝网络设备中，基站的耗电量在运营商总的耗电中是占第一位的，因此，实现基站的节能化是未来移动通信技术必须解决的问题。那么在Wi-Fi的融合组网时，体现通信的绿色化就势在必行，以下是融合组网的节能方案：基础形态多样化。可以采用smallcell系统，它具有功率小，能效高的特点，而且还支持MIMO技术。智能基站的功放关断。在5G与Wi-Fi的融合组网区域，可以对5G或Wi-Fi网络进行针对性关断，根据网络使用的状态，合理进行关断，实现在确保业务数据高效性的基础上满足节能要求

三、5G与Wi-Fi融合组网的技术应用

目前，第五代移动通信技术标准即5G网络已成为全球移动通信领域下一阶段发展的竞争热点。小米、三星、苹果等在新产品中已完成支持第五代的Wi-Fi功能。用户对互联网的应用需求越来越多，Wi-Fi的应用范围越来越大，与之相对应的智能化设备也越来越多。

（1）手机和手持式终端配备5G的Wi-Fi功能

国内知名手机厂商小米公司宣布，在其新产品小米2A手机中正式采用全新的5G的Wi-Fi功能。另一家国际手机厂商三星公司已经在最新一代的“三星机皇”GalaxyS4中加入了5G的Wi-Fi功能。HTC亦在其即将发布的旗舰级手机ONE中加入5G的Wi-Fi。苹果公司iPhone5早已增加了对5G频段的支持，而下一代iPhone亦会进一步加入802.11ac制式的5G的Wi-Fi芯片。很显然，不论是三星、HTC，还是小米公司，近年来都是国内外手机行业的领头羊，这意味着更多的手机厂商将加入使用5G的Wi-Fi的行列。

（2）餐饮店和影院5G的Wi-Fi功能应用

目前，餐饮店和影院应用5GWi-Fi功能，必须配备5G的Wi-Fi路由器，这样才能发挥5G的Wi-Fi功能，给客户就餐和观影进好的上网感受。当手机接收Wi-Fi信号不稳定，只要买一台双频Wi-Fi路由器，就可以连接5G的Wi-Fi，而且信号非常稳定。采用5G的Wi-Fi功能的手机终端大规模铺开，最直接的影响就是连锁餐饮企业需要全面更换路由设备。

（3）Wi-Fi技术从局域网走向物联网和车联网

一直以来，由于漫游、切换、安全、干扰以及传输速率等方面的制约，Wi-Fi技术始终被定位在企业局域网的组网应用，而替代企业有线网络似乎也是Wi-Fi应用的主要目标。不过，随着物联网、无线城市、智慧城市以及数字家庭等新兴技术引发新一轮科技革命，Wi-Fi技术正在从企业的内部局域网中走出。物联网等信息化技术是建设智慧城市的手段和工具，是承载智慧城市建设的基础设施。在互联网技术日益发达的今天，云计算、物联网、车联网等新技术层出不穷，这些新技术也反哺互联网，让互联网技术本身获得史无前例的快速发展，而5G嵌入式Wi-Fi模块应用于车联网将更加快速便捷。

四、结语

总之，互联网改变了人们的生活，而Wi-Fi改变了人们访问互联网的方式，使人们摆脱了电线的束缚，能够更加自由方便的访问互联网，使互联网更加深刻的融入到我们的日常生活中。越来越多的机场、酒店、餐馆等场所开始提供Wi-Fi服务，三大运营商都已经大规模布局Wi-Fi热点。5G与Wi-Fi融合组网，将带给人们的生活更加方便快捷服务。

参考文献

[1]曾磊，张海峰，侯维岩.基于Wi-Fi的无线测控系统设计与实现[J].电测与仪表，2011，7.

[2]朱桂霞.纽约理工学院正在研发5G网络[J].网易科技报道，2012，7，24.

[3]潘敬文.强大的5GWi-Fi有望普及[J].信息时报，2013，4，12.