3G与WLAN在无线互联网的互补性研究

摘　要：

关键词：
    随着第三代通信技术（3G）的应用，无所不在的无线互联网给我们带来了诸多便捷的应用，但在实际使用过程中也暴露出了3G的许多不足，比如信号不稳定，下载速度慢，网络带宽窄等等。如何更好的解决3G存在的问题，打造高速移动互联网，满足人们实际使用的需要成为当今网络技术热点。本文就如何使用WLAN的优势对3G进行补充，以3G+WLAN混合组网构建无缝互联网作了一些讨论。
1、目前3G存在的问题
　　09年1月7日，工信部为中国移动、中国电信和中国联通发放3张第三代移动通信（3G）牌照，标志着我国正式进入3G 时代，也宣告宽带移动互联网时代的到来。在人们充满对3G生活的憧憬中，一年多来的实际使用中，3G在带给人们新的生活方式的情况下，却略显尴尬，暴露出了许多问题。从理论上来说，3G移动通信系统的主要特征是可以提供丰富多彩的移动多媒体业务，其传输速率在静止状态下支持2MB/S，高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境中支持384kb/s。仔细分析，就会发现，3G承载移动多媒体业务压力比较大：首先以上传输速率数据只是理论数据，实际真实的速率要低很多，往往要下降40%左右。第二，这些数据指的是总的传输速率，分摊到每个使用者就可能只有上百K了。第三，支持的数据用户数太少。3G每载频能支持上百语音用户，但却只能支持7个384K的数据用户，而且数据用户与语音用户共享空口带宽，数据用户的过多增加，就会影响语音用户的正常使用。也就是说，当大量的3G数据用户发展起来，就会出现路窄车多的拥者情况，连传统的语音业务都将受到牵连，更不用提看视频、玩网游之类耗资源的娱乐业务。
2、无线局域网(WLAN)的优势　
（1） WLAN技术有比较高的带宽，而且成本低廉
　　WLAN具有成本低廉等优势，应用最为广泛的IEEE802.11g标准的覆盖半径达到100米左右，最高带宽为54Mbps。除了802.11g外，IEEE又先后推出了802.11n等标准，将覆盖半径和带宽进一步提高。
　　2009年2月，无线宽带数据业务咨询机构Novarum为市政无线网建设进行的关于WIFI、蜂窝网性能测试显示，WIFI网络的性能相当于蜂窝网络的3倍。同时，在相同覆盖范围下，部署WIFI网络的成本要低于蜂窝网。
　　WLAN具有较强的带宽优势，能够满足高带宽的多媒体和视频业务需求，相对而言，WLAN更加适合于无线热点、热区高速移动互联网业务需求。
（2）WLAN相对能够支持比较多的数据用户，弥补3G用户容量的不足
　　WLAN是基于IP的技术，天然是为数据用户设计的，每个单射频AP可支持几十个用户同时在线，每个用户实际可获得的速率最高可在1M。
（3）具有WLAN功能的终端设备的普及，使得用户可以很容易地拥有3G与WLAN双模终端，为3G卸载空口压力到WLAN提供了极大的方便。
　　2009年，具备WLAN功能的手机、PDA、照相机等消费电子产品的生产量将达到3.5亿个单位。全球范围内双模无线终端的出货量预计到2011年将超过30亿台。
  尤其值得一提的是，2009年6月，中国开始允许支持WAPI功能的WLAN手机进入通讯市场。这一解禁消息意味着WLAN技术将在更广的范围内获得应用。
3、3G与WLAN的互补性
  　从3G与WLAN不同的技术特性和支持的不同功能来看，3G与WLAN本质上可以说是互补的，协调好两者间的关系将促进彼此的发展。3G与WLAN在技术特性上存在明显的差异。3G与WLAN各有优势与局限性，支持不同的需要，因此两种技术间存在互补的基础。
  3G植根于传统的电信领域，其目标、理念为直接面向公众提供电信级的业务。从3G概念一提出，就确立了高带宽、提供多媒体业务(包括语音和数据)、全球漫游等目标，其用户可享受良好的安全性和不同QoS。
　　WLAN受到传统的数据通信力量(如企业网络公司)的推动，可以说WLAN是有线局域网向无线世界的一种拓展，其目标主要是在无线环境下提供数据通信(而非语音)能力。
　　3G可提供广域的覆盖，但带宽远低于WLAN；WLAN适用于短距离覆盖，但带宽高。因此3G的运营商完全可以采用WLAN来进行大楼内的覆盖，提供更高的带宽。
　　WLAN目前主要用于写字楼、宾馆、机场等所谓的“热点”地区，由诸如数据通信公司建设，向用户提供互联网接入服务。WLAN的覆盖范围比较有限，在移动性、安全性，以及对业务的控制能力方面均弱于蜂窝系统。要建设可运营、可漫游的电信级WLAN网络，WLAN的可靠性、稳定性还需要在实践中进行检验。
　　3G适合于数据流量较小的业务，比如手机、部分智能终端等。但是3G的覆盖范围非常广，更多地适合于做无线广域网，覆盖人员稀疏的地方。
　　3G作为一种移动通信技术，具有覆盖范围广、支持高速移动性的优点，但速率相对较低。而WLAN相对速率高，但覆盖范围窄、支持有限的移动性。因此，3G与WLAN是互补性很强的两种技术。
　　3G适合部署在需要覆盖范围广，但数据用户分布稀疏的场合，这样既满足了用户随时随地接入的诉求，又不至于给3G系统带来太大压力。对于室内热点，因在这种场所，用户有条件坐下来，导致逗留时间加长，用户数量及数据应用种类容易多起来，对速率要求高，但对高速移动性要求低，因此更适合部署WLAN技术。运营商应鼓励具有3G+WLAN双模终端的用户在部署WLAN的场所，优先使用WLAN接入网络。　　
4、目前我国3G+WLAN混合组网的情况
　　WLAN与3G的融合，在国际上已经有成功的案例：2007年10月，香港电讯盈科推出“网上行Everywhere”上网服务，笔记本可在wifi、HSDPA及WCDMA网络自动切换，为用户挑选接通最佳的传输信号。
　　我国早在08年就已经明确了十大城市建设无线城市的计划，这十大城市是：北京、天津、青岛、武汉、上海、南京、杭州、广州、深圳、扬州。实际我国还有更多城市如南京及香港、台北都在实现无线覆盖，而无线城市采用的方案就是3G+WLAN混合组网。
　　在无线城市建设中，我国的各大运营商正引入WLAN技术以3G+WLAN混合组网的方式解决热点3G网络容量不足和高速数据业务体验的问题，从而提升网络质量，改善用户体验。比如中国电信将以分层结构进行3G+WLAN的混合组网，在此方案中，3G网络提供中高速数据业务，WLAN在局部范围内提供高速数据接入，以疏导热点的数据流量，提升网络质量，改善用户体验。室外主要以3G网络覆盖为主，局部热点区域辅以WLAN网络覆盖，室内则3G和WLAN覆盖并重，两者统一规划、同步建设。对于 公共场所的室内覆盖，3G网络覆盖范围应不小于热点内的WLAN覆盖范围，WLAN则根据热点的业务需求确定目标覆盖范围，其覆盖范围与3G覆盖范围无需一致；对于住宅楼宇、高档小区等生活区，重点做好3G网络覆盖，WLAN覆盖应与家庭解决方案统筹考虑。
　　中国移动也早已启动了“TD+WLAN”战略，09年预计在全国建设11万个WLAN热点。在全国各大机场、酒店场地启用WLAN服务；而中国信也启动了“C+W”战略。中国信去年7月份已经开始WLAN项目招标，建设规模将远远超过中国移动。
　　随着3G+WLAN的广泛应用，无线医疗、无线定位、无线监控、无线视频、无线办公、无线城管……，无线将会给我们带来新的数字化生活方式。　　
参考文献:
《WLAN一体化安全》 作者：张海涛