分析5G與Wi-Fi 融合組網(wǎng)需求及關(guān)鍵技術(shù)

廖世強(qiáng)

（中通服建設(shè)有限公司，北京 100052）

0 引 言

5G技術(shù)有速度快、負(fù)載量大的優(yōu)點(diǎn)。目前，我國(guó)的5G通信技術(shù)處于起步階段，技術(shù)成熟還需要較長(zhǎng)時(shí)間。融合組網(wǎng)是5G技術(shù)的又一次突破，融合了無(wú)線技術(shù)，使得5G技術(shù)得到了更好推廣，對(duì)于5G的發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用。Wi-Fi是一種短程無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠在所覆蓋的特定區(qū)域進(jìn)行特定信號(hào)的傳輸。在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，可以利用其他無(wú)線設(shè)備與其連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和區(qū)域內(nèi)信息的傳輸。Wi-Fi誕生的最初階段，主要適用于企業(yè)或者一些特定的小范圍。發(fā)展到現(xiàn)在，它已經(jīng)成為一種非常普及的技術(shù)，在大部分區(qū)域都得到了有效應(yīng)用。Wi-Fi與5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的融合組網(wǎng)，是當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要研究方向。Wi-Fi與5G網(wǎng)絡(luò)的有效結(jié)合，能夠有效提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與各事物的連接，進(jìn)而加強(qiáng)人與各種事物之間的聯(lián)系。

1 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)的需求

1.1 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)概述

5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)屬于目前電信行業(yè)較為領(lǐng)先的通信技術(shù)之一。5G是在原有的4G基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。相對(duì)于4G，5G改善了速度慢的缺點(diǎn)，提升了流量，使得覆蓋面積更為廣泛。傳統(tǒng)的4G只能應(yīng)用于手機(jī)的移動(dòng)通信和業(yè)務(wù)中，由于其負(fù)載能力低而不能廣泛推廣，大大限制了其使用，而采用5G通信技術(shù)徹底解決了這種問(wèn)題。隨著終端能力的不斷增強(qiáng)，支持Wi-Fi的終端早已在市場(chǎng)上得到普及。不同終端的AP以及運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)接口之間可以實(shí)現(xiàn)互相協(xié)作，意味著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的融合組網(wǎng)可行度很高。對(duì)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是隨著用戶(hù)量的增長(zhǎng)而逐步增加的。當(dāng)有新加入的用戶(hù)時(shí)，只需在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加幾個(gè)AP設(shè)備，不需要對(duì)其進(jìn)行重新布線。與移動(dòng)蜂窩網(wǎng)技術(shù)不同，Wi-Fi具有全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。不管Wi-Fi用戶(hù)身在哪個(gè)國(guó)家，都可以享受到Wi-Fi帶來(lái)的極強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)。5G流量更豐富，使用范圍更廣泛。在一定區(qū)域融合組網(wǎng)，路由器能夠覆蓋高頻率的信號(hào)，強(qiáng)化5G頻率。用戶(hù)在使用5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)時(shí)，能夠更好地解決信號(hào)發(fā)射問(wèn)題。只要用戶(hù)位于路由器的覆蓋范圍，就能夠使用5G通信技術(shù)，有效地解決了信號(hào)發(fā)射不足和信號(hào)不優(yōu)的傳統(tǒng)通信技術(shù)問(wèn)題。

1.2 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景

一般情況下，5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)使用時(shí)更加合理和通用化。單獨(dú)使用5G通信技術(shù)時(shí)，使用場(chǎng)景較為廣泛。在移動(dòng)通信公司的發(fā)射基塔中生成并發(fā)射5G信號(hào)，只要在基塔的覆蓋范圍內(nèi)，5G用戶(hù)都能連接到互聯(lián)網(wǎng)。但是，由于5G是依靠通信技術(shù)公司基塔發(fā)射的信號(hào)，覆蓋強(qiáng)度會(huì)有所不同，很難保證區(qū)域內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度的一致，容易出現(xiàn)信號(hào)不足、信號(hào)弱無(wú)法覆蓋的現(xiàn)象。融合Wi-Fi融合組網(wǎng)后，修復(fù)了5G的缺點(diǎn)。5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)能夠采用Wi-Fi局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)加強(qiáng)小面積內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)，強(qiáng)化5G信號(hào)，使得在部分小區(qū)也能使用，如企業(yè)、學(xué)校、商場(chǎng)等場(chǎng)所?？梢?jiàn)，采用5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)能提升覆蓋面積內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度和5G用戶(hù)的上網(wǎng)速度[1]。

1.3 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)機(jī)制總結(jié)

5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)機(jī)制屬于新一代的智能識(shí)別網(wǎng)絡(luò)。用戶(hù)使用過(guò)程中，需要加入到5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)中才能進(jìn)行相應(yīng)的服務(wù)。5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)機(jī)制以網(wǎng)絡(luò)分流和智能識(shí)別為主。網(wǎng)絡(luò)分流是5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)機(jī)制的重要組成部分，能夠滿足實(shí)際網(wǎng)絡(luò)使用過(guò)程中的流量需求。網(wǎng)絡(luò)可以使人們的生活變得豐富又便利，高速的網(wǎng)絡(luò)會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)前所未有的體驗(yàn)。如果傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)只是為了將無(wú)限設(shè)備連接起來(lái)，那么5G網(wǎng)絡(luò)就是為了將世界萬(wàn)物連接在一起。5G網(wǎng)絡(luò)可以拓展網(wǎng)絡(luò)的寬度，使網(wǎng)絡(luò)變得全能、高效。它可以直接解決網(wǎng)絡(luò)擁堵問(wèn)題，為人類(lèi)提供優(yōu)良的信號(hào)，節(jié)省無(wú)線設(shè)備的電量。當(dāng)局域網(wǎng)內(nèi)的用戶(hù)量達(dá)到一定程度時(shí)，5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)就會(huì)出現(xiàn)飽和，大用戶(hù)會(huì)分流導(dǎo)致用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)速度下降，影響用戶(hù)的使用體驗(yàn)。雖然5G網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性強(qiáng)、傳播速度快，但是網(wǎng)絡(luò)成本高。Wi-Fi信號(hào)雖然價(jià)格低廉，所有公共場(chǎng)所都可以在有網(wǎng)的情況下開(kāi)啟Wi-Fi信號(hào)，但是存在一定的局限性。它必須在指定的無(wú)線局域內(nèi)使用且信號(hào)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相對(duì)擁擠，影響用戶(hù)的體驗(yàn)。

1.4 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)通用技術(shù)

目前，5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)能夠解決以往通信技術(shù)的缺點(diǎn)，同時(shí)能夠適應(yīng)智能家居、智能汽車(chē)等新興設(shè)備的發(fā)展。技術(shù)路線不僅突破了以往的手機(jī)和電腦等小流量需求的設(shè)備，還使得大型的智能設(shè)備也得到了很好應(yīng)用。5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)給識(shí)別技術(shù)提供了硬件端的支持，通過(guò)不同路線能夠識(shí)別不同的組網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可視化的遠(yuǎn)程對(duì)接控制和調(diào)控，促進(jìn)融合組網(wǎng)的端口配接，從而滿足各類(lèi)用戶(hù)的上網(wǎng)需求[2]。新型的融合組網(wǎng)技術(shù)還能夠滿足用戶(hù)對(duì)大批量資料下載的需求。在局域網(wǎng)通用范圍內(nèi)設(shè)置了容量充足的儲(chǔ)備軟件，只要用戶(hù)在登錄并且使用融合組網(wǎng)進(jìn)行資料下載時(shí)，就能夠快速建立連接，提升整體的下載速度，是目前較為先進(jìn)的新型融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

2 分析5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)技術(shù)難點(diǎn)

5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)技術(shù)的攻關(guān)主要是在匹配選項(xiàng)上存在較大問(wèn)題。在建立5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)連接時(shí)，需要將實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與實(shí)際的局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可適性適配，通過(guò)不同CP端口之間的連接，在5G通信技術(shù)發(fā)射信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)建立可行的局域網(wǎng)絡(luò)，然后通過(guò)設(shè)立路由器開(kāi)展相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋工作。同時(shí)，在建立5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)技術(shù)時(shí)，還需要與用戶(hù)進(jìn)行實(shí)用性的智能選配。通過(guò)實(shí)際用戶(hù)的移動(dòng)數(shù)據(jù)端口和5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)之間進(jìn)行智能選擇，再合理匹配組建融合組網(wǎng)。5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)移動(dòng)速度和用戶(hù)體驗(yàn)也是5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)技術(shù)的難點(diǎn)，通過(guò)加大局域網(wǎng)內(nèi)信號(hào)覆蓋頻率來(lái)增強(qiáng)5G的信號(hào)，全面融合組網(wǎng)信號(hào)覆蓋提升移動(dòng)端的加載速度，從而保證用戶(hù)良好的使用體驗(yàn)。

2.2 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)無(wú)感知認(rèn)證技術(shù)

5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)無(wú)感知認(rèn)證技術(shù)主要用于為用戶(hù)建立相關(guān)的認(rèn)證和保證網(wǎng)絡(luò)能夠被外界識(shí)別。如今，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)均存在較大的安全隱患，而網(wǎng)絡(luò)安全管理也是政府首要關(guān)注的問(wèn)題。用戶(hù)首次安裝5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)需要進(jìn)行相關(guān)的認(rèn)證手續(xù)。以往的認(rèn)證手續(xù)主要是用戶(hù)先自行購(gòu)置路由器和網(wǎng)絡(luò)匣子，建立相關(guān)網(wǎng)絡(luò)硬件后再到通信公司進(jìn)行認(rèn)證注冊(cè)，而無(wú)感知技術(shù)能夠保證在用戶(hù)首次建立連接時(shí)就自動(dòng)識(shí)別并處理，在5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)自行進(jìn)行相關(guān)的認(rèn)證手續(xù)，同時(shí)保證局域網(wǎng)絡(luò)的安全性和合法性。每一次登錄5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)時(shí)用戶(hù)不需要再次認(rèn)證，只需保證融合組網(wǎng)的連接正常便可直接使用，大幅縮短了認(rèn)證時(shí)間。

2.3 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)安全性

使用5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)時(shí)，安全性能是首要關(guān)注的問(wèn)題。在實(shí)際使用5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)中，由于自動(dòng)連接端口和開(kāi)放性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境很容易暴露安全漏洞而出現(xiàn)安全問(wèn)題。在目前使用的5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)中，少部分用于娛樂(lè)，包括對(duì)智能家居和設(shè)備的連接。但是，大多數(shù)5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)主要用于學(xué)校、企業(yè)、政府機(jī)關(guān)等。在此環(huán)境下，融合組網(wǎng)包含了眾多信息，包括學(xué)生信息、企業(yè)商業(yè)機(jī)密、政府機(jī)關(guān)的重要文件等。鑒于5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)黑客只要設(shè)計(jì)相應(yīng)的木馬偽裝成一般用戶(hù)，便能進(jìn)入到5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)中，同時(shí)侵占管理者的權(quán)限，盜取和修改網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的資料。因此，在使用5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)時(shí)，需要保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，在傳輸或者保存重要資料時(shí)使用加密通道，同時(shí)定期更換信息的儲(chǔ)存，及時(shí)進(jìn)行備份，保證5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)的安全性。

2.4 5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)物聯(lián)展望

5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)物聯(lián)發(fā)展迅速，促進(jìn)了新興產(chǎn)業(yè)的崛起。隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的速度越來(lái)越快，帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題也越來(lái)越多。要想使網(wǎng)絡(luò)保持綠色通信，需要從多個(gè)角度共同治理，如制定嚴(yán)格的法律制度和機(jī)制。同時(shí)，用戶(hù)需自身提升自己的情操，遠(yuǎn)離庸俗文化。在5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)覆蓋下使用智能操作模式，將實(shí)際物件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的調(diào)控和支配智能排序并且進(jìn)行發(fā)送，一定程度提升了5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)物聯(lián)的使用量，具有很好的發(fā)展前景。

3 結(jié) 論

5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)的應(yīng)用程度已經(jīng)普遍提升，政府也十分重視新一代技術(shù)。但是，5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)技術(shù)發(fā)展需要眾多的技術(shù)輔助和提升，包括5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)認(rèn)證技術(shù)、識(shí)別技術(shù)等。合理發(fā)展5G與Wi-Fi融合組網(wǎng)能夠帶動(dòng)相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)我國(guó)電信和通信行業(yè)的同步發(fā)展。