5G與Wi-Fi融合組網需求及關鍵技術

王子 李齊

摘 ? 要：作為新一代信息通信技術的5G技術已經成為融入到社會實踐中，實現5G技術與Wi-Fi融合組網是構建大數據經濟的重要內容。本文以分析5G與Wi-Fi融合組網需求作為切入點，闡述二者融合的關鍵技術，以此構建現代化、智能化的網絡通信系統。

關鍵詞：5G ?Wi-Fi ?融合 ?關鍵技術

中圖分類號：TN929.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（b）-0112-02

隨著我國大數據技術的發展，5G技術已經成為引領通信技術發展的重要方向，已經融入到人們的生活工作中。2019年9月Wi-Fi聯盟正式發布Wi-Fi6標準，Wi-Fi 6的最高傳輸速度將達到9.6 Gbps，因此在日益完善的通信技術環境下如何實現解決5G與Wi-Fi融合組網關鍵技術是5G技術發展所必須要解決的問題。

1 ?5G與Wi-Fi融合組網的需求

5G技術是在原有4G技術的基礎上拓寬與提升發展而來的，其將通過全新技術，融合了不同的頻譜類型和頻段、多樣化服務及部署。Wi-Fi則是一種短程的無線傳輸技術，隨著智能網絡的發展，Wi-Fi已經融入到人們的生活工作中。2019年隨著Wi-Fi 6標準的正式發布，關于Wi-Fi6與5G之間關系的討論又起，究竟5G能不能取代Wi-Fi6。其實，移動通信和Wi-Fi之爭早在2000年的時候就開始了，當時市場上關于2G網絡取代Wi-Fi的聲音不絕于耳，但是經過20年的發展，移動通信已經發展到了5G時代，進入了新的紀元。而Wi-Fi技術也已經到了Wi-Fi 6的標準，Wi-Fi已經成為社會上不可或缺的一部分。可見5G和WiFi其實是相輔相成的。5G是WiFi6的有力支撐，Wi-Fi6可以成為5G的補充和延伸，二者融合能夠共同推動社會發展。

隨著我國智能時代的發展，實現5G技術與Wi-Fi融合已經成為構建大數據工業的重要基礎：首先二者組網融合是滿足不同應用場景的要求。目前智能一體化成為現代生活的重要方式，通過網絡實現對家用設備、工作工具等控制離不開5G技術與Wi-Fi的支持，因此為了滿足不同場景的要求需要實現二者的融合;其次二者融合也是推動智能交通的內在要求。例如2019年深圳地鐵通過引入5G技術與Wi-Fi6構建了福田地鐵樞紐控制系統，以此實現了對地鐵控制系統的自動化、智能化，大大提高了系統的運行效率。5G與Wi-Fi融合組網機制以網絡分流和智能識別為主。

2 ?5G與Wi-Fi融合組網的關鍵技術

2.1 融合組網的綠色通信技術

通信技術是5G技術與Wi-Fi組網所需要解決的首要問題，傳統的通信技術存在數據傳輸沖突矛盾，尤其是部分通信功能存在損耗，因此二者融合的綠色通信技術目前已經得到基本的解決，但是其仍然存在一些核心性的問題沒有攻克。通過實踐調查目前綠色通信技術主要包括以下方面：（1）功放關斷智能基站。網絡業務主要分為間接性發送和持續性發送。間歇性發送時基站一般都在持續功放的狀態，這是由于基站的技術特點決定，這樣對于構建高效、節能的通信網絡是不符的，也是不符合5G技術發展模式的，以此二者融合的關鍵就是要實現基站的自動化功放，通過相關技術可以使用OFDM進行智能的功放關斷。例如當基站需要發送數據的時候，基站會根據用戶的需求而自動關閉一些沒有用的攻防，這樣就能夠起到降低組網能耗的問題，實現了綠色通信;（2）基站形態的靈活多樣。5G技術與Wi-Fi的融合實現了綠色通信網絡架構的建設，而基站作為網絡傳輸的重要組成部分，基站的改造也是當前必須要重視的工作。基于傳統通信技術傳輸的要求，我國移動通信網絡基站主要采取的DAS系統模式，此種模式屬于直連式存儲分布系統，其具有功耗損失大的缺陷，因此我們可以采取5G使用的能支持MIMO技術的small cell 便具備了 DAS 分布系統無法比擬的優勢，它的能耗更小，不會隨著使用程度增加而增加那么大的能耗消損，且覆蓋面更加廣泛，效率更高。

2.2 無感知認證技術

無感知認證技術是5G技術與Wi-Fi融合組網的關鍵性問題，隨著人們對網絡要求的日益提高，用戶“無感知”體驗的要求非常苛刻，例如用戶在操作智能平臺時，對智能平臺的操作要求越來越高，不愿意多操作就可以完成相應的功能要求，因此無感知認證技術成為二者融合的關鍵性技術問題。基于IEEE802.1x/EAP的Wi—Fi無感知認證系統可以對消息進行統一處理，其消息傳遞機制為EAP認證體系。IEEE 802.1x是一種以端口為主的網絡接入控制協議，對接入用戶的認證和鑒權給出了指定的標準化流程，主要實現用戶終端與網絡接口的認證與鑒權功能嘲。PEAP、EAP—SIM/AKA及MAC地址認證方式是當今業界比較成熟的3種無感知認證方式。隨著5G技術與Wi-Fi的融合，越來越多的智能終端設備可以通過上述的技術實現認證，并且為用戶提供更加便捷的操作系統。例如華為公司所研發的5G手機就是實現了二者的融合，為用戶提供了更加方便的體驗服務。

2.3 融合組網的安全機制

5G技術與Wi-Fi融合組網的關鍵就是為用戶提供安全的運行環境，二者具有不同的物理層面保護功能，一旦實現二者融合則必然會脫離運營商的物理隔離保護，這樣就容易被網絡所入侵，導致用戶的核心資料被竊取，因此實現二者融合的關鍵就是要解決安全機制。相對而言二者融合組網所需要解決的安全機制需要從以下方面入手：一是安全的完整性。二者在融合的過程中必須要保證內容不被破壞，尤其是不能丟失，只有這樣才能符合用戶使用的要求。5G技術與Wi-Fi融合需要通過多個設備傳輸完成，而網絡數據的傳輸是通過安全密鑰實現的，因此只有具有密鑰的人才能進入網絡系統，因此關鍵就是要確保網絡傳輸密鑰的完整性;二是安全機制的保密性。網絡已經成為用戶生活工作所離不開的重要工具，5G技術與Wi-Fi的融合在為用戶提供便利的同時也增加了安全系數，因此需要解決安全機制的保密性。因此，我們通常使用 WPA-PSK （中文普遍定義為暫時密鑰集成協議）的加密模式，其會提高安全機制的完整性、可靠性和保密性。

3 ?結語

總之，基于5G技術的發展，實現5G技術與Wi-Fi融合是適應網絡發展的必然趨勢，雖然關于二者融合的研究日益廣泛，但是實現二者融合還需要解決關鍵技術問題，比如如何利用邊緣計算、網絡切片、虛擬化等關鍵技術，實現5G與Wi-Fi系統用戶之間的高度業務融合，解決5G信號屏蔽問題等是當前實踐應用所必需要解決的問題。

參考文獻

[1] 廖世強.分析5G與Wi-Fi融合組網需求及關鍵技術[J].通訊電源技術，2018（10）.

[2] 汪煒.5G與Wi-Fi融合組網需求及關鍵技術的探討[J].通訊設計與應用，2017（7）.

[3] 劉明，張治中.程方.5G與Wi-Fi融合組網需求分析及關鍵技術研究[J].電信科學，2014（8）：99-105.

[4] 黨嘉偉.5G與Wi-Fi系統在未授權頻段的共存技術研究[D].北京郵電大學，2019.

[5] 周達.Wi-Fi聯合5G組網的需求分析與關鍵技術[J].電子技術與軟件工程，2018（11）：5.

[6] 馮登國，徐靜，蘭曉.5G移動通信網絡安全研究[J].軟件學報，2018（2）.