5G與Wi-Fi融合組網需求及關鍵技術

文/許鈔 賈冰潔

隨著我國互聯網技術以及移動通信系統的不斷發展，通信技術逐漸實現了與計算機技術的結合，以此為基礎產生的無線接入技術也得到了更為廣泛的應用。而對于5G技術來說，其能夠更好的實現不同的業務需求，提升用戶的智能網絡體驗。預計到2020年，5G將會實現與不同技術與平臺的融合。其中，由于Wi-Fi是智能終端的標準配置，且有著組網靈活、成本相對較低、傳輸速率較高的優勢。所以，推動并實現5G與Wi-Fi融合組網，能夠實現蜂窩網分流，顯著提升用戶的使用體驗。

1 5G與Wi-Fi融合組網需求分析

1.1 融合應用場景

對于5G與Wi-Fi融合組網來說，最為主要的業務是物聯網業務以及移動互聯網業務。其中，在5G時代下，物聯網采集類業務需求較為巨大，各個節點之間的連接數量將會得到成倍的增長；而對于移動互聯網業務來說，主要要實現用戶體驗速率的提升，提高用戶對流量類業務的使用體驗。

對于這些5G與Wi-Fi融合組網業務的實現，需要特定的場景。對于5G與Wi-Fi融合組網的應用場景來說，主要是通過原有應用場景的進一步拓展實現的，在原有的基礎上，加入了無線社區、公共交通工具、密集公寓樓、密集街區、體育場等等。

1.2 5G與Wi-Fi融合組網技術路線

在進行5G與Wi-Fi融合組網技術線路的規劃與建設中，必須要參考國際以及國內的相關標準和技術進展來實現。在5G與Wi-Fi融合組網技術線路中，主要包含融合網絡架構、融合機制、融合組網關鍵技術、產業環境與商業化推進這些主要的結構。

1.2.1 融合網絡架構分析

在融合網絡架構中，主要包含著PDIF固定網絡移動方案以及通過S2a/S2b/S2c接口接入EPC這兩項內容。現階段，移動蜂窩網與Wi-Fi融合的普遍使用方式為基于3GPP2的PDIF以及基于UMA的3G與Wi-Fi融合。結合現有的LTE來說，可以利用S2a/S2b/S2c接口接入分組核心演進，完成5G與Wi-Fi融合組網架構的搭建。

1.2.2 融合機制分析

在5G與Wi-Fi融合組網的融合機制中，主要包含著SMALL CELL與Wi-Fi集成實現智能分流以及Wi-Fi控制功能與蜂窩基站控制器的融合。通過接入認證融合，能夠為用戶帶來獨特的接入體驗，例如物時延的用戶感知以及自適應的統一認證接入等等。通過上述的兩項內容的實現，有利于蜂窩網進行智能分流，并完成了對不同業務的智能分流。

1.2.3 產業環境與商業化推進的分析

相關工作人員必須要明確的意識到，5G與Wi-Fi融合組網的目標是實現商業化與產業化，這就需要著相關工作人員對于國內外的相關標準、專利情況以及產業發展進行深度的了解，更好的滿足產業鏈中各方的合理訴求。

由于對于5G與Wi-Fi融合組網來說，其融合組網的關鍵技術有著十分重要的位置，且包含的內容相對較多，所以筆者進行了下述的詳細分析。

2 5G與Wi-Fi融合組網關鍵技術探究

2.1 5G與Wi-Fi融合組網技術難點

對于5G與Wi-Fi融合組網來說，其根本的建設目標是降低時延、獲取更高的網絡利用率、提升用戶體驗。筆者認為，在5G與Wi-Fi融合組網的實現中，要對下述幾項技術難點進行重點的解決：

2.1.1 對于干擾的抑制

結合干擾抑制技術的使用，能夠有效解決由于Wi-Fi熱點的增加以及FEMTOCELL的廣泛使用而導致的共存干擾問題。

2.1.2 結合網絡業務情況進行動態的調整

使用自適應技術，就能夠實現對網絡的自發自選、自組織與自配置，形成了優勢互補，完成了資源的共享。

2.1.3 多業務環境下的運行

使用無縫切換技術，能夠確保5G與Wi-Fi融合組網業務的質量、時效以及負載均衡得到有效的保障。

結合上述的分析能夠發現，對于5G與Wi-Fi融合組網來說，其使用的關鍵技術包括以下三類：無感知認證技術、組網安全性以及綠色通信。

2.2 無感知認證技術的使用

對于無感知認證技術來說，包含著三種主要的技術：PEAP認證技術、EAP-SIM認證技術以及MAC地址認證技術。對于PEAP認證技術來說，其主要的構成為AAA服務器、Wi-Fi路由器以及Wi-Fi終端，使用考量EAP認證框架，實現了網絡側的身份認證，用戶通過接入控制器分配的IP地址的獲取，完成互聯網的訪問；對于EAP-SIM認證技術來說，其構成中加入了HLR系統，其接入認證是利用SIM卡的認證密鑰能夠獲取接入認證鑒定；對于MAC地址認證技術來說，利用MAC地址、用戶名以及密碼的同時驗證，能夠實現接入認證的獲取。

2.3 5G與Wi-Fi融合組網安全性分析

對于5G與Wi-Fi融合組網安全機制來說，使用加密模式就能夠實現對融合組網中Wi-Fi端的保護。這種加密模式主要為WPA-PSK加密模式實現了TKIP算法、信息監測、信息包單加密功能、密鑰生成功能等算法的增加。

另外，綠色通信也是實現5G與Wi-Fi融合組網的關鍵技術，通過構建更加多樣靈活的基站形態、智能基站的功放關斷，能夠降低5G與Wi-Fi融合組網基站的耗能。結合智能化的網絡優化方案的設定與實驗，并使用低能耗的節點完成覆蓋補充，也能夠實現5G與Wi-Fi融合組網基站的整體能耗降低，推動行業的綠色、可持續發展。

3 總結

綜上所述，在未來的發展中，5G與Wi-Fi融合組網是我國移動通信網絡的主要發展趨勢。在進行5G與Wi-Fi融合組網的構建中，通過對其網絡架構以及融合機制進行深度的分析，結合無感知認證技術、組網安全性以及綠色通信這些關鍵技術的使用，實現了5G與Wi-Fi融合組網，提升了用戶的網絡體驗。