公共无线局域网：宽带无线接入的必然选择

WLAN是一种宽带无线数据接入技术，早在上个世纪80年代提出，美国IEEE(Institute of Electrical and Electronic of Engineers)协会于90年代初开始IEEE802.11系列无线局域网技术标准化的工作，并于1997年通过了IEEE802.11标准，1999年通过了IEEE802.11b和IEEE802.11a标准，2003年6月份批准了IEEE802.11g标准。在欧洲，ETSI(Europe Telecommunication Standard Institute)也批准和通过了HyperLAN2无线局域网技术标准。WLAN技术主要包括网络物理层和链路控制层协议的定义，服务质量控制，无线接入点之间的切换(handover)，接入安全控制等方面的内容，有些技术还处于标准化过程中。到目前为止，WLAN已经在欧美国家的很多企业部署，同时也广泛应用于家庭。但是，将WLAN部署在公共热点(Hot Spot)地区，如机场，星级酒店，会展中心等，为移动人群提供安全高速的无线数据接入却是一个新的业务。

　　1.PWLAN业务

　　互联网宽带无线接入

　　PWLAN为用户访问Internet提供了一种宽带接入方式。通过PWLAN接入设备，用户能够高速使用WWW，FTP，E-mail等各种Internet业务。

　　虚拟专用网业务(VPN)

　　移动办公者可以通过PWLAN接入方式，安全高速访问企业内部网络资源，如企业内部网页，内部邮件系统，内部文件系统等。

　　多媒体数据业务

　　WLAN技术提供高数据带宽，为用户使用公共多媒体应用(如视频点播、视频电话、视频会议等)提供了可能。

　　基于WLAN的移动数据业务

　　对于移动运营商来说，PWLAN应该作为移动用户高速访问现有移动数据业务的一种有效手段。如移动多媒体服务，移动电子邮件，移动个人理财，娱乐天地，位置服务，在线游戏等。

　　2.PWLAN发展动力

　　WLAN接入技术的日益成熟和普及，满足用户特别是企业移动用户的宽带无线接入需求为部署和提供PWLAN业务提出了必然的要求，同时也说明了PWLAN技术将是为人们提供宽带无线接入服务的一种必然选择。

　　随着企业移动办公模式的发展，笔记本电脑将成为办公的主要设备；同时，桌面和笔记本电脑(Notebook)主流供应商已经把WLAN接入功能集成到主板甚至中央处理器中(如Intel新出品的Centrino CPU芯片组就集成了WLAN功能模块)；计算机操作系统供应商Microsoft公司在它的Windows XP操作系统中也大力支持WLAN功能(如支持WLAN网络的自动搜索和发现，WLAN接入认证功能等)。同时，随着技术的发展，支持　WLAN接入功能的PDA，Pocket PC，甚至蜂窝电话也将日益成熟和普及。这意味着不仅是企业用户，同时普通的移动用户接入PWLAN网络的能力将不断普及和增强。

　　由于集团和企业用户是一个能够带来巨大利润空间的移动用户群，运营商特别关注开发更好更方便的服务以满足集团和企业用户的需求。如世界上很多移动运营商部署了GPRS网络，为集团和企业用户提供了一种方便的连接到企业内部网络的移动无线数据接入技术手段，为企业用户随时接入企业网络提供了可能。如果说GPRS能够满足集团用户广域移动的数据接入需求，那么能提供11Mbps到54bps，甚至高达100Mbps的PWLAN技术能够提供类似宽带接入的速率，更好地为集团和企业移动用户提供热点地区的宽带无线接入。

　　随着移动通信技术的发展，人们很早就希望3G技术能够满足高速无线接入的需求，但实际情况是全球至今还没有广泛部署3G网络，而且3G也并不能满足用户所有的需求。实际上，根据国际调研机构的调查，即使是在已经部署了CDMA2000-1X的韩国和日本，日本甚至已经部分部署了W-CDMA，企业用户的高速无线接入需求仍然不能满足。而基于IEEE802.11b的WLAN技术能够提供11Mbps共享带宽，基于IEEE802.11a的WLAN技术能够提供24~54Mbps共享带宽，将来能够达到100+　Mbps的接入速率，所以WLAN技术被广泛地看作现在和将来都是一种不可缺少的高速无线接入手段。

　　2002年，全球销售出了1800万个Wi-Fi接入点；在美国，目前已有超过3000万个家庭和办公室在使用Wi-Fi技术，5000多个免费Wi-Fi接入热点迅速铺开，北美WLAN用户已经达到420万，而到2005年，设立在家中和办公场所的经过Wi-Fi认证的无线局域网将超过5500万个，届时，仅亚洲地区(除日本外)的无线局域网销售收入就将达到35亿美元，年综合增长率达51%。根据Garnter预计，到2006年，全球将有110，000，000笔记本电脑，它们中的大多数用户将有WLAN接入需求；到2007年，全球将会部署100，000个WLAN热点覆盖，将会有31，000，000多的常规WLAN用户，以及32，000，000多的非常规WLAN用户。3.PWLAN业务面临的挑战和机遇

　　虽然PWLAN为移动用户提供了一种高速移动数据接入手段，但是作为一种新的公共宽带移动数据接入业务，它的广泛应用还面临着巨大的挑战，而这种挑战也为PWLAN技术和业务的发展提出了要求，带来了机遇。

　　信号干扰

　　对于现在广泛应用的IEEE802.11b技术，由于其工作在开放的2.4GHz ISM频段上，因此能够被工作在同样频段的无线设备如无绳电话，微波基站，蓝牙网络设备等的干扰，影响WLAN网络设备之间的信号传输，降低了无线传输速率。同时，该开放频段的相邻频点之间存在着干扰，在没有统一和合理的频率规划的情况下，部署在公共场所的不同服务商的WLAN设备容易产生干扰，影响服务质量。

　　为了解决信号干扰问题，一方面需要作好PWLAN无线接入点的部署规划，另一方面需要各个PWLAN服务商之间相互协调，减少恶性竞争，同时IEEE802.11a和ETSI HyperLAN2 WLAN技术工作在5G Hz频段，受到的信号干扰性较低，更加稳定，而且它们提供更快的数据接入速率，最高达到54Mbps。

　　安全

　　在WLAN应用初期，特别是企业部署WLAN网络的时候，就有研究报告声称通过比较基本的攻击手段，就能攻击WLAN网络，以至于安全问题成为企业是否选择　WLAN网络的关键决定因素。同样，作为一种公共移动数据接入方式，PWLAN的安全问题成为商业用户最关心的问题，包括合法用户身份信息(假冒)的安全，敏感商业信息的安全，防止黑客的攻击等等，成为影响人们使用PWLAN业务信心的关键问题。

　　IEEE802.11i工作组正在和业界其他工作组协同工作制定相关的安全标准。已经完成了第一阶段(WPA)的工作。WPA主要定义了802.1x认证框架和新的更加安全的动态WEP密钥交换和加密机制，即用户在每次数据会话中使用不同的WEP密钥对数据进行加密。提高WEP加密的安全性，IEEE802.11i工作组第二阶段的工作是制定增强的数据保密协议――AES(Advanced Encryption Standard)加密方式。AES基于块加密算法，是一种比RC4算法安全性更高的一种加密方式。

　　作为公共区域的接入网络，需要防止非法用户对其他系统的非法入侵，因此PWLAN系统需要支持热点地区的用户隔离。使得同一热点地区的用户之间不能相互访问。

　　对于商旅人士的敏感数据信息，用户可以进一步使用VPN安全加密隧道(如IP Sec)保护用户数据信息。

　　易用性

　　易用性主要包括终端设备WLAN功能的支持能力，　WLAN客户端软硬件的配置，用户费用的支付，以及热点地区的覆盖范围。

　　终端设备WLAN功能的支持能力是人们使用PWLAN接入技术的前提条件。Intel公司已经在它的CPU芯片组中集成了IEEE802.11b WLAN功能，预计在今年年底或者明年年初将集成IEEE802.11a和IEEE802.11gWLAN功能，同时主流笔记本电脑供应商都已经把WLAN功能作为笔记本电脑的标准配置。更加轻便的移动终端设备如PDA也将能支持WLAN功能，以提高人们使用PWLAN技术的轻便性。

　　解决WLAN客户端软件的配置问题，如安全加密参数的配置，SSID的配置，认证参数的获取和配置，网络连接选择等等，将有利于人们使用PWLAN业务的方便性。对于这类问题，操作系统供应商如Microsoft在它的操作系统中提供自动配置服务，实现即插即用(Plug-and-play)功能。有些运营商为WLAN用户提供了客户端软件，以“一键上网”为目标，简化用户的手工配置工作，方便用户的使用。

　　PWLAN作为一种公共数据接入服务，费用的支付方式和手段也成为用户使用PWLAN业务面临的问题，统一或者单一的支付方式更加方便和有利于用户对PWLAN业务的使用。

　　除此之外，公共热点地区的WLAN覆盖还不是很多，这将大大限制用户使用PWLAN业务的信心和兴趣，PWLAN服务商应该建设更多的WLAN网络覆盖，同时，支持不同国家或者地区之间PWLAN网络覆盖之间的漫游，使用户能够随时随地方便地使用PWLAN宽带无线接入服务。

　　漫游

　　没有一个服务商能够提供所有热点地区的WLAN覆盖，同时不同服务商的PWLAN覆盖可能会采用互不兼容的接入流程，如认证等，所以让用户经常感到烦恼的是他不能使用一些热点地区的PWLAN网络或者他必须购买当地的WLAN服务，并且必须改变原来的使用习惯，学习不同的参数配置。因此，支持PWLAN用户在不同PWLAN覆盖之间的漫游成为一个必须解决的问题，以利于扩大服务商的PWLAN覆盖范围，方便用户的使用，提高用户使用WLAN的信心和兴趣。实现不同运营商WLAN覆盖之间的漫游将实现“Single subscription，global reach”。

　　实现PWLAN和移动网络的融合

　　移动网络已经具有了成熟的漫游支持体系结构，拥有大量的移动用户群，所以实现WLAN和移动网络的融合将有利于PWLAN业务使用现有移动网络资源。同时，PWLAN的部署以热点地区为主，提供局部的高速数据接入，而现有的移动网络(如GPRS)在全国范围内部署，提供广域的窄带数据接入，因此实现WLAN和移动网络的融合，支持移动终端设备在不同移动网络之间的无缝漫游和切换而不中断已有的数据连接成为移动运营商们发展移动数据业务的亮点，必将增强移动运营商和用户开展和使用移动数据业务的弹性和自由度。

　　PWLAN将成为访问移动数据业务的有效手段

　　PWLAN不仅能够作为Internet的接入方式，作为企业用户访问企业内部信息资源的手段，而且应该作为移动用户高速访问现有移动数据业务的有效手段。用户可以通过WLAN使用移动网络上现有的数据服务，包括多媒体短信(MMS)，基于位置的服务(LCS)，即时消息(Instant Messaging)，多媒体广播和组播业务(MBMS)等，有利于促进移动数据业务的发展。特别是如果在高速的WLAN网络上实现多媒体短信(MMS)业务，将突破目前仅仅是彩色图片的多媒体短信，给人们带来真正的集视频，声音，动画，图片，文字于一体的更加生动的多媒体短信。WLAN业务发展的另一个发展趋势就是通过WLAN提供语音服务，特别是多媒体语音服务。国际上相关标准化组织如3GPP也正在研究、讨论和制定WLAN和3GPP网络(包括GSM，GPRS，3G)数据业务互通的相关标准。

　　PWLAN的经营模式

　　由于PWLAN大多为室内覆盖，其网络建设与热点地区设施业主有着密切的关系，采用什么样的经营模式，如何处理好与业主的收益分成问题，也成为建设PWLAN的一个需要解决的现实问题。从国内外PWLAN的运营情况来看，PWLAN的建设和经营涉及到多个实体，包括热点地区设施业主，独立的公共WLAN服务商(WISP)，网络集成服务商(aggregator)，电信运营商，以及WLAN设备提供商等等，因此需要建立良好的经营模式，形成良性，竞争，互利的产业价值链。

4.　国内外运营商大力发展PWLAN业务

　　目前，国内外很多运营商包括固网运营商和移动运营商都在积极制定公共WLAN服务发展策略；同时，在欧洲和美洲出现了大量的独立的公共WLAN服务商(WISP)，积极在热点地区部署WLAN网络，为用户提供宽带无线接入服务。

　　作为国内第一大电信运营商，中国移动早在2001年底就开始PWLAN技术和应用的跟踪和研究。到目前为止，中国移动已经在全国部署了800多个PWLAN热点，支持互联网宽带接入，企业VPN接入等业务，采用基于WEB方式的用户名/密码认证和基于802.1x安全机制的SIM认证方式，支持用户在中国移动全国WLAN覆盖范围内的漫游，为用户提供统一的计费账单。中国移动现在推出的“随e行”业务综合了GPRS和WLAN接入方式，为用户提供广域实时接入和局部高速接入服务。

　　作为欧洲原来的固网服务运营商，BT已经获得了欧洲的移动运营牌照。早在2001年6月，BT就和设备商合作，在火车车厢里部署WLAN接入系统；2002年4月，BT对外宣布它的“Openzone”WLAN建设计划，到2005年中期将在英国部署4，000个WLAN热点覆盖。BT的WLAN部署策略主要是针对商业人士，为他们提供一种高速无线接入手段。2002年8月，BT正式推出基于2.4G频点技术的公共　WLAN服务。BT认为WLAN技术的成功因素在于WLAN建设成本较低，部署比较容易，价格低廉，不仅提供了一种高速宽带接入方式，而且又是将来3G网络一种有效补充，人们可以根据需要来选择不同的接入方式。

　　作为全球第一个部署3G服务(FOMA)的移动运营商，NTT DoCoMo也是WLAN技术的推崇者，它早于2000年4月就在其总部部署了基于2.4G技术的WLAN网络系统。该网络系统由200多个接入点(Access Point)组成，为1，000多公司员工提供企业无线接入。2002年3月，NTT DoCoMo开始基于IEEE 802.11b技术的公共WLAN接入服务试商用，并于6月中提供“Mzone”公共WLAN正式商用服务，并计划和热点地区业主展开合作，进一步加强和扩大公共WLAN接入服务，为用户提供接入速率达500kbps的高速无线接入。NTT DoCoMo还致力于WLAN网络和移动网络的融合工作，早在2001年11月，NTT DoCoMo就已经开发出一个同时支持PHS和WLAN技术的软件系统原型，实现不同移动通信网络系统之间的无缝融合。NTT DoCoMo的目标是实现FOMA/Mzone服务的融合，作为将来移动数据服务的一个重要特色。

　　通过购并已经破产的WLAN网络服务商MobileStar的WLAN网络设施，T-Mobile在2002年中就在美国535个Starbucks咖啡店和27个主要机场提供“T-Mobile Broadband”公共WLAN接入服务，并计划将来在1，500多个热点地区提供WLAN接入服务。同时，作为一个国际性的移动运营商，T-Mobile计划在2003年实现GPRS网络技术和WLAN网络技术的融合，为用户提供广域实时接入和局部高速接入服务，实现“have access to the right technology at right time”。除了继续在美国加强和扩大　WLAN接入服务外，T-Mobile的下一步计划是在欧洲提供公共WLAN接入服务。

　　为了积极扩大WLAN热点覆盖，国内外运营商一方面进行“圈地运动”，在关键热点地区部署WLAN覆盖，扩大自己的WLAN接入点；另一方面抓住时机，积极实现和其他网络服务商WLAN热点覆盖之间的漫游。

　　作为一个有影响力的宽带无线集成服务商，美国Boingo公司发展其公共WLAN业务的重要策略之一就是积极发展PWLAN漫游合作伙伴关系。目前，它明确声称的具有漫游合作关系的运营商已经有17个(还有相当多的漫游运营商没有明确公布)，每个漫游运营商都计划扩大自己的WLAN网络覆盖。Boingo公司还计划在今后两年将漫游合作扩大到3-4倍。现在，Boingo用户可以在428个城市的32个机场，794个酒店，430个宾馆的2000多个WLAN热点覆盖享受宽带无线接入服务。

　　2003年3月份，由世界不同国家的五个主要电信运营商包括中国网通(CNC)，韩国的KT，新加坡的StarHub，马来西亚的Maxis，以及澳大利亚的Telstra，组建了全球第一个最大的宽带无线联盟――Wireless Broadband Alliance(WiFi/WLAN)。该联盟的目标是共同培育宽带无线服务市场，努力为商旅人士提供便捷的宽带无线接入服务，建立具有服务质量保证(QoS)的统一宽带无线服务品牌，扩大联盟成员之间的跨网络业务合作。目前，这五个联盟成员已经在各自的国家总共建设了8，600个WLAN热点覆盖，商旅人士可以在国际机场，主要的商务场所，高级酒店和宾馆，咖啡店以及其他热点地区方便地使用宽带无线业务。该联盟的目标是在2003年底将WLAN热点覆盖扩大到20，000个，并吸收更多的WLAN服务商加入该联盟，进一步扩大全球PWLAN漫游合作关系。

　　5.　结束语

　　WLAN技术的日益成熟和普及，移动企业用户对高速移动数据接入的需求，为PWLAN技术和应用的发展提供了挈机。作为广域移动网络的一种补充，部署在热点地区的PWLAN在现在和将来都是一种不可缺少的高速无线接入手段，甚至可以说，谁能够提供更广范围的WLAN接入能力以及丰富多彩的数据业务，谁就将在今后竞争日益激烈的通信市场竞争中增加获胜的把握。(周文辉　中国移动集团公司研究开发中心高级项目经理　高级研究员)