无线城市建设技术分析及频点复用解决方案

无线城市在中国的发展表现出强劲的势头，除了台北，香港大规模部署外，中国大陆地区的北京，上海，广州，武汉，深圳等地也已经或准备开始无线城市建设。目前中国大陆地区无线城市建设采用的主要无线技术体制为Wimax+Mesh-wifi，其中Wimax处于无线骨干网络，用来汇聚各个区域的流量，与有线网络连接;Mesh-wifi则处于无线接入层，完成终端到网络的接入，以及小范围内无线数据的跳接。使用Mesh-wifi作为无线接入层的好处在于：

1. Wifi技术产业链成熟，各个环节的产品种类繁多，竞争充分，产品价格便宜。

2. Wifi技术发展快，各个方面的改进技术不断涌现并形成规范，未来演进道路清晰。

3. Wifi终端数量庞大，手机，笔记本等电子产品中内置了Wifi功能，潜在的客户巨大，市场前景诱人。

4. Mesh wifi技术可以有效解决城市建设无线网络时遇到的落地问题，大大降低工程难度，节省建设成本，缩短建设周期。

虽然有以上好处，但是Mesh wifi网络也存在一定的问题，除了已经介绍过的干扰问题之外，由于网络采用频点复用而面临的异频切换是必须要考虑的问题之一。

由于频点数目的限制，任何一个大规模运行的Mesh-wifi无线网络几乎都要使用频点复用技术，通过建立蜂窝网络来提高整个系统的容量。wifi技术要在无线城市中大规模运行，也必须采用蜂窝组网方式，在空间上复用有限的频点，实现全城的宽带覆盖。而在蜂窝网络中最重要的问题之一就是小区间的切换。由于wifi技术最初并不是按照电信大规模运营系统要求设计，即使是相对简单的同频切换，其基础版本中对于跨AP切换的问题没有规定。随着WIFI产品的逐步发展和普及，一些区域建立了小规模wifi网络，使用过程中发现终端在AP间的切换效率非常低，无法开展视频监控、语音等实时业务。为了解决这个问题，IEEE专门制定了AP间切换规范，并在其他相关规范中对切换问题专门描述。目前实现了切换功能的WIFI终端，在同频AP间切换的性能比较理想。但是异频AP间的切换效果还是不能达到实时业务的要求。与之对比的是，2G/3G的蜂窝系统中规范制定时对切换就有非常详尽的描述，手机等终端无论是同频切换还是异频切换对实时语音业务都没有影响。

作为国内目前唯一Mesh wifi的专业设备厂家，上海寰创通信(GBCOM)提出了有针对性的解决方案，技术副总裁尚涛这样说道：“解决这个异频切换技术难题，可以采用虚拟控制信道机制，这个在GBCOM的Mesh设备中已经实现。”虚拟信道机制类似2G/3G中的控制信道和数据信道分离机制。通过虚拟信道机制，GBCOM的Mesh终端设备可以同时与多个不同信道上的网络设备连接。在网络中移动时，GBCOM的Mesh设备可以同时在多个信道上接收AP的信号，可以同时和多个异频AP连接。在两个异频AP之间切换时，数据的发送从一个AP切换到另外一个AP仅仅需要10ms。而普通的wifi终端，从一个AP切换到另外一个异频AP时，通常需要一个的网络搜索过程，然后是网络连接过程，整个切换过程有可能长达10s。在这样的切换效率下要开展实时业务是完全不可想象的，甚至一些非实时业务也会因为漫长的切换过程对终端用户产生消极影响。

据了解，为了适应无线城市网络发展的需要，保证现有的wifi终端可以平滑实现切换，除了在MESH终端设备上实现异频切换功能外，GBCOM还即将推出终端优化软件，该软件中包含了GBCOM的独特切换技术，可以保证在异频AP间的无缝切换，可为无线城市的大规模部署打下坚实基础。

Wifi技术最初并不是基于电信运营系统要求来设计，直接应用到无线城市还存在一些关键性技术问题，这些问题不解决将直接影响到无线城市运营的成败。面对技术挑战，设备提供商和运营商必须更加紧密的合作，从大规模电信运营的角度出发，解决现有的技术问题，暴露出更多没有考虑到的潜在问题，对基于Mesh wifi技术建立的电信级运营网络进行标准化和规范化，以促进无线城市的有效部署，推动无线城市市场的成熟和繁荣。