WI-FI、Femto、3G家庭网关相关问题的研究

2016年 6月 11日 3相关问题的研究 中讯邮电咨询设计院有限公司 咨询规划部 无线室 聂昌 2 背景与研究目的 数字洪流 3G 是一项什么样的技术和产品，未来演进如何 商用情况如何，运营模式研究 各自定位及如何协调发展 研究探讨，给出初步部署及市场策略 全业务运营 3 内容提纲 汇报提纲 3商用情况 1 2 3 4 5 6 7 8 初步建议 三者的关系和定位 4 线局域网 网络范畴 为推动商业应用 的产业联盟 美国 1a/11g/11标准组织制定的 系列技术标准 中国 线局域网 鉴别与保密基础架构） 线保真）。 999年 8月成立，负责 立于 2006年3月，负责 用 5 准冻结时间 作频段 5宽 200000 40制方式 值速率 2M 11M 54M 54M 600M 兼容性 - 不兼容 11a 不兼容 11b 兼容 11b，不兼容 11a 兼容 11a/b/g 产品状态 速率低，已 被淘汰 成熟，价格低廉，逐渐被淘汰 速率快、干扰小、价格较高 成熟，价格低廉，终端普及率高 技术和产品发展方向，设备价格相对较高，终端普及率有待提高， 标准发展历程及产品现状 6 高 600 7 与 对应，物理层和 正实现了移动终端 (无线接入点 (双向鉴别。 目前 不支持 家自主创新的体现，发展前景较为广阔，可以预见，未来我国 通过支持 以绕过政策对 问题一： 8 子载波： 202个， 40 大 4 4 带宽： 200 编码速率：最高速率时采用 5/6编码速率 保护间隔 :可采用 400 问题二： 兼容 b/g，可部署在 现有 g，预计支持 11未来的 1b/g/ 20流最高速率为 40流最高速率为 150 4 4：最高速率为 600 9 具有 别是内置 内置 2008年全球笔记本出货量为 大多数都默认支持 008年以来上网本的兴起，使得 支持 3G） 的双模手机（简称 数字化家庭、 得越来越多的终端产品内嵌 低廉的芯片价格，成熟的产业链是其他技术无法匹及的 无线城市的建设促进 突出特点，产业链成熟，成本低廉，频谱利用效率高等特点 迅驰笔记本 内嵌 10 同频干扰 非 G，很容易被其他共用频段设备干扰 多运营商共同部署 景下，同频干扰无法避免，网络质量将严重下降（ 11b/g 只有 3个互不干扰信道） 成本 移动性 有研究数据，覆盖相同面积下， 倍以上，且运维费用更高 点地区 务的无线宽带接入 支持低速游牧移动，局限于热点相对静止状态下接入，无法提供 2G/3G 广域覆盖和高速移动性 相邻 换时延接近秒级：无法提供高 务体验 11 代表城市 或运营商 运营特点 目前状态 独立运营 模式 费城 运营商出资建设网络，提供免费服 务，政府不提供资金， 运营商没有赢利模式， 无线城市相继关闭 市政公共 服务模式 新加坡 政府出资建设网络，提供免费服务， 在一定的时期内提供一定限制的（只 能提供低速接入服务）免费服务 运营商没有赢利模式 分享模式 英国电信 英国电信给宽带用户提供免费接入 19万 条件是宽带用户要保持 4小时在线，同时分享出 512享成为一个热点 带宽分享是一种新颖的模式，实际上是将叠加模式 电信运营商自己建网维护和经营 且与原有移动和固定网络融合 叠加模式是 加模式是目前比较成功的模式 12 运营商积极布局 国外 英国电信和法国电信都采用了 3G+供覆盖范围更广、带宽更高的数据业务 ;日本 国 业局域网的融合，绝大多数运营商都高度关注 3 国际标准化组织加强了 3G+ 37版本中 为 3 国内运营商 中国电信 面向家庭客户推出 有线宽带延伸，增加用户粘性 在公众区域，采用 规模部署 出C+效的弥补局部容量不足和提升用户业务感知 中国移动借助奥运，在部分城市的在公众区域大规模建设 采用 现了部分城市的 家庭宽带方面，探索移动网 + 13 自 建 模 式 公司提供 证、 ； 业主只是提供场地 运营成功的关键在于网络的覆盖面和可靠性。所以， 自建模式应是中国联通在 合 建 模 式 公司提供 证、互联网的接入等网络设备和资源 业主或 合建模式要求联通采用的 1 2 二 次 运 营 公司提供 证及互联网接入等全部网络设备；业主只是提供场地 ； 由联通要搭建一个 费和二次运营的平台，支持代理商二次运营和管理 营商可以将业务资源批发给代理商，由他们去发展最终用户和对业务用户进行管理 互 联 互 通 求主要运营商之间进行互联互通，结算比例将取决于运营商的网络规模和客户规模 3 4 14 场景一：作为有线宽带的无线延伸，如中国电信的 面向家庭宽带用户， 推广成本低，增加宽带用户使用的便捷性，提升宽带用户加用户黏性 场景二：作为移动网宽带的补充，有效分流数据流量 面向移动用户，在一些数据热点，建设 充分利用现有分布系统资源 缓解局部高数据流量冲击，分流 3加高业务量并发时的用户业务感受 场景三： 3G+为家庭宽带补充解决手段之一 面向有线宽带资源匮乏区域，采用 33G+ 场景四：企业信息化应用场景 15 休闲娱乐区 主要包括酒店、宾馆、和咖啡厅等，可提供网页浏览及增值业务 高档住宅区 主要针对周边客户、家庭用户等提供下载、网页浏览及增值业务等 商贸区 主要包括商场和商业街等，提供网页浏览及增值业务 交通枢纽 主要面对商旅人士，提供网页浏览及增值业务等 热点区域选择： 学校校区 主要针对教师、学生提供网页浏览，下载机增值业务 场馆类 主要针对家庭用户，提供网页浏览及广告推送等增值业务 16 总体上包括两种典型的组网方式 分布式组网： 线交换机，即“胖 P 方式； 集中式组网： “瘦 P 方式。 电信级应用多采用 “ 瘦 网的方式 17 胖瘦 18 1）包括馈入现网分布系统和单独布放两种方式 （ 2） 机场，星级酒店，写字楼群，会展中心，以及其他商务人员经常聚集的公共场所 网络建设方式 城 域 网接 入 点 （ A P ）W L A 接 入 点（ A P ）W L A N 终 端热 点接 入 点 （ A P ）W L A 热 点接 入 点 （ A P ）W L A 热 点接 入 控 制 器（ A C ）接 入 控 制 器（ A C ）二 层 交 换 机二 层 交 换 机二 层 交 换 机二 层 交 换 机城 域 网接 入 控 制 器（ A C ）全 国 骨 干 网省 骨 干 网省 骨 干 网W L A N R A D I U S 全 国 认 证 中 心W L A N S I M 用 户认 证 中 心B O S P o r t a l 服 务 器H L R / A U C 19 核心网组网方案 根据组网原则和技术成熟程度，同时参考其他运营商建设情况，建议 建设采用统一认证计费的松耦合组网方案 （ 1） 为 费设备，统一用户在两个网络下的认证和计费管理 ； （ 2） 于 以需要 立 ； （ 3） 费营帐 现移动用户使用数据业务的统一计费和结算 在松耦合组网方案的情况下，用户通过开通 够通过双模终端，双模卡， 现在 现对移动用户使用数据业务的统一管理 20 无线网建设方案 独立 传 输 网传 输 设 备局 域 网交 换 机基 站 设 备A P建设方式： 独立的 壁上或者 顶天线的建设方式 优缺点： 独立组网模式网络设计较为简单，但后期容和维护较为困难 场景选取 ： 比较适合馈入效果不理想及现有分布无源器件不能满足 对于一些宾馆、酒店等面积较大的高档楼宇，如分布系统天线只在走廊内布放，而需要解决的热点区域如会议室等房间内，这些区域可采取独立建设 传输网：可以是本地传送网( ，也可以是宽带 21 无线网建设方案 馈入分布系统建设方案： 建设方式： 充分利用现有室内分布系统，采取 优缺点： 程量小、经济快捷且后期升级维护方便； 另外，设计时容量和覆盖也可分开考虑；但如果涉及到对原有室内覆盖系统进行改造，需要注意无线频率、馈线损耗、发生功率、接收灵敏度等问题， 改造室内分布系统时应考虑同时满足 G/外，应该考虑到 理规划天线点的位置 场景选取 ： 这种建设方式 比较适合于原有分布系统无源器件满足 分布系统天线点位较为理想的热点区域。 这种方式一般适用于开阔型的公共区域，例如酒店大堂、公共休闲区域，及候机厅等区域以及已经有分布系统的面积较小的休闲场所 分 布 系 统传 输 网A 干 放局 域 网交 换 机传 输 设 备基 站 设 备合 路 器 22 无线网建设方案 室外建设方案： 建设方式： 对于商业贸易区、信息化村庄和休闲广场等热点利用室外型 线的方式 充分利旧： 应积极考虑共用基站资源。 源、传输、抱杆和铁塔等基础设施 场景选取 ： 应用场景主要是室外、没有室内覆盖的商业区、村庄和校园公共区域等 A 网局 域 网交 换 机传 输 设 备 23 无线网建设方案 无线 服 务 器交 换 机无线 称为“多跳”网络 ，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络。 在无线 何无线设备节点都可以同时作为接入点 (路由器， 网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。 无线 括室外和室内 )的无线区域网络解决方案。 24 内容提纲 汇报提纲 3技术演进 1 2 3 4 5 6 7 8 初步建议 三者的关系和定位 25 放置在家庭等室内环境中的无线接入设备，借助于固定宽带接入作为其回程网络。 业界认为是解决室内覆盖的手段之一，也是固定与移动网络融合的一种方式。 备发射功率小（最大功率 20体积小，工作于授权频段，覆盖半径一般为 5 20米。 供话音和数据业务，一般支持 16个用户附着，支持 4 8个用户同时使用。 26 P 管理系统 安全网关 关 3 27 3G u 接口架构 3 G H 3 G H 3 G H 3 G H 3 G H In t e r f ac e 3 G H er f e N e t w or k ( “ I u - B C ” “ I u - C S” B C Do m a o m a P S Do m a “ I u - P S” 口架构 28 31) 基于 影响 范 (2) 不影响 3) 基于 B 止 29 38版本已冻结，正在做 联通企标 2009年 8月完成评审，国内行标正在报批 1 3S G 2 3S UA 3 3S uh 4 3R 3G 5 3S 6 3 (7 3R F 8 , 2007), 9 3S 标准情况 1 2 30 中国移动对 前已力推 已提交 但由于 家尚无 中国电信已应用支持 前支持 国际上已商用的运营商有美国的 国的 来西亚的 加坡的 在策划中的有 T&T 华电讯， 商用情况 1 2 产业情况 3 华为，阿朗，诺西：已有 完成内场测试，正在外场测试。 中兴，爱立信：中兴基于 010年第 2季度 ;爱立信基于 准备做内场测试 1 2 3 31 优势： 1、 利用固网资源，吸收 3轻 32、 国外运营商部署 高用户的业务体验，增强用户的粘性 3、 可以定位到家庭，便于以后针对目标客户群的精细化业务开展 4、 符合“有线是无限，无线是有限”的发展趋势 5、 在大规模应用后，可降低推广成本，同时可降低 能比宏网络更低），也是与竞争对手争抢用户的利器 6、 方便 3 户无需担心手机上网费用问题，但要注意覆盖重叠区的单向切换 32 劣势： 1、 必须要有固网资源，且要完善的端到端 保障 2、 需要新增 时还需要一套维护的人员， 3、 用户需支付的费用偏高，包含 2 33 内容提纲 汇报提纲 3技术演进 1 2 3 4 5 6 7 8 初步建议 三者的关系和定位 34 3基本功能描述：类似于一个 供 干个以太网口和一个可以连接固话的口，提供家庭话音和宽带服务。它还能连接传真机等，组成一个小的局域网，传输链路走的是 线家庭网关 带 手机 FE AN ub 35 3支持多种网络环境：语音业务只要有 提供高速数据： 支持最大传输速率为 s 384s s s 统功能结构框图 36 无线家庭网关商用情况 中国移动已推出了 上海、北京、 广东等地区已经开始推广，争抢联通和电信的客户，对家庭客户推广 无线固话产品，对中小企业提供集成了 中国电信也在北京等地区推广无线固话产品，争抢联通北方市场的固 话业务 国际上已商用无线家庭网关的运营商有 港数码通、保加 利亚电信、和记、 商用情况 1 2 3 37 无线家庭网关商用情况 澳大利亚全业务运营商，经营固定、移动、宽带和电视等多种业务，并且市场占有率第一，在 2008年年底在全球领先开通了 1务 要推广以下三项业务： in a 快速建立办公室通信，譬如新办公室，临时工棚等 没有固定电话的家庭 和固话相同费率 家庭多个成员同时通信，不受布线限制 38 无线家庭网关商用情况 产业情况 主设备厂家的终端产品线都有无线家庭网关的产品 国内有部分公司可生产基于 于技术门槛不高，预计如果市场启动，更多的厂家能参与进来 1 2 优势： 1、 部署快速，不受布线限制，不需专业安装 2、 不需和小区物业谈判，有很多小区的固网都是排他性的引入宽带业务提供商 3、 不需铺设传输，借助于无线宽带路由器可以进入固定业务市场，同时提供固定电话和宽带服务 4、 新增网络侧网元，基本上也没有维护费用 5、 可快速建立办公室通信，一个办公室一个号码，固定和无线，话音、数据和传真同时提供 39 无线家庭网关的优劣势分析 优势： 6、 适合于联通农村信息化战略：在偏远的农村地区或山区，固定网络的建设成本很高，而蜂窝系统基站在农村地区建设成本相对较低，因此可以很经济方便地建设村村通业务，同时给用户提供宽带上网和固定电话 7、 集采成本相对较低：各主流厂家的终端线都有类似产品，且该设备的技术门槛不高，在规模采购后价格应该也能控制下来，估计在千元以内，甚至更低 8、 劣势： 1、 由于传输链路走的是 无线宽带业务大量开展后，会对宏网络容量产生较大压力，需要增加载波甚至站点。（此时 级更有驱动力，一旦 熟，优先考虑采用 为 3升单载频带宽疏通能力） 2、 单户用户可共享的带宽受 加大移动网在居民小区的覆盖 40 内容提纲 汇报提纲 3商用情况 1 2 3 4 5 6 7 8 初步建议 三者的关系和定位 41 3标准 使用 峰值速率 范围 频率 终端 b/g/n 无线局域网 理论 600s 50300米 5本低廉 1$，成熟度高 G 无线广域网 理论 2 s 15公里 1800,1900,2100，900种丰富，产品成熟度较高 理论 s, G 无线广域网 理论 s 5公里 400,800,900, 品种不多，产品成熟度一般 1700,1800,1900, 2100G 无线广域网 理论 s 15公里 1900/2010种少，产品 成熟度差 3 从 3相比 在终端成本上，增加 覆盖相同面积下， 倍以上，且运维费用更高 42 特点 给用户带来的好处 网络成本 需用户支出成本 应用区域 网的无线延伸 用户可在热点地区或家中使用 记本、带 相对较高 ，新增 相对较低 ，笔记本基本上都带 式机可使用 机场、车站候车厅、咖啡店、中高档写字楼、繁华商业区等 网的 3用户可 相对较高 ，需 新增 相对较高 ，需要开通2买家庭客户，后期可拓展到企业用户及商业区等 3家庭网关 类似于终端产品，3G/2在家里可使用 能接一部固话（支持固话带分机） 相对较低 ，无需新增网元，但业务量增加后将需要增加第二载波 相对较低 ，需要购买网关或者套餐，费用预计在 1000元以内 家庭以及办公室区域等 三者都可以摆脱有线的束缚， 3 备比宏网络业务运营成本更低的潜力，目前成本相对较高 3真和宽带业务，本身不改变 3 43 定位 占用 3要在热点地区分担大网 适合于公共区域、企业等场合；暂不考虑对语音业务的支持 适合于固网资源丰富地区的家庭用户 ,后期可拓展到企业用户及商业区等 提高自身用户粘性、争抢竞争对手用户 三者均是宏网络的有效补充，引导“数字洪流”有序发展，创造用户和运营商共赢的利器 3利用 适合于固网缺乏或者部署成本较高地区的家庭和中小企业用户 适合于中国联通农村信息化战略 44 可考虑与室分建设同步部署，若已有室分系统，可优先考虑单独布放的方式建网 加快实现 于 要时开展相关技术试验， 2011年以后重点引入支持 时推动支持署建议 基本思路：依托城域网，解决热点地区的 追求连续覆盖 3数据上网卡考虑双模终端，充分发挥 积极探讨多运营商共享 低网络建设成本 2010年建议 统一计费 共享运营 45 由于与宏网络双向切换、9标准中讨论，2010年先引入家庭用时加快企业级产品的研发进展，及时开展相关试验，待试验确定后，预计在2011年开始推广企业级产品。 与广电合作推广 署建议 基本思路：采用分步建设，首先提供家庭用户产品，企业级产品待成熟后再推广 3保障建议推广 送家庭网关； 2010年建议 企业级产品 家庭推广 46 充分考虑大规模应用后对宏网络产生的容量压力，建议加快 庭网关产品开发； 关注其他提升网络容量技术的成熟度，比如双载波（ 上行干扰消除（ 技术 2010年先引入支持试点根据时长计费，评估给宏网络带来的容量压力 3家庭网关 部署建议 基本思路：固网缺乏或者固网部署成本