1.引言

Wi-Fi是一種無線局域網技術，主要用于戶內、辦公室或熱點地區(qū)的近距離分布式的互聯(lián)網接入。目前，Wi-Fi得到了廣泛應用，這主要得益于 Wi-Fi技術的快速發(fā)展。隨著帶寬的不斷提高，越來越多的服務可以在這個靈活的載體上平滑地運行，Wi-Fi的易用性也發(fā)揮得淋漓盡致。

隨著Internet的日益普及和移動終端(包括筆記本電腦、Wi-Fi手機、PDA)的廣泛使用，人們對無線IP接入的需求迅速增長，而Wi-Fi因其應用靈活、安裝簡便、易于擴展、建設周期短以及經濟節(jié)約等優(yōu)勢，在國內外的電信市場中得到了越來越多的關注和應用。在美國，越來越多的城市對公共Wi-Fi無線網絡表現(xiàn)出興趣，2006年美國城市在無線網絡基礎設施建設方面的總投入已經達到了2.35億美元，未來投資有望進一步增加。在國內，各大運營商也都開始著手打造Wi-Fi網絡，為用戶提供寬帶接入業(yè)務，從而大幅度降低投資成本，快速搶占市場。其中中國電信以“天翼通”、中國移動以“隨e 行”業(yè)務品牌推出了Wi-Fi無線寬帶上網業(yè)務，向人們提供在家中或Wi-Fi網絡所覆蓋的酒店、展館、商務樓、休閑中心、連鎖咖啡吧等場所的無線寬帶上網服務和遠程移動辦公服務，滿足用戶移動、漫游上網的需求。

2.Wi-Fi市場定位

相對于有線接入技術，Wi-Fi技術具有以下優(yōu)勢。

覆蓋范圍較廣：無線寬帶接入方式不受網絡信息點位置限制，網絡傳輸范圍大大拓寬。

(2)應用靈活：能靈活勝任只有幾個用戶的小型網絡到上千用戶的大型網絡。

(3)提供漫游服務：能提供有線網絡無法提供的漫游特性，方便用戶使用。

(4)安裝便捷：安裝簡單，不需要布線或開溝挖槽。

(5)經濟節(jié)約：有線網規(guī)劃需盡可能考慮未來發(fā)展需求，往往導致預設大量利用率較低的信息點，而一旦網絡的發(fā)展超出設計規(guī)范又要花費較多費用進行改造，而Wi-Fi不受布線接入點位置的限制，可以避免或減少以上情況的發(fā)生。

雖然Wi-Fi技術具有以上優(yōu)勢但相對于有線接入方式仍存在缺點，具體如下。

數據傳輸速率有限。雖然Wi-Fi技術最高數據傳輸速率標稱可達11～54 Mbit/s，但系統(tǒng)開銷會使應用層速率減少50%左右。在多運營商環(huán)境中，不同AP(Access Point)間的頻率干擾會使數據傳輸速率明顯降低，在有三個運營商同時運營的環(huán)境中不能實現(xiàn)多用戶的同時高速數據業(yè)務。

(2)質量及穩(wěn)定性易受影響。無線電波間存在相互影響的現(xiàn)象，特別是同頻段、同技術設備之間將存在明顯影響。不僅如此，無線電波在傳播中根據障礙物不同將發(fā)生折射、反射、衍射、信號無法穿透等情況，其質量和信號的穩(wěn)定性都不如有線接入方式。

(3)安全保密性有待提高。Wi-Fi采了基于用戶的認證加密體系來提高其安全性，但不論怎樣，其安全性和數據的保密性都不如有線接入方式。

總的來說，Wi-Fi是一種局域網技術，主要用于解決“最后100 m”的接入問題。從其與有線寬帶網絡的關系來看，Wi-Fi利用其技術優(yōu)勢能夠作為網絡延伸手段進一步擴大有線接入網絡的覆蓋面積及擴展移動通信網絡的應用，但其缺點也決定了它最終無法取代有線接入網而獨立存在。因此，Wi-Fi是提升有線寬帶用戶價值、提供差異化服務的有效手段，也是未來3G數據業(yè)務的有力補充。在Wi-Fi網絡覆蓋范圍內，允許用戶在任何時間、任何地點訪問公司的辦公網或國際互聯(lián)網，隨時隨地享受網上證券、視頻點播(VOD)、遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻會議、網絡游戲等一系列寬帶信息增值服務，并實現(xiàn)移動辦公。Wi-Fi主要面對個人、家庭/企業(yè)及行業(yè)用戶提供家庭/企業(yè)服務、公眾區(qū) /會展區(qū)服務。

個人用戶：對個人用戶而言，主要是滿足個人的通信娛樂需求�？杀阌诩彝ビ脩粼诩抑腥魏蔚胤酵ㄐ艎蕵�;可便于商務人士、差旅人士、大眾用戶等在酒店、展館、商務樓、咖啡廳、茶樓、會所等公共區(qū)域內進行通信、娛樂和辦公。

家庭/企業(yè)用戶：對家庭、企業(yè)用戶而言，主要是滿足其內部組網的需求。在一定范圍內，采用無線組網方式向家庭、企業(yè)提供數據業(yè)務，可有效降低采用有線接入方式的網絡改造難度及建設費用。

行業(yè)用戶：對行業(yè)用戶而言，主要是滿足部分行業(yè)的商務需求，如公安、消防、交通、公眾傳媒、大型展會、賽事等。主要用于應對突發(fā)數據需求、全程全網的數據業(yè)務需求，對移動性較強的行業(yè)，可提供實時的數據交互等。
可以看出，隨著市場范圍的不斷擴大，城市中Wi-Fi網絡不僅在室內，在很多室外區(qū)域都存在進一步的業(yè)務需求。

3.Wi-Fi設備能力

3.1　設備類型

隨著Wi-Fi技術的發(fā)展，Wi-Fi無線接入網中的主要設備有室內型AP、單獨的網橋、獨立的室外型AP及帶網橋功能的室外型AP共4類，其工作 環(huán)境與應用場景如下。

室內型AP。工作在2.4 GHz頻段，自帶天線，安裝于室內，完成室內熱點的Wi-Fi覆蓋�？瑟毩⑼瓿墒覂雀采w，也可以接入室內分布系統(tǒng)工作(接入室內分布系統(tǒng)時需取下自帶天線)。

(2)單獨的5.8 GHz網橋。工作在5.8 GHz頻段，安裝于室外，可與其他具有網橋功能的設備之間進行點對點或點對多點的僑接，完成數據中繼。網橋設備完成數據中繼則要求兩個對點網橋設備滿足視距可達的條件。

(3)獨立的室外型AP。工作在2.4 GHz頻段，最大發(fā)射功率可調，安裝于室外，完成室外熱點的Wi-Fi覆蓋或覆蓋室內熱點。當網絡中需要網橋進行中繼時，采用此設備需與單獨的網橋設備進行配合，并且需要交換機完成數據交換。

(4)帶網橋功能的室外型AP�？晒ぷ髟�2.4 GHz、5.8 GHz頻段。工作于5.8 GHz頻段的設備與其他帶網橋功能的設備進行數據中繼，工作于2.4 GHz設備作為Wi-Fi信號源。網絡中需要網橋進行中繼時，該設備不僅可完成中繼，也可有單獨的覆蓋區(qū)。

因此，Wi-Fi技術已經能夠提供相應的能力滿足城市中室內及室外業(yè)務的需求。

3.2　覆蓋能力

在2.4 GHz頻段，以ETSI Hata模型為藍本進行修訂得到的路徑損耗模型，通過無線鏈路預算可以得到Wi-Fi基站的最大路徑損耗，并可進一步得到Wi-Fi室外型AP的理論覆蓋半徑。通常，無線接入系統(tǒng)會根據上下行鏈路預算結果來最終確定基站的覆蓋半徑。但在Wi-Fi系統(tǒng)中，由于用戶端設備的發(fā)射功率較低，很難確定，同時， Wi-Fi的網絡定位為提供數據業(yè)務服務，并非實現(xiàn)連續(xù)的全覆蓋，因此在室外環(huán)境中主要根據下行鏈路預算結果來確定AP的最大覆蓋半徑。表1、表2分別給出了24 Mbit/s、6 Mbit/s數據速率時的室外802.11g AP設備最大覆蓋距離。

表1　24 Mbit/s數據速率時的室外802.11g AP設備最大覆蓋距離(m)

表2　6 Mbit/s數據速率時的室外802.11g AP設備最大覆蓋距離(m)

3.3　容量能力

雖然AP設備最大空口帶寬可達11～54 Mbit/s，但在實際應用中，由于Wi-Fi設備采用了公共頻段通信，其他運營商的Wi-Fi網絡及同頻段內其他設備的使用，都可能對四川電信Wi- Fi無線網絡造成干擾，因此，AP設備的吞吐量受無線環(huán)境的影響很大。同時，一個終端設備離AP較遠或是受到頻率干擾時，系統(tǒng)需要采用更低階的調制和低速率的編碼方式來保證通信的正常進行，此時設備即使只需要很小的帶寬，可能也會占用大量的系統(tǒng)空口資源，造成系統(tǒng)容量下降。

在系統(tǒng)設計過程中，用戶行為不確定很難對AP設備的實際吞吐量得出準確的計算結果。另外，用戶的上網行為也會影響AP的接入能力，經常使用BT 下載、視頻點播的用戶，比如家庭用戶，實際流量大;而對于公共熱點地區(qū)的商務用戶，上網一般以瀏覽網頁、收發(fā)電子郵件為主，實際流量較小。

采用802.11g的AP設備最大空口帶寬為54 Mbit/s，除去物理層和MAC層的各種開銷，實際可達到的最大吞吐量大約為23 Mbit/s。根據工程經驗，建議AP設備同時接入用戶數不超過30個。在實際流量需求大的區(qū)域內，為保證用戶使用質量，建議同時接入用戶數控制在20個左右，而在公共熱點區(qū)內，同時接入的用戶數量建議不超過30個。

4.城市Wi-Fi網絡建設和部署考慮

通過對Wi-Fi市場定位和設備能力的分析可以看出，Wi-Fi技術作為寬帶接入的一種手段，具有靈活便捷的優(yōu)勢，通過建設Wi-Fi網絡，將有利于拓展有線寬帶的范圍，使Wi-Fi網絡成為有線接入的強有力的補充，通過引導用戶更加便捷地體驗寬帶業(yè)務，進一步拓展寬帶市場，真正實現(xiàn)“寬帶無處不在”的服務理念。在城市Wi-Fi網絡建設中，應該結合Wi-Fi技術特點，盡可能地發(fā)揮Wi-Fi網絡的優(yōu)點。下面將進一步分析城市中Wi-Fi網絡建設的相關策略。

4.1　目標客戶區(qū)域劃分

在網絡建設前，最重要的是需要明確城市中存在業(yè)務需求的區(qū)域，并有針對性地進行網絡建設。通過對Wi-Fi網絡客戶的分析，可將目標客戶群初步分為如下4類。

商業(yè)貿易區(qū)：主要針對商務人士、各大中小商戶提供數據業(yè)務。

住宅區(qū)及周邊配套生活區(qū)：主要針對大眾客戶、家庭用戶等提供數據業(yè)務。

休閑娛樂區(qū)：主要針對大眾客戶、商務人士、家庭用戶等提供數據業(yè)務。

重要學校校區(qū)及周邊配套生活區(qū)：主要針對教師、學生、大眾客戶、家庭用戶等提供數據業(yè)務。

4.2　網絡建設策略

由于Wi-Fi網絡提供的是無線寬帶數據業(yè)務服務，網絡建設不追求連續(xù)覆蓋，因此應突出“保重點、廣覆蓋”的網絡建設思想。有別于廣覆蓋 的無線語音業(yè)務，Wi-Fi建設首先應重點滿足無線寬帶數據業(yè)務需求集中的區(qū)域，然后再根據業(yè)務需求擴大覆蓋范圍。目前，大規(guī)模商用的Wi-Fi終端主要是筆記本電腦和PDA，而擁有筆記本電腦和PDA的人群將集中分布在室內，所以重點覆蓋客戶分布密集的地區(qū)將是Wi-Fi網絡建設的重點。當然，隨著Wi-Fi 雙模手機的大規(guī)模應用，客戶也需要一個廣覆蓋的Wi-Fi網絡來實現(xiàn)“寬帶無處不在”的夢想。

Wi-Fi網絡應該是一個分級覆蓋的實用、立體網絡。Wi-Fi網絡建設應分為精品網絡和普通網絡兩級。對于數據業(yè)務需求高的商業(yè)貿易區(qū)、娛樂休閑區(qū)域、住宅區(qū)及周邊配套生活區(qū)、重要學校校區(qū)及周邊配套生活區(qū)應確保高品質網絡質量;而對于數據業(yè)務需求較低的區(qū)域應確保滿足一般性業(yè)務(網頁瀏覽、 E-mail等)的網絡覆蓋需求。

在網絡建設上，應主要通過“以線帶面”的手段實現(xiàn)。根據城市規(guī)劃現(xiàn)狀及城市居民生活習慣，無線數據業(yè)務客戶主要分布在道路兩側的商鋪、辦公區(qū)、休閑娛樂區(qū)，因此，通過沿街部署網絡的方式將能解決大部分用戶的無線寬帶接入需求。對進一步有數據需求的深層覆蓋區(qū)域，可通過增加室外站點、利用室內分布系統(tǒng)或者增加室內型AP等多種深度覆蓋方式進行有力補充。因此，需要根據“以線帶面”的網絡實施手段，將線路及需進一步補充覆蓋的區(qū)域(“面”)進行分類。按線路分類：①城市主干道;②精品網絡區(qū)域內重要道路;③其他地區(qū)道路。按面分類：①精品網絡覆蓋區(qū)域;②其他覆蓋區(qū)域。

4.3　網絡建設實施方案

在室外AP部署上，為體現(xiàn)“以線帶面”的覆蓋策略，應通過在區(qū)域內道路兩側部署室外型AP來實現(xiàn)高速無線寬帶接入，在站址選擇上以滿足業(yè)務發(fā)展的需要為前提，以運營商已有物業(yè)中的高度較低的物業(yè)為首選，在條件允許的情況下，可以通過合理的方式新建站址。

在建設實施步驟上，以主干道→干道→其余街道→向內延伸的順序完成廣覆蓋的建設，在建設完成后可滿足大部分用戶的無線寬帶上網需求。同時，在辦公樓宇、大型茶樓、會所、休閑娛樂場所等數據業(yè)務需求較高的熱點區(qū)域進行深度覆蓋來提高區(qū)域內無線寬帶網絡品質。

根據3.2確定的AP覆蓋半徑，可以確定站間距參考范圍如下。

沿街覆蓋：

主干道為250——350 m。

精品網絡內普通街道為150——200 m。

其他普通街道為2 00——240 m。
其他地區(qū)：

精品網絡內區(qū)域為120——180 m。

其他區(qū)域為180——220 m。

5.結束語

Wi-Fi技術作為一種具有良好優(yōu)勢的寬帶接入技術，必將隨著未來中國城市信息化進程的不斷深入而扮演著更加重要的角色�？梢灶A見，隨著Wi-Fi終端的進一步普及，Wi-Fi無線數據、語音業(yè)務也將進一步深入到千家萬戶。