1、I面向运营商的超高速无线局域网的产业化、商业化可行性研究报告二O一三年 五月II目 录1 行业概况 .11.1 无线局域网技术发展概况 .11.1.1 IEEE802.11a标准 .11.1.2 IEEE802.11b标准 .21.1.3 IEEE802.11g标准 .21.1.4 IEEE802.11i标准 .31.1.5 IEEE802.11e/f/h标准 .31.1.6 无线局域网安全技术发展概况 .41.2 运营商无线局域网相关产品与服务 .41.3 主要无线局域网技术平台比较 .61.3.1 中国电信 .61.3.2 中国联通 .71.3.3 中国移动 .101.4 运营商无线局域网
2、业务发展趋势 .121.5 影响运营商无线局域网业务发展的因素分析 .121.6 超高速无线局域网发展现状 .141.6.1 国外发展现状 .141.6.2 国内现状 .151.7 超高速无线局域网市场容量预测 .162 超高速无线局域网技术发展 .202.1 主要超高速无线局域网技术介绍 .202.1.1 OFDM 技术 .212.1.2 MIMO 技术 .222.2.3 MIMO 与OFDM 的结合 .232.1.4 智能天线技术 .242.1.5 软件无线电技术 .252.2 超高速无线局域网芯片及设备研发发展状况 .26III2.2.1 超高速无线局域网芯片发展状况 .262.2.2
3、超高速无线局域网主要设备发展状况 .282.3 国内外超高速无线局域网技术应用发展状况 .322.4 超高速无线局域网市场需求分析 .343 产业化可行性 .373.1 超高速无线局域网技术稳定性分析 .373.2 超高速无线局域网关键设备的产业化生产可行性 .383.2.1 产业组织支持 .383.2.2 技术标准支持 .383.2.3 市场需求 .383.3 超高速无线局域网产品进入产业化的技术条件 .393.4 运营商对超高速无线局域网产品技术认知 .413.5 超高速无线局域网产品技术产业化风险分析 .433.6 超高速无线局域网产品技术路线 .454 商业化可行性分析 .504.1
4、盈利模式分析 .504.1.1 市政公用事业超高速无线网络 .504.1.2 企业免费提供服务 .504.1.3 传统运营企业建设运营 .504.1.4 BOT.514.2 营销策略分析 .514.3 定价策略分析 .524.4 产品技术具有的优劣势 .534.5 同类产品商业化及竞争现状 .544.6 产品技术的市场价值及其社会影响 .555 客户分析 .575.1 目标客户需求分析 .575.2 客户市场分类 .575.3 运营商无线局域网业务发展计划 .58IV6 业务运营分析 需要客户提供哪些材料 .596.1 总体战略 .596.1.1 WLAN为业务转型的必然选择 .596.1.2
5、 抢占超高速WLAN频段资源、物业资源 .606.1.3 抢占WLAN高端客户群 .606.1.4 增值业务的战略平台 .606.2 业务规划 .616.3 发展目标及布局 .647 风险控制 .667.1 风险因素识别 .667.1.1 干扰问题 .667.1.2 隐藏节点问题 .667.1.3 过覆盖、弱覆盖问题 .677.1.4 容量问题 .687.1.5多场景覆盖问题 .697.1.6 AP维护问题 .707.1.7 特殊需求问题 .707.1.8 多运营商共址共建问题 .717.1.9 时段性覆盖问题 .727.2 风险防控措施 .727.2.1 解决干扰的方案 .727.2.2 解
6、决隐藏节点问题的方案 .737.2.3 解决过覆盖、弱覆盖问题的方案 .757.2.4解决容量问题的方案 .767.2.5解决多场景问题旳方案 .777.2.6 解决AP维护问题的方案 .787.2.7解决特殊需求问题的方案 .787.2.8解决多运营商共址共建问题的方案 .797.2.9 解决时段性覆盖问题的方案 .80V7.2.10整体解决方案 .807.3 风险综合评价 .818 小结 .82VI图目录图1-1中国电信组网示意图 .6图1-2中国联通的网络拓扑图 .9图1-3WLAN AC设置逻辑组网图 .11图1-4WLAN 与数据综合网管系统逻辑链接图 .11图2-1MIMO 的多输
7、入多输出 .23图2-2多输入输出（MIMO）技术 .29图3-1松耦合方式和紧耦合方式 .46图5-1运营商业务网络结构图 .58图6-1客户端方式的实现过程 .64表目录表2-1802.11n速率表 .31表2-2增强型基站与传统室外AP差异 .31表2-3超高速无线局域网优先级别定义 .35表4-1定价策略 .5311 行业概况1.1 无线局域网技术发展概况 随着计算机网络科学以及Internet的飞速发展，通讯网络从传统的布线网络渐渐发展到了今天的无线网络。作为无线网络之一的无线局域网WLAN，在一定的区域内，不仅满足了人们移动生活的美好愿望，同时也实现了移动办公的梦想，带给我们丰富多
8、彩的生活。WLAN是利用无线通信技术在一定的区域范围内建立的一种无线网络，它是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，以无线多址信道作为传输媒介，提供传统的有线局域网LAN（LocalArea Network）功能，其能够使用户真正地实现随时、随地、随意的宽带网络接入。WLAN开始是作为有线局域网络的延伸而开发的，为了使用方便，一些团体和企事业单位广泛地采用WLAN技术进行办公网络的构建。但是，随着应用的进一步发展，WLAN逐渐从传统意义上的局域网技术脱离开来，慢慢地发展成为“公共无线局域网 ”，最终成为 Internet宽带接入手段。又因为WLAN技术所具有的易安装、易扩展、易管理、易维护、高
9、移动性、保密性强、抗干扰等各种优点，使其发展更为迅速。无线局域网的技术及产品发展与WLAN标准息息相关。当前应用最为广泛的一个无线局域网标准是IEEE(国际电气和电子工程师协会) 制定的 IEEE802.11标准，该标准主要解决了办公室局域网和校园网中与用户终端之间无线接入的问题。最常见的有IEEE802.11a，IEEE802.11b，IEEE802.11g和IEEE802.11i等等，下面逐一介绍。1.1.1 IEEE802.11a标准IEEE802.11a标准工作频带为5GHz，避开了拥挤的2.4GHz频段，其物理层和传输层速率分别可达54Mbps和25Mbps；采用正交频分复用(OFD
10、M,OrthogonalFrequency Division Multiplexing)的独特扩频技术，可提供25Mbps的无线 ATM(Asynchronous Transfer Mode异步传输模式) 接口、 10Mbps以太网无线帧结构接口和TDD/TDMA的空中2接口，可支持语音、数据、图像等业务；基站最多6个扇区，而一个扇区可接入多个用户，而且每个用户又可带多个用户终端。相比于IEEE802.11b标准，IEEE802.11a 标准在使用频率的选择和数据传输速率等方面都较优越，但是在其芯片还没有进入市场之前，设备昂贵、又不兼容IEEE802.11b标准，而且空中接力效果不太好和点对点
11、连接很不经济，因此不适合小型设备。作为IEEE 802.11b的后续标准，IEEE 802.11a标准设计初衷是取代802.11b标准，但是由于工作于2.4GHz 频带是不需要执照的，该频段又属于工业、教育、医疗等专用频段，是公开的；而工作于5.15-8.825 GHz频带需要执照的，所以，部分公司没有表示对 IEEE802.11a标准的支持态度，还有另一些公司则更加看好新混合标准IEEE 802.11g。1.1.2 IEEE802.11b标准IEEE802.11b就是WiFi，其使用开放 2.4GHz波段直接序列扩频方式，数据传输速率最大可达到11Mbps，可以进行曲线传播，不需要直线传播。
12、但是，其实际传输速率只有5Mbps左右，和普通的10Base-T（双绞线以太网）规格有线局域网处于同一水平。因为IEEE802.11b 标准使用动态速率转换，所以当射频情况变差时，可将数据传输速率降低到2Mbps、1Mbps等。关于使用范围，IEEE802.11b在室外可达300米，不过在室内办公环境中则最长为100米。IEEE802.11b 能够提供可靠的数据传送和有效的网络带宽，其使用的连接协议与数据包确认和以太网的相似；其运作模式可以基本分为两种：一种是点对点模式，指的是无线网卡和无线网卡之间的通信方式；另一种是基本模式，指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式，后者是IEEE
13、802.11b标准最常用的方式。1.1.3 IEEE802.11g标准在IEEE802.11标准系列的发展史上，IEEE802.11g 标准的提出是WLAN技术发展的一个重要里程碑。对于已存在的IEEE 802.11a 和IEEE 802.11b，IEEE 802.11g是一个有益的补充，其不仅能提供和IEEE 802.1la相同的 54Mbps高传输速率，而且同时完全后向兼容目前主流的IEEE 802.11b设备，这是由于IEEE 3802.11g和IEEE802.11b均工作在2.4GHz频段，且IEEE 802.11g的物理层保留了前面两个标准原有的DSSS(Direct-sequenc
14、e Spread Spectrum，直接序列展频技术) 扩频技术和CCK （Complementary Code Keying，补码键控）调制方式。因此，IEEE802.11g标准能够保护己有投资，在设备升级过程中节省相关费用，维持IEEE802.11标准技术与市场的延续性，更好地满足用户需求。IEEE802.11g标准可以通过五种调制方式来增强速率物理层(ERP,Extended Rate PHY)，它们分别为：ERP-DSSS、ERP-CCK、ERP-OFDM、DSSS-OFDM和ERP-PBCC(Packet Binary Convolutional Code，分组二进制卷积码)。前面两
15、种调制方式都支持1Mbps、2Mbps 、5.5Mbps和11Mbps四种速率，它们还同时新增加了OFDM 调制方式以达到更高的速率。在IEEE 802.11g标准中，不仅强制规定了ERP-OFDM调制下 6Mbps、9Mbps、12Mbps和24Mbps等几种速率，同时将18Mbps、36Mbps、48Mbps和54Mbps作为可选择的速率以备用。此外， IEEE 802.11g把TI旗下的 Alantro Communication所开发的分组二进制卷积码 (PBCC,Packet Binary Convolutional Code)作为物理层的另一种可选调制方式。通过ERP-PBCC调制
16、，可以达到 5.8Mbps、11Mbps、22Mbps和33Mbps等四种速率。1.1.4 IEEE802.11i标准结合IEEE802.11x中的用户端口身份验证和设备验证，IEEE 802.11i标准对WLAN MAC（Media Access Control,媒体访问控制）层进行了修改与整合，为了改善WLAN的安全性，同时还定义了严格的加密格式和鉴权机制。在IEEE 802.11i标准中，对“Wi-Fi保护访问”WPA（Wi-Fi ProtectedAccess)技术与 “强健安全网络”RSN （Robust Security Network）这两项内容进行了修订与改善。关于数据的安全性
17、问题，这是WLAN设备制造商和WLAN网络运营商应该首先考虑的前提，在WLAN网络建设中，IEEE 802.11i标准有着相当重要的地位。 2004年初，Wi-Fi联盟开始实行 IEEE802.11i标准，之前其采用该标准作为WPA 的第二个版本。41.1.5 IEEE802.11e/f/h标准IEEE 802.11e标准在WLAN MAC层协议上做了一些改进，改进后可以支持多媒体传输，并支持所有WLAN无线广播接口的服务质量保证QOS（Quality of Service）机制；而IEEE 802.11f标准是通过定义访问节点之间的通讯，以支持IEEE 802.11的接入点之间互操作协议（I
18、APP，InterAccess-Point Protocol）；IEEE 802.11h标准用于解决IEEE 802.11a的频谱管理技术问题。1.1.6 无线局域网安全技术发展概况在WLAN应用中，安全问题是极其重要的一方面。对于家庭用户或公共场景安全性要求不高的用户，通过使用如下各种方式进行保护就可以满足安全性要求：VLAN（Virtual Local Area Networks）隔离、 MAC地址过滤、服务区域认证号、密码访问控制以及无线静态加密协议WEP(Wired Equivalent Privacy)等等。但对于在公共场景中安全性要求较高的用户，使用以上措施还会存在着一些安全隐患，
19、这时候可以将有线网络中的一些安全机制引进来。首先通过无线接入点AP实现复杂的加密解密算法，再通过无线接入控制器，利用PPPOE（ Point to Point Protocol over Ethernet，以太网上承载点到点连接协议）或者DHCP （Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议）+WEB 认证方式进行第二次合法认证，这样就能够对用户的业务流实行实时监控，得到安全的保障。但是由于此种措施比较复杂，不便于操作，所以有待于实践与进一步探讨并完善。1.2 运营商无线局域网相关产品与服务中国WLAN业务市场起步较晚，而运营商市场又经历了前几年WLAN业务发展和网络建设部署的低潮，近年来随着固网运营商的转型战略和WLAN业务营销定位的转变，无线宽带服务成为增强运营商未来竞争力的战略性业务。中国电信、中国联通、中国移动又开始了新一轮的WLAN建设，全国各类机场、酒店、学校、智能楼宇等场所进行全面的WLAN覆盖，掀起了热点、热区甚至
