关键词：5G；WI-FI；需求分析；关键技术
引言：随着社会经济的飞速发展，移动通信技术也得到了不断的更新换代，将通信技术与计算机技术相结合，能够使无线接入技术得到有效的完善，目前得到了广泛的应用。另外，随着通信系统相关需求的逐渐提升，5G技术也不但单纯的作为技术指标定义而存在，应充分发挥出自身的作用和价值，实现更加高效的发展。
1.5G与WI-FI概述
5G是指第五代移动通信网络，属于4G技术的延伸和拓展，与传统的2G和3G相比有较大的区别，主要体现在5G能够将多种无线通讯技术融合到一起，进而具备较强的智能性与高速性特征，5G移动通信系统结构如图1所示。
WI-FI属于一种短程无线传输技术，在固定的范围内能够传输无联网信号，通过与计算机网络相连接的方式，为无线设备提供网络。它不但能够节省大量的流量费用，充分满足人们的无流量上网需求，还能够依靠科学技术，加加快文化传播与交流的步伐。
图1 5G移动通信系统结构
2. 5G与WI-FI融合组网需求分析
2.1应用场景
5G网络的主要应用场景在于移动通信当中，包括通信、绘画、流量办理等多个方面，而WI-FI主要能够为人们提供免费的上网服务。将5G与WI-FI相结合，能够使应用场景极大的扩大，例如，以往在学校、商场、咖啡厅中的无线信号，能够在更多、更广泛的领域中进行应用，例如，将融合后的网络应用到现场视频传送、远程手术、超高清视频播放等多个领域当中[1]。
2.2组网发展路径
2.2.1融合网络架构
现阶段，业界中广泛使用的移动蜂窝网与WI-FI相融合的方式为WI-FI与3G融合法、固定移动网络法。对于目前的LTE网络来说，在演进中可以将利用S2a/S2b/S2c将接口顺利接入，并在此基础上构建WI-FI与5G相融合的网络融合架构。
2.2.2融合机制
在接入认证融合方面，融合以后的WI-FI认证机制能够为用户带来前所未有的个性化体验，其中包括无时延、统一认证接入等，使WI-FI能够与small cell之间实现有机结合，为蜂窝网的分流提供便利。同时，使用WI-FI与蜂窝网的方式，还能够对系统进行有效的控制，实现深度融合，方便基站的统一管理。加强对WI-FI终端漫游技术的发展，使5G能够与WI-FI相互协作，在不同业务要求的基础上对5G和WI-FI进行选择，使移动终端能够在WI-FI中进行无缝漫游，在业务层面为用户带来更加舒适的体验。
2.2.3融合组网关键技术
目前，从国内外对移动通信网与WI-FI技术的研究中得出，5G与WI-FI技术的融合成为大势所趋，主要包括绿色通道、组网安全、无缝平滑设计、干扰抑制等多个方面。在产业环境与商业化推进方面，融合组网的主要目标在于促进商业化与产业化的发展，这将需要对国内外在此方面的研究现状进行分析，制定规避与发展的方案，维护国家利益，从运营、政策、利益分配等多个方面提出合理方案[2]。
3.5G与WI-FI融合组网关键技术分析
在未来5G网络的应用中，与WI-FI相结合进行组网以后，将为用户带来更加“无感知”的体验，这也属于组网的一大特性。在WI-FI无感知业务中，能够通过智能终端进行接入认证，全部流程以自动化的方式进行，无需用户操作。现阶段，PEAP、MAC、3EAP-SIM认证技术受到了广泛应用，在智能终端不断发展的背景下，能够自动完成认可并接入网络，为用户的操作带来极大的便利，使用户获得更加良好的体验。
3.1PEAP认证技术
PEAP认证系统主要包括AAA服务器、WI-FI终端、路由器几个主要部分。在PEAP认证技术中，主要采用的是EAP认证协议框架等，在用户使用WI-FI的过程中，对其证书、用户名等进行认证。在终端与网络相连接以后，将会验证网络侧身份，然后根据所构建的TLS协议隧道，将准备好的用户名与密码发送到网络侧当中，与用户身份进行对比，如若一致则通过认证，这时用户端将获得与控制器相连接的IP地址，这时用户便可以对互联网进行访问。
3.2MAC认证技术
MAC地址认证系统主要由MAC绑定服务器、WI-FI终端、路由器构成，运用EAP认证协议框架，通过对用户名、密码、MAC地址进行验证的方式对是否给予接入权力进行判断。在用户首次登陆Web认证时，网络侧将会弹出手机号绑定窗口，当用户以后再次连入该网络时，则无需再次绑定，因此服务器会将上次的认证信息保存，使用户在进入到该范围之内时，便自动与WI-FI相连接，并且可以通过短信的方式告知用户。
3.3EAP-SIM认证技术
在EAP-SIM认证技术中，主要由AAA服务器、WI-FI终端、路由器、HLR系统几个部分构成，与PEAP技术有很大的相似之处，即同样适用EAP认证框架，但是EAP-SIM技术主要是通过SIM认证密钥的方式来完成。当用户首次与网络相连接时，SIM卡中的信息将被发送到AAA服务器当中，在服务器中进行认证后，再由HLR进行鉴权后才能够接入。当用户再次连入该网络时，只需要使用伪标识的方式便能够完成认证，并且通过认证后的用户将获取互联网的访问权。
结束语：综上所述，随着科学技术的不断发展，4G网络已经较为成熟，面向2020年的5G网络的发展及应用成为大势所趋。将5G网络与WI-FI相结合，能够有效解决5G中存在的流量飞速增长问题，使用户的上网需求得到切实的满足，将5G与WI-FI二者优势得到充分发挥，大规模的提升社会应用范围。相关学者应进一步加大研究力度，将二者存在的问题进行有效的弥补，使其得到更加健康快速的发展。
参考文献：
[1]李文哲. 5G与Wi-Fi融合组网的安全性及绿色通信价值研究[J]. 通讯世界, 2016(6):81-81.
[2]罗安安. Wi-Fi技术及5G融合组网技术探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(23).
论文作者:林征
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
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