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摘要：本文分析了5G网络的技术要求，并对5G与 Wi-Fi融合组网的需求和技术路线进行了探讨，以供同仁参考。
关键词：5G；Wi-Fi；组网融合；需求分析；技术路线
一、前言
5G移动通信技术已不再只是满足某项业务的能力或者是某种特定的技术指标, 而是一种可以应对不同业务需求并不断提高用户体验满意度的智能型网络。
5G与 Wi-Fi的融合组网可以起到对现有蜂窝网的分流作用，可以大大提升用户体验。本文分析了5G网络的技术要求，并对5G与 Wi-Fi融合组网的需求和技术路线进行了探讨，以供同仁参考。
二、5G网络的技术要求
通信技术由最初的 1G到现在的 4G,它的网络覆盖范围越来越广,通信能力越来越强。对于未来5G通信技术来说,它已经不能仅仅作为一个特定的业务需求和关键技术来对其进行衡量。在网络建设和部署方面，5G的网络容量会更大且范围覆盖更广，同时还需要具备灵活可扩展的网络架构，这样可以满足用户的多样化需求；除此之外，它还需要拥有更强的设备连接能力以适应大量物联网设备的接入。在运行维护方面，5G还要对现有的网络能效和比特运维成本进行必要的改善，这是基于未来数据量的迅猛增长以及各类业务应用的多样化需求决定的。还需要支持网络。对用户行为和业务内容的智能感知并作出智能优化处理。此
外，它还需要为广大使用者提供一个多样化的网络安全解决办法。
三、5G与 Wi-Fi融合组网需求
Wi-Fi 的结构构成是由 AP 和无线网卡两部分构成，在应用中具有组网灵活、传输速率高以及成本低等的优势，在网络通信技术迅速发展的今天，实现 Wi-Fi 和5G的融合组网势在必行。以下介绍两者融合组网的关键要素：
（1）应用场景的融合需求。对于 5G 来讲，流量类业务对用户体验速率有着极高的要求，所以要求 5G与 Wi-Fi融合，从而满足用户的极速体验。随着互联网的发展，交互类业务也得到了迅速发展。而该类业务要求实现时延无感知的用户体验，所以将成为 5G与 Wi-Fi 融合的主要业务。同时，在5G时代，物联网采集类业务需求也将不断增加。而随着各节点连接数量，Wi-Fi也需要通过与5G融合应对这一挑战。针对这些业务，还需要相适应的应用场景。继而满应用场景的融合需求，融合场景见表 1。
表1 5G与Wi-Fi融合组网应用场景
序号 应用类型 典型场景 1 终端设备高密度场景 校园网络、无线办公、公共交通运输、自动化工业园 2 终端设备在单位接入点、中低密度场景 无线社区、高密度公寓 3 终端设备在单个接入点、中高度密集场景（室外） 超高密度城市社区macrocell部属社区、picocell部属社区 4 吞吐量要求较高场景 远程医疗/手术、车载娱乐
(2)网络管理的融合需求。在 5G时代，由于Wi-Fi热点已经得到了大规模的布置，同时又具有 3G、LTE 等多种网络，所以移动互联网企业不得不进行多网的运营管理。而各个网络的架构不同，还需进行各个网络的独立维护，所以将给运营商带来较大的部署和运维成本。同时，在各个网络上进行操作无法实现资源的有效利用，并且将导致实时性业务受到影响。而实现 5G与Wi-Fi融合组网，将能同时进行多个网络的接入，并且实现数据的并行传输，所以能够通过提高网络的吞吐量增强用户感受。同时，通过在多个网络接入点实现无缝移动，也能够确保实时因为不被终端。此外，5G与Wi-Fi组网融合，也能降低网络的运维成本，从而满足网络管理的融合需求。
四、5G 与Wi-Fi融合组网的技术路线
在实现 5G与 Wi-Fi 融合组网时，需要采取如下图1所示的融合组网技术路线，即从架构、接口和业务等多个层面实现组网融合。场馆视频拍摄、公共交通工具、密集截取和远程医疗等场景都将成为融合组网的应用场景，融合场景见表 1。 .png)
图1、5G与Wi-Fi融合组网技术路线
（1）网络架构的融合。想要进行 5G与 Wi-Fi融合组网，还要进行网络架构的融合。目前，可以使用 UMA 为代表的 3G与 Wi-Fi 的融合组网方法，另外也可以使用基于3GPP2PDIF的固定移动网络组网方法。针对 LTE 网络，需要将 EPC 利用S2a/S2b/S2c 接口接入，然后进行 5G与 Wi-Fi网络融合架构的搭建。
（2）运行机制的融合。完成网络架构融合后，还要进行接入认证等运行机制的融合。通过融合认证机制，则能给用户带来不同的接入体验，包含无时延用户感知和自适应容易认证等等。通过使无线网络和蜂窝网络控制系统得到融合，则能够实现对无线基站和 small cell 的统一管理，并且实现不同业务的智能分流。此外，融合运行机制，也能使移动网络与无线网络相互协作，从而根据用户需求进行网络的提供，并且实现移动终端的无缝漫游，继而给用户带来更好的体验。
（3）技术与产业的融合。在融合组网的过程中，还需要需求原本使用的各种网络技术的发展途径，从而进行组网融合技术的发展。比如，可以对蜂窝网与无线网络自适应配置、组网安全、数据流量动态均衡和无缝平滑切换等技术的发展路径进行探索。组网的安全性可以采用WPA-PSK加密模式,这种安全策略是当前最为常用的一种,它的定义就是暂时密钥集成协议。RC4 算法是它的主要算法形式,相对于之前的 WEP 密码认证设备来说,它的安全性有了新的提高,增加了(信息监测)、(密钥生成功能)等等新的算法。简单来说，它就好比在 WEP密码外部增加了保护层，可以有效解决 WEP存在的不足之处，相对于 WEP加密模式来说，5G与Wi-Fi的融合组网中WPA-PSK 加密模式更为适合。
（4）绿色通信通道融合。在移动蜂窝网络设备中，基站的耗电量在运营商总的耗电中是占第一位的。因此，实现基站的节能化是未来移动通信技术必须解决的问题。那么在5G与Wi-Fi融合组网时，体现通信的绿色化就势在必然。以下是融合组网的节能方案。一是基站形态多样化。可以采用 macrocell系统，它具有功率小、能效高的特点，而且还支持 MIMO 技术。二是智能基站的功放关断。在 5G与Wi-Fi融合组网区域，可以对5G与Wi-Fi 网络进行针对性关断，根据网络使用的状态，合理进行关断，实现在确保业务数据高效性的基础上满足节能要求。
五、结论
总之，随着通信技术的不断创新发展，5G与Wi-Fi两者的融合组网实现提供了有利条件，两者的融合可以大大提升用户的体验满意度，在组网过程中还要对其关键技术和要点进行确定，并在此基础上采取相应的节能措施，实现绿色通信的目的。
参考文献
[1]刘明，张治中，程方.5G 与 Wi-Fi 融合组网需求分析及关键技术研究[J].电信科学，2014（8）：99-105.
[2]徐千，李钢.异构网络和Wi-Fi技术的发展将有效应对海量数据业务[J].电信科学，2012（9）：112-118.
论文作者:刘坡键
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2017/9/20
标签：网络论文; 需求论文; 业务论文; 场景论文; 技术论文; 用户论文; 基站论文; 《基层建设》2016年17期论文;