WIFI无线家庭网关项目

WIFI无线家庭网关项目 WIFI无线接入家庭网关 一、现有WIFI无线城市存在的几点疑问 中国移动目前采用WLAN进行大规模的城市热点覆盖。同时，中国联通、中国电信也对城市热点进行覆盖。但我个人目前存在以下几点疑问: 1、三方目前的争夺点都是手机用户为主，而这恰恰是中国电信、中国联通这些原有家庭宽带运营商所希望的; 在中国电信、中国联通来看，原有手机用户数量、用户质量明显就少于中国移动是不争的事实，但通过目前推出的IPONE手机、我的“e”家等业务，已经让中国移动的手机用户大量流失，而中国移动目前在维持手机用户的数量上，只能处于极其被动的守式。 并且相对于3G手机，支持中国移动TD-CDMA制式的手机原本就相对少，而再发展同时支持WIFI的手机，则更是雪上加霜。 注:截至2010年11月，中国电信拥有移动用户数达8802万户，当年累计净增用户数3193万户;而中国联通3G用户总数超过1277万户，2G用户总数达到 1.5亿户。 2、各方进行覆盖区域都是商业区、办公场所为主;在小区覆盖上，目前都处于仅覆盖小区室外场所为主; 中国电信、中国联通，因为有大量的用户接入铜缆资源，已经有大量的ADSL宽带家庭用户。 不论是中国联通、中国电信，都无需考虑这些用户的家庭接入。一般普通用户家庭需要安装宽带，只有找其中的一家才能安装，而价格相比目前的市场状况，可以说是极其昂贵。2M 包年1299元，这就是我家安装的“我的e家”业务，并且手机、座机、宽带捆绑，不能退网。 所以，在中国电信、中国联通来说，不存在小区用户室内覆盖情况。顶多就是在新用户安装时，赠送一个带WIFI功能的ADSL猫而已。而中国移动则无法靠近这些用户。对用户而言，办公室有宽带，家里已经安装了宽带，只有出差或者是在外喝咖啡的时候，才有可能用到运营商的WIFI接入，而用户还能考虑选用那个运营商的网络接入。 3、经过多年建设，WLAN用户渗透率依然只有0.1%; 早在6-7年前，为了配合上网卡(随e行)的推广，中国移动就已经开始搞WLAN业务。不过，由于移动上网卡本来就卖的很少，所以热点数量一直不多，WLAN用户更是几乎为零。 从去年开始，整个移动上下也开始投入巨额资金搞WLAN建设。据估计，这方面的投资加起来恐怕已经有数十亿，AP数量恐怕也快接近20万了吧。 WLAN用户数的“增长率”确实惊人，不过这种从零开始的增长率并没多少实质意义，真正有意义的是渗透率。经过两年发展，WLAN用户的渗透率依然只有0.1%左右，即一千个移动用户中只有一个用WLAN;在7、8月学生放假时，用户数更是迅速下降一半。 同样是从零开始，TD用户的渗透率已经突破2%，是WLAN用户的20倍，且增速远远快于WLAN。 4、目前的WLAN接入管理模式存在极大问题; 目前的WLAN接入模式单一，基本都是采用“用户手机帐号+授权密码”方式。如按现有用户量，管理起来问题不大;但从长远看，能够通过WLAN接入的终端产品繁多，WIFI无线座机、WIFI无线网卡、迅驰笔记本、Wi-Fi PDA、WIFI手机、内嵌WIFI模块的家电等等，如果按此算，移动需要管理的WIFI终端应该是:用户数*N。在目前用户数量不多，终端类型不多的情况下，管理还有可能;但当用户数量逐步增多，而单一用户使用终端逐步增多时，认证管理的压力将急剧上升。并且此种方式对用户而言也存在资费风险等问题。 必须想一种可行的方案来解决用户一个帐号多个终端的接入问题，才能使WLAN网络能够正常运营。 5、目前的WLAN经营模式，维持正常运营不容乐观; 为了投资效益，先看下表(因信息安全原因，数据经过微调): 从上表可以看出，WLAN主要都是校园用户，而非中高端客户。每个WLAN用户每月使用50小时的WLAN上网，产生10GB流量，但仅贡献10元收入。 结合当前的AP数量，可知目前每个AP的月使用用户只有2.5个，即平均每个AP每月只能带来25元的收入。 而:每个AP的平均投资接近1万元; 每个AP的维护成本至少20元/月， 每个AP按10W功率、0.8元/度测算，一个月下来电费将近6元， 这还不谈中国移动的网间流量结算成本:每GB将近2.1元 (按目前的互联网结算价格可以算得:每GB流量的结算成本大概3元。假设移动自己的IDC能够解决30%流量，那么移动为每GB的WLAN流量将要付出2.1元的网间结算成本。) 也就是，按目前的状况，移动能够维持WLAN网的正常运营已经是非常不错的了。6、WIFI无线城市是中国移动必须去做的，但失去广大普通家庭用户群的支撑，无线城市项目能否成功; 中国移动在发展WIFI无线城市项目上可以说是不遗余力，几乎把WIFI无线城市项目能否顺利实现看成了中国移动3G是否能够继续生存的关键。但目前的无线城市项目却恰恰忽视了城市中最大的一个群体:普通的家庭用户群。 根据调查，截至2010年6月，我国互联网宽带接入用户达到1.15亿户。其中，固网宽带用户总数中国电信达到5833万，中国联通达到4376万户，而中国移动和其他固网宽带接入运营商的用户数仅仅为1291万户。 中国家庭宽带用户这个是一个极其庞大的，业务需求较复杂，而又极其重要的群体。之前中国移动恰恰是因为无法接近这个群体，让中国电信、中国联通通过各种手段，夺取了原本使用中国移动网络的大量手机用户。 并且在后期的无线城市项目中，中国移动即将在WIFI网络上所推出的各种应用业务，如果没有这个群体的支撑，中国移动的无线城市能成功，几乎是件不可奢求的事～ 二、面对如此庞大的普通家庭用户群，中国移动将如何解决用户接入 下面我们将按目前的技术现状，对几种主要的、存在可能性的家庭宽带用户接入方案进行一一比较: 1)基于普通电话线的ADSL综合宽带接入方案，目前占有67%宽带市场份额; 对于此方案，不难看出是目前最常用的中国普通家庭用户所使用的宽带接入方式。并且还有一组很有意思的调研数据:在家中开通的宽带接入带宽，选择2M的占总人数的54%，开通4M的为18%， 开通4M以上的为8%，开通1M的为18%，开通512K的为2%。几乎可以确定，绝大多数家庭用户群体还是选择的2M~4M的宽带接入。 但目前的实际状况是，即使是在目前中国铁通并入中国移动的情况下，中国移动实际还是没有大量的用户接入铜缆资源。故此方案中国移动无法大规模选用。 2)基于同轴电缆的各种宽带接入方案，目前占有3%宽带市场份额; 对于此方案，虽然基于同轴电缆的各种宽带接入方案极其多，网络上随便搜索就有HomePlugBPL、HomePlugAV、Wi-Fi降频、HomePNA、CableModem、基带EOC这些技术，并且其中不乏技术成熟的方案。 但摆在中国移动面前的所要考虑的问题其实并不是方案本身，而是移动与广电的合作上能够长久。 虽然可以不考虑国内广电的种种现状，仅仅假设目前大家能够坐在一起合作;但长远看，具有政府背景的广电必定是不甘于做任何一家运营商的配角。而对广电来说，其手中掌握的最基本的同轴电缆，这就是其最大的本钱;而移动则会一直处于极其被动的场面。 故此类方案，中国移动会慎之又慎～几乎不大可能会大规模采用此类方案。 3)基于光纤的PON接入方案，目前占有13%宽带市场份额; 对于此方案，是几乎所有人都认可的家庭宽带接入最终解决方案。但实际上，在选用此类方案组建FTTH网络中，各运营商都普遍存在实际资金问题。中国电信、中国联通都采用用户铜缆置换光缆的方式来解决部分资金问题，即便是如此，目前FTTH全面普及到普通家庭用户，也仅仅是两家的长远的规划方案。 而中国移动相比其他两家运营商而言，选用此方案并不存在任何的优势。在组建FTTH网络上甚至还处于劣势(如通信管道问题、小区楼道布线问题等)。所以此方案虽然可选，但在目前中国移动2G、3G、WLAN无线宽带等多路出击的情况下，大规模组建FTTH用户接入网还不适合。 4)基于网线的宽带接入方案，目前占有5%宽带市场份额; 对于此方案，不论从中国移动，中国电信、还是中国联通之前的实际大规模组网运营中不难看到，利用交换机模式大规模组建网络，存在网络构造复杂、终端用户线路布放困难、故障点多、维护困难的问题，同样不适合大规模用户接入。 5)基于3G网络的3G家庭网关接入方案，目前占有2%宽带市场份额; 对于此方案，利用3G网络来达到普通家庭用户宽带接入，虽然说理论可行，但实际中3G网络根本就不可能承受住大规模的用户接入所带来的带宽问题。 而其他的种种方案，电力线也好，还是“遥远”的4G也好，仔细分析之后，应该不难得出目前还不能解决“中国移动对普通用户提供家庭宽带接入问题”的结论。 三、那么目前有其他的方案可供中国移动选择吗, 是肯定的，其实略微了解无线网络的人士就能发现，在众多的方案中，我们忽略了一种早已存在的方案——WIFI无线接入方案，此方案有以下如此众多的优点: 1)网络构造简单; 2)工期短，设备几乎可以做到即插即用模式; 3)系统扩容方便快捷; 4)产品性能成熟，价格低廉; 5)系统安全性能已经能够得到满足; 6)系统后期维护方便; „„ 但此类方案从未进行过大规模的家庭用户接入。 下面我们将探讨相关的以往的WIFI家庭用户接入方案。在讲述此方案中，我们侧重于用户侧来讲解，而非全套完整的方案讲解;在以往的众多有关WIFI解决方案中，其实对于核心网络构造都是大同小异，各位可以到其他方案中寻找，在此不一一陈述。 利用WLAN进行小区覆盖的方案，在较早的时期就有。传统的方案大致如下: 此方案中，瘦AP一般布置到小区居民住宅楼附近，直接采用定向天线或全向天线，接入用户群。但此方案并未能获得规模运用，存在以下几点: 1)每个小区构造不同，不能够拿出统一的方案来解决此类问题; 2)利用WLAN进行小区室外覆盖容易实现，但用户家庭内部全面覆盖存在问题;往往用户家庭某点信号强，但略微移动后信号质量迅速下降，无法正常稳定的使用网络。 3)WLAN网络仅仅只能解决用户的宽带上网，业务上的单一性也极其影响用户的接受程度。 4)WLAN网络构造不合理，用户终端数量增加时，为保障用户体验的效果，需要增加AP设备，而AP相互之间很容易产生强烈的自干扰，从而影响网络的实际使用状况。 5)WLAN网络虽然AP与用户接入带宽理论上有54M，但单个AP点接入用户终端大于20个时，用户实际可使用带宽将迅速下降，根本无法与现有的ADSL接入带宽相比较。 6)WLAN网络安全性能差，用户使用存在安全隐患。 7)对单一用户，多用户终端同时上网，流量计费中，存在疑难问题。 8)用户接入WLAN网络方式单一，长时间的认证，用户较难接受。 9)对没有WIFI接口的用户终端，不能很好的解决接入问题。不方便用户组建家庭网络。 既然现有方案存在如此众多的问题，根本无法和ADSL接入相比较。怎么能获得一种能够实现宽带接入的呢,改造方案如下: 瘦AP采用5.8G频段，用户家庭采用WIFI无线接入式家庭网关设备(以下简称WIFI家庭网关)统一5.8G无线信号接入，2.4G无线信号达到覆盖整个用户家庭，避免盲区。 WIFI家庭网关采用5.8G WIFI信号上行接入，下行则有1个RJ11电话接口、多个RJ45网线接口、2.4G WIFI信号传输接入。 方案特性: WIFI家庭网关可提供普通电话接口，因为运用的软交换技术，IP电话资费低廉。 WIFI家庭网关可提供多个LAN口，方便用户接入台式电脑等需要网线连接 的智能终端设备接入网络，或构建用户自身家庭网络系统。 WIFI家庭网关可同时接入多个具有WLAN接入模式的终端，并能够对这些终端进行统一认证管理，运营商只需对WIFI家庭网关进行认证，降低了AC的压力。 WIFI家庭网关采用了WPA2方式的加密，非法用户破解几乎不可能，网络安全级别高。并且可采取统一管理模式，将繁琐的无线网络安全问题由专业平台处理。 WIFI家庭网关支持自动连接。能够在WiFi家庭网关通电后自动实现与中国移动WIFI通信网络(目前特指5.8G AP设备)的连接。免去了用户终端需要逐一手动上网的步骤，更符合用户家庭上网的习惯。 WIFI家庭网关可实现本地管理，也可实现远程移动中央机房集中管理，对非授权用户终端进行阻截隔离。WIFI家庭网关对家庭内用户授权终端直接接入，省去了用户终端每次的认证流程。 WIFI家庭网关因为上行采用5.8G信号传输，下行采用2.4G信号传输，能够有效的解决系统自身干扰存在的问题。 当用户数量少时，只需布放少量的5.8G AP即可实现多个用户家庭的接入，每个AP可保障10~15个家庭用户实际接入带宽达到4M(可根据用户实际需求调整，也可达到10M);随着用户数量增多，可增加5.8G AP数量，并将各AP天线适当调整，每个AP接入WIFI家庭网关数量控制在10~15个左右。在保障了用户接入带宽的同时，能够迅速的对系统进行扩容，用户使用基本不受影响。 (注:随着WIFI技术的发展，802.11n能够支持的带宽可达到300M~600M，用户实际接入的带宽可达150M~300M。整套系统的扩容性存在极大可能。) 此种方式接入，用户可选择包年、包月、包流量等多种计费模式，移动运营商也可根据自身状况推出多业务捆绑模式。 四、市场前景瞻望 根据调查，截至2010年6月，我国互联网宽带接入用户达到1.15亿户。其中，固网宽带用户总数中国电信达到5833万，中国联通达到4376万户，而中国移动和其他固网宽带接入运营商的用户数仅仅为1291万户。 按中国电信平均每户宽带接入使用费900元/年，仅仅所收入宽带使用费是: 5833*10000*900=524.97亿元(人民币) 中国联通平均每户宽带接入使用费900元/年，仅仅所收入宽带使用费是: 4376*10000*900=393.84亿元(人民币) 当然，对于北方电信、南方联通来说，每户宽带接入费并没有如此高，但相对两家宽带用户都集中在各自的南、北方，所以，这个数据也是可以借鉴参考的。 不论对于哪家运营商而言，家庭宽带用户接入市场无疑是极其巨大的一块蛋糕～并且对其他业务的支撑也是不可或缺的。 中国移动目前的固定宽带用户数可能会是1000万户，也许更少。如果移动按每年完成1000万WIFI接入家庭用户而言，每用户宽带接入使用费600元/年，那移动三年内可获得的额外收入有: 1000*10000*600*6=360亿元(人民币) 这还不包括发展业务中所带来的用户业务捆绑、增值业务等带来的巨额收入。 而相对移动所需采购的WIFI家庭网关设备金额: 1000*10000*300*3=90亿元(人民币) 而在此业务基础上，WIFI设备供应厂家还可以有很多增值性的功能开发项目。 可以说，WIFI家庭无线接入市场前景巨大，极具发展前景。