2G+WLAN融合组网在巴基斯坦的探索和实践

刘海涛

（中国移动通信集团上海分公司网络优化中心，上海 200003）

1 引言

国内在积极研究GSM、TD-SCDMA、TD-LTE和WLAN（Wireless Local Area Networks，无线局域网）四网协同解决数据业务需求的时候，中国移动的巴基斯坦全资子公司辛姆巴科公司也在集团公司的安排部署下开展了2G+WLAN融合组网的探索和实践。在巴基斯坦政府迟迟不发放3G/4G牌照的前提下，探索如何通过建设WLAN商业网络使之成为数据业务的主力承载网，解决移动宽带业务对2G网络日益增加的压力并全面提升用户感知，提高用户粘度并争取更多新用户入网，在巴基斯坦竞争激烈的移动通信市场具有重要的意义。

2 背景

2.1 巴基斯坦概况

巴基斯坦伊斯兰共和国（Islamic Republic of Pakistan）是一个多民族伊斯兰国家，98%以上的居民信奉伊斯兰教。巴基斯坦位于南亚次大陆西北部，领土面积79.6万平方公里（不含巴控克什米尔）。1947年实行印巴分治，1956年正式建国。截至2014年9月，巴基斯坦人口约1.97亿，是世界第6人口大国。巴基斯坦人口增长较快，年增长率超过2%。人均GDP 2013年为1 309美元[1]。

2.2 巴基斯坦移动通信市场概况

2012年以来，巴基斯坦整体经济形势有所恢复，电信市场发展势头较好，移动收入呈上升趋势，2012财年行业收入同比增长13.4%。目前，巴基斯坦有5家主要运营商，用户总规模达到约1.33亿户，移动普及率约72%。宽带客户突破210万，普及率持续提升。智能手机终端占比低，目前正处于功能机向智能机的转换初期。巴基斯坦各运营商运营情况如表1所示（资料来源[2]）：

表1 巴基斯坦的主要运营商对比（2013年底）

2.3 辛姆巴科公司面临的挑战

中国移动于2007年5月完成Paktel Limited 100%的股权收购，并将其更名为辛姆巴科有限公司（CMPak Limited）。2008年4月份开始，中国移动启动国际品牌“ZonG”。经过多年努力，辛姆巴科公司已初步具备了一定的网络和市场规模，在新增用户市场中连续3年排名第一，增值业务收入占比25.9%，位于行业第一，手机上网GPRS普及率23%，位于行业第二位，是巴基斯坦发展速度最快的运营商。

公司面临客户价值结构急需优化、频谱资源紧张、网络建设资金短缺等制约公司发展的问题。随着智能手机的逐渐普及，未来流量业务将呈现爆发性增长，年均流量增幅将超过40%。预计在3年内，巴基斯坦智能手机渗透率将从5%提升到18%，智能手机销量将达到每年1 000万部以上。移动宽带市场、企业和家庭市场无疑是未来移动通信市场的主要增长点，也是中高端价值客户的主要来源。

3G/4G/WLAN 的引入将为移动宽带的发展创造技术条件，使运营商提升保有并吸引高价值用户的能力，增加企业利润，增强企业竞争力，应对流量增长带来的挑战。

3 2G+WLAN融合组网的探索和实践

随着数据业务的飞速发展及智能终端的普及，移动宽带数据流量呈现爆炸式的增长，2G网络面临语音和数据的双重压力，各项网络指标一再恶化，急需引入新的技术手段提高网络质量和用户感知。

3.1 3种2G网络数据流量协同组网方案比较

为探究2G网络如何有效分流数据流量，对3种解决方案进行了研究，其优缺点如表2所示。

3.2 2G+WLAN融合组网的可行性与发展思路

通过对上述3种数据流量业务协同方案的比较，长远来看2G+3G/4G+WLAN方案是各运营商长期发展的解决方案，但由于巴基斯坦政局更迭频繁，导致该国迟迟不发放3G/4G运营牌照，经集团公司同意，辛姆巴科公司启动了立足2G、在部分数据业务热点区域先行建设WLAN网络以实现全面覆盖的试点工作。

（1）融合组网的技术可行性探索

根据市场部门提供的用户数据业务需求数据，并结合2G高数据业务小区，在巴基斯坦首都伊斯兰堡和巴基斯坦第二大城市拉合尔各选取了10个左右数据业务热点建设WLAN实验网，涵盖了室内的商场、学校、机场、办公大楼，室外的商业街区、公园广场等数据业务热点地区。由于巴基斯坦站点获取难度较大，站址资源仅限于2G室内外站址，以2G/WLAN共站的模式进行建设，共享现网站址、铁塔、电源、传输等资源，实现最小投资、最快开通。WLAN实验网网络结构如图1所示。

实验网开通后，成功验证了端到端方案（覆盖、传输、认证、供电），证明了WLAN在技术上的可行性。验证了包括Web Portal/无感知认证在内的认证计费方案，实现用户自动开户功能；验证了AP以微波和SDH/PTN作为主要回传手段的传输方案可行性。

但是测试表明，WLAN 大规模组网在实现室外覆盖方面存在较大风险。以伊斯兰堡F 7 市场站点为例（如图2 所示），室外A P 高度2 0 m，发射功率500mW，采用高增益天线。

表2 2G网络数据流量协同组网方案

图1 WLAN实验网网络结构

根据实测结果，室外覆盖距离大约150 m。在150m的范围内，下载平均速率可达到8.3Mbps，上传速率可达到7.96Mbps。但在150m距离外，下载及上传速率均较低。而在进入室内后，基本无法搜索到信号。测试结果如表3所示。

图2 伊斯坦堡F7市场AP位置及测试点示意图

表3 伊斯坦堡F7市场测试数据

结论：WLAN 室外AP 受发射功率和频率限制，覆盖范围有限，需要密集建设大量A P 才能实现与2 G/3 G 相同的覆盖面积。室内覆盖则需要结合CPE（Customer Premise Equipment，用户端设备）做深度覆盖或采用室内AP做定点覆盖，站点和传输资源都是制约因素，因此进行大规模WLAN网络建设实现全面覆盖存在较大风险。

（2）商业运营可行性分析

与市场部门协同，选取首都伊斯兰堡数据业务热点进行了WLAN网络规划和商业运营投入产出分析。热点选取标准如下：

1）选取最近一周内数据业务总流量大于12GB的2G小区覆盖区域作为首选覆盖区域。

2）同时，通过调用该区域内用户登记在2G小区的IMEI（International Mobile Equipment Identity，移动设备国际识别码）确认智能手机使用比例大于4%的区域。

3）结合实地区域场景及客户群特征，确定最小连续覆盖单位，在保证投入产出的同时考虑市场销售的易操作性。

4）考虑为目标客户提供更好的体验，对其经常去的休闲场所提出补充覆盖。

在按照以上标准选取覆盖区域进行网络规划后确定共需建设1 106个A P，覆盖大约伊斯兰堡8%的面积，成本和收入等相关指标评估如表4 所示（ROI，Return On Investment，投入产出比）。

表4 中提出正常、乐观和悲观这3种场景，在正常方案下预计发展客户3万，在悲观方案下2万，在乐观方案下4万；乐观、悲观ARPU（Average Revenue Per User，每用户平均收入）分别上下浮动20%。在正常方案下，整体亏损，但假若将此5年亏损折算到大约1万高端客户的维系，相当每月维系成本约43.3卢比，其中影响收益测算的主要因素是客户数和ARPU。

结论：WLAN业务预期盈利比较困难，想要获取盈利的周期也很长，但是可以作为在3G/4G商用前维系高端用户的手段，在获得3G/4G牌照后作为数据业务的补充，缓解数据业务爆炸性增长带来的频谱资源短缺并提高用户使用体验。WLAN商业运营存在较大利润风险。

（3）政策风险分析

WLAN使用的802.11标准使用射频频率作为传输媒介，但与2G/3G技术不同的是IEEE 802.11协议工作在ISM频段。所谓的ISM，即工业（Industrial）、科学（Scientific）与医疗（Medical），大致而言，ISM频段是保留给工业、科学或者医疗设备使用的。微波炉、2.4GHz无绳电话、蓝牙设备均工作在ISM频段。

在与PTA（Pakistan Telecommunication Authority，巴基斯坦电信管理局）交流及查阅相关法律法规的过程中发现，在巴基斯坦开展WLAN商业运营存在政策风险。

◆发射功率和覆盖距离限制：PTA在2008年发布的 许可和登记分类条例修订案（the Class Licensing and Registration (Amendment) Regulations）中明确要求使用ISM频段非商业用途设备功率必须小于100mW，覆盖距离低于100m。如果把ISM频段用于商业用途，需要申请和购买业务牌照，牌照类型为宽带数据增值业务牌照（Broadband Data VAS service License），按100 000卢比/省收费，有效期为15年，可在获得牌照省份内部署WLAN网络。但PTA目前已停止发放此类牌照。

表4 商业运营模式估算

◆频点限制：PTA在ISM频谱使用指南（Guidelines for Use of ISM bands in Pakistan）中规定ISM频率范围如下：

2.4GHz频段：2.473 5—2.483 5GHz（10MHz）；

5GHz频段：5.725—5.850GHz（125MHz）。

2.4GHz频段只有10MHz带宽，不足1个22MHz频点，且远低于IEEE建议的83.5MHz带宽，完全按照法规要求则无法使用2.4GHz频段独立组网。虽然5.8GHz频段有150M带宽，但如果只用5.8GHz频段组网，由于目前只有少数终端支持该频段，也面临极大风险。

◆干扰：由于ISM频段非商业用途是免费的，且不需要申请，因此PTA不对ISM频段的干扰负责。

◆政府态度：公司法务部已经就实际使用频率、发射功率、覆盖范围和运营牌照等问题正式向PTA发函确认，至今没有收到正式答复。PTA 的非正式答复是等到3G/4G牌照拍卖以后再说，因此后续要进行WLAN商业运营存在较大风险。

◆竞争对手：本地无线宽带运营商Wi-Tribe公司室外建设的WLAN热点已被PTA要求拆除。

结论：由于代表政府的PTA明确表示在3G/4G牌照拍卖前，不允许任何运营商进行WLAN商业运营，因此要大规模部署WLAN商用网络存在较大的政策风险。

4 结论

2G+WLAN融合组网的运营模式在巴基斯坦面临诸多风险，主要风险点如下：

◆覆盖风险：受功率和频谱限制，室外覆盖距离仅150m左右，室内覆盖信号穿透性差，严重制约热点的选择。

◆成本控制风险：要实现与2G/3G基本相当的全面覆盖，投入成本甚至高于3G网络建设的投入，实现盈利非常困难。

◆政策风险：政府不允许WLAN 大规模商业运营，相关政策不明朗。

◆客户体验风险：由于ISM频段非商业用途是免费的，且不需要申请，极难控制其它ISM设备对网络的干扰导致的低吞吐率和客户体验差的问题。

◆网络建设维护风险：站址密度非常高、获取困难且成本高，涉及到谈判、租赁、供电等，对维护工作是极大挑战。

因此，根据网络规划和商业运营投入产出分析，2G+WLAN 融合组网的运营模式靠提供WLAN 来提供高速数据业务很难获取利润，因此WLAN商业运营建议定位在3G/4G商用前维系高端用户的手段，在获得3G/4G牌照并商用后作为数据业务的补充，缓解数据业务爆炸性增长带来的频谱资源短缺和业务压力，并提高用户使用体验。

由于上述风险点的存在，促使中国移动集团总部及时决策，同意辛姆巴科公司参加巴基斯坦3G/4G牌照拍卖。辛姆巴科公司最终在激烈的竞争中同时竞得了3G牌照（WCDMA 2.1GHz 20MHz带宽）和 4G牌照（LTE FDD 1.8GHz 20MHz带宽），成为巴基斯坦频谱资源最丰富的运营商，也成为巴基斯坦第一家也是目前唯一一家4G运营商，直接将巴基斯坦移动通信引入了4G时代，同时极大地缓解了频谱资源紧张、数据业务急剧增长的压力，2G+3G/4G+WLAN将成为辛姆巴科公司新的战略运营模式。

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[8] 刘威. 无线网络技术[M]. 北京: 电子工业出版社, 2012.

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[11] 高峰,高泽华,文柳,等. 电信级Wi-Fi网络建设与运营[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2012. ★