5G与Wi-Fi融合组网需求及关键技术

王子 李齐

摘   要：作为新一代信息通信技术的5G技术已经成为融入到社会实践中，实现5G技术与Wi-Fi融合组网是构建大数据经济的重要内容。本文以分析5G与Wi-Fi融合组网需求作为切入点，阐述二者融合的关键技术，以此构建现代化、智能化的网络通信系统。

关键词：5G  Wi-Fi  融合  关键技术

中图分类号：TN929.5                              文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）11（b）-0112-02

随着我国大数据技术的发展，5G技术已经成为引领通信技术发展的重要方向，已经融入到人们的生活工作中。2019年9月Wi-Fi联盟正式发布Wi-Fi6标准，Wi-Fi 6的最高传输速度将达到9.6 Gbps，因此在日益完善的通信技术环境下如何实现解决5G与Wi-Fi融合组网关键技术是5G技术发展所必须要解决的问题。

1  5G与Wi-Fi融合组网的需求

5G技术是在原有4G技术的基础上拓宽与提升发展而来的，其将通过全新技术，融合了不同的频谱类型和频段、多样化服务及部署。Wi-Fi则是一种短程的无线传输技术，随着智能网络的发展，Wi-Fi已经融入到人们的生活工作中。2019年随着Wi-Fi 6标准的正式发布，关于Wi-Fi6与5G之间关系的讨论又起，究竟5G能不能取代Wi-Fi6。其实，移动通信和Wi-Fi之争早在2000年的时候就开始了，当时市场上关于2G网络取代Wi-Fi的声音不绝于耳，但是经过20年的发展，移动通信已经发展到了5G时代，进入了新的纪元。而Wi-Fi技术也已经到了Wi-Fi 6的标准，Wi-Fi已经成为社会上不可或缺的一部分。可见5G和WiFi其实是相辅相成的。5G是WiFi6的有力支撑，Wi-Fi6可以成为5G的补充和延伸，二者融合能够共同推动社会发展。

随着我国智能时代的发展，实现5G技术与Wi-Fi融合已经成为构建大数据工业的重要基础：首先二者组网融合是满足不同应用场景的要求。目前智能一体化成为现代生活的重要方式，通过网络实现对家用设备、工作工具等控制离不开5G技术与Wi-Fi的支持，因此为了满足不同场景的要求需要实现二者的融合;其次二者融合也是推动智能交通的内在要求。例如2019年深圳地铁通过引入5G技术与Wi-Fi6构建了福田地铁枢纽控制系统，以此实现了对地铁控制系统的自动化、智能化，大大提高了系统的运行效率。5G与Wi-Fi融合组网机制以网络分流和智能识别为主。

2  5G与Wi-Fi融合组网的关键技术

2.1 融合组网的绿色通信技术

通信技术是5G技术与Wi-Fi组网所需要解决的首要問题，传统的通信技术存在数据传输冲突矛盾，尤其是部分通信功能存在损耗，因此二者融合的绿色通信技术目前已经得到基本的解决，但是其仍然存在一些核心性的问题没有攻克。通过实践调查目前绿色通信技术主要包括以下方面：（1）功放关断智能基站。网络业务主要分为间接性发送和持续性发送。间歇性发送时基站一般都在持续功放的状态，这是由于基站的技术特点决定，这样对于构建高效、节能的通信网络是不符的，也是不符合5G技术发展模式的，以此二者融合的关键就是要实现基站的自动化功放，通过相关技术可以使用OFDM进行智能的功放关断。例如当基站需要发送数据的时候，基站会根据用户的需求而自动关闭一些没有用的攻防，这样就能够起到降低组网能耗的问题，实现了绿色通信;（2）基站形态的灵活多样。5G技术与Wi-Fi的融合实现了绿色通信网络架构的建设，而基站作为网络传输的重要组成部分，基站的改造也是当前必须要重视的工作。基于传统通信技术传输的要求，我国移动通信网络基站主要采取的DAS系统模式，此种模式属于直连式存储分布系统，其具有功耗损失大的缺陷，因此我们可以采取5G使用的能支持MIMO技术的small cell 便具备了 DAS 分布系统无法比拟的优势，它的能耗更小，不会随着使用程度增加而增加那么大的能耗消损，且覆盖面更加广泛，效率更高。

2.2 无感知认证技术

无感知认证技术是5G技术与Wi-Fi融合组网的关键性问题，随着人们对网络要求的日益提高，用户“无感知”体验的要求非常苛刻，例如用户在操作智能平台时，对智能平台的操作要求越来越高，不愿意多操作就可以完成相应的功能要求，因此无感知认证技术成为二者融合的关键性技术问题。基于IEEE802.1x/EAP的Wi—Fi无感知认证系统可以对消息进行统一处理，其消息传递机制为EAP认证体系。IEEE 802.1x是一种以端口为主的网络接入控制协议，对接入用户的认证和鉴权给出了指定的标准化流程，主要实现用户终端与网络接口的认证与鉴权功能嘲。PEAP、EAP—SIM/AKA及MAC地址认证方式是当今业界比较成熟的3种无感知认证方式。随着5G技术与Wi-Fi的融合，越来越多的智能终端设备可以通过上述的技术实现认证，并且为用户提供更加便捷的操作系统。例如华为公司所研发的5G手机就是实现了二者的融合，为用户提供了更加方便的体验服务。

2.3 融合组网的安全机制

5G技术与Wi-Fi融合组网的关键就是为用户提供安全的运行环境，二者具有不同的物理层面保护功能，一旦实现二者融合则必然会脱离运营商的物理隔离保护，这样就容易被网络所入侵，导致用户的核心资料被窃取，因此实现二者融合的关键就是要解决安全机制。相对而言二者融合组网所需要解决的安全机制需要从以下方面入手：一是安全的完整性。二者在融合的过程中必须要保证内容不被破坏，尤其是不能丢失，只有这样才能符合用户使用的要求。5G技术与Wi-Fi融合需要通过多个设备传输完成，而网络数据的传输是通过安全密钥实现的，因此只有具有密钥的人才能进入网络系统，因此关键就是要确保网络传输密钥的完整性;二是安全机制的保密性。网络已经成为用户生活工作所离不开的重要工具，5G技术与Wi-Fi的融合在为用户提供便利的同时也增加了安全系数，因此需要解决安全机制的保密性。因此，我们通常使用 WPA-PSK （中文普遍定义为暂时密钥集成协议）的加密模式，其会提高安全机制的完整性、可靠性和保密性。

3  结语

总之，基于5G技术的发展，实现5G技术与Wi-Fi融合是适应网络发展的必然趋势，虽然关于二者融合的研究日益广泛，但是实现二者融合还需要解决关键技术问题，比如如何利用边缘计算、网络切片、虚拟化等关键技术，实现5G与Wi-Fi系统用户之间的高度业务融合，解决5G信号屏蔽问题等是当前实践应用所必需要解决的问题。

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