802.11u及熱點2.0如何為WiFi用戶提供蜂窩式體驗
為什么連接到一個Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)不能像連接到一個蜂窩網(wǎng)絡(luò)那樣方便?這是生活在大城市中的人們常見的情況。他們使用自己的智能手機或者筆記本電腦能夠“看”到幾十個、甚至數(shù)百個WiFi網(wǎng)絡(luò)。但是,這些設(shè)備如何選擇正確的網(wǎng)絡(luò)?這些設(shè)備經(jīng)常不能識別可用的WiFi網(wǎng)絡(luò)(SSID,服務(wù)集標識符)或者不知道他們有進行連接的適當?shù)陌踩C書。
還有不知道的情況是互聯(lián)網(wǎng)接入是否通過一個指定的SSID提供,或者用戶需要的電子郵件或其它服務(wù)是否功能正常。對于許多人來說,要選擇一個WiFi網(wǎng)絡(luò),必須操作手機輸入證書、加密密鑰和其它一切東西。僅為選擇網(wǎng)絡(luò)做這些事情是不值得的。但是,如果IEEE WiFi聯(lián)盟(WFA)和無線寬帶聯(lián)盟(WBA)對這個事情有什么話要說的話,那就是很快將有更容易的方法。
IEEE的一個不知名現(xiàn)有協(xié)議的擴展802.11u將對運營商建設(shè)的新興的移動WiFi網(wǎng)絡(luò)的用戶體驗產(chǎn)生巨大影響。802.11u協(xié)議最終廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵取決于WFA、作為熱點2.0一部分的行業(yè)認證過程以及下一代熱點互操作計劃。
具體實施者和措施
在廠商和網(wǎng)絡(luò)運營商的推動下,熱點2.0是一個行業(yè)計劃,將利用802.11u提供無縫的自動WiFi身份識別和切換,允許移動用戶在網(wǎng)絡(luò)之間漫游,不需要額外的身份識別。
雖然熱點2.0使用802.11u作為基本的構(gòu)件,但是,它超越而來802.11u協(xié)議以便有效地自動實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)、注冊、配置和訪問步驟。目前,當連接到指定的熱點時,這些步驟都需要WiFi用戶手工完成。
熱點2.0的一個伴侶計劃是WBA開發(fā)的下一代熱點計劃。與重點在于廠商證書的WFA不同,WBA是興趣主要在于互操作性的網(wǎng)絡(luò)運營商的集合。WBA的下一代熱點計劃定義熱點、線纜和3G/4G移動運營商的互操作性要求。這個計劃包括開發(fā)全面的運營商指南和生態(tài)系統(tǒng),以便更方便地向下一代熱點遷移。
考慮到蜂窩網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)通訊量的爆炸式增長和運營商想把這個通訊量卸載到WiFi網(wǎng)絡(luò),人們普遍認為熱點2.0和下一代熱點是加快WiFi應(yīng)用的重要組件,是高移動性寬帶無線選擇的一個輔助技術(shù)。
它推出的時間不是太好。據(jù)In-Stat最近的研究報告稱,WiFi熱點數(shù)量在2015年將增長三倍達到120萬個。In-Stat預(yù)計,WiFi的應(yīng)用也將跟上來。到2015年,WiFi連接數(shù)量將從2010年的40億個增長到1200億個。正是這些連接數(shù)量和理順這些連接需要802.11u發(fā)揮作用。
802.11u和你
一個新興的協(xié)議802.11u實現(xiàn)了用戶連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)所需要的麻煩和乏味的過程的自動化。這個協(xié)議是802.11u任務(wù)組在2010年年中完成的,IEEE在2011年2月批準發(fā)布這個協(xié)議。802.11u協(xié)議有效地實現(xiàn)了WiFi設(shè)備連接到可用的WiFi熱點的自動化。
MAC層增強功能通過向客戶設(shè)備提供有關(guān)關(guān)聯(lián)之前經(jīng)過特定熱點訪問外部網(wǎng)絡(luò)的信息幫助連接到遠程服務(wù)或者傳播遠程服務(wù)。802.11u能夠讓W(xué)iFi熱點傳播自己的能力,然后允許設(shè)備自動連接到WiFi熱點,不需要最終用戶人工選擇一個SSID。在802.11u技術(shù)規(guī)范之內(nèi),包含的主要互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)功能如下:
·網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)與選擇:通過傳播接入網(wǎng)絡(luò)類型、漫游聯(lián)盟支持和場所信息(作為熱點2.0的一部分實施的)自動發(fā)現(xiàn)合適的網(wǎng)絡(luò)。
·服務(wù)質(zhì)量鏡像:它根據(jù)每臺設(shè)備提供差分服務(wù)代碼點(DSCP)標記與空中2層優(yōu)先次序之間的鏡像,從而促進端對端的服務(wù)質(zhì)量(不是作為熱點2.0的一部分實施的)。
·新興的服務(wù):在鏈路級支持應(yīng)急電話和網(wǎng)絡(luò)報警(不是作為熱點2.0的一部分實施的)。
實施結(jié)果
當一個802.11u設(shè)備進入一個或者多個熱點的無線電范圍,它可以收到這個接入點的信標。如果這個接入點支持802.11u,這些信標將指示支持這個協(xié)議。在身份識別之前,802.11u使用一種通用的廣告服務(wù)在移動設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間提供這個廣告協(xié)議幀的2層傳輸。
802.11u協(xié)議中的一個重要成分是使用ANQP(Access Network Query Protocol,接入網(wǎng)絡(luò)查詢協(xié)議)。這個協(xié)議是在網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備之間使用的查詢和應(yīng)答協(xié)議,旨在找到信息的范圍,如支持的網(wǎng)絡(luò)身份識別類型、地點名稱、可用的漫游協(xié)議、回程線路吞吐量、開放的知名的端口數(shù)量以及在選擇網(wǎng)絡(luò)過程中其它有用的數(shù)據(jù)。
移動設(shè)備使用通用的廣告服務(wù)向具有802.11u功能的接入點發(fā)布一個ANQP查詢。接下來,接入點提供熱點運營商的域名和網(wǎng)絡(luò)接入識別符區(qū)域名單。通用廣告服務(wù)和ANQP有效地允許一臺移動設(shè)備在被身份識別之前查詢這網(wǎng)絡(luò)。身份識別是要確定這個熱點是不是它的一個漫游伙伴運營的以及可擴展身份驗證協(xié)議方式和使用的證書類型。
擁有這些信息,移動設(shè)備檢查自己的證書以便得到可以連接的漫游提供商列表。然后,它比較自己的范圍列表和從接入點獲得的漫游伙伴范圍的列表以確定它能夠在哪一個網(wǎng)絡(luò)成功地進行身份識別。
如果有一個以上的網(wǎng)絡(luò)與這個設(shè)備匹配,使用運營商政策確定要加入哪一個WiFi網(wǎng)絡(luò)。這個政策或者運營商配置是由運營商提供的并且存儲在手機中。它一般提供一個與每一個漫游伙伴匹配的域名和偏愛水平列表。然后,移動設(shè)備使用這個列表與熱點運營商的域名進行對比,選擇具有最高偏愛水平的網(wǎng)絡(luò)??偟膩碚f,移動設(shè)備使用其證書自動進行身份識別,不需要用戶采取任何直接行動。
802.11u的使用和價值不僅僅使最終用戶的生活更加方便。全球移動運營商現(xiàn)在對于如何利用WiFi等無執(zhí)照的無線技術(shù)卸載其移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工作量都非常感興趣。熱點2.0和802.11u在這方面以無縫的方式幫助運營商及其用戶更好地使用WiFi網(wǎng)絡(luò)是非常有效的。
除了移動運營商之外,不擁有或者沒有使用有執(zhí)照的無線頻譜運營網(wǎng)絡(luò)的有線電視運營商也在關(guān)注使用802.11u作為新的收入來源的重要潛力。擁有數(shù)百萬線纜調(diào)制解調(diào)器用戶,有線電視運營商能夠使用802.11u幫助在家庭或者提供有線電視服務(wù)的地方卸載通訊量。有線電視運營商可以與移動運營商合作批量出售其電纜線路以便卸載通訊量,用戶甚至不會察覺正在發(fā)生什么事情。
接下來,有線電視運營商能夠通過經(jīng)過其有線電視網(wǎng)絡(luò)的無線運營商的數(shù)據(jù)通訊流量獲得收入。這個效果是,移動運營商可以緩解線路阻塞,在不增加投資的情況下擴大無線服務(wù)的覆蓋范圍,最終用戶能夠得到更好的無線體驗。
最后,802.11u和熱點2.0承諾讓連接到WiFi服務(wù)像目前的3G蜂窩體驗一樣方便、無縫和安全。