前言
WLAN是移動通信網(wǎng)絡(luò)的一種補(bǔ)充形式，移動性高、成本低、建設(shè)速度快的WLAN一方面能夠分流運(yùn)營商在移動數(shù)據(jù)流量方面的壓力；另一方面，它也很有可能成為未來運(yùn)營商盈利的增長點(diǎn)。在移動網(wǎng)建設(shè)的同時配合WLAN部署，實(shí)現(xiàn)用戶3G網(wǎng)+WLAN網(wǎng)的無縫連接體驗(yàn)，已經(jīng)成為國內(nèi)運(yùn)營商當(dāng)前的必然選擇。進(jìn)入2012年，WLAN建設(shè)規(guī)模更是空前，其中，中國移動的招標(biāo)規(guī)模超過140萬臺AP設(shè)備，大幅超越2010年。中國聯(lián)通招標(biāo)總量也達(dá)上億元規(guī)模。此外，按照中國電信的“無線中國”計劃，預(yù)計到2012年底，天翼Wi-Fi熱點(diǎn)將達(dá)100萬個，達(dá)2011年中期規(guī)模的三倍。隨著“智慧城市”、“無線城市”概念的提出，各地布局無線熱點(diǎn)的積極性相當(dāng)高。可以預(yù)計，WLAN無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)正處于一個前所未有的高速增長。
在WLAN發(fā)展歷程中，其技術(shù)一直在演進(jìn)，AP供電技術(shù)和接入方式也在發(fā)生變化，下面對WLAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)、供電技術(shù)發(fā)展進(jìn)行探討，最后介紹WLAN中AP供電方式的發(fā)展特點(diǎn)。
1.WLAN技術(shù)演進(jìn)
1.1概述
目前IEEE的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或草案中，主要有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac，主要差異體現(xiàn)在傳輸速率、工作頻段、調(diào)制技術(shù)等。
自2011以來，中國移動、中國電信和中國聯(lián)通等運(yùn)營商全面轉(zhuǎn)向802.11n，從AP招標(biāo)情況來看，無一例外要求AP支持802.11n技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而802.11ac可以提供超過千兆的傳輸速率，已逐漸引起關(guān)注。
1.2IEEE802.11ac技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
802.11ac是Wi-Fi聯(lián)盟推出的一項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)主要基于802.11a，繼續(xù)工作在5GHz頻段上以保證向下兼容性，但數(shù)據(jù)傳輸通道會大大擴(kuò)充，新標(biāo)準(zhǔn)的理論傳輸速度最高有望達(dá)到1.3Gbit/s，是802.11n300Mbit/s的四倍多，在功耗上也僅為之前產(chǎn)品的1/6。同時，801.11ac技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)解決了處于2.4G頻段中的龐大設(shè)備群體所帶來的同頻干擾問題，減輕了傳統(tǒng)的802.11a/b/g/n網(wǎng)絡(luò)承受巨大壓力。目前來看，該標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計到2013年年底可以完成。
802.11ac規(guī)模應(yīng)用還面臨一些問題，首先是技術(shù)復(fù)雜性大幅增加。另外運(yùn)營商正規(guī)模部署802.11n，在一段時間內(nèi)，802.11n高達(dá)300Mbit/s的速率已經(jīng)能夠滿足用戶帶寬需求。未來1~2年，待支持802.11ac的終端成熟后，802.11ac將迎來規(guī)模應(yīng)用。
2.WLAN供電技術(shù)分析
在WLAN建設(shè)中，無線AP部署的數(shù)量巨大，部署位置比較復(fù)雜，為每一個AP就近提供獨(dú)立供電已不適合WLAN規(guī)模部署，目前通常采用POE（PoweroverEthernet）技術(shù)為AP進(jìn)行集中遠(yuǎn)程供電。依據(jù)提供供電功率范圍不同，POE有IEEE802.3af和IEEE 802.3at 兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)和IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)
802.3af標(biāo)準(zhǔn)按分級確定PD設(shè)備正常工作時需要的最大功耗和其他要求，PSE設(shè)備提供相應(yīng)電功率輸出，最大功率為15.4W。
IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了供電設(shè)備可通過以太網(wǎng)向功率在13W以下的受電設(shè)備供電。這對于傳統(tǒng)的IP電話、AP而言足以滿足需求，但隨著802.11nAP、雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監(jiān)控系統(tǒng)等高功率應(yīng)用的出現(xiàn)，13W的供電功率顯然不能滿足需求，為此，IEEE在2005年開始開發(fā)新的POE標(biāo)準(zhǔn)802.3at(POE Plus)以提升POE可傳送的電力。
與802.3af相比，802.3at可輸出2倍以上的電力，每個端口的輸出功率可在30W以上，因此可大幅拓寬POE的應(yīng)用領(lǐng)域（表1）。
表1802.3af與802.3at的對比
主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)電話（3－7W）、WLAN接入點(diǎn)（8－12W）等視頻網(wǎng)絡(luò)電話（10－20W）、PTZ視頻監(jiān)控系統(tǒng)(20W)、WiMAX和802.11n接取器(8～45W)、個人電腦（30W+）等
2.2802.3af 和802.1at在WLAN中的應(yīng)用
在運(yùn)營商WLAN建設(shè)早期通常采用IEEE802.11a/b/gWLAN技術(shù)，AP的功率通常小于13瓦，采用支持802.af的POE設(shè)備便能滿足AP供電需要。
目前各運(yùn)營商已開始大規(guī)模部署802.11nAP，802.11n提供了高達(dá)300Mbit/s的接入速率，多根天線功耗更大，所需功耗已超過13W，達(dá)到20W以上，對POE設(shè)備端口功率提出了更高的需求。與802.3af相比，支持802.3at(POE+)的設(shè)備可輸出2倍以上的電力，單端口的輸出功率可達(dá)30W，因此可大幅拓寬POE供電的應(yīng)用領(lǐng)域。
3.WLAN供電解決方案
WLAN有三種供電解決方案：普通交換機(jī)/ONU+外置POE模塊、POE交換機(jī)和內(nèi)置POE功能ONU三類。結(jié)合不同的應(yīng)用場景及用戶需求，具體WLAN供電解決方案如以下圖2所示。
圖2WLAN供電解決方案
3.1普通交換機(jī)/ONU+外置POE模塊解決方案
此種解決方案多應(yīng)用于WLAN建設(shè)早期，在WLAN熱點(diǎn)區(qū)域已經(jīng)部署了普通交換機(jī)或無內(nèi)置PON功能ONU，為了保護(hù)現(xiàn)有投資，通過增加外置POE供電模塊方式為熱點(diǎn)區(qū)域AP進(jìn)行集中遠(yuǎn)程供電。
但從實(shí)際工程應(yīng)用來看，此供電方案中POE供電模塊需要通過雙絞線分別與AP、交換機(jī)或ONU連接，布線過于繁多，使得故障率偏高，且存在供電模塊無法進(jìn)行集中網(wǎng)管的問題。
3.2內(nèi)置POE功能的ONU解決方案
隨著WLAN規(guī)模建設(shè)，國內(nèi)部分廠商推出了WLAN基于PON接入方案，此方案中通過在ONU內(nèi)置POE功能，實(shí)現(xiàn)對WLANAP進(jìn)行遠(yuǎn)程供電和數(shù)據(jù)接入功能。此方案優(yōu)點(diǎn)在于，網(wǎng)絡(luò)層次簡潔，故障點(diǎn)少，POE相關(guān)功能可與PON網(wǎng)絡(luò)在統(tǒng)一界面和平臺下管理維護(hù)。
內(nèi)置POE功能的ONU設(shè)備集成度較高，其解決方案網(wǎng)絡(luò)層次簡潔。由于其推出時間較晚，支持的廠家少，因此價格較高，運(yùn)營商部署用量較少。實(shí)際應(yīng)用中，其環(huán)境適應(yīng)性問題以及與AP兼容性問題尚有待充分驗(yàn)證。
3.3POE交換機(jī)解決方案
POE交換機(jī)解決方案是目前應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)成熟度高的方案。POE交換機(jī)是在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)交換機(jī)基礎(chǔ)上，內(nèi)部增加了POE功能，使交換機(jī)不僅具備了數(shù)據(jù)交換功能，還可以同時通過網(wǎng)線傳輸電力。POE交換機(jī)的解決方案不僅可以有效解決POE供電模塊無法網(wǎng)管的缺點(diǎn)，還可以提供豐富的功能特性，如供電優(yōu)先級管理、過熱過載保護(hù)、QoS規(guī)劃、安全特性支持等，同時避免了內(nèi)置POE功能ONU上行帶寬不足的問題，POE交換機(jī)通常提供2*GE上行端口甚至萬兆上行。
POE交換機(jī)產(chǎn)品種類豐富，按照AP接入速率可劃分分為百兆POE交換機(jī)和全千兆POE交換機(jī)，從網(wǎng)絡(luò)層次可劃分為二層POE交換機(jī)、三層POE交換機(jī)，并且POE交換機(jī)對于802.3af、802.at供電技術(shù)均支持。豐富的產(chǎn)品、完善的供電技術(shù)可為WLAN建設(shè)提供強(qiáng)力支撐（圖3）。
圖3POE交換機(jī)提供多種供電方式
POE交換機(jī)技術(shù)成熟可靠，應(yīng)用范圍廣、部署數(shù)量大，是各大運(yùn)營商目前WLAN建設(shè)中的首選供電及接入方案。
3.4三種接入供電解決方案對比分析
綜上所述，WLAN三種接入供電方式特點(diǎn)可概括如表2所示：
表2WLAN三種接入供電方案特點(diǎn)對比
從表2對比可看出，在WLAN建設(shè)中，POE交換機(jī)供電解決方案在選配端口靈活性、接入帶寬、技術(shù)成熟度上有較大的優(yōu)勢，特別是802.11nAP規(guī)模部署情況下，POE交換機(jī)供電解決方案優(yōu)勢更為突出.目前全千兆POE交換機(jī)已經(jīng)發(fā)展成熟，可以提供千兆數(shù)據(jù)接入、萬兆匯聚上行的高帶寬解決方案。
結(jié)束語
隨著3G智能手機(jī)、平板電腦等智能數(shù)字終端的普及應(yīng)用，移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量呈幾何倍增速度增長，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)模式將會面臨一場革命。目前，國內(nèi)各大運(yùn)營商都在積極進(jìn)行WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，積極迎接互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)革新。
烽火科技作為國內(nèi)領(lǐng)先的通信設(shè)備制造商，長期關(guān)注通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展方向，通過分析用戶需求，率先推出符合802.11n/802.3at技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的S2200系列二層POE交換機(jī)、S3500/S3600系列三層POE交換機(jī)產(chǎn)品及解決方案。為了響應(yīng)國家節(jié)能減排、綠色環(huán)保的號召，烽火科技POE交換機(jī)產(chǎn)品均采用低噪音、低功耗、RoHS無鉛化設(shè)計。并且設(shè)備可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況動態(tài)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，自動關(guān)閉空閑端口供電，最大限度降低設(shè)備噪聲和功耗，可為WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供高品質(zhì)產(chǎn)品技術(shù)和用戶體驗(yàn)。
