Hotspot2.0技術特點與應用場景分析

摘 要：針對應用于Wi-Fi網絡中的下一代熱點技術Hotspot2.0，本文主要分析了該技術規范的技術特點，探討了它的應用場景，并結合上述內容對其應用價值進行了闡述。

關鍵詞：Hotspot2.0；Wi-Fi網絡；運營商

中圖分類號：TN915.04 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 14-0000-02

當前，移動互聯業務日益廣泛，廣播電視業界越來越重視Wi-Fi網絡的深遠意義，開始探索適用于廣播電視行業環境的Wi-Fi網絡建設模式，滿足廣大移動互聯用戶對無線寬帶網絡的需求。

下一代熱點技術Hotspot2.0①能夠實現Wi-Fi熱點網絡之間的無縫組網與漫游，實現用戶與網絡的自動化關聯，進而提升網絡覆蓋和傳輸能力。在支持Hotspot2.0的Wi-Fi網絡環境中，網絡選擇和連接等全部流程能夠自動完成且對用戶透明，保證了用戶的體驗，增強用戶粘度。Hotspot2.0的應用和有效推進，有利于網絡運營商開發商業模式，提升業務收益，促進Wi-Fi熱點網絡的建設，對于運營商具有深遠的應用價值。

一、Hotspot2.0技術規范特點分析

Hotspot 2.0以IEEE 802.11u協議為基礎，由Wi-Fi聯盟（Wi-Fi Alliance）②和無線帶寬聯盟（Wireless broadband Alliance，WBA）③開發，目標是實現Wi-Fi網絡之間的無縫流量切換，而不要求額外的用戶注冊和驗證，可以自動登錄無線接入熱點。

Hotspot 2.0對IEEE 802.11u協議進行部分擴展和刪減，整合了802.11i與802.1x，實現設備和接入點（Access Point，AP）之間的通信，支持自動發現網絡、授權和分配訪問權限，實現無干預的用戶接入體驗。

凡是支持802.11u的移動設備可以在本地存儲賬號信息和網絡首選項策略。如果設備發現支持802.11u的接入點，它就會使用訪問網絡查詢協議（Access Network Query Protocol，ANQP）發送請求，尋找可用的操作員、漫游伙伴和熱點EAP認證的信息。802.11u AP將通過一般廣告服務（GAS）在移動設備和運營商網絡服務器之間實現廣告協議幀的二層網絡傳輸。然后，AP會將服務器響應返回到設備，如果匹配，它就可以自動驗證和連接用戶。這個分配過程也支持服務質量映射，或者將不同服務代碼點（DSCP）發起者與各設備二層協議的優先級進行快速映射，從而提高端對端的服務質量。

802.11u對Beacon和Probe Response中的verdor-specific進行了擴展，引入了GAS initial response和GAS comeback response通過ANQP vendor-specific list element進行了擴展，從而擴充了終端STA從AP獲取業務相關信息的能力。

Hotspot 2.0最初的作用主要集中在利用各種證書進行基本的網絡搜索和自動認證，將更多的精力放在如何將移動終端的用戶身份識別模塊（例如手機的SIM卡）用作Hotspot 2.0的證書。現在Hotspot 2.0支持利用客戶端證書或用戶名和密碼配對進行身份認證。無論使用哪種方法，Hotspot 2.0都不要求用戶對其設備進行設置就能連接到熱點。更重要的是，可以判斷所訪問的接入點和用戶的主營網絡運營商是否簽有漫游協議。此外，HOTSPOT 2.0還能增強移動網絡的性能，因為它降低了額外SSID產生的、與信標和探測響應有關的空中鏈路流量。總之，Hotspot 2.0可以通過Beacon或Probe Response讓終端STA（STAtion）獲得網絡的接入網絡類型信息、漫游聯盟信息、場所信息等，進而幫助終端根據當前網絡狀況尋覓到合適的接入網絡，并安全、無感知的自動接入，用戶全程無干預。對Hotspot 2.0的認證已經完成，主要分兩個階段實施。第一階段的認證測試始于2012年，包括覆蓋網絡選型和安全性測試。基礎設施設備（如接入點）和終端設備（例如智能手機、平板電腦等）的測試也在這一階段完成。第二階段在2013年進行，向覆蓋區域的用戶進行開通測試，其中加入了在線注冊功能，供沒有網絡識別卡的設備進行網絡選擇測試，結果符合預期效果。

二、HOTSPOT 2.0應用場景分析

（一）針對個人用戶，改善Wi-Fi熱點網絡的用戶體驗

伴隨Hotspot 2.0的實施，用戶可以從一個熱點無縫跳轉到另一個熱點，不需要每次都重復進行設備認證，例如繁瑣的SSID認證。用戶也可以從一個Wi-Fi網絡跳轉到移動蜂窩網絡，然后再接駁到另一個Wi-Fi網絡，這個過程也不需要重新設置或者識別新密碼。這種無縫認證和交接以及空中遞送的便利和安全性，會使得Wi-Fi如小蜂窩網絡一樣簡單而容易實施，能夠提供平滑的用戶體驗，更突出Wi-Fi網絡速度的優勢，所以基于Hotspot 2.0良好用戶體驗的Wi-Fi應用會很快被用戶接受。

（二）針對企業集團用戶，滿足和優化處理大量終端設備

隨著智能手機和平板電腦用戶數量急劇上升，數據的使用量也在呈天文數字般地增長。基于Hotspot 2.0的特點，其可以滿足和優化處理大量集團用戶和終端設備，傳遞多路徑的程序應用，包括音頻、視頻和其他數據的服務。對于當今被管道化的網絡運營商而言，巨量數據流量可以轉移至Wi-Fi網絡完成，這種轉變可分擔蜂窩網絡的巨大壓力。

（三）實現網絡間無干預漫游，提升網絡運營能力

Hotspot 2.0能夠支持Wi-Fi網絡實現漫游，這包括二層含義：第一層是Wi-Fi網絡間的漫游；第二層是可以實現Wi-Fi網絡與其他通信網絡之間的漫游。

Hotspot 2.0可以實現Wi-Fi網絡間的漫游。Wi-Fi網絡漫游可在酒店與有線MSO之間、會議中心、百貨商店和移動網絡運營商（MNO）、足球場、咖啡廳、機場、高等院校、大型展覽會館等以及擁有Wi-Fi基礎設施的地方基本都可以實現。借助Wi-Fi網絡漫游，用戶可以在街道、城鎮，甚至是世界上的任何地方實現漫游。由于存在大量國內外潛在的漫游合作伙伴，因此有可能成立由數千個合作伙伴和數百萬個接入點組成的漫游大區。

Hotspot 2.0支持Wi-Fi網絡與其他網絡之間實現漫游，使網絡間的漫游和互補逐漸成為現實。以移動通信網絡為例，現在大量移動終端設備都支持移動通信網絡（3G或者4G），這就要求能夠實現Wi-Fi網絡和通信網絡之間實現無縫漫游。此外，為了讓用戶離開固定場所時依舊可以保持應用程序聯線，很多需求要把覆蓋率擴展到移動通信網絡。Hotspot 2.0允許智能手機和平板電腦等移動終端，在通信蜂窩網絡和Wi-Fi熱點之間無縫漫游，從而大大提升了網絡覆蓋和傳輸能力。另外，需要說明的是，支持漫游的關鍵是所訪問的接入點和用戶的主營網絡提供商是否簽有漫游協議，這無疑會提升網絡運營商的整合能力和運營能力。

三、Hotspot 2.0技術的應用價值分析

（一）有利于有線電視運營商加快部署Wi-Fi網絡，突破現有的商業模式

Hotspot 2.0技術的優勢有利于有線電視運營商加快部署Wi-Fi網絡，支持有線網絡通過無線網絡實現互聯互通，提升業務功能，盤活存量資源，同時使之可以替代3G或者4G網絡，提升運營競爭實力。

有線電視運營商開展Wi-Fi網絡的建設是重要的行業發展趨勢。一方面現在移動互聯用戶日益增多，移動互聯網絡的覆蓋范圍在國內越來越廣泛，現在很多場所，例如賓館、住宅區、飛機場以及咖啡廳之類的區域都設有Wi-Fi基礎設施，用戶量與日俱增，此類用戶能夠提供很高的回報價值，對于運營商而言是“黃金”用戶，運營商沒有理由棄之不理；另外一方面，無線網絡頻段在全球大多數國家尚不需要電信運營牌照，因此Wi-Fi無線設備提供了一個世界范圍內可以使用的，費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中接口。Hotspot 2.0能夠促進有線電視運營商加快部署Wi-Fi網絡，突破現有的固網商業模式約束。

（二）有利于電信運營商提高用戶體驗，轉移網絡負載

Hotspot 2.0技術的出現可以解決當前網絡局限、覆蓋范圍小、網絡間切換不便捷等劣勢，具有良好的用戶體驗，有利于電信運營商轉移網絡負載，避免管道化至死的現象發生。隨著智能終端、移動互聯網業務的快速發展，移動通信網絡的數據流量驟增，對電信運營商來說網絡的壓力是越來越大。關鍵是，這部分流量壓力只給運營商帶來很少的收益，運營商面臨被“管道化”的危機。Wi-Fi網絡作為移動通信網絡的補充（高速移動狀態使用3G技術，低速靜止狀態使用Wi-Fi網絡），部署Wi-Fi熱點就成為此類運營商網絡建設工作的重點，Hotspot 2.0技術可以促進解決運營商的互聯互通、高收費、漫游性的問題，緩解3G網絡日益繁重的流量壓力、能夠保障用戶大流量的功能需求。

（三）有利于展開運營商之間合作，共同開拓發展空間

Hotspot 2.0具有一個實際意義，它使運營商之間的合作成為可能。無論你是什么性質的運營商，是廣電運營商，還是電信運營商，運營商之間可以共享Wi-Fi熱點，基于Hotspot 2.0實現無縫切換、無縫漫游，能夠最大限度地節約建設熱點的成本，避免重復建設導致的國家經濟損失，而且還能夠快速推動Wi-Fi網絡的建設效率和覆蓋連續性，提升用戶粘性，使運營商之間的合作聯營稱為可能，共同開拓信息產業的發展空間。

四、結束語

Hotspot2.0的提出，能夠實現Wi-Fi網絡的“跨域跨境的無縫漫游”服務，為網絡運營商引入了新的商業模式，會創造巨大的收益，而且會促進Wi-Fi基礎網絡運營商之間，以及網絡運營商與大數據或視音頻提供商之間的深入合作，適用于非常多的應用場景和領域。所以說，Hotspot2.0為Wi-Fi網絡基礎運營和虛擬運營搭建了非常好的技術平臺。

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注：

①下一代熱點技術標準主要由Wi-Fi聯盟和WBA聯盟研究完成，二個組織各自有獨立的標準系列、編號和稱謂，所以出現了對同一技術標準的不同稱法。在Wi-Fi聯盟的標準系列中稱為Hotspot2.0，在WBA標準系中稱為NGH（Next Generation Hotspot）標準。在本文中，泛指同一技術標準和應用，不進行各自機構的定義區分。注2：Hotspot2.0有時也被稱為Wi-Fi Certified Passpoint。

②Wi-Fi聯盟：主要負責通過Hotspot2.0和Wi-Fi通行證標準來消除移動終端登錄Wi-Fi訪問點時的繁瑣認證過程。如果設備之前已經獲得Hotspot運營商的授權，登錄時就無需再次輸入用戶名密碼，直接接入。

③無線寬帶聯盟：主要負責將移動終端與Wi-Fi熱點之間的握手狀態同步到運營商后臺系統，當作普通的移動蜂窩鏈接處理。Wi-Fi無線熱點在網絡里相當于一個蜂窩節點，數據會話甚至語音電話都能從蜂窩網絡發送到Wi-Fi熱點網絡，移動錢包和流媒體訂閱等運營商的手機移動數據服務都能在Wi-Fi熱點繼續不間斷使用。

[作者簡介]馬玥（1974-），男，浙江人，，碩士研究生，高級工程師，主要從事數字電視和高清電視技術應用研發，有線電視網絡研究與設計，廣播電視戰略科學分析與研究等工作。