802.11u及热点2.0如何为WiFi用户提供蜂窝式体验

　　为什么连接到一个Wi-Fi网络不能像连接到一个蜂窝网络那样方便?这是生活在大城市中的人们常见的情况。他们使用自己的智能手机或者笔记本电脑能够“看”到几十个、甚至数百个WiFi网络。但是，这些设备如何选择正确的网络?这些设备经常不能识别可用的WiFi网络(SSID，服务集标识符)或者不知道他们有进行连接的适当的安全证书。

　　还有未知的情况是互联网接入是否通过一个指定的SSID提供，或者用户需要的电子邮件或其它服务是否功能正常。对于许多人来说，要选择一个WiFi网络，必须要手机输入证书、加密密钥和其它一切东西。仅为选择网络做这些事情是不值得的。但是，如果IEEE WiFi联盟(WFA)和无线宽带联盟(WBA)对这个事情有什么话要说的话，那就是很快将有更容易的方法。

　　IEEE的一个还不为人熟知的现有协议扩展版本：802.11u，将对运营商建设的新兴移动WiFi网络产生巨大影响。802.11u协议最终广泛应用的关键取决于WFA、作为热点2.0一部分的行业认证过程以及下一代热点互操作计划。

　　具体实施者和措施

　　在厂商和网络运营商的推动下，热点2.0是一个行业计划，将利用802.11u提供无缝的自动WiFi身份识别和切换，允许移动用户在网络之间漫游，不需要额外的身份识别。

　　虽然热点2.0是802.11u基本的构件，但是，它超越802.11u协议的地方在于，它可以有效地自动实现网络发现、注册、配置和访问网络。而目前，当连接到指定的热点时，这些步骤都需要WiFi用户手工完成。

　　热点2.0的一个伴侣计划是WBA开发的下一代热点计划。与重点在于厂商证书的WFA不同，WBA是兴趣主要在于互操作性的网络运营商的集合。WBA的下一代热点计划定义热点、线缆和3G/4G移动运营商的互操作性要求。这个计划包括开发全面的运营商指南和生态系统，以便更方便地向下一代热点迁移。

　　考虑到蜂窝网络上的数据通讯量的爆炸式增长和运营商想把这个通讯量卸载到WiFi网络，人们普遍认为热点2.0和下一代热点是加快WiFi应用的重要组件，是高移动性宽带无线选择的一个辅助技术。

　　它推出的时间不是太好。据In-Stat最近的研究报告称，WiFi热点数量在2015年将增长三倍达到120万个。In-Stat预计，WiFi的应用也将跟上来。到2015年，WiFi连接数量将从2010年的40亿个增长到1200亿个。这样的连接数量需要802.11u发挥作用。

　　802.11u和你

　　一个新兴的协议802.11u帮用户省去了连接到WiFi网络和服务的麻烦和乏味的过程。这个协议是802.11u任务组在2010年完成的，IEEE在2011年2月批准发布这个协议。802.11u协议有效地实现了WiFi设备连接到可用的WiFi热点的自动化。

　　MAC层增强功能通过向客户设备提供有关关联之前经过特定热点访问外部网络的信息，帮助他们连接到远程服务或者传播远程服务。802.11u可以让WiFi热点自我广播，然后允许设备自动连接到WiFi热点，不需要最终用户人工选择一个SSID。在802.11u技术规范之内，主要网络络功能如下：

　　网络发现与选择：通过传播接入网络类型、漫游联盟支持和场所信息(作为热点2.0的一部分实施的)自动发现合适的网络。

　　服务质量镜像：它根据每台设备提供差分服务代码点(DSCP)标记与空中2层优先次序之间的镜像，从而促进端对端的服务质量(不是作为热点2.0的一部分实施的)。

　　新兴的服务：在链路级支持应急电话和网络报警(不是作为热点2.0的一部分实施的)。

　　实施结果

　　当一个802.11u设备进入一个或者多个热点的无线电范围，它可以收到这个接入点的信标。如果这个接入点支持802.11u，这些信标将指示支持这个协议。在身份识别之前，802.11u使用一种通用的广告服务在移动设备和网络服务器之间提供这个广告协议帧的2层传输。

　　802.11u协议中的一个重要成分是使用ANQP(Access Network Query Protocol，接入网络查询协议)。这个协议是在网络和移动设备之间使用的查询和应答协议，旨在找到这些信息：支持的网络身份识别类型、地点名称、可用的漫游协议、回程线路吞吐量、开放的已知端口数量以及在选择网络过程中其它有用的数据。

　　移动设备使用通用的广告服务向具有802.11u功能的接入点发布一个ANQP查询。接下来，接入点提供热点运营商的域名和网络接入识别符区域名单。通用广告服务和ANQP允许一台移动设备在身份识别之前查询这网络。身份识别是要确定这个热点是不是它的一个漫游伙伴运营、以及可扩展身份验证协议方式和使用的证书类型。

　　拥有这些信息，移动设备检查自己的证书以便得到可以连接的漫游提供商列表。然后，它比较自己的范围列表和从接入点获得的漫游伙伴范围的列表以确定它能够在哪一个网络成功地进行身份识别。

　　如果有一个以上的网络与这个设备匹配，用运营商政策确定要加入哪一个WiFi网络。这个政策一般是运营商配置并且存储在手机中。它提供一个与每一个漫游伙伴匹配的域名和偏爱水平列表。然后，移动设备使用这个列表与热点运营商的域名进行对比，选择具有最高偏爱水平的网络。总的来说，移动设备使用其证书自动进行身份识别，不需要用户采取任何直接行动。

　　802.11u的使用和价值不仅仅使最终用户的生活更加方便。除了移动运营商之外，靠无线频谱运营网络的有线电视运营商也在关注802.11u，期待它可以是新的收入来源。拥有数百万线缆调制解调器用户，有线电视运营商能够使用802.11u帮助家庭或者存在有线电视服务的地方卸载通讯量。有线电视运营商可以与移动运营商合作批量出售其电缆线路以便卸载通讯量，用户甚至不会察觉正在发生什么事情。

　　接下来，通过经过其有线电视网络的无线运营商的数据通讯流量，有线电视运营商可以获得收入。这个效果是，移动运营商缓解了线路阻塞，在不增加投资的情况下扩大无线服务的覆盖范围，使最终用户得到更好的无线体验。

　　最后，802.11u和热点2.0承诺让连接到WiFi服务像目前的3G蜂窝体验一样方便、无缝和安全。