Published on:2021-07-19 hits:3624
如今,隨時(shí)隨地上網(wǎng)已經(jīng)成為許多人日常生活的一部分,在各種場(chǎng)景中,有人通過3G、4G等蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)上網(wǎng),有些人則利用WiFi等無線局域網(wǎng)技術(shù)上網(wǎng),雖然技術(shù)各有不同,但帶給用戶的使用體驗(yàn)卻非常類似,蜂窩移動(dòng)通信與無線局域網(wǎng)技術(shù)正逐漸走向融合。
? 應(yīng)用場(chǎng)景趨于重合,增強(qiáng)移動(dòng)寬帶場(chǎng)景成為主要融合方向
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)流量的重心從有線網(wǎng)絡(luò)向無線網(wǎng)絡(luò)加快轉(zhuǎn)移,促進(jìn)了無線市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。隨著 4.5G 和 5G 技術(shù)的發(fā)展,蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)版圖和應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)張,包括增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)、海量機(jī)器類通信(mMTC)和超高可靠低時(shí)延通信(URLLC)三大場(chǎng)景。同時(shí),以 WiFi 為代表的無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,已經(jīng)成為人們?nèi)粘I畋夭豢缮俚臒o線接入方式,也在向物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域不斷延伸。
蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)與無線局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景趨于重合,關(guān)系也日趨復(fù)雜,呈現(xiàn)出新的競(jìng)合關(guān)系。
具體來看,在增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)場(chǎng)景,IEEE 通過 802.11a/b/g/n/ac/ad/ax/ay (WiFi 系列標(biāo)準(zhǔn))等逐步發(fā)展,不斷提升物理層傳輸速率,與蜂窩移動(dòng)通信競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)又通過基于 802.11u 的 HotSpot2.0增強(qiáng)WLAN 與蜂窩網(wǎng)之間的互聯(lián)互通,提供兩者的業(yè)務(wù)融合。在海量機(jī)器類通信(mMTC)場(chǎng)景,通過基于 802.11ah 的 HaLow(HaLow 由 802.11ah 的 ah 變形和表示低功耗的low 字樣結(jié)合),發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),滿足智能家居、汽車、零售業(yè)、農(nóng)業(yè)、智能城市環(huán)境等的應(yīng)用需求,與蜂窩移動(dòng)通信充分競(jìng)爭(zhēng)。在超高可靠低時(shí)延通信(URLLC)場(chǎng)景,通過基于 802.11p 的 WAVE(Wireless Access in the Vehicular Environment,車輛環(huán)境無線訪問協(xié)議),發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),滿足智能交通系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用,也形成與蜂窩移動(dòng)通信競(jìng)爭(zhēng)的局面。
也就是說,蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)和無線局域網(wǎng)技術(shù)在增強(qiáng)移動(dòng)寬帶場(chǎng)景相互競(jìng)爭(zhēng)中不斷融合,在海量機(jī)器類通信場(chǎng)景和超高可靠低時(shí)延通信場(chǎng)景還處于競(jìng)爭(zhēng)階段。
? 技術(shù)融合由移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)主導(dǎo),在網(wǎng)絡(luò)側(cè)和無線側(cè)兩個(gè)層面并行發(fā)展
根據(jù)蜂窩移動(dòng)通信和無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)、融合的領(lǐng)域和場(chǎng)景分析可以看出,其融合的技術(shù)發(fā)展方向是從松耦合到緊耦合,再到空口融合,涉及網(wǎng)絡(luò)側(cè)和無線側(cè)的融合,并且兩個(gè)層面的融合呈現(xiàn)并行發(fā)展的態(tài)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)側(cè)融合主要包括兩者在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和業(yè)務(wù)應(yīng)用層面的融合,解決蜂窩網(wǎng)與WLAN的網(wǎng)絡(luò)互通、協(xié)作和業(yè)務(wù)連續(xù)性等問題。無線側(cè)融合主要從接入層充分利用兩者的技術(shù)、頻率等資源,以實(shí)現(xiàn)高頻段、高吞吐量、熱點(diǎn)增強(qiáng)、低復(fù)雜度和靈活組網(wǎng)等目標(biāo),解決頻譜資源緊張的問題。
通過近年移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)的企業(yè)并購(gòu)以及國(guó)內(nèi)外電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)整合,產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)具備實(shí)現(xiàn)移動(dòng)蜂窩與WLAN更深層次融合的條件。體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
? 從標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)層面看,3GPP在蜂窩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定中充分考慮WLAN接入蜂窩網(wǎng);并且全面考慮從網(wǎng)絡(luò)側(cè)融合到無線側(cè)融合,實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化和更深度的融合。
? 從芯片、終端層面看,主流的無線芯片和智能終端都同時(shí)支持蜂窩網(wǎng)和無線局域網(wǎng),并且支持 2G/3G/4G 的多模制式和各協(xié)議版本的 802.11a/b/g/n/ac 等。
? 從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層面看,設(shè)備制造商的小基站(Small Cell)能提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)和WLAN網(wǎng)絡(luò)的接入能力;并且能夠提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)互通、協(xié)同以及無線側(cè)空口融合的解決方案。
? 從運(yùn)營(yíng)層面看,基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商、虛擬運(yùn)營(yíng)商等不同程度地推動(dòng)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)和WLAN 的業(yè)務(wù)整合,實(shí)現(xiàn) WLAN 對(duì)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)的補(bǔ)充覆蓋和業(yè)務(wù)分流。
? 通過 VoWIFI和VoLTE完成網(wǎng)絡(luò)側(cè)的業(yè)務(wù)融合,提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)的無縫切換
基于 IMS 架構(gòu)通過 VoWiFi 和 VoLTE 提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)的無縫切換,完成網(wǎng)絡(luò)側(cè)的業(yè)務(wù)融合。隨著 LTE 網(wǎng)絡(luò)在全球的廣泛部署,運(yùn)營(yíng)商升級(jí) EPC 和 IMS 網(wǎng)絡(luò),將基于 VoLTE 的業(yè)務(wù)擴(kuò)展到 WiFi 接入,用戶可以通過 WiFi 撥打電話,同時(shí)支持 VoLTE和 VoWiFi 之間的無縫切換。
VoWiFi 給運(yùn)營(yíng)商/用戶帶來了新價(jià)值,VoWiFi和 VoLTE 之間是一種互補(bǔ)關(guān)系,WiFi 是對(duì) LTE 網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)覆蓋的一種有效手段,可以增強(qiáng)運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)力,提升用戶體驗(yàn),減少漫游費(fèi)用,減少消費(fèi)者對(duì) OTT 業(yè)務(wù)的依賴。
未來 VoWiFi 的大規(guī)模商用已經(jīng)成為必然,發(fā)展中機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
——VoWiFi 的發(fā)展機(jī)遇來自于 WiFi 熱點(diǎn)的全球部署。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,WiFi已經(jīng)在全球普及。截至今年年初,國(guó)內(nèi)WiFi公共熱點(diǎn)約為650萬個(gè),家用WiFi 熱點(diǎn) 1 億多個(gè),運(yùn)營(yíng)商 WiFi、商用公共WiFi、政府公共 WiFi 等大概有 2.3 億個(gè)。龐大的 WiFi 熱點(diǎn)已經(jīng)為 VoWiFi 提供了非常好的接入基礎(chǔ)。
——VoWiFi的挑戰(zhàn)主要在于支持 ePDG 架構(gòu)的VoWiFi 的原生(native)終端數(shù)量較少。除 IPhone6/6p 及以上的版本支持 VoWiFi 外,目前市面上其他終端廠家僅有幾款終端支持 VoWiFi,產(chǎn)業(yè)鏈還比較薄弱。
目前,國(guó)外運(yùn)營(yíng)商積極部署 VoWiFi,未來的大規(guī)模商用已經(jīng)成為必然,并且存在虛擬運(yùn)營(yíng)商/互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開展 VoWiFi 業(yè)務(wù)的可能。WiFi 產(chǎn)業(yè)在未來 5G 的發(fā)展中可能在網(wǎng)絡(luò)互通、協(xié)同和業(yè)務(wù)連續(xù)性等方面給予技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的支持。
產(chǎn)業(yè)鏈正探索免許可頻段技術(shù)在無線側(cè)融合中的應(yīng)用,其發(fā)展面臨較大不確定性。
移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)正探索免許可頻段技術(shù)在無線側(cè)融合中的應(yīng)用,基于 LTE 的免許可頻段技術(shù)主要包括以 LAA 和 LWA 為代表的 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)方案,以及以 LTE-U 和MulteFire 為代表的非 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)方案。蜂窩網(wǎng)免許可頻段技術(shù)的發(fā)展面臨各國(guó)監(jiān)管政策、產(chǎn)業(yè)界態(tài)度、3GPP 5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展、IEEE 802.11系列發(fā)展等諸多影響因素。
——3GPP 標(biāo)準(zhǔn)融合路線:在 4.5G 階段以 LAA、LWA 及后續(xù)演進(jìn)為代表的,僅僅是運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的備選方案;此融合路線有望在 5G 階段迎來新的解決方案。
LAA 和LWA 發(fā)展路徑取決于運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)部署策略。當(dāng)運(yùn)營(yíng)商許可頻段頻率資源緊張,流量壓力較大的時(shí)候,將考慮采用免許可頻段技術(shù)。如果業(yè)務(wù)需求大,快速部署利用免許可頻段資源,適合采用 LAA 技術(shù);如果為了保護(hù) WiFi 投資,且WiFi 可以升級(jí),適合采用 LWA 技術(shù)。
雖然3GPP 在 R13 和 R14 中都進(jìn)行了 LAA 和 LWA 的標(biāo)準(zhǔn)化研究,但是對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來說,這兩種技術(shù)都只能算作是4.5G 的備選技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)部署中作為與授權(quán)頻段 LTE 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同組網(wǎng)的補(bǔ)充技術(shù)。并且隨著5G 新空口(NR)和全頻譜接入技術(shù)的研究和應(yīng)用,在 5G 時(shí)代來臨的時(shí)候,運(yùn)營(yíng)商優(yōu)先使用許可頻段的策略給基于 LTE的免許可頻段技術(shù)(LAA 和 LWA)的應(yīng)用帶來了較大的不確定性。
——非 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)融合路線:LTE-U 和 MulteFire 面臨更大挑戰(zhàn),LTE-U 可能只在局部地區(qū)商用,而 MulteFire 有可能演進(jìn)為 WiFi技術(shù)的直接競(jìng)爭(zhēng)者,并推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更深入地介入無線產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前來看,MulteFire 發(fā)展將面臨全方位的挑戰(zhàn)。從產(chǎn)業(yè)界的態(tài)度來看,運(yùn)營(yíng)商和 WiFi 陣營(yíng)都反對(duì)。從技術(shù)發(fā)展來看,MulteFire 技術(shù)較 WiFi 復(fù)雜,需要在后續(xù)演進(jìn)中能夠?qū)崿F(xiàn)更低的成本和更好的性能。
由于 MulteFire 采用直接部署在免許可頻段上的模式,相當(dāng)于基于 LTE 技術(shù)的AP,其面臨和 WiFi AP(基于 802.11ac/ax)的直接競(jìng)爭(zhēng)。如果發(fā)展成為類似新型商業(yè) WiFi 的模式,將使互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)有機(jī)會(huì)進(jìn)一步介入無線產(chǎn)業(yè)。