Published on:2021-07-19 hits:4145
如今，隨時隨地上網(wǎng)已經(jīng)成為許多人日常生活的一部分，在各種場景中，有人通過3G、4G等蜂窩移動通信技術(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卻非常類似，蜂窩移動通信與無線局域網(wǎng)技術(shù)正逐漸走向融合。
? 應(yīng)用場景趨于重合，增強移動寬帶場景成為主要融合方向
移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展驅(qū)動數(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，促進了無線市場的蓬勃發(fā)展。隨著 4.5G 和 5G 技術(shù)的發(fā)展，蜂窩移動通信技術(shù)版圖和應(yīng)用場景不斷擴張，包括增強移動寬帶（eMBB）、海量機器類通信（mMTC）和超高可靠低時延通信（URLLC）三大場景。同時，以 WiFi 為代表的無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)隨著移動互聯(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。
蜂窩移動通信技術(shù)與無線局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用場景趨于重合，關(guān)系也日趨復(fù)雜，呈現(xiàn)出新的競合關(guān)系。
具體來看，在增強移動寬帶（eMBB）場景，IEEE 通過 802.11a/b/g/n/ac/ad/ax/ay （WiFi 系列標準）等逐步發(fā)展，不斷提升物理層傳輸速率，與蜂窩移動通信競爭，同時又通過基于 802.11u 的 HotSpot2.0增強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。在海量機器類通信（mMTC）場景，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)標準，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，與蜂窩移動通信充分競爭。在超高可靠低時延通信（URLLC）場景，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)標準，滿足智能交通系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用，也形成與蜂窩移動通信競爭的局面。
也就是說，蜂窩移動通信技術(shù)和無線局域網(wǎng)技術(shù)在增強移動寬帶場景相互競爭中不斷融合，在海量機器類通信場景和超高可靠低時延通信場景還處于競爭階段。
? 技術(shù)融合由移動通信產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)和無線側(cè)兩個層面并行發(fā)展
根據(jù)蜂窩移動通信和無線局域網(wǎng)的標準演進、融合的領(lǐng)域和場景分析可以看出，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，并且兩個層面的融合呈現(xiàn)并行發(fā)展的態(tài)勢。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，以實現(xiàn)高頻段、高吞吐量、熱點增強、低復(fù)雜度和靈活組網(wǎng)等目標，解決頻譜資源緊張的問題。
通過近年移動通信產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)的企業(yè)并購以及國內(nèi)外電信運營商的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)整合，產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)具備實現(xiàn)移動蜂窩與WLAN更深層次融合的條件。體現(xiàn)在如下幾個方面：
? 從標準、技術(shù)層面看，3GPP在蜂窩網(wǎng)標準制定中充分考慮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，實現(xiàn)更精細化和更深度的融合。
? 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。
? 從運營層面看，基礎(chǔ)電信運營商、虛擬運營商等不同程度地推動移動蜂窩網(wǎng)和WLAN 的業(yè)務(wù)整合，實現(xiàn) WLAN 對移動蜂窩網(wǎng)的補充覆蓋和業(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，提供語音業(yè)務(wù)的無縫切換
基于 IMS 架構(gòu)通過 VoWiFi 和 VoLTE 提供語音業(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，運營商升級 EPC 和 IMS 網(wǎng)絡(luò)，將基于 VoLTE 的業(yè)務(wù)擴展到 WiFi 接入，用戶可以通過 WiFi 撥打電話，同時支持 VoLTE和 VoWiFi 之間的無縫切換。
VoWiFi 給運營商/用戶帶來了新價值，VoWiFi和 VoLTE 之間是一種互補關(guān)系，WiFi 是對 LTE 網(wǎng)絡(luò)增強覆蓋的一種有效手段，可以增強運營商的競爭力，提升用戶體驗，減少漫游費用，減少消費者對 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)展中機遇與挑戰(zhàn)并存。
——VoWiFi 的發(fā)展機遇來自于 WiFi 熱點的全球部署。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，WiFi已經(jīng)在全球普及。截至今年年初，國內(nèi)WiFi公共熱點約為650萬個，家用WiFi 熱點 1 億多個，運營商 WiFi、商用公共WiFi、政府公共 WiFi 等大概有 2.3 億個。龐大的 WiFi 熱點已經(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，國外運營商積極部署 VoWiFi，未來的大規(guī)模商用已經(jīng)成為必然，并且存在虛擬運營商/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)和標準的支持。
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 標準方案，以及以 LTE-U 和MulteFire 為代表的非 3GPP 標準方案。蜂窩網(wǎng)免許可頻段技術(shù)的發(fā)展面臨各國監(jiān)管政策、產(chǎn)業(yè)界態(tài)度、3GPP 5G技術(shù)標準進展、IEEE 802.11系列發(fā)展等諸多影響因素。
——3GPP 標準融合路線：在 4.5G 階段以 LAA、LWA 及后續(xù)演進為代表的，僅僅是運營商網(wǎng)絡(luò)升級的備選方案；此融合路線有望在 5G 階段迎來新的解決方案。
LAA 和LWA 發(fā)展路徑取決于運營商的網(wǎng)絡(luò)部署策略。當(dāng)運營商許可頻段頻率資源緊張，流量壓力較大的時候，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 WiFi 投資，且WiFi 可以升級，適合采用 LWA 技術(shù)。
雖然3GPP 在 R13 和 R14 中都進行了 LAA 和 LWA 的標準化研究，但是對于運營商來說，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 時代來臨的時候，運營商優(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 標準融合路線：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 有可能演進為 WiFi技術(shù)的直接競爭者，并推動互聯(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，運營商和 WiFi 陣營都反對。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）的直接競爭。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)有機會進一步介入無線產(chǎn)業(yè)。