33期一码中特会员料:5G会消灭Wi-Fi/4G?No,多接入网融合才是王道!

作者:赵小飞来源:物联网智库公众号

057期一码中特 www.qaizw.tw 5G的问世带来的不仅仅是新的技术和业务,还在于其更强的包容性,从技术标准和商业模式都考虑到与其他通信网络的融合。5G并非无所不能,各类成熟的无线通信网络既然存在很长时间从而形成广泛的产业生态,一定是在部分场景下具有自身优势,多种接入网络能够充分融合,形成优势互补,则在很大程度上可以低成本地为用户带来更好体验。在4G依然占据蜂窝网络主流、WiFi技术持续更新换代的背景下,5G商用中如何做好不同无线接入技术的融合值得关注。


热点高容量的场景,尽一切可能提升用户体验


众所周知,国际电信联盟(ITU)对5G定义了3大应用场景。而我国的IMT2020(5G)推进组在发布《5G概念白皮书》时,根据具体应用情况,将ITU定位的增强移动宽带(eMBB)场景拆分成了连续广覆盖和热点高容量两个场景,因为两者确实可以通过不同KPI来实现,加上低功耗大连接(mMTC)和低时延高可靠(uRLLC),该白皮书给出了5G每一场景下的KPI指标分类。


来源:《5G概念白皮书》


可以看出,热点高容量是一个具有极大挑战性的场景,因为这一场景基本在固定的场所,而单位面积中连接的设备数量又大大超出其他场景,同时还要达到1Gbps以上的体验速率,可以说是一种比较苛刻的要求。热点高容量一般出现在密集的办公楼、住宅,以及会有突发大流量的体育场、演唱会现场、商场、机场、火车站等场所,其自身特点决定了需要各类技术来满足热点高容量的需求。


一方面,办公场所、住宅虽然可能比较密集,但基本具有相对固定的容量,网络服务商可以进行业务模型设计来支持其容量需求,但在体育场、演唱会、商场等场所,人员和设备数量可能会突然爆发式增长,所有设备都有联网需求,而且对网速和容量需求都非常大,此时对网络形成巨大压力。比如,一个体育场馆没有比赛时网络处于空闲状态,但在重大赛事时会在短时间内聚齐上万甚至数万观众,每位观众都有至少一台联网智能设备,即使是基本的通信需求也需要较大的容量。

另一方面,新的终端设备和技术手段出现,对流量消耗迅速增加,VR观赛、高清直播等新的形式出现,无不需要网络的弹性化很大,具备快速扩容能力。比如,一场足球赛可能需要多视角交互式直播,观众也可以通过VR设备体验身临其境的进球,在这种情况下体育场就不仅仅需要保障观众基本的通信需求,还要保障这些更高体验的通信需求。


在以往的操作中,网络服务商会在这些场所专门做通信保障,比如增派应急通信车、增加临时基站等,在5G网络部署中,对于热点地区可能会采用更高的毫米波频段增加容量、波束赋形技术提升系统性能等操作。不过,一些热点高容量的场所本身已有LTE、WLAN等其他无线通信网络的部署,若能借助其他网络共同承担流量的增长,则很明显能够减轻5G网络的压力和投资。多家运营商已计划采用流量卸载技术,与WiFi运营商合作,在热点地区实现5G和WiFi的融合来承载爆发式流量增长。


多无线接入的融合,5G在包容中提升用户体验


热点高容量作为5G时代一个典型的应用场景,对多无线接入网融合的需求比较明显。5G时代多网络融合是业界持续探索并最终推向商用的一个方向,主要是5G业务和运营特点产生的多网络融合的需求。

在业务特征方面,5G面临着更多样化的业务和场景需求、更高用户体验要求和更低时延能耗要求,5G也需要借助“外力”来共同满足这些需求;在网络运营方面,由于5G时代不同网络共存是事实,若不实现多网络融合,则不同网络间无法灵活调度带来资源浪费,不同网络间互操作性复杂而且需要独立维护,运维成本较高。

中国电信技术创新中心曾对5G时代多网络融合的业务和运营需求进行总结,不同的用户体验和网络运营的需求对多种接入技术融合提出的要求总结如下图所示:




其实,早在4G时代,业界就已经对LTE和WLAN的融合做了大量标准化和商用工作。3GPP在R12阶段就开始立项,研究LTE与WLAN在无线接入网侧的协作。此后的R13、R14阶段,推进LTE与WLAN融合的增强技术标准。

早在2015年,IMT2020(5G)推进组发布的《5G概念白皮书》中就指出:无线局域网(WLAN)已成为移动通信的重要补充,主要在热点地区提供数据分流。下一代WLAN标准(802.11ax)制定工作已经于2014年初启动,预计将于2019年完成。面向2020年及未来,下一代WLAN将与5G深度融合,共同为用户提供服务。

这一期望是基于业界的共识做出的,3GPP在5G相关技术规范中,提出了5G网络的开放性,开放性一方面表现在对原来4G网络的开放和兼容,另一方面是对非3GPP标准的网络也可以接入,包括WLAN。目前,802.11ax标准已经发布,并有了新的名称WiFi 6,充分采用MU-MIMO、OFDMA等移动通信网络的成熟技术,在速率、容量、功耗等各方面可以提供更好的性能,能够作为5G多无线技术融合的对象。

近日,韩国电信KT与比利时网络技术公司Tessares联合宣布,已完成新一代多连接接入流量切换与分流管理技术

(ATSSS, Access Traffic Steering, Switch and Splitting)标准化工作,并成功进行了全球首个该技术在5G商用网络的测试。该技术是KT与苹果、德国电信、Orange、思科等公司合作研发的,可应用于LTE、WiFi、5G等多种网络的融合,该技术符合3GPP R16规范。



诸如ATSSS技术给用户在5G网络中不降低用户体验的情况下,仍能充分盘活现存的LTE和WiFi网络等存量资产,充分体现5G的包容性并降低5G投资成本。ATSSS已成为3GPP统一标准中的组成部分,但为了提供一个无缝的体验环境,虽然有标准的支持,实际现网中不同无线接入网络之间的融合复杂性很高,5G商用中多网络融合还需要产业链的持续支持。