據(jù)統(tǒng)計(jì)，20%的熱點(diǎn)區(qū)域站點(diǎn)承載了80%的整網(wǎng)流量，熱點(diǎn)區(qū)域站點(diǎn)的業(yè)務(wù)速率是普通站點(diǎn)的6.5倍。5G標(biāo)準(zhǔn)中已有針對(duì)熱點(diǎn)高容量的技術(shù)，而當(dāng)某個(gè)地區(qū)連接需求超出預(yù)期時(shí)，最常見的方式不外乎通過建設(shè)更加密集的基站來增加容量承載能力，不過這種簡單粗暴的方式存在很多問題。近年來業(yè)界在研究移動(dòng)數(shù)據(jù)“流量卸載”的技術(shù)，或許可以成為5G時(shí)代解決熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景中痛點(diǎn)的低成本、有效的方式。

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2019年是全球主流運(yùn)營商5G商用的起步之年，產(chǎn)業(yè)鏈的不斷成熟加速5G網(wǎng)絡(luò)部署的落地。不過，由于3GPP明確R16推遲凍結(jié)，因此初期5G商用主要聚焦于增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)場(chǎng)景。

基于場(chǎng)景的差異和業(yè)務(wù)需求及挑戰(zhàn)，我國5G標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)組IMT-2020在《5G概念白皮書》中將eMBB進(jìn)一步定義為連續(xù)廣域覆蓋和熱點(diǎn)高容量兩個(gè)場(chǎng)景，其中對(duì)于熱點(diǎn)高容量所提的主要挑戰(zhàn)包括1Gbps用戶體驗(yàn)速率、數(shù)十Gbps峰值速率和數(shù)十Tbps/km2的流量密度。超高的容量給產(chǎn)業(yè)鏈提出了很大的挑戰(zhàn)，“流量卸載”或許是一種通過低成本提升網(wǎng)絡(luò)容量的有效方式。

通過流量卸載來提升用戶體驗(yàn)

在5G商用初期，為了快速形成示范作用，各類大型公共活動(dòng)如體育賽事、演唱會(huì)的高清視頻直播、VR體驗(yàn)等成為商用演示的***試驗(yàn)場(chǎng)。當(dāng)然，這些場(chǎng)所在短時(shí)間里會(huì)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)形成極高壓力，需要通過各種手段來分流。類似的，商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所也有可能在一定時(shí)段出現(xiàn)用戶爆增，當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)雖然手機(jī)信號(hào)滿格但網(wǎng)速超慢時(shí)，說明蜂窩網(wǎng)絡(luò)容量已達(dá)到極限，此時(shí)用戶體驗(yàn)就大打折扣。

根據(jù)華為的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，20%的熱點(diǎn)區(qū)域站點(diǎn)承載了80%的整網(wǎng)流量，熱點(diǎn)區(qū)域站點(diǎn)的業(yè)務(wù)速率是普通站點(diǎn)的6.5倍。而在未來5G時(shí)代，這些熱點(diǎn)地區(qū)的移動(dòng)終端要保持1Gbps的體驗(yàn)速率，熱點(diǎn)地區(qū)容量要求更高，普通百姓每天聽到的是5G所宣傳的“1Gbps帶寬”的說法，卻不一定能實(shí)際體驗(yàn)到。

5G標(biāo)準(zhǔn)中已有針對(duì)熱點(diǎn)高容量的技術(shù)，而當(dāng)某個(gè)地區(qū)連接需求超出預(yù)期時(shí)，最常見的方式不外乎通過建設(shè)更加密集的基站來增加容量承載能力，不過這種簡單粗暴的方式建設(shè)周期比較長，而且5G基站成本也居高不下，部署更多基站后是否具有經(jīng)濟(jì)性也是個(gè)很大問題。近年來業(yè)界在研究移動(dòng)數(shù)據(jù)“流量卸載”的技術(shù)，或許可以成為5G時(shí)代解決熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景中痛點(diǎn)的低成本、有效的方式。

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舉例來說，在體育場(chǎng)館通過5G基站的部署來增加容量是有必要的，但一方面為了滿足超出的接入需求而部署密集的基站可能使邊際收益小于邊際成本，另一方面，一些區(qū)域只是部分時(shí)段形成高容量接入需求，其他時(shí)段相對(duì)空閑，因此并不具有經(jīng)濟(jì)性。此時(shí)可以考慮充分利用已有的或低成本的基礎(chǔ)設(shè)施作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)流量卸載的載體，企業(yè)或商業(yè)WiFi可能成為其中一個(gè)較好的方式。

在日常工作生活中，很多人會(huì)在辦公室和家里等有WiFi信號(hào)的場(chǎng)所開啟手機(jī)的WiFi開關(guān)，不使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)流量，在一定程度上，WiFi給蜂窩網(wǎng)絡(luò)起到分流作用。不過，這只是用戶自發(fā)的行為，可以說是一種被動(dòng)的行為，并非運(yùn)營商主動(dòng)提供自動(dòng)切換及分流服務(wù)來提升用戶體驗(yàn)。運(yùn)營商主動(dòng)做的流量卸載工作，需要根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、連接設(shè)備數(shù)量和設(shè)備下載速率等指標(biāo)，在用戶無感的情況下，實(shí)現(xiàn)不同接入方式的無縫切換，給用戶不變的網(wǎng)絡(luò)速率體驗(yàn)，而不是用戶被動(dòng)選擇網(wǎng)絡(luò)切換。

在這些要求下，未來5G商用后，WiFi要成為5G的流量卸載備選方案，需要在技術(shù)和商業(yè)方面具備一定的基礎(chǔ)。

技術(shù)基礎(chǔ)：無縫融合、無差異體驗(yàn)和終端支持

作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)流量卸載的重要備選方式，業(yè)界多年來一直在研究WiFi分流蜂窩網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和可行性。對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的流量卸載來說，未來WiFi需要做到與蜂窩網(wǎng)絡(luò)無縫融合、與蜂窩網(wǎng)絡(luò)無差異的體驗(yàn)以及終端支持相應(yīng)的接入方式。

(1)蜂窩網(wǎng)絡(luò)和WiFi無縫融合得到標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)支持

過去幾年中，基于WiFi的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量卸載研究和實(shí)踐比較多。IEEE/ACM Transactions on Networking曾在2013年發(fā)表《移動(dòng)數(shù)據(jù)流量卸載：WiFi可以承載多少》一文中對(duì)利用WiFi網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)數(shù)據(jù)卸載方案研究結(jié)果表明，在沒有引入任何延遲的情況下，大約65%的移動(dòng)數(shù)據(jù)可被卸載，而且由于WiFi網(wǎng)絡(luò)縮短了傳輸時(shí)間，從而節(jié)省了55%的電能。

在5G標(biāo)準(zhǔn)制定中，3GPP已經(jīng)推出了相應(yīng)規(guī)范來促進(jìn)非3GPP接入技術(shù)和3GPP接入技術(shù)的融合。在已經(jīng)完成的3GPP R15規(guī)范中，5G核心網(wǎng)支持通過3GPP接入網(wǎng)接入，也支持通過非3GPP的網(wǎng)絡(luò)接入(例如WIFI)，非3GPP網(wǎng)絡(luò)通過N3IWF(Non-3GPP InterWorking Function)接入5G網(wǎng)絡(luò)。在明年將完成的R16中，會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)WiFi與5G融合的功能，包括可信WiFi支持、流量操作、切換等。

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今年年初，下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟(NGMN)和無線寬帶聯(lián)盟(WBA)發(fā)布的《無線接入網(wǎng)融合報(bào)告》中提出，兩大國際組織將合作推動(dòng)5G和WiFi融合，以及兩種無線接入網(wǎng)的協(xié)作進(jìn)程。

除了研究機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化組織外，廠商對(duì)5G和WiFi無縫融合做了很多工作。比如，2018年年底華為榮耀新發(fā)布的機(jī)型中推出了LinkTurbo全網(wǎng)聚合技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)兩條鏈路同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)和智慧無縫切換，對(duì)于未來5G流量卸載可以提供關(guān)鍵技術(shù)支持。

(2)WiFi與5G網(wǎng)絡(luò)無差異體驗(yàn)技術(shù)已具備

5G的覆蓋缺口或者過載時(shí)需要WiFi來卸載流量，對(duì)于用戶來說兩種承載方式無差異的體驗(yàn)非常重要。若WiFi卸載流量后，達(dá)不到5G的體驗(yàn)速率、容量和業(yè)務(wù)連續(xù)性時(shí)，用戶感知可能會(huì)大打折扣。隨著WiFi相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的進(jìn)展，一些技術(shù)保證其能夠提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)類似的體驗(yàn)，WiFi 6和Passpoint是其中重要的技術(shù)積累。

首先，WiFi熱點(diǎn)之間需要做到無縫切換是保證業(yè)務(wù)連續(xù)性的核心。眾所周知，WiFi設(shè)備在不同熱點(diǎn)之間切換時(shí)需要重新連接、認(rèn)證和輸入密碼，這一過程無法保證其卸載蜂窩流量后達(dá)到蜂窩網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。2012年，WiFi聯(lián)盟在無線寬帶聯(lián)盟(WBA)的支持下，推出Passpoint技術(shù)，該技術(shù)可以簡化WiFi網(wǎng)絡(luò)接入，用戶無需每次連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)都重新查找和驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)，Passpoint能夠自動(dòng)完成這一過程，使熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)設(shè)備無縫連接，同時(shí)還能提供***級(jí)別的WPA2安全性，保證為用戶提供近似于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)。

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其次，卸載5G流量的接入方式也需要為用戶提供類似于5G的帶寬、時(shí)延、容量的支撐。新版WiFi 6標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，與5G增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)場(chǎng)景形成明顯對(duì)標(biāo)，在其覆蓋范圍內(nèi)能夠提供與5G eMBB類似的體驗(yàn)。例如，WiFi 6引入了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的OFDMA技術(shù)，提升了速率、降低時(shí)延;采用類似于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，提升功率頻譜密度來提升覆蓋能力。具備了對(duì)大理論速率9.6Gbps，在密集用戶環(huán)境中將用戶的平均吞吐量提高至少4倍的特性，WiFi 6在卸載5G流量后可以提供5G類似的體驗(yàn)。

(3)終端設(shè)備的支持

近期正在舉行的MWC中，5G新設(shè)備的發(fā)布成為***的亮點(diǎn)。由于WiFi已經(jīng)成為大部分智能終端的標(biāo)配，高通、聯(lián)發(fā)科等芯片廠商已開始推出支持WiFi 6的芯片，隨著5G標(biāo)準(zhǔn)和WiFi 6的標(biāo)準(zhǔn)的完善，同時(shí)支持5G和WiFi 6的終端會(huì)快速普及。而Passpoint也有了廣泛的支持，當(dāng)前大量iOS和Android手機(jī)都支持Passpoint，更多的城市Wi-Fi計(jì)劃將帶有Wi-Fi CERTIFIED Passpoint®認(rèn)證，因此未來通過WiFi在5G熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景下卸載流量成為可能。

商業(yè)基礎(chǔ)：商業(yè)WiFi運(yùn)營商在5G時(shí)代的新機(jī)遇

通過WiFi對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分流的商業(yè)實(shí)踐也在一直進(jìn)行著。早在2008年3G牌照發(fā)放后，中國移動(dòng)在商用中的一個(gè)重要做法是通過建設(shè)WLAN熱點(diǎn)來彌補(bǔ)3G網(wǎng)絡(luò)的短板，由于TD-SCDMA在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈、成本等方面的劣勢(shì)，中國移動(dòng)用WiFi來給體驗(yàn)不佳的3G網(wǎng)絡(luò)分流，在短短幾年內(nèi)催生出來一個(gè)電信級(jí)WLAN的獨(dú)特產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)中國移動(dòng)2013年上半年財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)，在這一期間中國移動(dòng)無線上網(wǎng)業(yè)務(wù)流量同比增長129%，其中WLAN吸收的流量約占全部流量的四分之三，有效發(fā)揮了低成本流量承載的優(yōu)勢(shì)。不過，彼時(shí)3GPP標(biāo)準(zhǔn)暫沒有與WiFi融合的規(guī)范，Passpoint也不具備商用基礎(chǔ)，無法提供無縫切換的體驗(yàn)。

而隨著技術(shù)的進(jìn)步，流量卸載也能提供無縫切換的體驗(yàn)。近日，美國電信運(yùn)營商AT&T與美國知名的商業(yè)WiFi運(yùn)營商Boingo簽署協(xié)議，進(jìn)一步擴(kuò)展流量卸載業(yè)務(wù)的合作，這一合作被認(rèn)為是為5G熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景商用做好準(zhǔn)備。雙方合作的場(chǎng)所主要在大型機(jī)場(chǎng)、軍事基地等有Boingo Passpoint認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)所，使AT&T的設(shè)備可以無縫地在其蜂窩網(wǎng)絡(luò)與Boingo商業(yè)WiFi之間安全漫游，用戶無需手動(dòng)切換，且無需支付額外費(fèi)用。AT&T認(rèn)為到2022年由于4K視頻、無人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車、VR/AR等設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，其75%的流量來自于視頻類應(yīng)用，因此與商業(yè)WiFi廠商合作，提前布局流量卸載業(yè)務(wù)很有必要。而其他運(yùn)營商如Verizon、T-Mobile也有此類合作意向。

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過去十多年中，各個(gè)城市人流量集中的主要場(chǎng)所大都有WiFi的部署，如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、高鐵站、酒店、景區(qū)等，有專門的商業(yè)WiFi運(yùn)營商對(duì)此進(jìn)行部署和運(yùn)營。可以看出，5G時(shí)代“流量卸載”或許給一個(gè)商業(yè)WiFi的運(yùn)營商帶來參與5G建設(shè)和運(yùn)營的新機(jī)遇，為其拓展創(chuàng)新業(yè)務(wù)提供一個(gè)切入點(diǎn)。

正如美國Boingo一樣，國內(nèi)已有邁外迪、百米生活等多家商業(yè)WiFi運(yùn)營商。這些運(yùn)營商為主要商業(yè)場(chǎng)所提供WiFi網(wǎng)絡(luò)連接以及各類衍生營銷、數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)，經(jīng)過多年努力，國內(nèi)主要城市的商業(yè)場(chǎng)所已實(shí)現(xiàn)大范圍WiFi覆蓋。不過，由于國家“提速降費(fèi)”的推行，電信運(yùn)營商4G資費(fèi)大幅下調(diào)，給商業(yè)WiFi運(yùn)營商造成一定壓力。

在筆者看來，未來5G商用后，在基于eMBB的大量場(chǎng)景中，電信運(yùn)營商與商業(yè)WiFi運(yùn)營商有很大的合作空間，其中重要的一點(diǎn)就是流量卸載的合作。商業(yè)WiFi運(yùn)營商需要將其基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)，包括未來部署支持WiFi 6的AP、支持Passpoint等。正如美國運(yùn)營商與Boingo合作模式，商業(yè)WiFi運(yùn)營商將其部署過WiFi熱點(diǎn)且人員密集的場(chǎng)所對(duì)電信運(yùn)營商開放，提供5G熱點(diǎn)高容量的流量卸載支持，雙方可以通過一定的方式進(jìn)行計(jì)費(fèi)、分成。當(dāng)商業(yè)WiFi成為5G熱點(diǎn)高容量地區(qū)流量卸載的重要載體時(shí)，一方面盤活了其已有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，另一方面還能開辟新的收入渠道，而且商業(yè)WiFi運(yùn)營商也有機(jī)會(huì)參與到5G的建設(shè)運(yùn)營中，探索其在5G中的商業(yè)機(jī)會(huì)。

5G不僅僅在于其技術(shù)的復(fù)雜性，還應(yīng)具有更強(qiáng)的包容性?？紤]到未來5G商用中高額的投資，若能夠充分利用、盤活各類已有的基礎(chǔ)設(shè)施，并達(dá)到5G商用KPI的效果，確實(shí)可以為業(yè)界節(jié)約大量的投資，采用WiFi的流量卸載業(yè)務(wù)探索也因此具有重大意義。