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如何在5G时代真正体会到1G的网速?

据统计,20%的热点区域站点承载了80%的整网流量,热点区域站点的业务速率是普通站点的6.5倍。5G规范中已有针对热点高容量的技术,而当某个地域衔接需求超出预期时,最常见的方式不外乎经过建立愈加密集的基站来增加容量承载才能,不过这种简单粗暴的方式存在很多问题。近年来业界在研讨挪动数据“流量卸载”的技术,或答应以成为5G时期处理热点高容量场景中痛点的低本钱、有效的方式。
2019年是全球主流运营商5G商用的起步之年,产业链的不时成熟加速5G网络部署的落地。不过,由于3GPP明白R16推延冻结,因而初期5G商用主要聚焦于加强挪动宽带(eMBB)场景。
基于场景的差别和业务需求及应战,我国5G规范推进组IMT-2020在《5G概念白皮书》中将eMBB进一步定义为连续广域掩盖和热点高容量两个场景,其中关于热点高容量所提的主要应战包括1Gbps用户体验速率、数十Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度。超高的容量给产业链提出了很大的应战,“流量卸载”或许是一种经过低本钱提升网络容量的有效方式。5G将如何影响传统互联网数据中心?
经过流量卸载来提升用户体验
在5G商用初期,为了快速构成示范作用,各类大型公共活动如体育赛事、演唱会的高清视频直播、VR体验等成为商用演示的最好实验场。当然,这些场所在短时间里会对无线网络构成极高压力,需求经过各种手腕来分流。相似的,商场、机场等场所也有可能在一定时段呈现用户爆增,当用户发现固然手机信号满格但网速超慢时,阐明蜂窝网络容量已到达极限,此时用户体验就大打折扣。
依据华为的统计数据,20%的热点区域站点承载了80%的整网流量,热点区域站点的业务速率是普通站点的6.5倍。而在将来5G时期,这些热点地域的挪动终端要坚持1Gbps的体验速率,热点地域容量请求更高,普通百姓每天听到的是5G所宣传的“1Gbps带宽”的说法,却不一定能实践体验到。
5G规范中已有针对热点高容量的技术,而当某个地域衔接需求超出预期时,最常见的方式不外乎经过建立愈加密集的基站来增加容量承载才能,不过这种简单粗暴的方式建立周期比拟长,而且5G基站本钱也居高不下,部署更多基站后能否具有经济性也是个很大问题。近年来业界在研讨挪动数据“流量卸载”的技术,或答应以成为5G时期处理热点高容量场景中痛点的低本钱、有效的方式。
举例来说,在体育场馆经过5G基站的部署来增加容量是有必要的,但一方面为了满足超出的接入需求而部署密集的基站可能使边沿收益小于边沿本钱,另一方面,一些区域只是局部时段构成高容量接入需求,其他时段相对闲暇,因而并不具有经济性。此时能够思索充沛应用已有的或低本钱的根底设备作为蜂窝网络流量卸载的载体,企业或商业WiFi可能成为其中一个较好的方式。
在日常工作生活中,很多人会在办公室和家里等有WiFi信号的场所开启手机的WiFi开关,不运用蜂窝网络流量,在一定水平上,WiFi给蜂窝网络起到分流作用。不过,这只是用户自发的行为,能够说是一种被动的行为,并非运营商主动提供自动切换及分流效劳来提升用户体验。运营商主动做的流量卸载工作,需求依据无线网络环境、衔接设备数量和设备下载速率等指标,在用户无感的状况下,完成不同接入方式的无缝切换,给用户不变的网络速率体验,而不是用户被动选择网络切换。
在这些请求下,将来5G商用后,WiFi要成为5G的流量卸载备选计划,需求在技术和商业方面具备一定的根底。
技术根底:无缝交融、无差别体验和终端支持
作为蜂窝网络流量卸载的重要备选方式,业界多年来不断在研讨WiFi分流蜂窝网络的技术和可行性。关于5G网络的流量卸载来说,将来WiFi需求做到与蜂窝网络无缝交融、与蜂窝网络无差别的体验以及终端支持相应的接入方式。
(1)蜂窝网络和WiFi无缝交融得到规范和产业支持
过去几年中,基于WiFi的挪动数据流量卸载研讨和理论比拟多。IEEE/ACMTransactionsonNetworking曾在2013年发表《挪动数据流量卸载:WiFi能够承载几》一文中对应用WiFi网络的挪动数据卸载计划研讨结果标明,在没有引入任何延迟的状况下,大约65%的挪动数据可被卸载,而且由于WiFi网络缩短了传输时间,从而俭省了55%的电能。
在5G规范制定中,3GPP曾经推出了相应标准来促进非3GPP接入技术和3GPP接入技术的交融。在曾经完成的3GPPR15标准中,5G中心网支持经过3GPP接入网接入,也支持经过非3GPP的网络接入(例如WIFI),非3GPP网络经过N3IWF(Non-3GPPInterWorkingFunction)接入5G网络。在明年将完成的R16中,会进一步加强WiFi与5G交融的功用,包括可信WiFi支持、流量操作、切换等。
今年年初,下一代挪动通讯网络联盟(NGMN)和无线宽带联盟(WBA)发布的《无线接入网交融报告》中提出,两大国际组织将协作推进5G和WiFi交融,以及两种无线接入网的协作进程。
除了研讨机构和规范化组织外,厂商对5G和WiFi无缝交融做了很多工作。比方,2018年年底华为光彩新发布的机型中推出了LinkTurbo全网聚合技术,能够完成蜂窝网络和WiFi网络两条链路同时收发数据和聪慧无缝切换,关于将来5G流量卸载能够提供关键技术支持。
(2)WiFi与5G网络无差别体验技术已具备
5G的掩盖缺口或者过载时需求WiFi来卸载流量,关于用户来说两种承载方式无差别的体验十分重要。若WiFi卸载流量后,达不到5G的体验速率、容量和业务连续性时,用户感知可能会大打折扣。随着WiFi相应的规范技术的停顿,一些技术保证其可以提供蜂窝网络相似的体验,WiFi6和Passpoint是其中重要的技术积聚。
首先,WiFi热点之间需求做到无缝切换是保证业务连续性的中心。众所周知,WiFi设备在不同热点之间切换时需求重新衔接、认证和输入密码,这一过程无法保证其卸载蜂窝流量后到达蜂窝网络体验。2012年,WiFi联盟在无线宽带联盟(WBA)的支持下,推出Passpoint技术,该技术能够简化WiFi网络接入,用户无需每次衔接网络时都重新查找和考证网络,Passpoint可以自动完成这一过程,使热点网络和挪动设备无缝衔接,同时还能提供最高级别的WPA2平安性,保证为用户提供近似于蜂窝网络的体验。
其次,卸载5G流量的接入方式也需求为用户提供相似于5G的带宽、时延、容量的支撑。新版WiFi6规范发布,与5G加强挪动宽带(eMBB)场景构成明显对标,在其掩盖范围内可以提供与5GeMBB相似的体验。例如,WiFi6引入了蜂窝网络的OFDMA技术,提升了速率、降低时延;采用相似于蜂窝物联网的技术,提升功率频谱密度来提升掩盖才能。具备了对大理论速率9.6Gbps,在密集用户环境中将用户的均匀吞吐量进步至少4倍的特性,WiFi6在卸载5G流量后能够提供5G相似的体验。
(3)终端设备的支持
近期正在举行的MWC中,5G新设备的发布成为最大的亮点。由于WiFi曾经成为大局部智能终端的标配,高通、联发科等芯片厂商已开端推出支持WiFi6的芯片,随着5G规范和WiFi6的规范的完善,同时支持5G和WiFi6的终端会快速提高。而Passpoint也有了普遍的支持,当前大量iOS和Android手机都支持Passpoint,更多的城市Wi-Fi方案将带有Wi-FiCERTIFIEDPasspoint?认证,因而将来经过WiFi在5G热点高容量场景下卸载流量成为可能。
商业根底:商业WiFi运营商在5G时期的新机遇
经过WiFi对蜂窝网络停止分流的商业理论也在不断停止着。早在2008年3G牌照发放后,中国挪动在商用中的一个重要做法是经过建立WLAN热点来补偿3G网络的短板,由于TD-SCDMA在技术、产业链、本钱等方面的优势,中国挪动用WiFi来给体验不佳的3G网络分流,在短短几年内催生出来一个电信级WLAN的共同产业链。依据中国挪动2013年上半年财报数据,在这一期间中国挪动无线上网业务流量同比增长129%,其中WLAN吸收的流量约占全部流量的四分之三,有效发挥了低本钱流量承载的优势。不过,彼时3GPP规范暂没有与WiFi交融的标准,Passpoint也不具备商用根底,无法提供无缝切换的体验。
而随着技术的进步,流量卸载也能提供无缝切换的体验。近日,美国电信运营商AT&T与美国知名的商业WiFi运营商Boingo签署协议,进一步扩展流量卸载业务的协作,这一协作被以为是为5G热点高容量场景商用做好准备。双方协作的场所主要在大型机场、军事基地等有BoingoPasspoint认证网络的场所,使AT&T的设备能够无缝地在其蜂窝网络与Boingo商业WiFi之间平安遨游,用户无需手动切换,且无需支付额外费用。AT&T以为到2022年由于4K视频、无人机、自动驾驶汽车、VR/AR等设备的驱动,其75%的流量来自于视频类应用,因而与商业WiFi厂商协作,提早规划流量卸载业务很有必要。而其他运营商如Verizon、T-Mobile也有此类协作意向。
过去十多年中,各个城市人流量集中的主要场所大都有WiFi的部署,如运动场、商场、机场、高铁站、酒店、景区等,有特地的商业WiFi运营商对此停止部署和运营。能够看出,5G时期“流量卸载”或许给一个商业WiFi的运营商带来参与5G建立和运营的新机遇,为其拓展创新业务提供一个切入点。
正如美国Boingo一样,国内已有迈外迪、百米生活等多家商业WiFi运营商。这些运营商为主要商业场所提供WiFi网络衔接以及各类衍生营销、数据剖析业务,经过多年努力,国内主要城市的商业场所已完成大范围WiFi掩盖。不过,由于国度“提速降费”的推行,电信运营商4G资费大幅下调,给商业WiFi运营商形成一定压力。
在笔者看来,将来5G商用后,在基于eMBB的大量场景中,电信运营商与商业WiFi运营商有很大的协作空间,其中重要的一点就是流量卸载的协作。商业WiFi运营商需求将其根底设备停止晋级,包括将来部署支持WiFi6的AP、支持Passpoint等。正如美国运营商与Boingo协作形式,商业WiFi运营商将其部署过WiFi热点且人员密集的场所对电信运营商开放,提供5G热点高容量的流量卸载支持,双方能够经过一定的方式停止计费、分红。当商业WiFi成为5G热点高容量地域流量卸载的重要载体时,一方面盘活了其已有的网络根底设备,另一方面还能开拓新的收入渠道,而且商业WiFi运营商也有时机参与到5G的建立运营中,探究其在5G中的商业时机。
5G不只仅在于其技术的复杂性,还应具有更强的容纳性。思索到将来5G商用中高额的投资,若可以充沛应用、盘活各类已有的根底设备,并到达5G商用KPI的效果,的确能够为业界节约大量的投资,采用WiFi的流量卸载业务探究也因而具有严重意义。

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