Published on:2021-07-19 hits:4230
如今，隨時隨地上網已經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上網，有些人則利用WiFi等無線局域網技術上網，雖然技術各有不同，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技術正逐漸走向融合。
? 應用場景趨于重合，增強移動寬帶場景成為主要融合方向
移動互聯網和物聯網的迅猛發展驅動數據流量的重心從有線網絡向無線網絡加快轉移，促進了無線市場的蓬勃發展。隨著 4.5G 和 5G 技術的發展，蜂窩移動通信技術版圖和應用場景不斷擴張，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（WLAN）技術隨著移動互聯網的發展，已經成為人們日常生活必不可少的無線接入方式，也在向物聯網、車聯網等領域不斷延伸。
蜂窩移動通信技術與無線局域網技術的應用場景趨于重合，關系也日趨復雜，呈現出新的競合關系。
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 與蜂窩網之間的互聯互通，提供兩者的業務融合。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 字樣結合），發展物聯網標準，滿足智能家居、汽車、零售業、農業、智能城市環境等的應用需求，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，車輛環境無線訪問協議），發展車聯網標準，滿足智能交通系統的相關應用，也形成與蜂窩移動通信競爭的局面。
也就是說，蜂窩移動通信技術和無線局域網技術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。
? 技術融合由移動通信產業主導，在網絡側和無線側兩個層面并行發展
根據蜂窩移動通信和無線局域網的標準演進、融合的領域和場景分析可以看出，其融合的技術發展方向是從松耦合到緊耦合，再到空口融合，涉及網絡側和無線側的融合，并且兩個層面的融合呈現并行發展的態勢。網絡側融合主要包括兩者在網絡架構和業務應用層面的融合，解決蜂窩網與WLAN的網絡互通、協作和業務連續性等問題。無線側融合主要從接入層充分利用兩者的技術、頻率等資源，以實現高頻段、高吞吐量、熱點增強、低復雜度和靈活組網等目標，解決頻譜資源緊張的問題。
通過近年移動通信產業主導的企業并購以及國內外電信運營商的網絡和業務整合，產業鏈已經具備實現移動蜂窩與WLAN更深層次融合的條件。體現在如下幾個方面：
? 從標準、技術層面看，3GPP在蜂窩網標準制定中充分考慮WLAN接入蜂窩網；并且全面考慮從網絡側融合到無線側融合，實現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和無線局域網，并且支持 2G/3G/4G 的多模制式和各協議版本的 802.11a/b/g/n/ac 等。
? 從網絡設備層面看，設備制造商的小基站（Small Cell）能提供蜂窩網絡和WLAN網絡的接入能力；并且能夠提供網絡側互通、協同以及無線側空口融合的解決方案。
? 從運營層面看，基礎電信運營商、虛擬運營商等不同程度地推動移動蜂窩網和WLAN 的業務整合，實現 WLAN 對移動蜂窩網的補充覆蓋和業務分流。
? 通過 VoWIFI和VoLTE完成網絡側的業務融合，提供語音業務的無縫切換
基于 IMS 架構通過 VoWiFi 和 VoLTE 提供語音業務的無縫切換，完成網絡側的業務融合。隨著 LTE 網絡在全球的廣泛部署，運營商升級 EPC 和 IMS 網絡，將基于 VoLTE 的業務擴展到 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 之間是一種互補關系，WiFi 是對 LTE 網絡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 業務的依賴。
未來 VoWiFi 的大規模商用已經成為必然，發展中機遇與挑戰并存。
——VoWiFi 的發展機遇來自于 WiFi 熱點的全球部署。隨著移動互聯網的發展，WiFi已經在全球普及。截至今年年初，國內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 熱點已經為 VoWiFi 提供了非常好的接入基礎。
——VoWiFi的挑戰主要在于支持 ePDG 架構的VoWiFi 的原生（native）終端數量較少。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，產業鏈還比較薄弱。
目前，國外運營商積極部署 VoWiFi，未來的大規模商用已經成為必然，并且存在虛擬運營商/互聯網企業開展 VoWiFi 業務的可能。WiFi 產業在未來 5G 的發展中可能在網絡互通、協同和業務連續性等方面給予技術和標準的支持。
產業鏈正探索免許可頻段技術在無線側融合中的應用，其發展面臨較大不確定性。
移動通信產業正探索免許可頻段技術在無線側融合中的應用，基于 LTE 的免許可頻段技術主要包括以 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。蜂窩網免許可頻段技術的發展面臨各國監管政策、產業界態度、3GPP 5G技術標準進展、IEEE 802.11系列發展等諸多影響因素。
——3GPP 標準融合路線：在 4.5G 階段以 LAA、LWA 及后續演進為代表的，僅僅是運營商網絡升級的備選方案；此融合路線有望在 5G 階段迎來新的解決方案。
LAA 和LWA 發展路徑取決于運營商的網絡部署策略。當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。如果業務需求大，快速部署利用免許可頻段資源，適合采用 LAA 技術；如果為了保護 WiFi 投資，且WiFi 可以升級，適合采用 LWA 技術。
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，這兩種技術都只能算作是4.5G 的備選技術，在網絡部署中作為與授權頻段 LTE 網絡協同組網的補充技術。并且隨著5G 新空口（NR）和全頻譜接入技術的研究和應用，在 5G 時代來臨的時候，運營商優先使用許可頻段的策略給基于 LTE的免許可頻段技術（LAA 和 LWA）的應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，LTE-U 可能只在局部地區商用，而 MulteFire 有可能演進為 WiFi技術的直接競爭者，并推動互聯網企業更深入地介入無線產業的發展。
目前來看，MulteFire 發展將面臨全方位的挑戰。從產業界的態度來看，運營商和 WiFi 陣營都反對。從技術發展來看，MulteFire 技術較 WiFi 復雜，需要在后續演進中能夠實現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，相當于基于 LTE 技術的AP，其面臨和 WiFi AP（基于 802.11ac/ax）的直接競爭。如果發展成為類似新型商業 WiFi 的模式，將使互聯網企業有機會進一步介入無線產業。