據(jù)統(tǒng)計，20%的熱點區(qū)域站點承載了80%的整網(wǎng)流量，熱點區(qū)域站點的業(yè)務(wù)速率是普通站點的6.5倍。5G標準中已有針對熱點高容量的技術(shù)，而當某個地區(qū)連接需求超出預(yù)期時，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)界在研究移動數(shù)據(jù)“流量卸載”的技術(shù)，或許可以成為5G時代解決熱點高容量場景中痛點的低成本、有效的方式。

2019年是全球主流運營商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移動寬帶(eMBB)場景。

基于場景的差異和業(yè)務(wù)需求及挑戰(zhàn)，我國5G標準推進組IMT-2020在《5G概念白皮書》中將eMBB進一步定義為連續(xù)廣域覆蓋和熱點高容量兩個場景，其中對于熱點高容量所提的主要挑戰(zhàn)包括1Gbps用戶體驗速率、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

在5G商用初期，為了快速形成示范作用，各類大型公共活動如體育賽事、演唱會的高清視頻直播、VR體驗等成為商用演示的最好試驗場。當然，這些場所在短時間里會對無線網(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、機場等場所也有可能在一定時段出現(xiàn)用戶爆增，當用戶發(fā)現(xiàn)雖然手機信號滿格但網(wǎng)速超慢時，說明蜂窩網(wǎng)絡(luò)容量已達到極限，此時用戶體驗就大打折扣。

根據(jù)華為的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，20%的熱點區(qū)域站點承載了80%的整網(wǎng)流量，熱點區(qū)域站點的業(yè)務(wù)速率是普通站點的6.5倍。而在未來5G時代，這些熱點地區(qū)的移動終端要保持1Gbps的體驗速率，熱點地區(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，卻不一定能實際體驗到。

5G標準中已有針對熱點高容量的技術(shù)，而當某個地區(qū)連接需求超出預(yù)期時，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)濟性也是個很大問題。近年來業(yè)界在研究移動數(shù)據(jù)“流量卸載”的技術(shù)，或許可以成為5G時代解決熱點高容量場景中痛點的低成本、有效的方式。

舉例來說，在體育場館通過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)域只是部分時段形成高容量接入需求，其他時段相對空閑，因此并不具有經(jīng)濟性。此時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可能成為其中一個較好的方式。

在日常工作生活中，很多人會在辦公室和家里等有WiFi信號的場所開啟手機的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，可以說是一種被動的行為，并非運營商主動提供自動切換及分流服務(wù)來提升用戶體驗。運營商主動做的流量卸載工作，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，在用戶無感的情況下，實現(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，而不是用戶被動選擇網(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無縫融合得到標準和產(chǎn)業(yè)支持

過去幾年中，基于WiFi的移動數(shù)據(jù)流量卸載研究和實踐比較多。IEEE/ACM Transactions on Networking曾在2013年發(fā)表《移動數(shù)據(jù)流量卸載：WiFi可以承載多少》一文中對利用WiFi網(wǎng)絡(luò)的移動數(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%的移動數(shù)據(jù)可被卸載，而且由于WiFi網(wǎng)絡(luò)縮短了傳輸時間，從而節(jié)省了55%的電能。

在5G標準制定中，3GPP已經(jīng)推出了相應(yīng)規(guī)范來促進非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，會進一步增強WiFi與5G融合的功能，包括可信WiFi支持、流量操作、切換等。

今年年初，下一代移動通信網(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)融合報告》中提出，兩大國際組織將合作推動5G和WiFi融合，以及兩種無線接入網(wǎng)的協(xié)作進程。

除了研究機構(gòu)和標準化組織外，廠商對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)布的機型中推出了LinkTurbo全網(wǎng)聚合技術(shù)，可以實現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)兩條鏈路同時收發(fā)數(shù)據(jù)和智慧無縫切換，對于未來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)無差異體驗技術(shù)已具備

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

首先，WiFi熱點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)備在不同熱點之間切換時需要重新連接、認證和輸入密碼，這一過程無法保證其卸載蜂窩流量后達到蜂窩網(wǎng)絡(luò)體驗。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)時都重新查找和驗證網(wǎng)絡(luò)，Passpoint能夠自動完成這一過程，使熱點網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備無縫連接，同時還能提供最高級別的WPA2安全性，保證為用戶提供近似于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的體驗。

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、時延、容量的支撐。新版WiFi 6標準發(fā)布，與5G增強移動寬帶(eMBB)場景形成明顯對標，在其覆蓋范圍內(nèi)能夠提供與5G eMBB類似的體驗。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。

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)布成為最大的亮點。由于WiFi已經(jīng)成為大部分智能終端的標配，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標準和WiFi 6的標準的完善，同時支持5G和WiFi 6的終端會快速普及。而Passpoint也有了廣泛的支持，當前大量iOS和Android手機都支持Passpoint，更多的城市Wi-Fi計劃將帶有Wi-Fi CERTIFIED Passpoint?認證，因此未來通過WiFi在5G熱點高容量場景下卸載流量成為可能。

商業(yè)基礎(chǔ)：商業(yè)WiFi運營商在5G時代的新機遇

通過WiFi對蜂窩網(wǎng)絡(luò)進行分流的商業(yè)實踐也在一直進行著。早在2008年3G牌照發(fā)放后，中國移動在商用中的一個重要做法是通過建設(shè)WLAN熱點來彌補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，中國移動用WiFi來給體驗不佳的3G網(wǎng)絡(luò)分流，在短短幾年內(nèi)催生出來一個電信級WLAN的獨特產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)中國移動2013年上半年財報數(shù)據(jù)，在這一期間中國移動無線上網(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。不過，彼時3GPP標準暫沒有與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。

而隨著技術(shù)的進步，流量卸載也能提供無縫切換的體驗。近日，美國電信運營商AT&T與美國知名的商業(yè)WiFi運營商Boingo簽署協(xié)議，進一步擴展流量卸載業(yè)務(wù)的合作，這一合作被認為是為5G熱點高容量場景商用做好準備。雙方合作的場所主要在大型機場、軍事基地等有Boingo Passpoint認證網(wǎng)絡(luò)的場所，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，用戶無需手動切換，且無需支付額外費用。AT&T認為到2022年由于4K視頻、無人機、自動駕駛汽車、VR/AR等設(shè)備的驅(qū)動，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。而其他運營商如Verizon、T-Mobile也有此類合作意向。

過去十多年中，各個城市人流量集中的主要場所大都有WiFi的部署，如運動場、商場、機場、高鐵站、酒店、景區(qū)等，有專門的商業(yè)WiFi運營商對此進行部署和運營?？梢钥闯?，5G時代“流量卸載”或許給一個商業(yè)WiFi的運營商帶來參與5G建設(shè)和運營的新機遇，為其拓展創(chuàng)新業(yè)務(wù)提供一個切入點。

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運營商。這些運營商為主要商業(yè)場所提供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)場所已實現(xiàn)大范圍WiFi覆蓋。不過，由于國家“提速降費”的推行，電信運營商4G資費大幅下調(diào)，給商業(yè)WiFi運營商造成一定壓力。

在筆者看來，未來5G商用后，在基于eMBB的大量場景中，電信運營商與商業(yè)WiFi運營商有很大的合作空間，其中重要的一點就是流量卸載的合作。商業(yè)WiFi運營商需要將其基礎(chǔ)設(shè)施進行升級，包括未來部署支持WiFi 6的AP、支持Passpoint等。正如美國運營商與Boingo合作模式，商業(yè)WiFi運營商將其部署過WiFi熱點且人員密集的場所對電信運營商開放，提供5G熱點高容量的流量卸載支持，雙方可以通過一定的方式進行計費、分成。當商業(yè)WiFi成為5G熱點高容量地區(qū)流量卸載的重要載體時，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運營商也有機會參與到5G的建設(shè)運營中，探索其在5G中的商業(yè)機會。

5G不僅僅在于其技術(shù)的復(fù)雜性，還應(yīng)具有更強的包容性?？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，并達到5G商用KPI的效果，確實可以為業(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。