5G与Wi-Fi融合组网需求分析

2016-10-13胡旭

移动信息 2016年3期

关键词：架构无线融合

胡旭

5G与Wi-Fi融合组网需求分析

胡旭

公诚管理咨询有限公司，广东广州 510610

通过5G与Wi-Fi融合组网，可以使5G发展面临的用户体验差和流量增长快的问题得到解决。因此，基于这种认识，对5G与Wi-Fi融合组网需求展开分析，并且提出了融合组网的技术路线，从而为关注这一话题的人们提供参考。

5G；Wi-Fi；组网融合；需求分析

随着信息技术的发展，计算机技术与通信技术已逐步实现融合，无线接入技术也随之成熟并被大范围地使用。无线接入技术得到了广泛的应用。面对这种发展形势，移动运营商应该认识到5G与Wi-Fi融合的必然趋势，并且做好5G与Wi-Fi融合组网的需求分析，从而更好地促进移动通信网络的发展。

对于未来第五代移动通信技术（5G）来说，不能再单单用满足某项业务的能力或某个特定的技术指标来对其进行定义。

1 5G网络和Wi-Fi网络概述

5G是移动通信系统发展的第五代移动通信系统，其具有特定的业务需求和关键技术。如图1所示，5G具有一个能够实现无线移动网络互操作的网络体系结构，其需要对用户和业务的多样化需求进行适应，并且提供更高的网络容量和更好的覆盖。同时，5G需要应对海量物联网设备的接入，并且降低网络部署的复杂度和成本。而在运维方面，5G也需要进行网络效能的改善和提升用户体验，并且对用户行为和业务作出智能感知和优化，从而满足各类网络、设备及业务需求。而Wi-Fi是由无线网卡和接入点构成的网络，其具有移动性强，组网灵活、成本低和传输速率高的优势，在各类公共区域得到了广泛应用[1]。所以，可以利用Wi-Fi网络进行移动通信网络的补充，从而使移动通信网络更好的分流。

图1 5G网络结构

2 5G与Wi-Fi融合组网需求

（1）应用场景的融合需求。对于5G来讲，流量类业务对用户体验速率有着极高的要求，所以要求5G与Wi-Fi融合，从而满足用户的极速体验。随着互联网的发展，交互类业务也得到了迅速发展。而该类业务要求实现时延无感知的用户体验，所以将成为5G与Wi-Fi融合的主要业务。同时，在5G时代，物联网采集类业务需求也将不断增加。而随着各节点连接数量，Wi-Fi也需要通过与5G融合应对这一挑战。针对这些业务，还需要相适应的应用场景。所以5G与Wi-Fi的融合，将能使应用场景得到进一步扩展，从而使融合后的网络覆盖除校园、车站以外的其他诸多应用场景，继而满足应用场景的融合需求。例如，在5G与Wi-Fi融合后，比赛场馆视频拍摄、公共交通工具、密集截取和远程医疗等场景都将成为融合组网的应用场景。融合场景见表1。（2）网络管理的融合需求。在5G时代，由于Wi-Fi热点已经得到了大规模的布置，同时又具有3G、LTE等多种网络，所以移动互联网企业不得不进行多网的运营管理。而各个网络的架构不同，还需进行各个网络的独立维护，所以将给运营商带来较大的部署和运维成本。同时，在各个网络上进行操作无法实现资源的有效利用，并且将导致实时性业务受到影响。而实现5G与Wi-Fi融合组网，将能同时进行多个网络的接入，并且实现数据的并行传输，所以能够通过提高网络的吞吐量增强用户感受。同时，通过在多个网络接入点实现无缝移动，也能够确保实时因为不被终端。此外，5G与Wi-Fi组网融合，也能降低网络的运维成本，从而满足网络管理的融合需求。

表1 5G与Wi-Fi融合组网应用场景

3 满足5G与Wi-Fi融合组网需求的路线分析

在实现5G与Wi-Fi融合组网时，需要采取如图2所示的融合组网技术路线，即从架构、接口和业务等多个层面实现组网融合。（1）网络架构的融合。想要进行5G与Wi-Fi融合组网，还要进行网络架构的融合。目前，可以使用UMA为代表的3G与Wi-Fi的融合组网方法，另外也可以使用基于3GPP2PDIF的固定移动网络组网方法。针对LTE网络，需要将EPC利用S2a/S2b/S2c接口接入，然后进行5G与Wi-Fi网络融合架构的搭建[2]。（2）运行机制的融合。完成网络架构融合后，还要进行接入认证等运行机制的融合。通过融合认证机制，则能给用户带来不同的接入体验，包含无时延用户感知和自适应容易认证等等。通过使无线网络和蜂窝网络控制系统得到融合，则能够实现对无线基站和small cell的统一管理，并且实现不同业务的智能分流。此外，融合运行机制，也能使移动网络与无线网络相互协作，从而根据用户需求进行网络的提供，并且实现移动终端的无缝漫游，继而给用户带来更好的体验。（3）技术与产业的融合。在融合组网的过程中，还需要需求原本使用的各种网络技术的发展途径，从而进行组网融合技术的发展。比如，可以对蜂窝网与无线网络自适应配置、组网安全、数据流量动态均衡和无缝平滑切换等技术的发展路径进行探索。此外，融合组网需要以产业化发展为目标，所以还要关注相关产业的发展情况，并且需求发展和规避的方案，从而使产业链上的各方诉求得到满足。就目前来看，全球电信运营商已经在利用Wi-Fi构成的异构网络数据流量传输问题达成了一定的共识，将在未来投入超过10亿台的IEEE802.11ac无线通信设备，而该设备提供的5G Wi-Fi在信号的稳定性和覆盖率上将取得明显的效果[3]。