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运营商,来!左边跟我一起画5G,右边再画个Wi-Fi 6

  

■郝俊慧
  W终于“复活”了。
  自从上周搬到新家,手机没有信号,宽带没有装Wi-Fi,她“与世隔绝”了四天,直到装好路由器,手机上的小扇子出现时,她觉得,自己又活过来了。
  但4G依然没有信号。开发商说,基站因市政工程被拆迁,至今还没装好新站。运营商说,基站被居民投诉有辐射,被迫拆了,三家都拆了。不管哪种原因,W和老公的手机,在家里都没有信号。
  W的故事,在不同场景下,我们都遇到过:为了开一辆共享单车,高举手机的吃力;没带钱包、刷不了二维码付不了钱的尴尬,4G的普及,让中国以最快的速度进入移动互联网时代,却也让人们对移动信号的依赖,前所未有。
  可今年以来,很多人的同感是,上网的速度越来越慢,或者说,我们对低网速的容忍度越来越低。这其中,有自然增长的流量需求对网络的压力,也有建设跟不上需求的实情以及那些拆掉便无法再装的基站。
  每到移动通信更新换代之时,便是移动基站建设“难产”之日。辐射恐慌、高额入场费、非正常拆迁等等,都有可能让手机上的信号为零。尤其到了5G时代,所需基站数量是4G的2倍左右,“难产”系数自然也成倍上升。
  如何才能有无处不在的信号?
  W的最终拯救者是Wi-Fi,只是这个Wi-Fi要自己装,但如果从一开始,就有一个属于运营商的Wi-Fi信号呢?或者说,她根本不需要考虑信号到底是4G还是Wi-Fi,只要能上网就好?“为什么不将蜂窝通信和Wi-Fi统一组网?”4G开始,北京邮电大学教授阚凯力便一直呼吁电信运营商应该重视Wi-Fi的作用,利用Wi-Fi减少基站建设压力。
  Wi-Fi依然承载了全球最主要的数据流量。在Wi-Fi联盟一份名为《下一代Wi-Fi 6:无线连接的未来》的报告中提到,全球范围内,Wi-Fi承载着所有数据流量的一半以上。在日本,Wi-Fi占智能手机流量的83%,而在德国,Wi-Fi占所有智能手机流量的87%以上。
  从5G出现开始,便一直有种声音:它将替代固网,但这种说法根本没有考虑的是,如果将Wi-Fi承载的数据流量全部转移到5G上,那将是彻底被“堵死”的悲剧。
  相反,电信运营商应该考量的是,如何让每年指数级增加的移动数据流量让Wi-Fi承载,而随着Wi-Fi 6的出现,5G+ Wi-Fi 6让“共享Wi-Fi”成为可能。
  所谓“共享Wi-Fi”,是将个人所有的Wi-Fi连入运营商大网,由其统一运营调度,有点像官方版的“Wi-Fi万能钥匙”,甚至可以像个人家庭用太阳能发电那样,满足自用后,空余时间“卖还”电信运营商,补贴固网宽带费。
  这样的设想在4G时代便出现过,却很难实现,但到了5G,似乎并非完全是空想。
  性能上,Wi-Fi 6在努力向5G靠近。Wi-Fi 6的理论速率最大值9.6Gbps,与5G的10Gbps相差不远。而且Wi-Fi 6还借鉴了移动通信领域的OFDMA(正交频分多址)和发射波束成形技术,以提高效率和网络容量,满足多种场景的需求,包括物联网(IoT)和密集公共空间。也就是说,WiFi 6将可以实现5G支持的多种应用,如增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、多用户游戏、超高定义(超高清)视频和多方视频通话。这为两种网络在统一满足用户需求方面奠定了基础。
  再来看频谱资源,Wi-Fi HaLow在低频带(900 MHz)中运行,Wi-Fi在中频带(2.4 GHz和5 GHz)中运行,WiGig是高频段(毫米波,60 GHz)),此外,Wi-Fi联盟还在尽量争取让Wi-Fi CERTIFIED 6将能够在6 GHz下运行,而这个频段,同样是3GPP看好的希望能够用于5G-NR的频谱资源,在这段频谱还未最终确定归属之前,某种程度上,Wi-Fi和5G在此频段上有竞争。
  但也并非不能共存。在一篇由美国国家仪器公司RF和通信研究总监James Kimery撰写的文章中提到,4G时代,3GPP使用非授权频段来实现Wi-Fi与LTE的共存,4G LTE用户可以利用非授权的2.4 GHz或5 GHz频段来辅助提升数据吞吐量。目前,3GPP在R16及未来版本启动了NR-U研究项目,研究非授权频谱,旨在与现有用户共享频谱,以便使所有设备可以共存,尽管这会增加5G终端的技术复杂性,但可以在局部区域或者特定情况中进一步扩展5G生态系统。
  其实,对电信运营商,尤其是中国的三家运营商而言,推动“共享Wi-Fi”有实际动力。Wi-Fi的根本是固网宽带,经过多年光网建设,中国光纤到户的渗透率已经超过90.4%,这基本意味着Wi-Fi覆盖率也达到九成。
  要放弃这张已然形成的无线网络吗?
  更何况,在5G的重点领域——工业互联网里,Wi-Fi 6具有天然优势,其对新物联网应用场景的支持,对于运营商的TO B业务而言,是强有力的竞争者,美国已有不少企业部署了基于Wi-Fi 6的无线网络。如果在这个网络中,电信运营商只能收到最便宜的固网宽带费,那显然缺少了更大空间的想象。
  Wi-Fi联盟市场部副总裁凯文·罗宾逊表示,Wi-Fi6与5G并不对立,而是有非常强的互补关系,5G更适用于室外的开放空间以及移动的物体上,而Wi-Fi6在室内、密集信号区、固定区域的链接技术更具有优势。
  加上电信运营商通过多年的无线城市建设,拥有良好的无线AP热点资源,这些点位遇到的拆站压力,远远小于移动基站。
  当然,听起来很完美的方案,如果迟迟未能实现,一定有致命弱点。
  运营商的网络管理系统需要重构。
  事实上,很多手机具备自动切换移动网和Wi-Fi的功能,当它发现附近有其运营商部署的公共热点时会自动识别,但问题在于,只识别、登录却不能自动验证通过,这导致很多时候,用户看到手机上小扇子出现,却无法上网,甚至因此出现新的投诉。与此同时,你套餐里60小时的Wi-Fi时长包可能从未使用过。
  更大的挑战,自然是将个人Wi-Fi纳入大网:如何处理个人账户和公共账户之间的关系?如何保证共享之后,个人信息不被泄露,公共大网足够安全,但你家的Wi-Fi密码,几分钟就能被黑客攻破;共享之后,个人如何获得收益?不共享时,能否随时退出?Wi-Fi的穿透性差,意味着连接点需要更多,但系统也更复杂,加上现有的家庭Wi-Fi路由器,并不能直接承担此功能,对于愿意共享的用户,需要提供新的设备。
  4G时代,这些挑战看起来高不可攀,但5G网络天然的互联网化和电信运营商持续多年的网络智能化转型,却让梦想有了照进现实的可能。
  前几年,曾有运营商试验过VoWi-Fi通话,用户在通话状态下,可根据4G网络和Wi-Fi网络的信号强弱情况,自动选择切入信号更佳的网络,VoLTE-VoWi-Fi双向无缝切换,其实现正是基于NFV架构的虚拟化网络设备。但不知为何,这项业务并没有推广开,究其原因,应该是4G网络当时还算不错,运营商动力不足。
  但在5G明显的成本压降下,理想如果不想变骨感,最终只能看“钱先生”。
  5G今年正式商用以来,建设速度远超预期,上海更是预计在年底前实现外环以内全覆盖,但三大运营商也一直强调:5G将长期与4G共存,但4G的网络,已在负重前行。
  对于近几次财报数据都不好看的三大运营商而言,如果能左手画5G,右手画Wi-Fi 6,没准能稍微喘口气。