Wi-Fi 6和5G,你追谁?

今年是5G商用元年,同样也是Wi-Fi 6市场推广元年。这两项无线通信技术应该如何相处?它们到底是敌是友?谁将最终成为移动互联的主流呢?

要想弄清这些问题,还真不是一句话两句话就能说清楚的。

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从应用层面看,Wi-Fi 6和5G都是为了无线连接而设计的。从本质上看,5G是一种蜂窝服务,Wi-Fi 6是一种短程无线接入技术,每一个技术都有其独特的属性。接下来咱们就从技术和应用两个方面进行一下对比。

1、Wi-Fi 6

首先咱们先来看一下Wi-Fi 6。Wi-Fi 6的学名是802.11ax,属于第六代Wi-Fi技术,可提供更快的速度和更低的时延。其实,回溯Wi-Fi技术诞生之初并不是这种命名方式,而是用802.11b、802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac来表明代际演进。很显然,这种专业化的名字真的不适合普通人。也许是看到2G、3G、4G、5G这种命名方式非常有利于产品的推广,2019年,Wi-Fi联盟后知后觉地开始使用Wi-Fi 6这种叫法,并把前期的Wi-Fi技术从1-5代全部进行了追认。

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图1:Wi-Fi 6提供更快的速度和更低的时延(图源: Escapejaja/ShutterStock.com)

2、5G

5G就不用多说了,它堪称当前最热门的无线技术。与4G相比,5G具有更高网速、更低延时,以及高可靠性和低功率海量连接等特点。5G速率最高可以达到4G的100倍,实现10Gb/秒的峰值速率,能够用手机很流畅地观看4K、8K高清视频。在部署上,5G将首先应用于固定无线用途。根据工信部近期发布的数据,我国目前已开通69万个5G基站,连接用户数超过1.6亿。

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图2:5G比4G有更高网速、更低延时和高可靠性和低功率海量连接等特点(图源: Tierney/ShutterStock.com)

细数Wi-Fi 6和5G的异同点

在无线通信领域,正交频分复用(OFDM)绝对是一项神奇的技术。从技术朔源角度,Wi-Fi 6和5G均源于OFDM。Wi-Fi 6采用的正交频分多址(OFDMA),这项技术由OFDM发展而来,它有效提高了频谱利用率,大大降低了时延。5G采用的标准空中接口技术也源自OFDM,在子载波和频带宽度方面具有与OFDMA类似的设计。

MU-MIMO代表“多用户、多输入、多输出”,其工作原理在本质上可以归结为:允许在同一无线信道上同时发射和接收多个数据信号,它增加了窄带网络的数据容量,而不需要更多的频谱。Wi-Fi 6改进了这项技术,并通过支持上行链路MU-MIMO(最多8x8个天线阵列)来增强它。5G也采用了这项技术,但将其升级为“Massive MIMO”,天线端口的数量可以达到64T64R(64发射,64接收),以获得更广泛的覆盖范围。

这样看下来,Wi-Fi 6和5G有没有同宗同源的感觉?

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表1:Wi-Fi 6和5G主要参数对比

在应用上,毫无疑问,5G是电信行业的新趋势,已经开始惠及越来越多的用户。既然5G可以覆盖建筑的内部和外部,那么,Wi-Fi 6还有用武之地吗?

1、室内环境下

针对室内覆盖,5G和Wi-Fi 6都可以部署在大楼内的日常网络连接中。通常,5G每平方米可容纳一个终端,相当于每平方公里100万个终端。因此,这种解决方案不适用于每个用户至少有两个终端的站点或一些高密度区域,Wi-Fi 6则能轻松地解决这个问题。

在室外,Wi-Fi 6主要用于公园和游乐场等高密度场景下的用户服务,5G更适合提供更大规模的户外覆盖,如风景名胜区。5G室外宏基站在覆盖范围和漫游方面都优于Wi-Fi 6。因此,5G也被看作是目前智慧城市中支持自动驾驶、无人机和一些物联网设备(如智能路灯)的最佳选择。

2、室外环境下

在物联网应用中,5G和Wi-Fi 6同样起到重要作用。5G海量机器类型通信(mMTC)是为连接海量物联网设备而设计的,但由于不同的应用需要不同的物联网协议,因此很难在通信所需的设备上直接安装5G网卡。现在,大多数WLAN接入点都集成了RFID、ZigBee和蓝牙等功能模块,并且可以通过外部卡支持更多的物联网协议。将物联网与Wi-Fi相结合可以提供一种经济高效的解决方案,使Wi-Fi适用于拥有大量物联网设备的室内场景。

3、工业制造领域

在工业制造领域,传统上制造商只能通过有线技术连接。随着AGV小车、工业AR和机器视觉等设备被大规模应用,无线网络成为生产车间的必备。Wi-Fi 6具有高带宽、低延迟的特点,可以满足工业生产网络的需求。在某些应用程序对延迟极其敏感的特定情况下,5G将是一个上佳的解决方案。

4、现阶段

现阶段Wi-Fi技术主要应用于手机、平板电脑和笔记本电脑等传统消费级电子终端设备。Wi-Fi 6的传输速率最高可达9.6Gb/s,理论传输速度达到了1.2GB/s,如此一来,Wi-Fi 6会覆盖更多的行业应用。除传统消费级电子终端和物联网应用外,目前Wi-Fi技术在VR/AR、超高清视频等新型高速率应用场景亦具有高适用性。近两年,智能家居、智慧城市等物联网领域对Wi-Fi也有了更多的需求。根据中国移动发布的5G通信指数报告(第二期)和2020年智能硬件质量报告(第一期)的描述,Wi-Fi 6产品目前成爆发式增长,价格在不断下探。在速率方面,Wi-Fi 6相较Wi-Fi 5在近点及隔一堵墙,均有12~70倍的提升。在时延方面,Wi-Fi 6使用王者荣耀时延降低70~80%。总体来看,Wi-Fi 6仍会是室内无线网络的绝佳选择。

5G + Wi-Fi 6:开创无线无缝接入的新时代

可以预见的是,接下来,Wi-Fi 6和5G技术将对各行各业产生深远影响。尽管Wi-Fi 6和5G技术在某些功能和优势上可能有重叠,但这两种技术的优势还是会给我们带来最大的好处。

5G正在蓬勃发展,目前已经在一些垂直行业被普遍采用,但它在企业中的应用还需要一段时间。再来看Wi-Fi 6技术,已有许多适用于各领域企业的解决方案相继推出。这是因为在网络部署中采用Wi-Fi 6技术有助于更快地建立网络,降低运营成本,同时满足企业定制化需求。

小编的观点是,Wi-Fi 6和5G各自都有最适用的场景,其中任何一个都不能取代另一个。5G和Wi-Fi 6的结合是公共和私有网络在可预见的未来的必然趋势,二者是互补的关系,它们的联手能有效提升新建和现有网络的效能,服务更多新兴应用场景。

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