5G微基站或將幹掉WiFi,WiFi6能否力挽狂瀾?

移動通信與WiFi,就像移動設備上的兩大高手,彼此勢均力敵,一個主室內,一個主室外;WiFi是移動網絡的室內覆蓋補充,也承擔著大量的數據流量卸載,二者都想著各自佔山為王。

5G微基站或將幹掉WiFi,WiFi6能否力挽狂瀾?

像WiFi那麼小的5G微基站

5G微基站

近日,我國首個5G微基站射頻芯片YD9601,研發流片成功,目前正在進行封裝測試。5G基站分為宏基站和微基站兩種。宏基站主要用於室外覆蓋,微基站主要用於室內,發射功率較小,一般在200毫瓦以內,廣泛用於機場高鐵等候區域、商業場所、學校醫院、園區工廠和社區家庭等場景。

5G微基站可以以較低成本有效解決室內覆蓋區域的容量,(如機場、高鐵和商場等熱點區域)和覆蓋問題(如商業樓宇和家庭)。YD9601不光覆蓋700MHz廣電頻段,也兼容了工信部2月初剛剛頒發許可的3.3—3.4GHz的電信/聯通/廣電共享室內頻段,可以說是為5G時代室內共享微基站量身定做的芯片。或許在不遠的將來,我們每家每戶都可以裝上個5G微基站。


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5G微基站


5G微基站和WiFi6的優缺點

隨著5G商用牌照的發佈,我們也逐漸踏入5G生活時代。然而,一則“深圳福田地鐵站應用上了WiFi6技術的消息”讓有點降溫的WiFi重新走進市民的視線——對普通市民來說,WiFi6是什麼?5G和WiFi6有什麼關係?兩者有什麼優缺點?


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5G各類基站功耗


WiFi6究竟是什麼?

WiFi6實際是WiFi5的升級版,對於WiFi6,WiFi6這個名字來自於國際五大標準組織之一的WiFi聯盟18年的一個“大動作”。18年10月,WiFi聯盟宣佈將下一代WiFi技術802.11ax更名為WiFi6,並將前兩代技術802.11n和802.11ac分別更名為WiFi4和WiFi5,以此類推,第一代WiFi技術802.11a(1999年)是WiFi1,802.11b(1999年)是WiFi2,802.11g(2003年)是WiFi3,這也意味著,從1999年使用至今的命名格式正式退出歷史舞臺。WiFi+數字’的命名方式,與3G、4G、5G一樣簡潔,更容易為普通用戶接受。作為WiFi5的升級版,WiFi6在多個層面上都有了提升,WiFi6的最高速率可達9.6Gbps,也就是說理論傳輸速度達到了1.2GB/s的傳輸速度。


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WiFi技術的演進


華為此前發佈的WiFi6技術白皮書則指出,得益於上行MU-MIMO、1024QAM調製方式、160MHz信道帶寬、8*8MIMO等技術的引入,WiFi6可以實現多個終端並行傳輸,不必排隊等待、相互競爭,從而提升效率和降低時延。

這是WiFi6比WiFi5升級的一大特點。無論是WiFi4還是WiFi5,如果接入的人一多,體驗就會大受影響,但是WiFi6不會這樣,在體育場、商場、交通樞紐、工業園區等人流密集場所,WiFi6用戶體驗將會更好。

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歷代WIFI圖表

值得注意的是,WiFi6還採用一種叫TWT(目標喚醒時間)的功能,允許終端設備在不進行數據傳輸時進入休眠狀態,從而可節省高達7倍的電池功耗。比如,你家裡有多臺智能設備接入WiFi,發送WiFi信號的路由器可以與每臺設備單獨建立“喚醒協議”,終端設備僅在收到自己的“喚醒”消息之後才進入工作狀態,而其餘時間均處於休眠狀態。


5G與WiFi6究竟哪家強?

關於5G的關注和討論持續火熱,而關於5G發展將在未來“消滅”WiFi的說法也在“江湖”盛傳。

5G微基站是否會取代WiFi?對於此問題,工信部通信科學技術委員會秘書長張新生認為,5G網絡和WiFi都各有自己的使用場景和對象,網絡使用選擇取決於用戶,隨著技術的發展,5G和WiFi會融合發展。綜合來看,WiFi因具有靈活組網的特性,在特定領域尤其是室內局域環境,尚沒有真正能替代它的方案,所以短期內WiFi還會存在下去。WiFi在生活中的應用佔總體的70%,這個數據和規模是5G的兩倍,如果需要通過5G實現這些連接,運營商需要建設很大基站,投入巨大成本,WiFi不會被5G取代。

WiFi6作為最新一代WiFi技術,其在高速率、廣聯接、抗干擾等方面的特性其實與5G頗為相似,也就是在這一兩年,由於4G網絡日趨成熟,流量資費日益下降,且WiFi技術還未升級,在很多原來使用WiFi的手機上網場景,消費者逐漸形成使用4G網絡的習慣。不過,在5G網絡開始應用的很長一段時間內,這個習慣很可能要因為資費而改變。

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點燈大小的5G微基站


2019 年,基於運營商的移動連接(LTE 和 5G 蜂窩網絡)和非授權無線網絡(WiFi6,或者稱為 802.11ax)將在兩個主要方面相互靠攏:無線電信號編碼和資源調度。

這兩種無線系統採用相同的方法,將更多用戶和數據壓縮到它們使用的頻率中,使每個基站或無線接入點都能同時與更多設備通信。儘管在技術上有所靠攏,但是基於運營商的無線系統和非授權無線系統之間依然存在許多差異,這些差異體現在成本、基礎設施佈局,以及它們為企業網絡操作人員提供的管理控制級別等方面。這些因素將決定企業如何圍繞無線功能的保留和增加做出規劃。

在企業環境中,由於位置、應用程序和設備類型的不同,WiFi6和5G既相互競爭也相互補充。下面給出相互競爭幾個例子:

企業可以購買5G小型蜂窩設備微基站並在內部部署,為員工提供5G覆蓋,慢慢用5G取代WiFi。由於WiFi標準的不斷髮展,企業每3-5年就要對其無線上網設備進行一次升級。有了5G,這些開銷可以外包給服務提供商。服務提供商將負責定期升級他們的無線基礎設施。

對於企業 IT 而言,在 WiFi 並非理想選擇的區域,5G 將是革命性的技術,例如如果有數百臺甚至數千臺的物聯網設備需要無線連接,在企業自己擁有的大樓內,WiFi6 將是連接物聯網設備的必選無線技術。當物聯網轉移到企業大樓以外的區域時,傳感器仍然可以利用 5G 作為無線傳輸模式,以獲得具備足夠速度和可靠性的連接。

除了在企業中,未來WiFi6 和 5G 會有角色的變化,二者由於速度快,高帶寬等特點也正悄悄地改變物聯網。隨著5G和WiFi6在2019年上市,物聯網設備會被設計成發送更多信息只需消耗更少的能源,這些技術可以讓設備始終保持在線或連接狀態。各種類型的設備也可能開始使用SIM卡或嵌入式SIM卡來啟用蜂窩功能,這將改變WiFi設備的當前趨勢。

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愛立信此前發佈的5G微基站

手機電腦啥時候能連上?

此前,WiFi聯盟表示將於2019年第三季度推出針對WiFi6的認證計劃,來確保基於802.11ax技術的設備能夠符合行業制定的互操作性和安全性標準,進而滿足用戶體驗下一代WiFi標準時獲得優質的性能和覆蓋範圍。

這個認證計劃,將可以對能支持接入WiFi6的手機、筆記本等智能終端進行一個規範。與5G相似,WiFi6已經上路。

而在大家最熟悉也比較關注的手機上,能夠支持WiFi6的手機目前僅有三星的S10、小米10等,從19年下半年開始,將會有多款支持WiFi6的手機發布。業內人士分析指出,從長遠來看,WiFi6將極大利好智能家居連接,不過能夠支持WiFi6的智能電視、智能冰箱、智能吸油煙機等智能家電產品與大家見面,則需要更長的時間。

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數字越大,速度越快

專家拋出5G滅WiFi論

該專家在網上指出了WiFi目前的幾個問題:

第一, WiFi速率比5G慢,消費者感覺WiFi越來越慢;

第二, WiFi抗干擾能力差,家庭WiFi和周圍鄰居WiFi相互干擾;

第三, 智能家居連WiFi用的是家庭內部局域網地址,不便於管理;

第四, WiFi不僅慢還佔用手機天線空間。


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放顆衛星先


網友支招運營商:可用WIFI6做5G縱深覆蓋,家家戶戶都是微基站!

從家庭用戶的使用角度來說,只有WiFi6才能真正發揮出5G的最大功效。在5G時代,WiFi6和5G是相輔相成的兩個主要技術。5G優勢就不多說,大家早已理解,而且目前業界全是關於5G方面的相關消息。而至於剛剛確定的WiFi6標準到底有何優勢?簡單來說,其採用了MIMO、OFDMA等5G技術,支持2.4G和5.8G雙頻、160M帶寬,支持9.6G的高速率,同時支持多用戶同時接入和與移動基站的漫遊切換。所以單從其特性表現來看,WiFi6路由器完全就是一臺工作在公共頻段上的5G微基站。

眾所周知,基於技術方面的因素,5G時代每個基站的覆蓋範圍距離有限,室外4個5G基站覆蓋範圍才與當前的1個4G基站差不多,而室內,基本上得靠無處不在的室分系統微基站了,室內5G宏基站基本上是鞭長莫及。至於原因,是因為5G所用頻段太高,信號繞射能力基本沒有,所以縱深覆蓋的5G信號基本上就得靠各種5G微基站來解決。

基於5G技術及目前存在的現狀就顯得意義非凡。因為5G時代基本上可以確定,每個家庭的寬帶WIFI將以WIFI6為主要使用技術,假如通信運營商能有效利用上每個家庭中的WiFi6路由器,那是不是就可以減少很多室內5G微基站的佈設,並在網絡質量上會大大提升呢?!

當然基於電信網絡對於安全的絕對要求,家用WiFi6路由器也需要特殊的設計製造才能滿足網友的這種妙想——必須從物理硬件和系統軟件上做到家用WIFI和公共移動通信網絡的完全獨立,將兩個數據通道完全隔離開來,既不能從內網通道攻破了外網的電信網絡,也不能讓外網的用戶侵入用戶的WIFI局域網。如果有這種設計的設備生產,每家就都成一個5G微基站,其帶來的好處不止用戶自家的5G信號使用質量大幅上升,更可以讓整個5G網絡質量獲得全面提升。

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5G_誰與爭鋒

結束語

就技術層面來說,5G微基站與WiFi6就不是位於同一個層次,WiFi的設計相比於5G微基站就是輕量級選手,如今WiFi6為了提升性能,還借鑑了移動通信領域的OFDMA正交頻分多址和發射波束成形技術,提高效率和網絡容量,實際上WiFi6這樣設計的目的就是為了向5G微基站性能靠近,但是要想達到5G微基站的效果,WiFi協議還需更加複雜化的設計。WiFi6能否力王狂瀾?你們說呢??


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