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导  读

无论是日益激烈的市场竞争还是愈发繁荣的场景应用,都彰显了WiFi 6的快速发展,虽然在某种程度上为5G带来了一定的“危机感”,但二者的互补方能为行业带来更加完整的解决方案、触达更多智能场景。

长久以来,蜂窝网络与WiFi一直在移动设备上相互博弈,二者在室内、室外的不同场景下分庭抗礼。然而,随着5G时代的到来,其可与WiFi媲美的高速率以及比WiFi更广泛的场景覆盖,无疑将在某种程度上危及WiFi的地位。加之在5G的落地过程中将会有大量的小基站进行室内部署,更可能进一步抢占其室内应用场景。

也正是在“5G可能取代WiFi”、“WiFi活不过5G时代”等揣测与质疑中,WiFi 6姗姗来迟。其传输速率最高可达9．6Gbps,也就是说理论传输速度达到了1．2GB/s。如今,历经3年,WiFi 6又发展如何?能否“抗住”来势汹汹的5G?

互补而非替代

1997年,全球最大的专业学术组织电气电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers,IEEE)推出了世界上第一个无线局域网标准IEEE802．11,工作频段为2．4GHz,数据传输速率为2Mbit/s,实现了无线上网,解决了上网受网线束缚的问题。

随后,IEEE又相继推出了802．11a,802．11b,802．11ｇ,802．11ｎ,802．11ac等标准,被广泛应用于宾馆、饭店、机场、车站、体育馆、会场、大学教室、图书馆、办公室、家庭等室内场景。2018年10月,Wi-Fi规格重新命名,新标准802．11ax改名为Wi-Fi 6,同时前几代WiFi名称也相应的作出了改变:

802．11b — WiFi 1 (1999)

802．11a — WiFi 2 (1999)

802．11g — WiFi 3 (2003)

802．11n — WiFi 4 (2009)

802．11ac — WiFi 5(2014)

如今,无论是家居场景还是办公、餐饮等公共环境中,智能设备的数量及种类都在快速增长,这使得多设备同时接入WiFi网络成为了基本诉求。

过去,在餐厅吃饭时即使信号满格,WiFi网络却依然卡顿;同时下载电影的时候,你可能连QQ消息都发不出去……这是因为,在802．11ac标准下,每个AP(路由器、热点)一次只能和一个终端通讯。在同一时刻,如果大量设备接入到同一个Wi-Fi网络,网络就会变慢变卡,这就像有100辆车同一时间挤在一条马路上行驶,驾驶速度自然会变得缓慢。

而WiFi 6与上一代无线技术的区别在便于升级了两大技术——MU-MIMO(Multi-UserMultiple-Input Multiple-Output,多用户-多输入多输出)与OFDMA(正交频分多址技术),分别在频率空间和物理空间上提供多路并发技术,大幅提升网络性能与传输速率,这也是WiFi 6能够与5G一战的最大优势。

MU-MIMO

MU-MIMO是指在无线通信系统里,一个基站同时服务于多个移动终端,基站之间充分利用天线的空域资源与多个用户同时进行通信。WiFi 6引入MU-MIMO技术后可以通过改变Wi-Fi网络的运行方式,改善网络资源利用率,显著提高网络总吞吐量和总容量,将终端上网速度大幅提升。

WiFi 5在下行用了MU-MIMO技术,WiFi 6 则延续了WiFi 5 所带来的MU-MIMO,但支持完整版的上下行MU-MIMO 技术,可以一次同时支撑8 个终端设备上行/下行传输更多数据,是WiFi 5 的两倍。

OFDMA

与WiFi 5采用OFDM(正交频分复用技术)技术不同,WiFi6借用了蜂窝网络采用的OFDMA,多个终端可同时并行传输,不必排队等待、相互竞争,从而提升效率和降低时延。例如,原来一个时间段只能有一个载波去传输一个数据包,采用OFDMA 后就相当于在一个时间段可以有多个载波同时传输多个数据包。

此外,因为5G网络在更高的C-Band和毫米波段上部署,由于其物理特性,5G信号“天生”就比4G的穿墙能力更弱一些。而在家居场景中,无论是智能家居终端还是智能手机、PC等设备,都可能部署在不同房间,有时网络信号需要穿过不止一面墙,而在室内使用WiFi 6可以很好的弥补其信号覆盖问题。

可以说,随着WiFi网络性能的提升,WiFi 6与5G将共存并进,互相补充、完善不同场景应用。

具体而言,5G既可用于广域高速移动通信,又可用于室内无线上网,具有传输速率高、时延小、并发能力强等优点,但系统复杂、成本高;WiFi 6主要用于室内无线终端上网,具有传输速率高、系统简单、成本低等优点,但不适用于高速移动通信。

市场规模逐渐扩大

近两年,WiFi 6也在高速发展中赢得了越来越多企业与行业的认可。

2020年5月,三大运营商分别宣布将推进WiFi网络升级,布局WiFi 6新业态。中国移动表示要推动千兆平台能力,并明确2020年将集采WiFi 6设备,实现WiFi 6商用;中国电信和中国联通均表示启动"宽带+5G+千兆WiFi"的三千兆升级,明确布局WiFi 6。

在运营商明确了WiFi 6的发展规划后,这条赛道也变得越来越热闹。

首先是市场竞争更加激烈。从芯片领域来看,目前WiFi 6芯片主要分为路由器WiFi 6芯片与物联网WiFi 6芯片。国际市场中,高通、博通、Marvell等芯片厂商都已推出了WiFi 6芯片;国内市场,朗力半导体、乐鑫科技、博通集成、翱翔科技等公司也推出了相关产品。

值得注意的是,WiFi 6芯片业同样吸引了一批初创企业,据半导体行业观察获悉,国内与WiFi 6芯片有关的初创企业也高达数十家。

物联网智库整理了部分厂商的WiFi 6芯片产品及发布日期、应用场景,如下图:

整理自公开资料,物联网智库制图

在路由器市场,小米于2020年2月发布的小米10便搭载了WiFi 6技术,同时发布的小米AIoT路由器AX3600也支持WiFi 6。随后,华为、中兴、TCL、OPPO等也陆续推出了支持WiFi 6的路由器,同时,随着玩家的增多,WiFi 6路由器的价格也逐渐从千元档降至百元。而市场大环境放量,华为、小米、OPPO等玩家势必抢占传统路由器厂商的市场份额。

物联网则是WiFi 6的另一大蓝海市场,以智能家居、智慧办公为代表的物联网场景为WiFi 6的需求日益提升,而随着智能终端数量及品类日益丰富,物联网WiFi 6芯片也将随着应用创新迎来规模化落地。在国内市场,今年2月,博通集成推出了物联网WiFi 6芯片,并获得了WiFi联盟的WiFi 6认证测试。今年4月,乐鑫科技推出了一款支持WiFi 6的RISC-V物联网芯片。

WiFi 6主要适用场景,来源:华为《WiFi 6与5G 技术及应用场景白皮书》

其次是应用场景日益丰富。5G与WiFi 6的协同无疑将进一步打开WiFi网络的应用市场,一方面,WiFi6 作为性价比更高的解决方案,可以补足5G的缺陷;另一方面,WiFi6提供了一个类5G的室内平台,将刺激智慧城市、物联网、VR/AR等多方面应用开发。

写在最后

毫无疑问,无论是日益激烈的市场竞争还是愈发繁荣的场景应用,都彰显了WiFi 6的快速发展。至于文章开头所提到的5G取代WiFi自然也不会在短时间内出现,虽然WiFi 6的确在某种程度上为5G带来了一定的“危机感”,但二者的互补方能为行业带来更加完整的解决方案、触达更多智能场景,这也是为何行业巨头、运营商纷纷布局“5G+WiFi”的核心原因。

参考资料:

1．《WiFi 6扩张速度真的远超5G?》,物联传媒

2．《雷军说的WiFi 6到底是什么?》,边缘计算社区

3．《5G都不能取代的Wi-Fi6,到底有多6》,物联传媒

4．《【微分享】科普什么是wifi6,和5G对比怎么样?在物联网应用中又有什么优势?》,机电人脉

5．《热闹的WiFi 6芯片赛道》,半导体行业观察

6．《WiFi 6芯片市场的机会窗打开了吗?》,物联传媒

7．《盘点六大WiFi 6芯片厂商,究竟谁会脱颖而出?》,天极网