2021-03-12

WiFi 6 VS 5G新兴宠儿,谁会是最终的胜者?

数字化转型已成为当今几乎所有企业的首要任务。企业希望利用数字技术改善客户服务、降低成本并增强员工协作。有能力实现数字化转型的公司将超越竞争对手,并最终成为市场领导者;而那些无法成功转型的企业将会挣扎求生,其中许多企业将会最终倒闭。事实上,自2000年以来,世界财富2000强中55%的公司已经不复存在。

数字化是一次飞跃,它需要一系列全新的要素,例如云计算、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、4K视频、人工智能(AI)、大数据分析和移动设备。虽然所有这些技术之间似乎都没有关联,但它们确实有一个共同点——它们都是以网络为中心。这意味着数字化举措的成败往往取决于网络。

在未来几年里,物联网(IoT)设备的数量将会爆发式增长 作为蓝海,物联网设备和其他设备的第一个连接点将会成为兵家必争之地。为开拓业务,5G将会登场与传统的WiFi技术抢占这一块市场。最近在外部的面试过程中也遇到有面试官提出这个疑问,本着探讨的想法,所以整理一下WIFI 6和5G的一些区别。下面我们先来看WIFI的发展历程。

  1. WIFI的发展起源

  WIFI从1999年走到今天,已经经历了20个年头,自1999年以来,WiFi标准历经了五个主要版本,目前正面临历史上最重大的升级。WiFi 1~5可以被认为是在802.11原始标准基础上的增量改进。较早版本的WiFi标准的假设是WiFi的使用频率不高且很随意,所以预计数据的下载量将远大于上传量。WiFi 6则假设上传和下载需要对称,通过全新的技术方案设计,并借鉴了4G和LTE网络的多项最佳实践,解决了传统Wi-Fi的许多问题, WiFi 6是第一个专门为万物互联的世界而设计的WiFi标准:我们可以以时间线来看下WIFI协议和技术发展历程。

协议版本

颁布时间

频率

GHz

PHY技术

调制方式

流数

信道带宽

(MHz)

数据速率

Mbit/s

802.11

1997

2.4

IR, FHSS, DSSS

N/A

1

20

1, 2

802.11b

1999

2.4

DSSS/CCK

N/A

1

20

5.5, 11

802.11a

1999

5

OFDM

64 QAM

1

20

6~54

802.11g

2003

2.4

OFDM & DSSS/CCK

64 QAM

1

20

1~54

802.11n

2009

2.4, 5

OFDM & SU-MIMO

64 QAM

4

20, 40

6~600

802.11ac

(WiFi 5)

2016

5

OFDM

下行MU-MIMO

256 QAM

8

20, 40, 80, 160, 80+80

6~6933

802.11ax

(WiFi 6)

2019

2.4, 5, 6

OFDMA

下行&上行MU-MIMO

1024 QAM

8

20, 40, 80, 160, 80+80

6~9607.8

 我们重点分析一下WIFI5和WIFI6的区别,从用户的角度来看,和Wi-Fi 5相比,使用Wi-Fi 6网络更不容易出现拥塞。正交频分多址接入(OFDMA)特性是LTE技术最重要的创新之一。OFDMA是低带宽应用的理想选择,可实现更好的频率复用,减少延迟并提高效率。如果采用OFDMA技术,每个信道被复用到数百个较小的子信道中,每个子信道有不同的频率。然后用正交方式转换信号,使它们堆叠在彼此的顶部,之后再进行去复用。

比如在商店的例子中,想象一下收银员能够以这种方式服务多位客户:原本客户1开始写支票时,整个队伍会停下来。采用OFDMA技术后,收银员可以在客户1写支票的同时开始处理客户2的订单。如果客户2发现,自己忘拿了一样东西,需要退出队伍,那么收银员就可以开始处理客户3的订单。多用户多入多出(MU-MIMO)还是用商店的例子,采用MU-MIMO技术意味着可以有四个收银员和四条通道,但客户仍需要等到排在他们前面的交“唤醒时间调度(TWT)”的新特性,其允许AP告知客户端何时休眠,并给客户端提供何时唤醒的调度表。每次客户端休眠的时间虽然很短,但多次这样的休眠会明显延长设备的续航时间。易完成才能结账。

WIF6也同样拥有类似于5G的几大特点:高带宽,低时延,大容量,以及低功耗。

2021-03-12

2、WIFI 6未来的发展趋势

主要有以下四大应用场景

  1. 混合现实教育

  2. 数字化仓储

  3. 人员稠密地区

  4. 高清视频会议

3、无线技术的发展历程

无线技术经历几十年的发展,已经走到第五代,从最初的1G到现在的5G,支撑GB级别海量的设备连接,

2021-03-12

NSA=Non Stand Alone;  5G Core Network (5GC; 5GCN)5G核心网

SA=Stand Alone

5G网络已经没有3G和4G时代的网络制式之分,只有频段和组网方式的之分。5G网络使用的频段较高,频段越高的电磁波传输距离越短,因此早期的网络会以NSA非独立组网模式为主。由于5G的基站信号传输距离相对较短,故5G的基站数量远远多于4G基站数量,这样导致部署相对需要一段时间,早期会以NSA为主,5G手机可以通过4G基站或者5G基站连接4G+核心网。

 

5G协议的目标可以分成三个场景:eMBB、URLLC、mMTC。

  • eMBB(Enhanced Mobile Broadband):这一类比较贴近于终端用户侧,也就是大部分人能够感受到的。在5G时代,用户的理论峰值速率最高能够到10Gbps,一般情况下,用户实际使用速率在1Gbps左右。
  • mMTC(Massive Machine Type Communications):此类是IoT场景,我们说IoT场景的主要对象是传感器,而这些传感器一般都是周期性的反馈信息的,而且周期一般可以比较长,但是传感器的基数是很大的。
  • uRLLC(Ultra-realiable and Low-lantency Communications):这一类主要是对延迟非常敏感的业务,这里的对延迟敏感是相比传统的语音业务还要敏感,比如说无人车控制,无人机控制等,若出现大于1ms以上的延迟,导致控制信号没有传递到位,可能就会出现撞车之类的故障,所以这也是5G非常关键的场景之一。

最新的WiFi 6协议的需求还是主要关注到无线传输方面,而且更多的是技术类的需求,比如说WiFi 6(即802.11ax)最核心的关注还是密集模式下的吞吐量提升至少4倍,而且能耗上相比传统的802.11要好很多。

4、5G和4G的比较

从以下几个方面对比5G和4G的区别,

1、数据传输的峰值速率,10GB级别 VS 100M级

2、5G拥有海量的百万级连接

3、毫秒级低延迟

4、使能TOB行业,覆盖全行业。

2021-03-12

 

 

总结:

5G和WIFI的地位一个主室内,一个主室外。WiFi是移动网络的室内覆盖补充,也承担着大量的数据流量卸载,5G取代WiFi的可能性不高,相反WiFi会通过5G技术继续演进和升级,在未来相当长的一段时间里,5G将与WiFi6共存并进,相互补充,而且两者在工业生产、物联网、智能驾驶等诸多领域都有很大的应用潜力和想象空间,帮助各行各业爆发出新的生产力

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