1999年乔布斯站在纽约Macworld Expo讲台上,一如既往地身穿黑色高领毛衣,与讲台几乎融为一体,手中橙色的ibook则显得十分跳脱。他翻开这个鲜艳的盖子向观众介绍:“女士们先生们,这是一款搭载了WiFi技术的笔记本电脑。”这是史上第一款支持局域无线网络的大众消费产品。
回顾WiFi的发展,俨然就是一位内卷王的励志奋斗史。那时它的名字还是叫802.11a/b协议,仅凭借5GHz和2.4Hz两个频段资源,不断“内卷”地推出新的标准,目前传输速度已经是第一代WiFi的873倍。
不仅内卷,还要卷别的技术。以WiFi为代表的局域网技术快速发展,以移动通信4G/5G为核心的广域网技术也正如火如荼,从而逐渐形成了授权频段和非授权频段的技术之争。但竞争不是WiFi的目的,它有着更大的野心。
卷,往更大的市场卷
在移动通信技术快速发展的背景下,尤其是以5G为代表的移动通信技术已成为全球的焦点,WiFi技术早就盯上了这个强劲的对手,3G、4G、5G朗朗上口,技术迭代一目了然。但WiFi技术协议的802.11 a、802.11g、802.11n、802.11AC过于专业拗口,也不利于厂家推广产品。于是WiFi联盟这些标准做了一定的名称简化,将技术协议命名为WiFi 4、WiFi 5、WiFi 6。
移动通信见此也有些“慌张”,马上宣布5G商业运营之后就不会再有WiFi的市场了。同时广域网阵营的NB-IoT对局域网联盟的LoRa也长期存在着竞争关系。于是广域网和局域网的内卷大赛正式拉开帷幕。
然而实际上,作为两种先进的通信技术,5G与WiFi本身就不是对立的,两者都有各自的功能和优势两者主要的应用场景各有侧重,相辅相成。不管是个人用户还是企业用户,都需要按照自身的需求出发选择。
经济方面,WiFi网络与5G的收费模式不同。WiFi网基本都是不“单独”收费的,提供者往往只需要缴纳月租或年费,就可获取不限量、不限时,一定程度上也不限分享的网络服务。5G网我们需要“单独”缴费。而且,不管你是使用包流量包,还是包时间段的套餐,总体来说,都是用的多,花的多。
场景空间方面,5G的主要应用场景是由外到内的,先通过室外的大范围覆盖,再做室内的小空间覆盖;而WiFi的使用场景则集中于室内的“小场景”空间,比如家庭、办公室、商户等。
技术原理方面,5G是授权频段技术,而WiFi在非授权频段,WiFi无须付出巨额的频谱使用费。作为很多B端用户的重要流量来源,WiFi依旧具有显著的商业价值。
在工业互联网趋势下,信息化程度将进一步提升,低时延、高带宽、高可靠性、大连接,都将是工业互联网新一代无线传输的必备条件。因此,5G技术可以在物联网、无人驾驶、虚拟空间等领域,包括农业、安防、家居、医疗、智慧城市等新场景下拥有更大的的应用潜力和施展空间。
相应地,技术升级后的Wi-Fi也可以发挥优势,开发新应用场景。与5G网络相比,Wi-Fi网络高数据传输率和容易部署的特点,更适用于飞机、高铁、办公室、商店等封闭场景。据报道,在场景应用上,WiFi万能钥匙自2016年起,便通过共享、投资、合作、公益等形式,构建了覆盖商场、机场、厂区、山区等多个场景的“立体式上网矩阵”,以满足人们的多元连接需求。
不论是从WiFi与5G不同的应用场景、服务体验及使用成本上来,WiFi 并不会因为5G、6G甚至7G时代的到来而退出历史舞台。它们就像车子的不同轮子,彼此互补共存于一体,满足移动互联网应用的不同需求。
WiFi 7 还是5G,这是6GHz的问题
然而内卷还在继续。随着WiFi设备的数量和多样性不断增加,连接速度和数据流量也不断增大,WiFi所使用的频段的频谱容量几乎饱和,新的带宽模式对无线电频谱资源提出很高要求,需要获得连续的频谱资源。所以线局域网急需一个新的频段来发展下一代技术WiFi 7。
于是WiFi 7盯上了6GHz。6GHz频段是少有的未被割裂分配、能获得连续带宽的频段。包含了7个160MHz信道、14个80MHz信道、29个40MHz信道、60个20MHz信道,总计110个信道。
如果在2.4GHz和5GHz的基础上增加了6GHz,三个频段能同时工作,WiFi 7则可以自动根据信号强弱进行频段切换,更加智能。最大支持 320MHz,WiFi信号也会更稳定,连接设备的数量上也将呈现翻倍的增长。并且允许非连续信道进行聚合使用,结合 CMU-MIMO 技术,理论上最高可以达到 30Gbps。看起来6GHz简直是为WiFi 7量身定制的黄金频段。
然而移动网络对这一频段资源也是虎视眈眈。GSMA早在去年就发表声明中指出,6GHz频段可以兼顾低频的覆盖优势和高频的容量优势,对于未来十年充分释放5G潜力至关重要。6GHz频段范围为5.925-7.125GHz,与目前主流的5G频段3.3-4.2GHz同属于5G中频段,其拥有1200MHz连续大带宽,可完美适配5G 100MHz的信道带宽以及载波聚合技术,极大提升未来5G系统容量。在覆盖方面,6GHz频段的覆盖和容量优势非常适合为农村地区提供5G固定无线服务,从而代替更高成本的光纤接入方式,利于宽带网络快速普及,缩小城乡数字鸿沟。因此,6GHz频段兼具覆盖和容量优势,是5G的理想频段。
一边是加速数字经济发展的5G,一边多年没有额外资源,通过内卷成功追赶5G的WiFi 7。这个问题不仅在国内,在国际上也是相当令人头疼。
目前,对于6GHz(5925-7125MHz)频段,各国表现出不同的态度,这种态度直接决定了WiFi 7的命运,大体可以分为三种方案:
(1)6GHz全部(5925-7125 MHz)作为非授权频段可供WiFi使用
(2)6GHz部分(5925-6425MHz)作为非授权频段可供WiFi使用
(3)6GHz全部(5925-7125 MHz)作为授权频段给移动网络及其他授权接入
根据WiFi联盟数据显示,截至今年10月,全球各国针对6GHz的政策情况如下图所示:
可以看出,北美和南美是第一种方案的积极支持者,欧洲则采取第二种方案。我国尚未对6GHz给出明确的政策,但从公开资料来看,似乎更加倾向于将该频段作为授权频段,供5G、6G移动通信使用。当前,我国5G发展全球领先优势已建立,我国无线电管理部门也从频率高效使用和长远规划的角度出发,一直致力于为5G和未来6G技术寻求更多的IMT频率资源。
锐捷网络无线产品事业部无线产品研发总监康贤昆表示,如果把6GHz完全分配给5G或6G移动通信网络,将影响WiFi 7的频谱资源提升。但是WiFi 7在MAC和PHY层引入的许多关键技术和改进仍将带来更好的无线应用和终端用户体验。
一起卷出新高度
WiFi协议和移动通信一直以来被比较,但没有人能明确地说出孰强孰弱。而且WiFi在配合移动网络流量中也发挥重要作用。新华三无线产品线高级产品经理凌银川认为,WiFi7协议本身已大幅提升了特性,WiFi 7仍然有一定发挥空间。对于企业来说,更应该将WiFi 7与5G融合,提供更优质的无线服务。
康贤昆表示,企业局域网整体存在一个向全无线化、虚拟化、智能化发展的趋势,高速、稳定、安全的无线网络将是行业变革的“新基建”。WiFi 7致力于降低WiFi网络延迟和提高可靠性,实现时间敏感网络(TSN)。在5G的辅助下,WiFi 7延迟时间减少到5毫秒以下,将促成实时应用(包括XR、云游戏和云计算等)的流行,而5G有了WiFi 7的加持,能够保证更高的可靠性以取代某些有线通信,对于企业的无线化和数字化升级改造至关重要。
面对未来可见的蓝海市场,WiFi芯片头部厂商自然要抢夺先机,2022年以来,新华三、中兴、博通、高通、联发科等大厂纷纷发布了WiFi 7主控芯片又或者展示了其相关技术。
中兴通讯推出的WiFi 7标准5G CPE 产品MC888 Flagship,搭载了目前全球最快的WiFi 7技术的同时能够让用户随时随地畅享万兆5G极速连接。还搭配了全球最快的10Gigabit以太网口,为电脑、IPTV、8K视频流等提供了可靠的万兆连接。
高通推出全球首款WiFi 7芯片“FastConnect 7800”。FastConnect 7800完整支持WiFi 7的所有特性,支持2.4GHz、5GHz、6GHz三大频段,支持高频多连接并发技术、4路双频并特性拓展至高频段、4K QAM调制技术,峰值传输速度可达5.8Gbps,比前代提升多达60%,并支持低于2ms的时延。
WiFi已成为我们日常生活的刚需,WiFi 7作为在研的新一代技术标准,即将在未来2-3年后面世,彼时5G Advanced(R18)可能也完成冻结。说到底,无论是5G、WiFi 7还是5G+WiFi 7,对于人类来说都是通信技术向前的一大步。
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