【導讀】Wi-Fi是一種無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（LAN）技術(shù)，主要用于室內，例如家庭或工作場(chǎng)所。運營(yíng)商使用的蜂窩網(wǎng)絡(luò )則是一種在室內和室外均可使用的廣域網(wǎng)（WAN）。在業(yè)界，圍繞Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò )融合的爭論始終存在。隨著(zhù)新一代無(wú)線(xiàn)技術(shù)Wi-Fi 6和5G的引入，再次引發(fā)了新一輪的辯論——二者是融合、共存還是競爭？
多年來(lái)，Wi-Fi 6與5G這兩種不同類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)技術(shù)一直是共存的，Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò )的標準越來(lái)越多地交織在一起。行業(yè)機構包括Wi-Fi聯(lián)盟、IEEE、無(wú)線(xiàn)寬帶聯(lián)盟（WBA）、下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )聯(lián)盟（NGMN）和3GPP也加入了這場(chǎng)討論，從標準制定到潛在應用，多方均致力于以實(shí)現5G和Wi-Fi之間的互動(dòng)和融合為主攻方向。
Wi-Fi 6和5G
兩種相生相伴的無(wú)線(xiàn)技術(shù)
Wi-Fi的網(wǎng)絡(luò )標準是IEEE 802.11的變體，有IEEE 802.11a、802.11b、801.11g等不同版本。工作頻段為為2.4 GHz或5 GHz，其中2.4GHz頻段支持IEEE 802.11b/g/n/ax標準，5GHz頻段支持IEEE 802.11a/n/ac/ax標準。Wi-Fi 6是Wi-Fi聯(lián)盟對IEEE 802.11局域網(wǎng)設備和互聯(lián)網(wǎng)接入標準系列中IEEE 802.11ax標準的行業(yè)命名。有限的安全性、可擴展性和效率一直是傳統Wi-Fi技術(shù)面臨的挑戰?；贗EEE 802.11ax標準的Wi-Fi 6其效率和性能顯著(zhù)增強，它能提供4倍的高容量和75%的低延遲，速度幾乎是前代Wi-Fi 5.2的3倍。
隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)數量的不斷增加，Wi-Fi 6正在獲得足夠的市場(chǎng)吸引力。根據Markets and Markets發(fā)布的最新研究報告“2027年Wi-Fi 6市場(chǎng)全球預測”，全球Wi-Fi 6市場(chǎng)規模預計將從2022年的115億美元增長(cháng)到2027年的262億美元，復合年增長(cháng)率（CAGR）達到17.9%，其中易部署性是Wi-Fi 6領(lǐng)先的重要原因之一。如果企業(yè)只是將現有的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò )升級到Wi-Fi 6，成本方面也不會(huì )有大幅度的增加，因為Wi-Fi 6完全做到了后向兼容，原有的前代Wi-Fi設備不必淘汰，仍可留用。
5G是蜂窩網(wǎng)絡(luò )的第五代技術(shù)標準，于2018年由3GPP第15版推出，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商于2019年開(kāi)始商業(yè)化部署，5G被認為是對4G和LTE的重大升級。5G網(wǎng)絡(luò )可提供比4G/LTE高50倍的速度、10倍的延遲和1,000倍的容量。其改進(jìn)的性能，如提高的速度、覆蓋范圍、可靠性和安全性，有望在廣泛的行業(yè)中啟用大量新應用。相比Wi-Fi 6，5G的優(yōu)勢主要體現在服務(wù)延遲、移動(dòng)漫游和戶(hù)外覆蓋等方面。缺點(diǎn)是在室內部署5G網(wǎng)絡(luò )的成本較高，并且存在終端兼容性差的問(wèn)題。
Wi-Fi 6和5G分別代表了未授權和授權頻譜中的最新新興無(wú)線(xiàn)標準，多年來(lái)，Wi-Fi和蜂窩通信技術(shù)都取得了長(cháng)足的進(jìn)步，并基本保持了平行發(fā)展的態(tài)勢。這兩種技術(shù)都不能單獨服務(wù)于全方位的企業(yè)服務(wù)和應用程序。也可以說(shuō)，蜂窩和Wi-Fi間接地推動(dòng)了彼此的發(fā)展。隨著(zhù)用戶(hù)越來(lái)越依賴(lài)家中或辦公室的高速Wi-Fi連接，這推動(dòng)了對蜂窩網(wǎng)絡(luò )上相同連接質(zhì)量的需求。同樣，蜂窩連接無(wú)處不在的特性也引發(fā)了對Wi-Fi的類(lèi)似期望，因此越來(lái)越重視開(kāi)放漫游等功能的開(kāi)發(fā)。
圖1：20多年來(lái)，在技術(shù)上，Wi-Fi和蜂窩技術(shù)
遵循著(zhù)平行發(fā)展的路徑（圖源：維基百科）
如果一定要在Wi-Fi 6和5G之間做些比較，從應用角度看，在頻譜、終端生態(tài)系統、網(wǎng)絡(luò )成本、易于部署、靈活性和管理要求等方面，Wi-Fi 6要優(yōu)于5G。Wi-Fi 6的不足也很明顯，在大規模室外覆蓋場(chǎng)景中表現不佳，無(wú)法滿(mǎn)足超低延遲要求（<10 ms）。
5G和Wi-Fi6
融合還是競爭？
隨著(zhù)5G在媒體和廣告上的大量投入，人們可能會(huì )認為企業(yè)中的下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將幾乎完全圍繞5G展開(kāi)，Wi-Fi 6充其量只能起到支持作用。事實(shí)真的這樣嗎？在德勤（Deloitte）對來(lái)自9個(gè)國家的437名網(wǎng)絡(luò )高管進(jìn)行的2021全球先進(jìn)無(wú)線(xiàn)技術(shù)調查（Global Advanced Wireless Survey）中所揭示的結果并非如此。受訪(fǎng)者中，有45%的企業(yè)同時(shí)在測試或部署Wi-Fi 6和5G，以便實(shí)現其先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )部署。幾乎所有的受訪(fǎng)者（98%）都預計他們的組織會(huì )在三年內使用這兩種技術(shù)。未來(lái)三年，企業(yè)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上的支出有48%將用于Wi-Fi，52%用于蜂窩技術(shù)。
Wi-Fi 6和5G有一些功能很相似，比如它們都可以實(shí)現千兆速度和低延遲。但兩者的差異也很明顯，主要是在覆蓋范圍、移動(dòng)性支持和成本等方面。
由于部署、維護和擴展成本較低，尤其是在接入點(diǎn)需要為更多用戶(hù)服務(wù)的情況下，因此，Wi-Fi技術(shù)非常適用于更小、更便宜的局域網(wǎng)，并成為家庭和商業(yè)環(huán)境中的主導技術(shù)。我們常用的PC、平板電腦、智能手機、流媒體設備、電視機和打印機，這些設備幾乎全靠Wi-Fi技術(shù)連接到網(wǎng)絡(luò )。
而5G等蜂窩網(wǎng)絡(luò )主要用于室內和室外廣域網(wǎng)，跨大地理區域移動(dòng)的設備，除了智能手機，現在的5G還在互聯(lián)汽車(chē)、智能城市，甚至大型制造業(yè)務(wù)中開(kāi)始規模部署?？紤]到運營(yíng)蜂窩網(wǎng)絡(luò )的豐富經(jīng)驗，網(wǎng)絡(luò )提供商可以提供關(guān)鍵功能，如網(wǎng)絡(luò )安全、隱私等，對于一些任務(wù)關(guān)鍵型服務(wù)，例如那些需要免受設備干擾的服務(wù)，5G具有明顯的優(yōu)勢。
隨著(zhù)Wi-Fi 6和5G的更好集成，網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商也開(kāi)始著(zhù)手引導和優(yōu)化這兩種網(wǎng)絡(luò )的流量，例如，將更多的流量轉移到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò )從而減少蜂窩網(wǎng)絡(luò )的擁塞。作為5G在先進(jìn)無(wú)線(xiàn)解決方案中的重要合作伙伴，Wi-Fi 6將在企業(yè)通過(guò)下一代無(wú)線(xiàn)連接追求利益最大化方面發(fā)揮重要的作用。從優(yōu)勢互補的角度出發(fā)，我們看到的應用場(chǎng)景大多是5G和Wi-Fi6這兩種技術(shù)的混合使用。
據IDC稱(chēng)，到2025年，全球每秒將連接超過(guò)15.2萬(wàn)臺物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備。Wi-Fi 6和5G的出現為任務(wù)關(guān)鍵型IoT設備的可靠連接提供了保障。
在零售業(yè)務(wù)中
分析收集的數據（購買(mǎi)歷史、庫存趨勢和落腳點(diǎn)等），預測應該在哪里展示什么產(chǎn)品、每個(gè)產(chǎn)品的數量以及如何開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，這些決策都將變得輕而易舉。
在制造業(yè)中
5G和Wi-Fi 6組成的先進(jìn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在連接機器和設備以推動(dòng)智能工廠(chǎng)解決方案方面發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。
在醫療保健上
隨著(zhù)5G和Wi-Fi 6的協(xié)同工作，醫療保健部門(mén)可以引入遠程手術(shù)和遠程診斷。
在供應鏈和物流上
5G和Wi-Fi 6的推出真正改變了與終端消費者之間存在的最后一公里互動(dòng)問(wèn)題。
在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中
連接的汽車(chē)可以為用戶(hù)的設備提供車(chē)載Wi-Fi，而汽車(chē)本身連接到5G蜂窩網(wǎng)絡(luò )。
通常，5G可能會(huì )在公眾通信中占據最大份額，但Wi-Fi 6設備的銷(xiāo)量正在悄悄地大幅上漲。據德勤（Deloitte）預測，2022年，Wi-Fi 6設備的出貨量將超過(guò)5G設備，至少達到25億部，而5G設備的出貨量約為15億部。智能手機、平板電腦和PC這些是最常用的配備Wi-Fi 6的設備，現在Wi-Fi 6正在大規模用于包括無(wú)線(xiàn)攝像機、智能家居設備、游戲控制臺、可穿戴設備和AR/VR耳機等設備。
采用Wi-Fi 6和5G被視為一項戰略要求，將為企業(yè)帶來(lái)一個(gè)新的無(wú)線(xiàn)接入時(shí)代。隨著(zhù)Wi-Fi6與5G的融合，企業(yè)可以在任何地方開(kāi)展業(yè)務(wù)，同時(shí)保持員工的高效工作和最佳的用戶(hù)體驗。2021年，無(wú)線(xiàn)寬帶聯(lián)盟（WBA）和下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )聯(lián)盟（NGMN）聯(lián)合發(fā)布了一份報告，該報告強調了Wi-Fi6與5G融合的優(yōu)點(diǎn)，指出了許多用例和垂直領(lǐng)域可以從這兩種技術(shù)之間更緊密的融合中受益。此外，3GPP越來(lái)越多地尋求在每個(gè)新版本中加入一些標準以實(shí)現Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò )之間的融合。同樣，由Wi-Fi聯(lián)盟贊助的IEEE多年來(lái)也一直在討論實(shí)現Wi-Fi 6和5G融合的潛在途徑?，F在，全球83%的服務(wù)提供商、設備制造商和企業(yè)將在2022年底之前部署或計劃部署Wi-Fi 6/6E，這是WBA最新跨行業(yè)調查的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)現。
Wi-Fi6的最新進(jìn)展
2020年4月，聯(lián)邦通信委員會(huì )（FCC）一致投票決定將6GHz頻段開(kāi)放給未經(jīng)許可的用戶(hù)。Wi-Fi聯(lián)盟將在6GHZ或以上運行的IEEE 802.11ax版本命名為Wi-Fi 6E。Wi-Fi 6E能提供低延遲和更快的數據速率，并提供高帶寬應用所必需的多達7個(gè)160MHz信道，它極大地擴展了Wi-Fi 6的可用頻譜，解決了需要數十億字節速度的應用中數據傳輸問(wèn)題，如物聯(lián)網(wǎng)、統一通信、云計算、AR和VR等。
雖然Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E是相同的技術(shù)，但它們的頻譜是不同的。Wi-Fi 6E的頻段位于6GHz，有助于擴展Wi-Fi 6的功能和效率。在兼容性上，Wi-Fi 6E接入點(diǎn)支持后向兼容，這意味著(zhù)現有的Wi-Fi設備仍可繼續使用。在出貨量上，2021年，超過(guò)50%的Wi-Fi產(chǎn)品發(fā)貨是Wi-Fi 6。IDC預測，到2025年，Wi-Fi 6產(chǎn)品的出貨量將達到52億，其中41%將是Wi-Fi 6E。
隨著(zhù)智能手機在全球范圍內的日益普及，Wi-Fi技術(shù)的使用量也在增加。此外，世界各國政府正在建設具有公共Wi-Fi網(wǎng)絡(luò )的智能城市，以幫助教育和醫療等多種服務(wù)行業(yè)。這些因素增加了家庭、辦公室和公共場(chǎng)所的Wi-Fi使用量，增加了Wi-Fi芯片組的銷(xiāo)售。
來(lái)自Wi-Fi聯(lián)盟的數據，2022年，Wi-Fi用戶(hù)將需要更高效、可靠和安全的連接，預計將有近180億臺Wi-Fi設備投入使用。根據經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（Organizationfor Economic Co-operation and Development）的調查，到2025年，全球擁有電腦的家庭數量預計將增至12.6247億。計算機使用量的大幅增加為Wi-Fi芯片帶來(lái)了市場(chǎng)機會(huì )。
Mordor intelligence的預測表明，2022年至2027年期間，全球Wi-Fi芯片組市場(chǎng)的復合年增長(cháng)率將達到4.4%。市場(chǎng)上支持Wi-Fi 6的芯片產(chǎn)品也越來(lái)越多
Qorvo QPF7552是為Wi-Fi 6系統設計的集成大功率前端模塊（iFEM）。該iFEM集成了bandBoost技術(shù)，可為需要在5GHz頻帶內同時(shí)在兩個(gè)無(wú)線(xiàn)電中同時(shí)工作的Wi-Fi三頻帶應用創(chuàng )建易于使用且極為緊湊的解決方案。集成的bandBoost技術(shù)將UNII1-2a中的頻帶功率降至適合在同一個(gè)電路板上使用的水平。Qorvo QPF7552在單個(gè)器件中集成了5GHz功率放大器（PA）、BandBoost BAW濾波器、單刀雙擲開(kāi)關(guān)（SP2T）以及旁路低噪聲放大器（LNA），集成度高，外形小巧。
圖2：為Wi-Fi 6系統設計的集成大功率前端模塊
QPF7552功能框圖（圖源：Qorvo）
NXP IW612是業(yè)界首個(gè)支持Wi-Fi 6、Bluetooth 5.2和802.15.4的單片式三頻無(wú)線(xiàn)電系列，可實(shí)現同時(shí)發(fā)送和接收，為智能解決方案帶來(lái)更高性能。在需要使用集成Wi-Fi 6無(wú)線(xiàn)電將Thread或藍牙設備連接到云的智能家居中，IW612也非常適合邊界路由器、橋接器和網(wǎng)關(guān)應用。
圖3：NXP IW612單天線(xiàn)應用原理圖
（圖源：NXP）
聯(lián)發(fā)科最新推出的Filogic連接芯片組Filogic 830 Wi-Fi 6/6E SoC將多種功能整合到緊湊的超低功耗12nm SoC中，允許客戶(hù)為路由器、接入點(diǎn)和網(wǎng)狀系統設計不同的解決方案。SoC集成了四個(gè)Arm Cortex-A53處理器，每核運行頻率高達2GHz，處理能力高達18000 DMIPs，雙4×4 Wi-Fi 6/6E，連接速度高達6Gbps，兩個(gè)2.5千兆以太網(wǎng)接口和一系列外圍接口。Filogic 830的內置硬件加速引擎用于Wi-Fi卸載和聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現更快、更可靠的連接。此外，該芯片組還支持聯(lián)發(fā)科FastPath低延遲應用技術(shù)，如游戲和增強現實(shí)/虛擬現實(shí)。
專(zhuān)用5G
能取代Wi-Fi 6 / 6E嗎？
在有關(guān)Wi-Fi 6和5G的討論中，有這樣一個(gè)詞匯出鏡率很高，那就是專(zhuān)用5G（Private 5G）。顧名思義，專(zhuān)用5G一定與5G相關(guān)，自5G推出后，3GPP第16版為專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )又引入了5G新無(wú)線(xiàn)（NR）和5G核心的增強功能。根據3GPP TS 22.261，以下是專(zhuān)用5G網(wǎng)絡(luò )的定義：
● 私人通信：屬于受限UE集的兩個(gè)或多個(gè)UE之間的通信。
● 專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )：不與公用網(wǎng)絡(luò )交互的隔離網(wǎng)絡(luò )部署。
● 專(zhuān)用切片：專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )切片部署，僅供特定第三方使用。
專(zhuān)用5G是一種安全且有彈性的下一代無(wú)線(xiàn)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )，它專(zhuān)為在安全和專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )上要求超高帶寬、速度、可靠性和超低延遲的定制企業(yè)用例而設計。由于專(zhuān)用5G網(wǎng)絡(luò )由小蜂窩組成，因此能提供更好的覆蓋范圍。在大多數情況下，專(zhuān)用5G運行在非授權許可的頻譜上，例如美國的CBRS頻譜。然而，提供專(zhuān)用5G網(wǎng)絡(luò )即服務(wù)的運營(yíng)商可以在其專(zhuān)用5G部署中使用其他可用頻譜來(lái)優(yōu)化其網(wǎng)絡(luò )。在應用上，專(zhuān)用5G最初主要用于關(guān)鍵通信，如工廠(chǎng)自動(dòng)化或跨機場(chǎng)或配送中心等大型場(chǎng)所的運營(yíng)通信。
與Wi-Fi 6/6E相比，專(zhuān)用5G在頻譜擁有模式、部署模式和業(yè)務(wù)運營(yíng)支持功能方面類(lèi)似。為此，行業(yè)內就存在著(zhù)這樣一個(gè)說(shuō)法——專(zhuān)用5G將取代Wi-Fi 6 / 6E。理由是：專(zhuān)用5G與公共5G網(wǎng)絡(luò )具有相同的優(yōu)勢，如高吞吐量、巨大容量、低延遲和固有的安全性，因此，在應用上專(zhuān)用5G具有遠超Wi-Fi 6 / 6E的優(yōu)勢。
在實(shí)踐中技術(shù)專(zhuān)家們發(fā)現事實(shí)并非如此。專(zhuān)用5G不僅不會(huì )成為Wi-Fi6/6E的全面替代品，而且Wi-Fi 6 / 6E仍將是低成本網(wǎng)絡(luò )部署的上佳接入選擇。首先，低廉的Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò )設備、安裝和維護費用是5G或專(zhuān)用5G根本無(wú)法達到的。其次，為了實(shí)現更廣泛的網(wǎng)絡(luò )接入，Wi-Fi6/6E已經(jīng)建立并具有更大的容量，其傳輸速度堪比有線(xiàn)。
結語(yǔ)
Wi-Fi 6對企業(yè)的好處是顯而易見(jiàn)的，它可以幫助企業(yè)快速建立自己的網(wǎng)絡(luò )，并根據服務(wù)變化構建這些網(wǎng)絡(luò )，滿(mǎn)足企業(yè)的定制需求。例如，企業(yè)建立辦公網(wǎng)絡(luò )，學(xué)校建立學(xué)生網(wǎng)絡(luò )接入網(wǎng)絡(luò )。除了傳統的Wi-Fi場(chǎng)景外，Wi-Fi 6還適用于企業(yè)VR/AR/4K應用、倉儲和物流AGV以及超市和工廠(chǎng)的資產(chǎn)管理。
5G專(zhuān)注于公共網(wǎng)絡(luò )，部署在具有高漫游和延遲要求的場(chǎng)景或終端中，例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)、無(wú)人機、室外個(gè)人網(wǎng)絡(luò )接入和具有超低延遲要求（小于10ms）的工廠(chǎng)。
Wi-Fi 6和5G是兩種互為補充的不同技術(shù)。每種技術(shù)都能滿(mǎn)足特定的業(yè)務(wù)需求或條件。擁有大型戶(hù)外業(yè)務(wù)的公司可能會(huì )考慮5G以滿(mǎn)足其無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )需求。中小型企業(yè)的無(wú)線(xiàn)需求可以選擇經(jīng)濟高效的Wi-Fi 6解決方案。具有室內操作或確定接入點(diǎn)的組織可以為其支持6 GHz的設備而選擇使用Wi-Fi 6E。Wi-Fi6/6E和5G網(wǎng)絡(luò )之間的互操作性為用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )應用提供了無(wú)縫連接，并共同推動(dòng)著(zhù)網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新的成功。
隨著(zhù)Wi-Fi 6/6E和5G的發(fā)展，它們各自的應用領(lǐng)域一定會(huì )有重疊。盡管存在著(zhù)這種重疊，但這兩種技術(shù)仍將保持互補的關(guān)系，兩者誰(shuí)都無(wú)法替代對方。正是這種融合、共存、互補的關(guān)系，間接地推動(dòng)了彼此的發(fā)展。
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