Wi-Fi聯(lián)盟將某些特定的Wi-Fi級(jí)別(4、5和6)和特定的技術(shù)水平相對(duì)應(yīng)。Wi-Fi?4對(duì)應(yīng)802.11n;Wi-Fi?5對(duì)應(yīng)802.11ac;Wi-Fi?6則對(duì)應(yīng)802.11ax。

Wi-Fi?6的設(shè)計(jì)初衷是把更多Wi-Fi信號(hào)塞進(jìn)同一個(gè)擁擠的空間，尤其是在家里、工作場(chǎng)所或當(dāng)?shù)氐娜珖?guó)橄欖球聯(lián)盟(NFL)體育場(chǎng)等地方。因此，Wi-Fi?6這一標(biāo)準(zhǔn)在密集環(huán)境中表現(xiàn)突出。相比Wi-Fi?5，Wi-Fi?6的網(wǎng)絡(luò)帶寬提升了4倍——盡管名義上的數(shù)據(jù)傳輸速率只提升了37%。Wi-Fi?6使用正交頻分多址(OFDMA)對(duì)頻譜進(jìn)行細(xì)分，以便同時(shí)將其分配給許多用戶(Wi-Fi?5則不具備此特性)。此外，Wi-Fi?6可同時(shí)使用多用戶多輸入多輸出(MIMO)和OFDMA，其特性可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間更有效的頻譜共享和重復(fù)使用。

隨著Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的正式發(fā)布，關(guān)于Wi-Fi 6與5G之間關(guān)系的討論又起，究竟5G能不能取代Wi-Fi 6。其實(shí)，移動(dòng)通信和Wi-Fi之爭(zhēng)早在2000年的時(shí)候就開始了，當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上關(guān)于2G網(wǎng)絡(luò)取代Wi-Fi的聲音不絕于耳，但是經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，移動(dòng)通信已經(jīng)發(fā)展到了5G時(shí)代，進(jìn)入了新的紀(jì)元。而Wi-Fi技術(shù)也已經(jīng)到了Wi-Fi 6的標(biāo)準(zhǔn)，Wi-Fi已經(jīng)成為社會(huì)上不可或缺的一部分。

由此可見，5G和WiFi其實(shí)是相輔相成的。5G是WiFi 6的有力支撐，Wi-Fi 6可以成為5G的補(bǔ)充和延伸，二者融合能夠共同推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。

Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)吸納了大量5G技術(shù)

事實(shí)上，Wi-Fi 6在標(biāo)準(zhǔn)的制定上吸納了大量5G關(guān)鍵技術(shù)，如OFDMA、MU-MIMO、1024-QAM等。而在標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)方向上，Wi-Fi 6與5G也并無(wú)二致，都是以eMBB、mMTC、uRLLC三大場(chǎng)景為目標(biāo)，支持多用戶高速率并發(fā)，優(yōu)化了設(shè)備功耗和覆蓋能力，擴(kuò)展了覆蓋范圍。

OFDMA

在Wi-Fi 6之前，數(shù)據(jù)傳輸采用的是OFDM 模式，用戶是通過(guò)不同時(shí)間片段區(qū)分出來(lái) 的。每一個(gè)時(shí)間片段，一個(gè)用戶完整占據(jù)所有的子載波，并且發(fā)送一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包。

圖 OFDM工作模式(來(lái)源：華為WiFi技術(shù)白皮書)

Wi-Fi 6中引入了一種更高效的數(shù)據(jù)傳輸模式——OFDMA，它通過(guò)將子載波分配給不同用戶并在OFDM 系統(tǒng)中添加多址的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)多用戶復(fù)用信道資源。迄今為止，它已被許多無(wú)線技術(shù)采用，例如3GPP LTE。

與OFDM相比，OFDMA有三點(diǎn)好處：

更細(xì)的信道資源分配。特別是在部分節(jié)點(diǎn)信道狀態(tài)不太好的情況下，可以根據(jù)信道質(zhì)量分配發(fā)送功率，來(lái)更細(xì) 膩化的分配信道時(shí)頻資源。下圖呈現(xiàn)出了不同子載波頻域上的信道質(zhì)量差異較大，Wi-Fi 6可根據(jù)信道質(zhì)量選擇最優(yōu)RU (Resource Unit，簡(jiǎn)稱RU，每個(gè)RU 當(dāng)中至少包含26 個(gè)子載波)資源來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

提供更好的QOS。因?yàn)閃i-Fi 6及之前的標(biāo)準(zhǔn)都是占據(jù)整個(gè)信道傳輸數(shù)據(jù)的，如果有一個(gè)QOS 數(shù)據(jù) 需要發(fā)送，其一定要等之前的發(fā)送者釋放完整個(gè)信道才行，所以會(huì)存在較長(zhǎng)的時(shí)延。在OFDMA 模式下，由于一個(gè)發(fā)送者只占據(jù)整個(gè)信道的部分資源，一次可以發(fā)送多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，所以能夠減少Q(mào)OS 節(jié)點(diǎn)接入的時(shí)延。

更多的用戶并發(fā)及更高的用戶帶寬。OFDMA 是通過(guò)將整個(gè)信道資源劃分成多個(gè)子載波(也可稱為子信道)，子載波又按不 同RU 類型被分成若干組，每個(gè)用戶可以占用一組或多組RU 以滿足不同帶寬需求的業(yè)務(wù)。

MU-MIMO

MU-MIMO 使用信道的空間分集來(lái)在相同帶寬上發(fā)送獨(dú)立的數(shù)據(jù)流，與OFDMA 不同， 所有用戶都使用全部帶寬，從而帶來(lái)多路復(fù)用增益。其實(shí)MU-MIMO技術(shù)在Wi-Fi 5的時(shí)候就已經(jīng)引入了，但只支持DL 4x4 MU-MIMO(下行)。在Wi-Fi 6中進(jìn)一步增加了MU-MIMO 數(shù)量，可支持DL 8x8 MU-MIMO，借助DL OFDMA 技術(shù)(下行)，可同時(shí)進(jìn)行MU-MIMO 傳輸和分配不同RU 進(jìn)行多用戶多址傳輸，既增加了 系統(tǒng)并發(fā)接入量，又均衡了吞吐量。

因此，在技術(shù)演進(jìn)上二者“英雄所見略同”。而在實(shí)際組網(wǎng)中，二者各有所長(zhǎng)，5G“主外”，在室外三大移動(dòng)場(chǎng)景中是當(dāng)仁不讓的首選;Wi-Fi 6“主內(nèi)”，解決室內(nèi)覆蓋速率等問(wèn)題。二者融合則能實(shí)現(xiàn)“內(nèi)外兼修”的目標(biāo)。

Wi-Fi 6與5G在應(yīng)用上形成互補(bǔ)

由于5G在室內(nèi)覆蓋上成本高，終端兼容性弱的限制，Wi-Fi 6在室內(nèi)覆蓋上已經(jīng)克服了大帶寬、大容量、低時(shí)延的挑戰(zhàn)，可以支撐VR/4K/AGV等大帶寬低時(shí)延的關(guān)鍵應(yīng)用，所以對(duì)于企業(yè)而言，Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)與5G網(wǎng)絡(luò)在大部分的場(chǎng)景里是可以相互協(xié)同，達(dá)到整個(gè)接入系統(tǒng)的性價(jià)比最優(yōu)。對(duì)于企業(yè)的一些特殊場(chǎng)景，比如油田、礦井、自動(dòng)駕駛工程車，5G由于其低時(shí)延及覆蓋廣的特點(diǎn)，擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

而對(duì)于室外的突發(fā)流量的高密場(chǎng)景，在不增加5G基站的前提下，5G網(wǎng)絡(luò)的容量仍然較難滿足用戶接入的需求。而在這些場(chǎng)所，Wi-Fi 6的高密度接入的能力，是高性價(jià)比解決海量用戶和終端高密接入的有效方案。Wi-Fi 6“主內(nèi)”，5G“主外”，兩者部署考慮的更多的是方案的達(dá)到效果以及所需成本。

圖 不同Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)下的接入量與人均帶寬關(guān)系

今年7月，深圳地鐵攜手中國(guó)聯(lián)通、華為，采用聯(lián)通5G網(wǎng)絡(luò)接入，通過(guò)華為Wi-Fi 6技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓展，將深圳地鐵福田樞紐建成全國(guó)首個(gè)應(yīng)用Wi-Fi 6技術(shù)的地鐵車站，這是一次Wi-Fi 6與5G技術(shù)的完美融合。

Wi-Fi 6與5G的關(guān)系很容易讓人聯(lián)想到NB-IoT與LoRa，在需要公網(wǎng)的場(chǎng)景下，NB-IoT和LoRa具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，但在需要行業(yè)、企業(yè)級(jí)專網(wǎng)的項(xiàng)目中，NB-IoT專網(wǎng)方案就和LoRa、ZETA等其他技術(shù)有明顯的替代性優(yōu)勢(shì)。

Wi-Fi和5G將長(zhǎng)期共存

從網(wǎng)絡(luò)覆蓋上來(lái)講，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用的是超高頻頻譜，我們都知道，頻率越高衍射現(xiàn)象越弱，穿越障礙的能力也就越弱，所以5G信號(hào)是很容易衰弱的。如果保持5G信號(hào)的覆蓋需要比4G建設(shè)更多的基站。由于信號(hào)的衰減，那么在室內(nèi)、地下等環(huán)境下的衰減會(huì)更嚴(yán)重，5G網(wǎng)絡(luò)很難覆蓋所有的環(huán)境，在此情況下，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)路由器在這些地方提供信號(hào)。

在5G時(shí)代，雖然5G網(wǎng)絡(luò)的容量會(huì)大幅提高，但是入網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量也會(huì)大幅提升，假設(shè)所有的入網(wǎng)設(shè)備都連接區(qū)域內(nèi)的基站，我想5G這條高速公路也會(huì)堵死，而Wi-Fi則具有很大的分流作用。

正如需要被處理的海量數(shù)據(jù)，在某一數(shù)值之下，云計(jì)算完全有能力實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效、快速處理，但是隨著數(shù)據(jù)的持續(xù)增加，繼續(xù)依靠云計(jì)算的能力已然不是最合適的途徑，這也是霧計(jì)算、邊緣計(jì)算產(chǎn)生的原因，它們之間也應(yīng)該是一種互補(bǔ)、協(xié)同的關(guān)系。

再者，簡(jiǎn)單的看，5G要想取代Wi-Fi就需要建設(shè)更多的基站，數(shù)量可能是當(dāng)下規(guī)劃的幾倍，這又會(huì)涉及到大量的資金投入，本來(lái)5G建設(shè)的資金投入已經(jīng)讓運(yùn)營(yíng)商頭疼不已，因此所謂的5G取代Wi-Fi并不現(xiàn)實(shí)。

另一方面，從速率上來(lái)看，移動(dòng)設(shè)備廠商宣傳的5G最重要的3個(gè)特征是高速度、大容量、低時(shí)延，而最新一代的Wi-Fi速率比5G 還要快， Wi-Fi 6單流峰值速率1.2Gbps(5G 網(wǎng) 絡(luò)峰值速率1Gbps)，平均來(lái)看，Wi-Fi每升級(jí)一代所用的時(shí)間大約只是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一半左右，所以從最新的Wi-Fi 6開始，速率會(huì)持續(xù)領(lǐng)先于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)然，5G取代Wi-Fi還有其他需要考慮的地方，比如流量大漲背后是費(fèi)用大漲，而免費(fèi)Wi-Fi優(yōu)勢(shì)明顯，終端的類型，移動(dòng)端的電池耗電問(wèn)題等。

最后，移動(dòng)通信在進(jìn)化，Wi-Fi也在進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代會(huì)有海量的、多樣的設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，而連接的方式也應(yīng)該是異構(gòu)的。Wi-Fi 6與5G不是取代關(guān)系，而是互相推動(dòng)、競(jìng)爭(zhēng)與共存的關(guān)系。