WIFi在5G時代淘汰還是進(jìn)化

日前關(guān)于 5G 時代要來，WiFi 可能要消失的爭論很多。在貴州數(shù)博會的時候，北京郵電大學(xué)教授呂廷杰說，未來 5G 將是 4k、8k 視頻的基礎(chǔ)，wifi 已經(jīng)是落后的技術(shù)，很難承載如此之大的帶寬。

但在筆者看來，WiFi 不會被淘汰，而是會不斷演進(jìn)、進(jìn)化。

早在 2017 年的時候，彭博社就曾經(jīng)發(fā)文稱，5G 時代來臨 WiFi 或?qū)⑼顺鰵v史舞臺，指出當(dāng)前美國主要移動運(yùn)營商均提供無限數(shù)據(jù)流量服務(wù)，消費者無需再開啟 WiFi 網(wǎng)絡(luò)來避免昂貴的流量費。這將可能促使 WiFi 退出歷史舞臺。

我們知道，國內(nèi)對于 5G 的期待很大，運(yùn)營商要提升業(yè)績，也要發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)、云、大數(shù)據(jù)這些新業(yè)務(wù)，而這些業(yè)務(wù)跟 5G 時代契合度非常高，5G 網(wǎng)絡(luò)一旦正式商用，有望撬動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。

不久前工信部也正式頒發(fā)了 5G 商用牌照。中國移動、中國電信、中國聯(lián)通以及中國廣電都如愿獲得了 5G 牌照。當(dāng)前全球 5G 都進(jìn)入了商用部署的關(guān)鍵期，而從我國 5G 商用時間表來看，5G 商用時間表大致也在 2020 年。

眾所周知，5G 帶來的上網(wǎng)速度遠(yuǎn)超當(dāng)前 4G 體驗。有說法是 5G 的網(wǎng)速能達(dá)到 4G 的 10-100 倍，能實時傳輸 8K 分辨率的 3D 視頻，或是在 6 秒內(nèi)下載一部 3D 電影。

但問題是，2020 年 5G 商用并不是說全國的 5G 就完全無縫覆蓋，它需要一個相對較長的建設(shè)周期去逐步緩慢替換、覆蓋。

按照規(guī)律來看，現(xiàn)有的 4G LTE 依舊會持續(xù)演進(jìn)，成為 5G 平臺重要的組成部分，而且 5G 商用后 4G、3G、2G 這些網(wǎng)絡(luò)也會繼續(xù)工作。而且，5G 的實際通訊速度，受制于外部環(huán)境，包括設(shè)備與使用人數(shù)以及基站的覆蓋等。

當(dāng)然，5G 相對 WiFi 的優(yōu)勢是，其網(wǎng)速更快，以及低延遲等優(yōu)勢解決了 WiF 的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t問題以及速度慢、安全性弱等，但 WiFi 也有優(yōu)勢，其一是其流量便宜，使用環(huán)境更多是室內(nèi)，更加穩(wěn)定;其二是各家獨享，也承擔(dān)著大量數(shù)據(jù)流量的場景。

5G 網(wǎng)絡(luò)雖然前景廣闊，但它的短板也很明顯。其一是容量。5G 所連接的終端基站其容量是有限的，一旦容量超限，用戶體驗與速度就會下降，而不會達(dá)到理論中的速度。目前 4G 網(wǎng)絡(luò)每個基站最多容納 1200 個用戶，5G 網(wǎng)絡(luò)同理，如果超出人數(shù)限制，網(wǎng)速就會遭遇波動、降低。

其二是穿透力弱。因為 5G 網(wǎng)絡(luò)采用了毫米波技術(shù)，相比 4G 網(wǎng)絡(luò)具備更高的頻率，5G 信號相對于 4G 的“穿墻”能力也就是信號穿透能力要更弱，因為它本身是一種穿透力弱，會迅速衰減的電磁波，這決定了它的抗干擾能力弱，穩(wěn)定性不及 WiFi。

其四是基站覆蓋度較低，這意味著 5G 的廣覆蓋需要建設(shè)更多的基站，這需要更長時間的基站替代工作。

5G 基站的覆蓋率有多大?據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，當(dāng)前的 5G 試點覆蓋力是較弱的。在 2G 時代，一個基站可以覆蓋 5 公里以上，而到了 4G 時代，一個基站覆蓋的范圍只能在1~3 公里左右，而到了 5G 時代，一個 5G 微基站只能覆蓋 100 米到 300 米。而加之 5G 的信號穿透力差，一進(jìn)建筑物就掉線。

而 5G 基站的覆蓋率低的原因在于，5G 采用了較高的頻段，通信頻率低，電波的繞射能力就越強(qiáng)，頻率高則只能靠直射與反射，會產(chǎn)生許多死角，此外，在高頻段部署的 5G 宏基站信號在室內(nèi)穿墻的時候面臨較大的鏈路損耗問題，室內(nèi)深度覆蓋力有限。

簡單來說，高頻段頻率傳播半徑短，中低頻段傳播半徑長，后者覆蓋更好。因此，5G 基站的覆蓋面積自然要比 4G 小。

其五是頻率資源的稀缺屬性與 5G 時代的無限流量的實現(xiàn)存在矛盾

說到基站布局不得不說到頻率資源，其實早在 2017 年，各大運(yùn)營商開始紛紛試水無限流量套餐，讓消費者重新燃起對無限流量的希冀之光。而無限流量難以實現(xiàn)的原因，還是因為無線頻率資源有限，和固網(wǎng)不同，無線數(shù)據(jù)的傳輸都要依靠頻寬。

三大運(yùn)營商每家的頻率資源是珍貴資源，而當(dāng)前一個基站能夠承受的流量是幾百兆，每個基站的接入用戶數(shù)量也是有上限的，用戶優(yōu)惠接入多，就會影響所有用戶的上網(wǎng)速度，因此，運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量隨著用戶數(shù)的增加不斷下降。

在當(dāng)前娛樂消費需求暴漲的今天，4G 網(wǎng)絡(luò)的上網(wǎng)速率越來越快，頻率資源矛盾已經(jīng)在日益彰顯，高清視頻與直播、VR 游戲、短視頻時代，無限流量用戶規(guī)模上漲會導(dǎo)致頻率資源被少數(shù)人占據(jù)，流量會瞬間達(dá)到幾十兆幾百兆，如果過度放開無限制的使用，基站無法承受。

按工信部的安排，中國電信獲得 3400MHz-3500MHz 共 100MHz 帶寬的 5G 試驗頻率資源;中國移動獲得 2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz 頻段的 5G 試驗頻率資源;中國聯(lián)通獲得 3500MHz-3600MHz 共 100MHz 帶寬的 5G 試驗頻率資源。

真正意義上的無限流量套餐還需要打破頻率資源有限性的限制，5G 時代是否能突破無線頻率稀缺的技術(shù)瓶頸還很難說，資費偏高、無線流量套餐難以實現(xiàn)的話，Wi-Fi 的地位依然不會被取代。

之所以說 WiFi 將與 5G 網(wǎng)絡(luò)長期并存，還不止這些原因。它還涉及到 WiFi 的自我進(jìn)化升級導(dǎo)致的競爭力變強(qiáng)。

其一，即便 5G 來了，家庭上網(wǎng)不會棄用光纖而改用 5G。

需要知道的是，當(dāng)前光纖網(wǎng)絡(luò)入戶之后，是通過 WiFi 連接終端和設(shè)備的，所謂 WiFi 就是將有線信號轉(zhuǎn)化為無線信號，通過無線電波連接網(wǎng)絡(luò)，它離不開穩(wěn)定的帶寬或光纖。但是，光纖入網(wǎng)是國家長期投入巨資與正在規(guī)劃擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，不會短時間內(nèi)被放棄。

其二，從技術(shù)上來看，5G 比 4G 快是因為用到了更高的頻段，而 WiFi 同樣在升級，2018 年 10 月 Wi-Fi 聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)布了新的 Wi-Fi 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也就是 Wi-Fi 6。而 WiFi6 的前景并不比 5G 遜色。

由于提高了數(shù)據(jù)的編碼效率來提高傳輸?shù)耐掏铝?，WiFi6 也讓數(shù)據(jù)的吞吐量變大了，速度也變得更快。WiFi6 標(biāo)準(zhǔn)的實際應(yīng)用的穩(wěn)定性與低延遲性能層面與 5G 或許不遑多讓。

據(jù)業(yè)內(nèi)透露，新一代的 WiFi 標(biāo)準(zhǔn)是 802.11ax 的標(biāo)準(zhǔn)(也就是 WiFi6)，前兩代技術(shù)——802.11n 和 802.11ac 分別命名為 WiFi4 和 WiFi5。加入了多用戶多入多出技術(shù)(MU-MIMO)和正交頻分多址(OFDMA)，這些技術(shù)讓 WiFi6 具備了更好的同時服務(wù)多設(shè)備的能力。

根據(jù)美國的第一批 5G 用戶的實測數(shù)據(jù)來看，目前 5G 網(wǎng)絡(luò)手機(jī)的下行速度為 400Mbps～600Mbps(相當(dāng)于下載速度 50—60MB/s)，而早前華為終端手機(jī)產(chǎn)品線總裁何剛用華為 MateX 實測 5G 下載速率，結(jié)果為 1Gbps。但是當(dāng)前有說法是，Wi-Fi 6 基于 Wi-Fi 5 進(jìn)行了拓展，更適合在同一時間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)請求，約是目前 Wi-Fi 5 最大速度的三倍。

某種程度上，5G 時代，WiFi 的速度也提高了一個級別，因為 WiFi 也會升級到 5GHZ，即 WiFi 也有第五代的頻段。IT Peer Network 上曾經(jīng)有一篇文章表示，Wi-Fi 6 將使單個網(wǎng)絡(luò)的效率提高約 4 倍，而這反過來又將使那些連接到 Wi-Fi 6 的擁擠地區(qū)的平均數(shù)據(jù)吞吐量提高約 4 倍。

此外據(jù)透露，Wi-Fi6 標(biāo)準(zhǔn)吸納了大量 5G 關(guān)鍵技術(shù)，如 OFDMA、MU-MIMO、1024QAM 等，優(yōu)化了設(shè)備功耗和覆蓋能力，完整適用于支持智慧家庭各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而 5G 的理論下行速度為 10Gb/s，而 WiFi6 的最快下行速度為 9.6Gb/s。

也就是說，WiFi6 變得與 5G 越來越像，兩者在速度層面并駕齊驅(qū)，平分秋色。

其三，最直接的是經(jīng)濟(jì)賬。關(guān)于 5G 時代大家普遍擔(dān)心的速度、流量大漲背后是費用大漲，而免費 WiFi 優(yōu)勢明顯。

5G 高速網(wǎng)絡(luò)時代對于運(yùn)營商來說，是一個提升流量資費以便提升業(yè)績的重要時間節(jié)點，所以針對 5G 用戶的流量套餐資費，大帶寬的流量消耗，5G 時代更可能會帶來的額外功耗以及資費暴漲的問題，許多用戶都表達(dá)了對 5G 時代流量資費問題的擔(dān)憂，另外市場還會面臨支持 5G 的終端性能提升導(dǎo)致的額外功耗以及有限空間內(nèi)如何實現(xiàn)多天線設(shè)計等系列問題。

有用戶談到，包括你室內(nèi)的電視、手機(jī)、平板、電腦等等諸多硬件設(shè)備都通過 5G 網(wǎng)絡(luò)連接，那么每個月的費用大概會有多少呢?而在居民家中，因為光纖與 WiFi 性能在迅速改善，費用更低，基本上不存在大的體驗痛點，只要用戶足夠理性，斷然不會扔掉而選擇花錢去購買 5G 飛基站。

因此，如果 5G 資費的幅度暴漲，顯然會有更多的流量需求可能會分流到 WiFi 網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，從 2009 年起，中國移動投入巨資在全國范圍建設(shè)了上百萬個 WiFi 熱點。而這些 WiFi 熱點的推出，也為移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分流起到了重要的作用。

因此，綜上分析來看， WiFi 相對過去，它的地位不是被邊緣化，反而有上升的可能性，因為在過去 WiFi 的應(yīng)用場景局限于消費互聯(lián)網(wǎng)，但未來它可能打開產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的場景與應(yīng)用空間。

比如說在汽車行業(yè)，目前廠商們就為汽車網(wǎng)連通信標(biāo)準(zhǔn)是采用 Wi-Fi 還是 5G 產(chǎn)生了分歧。盡管贊同采用 5G 標(biāo)準(zhǔn)的廠商較多，但雷諾、豐田、大眾等品牌在力挺 Wi-Fi，而歐洲議會支持 Wi-Fi 成為網(wǎng)聯(lián)汽車通信標(biāo)準(zhǔn)。

即便在消費場景上來看，室內(nèi)空間將在長期內(nèi)是 Wi-Fi 的天然優(yōu)勢領(lǐng)地，5G 的布局節(jié)奏以及它的基站建設(shè)普及度以及基站覆蓋力，要從室外的廣覆蓋領(lǐng)地打入室內(nèi)私密領(lǐng)地，要通過大網(wǎng)消滅小網(wǎng)，當(dāng)前來看是無法在短時間完成的任務(wù)，而且 WiFi6 相對過去明顯具備更強(qiáng)的競爭力。

盡管未來 5G 新的技術(shù)的演進(jìn)會導(dǎo)致 WiFi 受到一定影響，但 wifi 同樣在演進(jìn)，這決定了 WiFi 在高私密性(比如家庭室內(nèi)、商場、辦公區(qū)域)的應(yīng)用場景依然有很大的市場。從這點來看，在室內(nèi)用 WiFi 作為補(bǔ)充，室外 5G 這種覆蓋分工或?qū)⒉粫淖儭?/p>

在當(dāng)前，想要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，將各種智能設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上，或許依然要搭載 WiFi6 技術(shù)的無線路由器，其作為“智能網(wǎng)關(guān)”的地位難以被取代。

因此，WiFi 不會被淘汰，而是會不斷演進(jìn)，5G 與 WiFi 在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都有應(yīng)用與想象空間，兩者不是取代關(guān)系，而是互相推動、競爭與共存的關(guān)系。

因此，5G 要來，WiFi 也將自我進(jìn)化。與其質(zhì)疑 5G 時代將是否會淘汰 WiFi，倒不如多思考 WiFi6 時代將會帶來哪些新的機(jī)遇。