中國Wi-Fi市場新動向：新一代WiFi技術(shù)應(yīng)用-低移動領(lǐng)域高效全覆蓋圖

中國Wi-Fi市場新動向：新一代WiFi技術(shù)應(yīng)用_低移動領(lǐng)域高效全覆蓋[圖]

從2018年開始，Wi-Fi聯(lián)盟開始重新命名Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，將Wi-Fi按代際以數(shù)字命名。最新一代Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)802.11ax按照新命名方式被命名為Wi-Fi6，目前市場的802.11n和802.11ac則分別命名為Wi-Fi4和Wi-Fi5。

Wi-Fi歷代標(biāo)準(zhǔn)和對應(yīng)的新名稱

Wi-Fi聯(lián)盟對Wi-Fi6產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證，標(biāo)志著最新一代Wi-Fi技術(shù)開始正式應(yīng)用。隨著通信技術(shù)的持續(xù)迭代，新一代Wi-Fi6在容量、時延、覆蓋范圍等領(lǐng)域得到了有效提升，進(jìn)一步擴(kuò)展了Wi-Fi的應(yīng)用領(lǐng)域的使用效果。同時，低時延高可靠的特性能夠?qū)崿F(xiàn)從企業(yè)家庭網(wǎng)絡(luò)向生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。

Wi-Fi5和Wi-Fi6理論帶寬對比

Wi-Fi技術(shù)

信道頻寬

MIMO

1條流

2條流

3條流

Wi-Fi5（802.11ac）

80MHz

433Mbps

Wi-Fi5（802.11ac）

160MHz

867Mbps

Wi-Fi6（802.11ax）

80MHz

600Mbps

Wi-Fi6（802.11ax）

160MHz

1.2Gbps

Wi-Fi技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，技術(shù)平滑演進(jìn)，從早期的單天線、低速率、窄帶寬，逐步增加多進(jìn)多出天線數(shù)量，頻段拓寬，引入MU-MIMO、編碼技術(shù)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)能力的大幅提升。

Wi-Fi歷代標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)和新技術(shù)應(yīng)用

Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)

發(fā)布年份

網(wǎng)絡(luò)容量

頻段

性能提升及新技術(shù)

802.11

1997

1-2Mbps

900MHz,2.4GHz

初始版本

802.11b

1999

11Mbps

2.4GHz

容量提升5倍

802.11a

1999

54Mbps

5GHz

首次引入5GHz頻段，商業(yè)上不成功

802.11g

2003

54Mbps

2.4GHz

容量提升5倍

802.11n（Wi-Fi4）

2009

300-600Mbps

2.4GHz,5GHz

容量提升6倍，引入MIMO/OFDM，40MHz頻寬

802.11ac（Wi-Fi5）

2013

433-1270Mbps

5GHz

頻寬80MHz

802.11ac（Wave2）

2015

2167Mbps

5GHz

頻寬160MHz，引入MU-MIMO，3流MIMO

802.11ad

2012

7Gbps

60GHz

有效容量超過3Gbps

802.11ax（Wi-Fi6）

2019

10Gbps

2.4GHz,5GHz

有效用量10Gbps，雙向MU-MIMO，OFDMA

802.11ay

2020

20+Gbps

45+GHz

有望突破100Gbps有效容量

為提升傳輸速率和用戶容量，Wi-Fi6和5G均引入了OFDMA編碼技術(shù)，提升信道使用效率。同時，Wi-Fi6還引入了MU-MIMO和MassiveMIMO技術(shù)。

但由于場景差異，5G基站部署在室外，需要在更大范圍內(nèi)覆蓋更多用戶，因此5G的MIMO參數(shù)高于Wi-Fi6，但由于Wi-Fi技術(shù)主要用于室內(nèi)等小范圍高速覆蓋，因此整體技術(shù)能力相近。

基于上述新技術(shù)，Wi-Fi6克服了過去Wi-Fi用戶數(shù)增加導(dǎo)致的時延和速率的大幅衰減。目前Wi-Fi6能夠?qū)崿F(xiàn)高并發(fā)狀態(tài)下更加穩(wěn)定的帶寬支持。根據(jù)華為和思科的測試結(jié)果，用戶數(shù)達(dá)到數(shù)十個并發(fā)接入時，Wi-Fi6（802.11ax）仍然保持基本穩(wěn)定的總帶寬能力。

基于技術(shù)革新帶來的性能大幅提升，Wi-Fi6能夠支持大帶寬、低時延的各類無線應(yīng)用，但由于Wi-Fi技術(shù)覆蓋范圍較小、對移動場景支持能力有限，因此目前Wi-Fi6適用的場景基本局限于室內(nèi)、固定或低移動性接入場景，基本覆蓋了家庭、園區(qū)、企業(yè)辦公、工業(yè)生產(chǎn)管理、城市熱點覆蓋等應(yīng)用領(lǐng)域。

Wi-Fi6主要應(yīng)用場景對應(yīng)的帶寬和時延要求

應(yīng)用類型

場景

帶寬要求

E2E時延要求

VR/AR

本地VR/AR：操作模擬器、可視化營銷、弱交互游戲等

>20Mbps

<50ms

云輔助VR/AR：互動操作模擬、全景直播、虛擬展會、互動式游戲等

>100Mbps

<15ms

云VR/AR：強(qiáng)交互超高清游戲等

>400Mbps

<10m

園區(qū)辦公

普通辦公：無線辦公、網(wǎng)絡(luò)訪問、安全WPA3

>30Mbps

<30ms

智慧辦公：4K云桌面、沉浸式會議、高清無線投屏等

>50Mbps

<50ms

未來辦公：遠(yuǎn)程辦公寫作、全息辦公等

>400Mbps

<10ms

智能制造

制造、倉儲物流：AGV

>512Kbps

<10ms

智能制造：資產(chǎn)管理、庫存監(jiān)控等連接數(shù)

>5000

–

城市熱點

城市熱點：機(jī)場、體育場、商場等

>15Mbps

<20ms

智慧教育

電子書包

>10Mbps

<50ms

全景電子課堂

>50Mbps

<10ms

智能家居

智能酒店、公寓、家庭（8K電視、云游戲及IoT）

>100Mbps

<10ms

隨著5G時代到來，手機(jī)、VR/AR設(shè)備、高清、超高清視頻、IPTV等終端的聯(lián)網(wǎng)需求和聯(lián)網(wǎng)能力均將顯著提升，而Wi-Fi6應(yīng)用了大量和5G共用的技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)能力能夠滿足5G時代聯(lián)網(wǎng)需求，有望在終端升級的浪潮中，迎來Wi-Fi設(shè)備的廣泛升級。

僅從智能手機(jī)領(lǐng)域來看，5G手機(jī)的推出頻率正在加速增長。2019年12月，5G上市新機(jī)型11款，環(huán)比11月增加7款，5G手機(jī)出貨量541.4萬臺，幻幣增長6.7%。2019年全年，國內(nèi)手機(jī)市場總體出貨量3.89億部，其中4G手機(jī)3.59億部，5G手機(jī)1376.9萬部。

2019年7-12月國內(nèi)5G手機(jī)新機(jī)上市以及出貨量當(dāng)月統(tǒng)計

Wi-Fi6與5G在速率、時延、可靠性等主要指標(biāo)基本相似，隨著5G時代終端網(wǎng)絡(luò)性能需求的普遍提升，Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)絡(luò)在各自優(yōu)勢領(lǐng)域有望長期共存。

Wi-Fi6與5G對比

對比項

Wi-Fi6

5G

技術(shù)

調(diào)制技術(shù)

1024QAM

MIMO

8T8R/12T12R-8流

室外64T64R-16流；室內(nèi)4T4R-4流

頻率

免費(fèi)，無限制

受限，運(yùn)營商控制

典型頻寬

家庭160MHz、園區(qū)80MHz

100MHz

調(diào)度方式

類集中調(diào)度

集中調(diào)度

用戶體驗

單用戶體驗速率

100Mbps

時延

平均20ms，優(yōu)先調(diào)度算法10ms

eMBB4ms、uRLLC0.5ms

移動性

50ms，需要端管協(xié)同，終端發(fā)起漫游

10ms

干擾

非授權(quán)頻段，可能干擾

授權(quán)頻段，無干擾

終端生態(tài)

終端豐富

個人終端為主，極少企業(yè)設(shè)備內(nèi)置SIM卡

每Bit成本

低，約5G的1/30

高

部署周期

中小企業(yè)數(shù)天；大型企業(yè)2-3月

WAN1.2-1.5年；LAN4-5月

安全性

WPA3協(xié)議安全性等同于5G，可實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)物理隔離

空口安全性高，流量經(jīng)過運(yùn)營商

管理要求

企業(yè)現(xiàn)有管理人員平滑過渡

新的管理體系，運(yùn)營商搭建

Wi-Fi目前在家庭、企業(yè)端，在已經(jīng)有寬帶接入的情況下，無線流量成本為0，而運(yùn)營商移動流量資費(fèi)雖然經(jīng)過持續(xù)的提速降費(fèi)，但對于用戶仍然是不能忽視的成本，因此，在家庭、企業(yè)等場景下，Wi-Fi成為重要的無線接入方式。

截至2019年上半年，我國網(wǎng)民人數(shù)已經(jīng)超過8.5億人，相比2018年全年提升3.02%，其中手機(jī)網(wǎng)民8.47億人。移動互聯(lián)網(wǎng)滲透率幾乎逼近全部網(wǎng)民規(guī)模。

2013-2019年上半年中國網(wǎng)民及手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模統(tǒng)計

近些年，隨著我國智能終端設(shè)備普及率的提高以及國內(nèi)網(wǎng)民數(shù)量的增長，我國互聯(lián)網(wǎng)流量使用量一直處于大規(guī)模增長狀態(tài)，一定程度上為我國Wi-Fi行業(yè)