半导体

5G与Wi-Fi 6携手共创物联网美好未来

作者:沈丛来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2020-05-28 14:29我要评论

近年来,随着Wi-Fi 6、5G的涌现,物联网行业也迎来了飞速的发展。Wi-Fi本身就是一项成熟的无线IP传输技术,外加其具有短距离无线传播技术、带宽高、易组网等优势,在物联网行业早已被广泛使用。Wi-Fi 6的出现,因其“更快”、“更低承载”、“更低功耗”的特点,很快便在物联网行业大放异彩。与此同时,国内5G基站的大量部署,也在无人驾驶、智能家居、智慧城市等物联网行业大展身手。那么Wi-Fi 6和5G之间,在物联网行业中究竟是怎样的存在模式?是竞争?还是合作?能否实现二者在物联网行业协同发展?

在物联网应用中,谁主沉浮?

中科院计算机科学与技术专业教授尹震宇向《中国电子报》记者介绍,随着物联网行业的发展,Wi-Fi 6将会在高密度办公、智慧教室、智慧医院及城市和企业的数字化领域内发挥重要作用,满足迅速增长的全球连接市场不断变化的发展需求,提升企业在物联网设备互联互通以及安全可靠通信等方面的核心竞争力。

与此同时,5G的飞速发展很快也在物联网行业占领了属于自己的一席之地,河海大学物联网工程专业教授韩光洁向记者介绍,5G在物联网中将主要应用于三大方面,即增强型移动宽带(eMBB, 即enhanced Mobile BroadBand)、关键任务服务(Mission Critical Service, 也称为高可靠低时延连接URLLC,即Ultra-Reliable Low Latency Connection)以及海量物联网(Massive IoT)。此外,5G的应用,可以总结为三点:基础设施的整体升级,通讯网络的架构调整,万物互联级AI应用的全面爆发。

这二者在物联网行业中的运用均十分广泛,看似实力不相上下,但实则各有利弊。赛迪顾问物联网产业研究中心研究员袁也介绍道,物联网产业链分为感知层、传输层、平台层和应用层,5G和Wi-Fi 6均属于连接感知层和平台的传输层技术。然而,相比较于Wi-Fi 6,5G受传输距离的约束较小,而Wi-Fi 6只能在近距离进行无线传输。在传输距离方面来看,5G更胜一筹。

然而,5G基站当中包括CU、DU和AAU单元,目前CU正在推动采用通用服务器结合软件定义的虚拟网元的方式来部署,DU单元仍然不可避免使用FPGA芯片,未来DU单元功能标准化后可采用ASIC芯片,AAU单元包括大规模有源天线和物理层功能,除了这三个单元之外还需要前传和中传连接的光纤资源,建站部署成本很高。然而,整套Wi-Fi 6芯片都是ASIC芯片,成本低于FPGA芯片,光纤入户或者进入企业后,只需要购买整机Wi-Fi 6 AP即可实现部署,因此,Wi-Fi 6的成本相对5G基站而言非常低廉。

互补性大于竞争性

那么如今5G的广泛部署,是否会对Wi-Fi 6在物联网的市场与应用形成威胁?韩光洁教授认为,5G的广泛部署,在一定程度上会对Wi-Fi 6在物联网的市场与应用造成挤压,但同时5G也会带动Wi-Fi 6的升级。随着5G时代到来,手机、VR/AR 设备、4K/8K 电视等终端的联网需求和联网能力均将显著提升,而 Wi-Fi 6应用了大量和5G共用的技术,网络能力能够满足5G时代的联网需求,有望在终端升级的浪潮中,迎来 Wi-Fi设备的广泛升级。此外,虽然5G可以通过大量小基站实现室内覆盖,Wi-Fi 6也可以通过漫游调度功能实现室外连续覆盖,但附加成本均很高,因此在不同场景下,出于成本和组网便捷性考虑,5G和Wi-Fi 6互补性大于竞争性。

同时,尹震宇认为,从物联网演进的长期趋势看,5G与Wi-Fi 6在未来将会实现深度融合,二者仍会保持明确分工,并能各有侧重。5G架构将蜂窝核心处的服务与特定的无线访问网络(RAN)分离,可通过任意数量的前端交付服务,Wi-Fi 6具有良好的经济性和高性能,许多服务提供商将选择Wi-Fi作为其5G系统的室内无线电前端,以替代分布式天线系统(DAS)或小型蜂窝网络。在物联网发展的推动下,二者将在协议底层实现互通,支持相互之间的无缝漫游,共同构建一张覆盖全国甚至全球、保证高质量传输、提供增值能力的基础通信网络。

一个“主内”,一个“主外”

由此可见,Wi-Fi 6与5G之间是一种竞合关系,二者在物联网应用中并非一定要“你死我活”,反之二者的协同发展,将会开创物联网行业新纪元。那么在这二者之间,如何配合,才能真正做到在物联网行业中“和谐”相处呢?韩光洁教授认为,二者在物联网中的关系,应该是Wi-Fi 6“主内”,5G“主外”,5G是Wi-Fi 6的有力支撑,Wi-Fi 6可以成为5G的补充和延伸,二者融合能够共推物联网的发展。5G建设投资较大周期较长,Wi-Fi 6推出或可缓解流量增长冲击并培育新兴应用。Wi-Fi是移动网络重要补充,5G时代 Wi-Fi 6有望承载更多流量。

同时,5G网络促进Wi-Fi 6技术升级提速,推动多场景应用全面发展。例如,由于5G网络速度更快、延迟更低,随着5G 网络的发展,必将催生更多的AR、VR、智慧家居等5G应用,同时也会极大促进光纤宽带的升级和提速,千兆光纤将逐步进入家庭。而千兆光纤搭配Wi-Fi 6路由器也将成为最主流的上网配置,Wi-Fi 6路由器的无线网络速度更快、稳定性更好、延迟更低、辐射更低,配合高速光纤网络,可以轻松应对目前主流的网络应用,亦可轻松支持未来的5G应用。另外,由于5G在室内覆盖上成本高,终端兼容性弱的限制,Wi-Fi 6在室内覆盖上已经克服了大带宽、大容量、低时延的挑战,可以支撑VR、4K、AGV(自动导引运输车)等大带宽低时延的关键应用,所以对于企业而言,Wi-Fi 6网络与5G网络在大部分的场景里是可以相互协同,达到整个接入系统的性价比最优。

日前,华为最新推出的Wi-Fi 6+解决方案便是二者在物联网中技术结合的产物。“华为推出的Wi-Fi 6+解决方案,是华为基于对5G和Wi-Fi 6两大核心技术的深刻理解而研发的,具有通讯速率更高、穿墙能力更强、并发连接数更多等优势,能够实现更快速度、更广覆盖、更多连接、更低延迟、上网保护等多项功能。”韩光洁教授说道。

此外,尹震宇教授认为,Wi-Fi 6+的技术发展趋势,实际上也是5G的发展趋势。“华为Wi-Fi 6+技术通过动态窄频宽技术来增强路由器的穿墙覆盖能力,给用户带来更快的数据传输速度。华为动态窄频宽技术能够动态调节Wi-Fi使用带宽,在物联网行业发展过程中,高带宽、高并发、低时延、低功耗将会成为Wi-Fi技术发展趋势,而5G使用大规模天线、超密集组网、编码等技术,也存在同样的技术倾向。因此在未来,Wi-Fi 6+与5G将互补共存,共同推动物联网行业的快速发展。”


责任编辑:沈丛
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