5G与WiFi6,谁的替代性更强

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  【文/科工力量 柳叶刀】

  近日,负责监督WiFi标准实施的非盈利组织WiFi联盟宣布,正式启动WiFi6认证计划,意味着WiFi6标准可以在现实中使用。实际上,部分科技公司在此之前就已经推出支持WiFi6的产品。

  WiFi的代际过渡经历一个阶段,1999年第一代WiFi标准(802.11b)被制定,最高传输速率11Mbps;1999年第二代WiFi(802.11a)被制定,最高传输速率54Mbps;2003年第三代WiFi(802.11g)被制定,最高传输速率54Mbps;2009年第四代WiFi(802.11n)被制定,最高传输速率600Mbps;2016年第五代WiFi(802.11ac wave2)被制定,最高传输速率1.73Gbps。

  

  新一代WiFi采用全新的命名规则,过去命名都是802.11系列,非专业人士容易混淆。此次,与移动网络2G、3G、4G一样,WiFi命名采用WiFi1、2、3系列。

  相比于WiFi5,WiFi6有不少性能的提升。从速率角度看,WiFi6的理论速率最大值9.6Gbps,相比前一代提升不少,不过理论速率,现实中基本难以实现。

  新一代WiFi使用了新技术,让更多的设备接入,允许路由器同时与8个设备通信,而不是依次进行通信。但距离物联网的需求,还有一段路要走。

  同时,WiF6中的另一项新技术允许设备规划与路由器的通信,减少保持天线通电以传输和搜索信号的时间,提高设备的续航时间。但对于持续访问互联网的笔记本,可能无法受益该技术。

  追踪根源,WiFi是一个创建于IEEE802.11标准的无线局域网技术,负责这个标准制定的是IEEE(美国电电气和电子工程师协会),这个协会在太空、计算机、电信、生物医学、电子及消费等领域制定900多个行业标准,WiFi标准就是其中一个。

  在华为被美国纳入实体清单后,IEEE就曾禁止华为员工以审稿人身份参与其旗下的学术活动。虽然IEEE声称是非营利性专业技术学会,但是还是看美国政府脸色行事。

  

  IEEE华为员工以审稿人身份参与其旗下的学术活动 截图自IEEE官网

  而5G大家都很熟悉了,其理论带宽是4G网络的百倍(理论下行速度10Gbps),同时还有低时延和广连接的特性,即将取代4G网络成为下一代通讯网络,中国在5G标准的制定方面走在前面。

  前几天网上掀起了一股5G手机和WiFi6手机对比的声音,起因是三星推出的S10与Note10系列和苹果推出的iPhone 11系列支持WiFi6,而华为推出的Mate30系列不支持WiFi6。

  值得注意的是,目前能够制造WiFi6芯片的主要是六家外国厂商,包括博通、英特尔Lantiq、高通、Marvell、Quantenna五家美国公司和Celeno一家以色列公司。要知道以色列是美国的同盟国。

  由于美国的“封杀”,所以华为没有抢先支持WiFi6还是有缘由的。而且,要花力气去支持一个美国的WiFi协议,华为还不如优先选择推广自己的5G标准。

  对于mate30不支持WiFi6,华为手机产品线副总裁李小龙回应称,mate30虽然没支持WiFi6,但仍然是市面上WiFi最强的手机。Mate30能支持160M的WiFi带宽,最高下载速率1.7Gbps。当前市面上其他支持WiFi6的手机,只能支持80M带宽,最高下载速率只有1.2Gbps。

  相比于WiFi6,5G最大的缺点就是在于成本,美国为什么一直5G施展不开,成本是关键因素。在美国,政府部门是非常希望推动5G网络,甚至特朗普说要政府出面建设5G网络,但是美国运营商对5G不感冒,因为5G建设成本高,收回成本困难。

  像在2G和3G时代,有些人觉得目前的网络已经够用了,可以看小说,可以发图片,为何要发展4G,但是技术升级带来的全新应用是我们有时难以想象的。谁能想到在4G时代,可以在山区户外直播卖农产品,可以用微信面对面视频交流。所以5G时代可能带来什么样的全新的体验,可能只有实际应用才能发现。

  消费者如何选取5G和WiFi6 关键还是取决于价格和覆盖范围

  关于5G和WiFi6到底谁将替代谁,网上争论不休。实际上,这样的争论从3G时代就开始了,到了4G时代还没有出现结果。其原因还是在于两者所应用的场景不同。

  WiFi之所以没有能够替代4G,主要原因还是在于它的应用场景还是局限于室内,没有办法做到像4G那样广覆盖。

  4G之所以没有能够打败WiFi,主要原因还是在于WiFi免费,路由器和宽带便宜、不计流量。

  

  WiFi6路由器相比与上一代,价格并不便宜

  相信大家都经历过这样的场景,如果到月底流量还有很多盈余,那肯定回到家中肯定会优先使用流量,不会切换WiFI。实际上,在4G时代,在室内无论使用WiFi或者4G移动网络,一般情况下,其两者的上网速率没有明显差别。

  根据4G时代的经验,对于消费者在5G网络和WiFi6之间如何选取问题,关键还是看价格和覆盖范围。因为目前就理论速率来说,前者达10Gbps,后者达9.6Gbps,差别不大。在此情况下,肯定是哪种网络便宜,走到哪都不断网,就选哪种。

  在价格方面,以韩国为例,5G的流量套餐还是非常贵,韩国电信运营商SK公布的5G套餐分为四档:最低档是8G套餐,价格是5.5万韩元(325元人民币);中档是150G套餐,价格是7.5万韩元(444元人民币);第三档是200G套餐,价格是9.5万韩元(562元人民币);最高档是300G套餐,价格是12.5万韩元(739元人民币)。

  可见,目前的5G套餐价格还是非常昂贵。其实,流量的多少本身没有价值,只有被消费者使用,才能产生价值,放在运营商那里相当于“空气”。昂贵的主要原因还是在于5G的建设成本高,运营商要想收回建设成本,那势必要提高5G的使用价格。

  而对于WiFi6来说,在室内安装路由器,流量走的是光纤,不论流量用多还是用少,月租都是固定的价格。所以如果5G成本降不下来,在室内场景中,消费者肯定还是首先选用WiFi局域网络。

  

  中国移动宽带业务,月租费用固定流量不限 截图自中国移动官网

  但从覆盖的角度考虑,WiFi无线局域网络只能限于某个区域内,其连接的稳定性肯定还是比不上移动网络。对于WiFi6的功能,业内专业人士戏称,一个WiFi6路由器相当于两个WiFi5路由器。

  WiFi的本身穿墙性就比不上移动网络,这个经验我们使用4G手机都可以切身体会到,从一个房间转移到另一个房间,WiFi信号就断了。而对于移动网来说,在自己的卧室内,隔离水泥墙还是有两三格,甚至四格的信号。

  因为覆盖面积的问题,未来WiFi6想要替代5G肯定是不行,就算没有5G,WiFi6也替代不了目前的4G移动网络。

  实际上,5G基站分为宏基站和微基站,宏基站与目前设置在开阔地带4G基站相似,而微基站放在室内,用来覆盖盲区。据笔者向有关业内人士咨询,目前国内某些产商已经开发出的微基站就如同小盒子,可以放在室内宏基站信号难以覆盖的地方。这可能对WiFi6来说是一个“威胁”。

  

  pRRU5921室内微基站的工程指标,面向5G 截图自华为官网

  5G相比于WiFi6技术优势是非常明显的,主要还是在于成本,如果5G的资费水平降下来,加上部署微基站,就很有可能替代WiFi6无线局域网络。

  部署WiFi6与5G 运行商有自己的全盘考量

  运营商对于WiFi的态度,可能不尽相同。先拿中国电信来说,它的主营业务是宽带,而WIFi的背后就是宽带赚钱,所以中国电信对WiFi6应该是欢迎的。而中国移动对于WiFI可能比较拒绝,因为中国移动是以移动网络起家,WiFi并不能给它带来什么利益,反而争夺了它一部分流量。

  不过现在运营商对WiFi态度估计就比较模糊了,因为不管是电信还是移动,都在经营固网和宽带业务。

  对于5G网络,其基站成本相比于4G基站高,这可能是国内运营商目前比较关心的事。一方面,5G当个基站的成本高于4G基站,另一方面,5G基站一年运营耗电的花费也高于4G基站。

  

  尽管,相对来说WiFi的成本更低。但业内人士也指出,5G取代WiFi也不是没有可能,5G的无线算法更复杂,性能更好,只是成本高,如果能通过大量发货摊平成本,就可能实现对WiFi的替代。

  目前,国内运营商在一些城市正在试点建设5G基站,因为整个量没上去,成本就没降下来。一个简单的事实,台积电代工芯片时,不是考虑芯片设计的复杂程度收费,而是根据制作芯片数量的多少收费。

  而且,中国的运营商当然不能像美国运营商那样,赚钱就建设基站,不赚钱就不建设基站。如果按照这个逻辑,那么很多读者的老家都无法享受4G信号了。相关数据统计显示,中国运营商建立了世界上70%的4G基站。为什么建设这么多基站?因为中国运营商作为国企,是需要承担社会责任的,拉动全社会投资,促进经济发展,赚钱不是第一目的。

  笔者之前跟随国资委前往过一线水电建设工地,亲身感受过,大型国有企业不仅仅是某个山区峡谷建造水电站,还要在当地投入大量资金进行扶贫,帮山区群众修路盖房子,发展当地产业,这是国企的责任。所以运营商提升国家信息化水平时,可能要做出一些牺牲。

  此前,也有媒体报道称,各个互联网公司抢夺WiFI入口,例如:腾讯就推出“微信连接WiFi”,与微信公众号、微信支付等一系列微信服务打通。

  听起来好像互联网公司争夺运营商的业务,实际上在这背后,腾讯还是得向运营商交费,这是很多互联网公司采取的一种商业模式,腾讯花钱提消费者买宽带,借此引导消费者在微信上消费接受服务。

  新一代技术升级 WiFi6和5G都是设备制造商的“春天”

  设备制造商可能要分为两个层级,第一是以华为、中兴为代表的电信设备供应商。随着5G网络的建设,运营商必然要新建、改造、升级现有4G网络并新增5G相应设备,所以,电信设备制造商肯定要迎来一个设备制造的黄金期。

  第二就是智能手机制造商,这是消费者最能直接感受到5G的一个重要产业链环节,消费者最终都是通过向智能手机这样的终端来体验5G网络的。

  目前,国内外一线手机厂商华为、三星、小米、ViVo都发布了自己旗下的5G手机。对他们来说,肯定是欢迎5G的到来,因为可以发布新机,迎接新一轮的用户换手机浪潮。在目前智能手机总体销售量不佳的情况下,5G可以拉升一波消费者需求。

  

  Gartner的数据显示,2019年第二季度,面向终端用户的全球智能手机销量下降1.7%,至3.68亿部

  相比于5G设备,WIiFi6可能属于低端设备。就拿WiFi最核心的芯片来说,相比于5G芯片而言,没有技术难度。业内人士向笔者介绍,像WiFi6芯片,在大学实验室里,可能认真花上一段时间就能研制出来。

  具有提供WiFi通信设备(如路由器)能力的企业很多,像TP_Link、小米基本都可以做到,但是要让小米建造一个5G基站,恐怕难以实现。

  所以未来像WiFi6这样的路由器,基于技术原因,供应商较多,但利润率不高。而对于头部电信设备供应商,如华为、中兴等,肯定更倾向于5G设备制造。

  结束语

  就技术层面来说,5G与WiFi6就不是位于同一个层次。WiFi的设计相比于5G就是轻量级“选手”,如今WiFi6为了提升性能,还借鉴了移动通信领域的OFDMA(正交频分多址)和发射波束成形技术,提高效率和网络容量。实际上,WiFi6这样设计的目的就是为了向5G性能靠近,但是要想达到5G的效果,WiFi协议还需更加复杂化的设计。到那时WiFi的成本还有可能比5G更廉价吗?

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