新一代WiFi比5G數據率高10倍?
隨著5G產業加速,關于5G和WiFi誰能成為互聯網基礎設施“一哥”的爭論不斷出現。這到底是一場“適者生存”的大戰,還是一對好基友的“打情罵俏“?今天我們走進行業深處看一看。
不可估量的MI和IoT無線帶寬需求增長
從手機到可穿戴設備、甚至植入設備,移動終端正在”連接一切“。無論是棋至中盤的MI(移動互聯網),還是全面發展的IoT(物聯網),移動處理器(xPU,如CPU、GPU、TPU)始終是核心。如果將移動處理器比作“處理一切”的大腦中樞,那么,網絡連接就是“傳輸一切”的主動脈。大腦日益紛繁的處理需求,催促著動脈的加速、暢通、加速暢通。
從MI對寬帶視頻的需求便可見一斑。當下直播、短視頻等App暴風驟雨般增長,從移動通信技術角度看,正是4G網絡全面部署后這一切才成為可能。高清HD、3D、4k/8k、AR/VR/MR、全息成像等全面進入移動終端,且交互要求越來越高,這意味著對帶寬和時延的要求越來越高,4G已經開始捉襟見肘。
4K/8K和VR對無線帶寬的需求
IoT是未來趨勢之一,這一點已成共識。思科公司2017年度互聯網預測報告“視覺網絡指數”(Visual Networking Index,VNI)顯示:五年后,隨著IoT的快速發展,將會有更多的機器與人通信,或者機器與機器通信,而不是使用智能手機、平板電腦和筆記本電腦。IoT對網絡使用率將會飆升至51%,人類則將獲得剩余部分。從機器類別上看,智能家居、醫院和辦公室設備將達271億部,占總連接的一半以上。
人類未來發展對無線帶寬的需求將不可估量。
不同應用場景,不同網絡選擇
從上圖不難看出,在不同的應用場景下,網絡的第一選擇也有所不同。
這很好理解。地面互聯網已經充分發展的今天,一個普通的手機用戶,也知道看直播最好是連上WiFi;開車導航,則優選自己的4G。
同樣的,各種不同的上網場景,都有相應的無線網絡優選方案。我們將其分為:WiFi優先場景、4G/5G優先場景、以及WiFi和4G/5G并列的融合場景。
除了地面互聯網,地球上還存在普通WiFi和4G/5G都難以hold住的場景,如飛機上和沙漠中。這些場景的網絡覆蓋完善,則需要借由天基互聯網基礎設施,如寬帶衛星。
不同網絡方案的背后,各類無線通信技術也在融合競爭中并行發展,帶來豐富的商業模式和多樣化的性價比。多種無線網絡的長期并存發展,將在未來的通信世界上演一出精彩大戲。
5G與新一代WiFi的PK
在眾多的無線網絡方案中,最能引發熱議的,就是5G和新一代WiFi這兩個“小鮮肉”了。
到底誰是“流量小花”?誰的粉絲最廣?誰是實力派?
流量之爭:“未來5年,WiFi仍將承載53%的全球流量。”
思科VNI報告預測,全球IP流量年均值將從2016年的1.2ZB上升到2021年的3.3ZB(1ZB= 1012 GB)。
根據預測,到2021年,可連接WiFi和移動網絡的設備將共同生成全球73%的互聯網流量,固線接入服務將僅占27%。如果單看WiFi和移動網絡的流量PK,那么全球53%互聯網接入將流經WiFi網絡,僅有20%的互聯網流量通過電信蜂窩網絡生成。
WiFi熱點的數量將因此而出現指數級增長——預計將從2016年的8500萬個激增至2021年的5.262億個。其中中國和美國的熱點數量將領跑全球,屆時分別將達1.7億個和8600萬個。
粉絲之爭:支持WiFi的終端類型更多
在終端類型方面,支持WiFi的終端類型明顯多于支持4G/5G電信網絡的終端,WiFi適應的場景更為豐富。
實力之爭:新一代WiFi比5G數據率高10倍。
WiFi從誕生之日起就面臨和電信蜂窩網絡2G的直接競爭,WiFi從一開始數據率就比電信蜂窩網絡高10倍以上,直到現在依然如此。并且WiFi的代際更替相比電信蜂窩網絡更快,平均來看,WiFi每一代升級所需時間大約為電信蜂窩網絡的一半左右。從目前情況來看,WiFi的這兩個優勢還會在很長的時間內保持下去。
巔峰對決:高頻段應用誰家強?
為進一步提升網絡的數據率,WiFi和5G陣營都關注到更高頻率的應用。5G把頻率擴展到80GHz,網絡吞吐高達20Gbps(有試驗宣稱可以做到35Gbps),預計2020年在3GPPR16標準版本中發布。而IEEE在今年將發布IEEE802.11ay標準,頻率為60GHz,理論吞吐高達176Gbps,甚至目前已經沒有合適存儲器跟得上這樣的傳輸速率,所傳輸的數據只有實時顯示或者處理才行。
60GHz的WiFi和低于6GHz頻段的網絡速率對比一樣,還是5G的接近10倍。
5G高頻段瞄準的應用場景為極高數據率需求、微蜂窩覆蓋的應用場景,可以說,這是5G對WiFi優勢應用場景的又一次挑戰,但從歷史經驗來看,電信陣營正面挑戰WiFi優勢場景目前尚未取得過實質的勝利,這次可能也不會太例外。在高頻段的使用場景競爭中,WiFi依然占有明顯的優勢。
場景和商業模式是未來看點
從流量到場景,移動互聯網在快速發展著,未來無論何種新無線網絡技術,誰能夠體現出更優的場景意識,誰就具有更大的商業發展機會。
WiFi由于本身是最后100米的末梢網絡,具有天然的場景意識(咖啡廳、餐廳WiFi等),已經具有明顯的商業價值優勢。5G則將帶來移動狀態中人和萬物的更好的寬帶連接,但其在特定場景中的性價比和場景價值挖掘尚未得到全面驗證。
在新的應用場景中,新一代WiFi的應用則正在被引爆。相比5G網絡,WiFi高數據率和易部署的特點,更適用于高鐵車廂和飛機客艙等封閉空間場景。寬帶衛星的發展也在加速推動這一進程。
OTT企業帶來的新商業模式也將形成一道分水嶺
隨著OTT應用的發展,OTT企業在與傳統電信運營商的商業模式競爭中優勢越來越明顯,傳統電信運營商逐步蛻變為管道。可以說,OTT企業主導了新的商業模式變革。在新的商業模式下,OTT企業有足夠的動力來提升WiFi的使用率。Google、亞馬遜、Facebook以及中國的互聯網巨頭騰訊、阿里和百度們,各大巨頭都在嘗試提高WiFi的使用率,如大家熟知的Google氣球,Facebook高空太陽能無人機等。
可以說,OTT企業在和電信運營商之間的商業模式的競爭中取得明顯的優勢,反過來也極大提升WiFi網絡和電信網絡之間的競爭優勢。
此外,授權頻段和非授權頻段模式,是差異化競爭的又一關鍵點。
WiFi工作在非授權頻段(Unlicensed),可以在任何地方通過任何方式開通一個WiFi熱點提供網絡服務,方便各種級別的運營商進入這個市場;而5G由于工作在授權頻段(Licensed),需要通過電信監管部門授權或者拍賣頻率用于運營,并且往往需要組成一個全程全網的模式來提供服務,成為運營商門檻很高。
換句話說,5G的優勢在于一個國家或者區域的全程全網覆蓋,而WiFi的優勢在于熱點區域和商業單位為基本建設單元進行小范圍低成本的無線網絡服務。后者正好也是場景服務的切入點,結合商業實體,例如商場、火車、飛機等,快速低成本提供網絡服務,并通過場景意識(例如車上WiFi網絡和火車車廂服務深度結合)提供獨有的場景服務。
動態平衡或成競爭關鍵詞
4G/5G和WiFi一直以來都在各自的使用場景中發揮著關鍵作用,也代表了電信行業和IT計算機行業對無線網絡的理解及產業化發展思路差異。這兩個行業在近十年來也曾經試圖采用新的網絡技術進入對方的領地,但都不太成功。
2006年,提出WiFi(IEEE802.11系列)標準的IEEE802標準組(代表IT計算機行業)提出的另外一個標準802.16m,后來其成為ITU 4G(IMT-Advanced)標準之一(另外一個著名的4G標準是LTE-Advanced),希望這個標準能夠代表更高級的WiFi(當時叫做WiMAX)沖入3G/4G陣營搶奪市場,但基本沒有成功的規模商業應用,在Intel公司為首的IT公司陣營堅持了數年,投資了巨資后,目前已被迫放棄。
2015年左右,電信陣營的高通公司等通過3GPP提出使用非授權頻段的LTE-U也試圖融合WiFi的場景,但到目前為止,也不太成功。截止現在,4G和WiFi都還堅守在各自的優勢領域。
從5G研發開始,60GHz應用和發展成了電信陣營向WiFi@60GHz場景發起新一輪場景入侵的競爭,但是無論從時間上還是數據率上,都有些明顯落后了。
今年5月,被業界稱為無線數據行業先鋒、WiFi之父的Cees Links先生在接受采訪時,表達了他對于WiFi和5G競爭的看法:在1999年-2000年間,就有人提出2G將替代WiFi的觀點,2008年-2009年也出現了4G將代替WiFi的猜測,現在又有人開始討論5G代替WiFi的話題了。可是,5G與WiFi的應用場景模式是不相同的。WiFi主要用于室內環境,而5G則是一種廣域網技術,它在室外的應用場景更多。所以我相信WiFi和5G將長期共存下去。
對人和萬物而言重要的是溝通,進而需要連接,5G可用WiFi亦可。
如同太極圖中的陰陽兩極,5G和WiFi不停動態變化而相互促進演化。差異化的場景意識和商業模式,動態平衡或將成為二者未來競爭的關鍵詞。



