Wi-Fi 6和5G，将要给无线园区网络建设带来什么变化？5G时代，无线园区网络该如何建设？
锐捷网络通过比较Wi-Fi 6和5G两种技术、剖析技术背后的需求设计，在即将到来的5G时代，建议结合场景模型，实现5G移动通信网和Wi-Fi6网络“连接融合、联合部署”。
无线协议的三国江湖
最成功的三种无线通信方式
无线电技术经过120多年发展了几十种通信技术，目前应用广泛的主要有三种：移动通信网（城市级网络）、无线局域网（楼宇级网络）和无线个域网（房间级网络）。
▲ 无线协议的三国江湖
1.移动通信
移动通信网，从90年代GSM开始到2G、3G、4G发展下来，到2018年已经具有80亿以上的用户。在即将到来的5G时代，随者车辆、机器人等各种终端的接入，移动通信的终端数量还会更多。
2.Wi-Fi通信
第一代无线局域网802.11b诞生于1997年，随后精力了11a、11g、11n和11ac几代标准。到2018年，Wi-Fi联盟统一成用数字代号，也就是所谓的Wi-Fi 1到Wi-Fi 6。其中Wi-Fi 6在2018年正式开始商用。Wi-Fi类的终端包括我们使用的每一部的手机、平板电脑、每部PC，还有更多智能设备，到目前全球Wi-Fi类终端存量有130亿以上，而且每年增长的终端数超过40亿。
3.蓝牙通信
无线个域网最成功的技术叫蓝牙，蓝牙在90年代开始推出了第一代，持续更新到蓝牙5.0。截止2018年，蓝牙的设备终端已经超过150亿个，主要用在蓝牙耳机、蓝牙音箱、鼠标键盘等个人应用上，每年增长的终端超过50亿个。
未来无线技术的三国江湖仍会广泛存在
基于这三种技术的终端，其存亡数量和新增数量基本上可以达到地球上的人类每人一个，这个数量决定了这三种技术不会消亡。未来很长的一段时间内，这些终端仍然会广泛存在于大众的生活和生产中。这些技术现在已经发展到五到六代，这也说明这些技术非常成功，也非常成熟。未来，无线技术在这三条路上一定依然以这三种协议和技术为主，不会出现谁替代谁的情况。
5G的三个技术特性及场景
众所周知，5G技术具有三个代表性特性和应用场景：eMBB（具备超大带宽的网络）、mMTC（超大连接的物联网）和uRLLC（高可靠低时延的网络）。实际上，5G并不是一个横空出世的技术，也不算是一个突破型的技术。5G采用的一些关键技术，基本上是4G技术的提升。比如说频宽，4G频宽是20兆，而5G现在开放的频段是100兆；比如说天线，4G典型的是4发4收或者8发8收，到了5G是64发64收；另外5G通过更高的调制效率实现了更高的速率。
5G给人们带来的想象力不在于它的带宽变高、上网更快，其真正的革命性技术在于下面两个：
mMTC，超大连接的物联网，它可以支持百万级的物联网终端连接，针对全球网、全国网、城市网络类的，比如水表、电表、燃气等的抄表，比如共享单车、智能井盖、智能路灯等都可以用到。
uRLCC，高可靠低时延网络，主要面向生产类和自动驾驶类的应用。例如，无人驾驶汽车技术，未来就需要承载在这样的一个网络上，才能满足各种瞬息万变的路况和突发情况，并能作到实时响应；还包括，生产车间的实时控制以及港口会控制部分自动化的设备，例如塔吊、机器人等，这些都需要低时延的无线网络来承载。
Wi-Fi6的五个关键新技术
▲ Wi-Fi 6技术特性
Wi-Fi 6是新一代的Wi-Fi，引入了五个关键的新技术：
1024QAM（更高速率的调制），它带来的改善是进一步提升极限带宽。上一代Wi-Fi 4，理论上能达到1.7G的连接速率，这里指的是极限带宽。到Wi-Fi 6之后，极限带宽可以达到4.8个G。
OFDMA（正交频分多址），这是从4G技术引入Wi-Fi的一个技术，它解决了多用户传输的均衡性问题，使得多用户通信更有序，从而提升Wi-Fi的体验和效率。
8*8的天线UL/DL MU-MIMO（多用户多进多出）技术，使AP同时可以和更多的终端用户进行通信，更大地提升并发带宽和系统容量。
BSS-Color（空间复用技术），解决高密场景下多AP部署时，AP和AP之间如何减少干扰、达到最大信道空间复用率的问题，从而提升整个网络带宽。
智能节电方案TWT（目标唤醒时间），这个技术用于各种物联网终端。很多物联网终需要依靠电池供电，面临能耗问题。让一块电池使用一年或两年甚至更长，就是这个技术的目标，这个技术可以使很多种物联网的设备用Wi-Fi（更高速）通信。
5G和Wi-Fi 6的特性对比
▲ 覆盖和性能的综合对比
从覆盖和性能上的综合对比
1.信号和频宽
从信号和频宽上看，5G使用256QAM的调制方式，以及100兆赫兹的单载波频宽。相比较而言，Wi-Fi 6采用了1024QAM的调制方式以及最高160MHz的单载波频宽。可以看出，Wi-Fi 6采用的调制技术和频宽，都比5G高很多。这是因为它的距离近。5G考虑大范围的距离，Wi-Fi则主要考虑10m-20m的覆盖范围。因此，近距离下的传输带宽非常高。
2.调度方式
从调度方式看，5G采用的是基站调度，用基站的核心网络去指挥大量的终端。Wi-Fi 6引入了协调终端收发行为的机制，让整网传输更有序，通过协调+竞争的方式，解决了面对万人大会场景时候，完全竞争模式下的Wi-Fi 5常遇到信号很强但是无法通信的问题。
3.吞吐性能
理论速率，5G可以到20G，Wi-Fi 6可以到10G，这中间的差别主要是因为5G最高可以支持64个天线，而64发64收的天线会非常非常大，这使得它主要用在室外。典型的室内单台设备类型，5G的吞吐会在1.5G到2G，不可能都使用那么大的天线。大部分室内部署小基站，一般是4*4，它的带宽是1.5G-2G。Wi-Fi是4T4R，典型的性能也在1.5G-2G。所以，单设备的性能差不多。
4.覆盖范围
5G 的一个室外基站的覆盖是公里级，在室内一般会采用小基站或者室分系统。为了降低覆盖成本，5G单个容量小区的覆盖范围在五千到一万平米，差不多一层到两层楼的范围。Wi-Fi 的1个AP可以覆盖一个大会议室，或者一个大办公室的几个房间，每个AP提供单独容量，它的覆盖范围差不多是500-1000平米。在室内，Wi-Fi和5G的单小区覆盖范围差不多差十倍。这样部署的结果是，虽然单小区的性能差不多，但是平均到每个平米和平均到每个人头上，5G的性能可能只有Wi-Fi性能的五分之一到十分之一。所以，5G首先满足的是广覆盖而非高带宽。
5.个人体验
5G的体验相比4G，肯定覆盖更广，移动性会非常好，个人体验将再也感觉不到漫游。而劣势就如刚才的分析，当人员密集的时候，5G分配到每个人身上的带宽并不多，一万平米一个基站，一个点几个G，如果人多到上千的情况下，使用体验就明显下降了。
而Wi-Fi的优劣势，刚好和5G相反互补，其优点在于高密度下的高带宽。Wi-Fi的另外一个优势是省电。用4G访问网络，时间稍长，手机就会很烫，电池刷刷往下掉，用Wi-Fi则会省电很多。Wi-Fi的劣势在于需要认证，而且是私有网，覆盖不连续的。就像学校的Wi-Fi，一出学校就没有了，不会像5G那么连续。
从建设和管理上的综合对比
▲ 建设和管理的综合对比
1.网络管控
从网络建设的管理权来看，5G的建设和管理权都是运营商负责和主导，业主（高校）只能有使用权。而Wi-Fi则是私有网络，业主完全具备建设权、管理权和使用权。
2.建网标准
从建网标准来看，运营商在建网时首先考虑的是其收益导向，不保证业主的投资收益比。而Wi-Fi网络是业主的业务导向，有什么业务，由自己来制定建网的标准。
3.部署方式
从部署方式来看，如果使用5G，学校的业务基本上都要部署在公网或者云端，即使部署在内网也必须要有一个公网的地址从外面访问进来，所有的数据都要通过公共网来过一遍。部署Wi-Fi的话，整个业务都可以部署在内网、局域网里。从经验来看，业主一定会有大量的私有网络资源需要访问和被访问。
4.部署时间
5G的部署时间遵循运营商的部署计划，运营商首先考虑的是室外的部署，学校是不是在整个建设的计划范围内，其实并不能掌握；而Wi-Fi则完全自主，业主能自行掌握计划。
5.部署地点
部署的地点，运营商从收益角度考虑，一般是部署在人流密集的地方；还有有一些比较偏僻的场所，比如说实验室、科研基地等，人不多但是很重要，运营商就不见得会部署。学校里也有这样的地方，4G的信号覆盖不到。Wi-Fi 6完全可以去自己按照需要来部署。
6.终端支持
从终端的支持来看，手机应用4G已经完全普及。5G预计判断到2020至2024年才会慢慢普及。而PC和Pad对运营商的支持要慢更多。比如，现在内置4G功能的笔记本电脑仍然不超过20%；而智能办公，比如智能投屏的大屏、一些语音智能办公设备，目前也看不到支持4G或者5G。Wi-Fi在这几类产品上才是标配。未来两到三年，Wi-Fi 6一定会变成这类设备的主流。
基于场景实现5G和Wi-Fi6联合部署
从覆盖性能和建设管理综合对比我们可以得出5G和Wi-Fi6有不同的适用场景：5G的场景以室外为主，考虑的是广覆盖、连续性和可移动性；Wi-Fi 6的场景以室内为主，考虑的是近距离、高密度覆盖、和高性能。
具体的根据不同场景需求，5G和Wi-Fi6可以采取如下联合部署策略
城市监控、智慧工厂、车联网、智慧交通：主要为城域和室外范围，大量物联网终端接入、专用CPE接入，覆盖以5G为主；
开放空间访问互联网：用户主要以手机终端接入，访问娱乐内容位置，因此覆盖以5G为主，Wi-Fi为辅；
大型会议报告厅、教室等人群密集、流量密集场景：高并发、高带宽的教学环境，例如30人的教室进行VR教学，每路VR带宽超过30M，一个教室流量超过1G，这种场合5G覆盖仍然存在压力，而且建设成本高，可以WiFi为主，5G为辅；
科研教学，办公场景：办公终端短期内很难做到内置5G网卡，因此，办公环境仍将以WiFi为主，5G为辅；
5G和WiFi6哪个更适合，这是特定场景下不同的需求，和两种技术自身所具有的特性决定的。因此，在即将到来的5G时代，WiFi6不会被替代或消亡。在即将到来的5G时代，无线园区网络建设应当结合场景模型，实现5G移动通信网和Wi-Fi6网络的“连接融合、联合部署”。
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