近期,工信部已經(jīng)向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電正式發(fā)放5G商用牌照,這也預(yù)示著中國正式進(jìn)入5G時代。
不過對很多用戶而言,接觸5G這一說法卻是從5G WiFi開始。而現(xiàn)在隨著5G商用,令很多用戶困惑的是, 5G WiFi和5G到底有何區(qū)別呢?
WiFi和5G之困惑
5G WiFi和5G雖然都有“5G”字眼,但卻是完全不同的含義 ,無論標(biāo)準(zhǔn)還是應(yīng)用場景都代表著兩種不同的技術(shù)。
· ? ? ?5G WiFi 準(zhǔn)確而言是5GHz WiFi, 指的是IEEE 802.11系列協(xié)議中的WiFi 5GHz 工作頻段。
· ? ? ?5G則是指第5代 (5th Generation)的簡稱,也就是第5代移動通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。
眾所周知,WiFi屬于局域網(wǎng)無線技術(shù),主要應(yīng)用于室內(nèi)場景。隨著WiFi6技術(shù)的應(yīng)用,相對于5G移動通信而言,WiFi以其高吞吐率、較低設(shè)備及終端成本、極低運營維護(hù)成本、區(qū)域隔離的保密性等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于企業(yè)局域網(wǎng)、家庭內(nèi)部設(shè)備互聯(lián)、專用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部連接等,避免過多設(shè)備或終端接入到運營商核心網(wǎng)而引起的網(wǎng)絡(luò)阻塞。
而5G移動通信屬于廣域網(wǎng)技術(shù),具備覆蓋范圍廣、可支持高速移動環(huán)境等優(yōu)勢,主要應(yīng)用于室外連接、移動醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測、城域網(wǎng)等眾多場景。
由此可見,WiFi與5G雖然在應(yīng)用場景上存在一定程度的重疊,但更多的是相輔相成,共同實現(xiàn)真正意義上的無縫連接網(wǎng)絡(luò)。
但作為兩種應(yīng)用最為廣泛的無線連接技術(shù),以4G ?LTE為代表的移動通信與WiFi 之爭不絕于耳,如今隨著5G移動通信的即將大規(guī)模商用,預(yù)期傳輸速率達(dá)到4G LTE數(shù)十倍以上。5G 取代WiFi的呼聲再起,究竟真相如何?
WiFi和5G之融合
被稱為“WiFi之父”的Cees Links在2017年曾表示:“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(xiàn)了4G將代替WiFi的猜測??墒牵?G與WiFi的應(yīng)用場景模式是不相同的。WiFi主要用于室內(nèi)環(huán)境,而5G則是一種廣域網(wǎng)技術(shù),它在室外的應(yīng)用場景更多。所以我相信WiFi和5G將長期共存下去?!?/p>
果不其然,2019年1月25日,下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟(NGMN)、無線寬帶聯(lián)盟(WBA)宣布:聯(lián)手推動5G、WiFi無線技術(shù)與核心網(wǎng)絡(luò)的融合。
兩大聯(lián)盟稱,現(xiàn)在為“5G與WiFi融合RAN部署”提供明確的戰(zhàn)略路徑以充分利用這些功能的時候到了,這是一個“優(yōu)先事項”!NGMN聯(lián)盟的成員單位,均為知名的移動通信運營商,目前共計200多張移動通信網(wǎng),用戶數(shù)量占到了全球的60%強。WBA聯(lián)盟致力于WiFi的推廣與用戶體驗提升。
聯(lián)合報告指出,5G和WiFi之間的“網(wǎng)絡(luò)級融合”對于確保這兩類無線接入網(wǎng)(RAN)的“互補”功能可以組合起來,以提供“無縫”的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這份報告還給出了可能需要來自5G和WiFi網(wǎng)絡(luò)的“綜合資源”共同發(fā)力的許多用例和垂直行業(yè),以提供經(jīng)濟高效的解決方案,并聯(lián)合起來滿足各種吞吐量、延遲、連接密度、覆蓋范圍、可用性和可靠性等要求。
WiFi和5G之空口協(xié)議與射頻技術(shù)異同
從應(yīng)用場景來看,5G技術(shù)的廣域網(wǎng)特性,不由得讓人想起十多年前曾甚囂塵上,但又不幸偃旗息鼓的“WiMAX ?(寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù))”。而同樣出身于IEEE的802.1x 無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的WiMAX, 與WiFi在無線空口協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)方面具有共通性。
康希通信科技(上海)有限公司市場及應(yīng)用工程副總裁虞強介紹,在21世紀(jì)早期,相較于3GPP的3G 移動通信標(biāo)準(zhǔn),WiMAX采用了眾多新的技術(shù),如OFDM正交頻分多址和MIMO多天線等,極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸能力,具有明顯的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)勢??上环陼r,在一代神機“iPhone”出世之前,全球主要的移動通信業(yè)務(wù)主要還是集中于語音服務(wù),而并非WiMAX所具備技術(shù)優(yōu)勢的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)上。
由于語音業(yè)務(wù)的高實時性要求,在當(dāng)時語音數(shù)字化技術(shù)不夠完善及高性能數(shù)字模擬芯片成本高昂的情況下,WiMAX網(wǎng)絡(luò)的語音通話質(zhì)量相對于3G移動通信的純語音通道技術(shù)處于明顯的劣勢,因此造成產(chǎn)業(yè)鏈很難推動而不得不轉(zhuǎn)入到小眾的專有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
隨著數(shù)字化時代的高速發(fā)展與相關(guān)技術(shù)日臻月異的變化,芯片技術(shù)的突飛猛進(jìn)并隨之而來的高性能芯片成本的大幅下降,借助于高性能語音信號采樣與重建技術(shù)、噪音消除技術(shù)等,數(shù)字化語音已經(jīng)在很大程度上超越了傳統(tǒng)語音通道的信號傳輸質(zhì)量,這也是我們經(jīng)常感受到在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接可靠的環(huán)境中微信語音的通話質(zhì)量甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)電話的原因。
進(jìn)入5G移動通信時代,數(shù)據(jù)傳輸幾乎是無線通信網(wǎng)絡(luò)的全部業(yè)務(wù)需求。因此,高速率、低延時、低成本、高頻譜復(fù)用率的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)被作為5G的核心無線傳輸技術(shù)隆重登上舞臺。
由此而來,5G移動通信在空口的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中更多的繼承了WiMAX/WiFi 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的低時延TDD技術(shù)、OFDMA多址接入、MU-MIMO的多用戶多天線技術(shù)、高信號帶寬(WiFi6 最高160MHz vs 5G最高100MHz)、高調(diào)制(WiFi6 可實現(xiàn)1024QAM vs 5G 可實現(xiàn)256QAM)等眾多核心空口技術(shù)。此外,在工作頻率方面,5GNR Sub-6GHz 更是直接沿用了3.5GHz的WiMAX頻段,其他頻率如2.6GHz也與WiFi 2.4GHz 相臨,4.9GHz與WiFi 5GHz相臨。
因此可以說,5G技術(shù)更像是一個“加強版的WiMAX”,其融合并加強了4G LTE的底層協(xié)議以及最新的WiFi空口技術(shù)而王者歸來!因此,比擬WiFi射頻前端芯片,5G射頻前端芯片在高線性、TDD時分動態(tài)特性、高調(diào)制、高帶寬方面具有高度相似性。
射頻前端從WiFi 到5G之路
隨著5G的商用,發(fā)展自有知識產(chǎn)權(quán)的5G相關(guān)核心芯片技術(shù)迫在眉睫,而作為芯片半導(dǎo)體行業(yè)皇冠上的明珠—高端射頻芯片技術(shù)則一直掌握在以Skyworks、Qorvo、Avago(Broadcom)為首的美國廠商手中,怎樣突破國外巨頭的技術(shù)壟斷,已經(jīng)成為國內(nèi)射頻前端芯片行業(yè)發(fā)展的一道難題!
所幸的是,具備扎實的射頻前端技術(shù)基礎(chǔ)、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难邪l(fā)態(tài)度而為人所知的康希通信科技(上海)有限公司,其立根于WiFi射頻前端芯片技術(shù),迅速在國內(nèi)外市場上脫穎而出,并得到眾多知名系統(tǒng)設(shè)備廠商的認(rèn)可及芯片廠商的廣泛合作,其WiFi5射頻前端芯片推出市場不久即出貨千萬片以上,更是率先在國內(nèi)實現(xiàn)最新的WiFi6技術(shù)射頻前端芯片的量產(chǎn),并且在關(guān)鍵性能-- 線性度、效率、功率等指標(biāo)上與國際巨頭同類產(chǎn)品各有千秋。
隨著5G時代的到來,他們以高線性WiFi射頻前端技術(shù)為根基,在國內(nèi)率先研發(fā)出5GNR系列射頻前端芯片,為實現(xiàn)國產(chǎn)替代打開一條“芯”通道,我們將拭目以待!