5G VS WiFi6,实力大比拼!

移动通信与WiFi,就像移动设备上的两大高手。彼此势均力敌:一个主室内,一个主室外。WiFi是移动网络的室内覆盖补充,也承担着大量的数据流量卸载,二者既想各自占山为王,但也时不时地相互成全对方。

然而随着5G时代的到来,5G必将干掉WiFi、WiFi迟早将被淘汰、WiFi活不过5G时代,各种言论层出不穷。在一片争论声中,WiFi6姗姗来迟。WiFi6能否与5G分庭抗礼,重回巅峰成为你的座上客呢?在谈这个问题之前,我们先来看看4G与WiFi5孰优孰劣。下面小编将从耗电、速度、安全等方面娓娓道来。

耗电

每次坐长途火车或开无聊的会议时,你是不是都在不停地刷网页,刷着刷着突然显示电量剩余不足10%那一刻,你的心里是不是有千万条草泥马经过。同样是上网WiFi和4G哪个更耗电呢?

耗电其实主要和手机的发射功率有关,发射功率的大小主要和设备和信号源的距离有关。二者距离越远,所需要的发射功率就越大。

手机4G网络流量,需要发射和接收基站的信号,由于辐射范围大、建设成本高,基站都建在如山顶之类的开阔地带。手机接收来自山顶的信号,消耗的电量自然会多点,正常情况下手机需要发射的频率在100mW到200mW。如果遇到信号不好的情况,要发射更强大信号来搜索网络,会更加耗电!WiFi是通过路由器发射信号,适合在家中、公司办公室这种稳定的环境中近距离覆盖。假设一百平的房子,即使你在墙角蹲着,把路由器挂在窗户外面,距离也不超过20M,日常使用时,手机的发射功率大约50mW就足够了。

苹果官方给出的续航数据也表明:在同样的手机和同样的使用情况下,使用WiFi比使用LTE(4G)续航更久。

速度

虽然今天4G资费已经很经济实惠了,但是人们似乎还是很钟情于WiFi。大多数人还是会觉得WiFi要比4G的上网速度快,然事实真的如此吗?

WiFi的网速主要跟它的工作频段和路由器的天线数有关。不同协议版本下的WiFi性能是不一样的。

以802.11n版本为例,理想条件下,4天线路由器工作在2.4G频段时,最大下载速率可达600Mbps,覆盖范围可达70米。

但是现实生活中,我们上网的速度可能200Mbps都达不到。原因有很多,首先大部分家用路由器都是采用双频(2.4GHz和5GHz)路由器,由于我们日常生活中很多设备不支持5GHz频段,所以一般只用到了2.4G频段。其次,虽然WiFi号称千兆带宽,覆盖距离达到70米,但在家中一个路由器会同时连接手机、平板、电脑等设备,再加上使用人数的增加,分摊下来的结果就是——大多数时候网速都达不到10MB/s。

现在主流的4G LTE网络(增强版的LTE),采用了载波聚合技术,理论上峰值速度能达到1000Mbps。其实很多人都不知道自己的网速连5Mbps都没有达到。4G基站同时连接了整个小区用户使用的设备,4G网络会被分摊。另外很多楼房的地形比较复杂,而4G基站往往又在楼顶,因此当用户在墙角或地下车库的时候,4G信号会尤其不好。因为在这种情况下,4G信号想和你的手机相遇,需要无视干扰,翻越高墙、绕开屏障。而且中途还会有很多其他手机不断加入连接。相比之下,WiFi信号历经的挫折就少很多,因此它的网速在大部分情况下,确实要比4G快些。

价格成本

3G / 4G / 5G使用的是授权频段。移动运营商需要付钱使用这些频谱,并且需要布署足够多的基站来覆盖更多的用户。移动运营商需要回本,这钱当然由用户掏了。

相比之下 Wi-Fi 使用免授权的无线频谱,任何人都可以免费使用。而且因为WiFi使用输出功率非常低的设备可以让无线电信号保留在室内,从而使每间屋子使用相同频段而不受干扰。你需要付出的仅仅是宽带费用以及一台路由器的钱。


也许你会说现在流量费用已经越来越低,甚至使用无限流量的月租费已经比宽带还低了。但是你有看到哪一行行备注小字么?(当流量使用超过 20GB 以后,上网速率将降至 1Mbps)这就意味着当 5G 达到 1Gbs 传输速率的时候,如果继续沿用这条规则,也许一天内你的网速就降为3G了。

上网哪个更安全

2018年央视315晚会现场为观众演示了利用免费WiFi截获观众传输的照片及电子邮箱密码,让很多观众触目惊心。一份抽样安全调查数据显示,全国8万个公共WiFi中有21%存在风险。

事实上,利用公共WiFi作案的门槛极低。一些不法分子利用网民想免费上网的心理,在公共场合利用一台电脑、无线上网设备及一个网络包分析软件就可搭建一个不设密码的钓鱼WiFi,整个过程只需要十几分钟甚至几分钟。连上钓鱼WiFi后,网民所进行的操作、传输的数据都可以被黑客监视,黑客可从上网数据包里查到网民的登录信息,从而窃取个人邮箱、社交软件账号密码和照片等信息,还可以截获网民与网银、支付宝等财产相关的验证码短信,盗取受害者的资金。

4G相比较于公共WiFi,国内运营商的4G网络采用的是“点对点”的连接技术,每个用户均使用独立的数据通道,不像WiFi那样允许多人同时连入,并且4G上网还需通过SIM认证,因此安全性会比WiFi高。

综上所述,在4G和WiFi5时代,我们出门会担心手机要没电了怎么办;在外使用公共WiFi网上冲浪总害怕遇到钓鱼网站;商场或家里总有某个角落搜不到信号。5G和WiFi6时代这些问题都可以得到解决吗?光说没用,一切凭实力说话!

5G VS WiFi6

5G网络,作为第五代移动通讯技术。5G在长时间大面积的宣传、预热与讨论下,大家都对其比较熟悉了。5G的理论带宽是4G网络的百倍(理论下行速度10Gb/s),同时还有低时延和低耗电的特性。即将取代4G网络成为下一代的通讯网络。目前5G通讯标准还没有完全确定下来,只有针对5G手机的eMBB场景(大流量带宽标准)已经被确定下来。今年下半年会有大量手机厂商推出5G手机,电信运营商也将推出5G套餐供用户尝鲜。

5G技术中还有URLLC(低延时通信)和mMTC(大物联网)的标准没有指定下来,整个标准在ITU(国际电信联盟)上全面通过,预计要到2020年左右。三大运营商在建设中的5G基站基本普及也要等到2020年。

WiFi6相比较于5G显得低调很多了。 2018年10月3日WiFi联盟将基于802.11ax标准的WiFi纳入正规军,并正式更名为WiFi6。将前两代技术——802.11n和802.11ac分别命名为WiFi4 和WiFi5。

与WiFi5相比,WiFi6在网络速度方面更加快速,容量上也越来越大。不但如此,WiFi6还加入了多用户多入多出技术(MU-MIMO)和正交频分多址(OFDMA),使得WiFi6能同时服务多设备能力大大提高。不过WiFi6目前面临与5G同样的问题——需要时间普及。我们手上所有的设备都要支持WiFi6协议(包括路由器、手机、无线网卡等),这个技术才能真正被用起来。介于用户更新设备的速度,WiFi6真正普及的时间可能会比5G还要长。关于5G和WiFi6具体比较不再累述,一表让你一眼把5G 、WiFi6看到底。

表一

5G在哪里与WiFi6竞争,相互补充?

2019 年,基于运营商的移动连接(LTE 和 5G 蜂窝网络)和非授权无线网络(WiFi6,或者称为 802.11ax)将在两个主要方面相互靠拢:无线电信号编码和资源调度。

这两种无线系统采用相同的方法将更多用户和数据压缩到它们使用的频率中,使每个基站或无线接入点都能同时与更多设备通信。尽管在技术上有所靠拢,但是基于运营商的无线系统和非授权无线系统之间依然存在许多差异,这些差异体现在成本、基础设施布局,以及它们为企业网络操作人员提供的管理控制级别等方面。这些因素将决定企业如何围绕无线功能的保留和增加做出规划。

在企业环境中,由于位置、应用程序和设备类型的不同,WiFi6和5G既相互竞争也相互补充。下面给出相互竞争几个例子:

  • 企业可以购买5G小型蜂窝设备(小型蜂窝塔)并在内部部署,为员工提供5G覆盖,慢慢用5G取代WiFi。
  • 由于WiFi标准的不断发展,企业每3-5年就要对其无线上网设备进行一次升级。有了5G,这些开销可以外包给服务提供商。服务提供商将负责定期升级他们的无线基础设施。

在某些用例中,5G可以补充WiFi6如:

  • 在增强型移动宽带(eMBB)用例中,客户端设备(CPE)可以连接到5G网络以实现Internet连接,并可以通过WiFi6在本地提供连接服务。
  • 5G可以补充WiFi6在住宅固定无线的使用情况(例如最近由Verizon推出的5G家庭服务)。借助5G,服务提供商可以降低其调度操作的成本,并使客户能够通过自助服务机制激活其Internet连接服务。
  • 即使在企业中,WiFi通过支持WiFi的笔记本电脑和移动设备也具有更高的渗透率。虽然从移动设备中消除WiFi并将其完全转换为5G更容易,但从笔记本电脑中删除WiFi并不容易。此外,在企业中推出WiFi6比5G网络要便宜得多。企业推出WiFi6的时间也比5G要短。

除了在企业中,未来WiFi6 和 5G 会有角色的变化,二者由于速度快,高带宽等特点也正悄悄地改变物联网。随着5G和WiFi6在2019年上市,物联网设备会被设计成发送更多信息只需消耗更少的能源,这些技术可以让设备始终保持在线或连接状态。各种类型的设备也可能开始使用SIM卡或嵌入式SIM卡来启用蜂窝功能,这将改变WiFi设备的当前趋势。

WiFi6 和 5G都采用了使资源更具有确定性的调度方法,这对自动化制造、医疗、能源和其他各种行业中使用的任务关键型物联网资产也具有重要意义。WiFi6 无线接入点未来会增加对其他无线电技术的支持(例如蓝牙和 Zigbee),这些接入点会成为更加强大的物联网网关,甚至兼而成为有用的无线传感器,帮助跟踪和管理设备。

值得关注的是,作为 LTE 技术(及随后的 5G 技术)的延伸,CBRS(公民宽带无线电服务)据称可以作为 WiFi6 的互补技术,用于在建筑内部提供无线连接。在美国,CBRS 使用的是未被 WiFi 或现有 LTE/5G 服务使用的 3.5Ghz 范围内的频段,所以不太可能被一般的消费者接入的设备干扰。很快,一些初期的 CBRS 功能便会实现商品化。对于机器人等需要稳定无线和移动连接的设备,CBRS 将成为 WiFi6 的理想补充。

当然,与 WiFi6 相比,5G 技术也有自己的优势。对于企业 IT 而言,在 WiFi 并非理想选择的区域,5G 将是革命性的技术,例如如果有数百台甚至数千台的物联网设备需要无线连接,在企业自己拥有的大楼内,WiFi6 将是连接物联网设备的必选无线技术。当物联网转移到企业大楼以外的区域时,传感器仍然可以利用 5G 作为无线传输模式,以获得具备足够速度和可靠性的连接。

5G和WiFi6让物联网设备“活”了起来,也改变了我们使用物联网设备的方式。

结语

5G取代WiFi的可能性不高,相反WiFi会通过5G技术继续演进和升级,在未来相当长的一段时间里,5G将与WiFi6共存并进,相互补充,而且两者在工业生产、物联网、智能驾驶等诸多领域都有很大的应用潜力和想象空间,帮助各行各业爆发出新的生产力。

参考
1.https://www.cisco.com/c/m/en_us/solutions/enterprise-networks/802-11ax-solution/nb-06-5-things-WiFi6-5G-infograph-cte-en.html?oid=ifgew016158
2.https://www.thetech.in/2019/05/5g-vs-WiFi6.html
3.https://mp.weixin.qq.com/s/X6v-zOSxhpqfYd3KUW5dOA
4.http://www.sohu.com/a/313876878_114731

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SDNLAB君 发表于19-07-17
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