全球Wi-Fi 7發(fā)展趨勢(shì)與中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考

2023年2月6號(hào)，小米搶在蘋果華為之前，宣布小米 13 系列、Redmi K60 Pro以及小米萬(wàn)兆路由器將升級(jí)到全新一代 Wi-Fi 7，引發(fā)產(chǎn)業(yè)界廣泛關(guān)注。本文分析了Wi-Fi 7相比Wi-Fi 6及5G/6G技術(shù)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)鏈以及頻譜政策三個(gè)方面分析全球Wi-Fi 7發(fā)展形勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，并對(duì)國(guó)內(nèi)Wi-Fi 7產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及重點(diǎn)關(guān)注問題進(jìn)行思考，芯片仍是國(guó)內(nèi)短期內(nèi)難以攻克的產(chǎn)業(yè)短板，頻譜分配面臨與5G競(jìng)爭(zhēng)局面，國(guó)內(nèi)Wi-Fi 7產(chǎn)業(yè)前景尚不明朗，未來(lái)需要從產(chǎn)業(yè)發(fā)展、自主掌控等方面綜合考慮，處理好Wi-Fi 7與5G/6G之間的協(xié)同關(guān)系。

一、 Wi-Fi 7在吞吐量和可靠性方面顯著提升

?“Wi-Fi 7”是無(wú)線局域網(wǎng)IEEE 802.11be標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)稱，是Wi-Fi 6的演進(jìn)方向。Wi-Fi聯(lián)盟為了更好的宣傳推廣，在2018年將IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)稱為Wi-Fi。其中，Wi-Fi 7對(duì)應(yīng)IEEE 802.11be （EHT標(biāo)準(zhǔn)：Extremely High Throughput)。Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)化、認(rèn)證和商業(yè)化時(shí)間表如下：

圖 1：Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)化、認(rèn)證和商業(yè)化時(shí)間表

相比Wi-Fi 6，Wi-Fi 7可提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更低的網(wǎng)絡(luò)延遲、更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)可靠性。Wi-Fi 7預(yù)計(jì)可支持高達(dá)46Gbps的吞吐量，是Wi-Fi 6的5倍，采用Multi-RU（多資源單元）技術(shù)提高了信道的利用率，采用MLO使多鏈路設(shè)備（Multi-Link Devices，MLD）支持更多對(duì)時(shí)延和QoS有嚴(yán)格要求的場(chǎng)景。另外，Wi-Fi 7采用AP間的協(xié)調(diào)規(guī)劃、干擾協(xié)調(diào)、分布式MIMO等技術(shù)，有效降低AP間的干擾，提升空口資源利用率，提升終端接入數(shù)量和漫游體驗(yàn)。

表 1：5G/Wi-Fi 6/Wi-Fi 7對(duì)比

部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源: Gartner (2022.03)

資料來(lái)源：高通《Vision, market drivers, and research directions on the path to 6G》（2022.12）圖 2：通信標(biāo)準(zhǔn)中數(shù)據(jù)速率增長(zhǎng)情況

Wi-Fi 7主要應(yīng)用于高速率場(chǎng)景。基于在時(shí)延、速率和容量等方面的優(yōu)化組合，Wi-Fi 7將成為擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）、元宇宙、社交游戲和邊緣計(jì)算等最前沿應(yīng)用場(chǎng)景的核心。從應(yīng)用設(shè)備角度，Wi-Fi設(shè)備可分為消費(fèi)終端和路由器。消費(fèi)終端側(cè)，Wi-Fi 7可廣泛應(yīng)用于各終端品類上，包括智能手機(jī)、汽車、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）、PC、可穿戴設(shè)備、移動(dòng)寬帶和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等；路由網(wǎng)絡(luò)側(cè)，Wi-Fi 7面向下一代企業(yè)級(jí)接入點(diǎn)、高性能路由器和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)關(guān)。由于Wi-Fi 7無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在移動(dòng)接入、業(yè)務(wù)靈活、建設(shè)運(yùn)維方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，如今Wi-Fi已從傳統(tǒng)的辦公、娛樂場(chǎng)景，發(fā)展到支持各行業(yè)核心業(yè)務(wù)和生產(chǎn)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，賦能各行業(yè)的數(shù)字化管理與數(shù)智轉(zhuǎn)型。

Wi-Fi 7時(shí)代，蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi在一些場(chǎng)景下存在競(jìng)合。在企業(yè)專網(wǎng)領(lǐng)域，對(duì)LTE/5G專網(wǎng)應(yīng)用形成競(jìng)爭(zhēng)。Omdia在2023年LTE/5G專網(wǎng)的相關(guān)趨勢(shì)觀察中顯示，“在專網(wǎng)領(lǐng)域，2023年將是Wi-Fi 6（而非 5G）蓬勃發(fā)展的一年”， 40%的企業(yè)選擇或考慮使用Wi-Fi替代私網(wǎng)，遠(yuǎn)超公眾蜂窩網(wǎng)絡(luò)。Gartner從終端可用性、性能及覆蓋三個(gè)方面對(duì)比5G和Wi-Fi 6的應(yīng)用范圍，Wi-Fi 6不會(huì)對(duì)5G完全替代，只會(huì)對(duì)特定場(chǎng)景起替代作用。在5G時(shí)代，Wi-Fi 6在專網(wǎng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)已顯而易見，Wi-Fi 7（預(yù)計(jì)2024年底發(fā)布）對(duì)于6G（預(yù)計(jì)2030年左右）的競(jìng)爭(zhēng)仍會(huì)延續(xù)。個(gè)人聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景方面，在家庭、辦公、商圈等一定范圍內(nèi)，和5G應(yīng)用有一定重合。鑒于當(dāng)前Wi-Fi存在連接數(shù)少、信號(hào)覆蓋受限、穩(wěn)定性差、卡頓等因素，運(yùn)營(yíng)商用于擴(kuò)大5G覆蓋的小基站（含微基站、皮基站、飛基站）可以作為家庭基站，為家庭、會(huì)議室、小商鋪的場(chǎng)景提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)接入，中國(guó)移動(dòng)于2022年8月發(fā)布一款5G一體化家庭基站，定位的就是此類市場(chǎng)。但是Wi-Fi 7通過(guò)MLO、AP間協(xié)作以及分布式MIMO等技術(shù)解決了上述缺點(diǎn)，在個(gè)人聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景領(lǐng)域成為5G甚至是未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)的最大競(jìng)爭(zhēng)者。

二、 國(guó)內(nèi)外Wi-Fi 7產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢(shì)分析

目前，Wi-Fi產(chǎn)業(yè)發(fā)展由IEEE與Wi-Fi聯(lián)盟聯(lián)合推動(dòng)，在世界范圍內(nèi)實(shí)際落地情況與ITU的頻譜分配及當(dāng)?shù)仡l譜政策有關(guān)。IEEE 802.11側(cè)重于無(wú)線局域網(wǎng)理論層面的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，Wi-Fi聯(lián)盟側(cè)重于產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面的推動(dòng)。下面從標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)鏈、頻譜政策三個(gè)方面進(jìn)行分析。

（一）標(biāo)準(zhǔn)專利方面，全球各區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)激烈，我國(guó)躋身前列Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)提案中，Top20企業(yè)提交了90%以上的提案，中國(guó)企業(yè)從Wi-Fi 4開始發(fā)力，目前表現(xiàn)突出。NGB報(bào)告顯示，在Wi-Fi 7中，美中歐日韓的芯片廠商、設(shè)備廠商、終端廠商如華為、高通、英特爾等Top20企業(yè)提交了92.7%的提案，華為（22.9%）、中興（2.1%）、OPPO（1.0%）等中企榜上有名，尤其是華為在Wi-Fi 7提案中名列第一。同時(shí)，IPlytics數(shù)據(jù)顯示，華為、中興等中企自Wi-Fi 4發(fā)力，經(jīng)過(guò)4代標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)，已名列前茅。

資料來(lái)源：NGB圖 3：全球Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)分布

美中歐日韓圍繞Wi-Fi申請(qǐng)專利保護(hù)，中企有豐富的專利構(gòu)建和申請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)。信通院報(bào)告顯示，在Wi-Fi 6的3546件有效專利/專利申請(qǐng)中，美中歐日韓占77%，中國(guó)企業(yè)以14.9%的占比排名第二。

（二）產(chǎn)業(yè)鏈方面，Wi-Fi產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，芯片是國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)短板

Wi-Fi 產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。Wi-Fi聯(lián)盟預(yù)測(cè)2024年全球?qū)⒂袛?shù)十億人和180億臺(tái)設(shè)備依賴Wi-Fi連接入網(wǎng)，Wi-Fi設(shè)備出貨量將增至每年40億臺(tái)。ABI Research顯示，2022年Wi-Fi上傳流量激增80%，Wi-Fi數(shù)據(jù)流量已超過(guò)蜂窩流量，且成為流量增量貢獻(xiàn)最大的接入方式。

資料來(lái)源：Wi-Fi聯(lián)盟圖 4：2018-2022年全球數(shù)量流量

Wi-Fi產(chǎn)業(yè)上游芯片國(guó)產(chǎn)化仍是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。芯片層市場(chǎng)集中度高，海外廠商處于領(lǐng)先地位，信通院報(bào)告顯示美國(guó)企業(yè)Wi-Fi芯片產(chǎn)品占據(jù) 70%以上市場(chǎng)份額。Strategy Analytics報(bào)告顯示，2021年高通、博通和聯(lián)發(fā)科合計(jì)Wi-Fi芯片市場(chǎng)規(guī)模43億美元。根據(jù)信通院報(bào)告Wi-Fi 6芯片普遍采用16nm工藝，Wi-Fi 7的芯片已達(dá)6nm工藝。ABI Research預(yù)測(cè)2022年Wi-Fi 7芯片組的出貨量將超過(guò)16萬(wàn)，到2026年將增加到近五億。國(guó)內(nèi)路由器市場(chǎng)以華為和小米為主，合計(jì)占比約50%。華為使用自研Wi-Fi芯片，其他國(guó)產(chǎn)路由器大部分使用海外芯片。但是隨著美國(guó)制裁加劇，華為自研的路由器芯片供給將被限制。在產(chǎn)業(yè)鏈被牢牢把控的條件下，我國(guó)Wi-Fi芯片廠家作為后進(jìn)入者，發(fā)展面臨瓶頸。

表 2 ：頭部廠商Wi-Fi 7芯片產(chǎn)品情況

（三）頻譜分配方面，全球分化三大陣營(yíng)，國(guó)內(nèi)態(tài)度審慎

Wi-Fi 7需要320MHz連續(xù)信道支持，急需擴(kuò)大頻段范圍。Wi-Fi有兩個(gè)頻段范圍2.4GHz和5GHz，但這兩個(gè)頻段內(nèi)非授權(quán)頻譜有限且擁擠，在運(yùn)行VR/AR等新興應(yīng)用時(shí)會(huì)遇到QoS低的問題。有些國(guó)家和地區(qū)開始將Wi-Fi頻段向6GHz擴(kuò)展，6GHz能提供更大的帶寬、更快的速度和更多容量，適合流媒體、游戲等高帶寬和低延遲的場(chǎng)景，但對(duì)于6GHz頻段的使用權(quán)存在蜂窩網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi的競(jìng)爭(zhēng)替代問題。頻譜資源的分配將決定Wi-Fi 7走向。對(duì)于是否將6GHz頻段作為非授權(quán)頻段允許Wi-Fi接入，各國(guó)態(tài)度不同，大致有三種方案：①全部（5925-7125 MHz）作為非授權(quán)頻段可供Wi-Fi使用，②部分（5925-6425MHz）作為非授權(quán)頻段可供Wi-Fi使用， ③全部（5925-7125 MHz）作為授權(quán)頻段給蜂窩網(wǎng)絡(luò)及其他授權(quán)接入。全球大致分為三大陣營(yíng)，各國(guó)對(duì)6GHz頻譜是否可用于Wi-Fi的政策選擇決定了Wi-Fi 7的商業(yè)前景。

資料來(lái)源：Wi-Fi聯(lián)盟? ?圖 5：截至2023年2月全球各國(guó)Wi-Fi6的6GHz可用頻段政策

1）積極支持陣營(yíng)：6GHz全部非授權(quán)頻段Wi-Fi可用

以美國(guó)、加拿大、巴西、韓國(guó)、沙特阿拉伯等國(guó)家和地區(qū)為代表，明確將6GHz全部頻段可供Wi-Fi使用。其中，美國(guó)FCC在2020年已通過(guò)批準(zhǔn)，5925-7125MHz全部用于非授權(quán)頻譜用途，這為Wi-Fi 7產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。對(duì)于美國(guó)將6GHz是否作為非授權(quán)頻段或者新授權(quán)頻段，“非授權(quán)支持陣營(yíng)”對(duì)“新授權(quán)支持陣營(yíng)”形成壓倒性優(yōu)勢(shì)，蘋果、Broadcom、Wi-Fi聯(lián)盟、WISPA、固定無(wú)線聯(lián)盟、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)盟、NPSTC、Intelsat、SES Americom、衛(wèi)星服務(wù)企業(yè)等支持非授權(quán)，擔(dān)心新的授權(quán)服務(wù)將干擾已有的授權(quán)服務(wù)，Wi-Fi服務(wù)通過(guò)“僅限室內(nèi)使用”、功率不超過(guò)6dbm/MHz EIRP、安裝集成天線、阻止替換高增益定向天線等限制條件降低了對(duì)其他已有授權(quán)系統(tǒng)的干擾。而CTIA、愛立信、無(wú)線運(yùn)營(yíng)商等少數(shù)機(jī)構(gòu)或企業(yè)支持將6GHz頻段用于新的授權(quán)服務(wù)。2021年沙特阿拉伯通信與信息技術(shù)委員會(huì)將6GHz頻段作為未授權(quán)頻譜全部分配給Wi-Fi使用，加拿大也為免許可Wi-Fi服務(wù)開放了6GHz頻段。

另外，日本、澳大利亞、英國(guó)等國(guó)家已經(jīng)明確將5925-6425MHz作為非授權(quán)頻段供Wi-Fi使用，6425-7125MHz頻段也在規(guī)劃或征集意見中，并傾向供Wi-Fi使用。表 3：明確6GHz 1200MHz帶寬全部供Wi-Fi使用的國(guó)家

2）Wi-Fi與5G/IMT共存陣營(yíng)：分配部分頻段（5925-6425MHz）明確供Wi-Fi使用

以歐盟、俄羅斯等國(guó)家和地區(qū)為代表，將6GHz頻段分段使用，5925-6425MHz作為非授權(quán)頻段，可以開放給Wi-Fi使用。6425-7125MHz頻段的分配仍未下定論，但傾向于授權(quán)頻段，德國(guó)、俄羅斯考慮將6425-7125MHz保留給5G/6G。表 4：明確6GHz部分頻段（5925-6425 MHz）500MHz帶寬供Wi-Fi使用的國(guó)家

3）不明朗陣營(yíng)：6GHz暫時(shí)未分配給Wi-Fi，傾向保留給5G/6G

主要分布在亞洲、非洲區(qū)域，中國(guó)及很多一帶一路國(guó)家未有明確的6GHz分配政策，傾向作為授權(quán)頻段保留給5G/6G。當(dāng)前6GHz頻段承載著衛(wèi)星服務(wù)、廣播、射電天文臺(tái)等已有授權(quán)服務(wù)，如果該頻段同時(shí)授權(quán)給5G/6G，需要解決對(duì)其他已有系統(tǒng)的干擾問題，但目前并沒有成熟的技術(shù)方案，這也是很多國(guó)家暫不明確6GHz授權(quán)的重要原因。我國(guó)也傾向于作為授權(quán)頻段供5G/6G使用，對(duì)于Wi-Fi 7未來(lái)能否在國(guó)內(nèi)規(guī)模化商用，取決于非授權(quán)頻段能否向6GHz頻段拓展。

三、 關(guān)于我國(guó)Wi-Fi 7未來(lái)發(fā)展的思考

我國(guó)Wi-Fi 7產(chǎn)業(yè)前景尚不明朗，未來(lái)需要從產(chǎn)業(yè)發(fā)展、自主掌控等方面綜合考慮，處理好Wi-Fi 7與5G/6G之間的協(xié)同關(guān)系。一是雖然我國(guó)在專利標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)規(guī)模等方面具有一定的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，但芯片卡脖子問題仍待解決。Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)周期約3-5年，5G/6G的演進(jìn)周期約10年，5G/6G相對(duì)Wi-Fi產(chǎn)業(yè)鏈更長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)作用更大、安全性和自主掌控力更強(qiáng)，因此建議我國(guó)更加積極促進(jìn)發(fā)展6G標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)成熟，同時(shí)盡快解決芯片卡脖子問題。二是頻譜資源具有稀缺性，當(dāng)前我國(guó)5G發(fā)展全球領(lǐng)先，5G和6G發(fā)展也在尋求更多的頻譜資源支持，因此Wi-Fi 7未來(lái)國(guó)內(nèi)規(guī)模化商用能否獲得6Ghz頻段支持并不明確。工信部《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》發(fā)展規(guī)劃中明確固移協(xié)同、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。Wi-Fi 7與5G/6G發(fā)展需要明確各自定位，發(fā)揮Wi-Fi流量卸載優(yōu)勢(shì)以及5G/6G在移動(dòng)增強(qiáng)、靈活性高、大連接等優(yōu)勢(shì)，兩者協(xié)同互補(bǔ)，共同建設(shè)我國(guó)新型信息基礎(chǔ)設(shè)施底座。

來(lái)源： 天翼智庫(kù)