如何平衡Wi-Fi 7與5G/6G的發(fā)展？

隨著社會(huì)進(jìn)步，人們對(duì)信息技術(shù)的需求不斷提升。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)深刻演變，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型不斷加速，智能產(chǎn)業(yè)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，極大改變?nèi)蛞刭Y源配置方式、產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和人民生活方式。而作為提供信息通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)能力的Wi-Fi 7、5G乃至未來(lái)6G技術(shù)，也在拓展新的目標(biāo)、應(yīng)用場(chǎng)景，以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革提出的新要求。

Wi-Fi 7即將到來(lái)

Wi-Fi技術(shù)是基于IEEE 802.11體系下的一系列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議而產(chǎn)生的無(wú)線接入技術(shù)，從早期單純解決末端無(wú)線接入需求，發(fā)展到目前能夠滿足家庭、商超等不同場(chǎng)景的大量終端連接、簡(jiǎn)易認(rèn)證、高速率應(yīng)用等需求。最新一代的Wi-Fi 7技術(shù)已于2022年制定了D1.5草案，并計(jì)劃在2024年發(fā)布D5.0正式版本。Wi-Fi 7以支持更高速率、更多接入終端、更高資源利用率為目標(biāo)，在前代技術(shù)基礎(chǔ)上引入6GHz頻段，將最大頻寬從160MHz提升至320MHz，最大空間流仍然保持8×8 MIMO（根據(jù)最新IEEE 802.11be D3.1草案，Wi-Fi 7仍然為8×8 MIMO），并支持4096QAM調(diào)制技術(shù)，從而使單路流理論最大速率提升至2.88Gbit/s，設(shè)備整體理論吞吐速率達(dá)到23.06Gbit/s（8×8 MIMO）。

同時(shí)，為進(jìn)一步提升資源利用率及設(shè)備吞吐能力，Wi-Fi 7引入了多鏈路傳輸技術(shù)（MLO），使終端設(shè)備可以同時(shí)跨多個(gè)頻段信道傳輸數(shù)據(jù)。這可以理解為用戶的手機(jī)終端能夠同時(shí)連接路由器的2.4GHz、5GHz甚至6GHz頻段，并根據(jù)無(wú)線環(huán)境情況（如干擾、資源占用等）自動(dòng)切換信道，全面提升用戶體驗(yàn)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，假設(shè)一個(gè)家庭5GHz頻段的干擾相對(duì)較小，家里一位用戶正在使用手機(jī)連接5GHz信道玩游戲，此時(shí)家里其他用戶突然開始用5GHz信道下載文件，造成5GHz頻段資源緊張，那么玩游戲用戶的手機(jī)會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況自動(dòng)切換到2.4GHz或者6GHz頻段，以便保證業(yè)務(wù)時(shí)延及數(shù)據(jù)有效傳輸；當(dāng)其他用戶文件下載完成后，玩游戲用戶的手機(jī)會(huì)自動(dòng)切回干擾較小的5GHz頻段，以保證用戶體驗(yàn)。

5G全面應(yīng)用、6G研發(fā)啟動(dòng)

3GPP制定了5G無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)行業(yè)為用戶帶來(lái)高速率、高可靠、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)連接。5G主要應(yīng)用場(chǎng)景包括增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）、超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)和海量機(jī)器類通信(mMTC)，是智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧物流和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的首選移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。eMBB保證千兆范圍的移動(dòng)寬帶速率和更高的數(shù)據(jù)帶寬；uRLLC確保低于4毫秒的超高可靠低時(shí)延通信；mMTC支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的大規(guī)模設(shè)備連接。當(dāng)前，5G速率不斷提高，一些運(yùn)營(yíng)商可提供高達(dá)10Gbit/s的傳輸速率；時(shí)延持續(xù)降低，已降至1毫秒以內(nèi)；新頻段不斷應(yīng)用，例如C頻段和毫米波頻段，可提供更多的帶寬和更好的性能。截至2023年5月底，我國(guó)已累計(jì)建成5G基站284.4萬(wàn)個(gè)，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)終端用戶超20.5億戶，全面助力行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型。

作為無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)未來(lái)演進(jìn)方向的6G技術(shù)，對(duì)于普通大眾來(lái)來(lái)說還比較遙遠(yuǎn)，但6G技術(shù)的啟動(dòng)鍵已經(jīng)按下。2023年6月12—22日，國(guó)際電信聯(lián)盟無(wú)線電通信部門5D工作組（ITU-R WP5D）第44次會(huì)議在瑞士日內(nèi)瓦舉行，發(fā)布了《IMT面向2030及未來(lái)發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》（以下簡(jiǎn)稱《建議書》）?！督ㄗh書》作為6G綱領(lǐng)性文件，匯聚了全球6G愿景共識(shí)，描繪了6G目標(biāo)與趨勢(shì)，提出了6G的典型場(chǎng)景及能力指標(biāo)體系。

《建議書》明確6G網(wǎng)絡(luò)的六大場(chǎng)景為沉浸式通信、超大規(guī)模連接、極高可靠低時(shí)延、人工智能與通信的融合、感知與通信的融合、泛在連接?！督ㄗh書》明確了6G的15個(gè)關(guān)鍵能力指標(biāo)，是對(duì)5G關(guān)鍵能力的增強(qiáng)與維度擴(kuò)展，其中9個(gè)能力是相對(duì)5G能力的增強(qiáng)，包括峰值速率、用戶體驗(yàn)速率、頻譜效率、區(qū)域流量、連接密度、移動(dòng)性、時(shí)延、可靠性、安全隱私彈性性能等指標(biāo)；新增6個(gè)能力包括覆蓋能力、感知相關(guān)能力、AI相關(guān)能力、可持續(xù)性、互操作性、定位精度?？梢哉f，6G技術(shù)錨定了滿足未來(lái)人們?cè)诜涸谥锹?lián)下的數(shù)字社會(huì)生活的各項(xiàng)通信需求。

Wi-Fi 7將與5G/6G形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

從未來(lái)的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，盡管Wi-Fi 7和5G/6G都支持更大帶寬、更多接入終端、更低時(shí)延，并且都通過越來(lái)越高階的多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)和更寬的頻譜帶寬等提升性能，而且在頻譜資源爭(zhēng)奪、通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資方面二者也確實(shí)存在一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；但實(shí)際上Wi-Fi 7與5G/6G技術(shù)錨定的應(yīng)用場(chǎng)景以及用戶通信需求存在顯著差異，同時(shí)二者在各自目標(biāo)場(chǎng)景下的技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也比較明顯。未來(lái)，這兩種技術(shù)將長(zhǎng)期共存，而且與過去幾代無(wú)線技術(shù)不同，不再是一個(gè)“非此即彼”的選擇。

Wi-Fi 7主要目標(biāo)是提供室內(nèi)固定區(qū)域的末端無(wú)線寬帶接入，本質(zhì)是為更多終端提供更高、更穩(wěn)定可靠的接入速率，而且Wi-Fi技術(shù)目前仍主要考慮終端在域內(nèi)不同接入點(diǎn)間的漫游，尚不涉及接入終端在不同域間的移動(dòng)性切換問題。Wi-Fi 7典型的應(yīng)用場(chǎng)景是商超、機(jī)場(chǎng)、車站、劇場(chǎng)、體育場(chǎng)館、工廠的WLAN網(wǎng)絡(luò)，尤其是面向大眾用戶的家庭寬帶網(wǎng)絡(luò)，Wi-Fi技術(shù)可以提供低成本的高速接入解決方案。

而5G/6G技術(shù)是解決移動(dòng)性下的無(wú)線寬帶接入問題，尤其是針對(duì)未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)，其主要應(yīng)用場(chǎng)景包含：面向高可靠、確定性時(shí)延的行業(yè)應(yīng)用，如智慧工廠、智慧醫(yī)療、智慧礦山、智慧港口等；面向元宇宙、虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用的低時(shí)延、超大帶寬服務(wù)；面向高鐵、飛機(jī)、汽車等高速移動(dòng)場(chǎng)景，滿足相對(duì)穩(wěn)定的較高帶寬接入需求；面向萬(wàn)物智聯(lián)場(chǎng)景的高密度、超大規(guī)模終端接入需求；面向航空、航天、航海、陸地全域范圍內(nèi)的天地一體化泛在互聯(lián)需求等。

6G網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是提供1Tbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，Wi-Fi 7的目標(biāo)是達(dá)到 46Gbit/s的峰值速率。需要注意的是，這些目標(biāo)峰值速率都對(duì)應(yīng)著特定的覆蓋區(qū)域，一個(gè)Wi-Fi熱點(diǎn)的服務(wù)范圍可能只有室內(nèi)50米、室外300米，多個(gè)熱點(diǎn)組網(wǎng)的情況下可以實(shí)現(xiàn)商超、機(jī)場(chǎng)等中型區(qū)域的覆蓋；而蜂窩網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)范圍從小型社區(qū)的300米到大型社區(qū)的數(shù)十千米不等，并且在6G網(wǎng)絡(luò)整體覆蓋范圍內(nèi)，設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)且業(yè)務(wù)服務(wù)不間斷。此外，6G的目標(biāo)是通過非地面和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)提供全球覆蓋，從而實(shí)現(xiàn)100千米的覆蓋規(guī)模。

Wi-Fi 7和6G作為未來(lái)最有前途的新型無(wú)線技術(shù)，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。如果你想要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的廣覆蓋、高速率以及自由移動(dòng)，6G是更好的選擇；如果你需要在辦公樓或家庭等小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的下載速度并保持更低的功耗，Wi-Fi 7可能是更好的選擇。對(duì)于普通用戶的家庭應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說，從搭建和使用成本的角度考慮，Wi-Fi 7也是更好的選擇。當(dāng)然，作為接入部分的Wi-Fi 7和6G網(wǎng)絡(luò)，未來(lái)都可以通過智能城域網(wǎng)與各種邊緣云資源、AI算力資源互聯(lián)互通，充分利用并發(fā)揮算力網(wǎng)絡(luò)的全局能力。

結(jié)語(yǔ)

從目前的技術(shù)進(jìn)展來(lái)看，Wi-Fi 7要比6G更早到來(lái)，但產(chǎn)業(yè)各方仍然需要做很多工作推進(jìn)Wi-Fi 7盡快落地普及。首先是在芯片方面，雖然高通、聯(lián)發(fā)科等廠家在2022年就已推出了Wi-Fi 7的芯片方案，但支持Wi-Fi 7的終端仍然很少，而且預(yù)計(jì)上市時(shí)間可能滯后，因此需要產(chǎn)業(yè)各方一起努力，推進(jìn)Wi-Fi 7的試點(diǎn)、示范應(yīng)用。

同時(shí)，在頻段分配方面，目前國(guó)內(nèi)6GHz的后半段（6425—7125MHz）已經(jīng)分配給5G/6G系統(tǒng)使用，而5925—6425MHz的500MHz頻段仍然未明確，希望后續(xù)能夠劃分為非授權(quán)頻段供Wi-Fi 7使用，以保障連續(xù)的320MHz的頻譜資源，為廣大用戶提供成本相對(duì)較低的無(wú)線寬帶接入服務(wù)。