隨著技術(shù)的發(fā)展,5G時(shí)代越發(fā)臨近,在剛剛結(jié)束的MWC 2019上,GSMA發(fā)布的《2019移動(dòng)經(jīng)濟(jì)》報(bào)告預(yù)測(cè),到2019年年底,至少有18個(gè)國(guó)家將擁有商用5G網(wǎng)絡(luò)。那么,隨著5G的到來(lái),WiFi是否還有未來(lái)?5G的萬(wàn)物互聯(lián)是否會(huì)終結(jié)WiFi的局域暢享?未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)之王是5G還是WiFi?
5G是為了使公眾網(wǎng)內(nèi)移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)靡詮V泛應(yīng)用,而WiFi則是為了特定的領(lǐng)域提供無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸。值得注意的是,XG信號(hào)傳輸屬于有償服務(wù),而WiFi信號(hào)傳輸在特定條件下,用戶(hù)是無(wú)償使用的。
關(guān)于WiFi
無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)從801.11a&b發(fā)展到今天的802.11ac(Wave 1& Wave 2)已經(jīng)20年了,網(wǎng)絡(luò)吞吐量從54Mb/s提高到6.8Gb/s(見(jiàn)表1)。
表1WiFi發(fā)展歷程
從圖1不難看出,隨著服務(wù)終端的不斷增加,對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量和網(wǎng)絡(luò)傳輸速度都有了更高的要求。千兆級(jí)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)呼之欲出。那么,如何使它的性能充分發(fā)揮?合理的布線(xiàn)系統(tǒng)將必不可缺。
圖1 802.11網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時(shí)間線(xiàn)
基礎(chǔ)設(shè)備原本使用的CAT5E或者CAT6類(lèi)布線(xiàn)系統(tǒng)已然不能滿(mǎn)足需求,尤其是當(dāng)線(xiàn)纜成捆的安裝或者超過(guò)一定的長(zhǎng)度,線(xiàn)外串?dāng)_影響了信號(hào)的強(qiáng)弱以及傳輸,這時(shí)就無(wú)法支持新的無(wú)線(xiàn)傳輸速率以及帶寬。并且按照最新的PoE標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)傳輸速率可以支持更高的功率,相應(yīng)的,對(duì)線(xiàn)纜的負(fù)載也提出了更高的要求。
針對(duì)這一問(wèn)題,Nexans經(jīng)過(guò)研發(fā),提出了LANmark-6A F/UTP或者F/FTP 系列解決方案,一方面可以支持最高10GBase-T的網(wǎng)絡(luò)吞吐量;另一方面,其500MHz的帶寬可以滿(mǎn)足下一代無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)男枰?/p>
值得一提的是,LANmark-6A F/UTP或者F/FTP屏蔽布線(xiàn)系統(tǒng)解決方案不僅可以滿(mǎn)足帶寬的需要,而且還可以解決線(xiàn)外串?dāng)_所帶來(lái)的問(wèn)題,并能有效解決因?yàn)镻oE、PoE+以及PoE++在傳輸過(guò)程產(chǎn)生的散熱問(wèn)題。
此外,還有Nexans的LANmark-7A,其性能更優(yōu)于CAT6A,可以滿(mǎn)足所有無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的高速需求,各方面的技術(shù)也更具兼容性。
完善的布線(xiàn)系統(tǒng)為新一代wifi技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。802.11ax、802.11az、802.11ad應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)悉,802.11ax預(yù)計(jì)將于2019年上半年完成部署, 2020年正式批準(zhǔn)發(fā)布。
802.11ax具有很多優(yōu)勢(shì):其網(wǎng)絡(luò)吞吐量是801.11ac標(biāo)準(zhǔn)的4倍;能同時(shí)為多客戶(hù)端提供服務(wù);同時(shí)向單個(gè)客戶(hù)端提供流量等。
802.11az具有三角測(cè)量功能,精度在0.1米到1米之間,落地精度達(dá)到99%。
802.11ad將成為第一個(gè)真正的千兆WiFi,它將使用60GHz的頻段,目標(biāo)是短距離網(wǎng)絡(luò)吞吐量高達(dá)4.6Gbps,為許多同步設(shè)備提供更好的服務(wù)、更高的速度和更短的延遲。
需要說(shuō)明,802.11ad與802.11 a / b / g / n / ac不兼容,但在辦公室中具有典型用途,可以消除大量有線(xiàn)連接。 但同時(shí),它需要能夠支持10GBase-T的有線(xiàn)數(shù)據(jù)電纜,比如Nexans的LANmark-6A數(shù)據(jù)電纜,以便在AP和信號(hào)源之間進(jìn)行高速的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
關(guān)于5G
說(shuō)起5G,大家的第一反應(yīng)是很好很強(qiáng)大,它被認(rèn)為是一種可與蒸汽機(jī)、電力、互聯(lián)網(wǎng)等相媲美的革命性技術(shù),會(huì)徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健5牵覀円矐?yīng)當(dāng)看到該技術(shù)存在的局限性,最主要的就是其高昂的成本,無(wú)論是大量硬件的支撐還是基站的布建,花費(fèi)巨大將是不爭(zhēng)的事實(shí)。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP定義了5G的三大場(chǎng)景。其中,eMBB指3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù),mMTC指大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),URLLC指如無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù)。
如此我們不難看出,從1G到4G,移動(dòng)通信的核心是人與人之間的通信,個(gè)人的通信是移動(dòng)通信的核心業(yè)務(wù)。但是5G的通信不僅僅是人的通信,而且是物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、無(wú)人駕駛等業(yè)務(wù)被引入,通信從人與人之間通信,開(kāi)始轉(zhuǎn)向人與物的通信,直至機(jī)器與機(jī)器之間的通信。
5G技術(shù)的細(xì)節(jié)有:
基于蜂窩技術(shù)的第5代無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)
能夠處理/傳輸巨大的數(shù)據(jù)容量
支持寬帶使用
更高的客戶(hù)密度
支持高密度環(huán)境(大型機(jī)器到機(jī)器數(shù)據(jù))
5G演進(jìn)的同時(shí),LTE本身也還在不斷進(jìn)化(比如最近實(shí)現(xiàn)的千兆級(jí)4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先進(jìn)技術(shù),如載波聚合、MIMO、非共享頻譜等。
大規(guī)模MIMO:從2×2提高到了目前4×4 MIMO。更多的天線(xiàn)也意味著占用更多的空間,要在空間有限的設(shè)備中容納進(jìn)更多天線(xiàn)顯然不現(xiàn)實(shí),只能在基站端疊加更多MIMO。從目前的理論來(lái)看,5G NR 可以在基站端使用最多256根天線(xiàn),而通過(guò)天線(xiàn)的二維排布,可以實(shí)現(xiàn)3D波束成型,從而提高信道容量和覆蓋。
毫米波:全新5G技術(shù)正首次將頻率大于24GHz以上頻段(通常稱(chēng)為毫米波)應(yīng)用于移動(dòng)寬帶通信。大量可用的高頻段頻譜可提供極致數(shù)據(jù)傳輸速度和容量,這將重塑移動(dòng)體驗(yàn)。但毫米波的利用并非易事,使用毫米波頻段傳輸更容易造成路徑受阻與損耗(信號(hào)衍射能力有限)。通常情況下,毫米波頻段傳輸?shù)男盘?hào)甚至無(wú)法穿透墻體,此外,它還面臨著波形和能量消耗等問(wèn)題。
頻譜共享:用共享頻譜和非授權(quán)頻譜,可將5G擴(kuò)展到多個(gè)維度,實(shí)現(xiàn)更大容量、使用更多頻譜、支持新的部署場(chǎng)景。這不僅將使擁有授權(quán)頻譜的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商受益,而且會(huì)為沒(méi)有授權(quán)頻譜的廠商創(chuàng)造機(jī)會(huì),如有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)商、企業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)垂直行業(yè),使他們能夠充分利用5G NR技術(shù)。5G NR原生地支持所有頻譜類(lèi)型,并通過(guò)前向兼容靈活地利用全新的頻譜共享模式。
先進(jìn)的信道編碼設(shè)計(jì):目前LTE網(wǎng)絡(luò)的編碼還不足以應(yīng)對(duì)未來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸需求,因此迫切需要一種更高效的信道編碼設(shè)計(jì),以提高數(shù)據(jù)傳輸速率,并利用更大的編碼信息塊契合移動(dòng)寬帶流量配置,同時(shí),還要繼續(xù)提高現(xiàn)有信道編碼技術(shù)(如LTE Turbo)的性能極限。 LDPC的傳輸效率遠(yuǎn)超LTE Turbo,且易平行化的解碼設(shè)計(jì),能以低復(fù)雜度和低時(shí)延,擴(kuò)展達(dá)到更高的傳輸速率。
5G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)超復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),在2G時(shí)代,幾萬(wàn)個(gè)基站就可以做全國(guó)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,但是到了4G中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)超過(guò)500萬(wàn)個(gè)。而5G需要做到每平方公里支持100萬(wàn)個(gè)設(shè)備,這個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須非常密集,需要大量的小基站來(lái)進(jìn)行支撐。同樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,不同的終端需要不同的速率、功耗,也會(huì)使用不同的頻率,對(duì)于QoS的要求也不同。這樣的情況下,網(wǎng)絡(luò)很容易造成相互之間的干擾。5G網(wǎng)絡(luò)需要采用一系列措施來(lái)保障系統(tǒng)性能:不同業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)現(xiàn)、各種節(jié)點(diǎn)間的協(xié)調(diào)方案、網(wǎng)絡(luò)的選擇以及節(jié)能配置方法等。在超密集網(wǎng)絡(luò)中,密集地部署使得小區(qū)邊界數(shù)量劇增,小區(qū)形狀也不規(guī)則,用戶(hù)可能會(huì)頻繁復(fù)雜地切換。為了滿(mǎn)足移動(dòng)性需求,這還需要新的切換算法。
毫無(wú)疑問(wèn),這些問(wèn)題的背后,都需要有大量的投入來(lái)支撐。
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的未來(lái)
5G是一個(gè)復(fù)雜的體系,在5G基礎(chǔ)上建立的網(wǎng)絡(luò),不僅要提升網(wǎng)絡(luò)速度,同時(shí)還提出了更多的要求。未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)中的終端也不僅是手機(jī),而是有汽車(chē)、無(wú)人駕駛飛機(jī)、家電、公共服務(wù)設(shè)備等多種設(shè)備。4G改變生活,5G改變社會(huì)。5G將會(huì)是社會(huì)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)推動(dòng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推進(jìn)器。
由此可得,5G將是一個(gè)長(zhǎng)期部署的工作,需要多個(gè)階段和多方配合支持。而目前WiFi為用戶(hù)提供了非常便宜的帶寬,這是5G難以取代的,尤其是WiFi速度的提高和新功能的開(kāi)發(fā)。
WiFi作為成熟的技術(shù),短時(shí)間內(nèi)是不會(huì)消失的;而5G作為備受矚目的新標(biāo)準(zhǔn)則因?yàn)槌杀镜认盗袉?wèn)題的限制還將經(jīng)歷一段長(zhǎng)期的過(guò)程。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)之未來(lái),5G?WiFi?且看風(fēng)起云涌,行業(yè)碰撞,技術(shù)更迭。
評(píng)論