5G是第五代移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。
5G的核心技術(shù)
5G的核心技術(shù)主要包括毫米波（波長(zhǎng)短，頻段高，無(wú)法繞過(guò)障礙物），小基站（由于波長(zhǎng)的限制，小基站避免信號(hào)穿墻），大規(guī)模MIMO（多個(gè)天線提供多種內(nèi)容服務(wù)，保證高速率），波束成形（定向輸出，避免干擾），全雙工（可行同時(shí)進(jìn)行上行下載服務(wù)）。
流量費(fèi)用
5G使用的是授權(quán)頻段，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商需要購(gòu)買(mǎi)使用這些頻譜，并且需要布署足夠多的基站來(lái)覆蓋更多的用戶(hù)，因此5G技術(shù)如果要取代Wi-Fi，那么運(yùn)營(yíng)商需要推出無(wú)限流量的套餐，價(jià)格也會(huì)更加昂貴。
相比之下Wi-Fi 使用免授權(quán)的無(wú)線頻譜，任何人都可以免費(fèi)使用。而且因?yàn)閃i-Fi使用輸出功率非常低的設(shè)備可以讓無(wú)線電信號(hào)保留在室內(nèi)，從而使同一地點(diǎn)使用相同頻段而不受干擾。就性?xún)r(jià)比來(lái)說(shuō)，人們更傾向選擇在室內(nèi)場(chǎng)所使用Wi-Fi。
網(wǎng)絡(luò)覆蓋
5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用的是超高頻頻譜，頻段為24GHz-52GHz，頻率越高衍射現(xiàn)象越弱，穿越障礙的能力也就越弱，所以5G信號(hào)很容易衰弱。
如果保持5G信號(hào)的覆蓋需要比4G建設(shè)更多的基站。而且由于信號(hào)的衰減，如果在大樓的內(nèi)部，物理阻隔較多的情況下，信號(hào)衰減就更加嚴(yán)重了，如果遇到地下室等極端場(chǎng)景，5G信號(hào)更無(wú)法覆蓋。
另外，現(xiàn)在幾乎所有智能設(shè)備都有Wi-Fi模塊，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也配備了Wi-Fi模塊，出口只用一個(gè)公網(wǎng)IP地址，局域網(wǎng)內(nèi)部占用大量地址也沒(méi)關(guān)系，用戶(hù)在自己的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)下管理這些設(shè)備都很方便，因此Wi-Fi 6就室內(nèi)覆蓋方面來(lái)看，依舊無(wú)法被完全替代。
網(wǎng)絡(luò)容量（帶寬x 頻譜效率x 終端數(shù)量= 總?cè)萘浚?/p>
5G的優(yōu)點(diǎn)在于它的載波聚合技術(shù)，提升了頻譜利用率，大大提升了網(wǎng)絡(luò)容量。在3G/4G時(shí)代，當(dāng)用戶(hù)在人群密集的場(chǎng)所如地鐵、車(chē)站等地方使用手機(jī)上網(wǎng)時(shí)，可以明顯感覺(jué)到上網(wǎng)延遲變大，網(wǎng)速變慢。而在5G時(shí)代，隨著網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升上述現(xiàn)象帶來(lái)的影響明顯降低。也正因如此，讓人們覺(jué)得5G網(wǎng)絡(luò)下可以無(wú)限量接入。
然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，入網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量也在大幅提升，過(guò)多的上網(wǎng)設(shè)備直連區(qū)域內(nèi)的基站后勢(shì)必會(huì)造成擁堵現(xiàn)象，而要想降低基站塔的負(fù)擔(dān)，就必須依靠Wi-Fi進(jìn)行分流。
速率
5G技術(shù)宣傳的最重要的3個(gè)特征是高速度、大容量、低時(shí)延，其實(shí)最新一代的802.11ax（Wi-Fi 6）速率比5G還要快，單流峰值速率1.2Gbps，而5G網(wǎng)絡(luò)峰值速率1Gbps。
平均來(lái)看，Wi-Fi每升級(jí)一代所用的時(shí)間大約只是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一半左右，所以從最新的Wi-Fi 6開(kāi)始，速率會(huì)持續(xù)領(lǐng)先于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
移動(dòng)端電池耗電
終端的各種移動(dòng)信號(hào)接入質(zhì)量好與差也與電池耗電量有關(guān)。當(dāng)信號(hào)變差時(shí)，移動(dòng)終端會(huì)自動(dòng)增加發(fā)射功率來(lái)提升信號(hào)質(zhì)量，導(dǎo)致電池耗電量增加。
由于Wi-Fi的信號(hào)源基本是在室內(nèi)范圍，而5G信號(hào)在室外幾十公里外的基站，這樣就導(dǎo)致移動(dòng)終端上傳數(shù)據(jù)時(shí)，Wi-Fi的傳送距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于5G信號(hào)。
通常情況下5G的通信距離是Wi-Fi的幾千倍以上，這樣就需要手機(jī)的信號(hào)發(fā)射強(qiáng)度大大增加，因此增加了耗電量。
以4G為例，使用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)半小時(shí)，Wi-Fi會(huì)比移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)省5%的電量。Wi-Fi 6支持TWT功能，可以在業(yè)務(wù)需要時(shí)自動(dòng)喚醒，在業(yè)務(wù)不適用時(shí)自動(dòng)休眠，進(jìn)一步節(jié)省了電量。
Wi-Fi 6是新一代 802.11ax 標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是Wi-Fi 5（802.11ac）的進(jìn)階版，在繼承了Wi-Fi 5的所有先進(jìn)MIMO特性的同時(shí)，為了完成三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，即高帶寬、低時(shí)延和泛連接，Wi-Fi 6還新增了許多針對(duì)高密部署場(chǎng)景的新特性。
Wi-Fi6 的核心技術(shù)
OFDMA頻分多址技術(shù)、MU-MIMO技術(shù)、更高階的調(diào)制技術(shù) (1024-QAM) 、空分復(fù)用技術(shù)（SR）、BSS Coloring著色技術(shù)、擴(kuò)展覆蓋范圍（ER）、目標(biāo)喚醒時(shí)間（TWT）和WPA3加密技術(shù)。
OFDMA正交頻分多址技術(shù)
在Wi-Fi 6之前，數(shù)據(jù)傳輸采用的是OFDM模式，在每一個(gè)時(shí)間片段上，單個(gè)用戶(hù)占據(jù)所有子載波，并發(fā)送一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包。而Wi-Fi 6中引入的OFDMA正交頻分多址技術(shù)，通過(guò)將子載波分配給不同用戶(hù)，并在OFDM系統(tǒng)中添加多址的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)復(fù)用信道資源，即支持從路由器側(cè)向終端同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包，大大提升了傳輸效率，降低了傳輸時(shí)延，比較適合低帶寬應(yīng)用和小包報(bào)文傳輸場(chǎng)景。目前，根據(jù)設(shè)備廠商的不同，有的僅支持下行OFDMA，有的并發(fā)用戶(hù)數(shù)并不高，像高通Wi-Fi 6方案這種既支持上下行OFDMA，并發(fā)處理能力又能達(dá)到37個(gè)的，實(shí)屬少數(shù)。
MU-MIMO技術(shù)
MU-MIMO技術(shù)是使用信道的空間分集在相同帶寬上發(fā)送獨(dú)立數(shù)據(jù)流的一種技術(shù)，與OFDMA不同，所有用戶(hù)都使用全部帶寬，從而帶來(lái)多路復(fù)用增益。比如在AP中引入MU-MIMO技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn) AP 在同一時(shí)刻與多個(gè)終端之間同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，大大提升了吞吐量和每用戶(hù)速率，比較適合高帶寬應(yīng)用和大包報(bào)文傳輸場(chǎng)景。作為Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的可選特性之一，目前主流的路由器都是4x4 MU-MIMO配置，只有少數(shù)廠商的產(chǎn)品可支持8x8 MU-MIMO。
1024-QAM調(diào)制技術(shù)
為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量、降低時(shí)延，提高多用戶(hù)高密場(chǎng)景下的效率。Wi-Fi 6中引入了1024-QAM正交幅度調(diào)制，相比Wi-Fi 5采用的256-QAM正交幅度調(diào)制，每個(gè)符號(hào)位傳輸數(shù)據(jù)從8bit提升至10bit，單條空間流數(shù)據(jù)吞吐量提升了25%，不過(guò)該調(diào)制方式對(duì)信道質(zhì)量的要求較高。
空分復(fù)用技術(shù)（SR）
與Wi-Fi 5只能運(yùn)行在能在5GHz頻段不同，Wi-Fi 6可運(yùn)行在2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段。根據(jù)Wi-Fi傳輸原理，在任意指定時(shí)間內(nèi)，一個(gè)信道上只允許一個(gè)用戶(hù)傳輸數(shù)據(jù)，因此信道資源非常寶貴，雙頻段在一定程度上可以緩解可用信道太少的問(wèn)題，提升系統(tǒng)整體吞吐容量。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，我們?cè)谶x型時(shí)，如果選擇那些支持雙頻并發(fā)的器件，還可以收獲更低的時(shí)延效果。
BSS Coloring著色技術(shù)
BSS著色技術(shù)是一種同頻傳輸識(shí)別機(jī)制，可以通俗地解釋為“我的地盤(pán)我做主”。主要通過(guò)在PHY報(bào)文頭中添加BSS color字段對(duì)來(lái)自不同BSS的數(shù)據(jù)進(jìn)行“染色”，為每個(gè)通道分配一種顏色，該顏色標(biāo)識(shí)一組不應(yīng)干擾的基本服務(wù)集（BSS），接收端可以及早識(shí)別同頻傳輸干擾信 號(hào)并停止接收，從而降低設(shè)備之間的相互干擾，增加每個(gè)設(shè)備自身的網(wǎng)絡(luò)通信能力，避免收發(fā)機(jī)時(shí)間浪費(fèi)。
擴(kuò)展覆蓋范圍（ER）
Wi-Fi 6采用了Long OFDM symbol 發(fā)送機(jī)制，用來(lái)降低丟包率，每次數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時(shí)間從原來(lái)的3.2us增加到了12.8us。同時(shí)為了降低頻段噪聲干擾、增加終端接收靈敏度和系統(tǒng)覆蓋距離，Wi-Fi 6還引入了窄帶傳輸技術(shù)，最小可低至2MHz頻寬。
目標(biāo)喚醒時(shí)間（TWT）
目標(biāo)喚醒時(shí)間（TWT）是一種資源調(diào)度功能，通過(guò)協(xié)調(diào)喚醒，可以使等待的終端進(jìn)入休眠狀態(tài)，進(jìn)而節(jié)省移動(dòng)終端的功耗，提高終端的可使用時(shí)間，這也是Wi-Fi 6可選特性之一，一向非常注重功耗的高通便在其Wi-Fi解決方案中支持目標(biāo)喚醒時(shí)間功能。
WPA3加密技術(shù)
WPA3加密技術(shù)并非Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)本身指定的新的安全增強(qiáng)功能或要求，是一部分龍頭企業(yè)在推出其產(chǎn)品時(shí)新增的功能，比如高通。WPA3將簡(jiǎn)化無(wú)顯示接口設(shè)備的安全設(shè)置流程，在接入開(kāi)放性網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過(guò)個(gè)性化數(shù)據(jù)加密增強(qiáng)用戶(hù)隱私的安全性，從算法層面來(lái)講，相比WPA2的128位加密算法，WPA3的192位CNSA等級(jí)算法破解難度更高。
宏觀來(lái)說(shuō)5G技術(shù)更先進(jìn)，優(yōu)于Wi-Fi 6。
通常WLAN技術(shù)迭代周期為4-5年，而移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在8-10年左右。
Wi-Fi 6 理論速度可達(dá)10Gbps，5G 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)速度在10Gbps 至20Gbps之間。
Wi-Fi 6 與5G 性能峰值接近，對(duì)高帶寬低延遲需求的應(yīng)用場(chǎng)景有極強(qiáng)的互補(bǔ)性。
互補(bǔ)共存：Wi-Fi 6 適用于室內(nèi)覆蓋，5G適用于室外覆蓋。由于5G前期投入費(fèi)用高，難以短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)廣而全的覆蓋率。Wi-Fi 6 作為性?xún)r(jià)比更高的解決方案，可以補(bǔ)上5G通信室內(nèi)穿透性差、覆蓋率低、功耗高的問(wèn)題。
互為驅(qū)動(dòng)：Wi-Fi 6提供了一個(gè)類(lèi)5G的室內(nèi)平臺(tái)，這將刺激智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR等多方面應(yīng)用開(kāi)發(fā)。最終，5G時(shí)代的廣泛應(yīng)用將反過(guò)來(lái)推動(dòng)Wi-Fi 6 的全面鋪展。
在Wi-Fi問(wèn)世的20年間，不斷聲音與疑問(wèn)提出Wi-Fi是否可被蜂窩移動(dòng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)取代，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，似乎兩者體驗(yàn)感并沒(méi)有很大的差別，因此總有2g、3g、4g與Wi-Fi的比較和兩者關(guān)系的討論。
如今，5G與Wi-Fi 6成為最新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，比較的話題呼之欲出。5G網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢(shì)在于，數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，最高可達(dá)10Gbit/s，比當(dāng)前的有線互聯(lián)網(wǎng)要快，比先前的4G LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)快100倍。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是較低的網(wǎng)絡(luò)延遲，擁有更快的響應(yīng)時(shí)間，低于1毫秒。然而，兩者的應(yīng)用場(chǎng)景模式是不相同的。Wi-Fi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(chǎng)景更多，因此可以成為室內(nèi)室外互補(bǔ)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
此外，兩者從技術(shù)角度來(lái)看也有一定互補(bǔ)性，例如使用速度、網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋等方面看，Wi-Fi能解決、分擔(dān)5G網(wǎng)絡(luò)的不足之處。
以上觀點(diǎn)內(nèi)容來(lái)源于知乎，謹(jǐn)作學(xué)習(xí)之用，侵刪。
