关于Wi-Fi 6、5G和物联网、边缘时代的关键事实


Wi-Fi 6和5G这两种网络技术将在未来发挥越来越重要的作用,但是企业仍将倾向于使用Wi-Fi 6建立内部连接。

 
企业IT环境如今正迅速成为一个以数据为中心、分布广泛的环境,其中包括即将连接的数百亿台智能设备。这将构成物联网(IoT),并使用人工智能(AI)、机器学习、大数据和高级分析等技术生成数PB的数据、多个公共云和混合云以及现代应用程序。
 
所有这些的核心是无线网络,它可以支持所有这些设备,移动所有数据,链接所有这些云平台,并满足这些现代工作负载对速度、容量和延迟的各种需求。
 
Wi-Fi 6和5G(Wi-Fi和蜂窝协议的最新版本)都进入了这个世界。Wi-Fi 6和5G旨在满足设备和用户数量不断增长,以及越来越广泛的高带宽和时间敏感应用的所有需求,它们都在速度、容量、吞吐量、可靠性和连接密度方面进行了重大升级。
 
尽管Wi-Fi和WAN(蜂窝)网络通常扮演着不同的角色(Wi-Fi在本地的高度移动的网络中,而蜂窝网络处于更宏观的水平),但Wi-Fi 6和5G的协同工作将比当前Wi-Fi和LTE网络更好地协同工作,以提供更高的移动性、容量和数据速率,在这个移动化程度越来越高的世界,这对企业来说将是非常重要的。
 
在此篇文章中,HPE公司首席技术官团队中的杰出技术专家Stuart Strickland对有关Wi-Fi 6和5G之间的差异以及它们在技术进入主流市场时的互补关系进行了阐述与分析。
 
数据点1:Wi-Fi 6和5G是互补的
 
Wi-Fi 6和5G是众多互补技术之一,其中还包括低功耗蓝牙技术和Zigbee技术,它们可以连接越来越多的用户、事物和应用程序,并从中获取可行的见解。由于5G架构将蜂窝核心处的服务与特定的无线访问网络(RAN)分离开来,因此可以通过任意数量的前端(Wi-Fi、LTE甚至是固定有线网络)交付这些服务。鉴于Wi-Fi 6具有良好的经济性和高性能,许多服务提供商将选择Wi-Fi作为其5G系统的室内无线电前端,以替代分布式天线系统(DAS)或小型蜂窝网络。
 
数据点2:各自发展和完善
 
蜂窝网络传统上擅长提供宏区域覆盖并支持高速切换。尽管5G引入了旨在使其比4G LTE更具吸引力的新功能,但出于多种原因,对于大多数企业应用而言,Wi-Fi仍将是更有吸引力的选择。例如,尽管行业厂商声称5G可以提供更高的速度,但这种进步取决于仅在毫米波波段中可用的带宽,而毫米波波段则不会穿透到室内,因此需要更密集、成本更高昂的部署。通过将资源移到比集中式4G LTE网络更靠近网络边缘的位置,可以实现5G降低延迟的能力,但是要求低延迟的企业应用程序已将边缘计算与Wi-Fi网络相结合。
 
网络切片等功能旨在使企业的5G网络比单片4G LTE网络更加灵活,但是Wi-Fi网络长期划分了用户和网络资源,使企业可以根据其特定需求自定义网络。同时,运营商正在继续使用LTE-Advanced和LTE Pro技术升级4G网络,如果它们之间的性能差距在大多数使用情况下是有限的,运营商可能不愿承担新5G网络的成本,也不愿牺牲目前专用于4G的有限中频频谱。
 
除了上述几点之外,当考虑上行链路和下行链路正交频分多址(OFDMA)、发射波束成形、1024正交幅度调制模式(QAM)和目标唤醒时间(TWT)等新的创新时,Wi-Fi 6的创新已经响应了企业对高密度性能的要求,并且将继续成为这些环境中企业的选择。但是Wi-Fi从来就不是一项全球性服务,它将继续为当地提供高质量的覆盖范围,而4G和5G蜂窝基站的一些组合仍然是运营商在更大范围内提供覆盖范围的选择。
 
注:波束成形或空间滤波是一种在传感器阵列中用于定向信号传输或接收的信号处理技术。
 
数据点3:成本问题
 
尽管业界一直在谈论5G替代Wi-Fi作为提供室内访问的主要工具的潜力,但现实情况是,成本在企业所做的每件事中都起着关键作用。由于许多原因,在企业内部用5G替换Wi-Fi将是一项代价高昂的举措,其中有很多原因:
 
•首先,蜂窝基站的价格是Wi-Fi接入点(WAP)的几倍,其主要原因是获得蜂窝技术许可的嵌入式成本。
 
•其次,支持多个运营商意味着部署多层5G小型小区,而不是Wi-Fi的单个中立主机层。
 
•第三,客户端蜂窝设备本身更昂贵,这不仅是因为硬件的成本高昂(出于相同的原因,基础设施更昂贵),而且还有订购费用。对于需要连接大量物联网设备和传感器的企业来说,这尤其令人担忧。
 
•第四,要获得与Wi-Fi 6相当的性能,5G将需要在毫米波段内运行,需要更密集的部署以建立类似的覆盖区域。与4G不同,提供最佳吞吐量的5G并不能提供良好的移动性。
 
•最后,由于蜂窝网络不向后兼容,因此企业中从Wi-Fi过渡到5G蜂窝网络将需要对支持新技术的基础设施进行并行投资,或立即对所有设备进行升级。
 
数据点4:向后兼容性
 
随着对传统网络组件和设备的巨大投资,企业必须能够独立于网络基础设施的过渡来升级和折旧这些资产以支持需求。这一点很重要。在这个领域中,IEEE(用于Wi-Fi)和第三代合作伙伴计划(3GPP)(用于蜂窝网络)的设计理念有根本不同。对于新一代的Wi-Fi,IEEE一直致力于支持所有旧设备,确保这些设备能够连接到新基础设施。
 
另一方面,每一种新一代的蜂窝技术都是一个新的开始,这意味着从事新的蜂窝技术的工程师不受过去的束缚,而且新的5G网络将不支持任何上一代设备。已安装的4G客户端群将无法在新的5G网络上运行。致力于4G网络的频谱不适用于5G。尽管新的5G设备将能够通过使用无法使用5G连接的4G LTE网络来创建网络连续性的幻觉,但这是以在每个设备中支持多个调制解调器的额外成本的情况实现的。
 
数据点5:更好的切换
 
尽管人们都依赖于Wi-Fi和蜂窝网络,并且已经习惯于在它们之间来回切换,但Wi-Fi和蜂窝网络之间的低移动性一直是一种常见的体验。在移动电话会议期间,当进入建筑物时,蜂窝覆盖的丢失通常会导致服务中断,除非用户有远见地采用Wi-Fi网络。这些干扰将通过Wi-Fi 6和5G解决。5G核心网络规范引入了一种更为复杂的Wi-Fi网络通信方式,即使是那些由私有组织而非运营商管理的网络。Wi-Fi网络将能够与5G蜂窝网络共享更多的信息,例如覆盖范围、最小数据速率、最大等待时间和它们的当前负载,使得蜂窝网络能够做出关于切换和卸载的智能闭环决策。其目的是使Wi-Fi 6 LAN在蜂窝网络中看起来像是集成网络的另一个节点,因此这些过渡可以在没有任何用户干预或知识的情况下进行。
 
数据点6:对速度和容量的需求
 
以前的Wi-Fi通常只能在一个接入点上支持几台设备,而Wi-Fi 6可以同时支持1000多个连接,这是物联网时代的关键因素。在物联网时代,不仅有更多的设备,还有更多种类的设备需要管理。5G还将支持比4G更多的设备,但它的容量比Wi-Fi更受限制,除非它能在使用高频毫米波的覆盖范围和移动性方面做出权衡。
 
数据点7:高安全性
 
安全性是Wi-Fi 6和5G都比其先前产品有所改进的一个关键领域。5G通过LTE提供了安全性改进,其中包括多种身份验证方法、更好的密钥管理和流量加密。此外,网络切片将推动更精细的访问控制。Wi-Fi 6通过新的WPA3和增强的开放式安全标准提供了比上一代更高的安全性,它们提供了更强大的加密功能和更简单的物联网安全配置。增强的开放功能补充了WPA3提供的安全保护,它改善了数据保密性,同时保持了开放式公共网络(如咖啡店、机场和体育场馆)的易用性,这些网络将加密连接而无需用户验证。
 
Wi-Fi和蜂窝网络已经发展成为日益移动化的世界的关键驱动力。随着物联网、云计算和边缘计算的兴起,这种连接比以往任何时候都更加重要。在这种环境下,Wi-Fi 6和5G虽然在许多方面有所不同,但它们将扮演互补的角色,共同创造出一个无处不在、安全可靠的连通性的更完整图景,这在数百亿台物联网设备的世界中是必需的。在这里,可以访问和存储应用程序和数据,并将其存储在任何地方的工作负载无缝传输,而人工智能和大数据分析等新兴技术将改变业务开展方式。
 
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