書接上文(手機vs筆記本電腦,無線電技術如何選擇?),當Wi-Fi 與3G 之間的競爭逐漸明朗時,另一場較量也開始出現(xiàn)。一些手機行業(yè)的供應商(特別是愛立信和諾基亞)發(fā)現(xiàn)了ISM 頻段的另一種用途——在連接熱點下載信息以及在將無線耳機和其他設備連接至手機時,用于提高手機連接性。為創(chuàng)建一個針對手機連接性的標準,藍牙SIG(特別興趣小組)由此成立,小組成員均為公司(與IEEE 802.11 的工程師成員相反)。
Wi-Fi vs 藍牙
不久前,藍牙SIG 附和了3GPP 的觀點,聲明Wi-Fi 是多余的,并向市場宣布Wi-Fi 很快就會消失。沒過多久,人們發(fā)現(xiàn)Wi-Fi 和藍牙擁有各自確定的應用領域,即Wi-Fi 用于“聯(lián)網(wǎng)”,藍牙用于“外圍設備連接”。自那以后,許多設備都開始采用Wi-Fi 和藍牙——Wi-Fi 用于實現(xiàn)高速聯(lián)網(wǎng),而藍牙用于連接設備。曾經(jīng)有一段時間,有人試圖使藍牙成為IEEE 的一部分,但是組織和成員差異性讓兩者無法相融。
有趣的是,兩者之間的后續(xù)較量如今正在進行中。Wi-Fi 的低功耗版本Zigbee(基于IEEE 802.15.4)正受到來自藍牙的低功耗版本BLE(藍牙低功耗)的威脅。藍牙SIG 已開發(fā)一種聯(lián)網(wǎng)版本(Bluetooth Mesh),計劃與Zigbee 展開競爭。然而,早期提案表明,實現(xiàn)Zigbee 中已經(jīng)可用的功能似乎需要大幅提高BLE 的復雜性。讓我們拭目以待。
頻譜可用性
通過增加全球監(jiān)管當局提供的無線電頻譜數(shù)量,這些無線電技術的發(fā)展就成為了可能。下圖粗略地顯示了所涉及的主要技術和頻段。2019 年世界無線電通信大會上,預計會對Wi-Fi 和5G 進行全新分配,以支持無線數(shù)據(jù)通信不斷增長的需求。
主要無線技術目前可用的頻段和預期分配的頻段
主要無線技術的頻譜可用性發(fā)展(近似頻段和日期)
手機運營商與WiFi合作?
也許有人會認為,3G 與Wi-Fi 競爭之后,兩種技術之間的界限就會清楚——Wi-Fi 用于私人空間(家、辦公室),而3G 可用于任何地方。
但事實并非如此。最初3GPP 的手機運營商自然非常懷疑所謂“熱點”的發(fā)展,人們在公共區(qū)域能夠使用高速互聯(lián)網(wǎng),且無需訂閱服務。對于手機運營商來說幸運的是,事實表明運行大量熱點并不是一項簡單的工作,特別是在大型零售店和連鎖酒店、城市、火車等地方。公共熱點公司已經(jīng)逐漸被手機運營商吞并,而且手機運營商還開始進一步采用Wi-Fi 技術,并了解到“無牌”并非聽起來那么糟糕。運營商甚至還制定了使用公共熱點和私有路由器來“減負”的戰(zhàn)略。換句話說,就是使用Wi-Fi 連接的熱點提供傳統(tǒng)的手機服務。
與此同時,消費者和公司了解到運行Wi-Fi 網(wǎng)絡將變得更加復雜,且手機運營商(最近還包括有線運營商)開始發(fā)現(xiàn)私有Wi-Fi 網(wǎng)絡是它們的商機,可幫助消費者和小型公司運行其Wi-Fi 網(wǎng)絡。
最后,隨著數(shù)據(jù)流量的快速增長,尤其是通過視頻應用程序(如YouTube)的數(shù)據(jù)流量增長,運營商需要加大容量。但是,獲得更多頻段并非易事。除了利用Wi-Fi,實現(xiàn)這一容量的更快捷方法就是認識到,3G、4G 或LTE 技術的后繼技術也能夠在ISM 頻段中運行。這種認識產(chǎn)生了LTE-LAA(LTE-許可輔助訪問)概念。3GPP 規(guī)范允許在同一個5 GHz 頻譜中使用Wi-Fi 和LTE-LAA。首款LTE-LAA 裝置目前正在計劃階段,但是對于LTE-LAA 是否會受歡迎,我們將拭目以待。
未來將會發(fā)生什么?
基于對這一歷史背景的了解,我們可以看到一場新的角逐即將開始。IEEE 802.11 一直都在努力實現(xiàn)更高速版本(.11n 和.11ac),且正在完成.11ax。與此同時,3GPP 開始在4G/LTE 基礎上繼續(xù)前進,并大力投資5G 技術。
無論如何,如今討論哪項技術將勝出完全在意料之中。5G 還是IEEE 802.11ax ?兩者都可實現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率(Gb/s),兩者都將消耗大量功率以獲得良好的覆蓋范圍,同時兩者都試圖進入對方的領域。5G 聲稱“有方法提高室內穿透性”,而.11ax 的口號則是“5G 已經(jīng)到來, 名為.11ax”。
雖然隨著數(shù)據(jù)速率的提升,覆蓋范圍肯定會縮小,但IEEE 802.11ax 已經(jīng)制定出了一條清晰的行動計劃。有趣的是,通過將這個全新的IEEE 802.11ax 標準集中用于分布式Wi-Fi(Wi-Fi 網(wǎng)格)上,并同時啟用多個信道以便將不同房間的多個接入點連接至主路由器,Wi-Fi 已經(jīng)將這一劣勢轉變?yōu)閮?yōu)勢。IEEE 802.11ax 關注的焦點是完全的室內覆蓋——家里或辦公樓的每個角落和縫隙都可實現(xiàn)同樣的高數(shù)據(jù)速率,打造一種不容易被5G 替代的體驗。(為免這種體驗聽起來令人難以置信,IEEE 802.11ax 最終成為一個非常難以實現(xiàn)的標準,且其實現(xiàn)時間又被推遲了6 個月,預計將于2019 年年初獲批。)
然而,5G 正面臨著其獨有的嚴峻挑戰(zhàn),包括延遲。盡管5G 提高了數(shù)據(jù)速率,但其覆蓋范圍卻縮小了,且手機基站的覆蓋范圍開始“按平米計算”。預計5G 的覆蓋范圍可能縮小不到一半,這就要求基站數(shù)量增加4 倍多。在人口密集的市區(qū)尋找安置基站的空間成本較高,這意味著推出5G 基礎設施的開銷巨大,與此同時許多運營商的4G 投資尚未回本。
盡管情況會隨著國家和手機運營商財務結構的不同而有所差異,但我們認為如果想要留住渴望獲得更高數(shù)據(jù)速率的消費者和企業(yè)客戶,就需要提高數(shù)據(jù)速率,尤其是在人口密集的環(huán)境中,許可頻譜的使用比無牌頻帶的使用更好控制。所以,對進一步開發(fā)和改進5G 技術的投資仍在繼續(xù),且于2018 年年初(韓國冬奧會前后)進行了首次試驗。
誰將在競爭中取勝?老實說,甚至都不應該有競爭。5G 和Wi-Fi 都有非常特別的特性,有益于將“電腦”(包括可分類到這一項下的所有設備)連接至互聯(lián)網(wǎng)。所以,運營商如果能夠充分利用這兩項技術的優(yōu)勢,并定義和執(zhí)行同時利用這兩項技術的戰(zhàn)略,就能在競爭中取勝。從這個角度來看,這些技術競爭的最終贏家將會是最終用戶。