释放 Wi-Fi 的潜能 20192023企业级Wi-Fi 6产业发展与展望白皮书 释放Wi-Fi的潜能 版权所有 © 华为技术有限公司2019。保留一切权利。 非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何 形式传播。 华为技术有限公司 地址：深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼 邮编：518129 网址：huawei 注意 您购买的产品、服务或特性等应受华为公司商业合同和条款的约束，本文档中描述的全部或部分产 品、服务或特性可能不在您的购买或使用范围之内。除非合同另有约定，华为公司对本文档内容不做 任何明示或默示的声明或保证。 由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指 导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。 商标声明和其他华为商标均为华为技术有限公司的商标。 本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。目 录 02 06 13 21 26 02 02 02 03 03 03 04 04 06 07 08 08 10 10 11 13 13 14 14 15 16 17 17 18 19 19 19 21 22 22 23 23 24 24 24 25 25 25 25 1.1 企业无线网络应用价值 1.2 无线网络面临的挑战及发展趋势 4.1 4K over Wi-Fi 的网络部署指导 4.2 VR/AR over Wi-Fi 的网络部署指导 4.3 AGV over Wi-Fi 的网络部署指导 3.1 Wi-Fi 芯片产业现状及发展 3.2 移动终端设备产业现状及发展 3.3 无线网络设备产业现状及发展 3.4 新兴应用产业现状及发展 3.5 智能运维产业 - 提升企业无线网络质量发展 3.6 Wi-Fi 6 带动的其他技术产业发展 3.3.1 无线网络管理的云化发展 3.3.2 企业无线 AP 的现状及发展 3.4.1 VR/AR 产业 3.4.2 4K/8K 产业现状及发展 3.6.1 802.3bt POE 供电交换机 3.6.2 802.3bz 支持 2.5G/5G 以太网交换机 1. 企业无线网络应用价值和面临的挑战 2. 企业无线网络的发展 3. 企业 Wi-Fi 相关产业现状及发展趋势 4. 如何建设未来新兴行业应用的无线网络 5. 总结 1.1.1 效率优先的移动接入 1.1.2 企业 Wi-Fi 是物联网天然的传输网络 1.1.3 提高用户满意度，提升商业竞争力 1.2.1 极致移动体验 1.2.2 无线网络安全 1.2.3 网络自动化 2.1 概述 2.2 Wi-Fi 发展历程 2.3 802.11ax(Wi-Fi 6) 新技术带来的影响 2.3.1 OFDMA 2.3.2 MU-MIMO 2.3.3 Target wake time(TWT) 2.3.4 Spatial reuse(BSS Coloring) 4.1.1 4K 视频对带宽的需求 4.1.2 网络规划 4.1.3 AP 选型 4.2.1 VR/AR 应用对带宽的需求 4.2.2 网络规划 4.2.3 AP 选型 4.3.1 AGV 应用对带宽的需求 4.3.2 网络规划 4.3.3 AP 选型 01释放 Wi-Fi 的潜能 企业无线网络应用价值 和面临的挑战 1. 1.1 企业无线网络应用价值 1.1.1 效率优先的移动接入 1.1.2 企业 Wi-Fi 是物联网天然的传输网络 随着移动互联网时代的到来 ，无线网络给大家的工作 、学习和生活带来了极大的便利 ， 随时随地的上网成了人们的基本诉求 。 W i - F i 网络成为与水电同等重要的基础设施 。 W i - F i 诞生 2 0 年来 ，其重要性及应用价值及商业价值被行业广泛认可 。 W i - F i 技术将在性能 、容量 及覆盖效果等方面持续创新以提高人们的使用体验。 Wi-Fi 网络是企业数字化转型的重要组成部分， 有了 Wi-Fi 网络， 可以实现 “网随人动” ， 企业员工可以实现移动协同办公 ，或通过移动 A P P 随时办公 ，当前超过 7 0 % 的企业已经实 现无线办公 ，极大程度的提高工作效率 。透过 W i - F i 网络 ，学校师生可以便利的获取在线学 习资源 ，学校也可以通过 V R / A R 提供更丰富的教学内容 ，使 “教”与 “学”都变得如此方 便高效。 W i - F i 网络可以节约企业网络建设开支 。以一颗普通 W i - F i 无线 A P 覆盖办公区 2 0 个 工位为例 ，这 2 0 个工位的员工上网可以通过这一颗 A P 实现 ，而不需要像传统的办公方式每 个工位部署一条网线 。尤其是像体育场馆或大型会议室的场景 ，部署有线网络实现所有人都 上网根本不现实，使用 Wi-Fi 来实现全覆盖是必然选择。 现在是万物互联的时代 ，据预测 2 0 2 5 年全球联接设备数将达 1 0 0 0 亿 。 N B - I O T 或 L o R a 等技术被广泛应用于物联网远距离传输 ，例如远程抄表 、智慧停车 、智慧水务 、环保 监测等物联网应用。这些应用都具有数据带宽需求小，对时延要求低，覆盖范围大的特点。 但是企业的物联网数据通常数据要求安全传输 、对时延要求高 ，例如生产车间生产指令 下达 ，仓储物流盘点及机器人的控制指令下发 ，医疗生命体征的实时监控 ，园区摄像头的实 时监控等 。 W i - F i 网络天然具有高带宽 ，局域网内安全传输 ，低时延的特点 ，因此 ，将企业 的物联网数据承载在 W i - F i 网络之上是顺理成章的过程 。当前许多厂家提出的物联网 A P ， 内置 Bluetooth 或 Zigbee 模块向下对接物联网设备，通过无线 AP 进行数据传输。 02释放 Wi-Fi 的潜能 1.1.3 提高用户满意度，提升商业竞争力 商场 / 机场 / 酒店 / 地铁等人员流动比较多的地方 ，处处可见免费 W i - F i 。为消费者提供 免费 Wi-Fi， 并通过 Wi-Fi 提供定位、 导航、 移动支付等， 增加客户粘度， 提升客户满意度。 同时 ，商业免费 W i - F i 可以搭建一个全新的用户与商户沟通的平台 ，商家在符合安全政 策的前提下根据用户的日常活动借助大数据统计 ，为经营策略规划 、 O 2 O 精准营销等提供决 策辅助 ，为用户提供符合个性化需求的定制化服务 ，例如广告推送 ，打折信息等 ，从而实现 商业价值最大化，提升企业的整体竞争力。 1.2 无线网络面临的挑战及发展趋势 企业 W i - F i 经过了近 2 0 年的发展 ，取得了巨大的成功 ， W i - F i 的最大贡献是将人们从 传统的有线网络里解放出来 ，为个人用户 、企业及运营商提供了各种服务 。在全球范围内 ， W i - F i 承载了超过一半的数据流量 。但同时 ，随着新产品 、新技术的革新 ，无线网络现在及 未来也面临着新的挑战。 1.2.1 极致移动体验 当企业的视频会议突然卡顿 、生产线上的机器人得不到指令不能正常工作 、学生正在边 走边跟国外的导师沟通却发现网络中断 ，这些都影响着人们的网络体验 。人们对移动体验提 出了更高的要求： ·稳定 ·快速 ·低时延 无线网络首先要有稳定性 ，保证用户业务不断网 ，这需要移动终端与无线网络有很好的 兼容性，同时，无线网络有很好的漫游处理机制及网络冗余保障机制； A R / V R / 视频的使用对无线网络带宽的需求越来越高 ，而且会持续的增加 ， W i - F i 6 技 术的逐步普及基本可以满足当前人们的带宽需求。 部分企业不愿意放弃有线网络转向无线最大的担心之一是时延和丢包 ，这通常是由于干 扰 引 起 的。 尤 其 是 Wi-Fi5 和 Wi-Fi6 下 在 使 用 80MHz 甚 至 160MHz 的 频 宽 时， 更 不 可 避 免的会有相互干扰 ，因此要避免信道间的干扰并提高信道复用率 。除此之外 ，增加 W i - F i 可 用频段势在必行 ，美国 F C C 已经计划开放 6 G H z 频段给 W i - F i 使用 ，这会很大程度提升人 们对 Wi-Fi 的信心。 03释放 Wi-Fi 的潜能 04 1.2.2 无线网络安全 1.2.3 网络自动化 无线网络由于其开放性 ，其安全性一直是大家关注的重点 。企业无线网络要承载更重要 的数据 ，其安全性是最大的挑战 。无线网络的安全性通常包括射频安全 ，终端安全 ，网络准 入安全及数据安全。 射频安全：无线射频由于其开放性最容易受到攻击 ，攻击者通过 D O S 攻击会导致网络 不可用；而仿冒 AP 发射与企业相同的 SSID 信号诱导用户连接，从而获取用户账号信息； 终端安全：为保证接入企业网络的是企业授权的设备 ，企业笔记本通过加入域的方式 授权 ，移动终端通过 B Y O D 的数字证书来进行授权 。但不是所有的设备都支持加入域或者 BYOD，如何保证终端设备不被假冒是企业无线网络安全面临的挑战。 网络准入安全：网络准入通常采用密码认证的方式 ，为了让用户有好的联网体验 ，就不 能有复杂的安全认证 ；要保证网络安全 ，就必须牺牲用户体验 ，好像这两者很难统一 。企业 里一般采用有较高安全性的 8 0 2 . 1 x 认证 ，以保证安全准入 ；酒店 / 机场 / 咖啡厅等公共场合 一般采用简单的 portal 认证方式， 或者简单的 PSK 密码方式， 甚至是没有密码的 open 方式 ； 而对于物联网设备，通用的方式是采用 MAC 认证。 数据安全：通常是通过加密来保证传输数据的安全 。因此 ，加密算法的复杂性及密钥的 保密性是数据安全的保障。W i - F i 联盟发布的 W P A 3 认证加密协议比 W P A 2 安全性更高 ，给用户提供一个更高安 全 的 无 线 网 络；Enhanced Open 及 EasyConnect 技 术 为 移 动 终 端 和 IOT 设 备 提 供 了 更 安 全方便的接入方式。 未来的 W i - F i 市场竞争将会减少围绕硬件 ，而是逐渐转向管理平台 ，利用机器学习技术 预测网络行为并自动执行更多的任务。 自动化 （ A u t o m a t i o n ）本身是指设备或系统在没有人或较少人的直接参与下 ，可以按照 人的要求 ，经过自动检测 、信息处理 、分析判断 、操纵控制 ，实现预期的目标的过程 。网络 运维自动化是指企业网络从实施到优化再到运维管理整个过程基本上自动完成 ，不需要或需 要很少的人工干预。 时间成本，人力成本及用户体验是网络向自动化发展的主要驱动力。 自动化部署：传统的网络部署方式效率低 ，严重影响企业的数字化转型及业务扩展 。一 个跨地市或国家的企业部署企业无线网络 ，需要 I T 管理人员到各个分支机构单独配置部署设 备 ，手工重复工作量大 ，配置繁琐 。自动化部署借助 S D N A P I 或云管理方式实现网络设备的 即插即用、全网的统一配置。释放 Wi-Fi 的潜能 自动优化： A I - O p s 是网络运维未来的发展趋势 。无线网络与有线网络的一个重要不同 之处是无线网络需要根据现场环境及用户体验持续的优化 ，以往都是 I T 人员根据经验或用户 反馈来进行优化工作 ，很难达到理想的优化效果 。网络优化自动化利用 A I 及大数据分析实时 收集现场网络运行情况 ，自动生成调优策略 ，自动完成网络优化配置 ，甚至可以根据每个人 的网络行为习惯，定制个人特征的优化网络。 自动故障处理：以往的网络故障发现及处理都是事后响应 ，网管系统或用户报告网络故 障后 ， I T 人员才知道网络故障并进行分析处理 。网络自动故障预警借助于 A I 大数据对网络关 键指标进行分析监控 ，基于历史和实时数据动态优化基线 ，进行网络异常预测 ，将网络潜在 故障提前消灭在萌芽中。 自动化 部署 自动优化 网络 自动故障发现 及处理 05释放 Wi-Fi 的潜能 06 企业无线网络的发展 2. 2.1 概述 近两年被炒的热火朝天的万物互联 ，也让短距离传输的新旧协议标准跟着风光 。目前业 内除了 Wi-Fi 外，还有以下常用协议标准： 蓝牙技术， 始于 1994， 由瑞典爱立信研发。 是一种支持设备短距离通信 （一般 10m 内） 的无线电技术 。能在包括移动电话 、 P D A 、无线耳机 、笔记本电脑等众多设备之间进 行无线信息交换。目前的蓝牙标准是 Bluetooth 5.0， 在传输距离、传输速率上及功耗 上都比以前有明显提升 。众多厂家的无线 A P 里内置蓝牙模块 ，一方面可以用在基于 蓝牙的定位及电子围栏，另一方面是基于物联网传输的考虑。 Z i g b e e ，是一种短距离 ，低功耗 ，低速率 ，低成本的一种无线自组网通信技术 ，它的 出现是为了弥补蓝牙协议的高复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等缺陷。 ZigBee 网络被广泛应用于家庭自动化、 家庭安全、 工业现场控制、 环境控制、 医疗护理、 交通运输等各个领域。例如在智能家居里作为物联网设备的网关。 R F I D ，是一种无线通信技术 ，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据 ，而 无需读卡识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触 。 R F I D 接收解读器凭借感 应电流识别并发送出存储在芯片中的产品信息 （无源标签或被动标签 ） ，或者由标签 主动发送某一频率的信号 （有源标签或主动标签） ，解读器读取信息并解码后 ，送至 中央信息系统进行有关数据处理 。 R F I D 已广泛应用于资产管理 、门禁 、停车场等物 联网场景，其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。 N F C ，近场通信 ，由 R F I D 及互连技术整合演变而来 。 N F C 是一种短距高频的无线 电技术 ，工作频率在 1 3 . 5 6 M H z ， 2 0 c m 距离内 。卡与读卡器间非接触式进行点对点 数据读取与交换。 NFC 与蓝牙技术功能类似， 但传输速率和传输距离没有蓝牙快和远， 同时功耗和成本都较低， 保密性好， 这些优点让它成为移动支付和消费类电子的宠儿。 L i F i ，光保真技术 ，是一种利用可见光波谱 ( 如灯泡发出的光 ) 进行数据传输的全新无 线传输技术 。 L i F i 能利用发光二极管 ( L E D ) 灯泡的光波传输数据 ，可同时提供照明与 无线联网 ，且不会产生电磁干扰 ，而且数据在光里传输 ，安全性高 。其局限性主要是 终端到光源的反向通信及环境干扰问题。目前 LiFi 的商用产品还很少。 WiFiHaLow， 基于联盟最新公布的 802.11ah WiFi 标准， 用于低功耗、 长距离传输。释放 Wi-Fi 的潜能 HaLow 采用 900MHz 频段， 低于当前 Wi-Fi 的 2.4GHz 和 5GHz 频段。 更低功耗， 同时 HaLow 的覆盖范围可以达到 1 公里，信号更强，且不容易被干扰。 表 2-1：短距离传输技术对比 技术 Bluetooth ZigBee RFID NFC LiFi WiFiHaLow Wi-Fi 带宽 124Mbps 250kbps 1Mbps 106kbps 10 Gbit/s or higher 4 Mbit/s < 10 Gbit/s (theoretically) 大约传输距离 50m 10100m 10cm10m 20cm 10m，具体 依赖于无遮 挡光 1001000m 50200m 频段 2.4GHz 2.4GHz 125KHz， 13.56MHz， 433MHz， 2.4GHz 等 13.56MHz 光传输 900MHz 2.4GHz， 5GHz 优点 功耗低，组网 简单，成本低 功耗低，自组 网，成本低 读写速度快，穿 透性较好，可重 复使用，数据记 忆量大 功耗低，建网速 度快，安全性好 速度快，安 全性好 功耗低，传输距 离远，穿透性好 速率高，部署 简单，成本低 缺点 距离近，组网 设备数量少， 安全性差 速率低，稳定 性差 安全性差，标准 化差 传输距离近，速 率低，无法验证 身份 通信距离受 障碍物影响， 反向通信受 限，易受干 扰 速率低，支持的 产品较少 5G 射频穿透性 差 应用场景 各类数据 / 语 音近距离传 输，如耳机、 手机 家庭自动化， 工业现场控制， 环境控制，医 疗护理等传感 器 资产管理， 门禁， 停车场等 目前最大应用场 景是手机支付 目前以科学 研究为主， 极少实际应 用 智能家居，工业 控制等 企业，园区自 建网络，高密 场景 无线 W i - F i 2 0 年的发展历程 ，其实就是人们对高带宽不断追求的过程 。从图 2 - 2 可以 看出，Wi-Fi 几乎每经过 4-5 年左右就会出现一次技术变革，变革的主要目的是提高带宽。 11a/g ，理论带宽 54Mbps，并规定了 2.4G 与 5GHz 的 Wi-Fi 可用信道。 11n，第一次在 W i - F i 技术里使用了 M I M O ，在 2 . 4 G 与 5 G H z 下支持最多 4 根天线 4 空 间 流， 同 时 支 持 40MH z 的 信 道 捆 绑 技 术， 以 提 高 带 宽。802.11n 40MHz 频 宽 下单空间流理论最大带宽为 150Mbps，因此 4 空间流最大带宽为 600Mbps。 11ac，主要在 5 G H z 的信道上做了优化 ，支持 8 0 M H z 的频宽 （ w a v e 2 阶段开始支 持 160MHz） ， 单条空间流在 80MHz 的频宽下最大带宽达到 433Mbps， 虽然 11ac 2.2 Wi-Fi 发展历程 几种技术的对比如下： 07释放 Wi-Fi 的潜能 设计可以支持 8 空间流， 但实际产品中最多只用到 4 条流， 4 空间流时可达 1.733Gbps ； 在 11a cwave2 阶 段 开 始 支 持 下 行 MU-MIMO( 多 用 户 的 MIMO)， 将 AP 由 每 时 刻 只能有一个终端通信的 H u b 模式变成了可以多用户同时通信的交换模式 ，有效改善了 网络资源利用率，让无线 AP 的通信能力大幅提升。 图 2-2：Wi-Fi 发展历程 1ax， 2 018.10 月， Wi-Fi 联盟为更好的推广 Wi-Fi 技术， 参考通讯技术命名方式， 重新命名 Wi-Fi 标准，其中 802.11ax 被命名为 Wi-Fi 6，11ac 被命名为 Wi-Fi 5，以 此 类 推。Wi-Fi 联 盟 计 划 在 2019 年 对 Wi-Fi 6 产 品 进 行 认 证， 因 此 2019 年 被 看 作 是 Wi- Fi 6 元年。 Wi-Fi 6 单空间流在 80MHz 的频宽下最大速率达到 600Mbps。 同时 Wi-Fi 6 更注重用户体验的提升。 W i - F i 6 将在接下来的 5 年成为 W i - F i 市场的主力技术 ，会带来以下改变以提高接入用 户的体验： 根据 WFA 的 Wi-Fi6 白皮书， OFDMA、 MU-MIMO、 TWT、 BSS Coloring 等 f e a t u r e 及优势重点被提及，下面简单介绍一下这几个技术。 理论带宽 9.6Gbps 的超高带宽 AP 接入容量是 11ac 的 4 倍，支持更多的终端并发接入 终端功耗节约 30% 以上，满足物联网终端对低功耗的要求 2.3.1 OFDMA O F D M A 是从 O F D M 演进过来的 ，最早应用于通信技术 。 W i - F i 6 标准里也采纳了这 种技术来提高频谱的利用效率 。在传统方式中 ，每个用户要发送数据 （无论数据包的大小） 都会占用整个信道 ，由于无线网络中传输大量的管理帧与控制帧 ，这些帧虽然数据包小但还 是要占有整个信道 ，就像一辆大公共汽车只拉了一个乘客 ；如下图 ：使用 O F D M A 在频域上 2.3 802.11ax(Wi-Fi 6) 新技术带来的影响 08释放 Wi-Fi 的潜能 图 2-3：Wi-Fi 6 OFDMA(Source：Wi-Fi Alliance) 图 2-4：20MHz OFDMA RU 划分 OFDMA 将一辆公共汽车 （20MHz） 的频宽划分成 256 个小座位 （子载波） ， 每个座位 （频 宽）固定大小为 7 8 . 1 2 5 K H z ，但是一个小座位 （子载波）太窄了 ，都坐不下最小的孩子 （传 输不了基本的报文） ，因此将 2 6 个小座位 （子载波）捆绑在一起称为一个最小的 R U （资源 单 元 Resourc e Unit）， 一 个 RU 为 2MHz 的 频 宽（ 又 称 为 26-toneRU）， 一 辆 公 共 汽 车 （ 2 0 M H z ）最多可以同时运输 9 个乘客 （ 9 个并发用户 ） ，剩余的空间用作座位间的隔离 ， 如下图 20MHz 频宽的 RU 划分情况： 最多可以有 9 个相同大小的 RU， 即可以并发 9 个用户。 但如果用户输出的内容大小不同， 或优先级不同， 就可以有其他的组合或占用更多的 RU， 例如 4 个 52-RU 与 1 个 26-RU 并发。 在 2 0M/40M/80M/160MH z 频 宽 下 一 共 有 7 种 大 小 的 RU，26-RU，52-RU，106-RU， 242-RU，484-RU，996-RU 及 2x996-RU。 1 1 1 1 1 1 1 1 13 13 13 13 13 13 26 26 52 52 106 106 242+3DC 52 52 26 26 26 26 26 26 将无线信道划分为多个子信道 （子载波） ，形成一个个频率资源块 ，用户数据承载在每个资 源块上 ，而不是占用整个信道 ，从而实现在每个时间段内多个用户同时并行传输 ，不必排队 等待、相互竞争，提升了效率，降低了排队等待时延。 09释放 Wi-Fi 的潜能 10 Wi-Fi 6 既 支 持 Downlink- OFDMA， 又 支 持 Uplink-OFDMA。 在 Downlink 里， AP 根据用户下行的报文及优先级来决定分配 R U 的情况 ；但在 U p l i n k - O F D M A 里 ，执行起来 要困难的多 ， A P 通过触发帧告知终端可以分配的资源 ，终端与 A P 协商分配 R U 及终端前 导帧（preamble）的同步。 2.3.2 MU-MIMO 2.3.3 Target wake time(TWT) 11ac wave2 的 最 大 亮 点 就 是 Downlink MU-MIMO， 其 AP 节 点 可 以 同 时 向 多 个 支 持 MU-MIMO 的客户端发送数据包，解决了无线 AP 之前一次只能和一个终端通信的问题。 W i - F i 6 保持了这一技术 ，并发扬光大 ，可以同时支持向 8 个终端发送数据 。而且在 Wi-Fi 6 里将支持 Uplink MU-MIMO，最多支持 8 个 1x1 用户的并发上行。 目标唤醒时间 TWT（Target Wake Time）是 Wi-F i 6 支持的另一个重要的资源调度功 能 ，它允许设备协商什么时候和多久会唤醒发送或接收数据 ，无线接入点可以将客户端设备 分组到不同的 T W T 周期 ，从而减少唤醒后同时竞争无线介质的设备数量 。 T W T 还增加了设 备睡眠时间，从而大大提高了电池寿命。 比如， 你家里有多台智能家居设备接入 Wi-Fi， AP 可以与每台设备单独建立 “唤醒协议” ， 终端设备仅在收到自己的“唤醒”消息之后才进入工作状态，而其余时间均处于休眠状态。 O F D M A 与 M U - M I M O 都是 W i - F i 6 的关键技术 ，分别在频率空间和物理空间上提供 多路并发技术，带来了网络整体性能与速度的极大提升，全面优化用户体验。 AP STA3 STA2 STA1 图 2-5：Uplink MU-MIMO释放 Wi-Fi 的潜能 Broadcast TWT 设定什么时候唤醒多个终端接收数据 Beacon TWT-trigger sleep AP 终端 user1 user2 sleep sleep sleep TWT-trigger User1 data User1 data User1 data User2 data 此外 ， T W T 可配合 O F D M A 技术 ，采用一种称为 “广播 T W T ”操作 ， A P 可以设定编 排议程并将 TWT 值提供给多个 STA， 这样一来， 双方之间就不需要存在个别的 TWT 协议， 同时唤醒多个设备实现传输视频 、语音和数据等不同业务的多设备并行连接 ，并根据不同业 务调整流量比例和优先级，从而提升用户体验。 T W T 功能充分体现了 W i - F i 6 拥抱物联网的决心 ，是对 “使用 W i - F i 耗电快 ”最有力 的回应 。 T W T 可以为电池供电的 I O T 设备节约 3 0 % 以上的电量 ，使 W i - F i 真正成为 I O T 传输标准中的重要一员。 协商什么时候唤醒哪个终端接收数据 Beacon TWT-user1 Trigger sleep AP 终端 user1 user2 sleep sleep TWT-user2 User1 data User2 data 图 2-6：TWT 示意图 图 2-7：广播 TWT 示意图 2.3.4 Spatial reuse(BSS Coloring) 频率资源的匮乏是 W i - F i 心中的痛 ，尤其是在封闭的高密度场馆里 ，部署多个 A P 时 ， AP 可以听到其他所有同信道 AP 的帧，即使是最强大的调频算法也难以解决同频干扰问题。 为了提升密集部署环境中系统整体性能和频谱资源的有效利用 ， W i - F i 6 提出了一种信 道空间复用技术 （Spatial reuse technique） -BSS Color， 在帧中增加了 6 个 bit 的标识符， 可 以 区 分 不 同 AP 相 同 信 道 的 BSS。 如 下 图：AP-1，AP-2 与 AP-3 都 工 作 在 36 信 道， 11释放 Wi-Fi 的潜能 图 2-8：BSS Coloring 发射相同的 BSS， 通过 BSSColor， 连接到 AP-3 的终端不会受到 AP-1 与 AP-2 的干扰， 可以与 AP-1 或 AP-2 同时使用相同信道收发数据。 AP-1 发现 AP-2 的 BSSColor 与自己 相同，可以协商修改 Color 以避免冲突。 Channel 36 BSS color = blue Channel 36 BSS color = blue AP-2 AP-1 Channel 36 BSS color = red AP-3 12释放 Wi-Fi 的潜能 企业 Wi-Fi 相关产业现状 及发展趋势 3. Wi-Fi 联盟预计 2019 年中开始认证 802.11ax （Wi-Fi 6） 产品， Wi-Fi CERTIFIED 6。 高 通、 博 通、Marvell 等 芯 片 厂 商 已 经 推 出 了 Wi-Fi 6 的 芯 片； 华 为、Aruba、Ruckus、 H3C 等主流厂家推出了自己的 Wi-Fi 6 的无线 AP 产品，支持 Wi-Fi 6 的终端设备也会在近 期发布。Wi-Fi 技术的革新正在推动整个技术产业的发展。 随着物联网的不断普及， 电视机， 摄像头， 贩卖机， 越来越多的设备上搭载 Wi-Fi 芯片， 据统计 ，目前 W i - F i 芯片的出货量每年超过 1 0 亿片 ，而且还在增加 。其中智能手机几乎占 W i - F i 芯片组出货量的一半 ，智能手机一般搭载 1 x 1 天线的 1 1 a c 芯片 ；移动笔记本以 2 x 2 天线的 11ac 芯片为主。而且几乎所有的终端都同时支持 2.4G 及 5G Wi-Fi。企业 Wi-Fi 以 2x2 及 4x4 芯 片 为 主，3x3 芯 片 在 11ac wave2 阶 段 逐 步 被 4x4 芯 片 取 代。 另 外 支 持 11n 的企业级芯片预计在 2019 年会完全退出历史舞台。 2 0 1 8 年下半年 ，芯片厂商已经开始为 W i - F i 6 的芯片造势 ，纷纷宣称推出支持 W i - F i 6 的全系列芯片 。这些芯片大多是基于 8 0 2 . 1 1 a x 标准的 d r a f t 2 . 0 或 3 . 0 方案 ，可以实现对 Wi-Fi 6 主 要 功 能 的 支 持， 并 有 望 通 过 升 级 满 足 Wi-Fi 联 盟 的 Wi-Fi 6 认 证。2019 年 初， 大量搭载 W i - F i 6 芯片的无线 A P 及移动终端将出现在市场上 。支持 W i - F i 6 的芯片天线模 式 主 要 以：1x1，2x2，4x4 与 8x8 为 主， 其 中 无 线 AP 以 5G 射 频 支 持 2x2，4x4 与 8x8 为主 ，移动终端 、笔记本及 I O T 设备将以支持 1 x 1 及 2 x 2 天线为主 ，全部支持 2 . 4 G 与 5 G 双射频。 华为公司预测 ， 2 0 1 9 年支持 W i - F i 6 芯片出货量占总出货量 1 0 % ，到 2 0 2 3 年将达到 9 0 % 左右 。这次向 W i - F i 6 标准的迁移 ，给保持技术创新领域的芯片厂商们提供了又一个机 会窗口，将会帮助其实现收入和市场份额的增长。 2 0 0 0 年以来全球累计交付了超过 2 0 0 亿部携带 W i - F i 功能的设备 ，当前 W i - F i 在智能 手机和笔记本电脑中的配售率已经接近 1 0 0 % ，而且 W i - F i 的采用正在快速扩展到创新性消 费类电子设备、 物联网 （IoT） 和车辆中。 只要有 Wi-Fi 连接可用， 即使用户有足够的运营商 3.1 Wi-Fi 芯片产业现状及发展 3.2 移动终端设备产业现状及发展 13释放 Wi-Fi 的潜能 14 无线网络设备主要涉及无线控制器和无线 AP。 3.3 无线网络设备产业现状及发展 流量，很多用户也会选择使用 Wi-Fi 连接，因此，Wi-Fi 几乎是所有电子设备的标准配置。 当前智能手机 、平板电脑爆发式增长热潮有所消退 ，但相关市场的稳定增长依然具有较 强的确定性 ，主要驱动力包括 ： （ 1 ）存量功能机尚未被完全替代 ，智能手机增量需求可期 ， 发展中国家智能手机渗透率增长空间依然可观 ； （ 2 ）技术升级提升产品迭代速度 ，消费者更 新换代周期进一步缩短 。 2 - 3 年更换新机几乎成为常态 ，持续的产品更新需求促进了智能手 机市场的持续发展 。 （ 3 ）随着物联网等技术的强势推动 ，形式各样的终端类型层出不穷 ，作 为新兴移动智能终端领域的可穿戴设备 、智能家居 、智能汽车 、 V R 设备等 ，都很有可能催 生巨大的潜在市场。 随着消费者对时尚化 、个性化的追求 ，智能终端持续创新是保持发展的推动力 。 2 0 1 9 年市场上逐渐出现支持 W i - F i 6 标准的终端设备 ，而且会逐渐形成燎原之势 ，搭载最新技术 Wi-Fi 6 标准的终端数量将呈指数级增长。 3.3.1 无线网络管理的云化发展 无线控制器经过了一轮性能与容量的扩张后 ，目前最大管理的 A P 数量一般在 2 k - 1 0 K 数量级， 端口支持 40Gbps 甚至 100Gbps。 随着 VxLAN 从数据中心网络走向园区网， “一 网多用 ”的 o v e r l a y 架构成为新的趋势 ，有线与无线网络完全融合 ，园区网络成为多种业务 的承载网 ，而且互相隔离不影响 。原来的 A P 与无线控制器 A C 间的隧道转发模式逐步被 V x L A N 的 o v e r l a y 园区有线网络代替 ，无线用户流量本地转发到 V x L A N 网络 ， A C 逐步完 全变成 AP 的配置与管理设备，而不以处理用户数据转发为主了。 随着无线部署规模越来越大 、节点越来越多 ，传统的无线控制器模式很难满足管理的要 求 。这时云化管理出现了 ，云方式部署由于即插即用 、容易管理 、网络开放性高 ，而且云管 理网络还可以提供相应的增值服务 ，例如客流分析 、广告推送等业务 ，很快被客户接受 。目 前主流的设备厂商 （ C i s c o / A r u b a / H u a w e i 等）都在重点发展云模式 ，通过云管理模式抢占 多分支企业市场及中小企业市场 。除了厂家自己运营云管理平台外 ，通过 W i - F i a s S e r v i c e 的 MSP 方式租用也是云模式的一大特色。 采用云管理方式后 ，云 A P 加电后 ，获取到可以访问公网的 I P 地址后 ，根据初始化默认 配置去云查询中心查找 AP 应该注册的云管理平台 （厂商通常在全球各地有多个云管理平台） ， 从云管理平台下发配置后正常工作。如下图所示：释放 Wi-Fi 的潜能 （1） 目前市场上的主流 AP 型号是 2.4G 与 5G 射频的双频 AP。 仅支持 2.4G 或 5G 的单频 AP 几乎消失。 （ 2 ）为满足不同应用场景的需求 ，设备厂商大都推出了场景化 A P ，例如满足场馆高 密度覆盖的双 5G 射频 AP、三射频 AP（1 个 2.4G，2 个 5G radio）。 （ 3 ）为满足物联网场景的传输 ，设备厂商设计了物联网 A P ， A P 内置蓝牙 、内置或 外置物联网插槽以扩展物联网模块。 （4） 为满足 11ac 及 11ax 的高带宽要求， 高速率 AP 一般配置支持 2.5G 或 5G 以太口。 （ 5 ）虽然有多 M I M O 天线的 A P ，例如 8 x 8 ， 4 x 4 等高性能 A P ，但高性能意味着高 价格，目前市场上占比最大的仍然是性价比较高的 2x2 AP。 云查询中心 云管理平台 2 通过云查询中心找到云管理平台 3 注册到云管理平台，下发配置 1 AP加电 图 3-1：云管理流程 3.3.2 企业无线 AP 的现状及发展 无线 A P 作为无线网络的前端设备 ，主要负责射频发射及与终端的交互 。因此无线 A P 自身差异性主要是硬件及支持协议的不同。无线 AP 的发展有以下几个趋势： 越来越多的企业 W i - F i 将基于云模式部署 。目前大部分厂商只提供公有云方式 ，但是部 分大型企业出于隐私及安全考虑会选择私有云部署方式。 市场发展来看 ，当前企业市场出货无线 A P 以 1 1 a c 为主 ，少量 1 1