本文來自微信公眾號“天翼智庫”，供稿：李為民、孟凡蓉、劉樺，審核：饒少陽。
2023年2月6號，小米搶在蘋果華為之前，宣布小米13系列、Redmi K60 Pro以及小米萬兆路由器將升級到全新一代Wi-Fi 7，引發(fā)產業(yè)界廣泛關注。本文分析了Wi-Fi 7相比Wi-Fi 6及5G/6G技術的相對優(yōu)勢和適用場景，從技術標準、產業(yè)鏈以及頻譜政策三個方面分析全球Wi-Fi 7發(fā)展形勢和競爭態(tài)勢，并對國內Wi-Fi 7產業(yè)的發(fā)展前景及重點關注問題進行思考，芯片仍是國內短期內難以攻克的產業(yè)短板，頻譜分配面臨與5G競爭局面，國內Wi-Fi 7產業(yè)前景尚不明朗，未來需要從產業(yè)發(fā)展、自主掌控等方面綜合考慮，處理好Wi-Fi 7與5G/6G之間的協(xié)同關系。
一、Wi-Fi 7在吞吐量和可靠性方面顯著提升
“Wi-Fi 7”是無線局域網IEEE 802.11be標準的簡稱，是Wi-Fi 6的演進方向。Wi-Fi聯(lián)盟為了更好的宣傳推廣，在2018年將IEEE 802.11系列標準簡稱為Wi-Fi。其中，Wi-Fi 7對應IEEE 802.11be（EHT標準：Extremely High Throughput)。Wi-Fi標準化、認證和商業(yè)化時間表如下：
圖1：Wi-Fi標準化、認證和商業(yè)化時間表
相比Wi-Fi 6，Wi-Fi 7可提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更低的網絡延遲、更強的網絡可靠性。Wi-Fi 7預計可支持高達46Gbps的吞吐量，是Wi-Fi 6的5倍，采用Multi-RU（多資源單元）技術提高了信道的利用率，采用MLO使多鏈路設備（Multi-Link Devices，MLD）支持更多對時延和QoS有嚴格要求的場景。另外，Wi-Fi 7采用AP間的協(xié)調規(guī)劃、干擾協(xié)調、分布式MIMO等技術，有效降低AP間的干擾，提升空口資源利用率，提升終端接入數(shù)量和漫游體驗。
表1：5G/Wi-Fi 6/Wi-Fi 7對比
部分數(shù)據(jù)來源:Gartner(2022.03)
資料來源：高通《Vision,market drivers,and research directions on the path to 6G》（2022.12）
圖2：通信標準中數(shù)據(jù)速率增長情況
Wi-Fi 7主要應用于高速率場景。基于在時延、速率和容量等方面的優(yōu)化組合，Wi-Fi 7將成為擴展現(xiàn)實（XR）、元宇宙、社交游戲和邊緣計算等最前沿應用場景的核心。從應用設備角度，Wi-Fi設備可分為消費終端和路由器。消費終端側，Wi-Fi 7可廣泛應用于各終端品類上，包括智能手機、汽車、擴展現(xiàn)實（XR）、PC、可穿戴設備、移動寬帶和物聯(lián)網設備等；路由網絡側，Wi-Fi 7面向下一代企業(yè)級接入點、高性能路由器和運營商網關。由于Wi-Fi 7無線網絡在移動接入、業(yè)務靈活、建設運維方面具有明顯優(yōu)勢，如今Wi-Fi已從傳統(tǒng)的辦公、娛樂場景，發(fā)展到支持各行業(yè)核心業(yè)務和生產業(yè)務場景，賦能各行業(yè)的數(shù)字化管理與數(shù)智轉型。
Wi-Fi 7時代，蜂窩網絡和Wi-Fi在一些場景下存在競合。在企業(yè)專網領域，對LTE/5G專網應用形成競爭。Omdia在2023年LTE/5G專網的相關趨勢觀察中顯示，“在專網領域，2023年將是Wi-Fi 6（而非5G）蓬勃發(fā)展的一年”，40%的企業(yè)選擇或考慮使用Wi-Fi替代私網，遠超公眾蜂窩網絡。Gartner從終端可用性、性能及覆蓋三個方面對比5G和Wi-Fi 6的應用范圍，Wi-Fi 6不會對5G完全替代，只會對特定場景起替代作用。在5G時代，Wi-Fi 6在專網領域的競爭已顯而易見，Wi-Fi 7（預計2024年底發(fā)布）對于6G（預計2030年左右）的競爭仍會延續(xù)。個人聯(lián)網場景方面，在家庭、辦公、商圈等一定范圍內，和5G應用有一定重合。鑒于當前Wi-Fi存在連接數(shù)少、信號覆蓋受限、穩(wěn)定性差、卡頓等因素，運營商用于擴大5G覆蓋的小基站（含微基站、皮基站、飛基站）可以作為家庭基站，為家庭、會議室、小商鋪的場景提供蜂窩網絡接入，中國移動于2022年8月發(fā)布一款5G一體化家庭基站，定位的就是此類市場。但是Wi-Fi 7通過MLO、AP間協(xié)作以及分布式MIMO等技術解決了上述缺點，在個人聯(lián)網場景領域成為5G甚至是未來6G網絡的最大競爭者。
二、國內外Wi-Fi 7產業(yè)的發(fā)展形勢分析
目前，Wi-Fi產業(yè)發(fā)展由IEEE與Wi-Fi聯(lián)盟聯(lián)合推動，在世界范圍內實際落地情況與ITU的頻譜分配及當?shù)仡l譜政策有關。IEEE 802.11側重于無線局域網理論層面的相關技術標準制定，Wi-Fi聯(lián)盟側重于產業(yè)生態(tài)方面的推動。下面從標準、產業(yè)鏈、頻譜政策三個方面進行分析。
（一）標準專利方面，全球各區(qū)域競爭激烈，我國躋身前列
Wi-Fi 7標準提案中，Top20企業(yè)提交了90%以上的提案，中國企業(yè)從Wi-Fi 4開始發(fā)力，目前表現(xiàn)突出。NGB報告顯示，在Wi-Fi 7中，美中歐日韓的芯片廠商、設備廠商、終端廠商如華為、高通、英特爾等Top20企業(yè)提交了92.7%的提案，華為（22.9%）、中興（2.1%）、OPPO（1.0%）等中企榜上有名，尤其是華為在Wi-Fi 7提案中名列第一。同時，IPlytics數(shù)據(jù)顯示，華為、中興等中企自Wi-Fi 4發(fā)力，經過4代標準演進，已名列前茅。
資料來源：NGB
圖3：全球Wi-Fi 7標準分布
美中歐日韓圍繞Wi-Fi申請專利保護，中企有豐富的專利構建和申請經驗。信通院報告顯示，在Wi-Fi 6的3546件有效專利/專利申請中，美中歐日韓占77%，中國企業(yè)以14.9%的占比排名第二。
（二）產業(yè)鏈方面，Wi-Fi產業(yè)發(fā)展迅速，芯片是國內產業(yè)短板
Wi-Fi產業(yè)發(fā)展迅速。Wi-Fi聯(lián)盟預測2024年全球將有數(shù)十億人和180億臺設備依賴Wi-Fi連接入網，Wi-Fi設備出貨量將增至每年40億臺。ABI Research顯示，2022年Wi-Fi上傳流量激增80%，Wi-Fi數(shù)據(jù)流量已超過蜂窩流量，且成為流量增量貢獻最大的接入方式。
資料來源：Wi-Fi聯(lián)盟
圖4：2018-2022年全球數(shù)量流量
Wi-Fi產業(yè)上游芯片國產化仍是關鍵環(huán)節(jié)。芯片層市場集中度高，海外廠商處于領先地位，信通院報告顯示美國企業(yè)Wi-Fi芯片產品占據(jù)70%以上市場份額。Strategy Analytics報告顯示，2021年高通、博通和聯(lián)發(fā)科合計Wi-Fi芯片市場規(guī)模43億美元。根據(jù)信通院報告Wi-Fi 6芯片普遍采用16nm工藝，Wi-Fi 7的芯片已達6nm工藝。ABI Research預測2022年Wi-Fi 7芯片組的出貨量將超過16萬，到2026年將增加到近五億。國內路由器市場以華為和小米為主，合計占比約50%。華為使用自研Wi-Fi芯片，其他國產路由器大部分使用海外芯片。但是隨著美國制裁加劇，華為自研的路由器芯片供給將被限制。在產業(yè)鏈被牢牢把控的條件下，我國Wi-Fi芯片廠家作為后進入者，發(fā)展面臨瓶頸。
表2：頭部廠商Wi-Fi 7芯片產品情況
（三）頻譜分配方面，全球分化三大陣營，國內態(tài)度審慎
Wi-Fi 7需要320MHz連續(xù)信道支持，急需擴大頻段范圍。Wi-Fi有兩個頻段范圍2.4GHz和5GHz，但這兩個頻段內非授權頻譜有限且擁擠，在運行VR/AR等新興應用時會遇到QoS低的問題。有些國家和地區(qū)開始將Wi-Fi頻段向6GHz擴展，6GHz能提供更大的帶寬、更快的速度和更多容量，適合流媒體、游戲等高帶寬和低延遲的場景，但對于6GHz頻段的使用權存在蜂窩網絡與Wi-Fi的競爭替代問題。
頻譜資源的分配將決定Wi-Fi 7走向。對于是否將6GHz頻段作為非授權頻段允許Wi-Fi接入，各國態(tài)度不同，大致有三種方案：①全部（5925-7125 MHz）作為非授權頻段可供Wi-Fi使用，②部分（5925-6425MHz）作為非授權頻段可供Wi-Fi使用，③全部（5925-7125 MHz）作為授權頻段給蜂窩網絡及其他授權接入。全球大致分為三大陣營，各國對6GHz頻譜是否可用于Wi-Fi的政策選擇決定了Wi-Fi 7的商業(yè)前景。
資料來源：Wi-Fi聯(lián)盟
圖5：截至2023年2月全球各國Wi-Fi6的6GHz可用頻段政策
1）積極支持陣營：6GHz全部非授權頻段Wi-Fi可用
以美國、加拿大、巴西、韓國、沙特阿拉伯等國家和地區(qū)為代表，明確將6GHz全部頻段可供Wi-Fi使用。其中，美國FCC在2020年已通過批準，5925-7125MHz全部用于非授權頻譜用途，這為Wi-Fi 7產業(yè)發(fā)展奠定基礎。對于美國將6GHz是否作為非授權頻段或者新授權頻段，“非授權支持陣營”對“新授權支持陣營”形成壓倒性優(yōu)勢，蘋果、Broadcom、Wi-Fi聯(lián)盟、WISPA、固定無線聯(lián)盟、關鍵基礎設施聯(lián)盟、NPSTC、Intelsat、SES Americom、衛(wèi)星服務企業(yè)等支持非授權，擔心新的授權服務將干擾已有的授權服務，Wi-Fi服務通過“僅限室內使用”、功率不超過6dbm/MHz EIRP、安裝集成天線、阻止替換高增益定向天線等限制條件降低了對其他已有授權系統(tǒng)的干擾。而CTIA、愛立信、無線運營商等少數(shù)機構或企業(yè)支持將6GHz頻段用于新的授權服務。2021年沙特阿拉伯通信與信息技術委員會將6GHz頻段作為未授權頻譜全部分配給Wi-Fi使用，加拿大也為免許可Wi-Fi服務開放了6GHz頻段。
另外，日本、澳大利亞、英國等國家已經明確將5925-6425MHz作為非授權頻段供Wi-Fi使用，6425-7125MHz頻段也在規(guī)劃或征集意見中，并傾向供Wi-Fi使用。
表3：明確6GHz 1200MHz帶寬全部供Wi-Fi使用的國家
2）Wi-Fi與5G/IMT共存陣營：分配部分頻段（5925-6425MHz）明確供Wi-Fi使用
以歐盟、俄羅斯等國家和地區(qū)為代表，將6GHz頻段分段使用，5925-6425MHz作為非授權頻段，可以開放給Wi-Fi使用。6425-7125MHz頻段的分配仍未下定論，但傾向于授權頻段，德國、俄羅斯考慮將6425-7125MHz保留給5G/6G。
表4：明確6GHz部分頻段（5925-6425 MHz）500MHz帶寬供Wi-Fi使用的國家
3）不明朗陣營：6GHz暫時未分配給Wi-Fi，傾向保留給5G/6G
主要分布在亞洲、非洲區(qū)域，中國及很多一帶一路國家未有明確的6GHz分配政策，傾向作為授權頻段保留給5G/6G。當前6GHz頻段承載著衛(wèi)星服務、廣播、射電天文臺等已有授權服務，如果該頻段同時授權給5G/6G，需要解決對其他已有系統(tǒng)的干擾問題，但目前并沒有成熟的技術方案，這也是很多國家暫不明確6GHz授權的重要原因。我國也傾向于作為授權頻段供5G/6G使用，對于Wi-Fi 7未來能否在國內規(guī)?；逃茫Q于非授權頻段能否向6GHz頻段拓展。
三、關于我國Wi-Fi 7未來發(fā)展的思考
我國Wi-Fi 7產業(yè)前景尚不明朗，未來需要從產業(yè)發(fā)展、自主掌控等方面綜合考慮，處理好Wi-Fi 7與5G/6G之間的協(xié)同關系。
一是雖然我國在專利標準、市場規(guī)模等方面具有一定的產業(yè)優(yōu)勢，但芯片卡脖子問題仍待解決。Wi-Fi標準的演進周期約3-5年，5G/6G的演進周期約10年，5G/6G相對Wi-Fi產業(yè)鏈更長、經濟拉動作用更大、安全性和自主掌控力更強，因此建議我國更加積極促進發(fā)展6G標準技術成熟，同時盡快解決芯片卡脖子問題。
二是頻譜資源具有稀缺性，當前我國5G發(fā)展全球領先，5G和6G發(fā)展也在尋求更多的頻譜資源支持，因此Wi-Fi 7未來國內規(guī)?；逃媚芊瘾@得6Ghz頻段支持并不明確。工信部《“雙千兆”網絡協(xié)同發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》發(fā)展規(guī)劃中明確固移協(xié)同、優(yōu)勢互補。Wi-Fi 7與5G/6G發(fā)展需要明確各自定位，發(fā)揮Wi-Fi流量卸載優(yōu)勢以及5G/6G在移動增強、靈活性高、大連接等優(yōu)勢，兩者協(xié)同互補，共同建設我國新型信息基礎設施底座。
