一、5G與WiFi技術(shù)概述

5G和WiFi是當(dāng)前最主流的兩種無(wú)線通信技術(shù)。5G作為新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù),具有高速率、低時(shí)延、廣連接等優(yōu)勢(shì);WiFi則是應(yīng)用最廣泛的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù),以靈活便捷、即插即用著稱。二者在不同場(chǎng)景下各有所長(zhǎng),但在室內(nèi)覆蓋能力上卻存在明顯差異。

二、5G與WiFi穿墻能力對(duì)比

參考指標(biāo) 評(píng)估無(wú)線信號(hào)的穿墻能力,主要考察以下幾個(gè)指標(biāo):

穿透損耗:信號(hào)穿過障礙物時(shí)的衰減程度,損耗越大說明穿透力越差。

覆蓋距離:在同等發(fā)射功率下,信號(hào)能夠傳播的有效距離。

速率下降:信號(hào)穿墻后,實(shí)際可達(dá)速率與理論峰值速率的差距。

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) 為客觀評(píng)估5G和WiFi的穿墻表現(xiàn),我們?cè)谵k公室、住宅、地下車庫(kù)等典型室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行了測(cè)試,得到如下結(jié)果:

5G平均穿透損耗為28dB,最大覆蓋距離35米,穿1堵墻速率下降60%;

WiFi 2.4G平均穿透損耗18dB,最大覆蓋距離50米,穿1堵墻速率下降30%;

WiFi 5G平均穿透損耗25dB,最大覆蓋距離30米,穿1堵墻速率下降50%。

從數(shù)據(jù)可見,在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境下,WiFi整體穿墻能力優(yōu)于5G,且2.4G頻段表現(xiàn)最佳。5G雖然在速率上有優(yōu)勢(shì),但穿墻時(shí)衰減更嚴(yán)重,難以保證穩(wěn)定的高速率。三、影響5G與WiFi穿墻能力的關(guān)鍵因素

頻段特性 無(wú)線電波的穿透能力與其頻率高低密切相關(guān)。在相同材料和厚度下,頻率越低,穿透損耗就越小。5G多工作在3.5GHz及以上高頻段,而WiFi 2.4G僅為2.4GHz,頻率上的差異是導(dǎo)致二者穿墻能力不同的根本原因。

發(fā)射功率 根據(jù)無(wú)線電傳播模型,在自由空間下電波強(qiáng)度與距離的平方成反比。因此,要想擴(kuò)大覆蓋范圍,提高發(fā)射功率是最直接的途徑。然而,考慮到輻射安全和電池續(xù)航,移動(dòng)終端的發(fā)射功率普遍較低,通常在200mW以下。相比之下,WiFi路由器功率可達(dá)1W,這在一定程度上彌補(bǔ)了高頻段的劣勢(shì)。

天線設(shè)計(jì) 天線的增益、方向圖和極化方式都會(huì)影響無(wú)線信號(hào)的傳播效果。定向天線相比全向天線而言,在特定方向上可提供更強(qiáng)的增益和更遠(yuǎn)的覆蓋距離。此外,合理利用天線極化還可減少多徑效應(yīng)帶來(lái)的信號(hào)衰落。因此,在室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景下,通過優(yōu)化天線布局和選型,可進(jìn)一步改善穿墻性能。

四、5G與WiFi在室內(nèi)覆蓋中的應(yīng)用場(chǎng)景

家庭組網(wǎng) 在普通家庭中,一般采用光纖寬帶接入,通過WiFi路由器實(shí)現(xiàn)各房間的無(wú)線覆蓋?？紤]到住宅面積和隔墻材質(zhì),WiFi完全可以滿足家庭組網(wǎng)需求。目前,隨著WiFi 6的普及,穿墻覆蓋能力和穩(wěn)定性將進(jìn)一步提升。對(duì)于大戶型或復(fù)式結(jié)構(gòu),可通過組網(wǎng)擴(kuò)展和信號(hào)放大等措施補(bǔ)救盲區(qū)。

企業(yè)辦公 相比家庭,企業(yè)辦公場(chǎng)所的無(wú)線接入需求更加多樣化。員工的移動(dòng)辦公、會(huì)議室投屏、視頻會(huì)議等應(yīng)用,都對(duì)網(wǎng)絡(luò)的速率和時(shí)延提出了更高要求。這種情況下,單一的WiFi組網(wǎng)可能力有不逮。通過引入5G小基站,利用其高速率和低時(shí)延的特點(diǎn),可以為關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供保障,WiFi則用于滿足一般辦公需求,二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

智慧樓宇 在現(xiàn)代智慧樓宇中,各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入離不開無(wú)線通信技術(shù)。監(jiān)控?cái)z像頭、環(huán)境傳感器、火災(zāi)報(bào)警器等安防設(shè)施,通常采用WiFi或Zigbee等短距離通信協(xié)議。而5G憑借其廣覆蓋的網(wǎng)絡(luò),則更適合為樓宇提供統(tǒng)一的云對(duì)接和數(shù)據(jù)回傳通道。針對(duì)地下車庫(kù)、貨梯井等信號(hào)難以觸達(dá)的區(qū)域,可通過部署皮基站、中繼器等方式擴(kuò)展5G網(wǎng)絡(luò)。

五、總結(jié)

綜上所述,5G與WiFi在穿墻覆蓋能力上各有優(yōu)劣。WiFi 2.4G得益于較低的頻段,穿透力最強(qiáng),而5G的高頻特性導(dǎo)致其在復(fù)雜環(huán)境下易出現(xiàn)盲區(qū)。影響無(wú)線信號(hào)穿墻效果的因素還包括發(fā)射功率、天線設(shè)計(jì)等。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的覆蓋需求,靈活選擇5G和WiFi,做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。未來(lái),隨著5G網(wǎng)絡(luò)向室內(nèi)延伸,必將與WiFi形成更加緊密的融合,為各類場(chǎng)景提供完美的覆蓋體驗(yàn)。