网络释放20%网速

2019~2023企业级Wi-Fi6产业发展与展望白皮书释放Wi-Fi的潜能目录02061321260202020303030404060708081010111313141415161717181919192122222323242424252525251.
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.
14KoverWi-Fi的网络部署指导4.
2VR/ARoverWi-Fi的网络部署指导4.
3AGVoverWi-Fi的网络部署指导3.
1Wi-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.
6Wi-Fi6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.
1VR/AR产业3.
4.
24K/8K产业现状及发展3.
6.
1802.
3btPOE供电交换机3.
6.
2802.
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优质移动体验1.
2.
2无线网络安全1.
2.
3网络自动化2.
1概述2.
2Wi-Fi发展历程2.
3802.
11ax(Wi-Fi6)新技术带来的影响2.
3.
1OFDMA2.
3.
2MU-MIMO2.
3.
3Targetwaketime(TWT)2.
3.
4Spatialreuse(BSSColoring)4.
1.
14K视频对带宽的需求4.
1.
2网络规划4.
1.
3AP选型4.
2.
1VR/AR应用对带宽的需求4.
2.
2网络规划4.
2.
3AP选型4.
3.
1AGV应用对带宽的需求4.
3.
2网络规划4.
3.
3AP选型01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.
Wi-Fi网络成为与水电同等重要的基础设施.
Wi-Fi诞生20年来,其重要性及应用价值及商业价值被行业广泛认可.
Wi-Fi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APP随时办公,当前超过70%的企业已经实现无线办公,极大程度的提高工作效率.
透过Wi-Fi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VR/AR提供更丰富的教学内容,使"教"与"学"都变得如此方便高效.
Wi-Fi网络可以节约企业网络建设开支.
以一颗普通Wi-Fi无线AP覆盖办公区20个工位为例,这20个工位的员工上网可以通过这一颗AP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2025年全球联接设备数将达1000亿.
NB-IOT或LoRa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.
Wi-Fi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Wi-Fi网络之上是顺理成章的过程.
当前许多厂家提出的物联网AP,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.
021.
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Wi-Fi.
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Wi-Fi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、O2O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Wi-Fi经过了近20年的发展,取得了巨大的成功,Wi-Fi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,Wi-Fi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优质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;AR/VR/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,Wi-Fi6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Wi-Fi可用频段势在必行,美国FCC已经计划开放6GHz频段给Wi-Fi使用,这会很大程度提升人们对Wi-Fi的信心.
03041.
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DOS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BYOD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802.
1x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.
Wi-Fi联盟发布的WPA3认证加密协议比WPA2安全性更高,给用户提供一个更高安全的无线网络;EnhancedOpen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Wi-Fi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(Automation)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IT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SDNAPI或云管理方式实现网络设备的即插即用、全网的统一配置.
自动优化:AI-Ops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IT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AI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,IT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AI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0506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、PDA、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Bluetooth5.
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AP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.
Zigbee,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.
RFID,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.
RFID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.
RFID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.
NFC,近场通信,由RFID及互连技术整合演变而来.
NFC是一种短距高频的无线电技术,工作频率在13.
56MHz,20cm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.
LiFi,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.
LiFi能利用发光二极管(LED)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.
11ahWiFi标准,用于低功耗、长距离传输.
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BluetoothZigBeeRFIDNFCLiFiWiFiHaLowWi-Fi带宽1~24Mbps250kbps1Mbps106kbps10Gbit/sorhigher4Mbit/s30M>50M>50M>100MSource:HuaweiiLab视频娱乐9%零售5%房地产7%教育2%医疗保健15%工程13%军事4%视频游戏33%事件直播12%4.
1.
3AP选型AP选型既要考虑业务性能,又要考虑经济性,对企业办公场景,承载大规模4K视频业务的区域我们建议选择AP时需要考虑以下几点:无论哪种行业哪种VR/AR应用,都涉及海量信息的实时连接和流动,这将对网络带宽和时延带来很大的挑战.
AP硬件考虑软件功能考虑802.
11ax(Wi-Fi6)智能射频调优双频4空间流以上动态抗干扰智能天线智能漫游支持IoT扩展(可选)应用识别与加速目前主流VR/AR应用有两大类:基于全景视频技术的在线点播和事件直播;基于计算机图形学的VR/AR单机游戏、VR/AR联网游戏、VR/AR仿真环境等.
高盛预测,2025年VR/AR将在游戏、直播、医疗保健、房地产、零售、教育等9大行业得到广泛应用.
4.
2VR/ARoverWi-Fi的网络部署指导图4-3:VR/AR9大应用规模预期(Source:GoldmanSachsGlobalInvestmentResearch.
)23阶段起步阶段舒适体验阶段理想体验阶段CloudVR视频业务带宽要求>60Mbps>75Mbps>230Mbps(12K)RTT时延要求80Mbps>260Mbps>1Gbps(12K)RTT时延要求<20ms<15ms<8ms丢包要求1x10-51x10-51x10-624从上面表中可看成不同阶段CloudVR业务(VR云化将进一步降低网络时延和带宽)对网络带宽和时延要求也不同,视频业务要实现舒适体验,Wi-Fi网络时延要在20ms以内,同时单终端带宽还需要有75Mbps以上;交互式VR业务则要求时延在15ms以内,同时单终端带宽高达260Mbps.
AP硬件考虑软件功能考虑802.
11ax(Wi-Fi6)智能射频调优三射频动态抗干扰8空间流应用识别与加速4.
2.
1VR/AR应用对带宽的需求Source:HuaweiiLab4.
2.
2网络规划4.
2.
3AP选型VR/AR应用目前主要在游戏、零售、教育、医疗行业先得到应用,其中游戏行业以交互式VR/AR为主,零售、教育、医疗行业以VR/AR视频为主.
VR/AR视频舒适体验指标与4K视频对网络的要求类似,可参考4.
1.
2章节的网络规划.
交互式VR/AR游戏场景,单终端带宽要求260Mbps以上,如此高带宽的应用使得无线网络中的网页浏览、E-Mail等其他无线业务带宽忽略不计,同时覆盖范围也不是主要考虑方向.
我们建议按照每个AP支持4个VR/AR终端并发来进行规划,VR/AR业务终端离AP尽可能近一些,开启AP应用识别和应用加速功能,并且严格控制接入规格,以充分保证每用户业务体验.
目前的VR/AR应用场景类似中小学学生教室,属于区域型独立覆盖,在选择AP类型时,尽可能的保证每用户带宽和业务时延:无人化是未来智慧工厂的大趋势,而替代人工完成包括物件运输、分拣等环节的机器人无疑是智慧工厂的重要设施,越来越多的货物搬运工作将交由AGV小车完成.
作为在工业场合运行的设备,首先需要确保通讯的可靠性,同时,由于AGV小车装卸作业需要往返于不同工作区域且各个位置金属遮挡面不同,要求Wi-Fi既要做到无死角覆盖,又要AGV小车能够在多个AP之间无损漫游,确保与后台的交互正常无误.
4.
3AGVoverWi-Fi的网络部署指导4.
3.
1AGV应用对带宽的需求4.
3.
2网络规划4.
3.
3AP选型AGV智能仓储应用场景,带宽要求非常低,通常是512Kbps.
但对Wi-Fi网络带来的挑战是大范围、高速移动下的AGV小车数据传输时延和漫游可靠性问题.
通常AGV对时延和漫游要求是小于50ms,对于只有一台工作的AGV小车时容易实现,但当1000m2的空间里有50台甚至100台小车同时工作时,要达到50ms甚至是10ms的时延要求,需要无线网络有很好的规划,并且跟AGV小车的无线网卡有很好的兼容性.
AGV仓储场景部署方式较为复杂,在空间较高(8~12米)且遮挡较多的货架区域,我们建议部署时采用定向天线AP在走道两侧安装部署,绕开遮挡;在空旷的运输区域,我们建议部署时采用定向天线AP吸顶安装部署,空间高度低于8米时,也可以采用全向天线AP部署.
每1000m2最多100台终端,AGV终端密度较低,同时带宽要求也非常低(每台AGV小车512Kbps),因此,我们最需要关注的是覆盖范围是否能够要求,一般这种场景我们建议AP部署间距在15米左右.
前面已经提到,AGV小车对带宽要求非常低,且整个网络内AGV小车的接入密度也不高,因此,我们在AP选型时可考虑接入规格和带宽都不大的经济型AP,但需要Wi-Fi网络同时需要拥有快速高可靠漫游能力.
AP硬件考虑软件功能考虑802.
11ax(Wi-Fi6)智能射频调优双射频动态抗干扰智能天线、定向天线无损漫游支持IoT扩展(可选)应用识别与加速2526总结5.
企业级Wi-Fi发展至今,在标准快速迭代和需求场景爆炸式增长的双重推动下,已经由最初的"固定网络延伸",发展为一个包含无线接入点、AC控制器、网管和认证系统的完整网络解决方案,承载在网络上的业务,也不再是简单的"访问移动互联网"这样的消费需求,企业级Wi-Fi已经成为支撑各行各业实现数字化转型,提升生产和工作效率的基础设施.
一个好的无线网络,则可大大提升企业的运作效率,提升员工的满意度,并且支撑企业部署更为丰富的数字化、智能化业务.
因此,如果您还没有部署Wi-Fi网络,或者您的Wi-Fi网络已经无法满足企业数字化业务发展的需求,我们建议您尽快部署或升级最新的Wi-Fi网络,并给您如下考虑要素:未来无线网络发展趋势未来全无线网络发展和演进存在3个典型趋势:(1)用户对无线网络的需求从基于覆盖的连接,转向高感知的宽带体验(高可靠信号、视频级容量、毫秒级时延);(2)多种物联网应用和Wi-Fi网络混合部署,多种组网间的站点融合,容量协同规划,以及网络间的干扰规避;(3)网络承载的业务更加复杂,有大带宽的视频业务,有低时延的VoIP业务,甚至有一些特殊设备的可靠性连接业务,如何通过精准合理的QoS(QualityofService,服务质量)策略,来层次化的保障不同业务的体验.
用户接入和数据安全传统的企业Wi-Fi安全技术,主要关注无线侧的安全,包括无线用户接入认证、空口数据安全传输以及空口防攻击和防仿冒;未来的企业WLAN网络安全要和网络安全技术进一步融合,包括用户权限和企业数据资源的灵活控制、无线和有线安全策略一体化;无线控制器AC与防火墙、病毒检测、上网行为分析系统更好的联动,真正实现"合法用户访问合法网络,异常用户强制下线,杜绝非法访问威胁企业网络和数据安全".
无线网络与新技术新产业无线网络与企业新技术新产业发展息息相关.
企业智能化过程中会用到大量的物联网(IOT)设备,平滑地引入物联网并进一步强化业务应用并非易事.
Wi-Fi6已经从安全、接入、容量、时延及节电等方面为物联网做好了充分准备.
同时Wi-Fi作为数据的重要入口,为大数据分析提供各种数据来源,有了物联网设备的加持,大数据分析在准确性及内容上进一步加强.
相应的,机器学习与人工智能等新技术也在促使Wi-Fi网络走向智能化,基于机器学习的动态调频,及历史行为的准入控制等都为Wi-Fi注入了新的活力,让Wi-Fi网络在企业商业成功的道路上扮演越来越重要的角色.
数以百亿计的移动终端互联,海量边缘数据产生、计算与传输,越来越多的超融合应用,这一切都意味着我们进入万物互联的智能时代,在这个时代里,快速、稳定、安全、智能的企业Wi-Fi网络,将为企业数字化转型的成功保驾护航.
全联接联接数1000亿160亿终端数400亿70亿海量数据边缘产生的数据量75%10%每小时4K终端数据500GB70GB超融合万物互联万物智能万物感知VR/AR用户数44010m进入主流市场2年VR5年MR/AR图5-1:未来预测(红色为预测2023年,灰色为2018年)27版权所有华为技术有限公司2019.
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