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揭秘Wi-Fi 6产业全新投资机会!

2020-03-11 10:11 全球物联网观察

导读:本篇将为大家分享国信证券发布的《Wi-Fi6行业深度报告》,深度解读Wi-Fi 6行业机会。

近日,小米10新品直播发布会召开,此次发布会还带来了小米首款支持Wi-Fi 6 网络技术的路由器:小米AIoT路由器AX3600.售价599元。此前,苹果、三星 等大厂也纷纷发布支持Wi-Fi 6的手机新品。

Wi-Fi 6是什么?

Wi-Fi是一种无线局域网技术,在允许的范围、权限内将电子设备通过AP( Access Point)连接至互联网。Wi-Fi的技术术语是IEEE 802.11b,最新一代WiFi技术术语是IEEE 802.11ax ,2018年发布时Wi-Fi联盟将其更名为Wi-Fi 6.

Wi-Fi网络作为高效率的移动接入,可替代传统网线接入;Wi-Fi是物联网天然的传输网络(稳定、快速、低时延)。

Wi-Fi标准起始于1999年,Wi-Fi 6刚刚起步

 Wi-Fi 6的应用场景与5G类似,适用于对高速率、大容量、低时延要求高的场 景,包括消费级场景如智能手机、平板电脑、智能家居、穿戴设备等新型智能 终端、超高清应用、 VR/AR等;服务场景如远程3D医疗;高密度场景如机场 、酒店、大型场馆等;企业级WLAN;工业级场景如智慧工厂、无人仓储等。

Wi-Fi 6假设上行、下行速率对称,大幅提高传输容量和速率,是为万物互联的 世界而设计的。根据Wi-Fi联盟报告,2018年全球Wi-Fi贡献的经济价值为19.6 万亿美元,预计到2023年全球Wi-Fi的产业经济价值将达到34.7万亿美元。

亮点一:高速率、大容量

Wi-Fi 6 标准的理论传输速度上的提升,大大缩短了终端与接口的传输时间, 满足VR/AR、物联网、智能居家、智能出行等领域的应用需求。

对比Wi-Fi 5的6.9Gpbs传输速率,Wi-Fi 6 的9.6Gpbs传输速率,有接近 39%的提升。根据实验数据测试,发现支持Wi-Fi6标准的iPhone11系列、三 星Galaxy Note10系列配合TL-XDR3020无线路由器,在近距离相比支持WiFi5标准的路由器无线峰值速率最高可提升67.3%。

亮点二:引入OFDMA技术,降低延迟,保障多终端 设备接入的优质体验

在传统解决方案里,无论每个用户发送数据包的大小都会占用整个信道,其中 数据包括大量管理帧与控制帧。

OFDMA(正交频分复用多址)将无线信道划分为多个子信道,用户数据得以 承载在不同频率资源块上,可降低网络堵塞,提升了数据传输的效率,降低 延迟。通信的无线终端数量最多增加到16倍。在多用户上网环境时,大幅改 善每位用户的平均传输率,平均网络延时降低75%。

亮点三:完整的MU-MIMO,同时支持上行和下行

MU-MIMO 技术(正交频分复用技术)支持多用户同时上传和下载,在Wi-Fi 6 协议下最多允许8个终端共享上行、下行的数据包。

解决了无线AP只能一次和一个终端通信问题,稳定每户宽带速率 ? 适用于大数据包的并行传输, 提升空间流的利用率及系统容量

亮点四:具备TWT技术,节省耗电量

TWT(Target wake time)技术 是Wi-Fi 6 另一重 要资源调度功能。无线接入点可以将 不同终端设备归纳 到不同TWT周期, AP可以与每台终 端设备设置“唤醒 协议”,从而协商 多久被唤醒或接收 数据。预计TWT 功能将为IOT设备 节约 30%以上的 电力。

亮点五:BSS着色机制,提升频谱资源利用效率

BSS 着色机制,通过数据包头部6bits标签区分是否属于终端自己信息,而无 需进行完全解码封装,从而提升效率和降低同频道干扰。



亮点六:最大调制点增多,优化传输效率

Wi-Fi 5 的256 QAM 增加至 Wi-Fi 6 的1024 QAM,主要解决了用户高密度场景下 的效率、降低延迟、增大数据吞吐量。

正交幅度调制效率提升25%,由原来每符号传输单位 8 bits 增加至 10 bits。

通过协议制订好的星阵,每个调制点对应一串二进制符号。路由器通过射频发射 信号,接收终端收集信号并通过调制点解码数据包。



亮点七:Long OFDM symbol发送机制,增强 WIFI覆盖,降低丢包率

Long OFDM symbol发送机制,将每个频段的载波发送时间从Wi-Fi 5 标准的 3.2毫秒提升至12.8 毫秒,4倍的发送时长使得接收端更加稳定,长距离的截 取信息,最终能有效降低丢包率和重传率,增强Wi-Fi覆盖范围。



技术亮点总结

Wi-Fi 6 在升级中的主要3个特征是高速率、大容量、低延迟。同时针对高密 集终端场景下提出核心的解决方案。

由于Wi-Fi 的使用场景大多数是室内范围, 配合未来5G同样高效的户外使用 体验,使得用户可以有流畅的万物互联体验。

由OFDMA频分复用、MU-MIMO 技术从频率空间和物理空间提升网络效率和 增大系统容量,为万物互联及多并发场景提供核心技术。

TWT 资源分配技术,为电池供电IOT 使用场景节省电力功耗,并智能调节不 同终端业务优先级别,从而提升用户体验。

BSS 着色机制和信号延长,降低了设备之间噪音的相互影响,提升了接收的 稳定性和距离问题。

Wi-Fi 6市场空间及驱动力

2019年全球WLAN市场约457亿市场规模

根据IDC全球WLAN季度追踪报告,2018年全年WLAN市场规模为61亿美元 ,同比增长7.1%。保守估计2019全年全球WLAN市场规模为65.27亿美元( 约457亿人民币)。

2018年快三投注平台WLAN市场将近40亿美元

根据IDC《2018年快三投注平台网络市场跟踪报告》,2018年快三投注平台网络市场规模为83.5亿 美元(约合人民币554.5亿元),同比2017年增长16.4%。产品增速来看,交换机 市场(+18.5%)>路由器市场(+15.7%)>WLAN市场(+9.9%)。

目前Wi-Fi 5仍占主流,开始向Wi-Fi 6过渡

据IDC预计,到2020年,全球Wi-Fi 6设备出货量预计将达到16亿美金,主要来 自AP(Access Point)与智慧手机,预计在2019年第四季度和2020全年,Wi-Fi 6将成为企业WLAN市场增长的主要动力。

分产品来看,根据IDC数据,2019第三季度全球WLAN市场收入38亿美元,同 比减少3.6%,其中,企业级WLAN市场16.2亿美元(同比-1.1%),Wi-Fi 5出 货量占比84.8%,出货收入占比86.2%,Wi-Fi 6产品出货量占比3.1%,出货收 入占比6.1%。消费者WLAN市场21.8亿美元(同比-5.3%),Wi-Fi 5出货量占 比57%,出货收入占比78.1%,Wi-Fi 6出货量占比42.8%,出货收入占比20.8% 。

分区域来看,不包括日本在内的亚太地区在19年第三季度以每年3.3%的速度增 长,其中快三投注平台同比增长6.9%,而韩国市场则下降16.2%。日本市场同比下降了 19.8%。

驱动力一:Wi-Fi 6与5G蜂窝移动通信将长期互补 共存,互为驱动

通常WLAN技术迭代周期为4-5年,而移动无线标准技术在 8-10年左右 ? Wi-Fi 6 理论速度可达10Gbps, 5G 无线网络速度在10Gbps 至20Gbps之间。

Wi-Fi 6 与5G 性能峰值接近,对高带宽低延迟需求的应用场景有极强的互补性。

互补共存:Wi-Fi 6 适用于室内覆盖,5G适用于室外覆盖。由于5G前期投入费用高,难以 短时间内实现广而全的覆盖率。Wi-Fi 6 作为性价比更高的解决方案,可以补上5G通信室内 穿透性差、覆盖率低、功耗高的问题。

互为驱动:Wi-Fi 6提供了一个类5G的室内平台,这将刺激智慧城市 、物联网、VR/AR等 多方面应用开发。最终,5G时代的广泛应用将反过来推动Wi-Fi 6 的全面铺展。

驱动力二:智能手机增量,带动Wi-Fi 6室内需求

智能手机占Wi-Fi芯片组出货量的一半。智能手机一般搭载1x1天线的11场、ac芯 片,移动笔记本以2x2天线的11ac芯片为主,企业Wi-Fi以2x2和4x4芯片为主。

当信号不稳定或弱时,手机移动端会自动增强发射功率来提升接入质量,这意味 着电池功耗增加,续航减短。5G供应商建设的基站相对室内Wi-Fi接口距离较远, 因此也增加了耗电量。

驱动力三:万物互联时代新型智能终端和应用场景拓 展市场边界

根据Gartner数据显示,至2020年,全球物联网设备量将达到204亿台,20162020 年复合增长率为34%。快三投注平台物联网设备量预计将达到 89 亿台,2016-2020 年复合增长率预计将达36%,物联网设备量将带动WiFi芯片需求大幅提升。

Wi-Fi 6 作为安全性、稳定性十分成熟的短距离无线连接技术,已从安全、容量、 延迟、节电等多方面为物联网提供解决方案。未来随着物联网的爆发,Wi-Fi 6也 将强有力渗透市场。

驱动力四:千兆网络政策利好Wi-Fi 6应用渗透

2019年5月,工信部、国资委下发《关于开展深入推进宽带网络提速降费 支撑经 济高质量发展2019专项行动的通知》,提出开展“双G双提”,推动固定宽带和 移动宽带双双迈入千兆(G比特)时代。

2016年,全球范围内超过166家运营商千兆网络开始提供并建设。Ovum预计到 2020年全球千兆宽带将占据全球宽带线路总数的65%以上。

随着千兆网络的渗透,AP端口的设备将升级替代,Wi-Fi 6标准的设备将能最大 化的发挥千兆网络的效益。

Wi-Fi 6产业链梳理

快三投注平台Wi-Fi产业链一览

广义意义的Wi-Fi产业链涵盖芯片解决方案、设备厂商、解决方案、变现运营、商业WiFi、公共出行、厂园WiFi、安全 服务、无线城市、驻地网、企业WiFi、WiFiAPP、数据服务13个类别,国内相关公司超过百家企业。

Wi-Fi芯片

市场规模:2019年受中美贸易争端和经济形势疲软的影响,Wi-Fi芯片产业增长有所放缓。预计至2020 年,全球 WiFi MCU 通信芯片市场规模将达到1183 亿元。

出货量:根据华为白皮书,目前Wi-Fi芯片的出货量每年超过10亿片。根据Dell’Oro公司预测 ,2019年支持Wi-Fi 6的芯片出货量占总出货量10%,到2023年将达到90%左右。

市场参与者:Wi-Fi MCU芯片市场竞争充分,格局稳定。目前行业主要参与者分为两类,一 类是以高通、博通、德州仪器、美满、瑞昱、联发科为首的大型传统集成电路设计厂商;另 一类是以乐鑫科技、南方硅谷、联胜德、新岸线为代表的中小集成电路设计企业。

Wi-Fi 6芯片进展:目前,多家厂商开始推出Wi-Fi 6芯片,比如Broadcom、Qualcomm、 Marvell等,联发科和瑞昱也表示2020年将会扩产WiFi 6芯片。

Wi-Fi 模块

Wi-Fi 模块分为三类:1)通用Wi-Fi 模块 2)路由器Wi-Fi 模块 3)嵌入式Wi-Fi模块

Wi-Fi 模块海外厂商包括 村田、TDK、太阳诱电,国内厂商包括正基科技、海华科技等。

无线网络设备

无线网络设备主要涉及无线控制器 和无线AP。

无线控制器目前最大管理的AP数量 一般在2K-10K数量级,端口支持 40Gbps甚至100Gbps。随着无线部 署节点的增多,传统的无线控制器 模式很难满足要求,因此云化管理 出现。

无线AP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 ,目前市场上主流AP型号是同时支 持2.4G和5G射频的双频AP,市场上 主流型号是性价比较高的2x2AP。

据了解,现在一台4x4 的 Wi-Fi 6路 由器报价约 300 美元,但一台 WiFi 5的仅不到 100 美元。目前已有 多家厂商推出Wi-Fi 6路由器,如小 米、TP-Link、华硕等。

无线网络设备

WLAN市场主要分为商用领域和消费者领域,目前主要下游客户是企业端用户。

Cisco 目前是全球最大的WLAN设备供应商,市占率为44.7%,2018全年收入27.3亿美金。紧 随其后的是Abruba-HPE、ARRIS、Ubiquiti、华为,市占率分别为13.9%、6.5%、6.4%、 5.1%。

无线网络设备

根据IDC发布的《快三投注平台WLAN市场跟踪报告,18Q4》,紫光旗下新华三集团以31.1%的市场份 额位列市场占有率第一的位置。国内领先的厂商还包括华为、TP-Link、锐捷网络等。行业参 与者还包括终端、路由器厂商的代工厂,如卓翼科技等。


终端厂商

Wi-Fi在智能手机和笔记本电脑中的配售率已经接近100%,其应用迅速拓展到新型 消费类电子设备、物联网和车辆中。iPhone11、三星Galaxy S10、vivo iQOO3等 主流终端支持Wi-Fi 6.

来源:行业研究报告