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企業專網加速成型 開啟5G新興應用領域
商用服務逐步成熟

【作者: 王岫晨】   2020年04月20日 星期一

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全球電信業者已推出5G商用服務,其中又以大頻寬應用為主。


未來將加速核心網路升級至5G系統,預期可為台廠帶來一波換機潮。


觀察指標在於為企業打造快速傳輸、低成本、彈性化的企業專網。


從2019年開始,各國政府陸續發放5G頻譜執照,加上5G產業鏈已經逐步成熟,促使各國電信業者、企業加速投入5G網路建置。在2019年,全球32個國家中的56個電信業者,已推出5G相關的商用服務,其中推出的5G服務又以大頻寬應用為主,例如高畫質影音視頻、線上遊戲、高畫質視訊通話、360度影音傳輸等。


5G成為全球基地台主要成長動力

根據Gartner研究報告指出,5G基地台在美國、南韓、英國、義大利、西班牙、日本、中國大陸等電信業者投入5G網路建置帶動下,在2019年5G基地台占整體基地台市場比重已經提升至8.5%;預估未來在更多國家發放5G頻譜帶動電信業者投入5G網路建置的帶動下,加上5G基地台建置數量是4G的1.5倍以上,2023年的5G基地台占比將達到54.6%,超過4G基地台成為全球基地台主要的成長動力。


而工研院也觀察分析,在5G的垂直應用中,除了電信業者可以提供企業專網外,各國政府也開始規劃企業專用頻譜,包括德國、英國、日本等,都促使企業開始規劃投入自建專網,其中應用多以智慧工廠、智慧場館、智慧農業為主軸,將加速企業、社會進行數位轉型,進一步打開5G新應用領域和新市場商機。


工研院產科國際所分析師陳梅鈴指出,整體觀察來自電信市場的5G大頻寬行動上網服務,未來將加速核心網路、基地台、傳輸設備、網路接取終端、智慧手機、晶片、零組件等升級至5G系統,預期可為台廠帶來新一波的換機潮。而來自企業應用所需求的5G專網,則可以帶起高速交換器、輕核網路、小型基地台、智慧聯網裝置等系統整合解決方案的新需求,觀察指標在於台廠是否有能力為企業打造快速傳輸、低成本、彈性化的企業專網,這也將成為切入5G專網的關鍵。


導入虛擬化功能

5G應用多以智慧工廠、智慧場館、智慧農業為主軸,將加速企業、社會進行數位轉型,進一步打開5G新應用領域和新市場商機。

5G在2019年4月已經由美國、韓國等電信營運商搶先開台,而各國電信營運商也紛紛加速5G網路的佈建時程, 5G的SBA(Service-based Architecture)特性不僅驅動網路功能的虛擬化、模組化,更為5G軟硬體走向解構甚至開放架構一途打下良好的基礎。


著眼於5G未來支撐各種創新垂直應用的發展潛力,邊緣運算透過整合AI運算能力與雲端原生的彈性運算架構,也可帶動電信營運商積極導入。其中各類虛擬網路功能在現有4G架構中的導入,便成為銜接5G的前導基礎架構。研究機構IDC預測,受惠於虛擬化功能大幅導入4G與5G基礎網路,及全球5G基礎網路佈建快速的影響,網路服務業者將積極導入網路虛擬化功能(如vCPE),並將現有電信機房重新打造為具備運算能力的虛擬化網路軟體,預期需求將可快速增加,其中無線基礎設備(包括Core、RAN及backhaul)預期將是比重最高的類別,其次則為Access等設備(如CO、mobile access等)。


魏伊伶說,台灣廠商過去在電信設備中不易切入核心網路架構供應鏈,但隨著5G架構走向開源系統,將打開網通與伺服器廠商切入的契機。儘管如此,相關開源組織之標準與硬體架構仍屬於初期的發展,台廠可先參與TIP等開源組織,除了可掌握規格發展趨勢之外,更可尋求虛擬化網路軟體廠商的合作,逐步建構完整生態鏈,目標是建構標竿型的開源建置案,並切入全球核心網路供應鏈。


SBA架構

3GPP R15定義了5G系統架構中一個關鍵的特性是SBA,因而進一步驅動網路功能的模組化,以及與NFV(Network Function Virtualization)及SDN(Software Defined Networking)功能更佳的整合,在此架構下將使5G網路架構更加靈活有彈性,也可以有效降低相關服務的上市時程。


5G核心網路在架構演進上有兩大特點,第一是Control Plane與User plane的架構,第二是將原有的網路功能重組為服務架構。5G原有的網路功能除了虛擬化之外,更進一步被拆分為多個網路功能服務(NFs)。而網路功能模組化、服務化之後,可以跳脫過去固定通訊邏輯,讓各NFs可以任意連結通訊。此外,也將增加負責所有NFs自動化管理的NRF(Network Repository Function),包含註冊、查詢、狀態通知等。


雖然5G R15的SBA架構為5G開放架構建構了良好的發展基礎,但對全球電信營運商而言,受限於原有的4G網路現有設備與5G整合營運的需求,未來在走向開放架構將會是分階段逐步導入的。


目前全球電信營運商在5G網路開放架構上,大致上有幾種作法。網路核心設備的軟硬體解構,通常會先透過網路虛擬化技術的導入著手,部分廠商開始進行白牌設備的測試與導入。另外,也將積極投入並參與開源組織相關的標準制訂、架構的研發,逐步進行開放供應生態鏈的建構。


事實上,隨著網路服務功能模組化與開放化的發展趨勢,未來在5G網路下將會透過供應廠商生態鏈來提供各類功能,開放互通的介面與架構將是關鍵。SBA架構驅使5G核心網路走向軟體服務模組,加速營運商導入網路虛擬化技術的進程,並將現有網路設備雲端化。而隨著網路功能走向虛擬化,使得專用硬體設備的配置也逐步走向通用、白牌設備,邊緣運算有時也將整合白牌設備導入。


系統商左右5G設備解構

目前電信營運商的網路客製化比例高,約佔有四成比重。挑戰系統整合商合作夥伴生態鏈的完整度與軟體整合能力。隨著網路設備的解構,軟硬體跳脫過去整合的模式走向解構,主要的改變在於軟體走向虛擬化,而硬體走向白牌化。


電信營運商過去多依靠網路設備廠商提供設備與服務,但不如雲端服務廠商具備自行開發系統軟體的能力,因此預期網路架構的解構將利基在開放的架構之上。而5G網路開放架構之提供,將需要透過開放互通介面連結之廠商生態鏈來支撐,因此在開放架構下之互通介面標準的重要性,可能比共通硬體的設計要來得高。


解決方案

是德科技PXI向量網路分析儀

圖一 : 是德科技PXI向量網路分析儀
圖一 : 是德科技PXI向量網路分析儀圖片來源:keysight.com

是德科技:「協助工程師減少測試設備的佔用空間!」


是德科技PXI向量網路分析儀備有6種頻率範圍可供選擇(達 26.5 GHz),可以僅購買所需的頻率。獲得PXI VNA速度、動態範圍、軌跡雜訊和穩定性,可改進準確度,並提高良率和邊限。提供全雙埠S參數分析功能,僅佔用一個PXI插槽,讓PXI機箱能空出更多插槽來安裝其他元件。提供是德科技量測技術和校驗服務,以獲得可靠的量測結果。


安立知模組化光電網路分析儀


圖二 : 安立知模組化光電網路分析儀
圖二 : 安立知模組化光電網路分析儀圖片來源:anritsu.com

安立知:「滿足特定測試要求,節省大量時間及成本!」


Anritsu安立知推出ME7848A光電網路分析儀(ONA)系統,該解決方案整合了VectorStar向量網路分析儀(VNA),以及O/E校準檢測器及E/O轉換器,可在工作波長為850 nm、1310 nm和1550 nm的光學裝置實現經濟高效的E/O、O/E和O/O測量。ME7848A採用模組化方法,可為工程師提供前所未有的靈活度,並能利用自身的設備客製化系統,以滿足特定的測試要求,進而節省大量時間及成本。


羅德史瓦茲ZNA高階向量網路分析儀


圖三 : 羅德史瓦茲ZNA高階向量網路分析儀
圖三 : 羅德史瓦茲ZNA高階向量網路分析儀圖片來源:rohde-schwarz.com

羅德史瓦茲:「將量測的設置時間縮到最短!」


羅德史瓦茲(R&S)推出R&S ZNA新一代高階向量網路分析儀,具有射頻性能和獨特硬體設計概念,可簡化量測設置。其量測穩定性和低量測曲線雜訊,讓使用者能夠對主動和被動元件和模組進行嚴格的量測。憑藉以待測物為中心的操作方式、完全採用觸控操作的創新設計,R&S ZNA向量網路分析儀可將量測的設置時間縮到最短。


NI PXIe-5632向量網路分析器


圖四 : NI PXIe-5632向量網路分析器
圖四 : NI PXIe-5632向量網路分析器圖片來源:ni.com

國家儀器:「為向量網路分析作業建立完整解決方案!」


國家儀器向量網路分析儀,包含NI PXIe-5630向量網路分析儀與所有必備的硬體元件,可為向量網路分析作業建立完整的解決方案。透過彈性的LabVIEW圖形化開發環境,與LabWindows/CVI的ANSI C程式設計介面,即可建立自動化的測試作業,將網路分析功能整合至設計、檢驗,與生產作業中。而透過人機介面,即可互動控制NI PXIe-5630以執行既有的校準與量測。


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