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FWA服务广泛部署 CPE带来全新5G体验
5G最後一哩

【作者: 王岫晨】2021年06月02日 星期三

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随着5G商用网路的问世,除了智慧手机之外,市场上还出现大量的商业化5G设备。5G CPE模组不仅为终端设备提供5G的连接性,而且还可以协助供应商开发新产品并加速商业化。


CPE出货持续攀高

根据MIC调查的数据指出,2021年全球5G CPE(客户端设备)产业的出货量估计将达到560万台,比2020年成长58.9%。至於在台湾的5G CPE出货量,规模在2020年估计为2.15亿美元,到2021年将成长到5.46亿美元。在2020年上半年,COVID-19爆发影响了5G商业网络的建设,导致出货量下降。但是,台湾的CPE出货量在2020年第三季达到了244,000台,比前一季成长了41%,更比前一年同期成长了458%。


除了传统的电缆包括DSL和FTTx之外,家庭网络现在还有另一种称为FWA(固定式无线接入网路)标准的选项,它最适合於网路建设面临挑战或建设成本较高的地区。虽然其他国家或地区的一些电信营运商已使用5G FWA代替了最後一哩的有线连接并取代了DSL技术,但一些Mi-Fi(移动Wi-Fi)CPE用户正在陆续将其设备升级到5G CPE。



图一 : 室内的5G CPE接取设备。(source:samsung.com)
图一 : 室内的5G CPE接取设备。(source:samsung.com)

FWA服务广泛部署

全球的FWA宽频服务市场一直在迅速成长,为家庭和企业提供另一种宽频接入的选择。预计5G网络部署将在未来几年内加速FWA市场的成长。ABI Research预测,在2021年,全球5G FWA CPE市场出货量将超过400万台,到2025年将跃升至1170万台。


FWA服务已广泛部署,以在固定宽频基础设施有限的地区提供宽频接入服务,通常针对成熟市场的郊区和农村地区。尽管LTE是目前提供FWA服务最广泛使用的技术,但它并不能与高速固定宽频服务进行良好的竞争。使用5G技术的FWA服务可以达到更高的速度,并具有与现有固定宽频服务竞争的巨大潜力。


目前包括北美和欧洲地区,都已经有营运商开始推出5G FWA的服务。过去一年中,亚太地区以及中东和非洲的其他几家营运商,也开始推出商用的5G FWA。除了美国的Verizon 之外,其他营运商目前都正在将6 GHz以下频段用於其FWA服务。考虑到频谱可用性和更好的传播优势,低於6GHz的频段可能成为5G FWA服务的广泛使用的频段。


5G CPE集中成熟市场


图二 : 一般网路与5G FWA使用上的差异(source:samsung.com)
图二 : 一般网路与5G FWA使用上的差异(source:samsung.com)

产业中不断有叁与者正在努力利用mmWave的频谱来扩展5G FWA的范围。包括高通和爱立信等厂商,透过近期的试验,都表明了毫米波解决方案的覆盖范围可以达到更广的3.8公里。只不过5G FWA的mmWave方案目前还仅局限於区域性的高密度部署应用,未来营运商将进一步扩展毫米波解决方案使其能部署到密度较小的区域。这种频谱的选择取决於营运商的应用需求、部署能力和频谱资产。


此外,营运商也需要确定目标区域中现有的宽频竞争、消费者需求以及CPE的正确选择,无论是室内、室外、无线Wi-Fi等,才更有机会达到商业上的成功目标。


在未来5年,5G FWA CPE市场将以48%的复合年成长率成长。由於预测期内从LTE过渡到5G,将主要会集中在成熟市场,因此5G CPE设备的出货量也将集中在成熟市场为主。新兴市场可能会继续依赖LTE为主轴的FWA服务。如果营运商持续强力的经营网路部署策略,并选择具有技术和商业优势的5G CPE设备来进行开发,则营运商将有机会在FWA市场上取得成功。



图三 :  CPE室内设备与室外设备。(source:samsung.com)
图三 : CPE室内设备与室外设备。(source:samsung.com)

图四 : 5G CPE设备的出货量成长预估。(source:SNS Telecom)
图四 : 5G CPE设备的出货量成长预估。(source:SNS Telecom)

打造高效能低功耗CPE方案

多年来,用户端设备(CPE)已发展成熟,有利於推动创新。数亿个CPE装置,如网路开关、Wi-Fi 路由器与防火墙设备已部署在企业客户端,并由电信服务供应商负责维修。CPE在技术复杂性或效能要求方面虽与伺服器相当,但在弹性方面,这些所谓的黑盒子,就与应用伺服器或个人电脑(PC)不同。除了高阶的型号,多数CPE只能为特定数量执行某些固定功能。


在近期,软体定义一切(Software defined-everything)搭配虚拟化与容器技术的兴起,加快了市场对可配置或再程式化的通用CPE(uCPE)的兴趣。当uCPE与网路功能虚拟化(NFV)一起使用,可降低客户覆盖区配置网路服务所需的装置数量,并降低相关的安装、维护与支援的费用,同时提供客户在毋需更换硬体情况下,即可升级服务的能力。


目前Arm正持续推动uCPEs核心的创新来降低成本、提高能源效率并加速网路设备、边缘伺服器和其他设备的效能。透过如ServerReady与Project Cassini等平台,Arm架构装置的生态系统已准备好重塑市场。基於Arm架构的uCPEs运行在云端原生的软体堆叠,可从4个内核扩展到32个内核,并为广大的市场提供企业级连接服务。


结语

在未来,随着5G基础设置的布建日趋完善,都会区的5G基地台将会更为密集,因此透过高密度、高容量(multi-Gbps)的5G无线讯号覆盖广大的都会区域,用户只需在AU附近的窗边或家里角落,放置5G CPE装置,即可立刻享受5G讯号的快速上线。也由於5G大频宽的特性,使用者在家中就可以像使用FTTH一样地享受宽频体验,而不需要再像过去一样,为了享受光纤到府的便利,却必须先承受挖掘屋前草皮或道路来铺设光纤网路的烦恼。


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