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亚旭计算机抢攻5G固定无线接取设备商机

2020/10/29 - DIGITIMES企划

全球电信营运商同时使用Sub-6GHz(FR1)与mmWave(FR2)频谱布建5G网络服务的区域,目前只有北美、意大利、俄罗斯、韩国与日本市场,其余大部分地区包括台湾、欧盟与中国等仍以Sub-6GHz频谱的使用为主,毫米波频道的使用具有较高的技术挑战,但是应用面上也愈来愈有看头。

亚旭计算机(Askey)资深处长刘毅军以「mmWave技术在5G固定无线接取设备(FWA)的应用与挑战」为主题,介绍毫米波频谱的应用与发展,亚旭计算机自2018年起开始投入5G设备的开发,透过协力伙伴与客户端的协助,积极掌握产品设计与制造的能力。

毫米波的优势是可使用带宽宽广,频段动辄使用100、200、400MHz的带宽,而Sub-6GHz带宽也才10、20、40MHz;毫米波由于大带宽,可以提供高速传输服务,但美中不足的是信号特性,衰减迅速,所以传输距离并不远,一般约仅150~200公尺范围,提高输出功率是一个解决方案,可以增加传输距离,约略可拉长到2公里以上的距离;另一个问题就是布建基地台的数量庞大,与技术较成熟的Sub-6GHz技术相比,成本高了许多。

再者毫米波穿透率低,易被外物阻挡与干扰,通常都需要视线(line of sight)可见,才有好的传输质量,但是在市区内因为大楼会有反射效应,反而使毫米波在市区内的接收与传送,在非视线(non-line of sight)情况,亦可以有一定的质量。此外,因为毫米波功率大,就容易发烫,所以户外装置(Out Door Unit;ODU)比较能够发挥毫米波的优势,但对于防水、防尘与散热的处理能力,有较高的要求,这些挑战都需要一一克服之后,才可以掌握产品开发的进度。

至于FWA的应用,则是目前毫米波应用的大宗。事实上FWA从3G时代就开始,利用无线技术提供宽频服务,一般以使用户外装置(ODU)为主,而且FWA需求成长迅速,产品前景大,所以网通设备厂商非常积极参与。FWA与基地台对接之后,再连接到光纤骨干网络,所以与光纤网络是强强互补的关系,对于历史古城或不易接线的地区,FWA的商机一直是提供5G服务的重要卖点。

毫米波使用波束成型(Beamforming)技术,技术上会先在空间扫描与寻找最好的波束(Beam)后,才开始做资料传输,当中的技术门槛在智能型天线(smart antenna)设计上。目前芯片组厂商使用多个RF模块的安装来满足5G手机或装置上通讯需求,RF模块连接到主板时,需要使用Insertion Loss很小的线材,于是材料开发就成为另一个重点。

目前FWA的建置上,ODU装置对5G信号传输与接收质量,比室内装置要好,ODU搭配室内Wi-Fi Router,可用在消费性电子与智能家庭的场域。再者,工厂自动化中利用5G NR技术,让AGV(Automated Guided Vehicle)与生产设备,可以透过5G NR连上互联网或是企业云端,建立智能化工厂,打造企业专网应用的未来。

ODU装置的安装,朝向更为简单容易,无论是黏贴在窗户上、柱子上或墙壁上,需要针对不同情境,设计容易拆卸的配件,能够大幅降低安装成本,更容易让FWA的应用普及,帮助台湾网通OEM/ODM厂掌握新的商机。


图说:亚旭计算机(Askey)资深处长刘毅军。