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网通技术大爆发 提高先进应用实现可能性

  • 魏淑芳

网通技术所要实现的,无非就是人与人、物与物,以及人与物的连结。在这些前提下,近几年来,因应各种不同需求而冒出的网通技术可说是层出不穷。

不过,归纳诉求的不同,这些技术大致可分为两大类,一是追求更大带宽、更快传输速度,即将到来的5G当然是其中的代表者;另一则是强调低功耗,这主要就是着眼于物联网布建,近期最受瞩目的是LoRa及NB-IoT等技术。

Wi-Fi HaLow  直指物联网低功耗应用

值得一提的,因应这两大发展方向,Wi-Fi有着不同对策。首先,随着大量影音下载的需求增加,Wi-Fi的5GHz频段使用较以往更受青睐,这是因为5GHz频段Wi-Fi拥有更宽阔的通道选择,所以能解决范围内大量无线信号的通道壅塞,再者,相较于2.4GHz的传输速率,5GHz的传输速高出许多,更能负荷高清影片下载的庞大需求。

更不用说现在的2.4GHz频段多有干扰,5GHz则拥有相对「乾净」的优势。然而, 5GHz Wi-Fi频段的传输距离短,且穿墙性较差,因此应用也有其局限性。

此外,针对物联网的低功耗应用,Wi-Fi联盟则是于去年(2016年)正式发布以802.11ah标准为基础的Wi-Fi HaLow技术(图)。HaLow使用非授权频段的900MHz以及Wi-Fi现有的2.4GHz、5GHz频段,强调穿墙、低功耗,覆盖距离较现有Wi-Fi技术多出一倍,以及以IP网络架构可简化物联网布建等优点。

Wi-Fi联盟表示Wi-Fi HaLow适用于智能家庭、智能城市,以及工业市场的物联网需求,此技术预计将于2018年开始验证。

流量成长飞速  400Gbps Ethernet明年就来

在以太网络(Ethernet)部分,因应4K/8K影音等需求,以太网络联盟(Ethernet Alliance)将会在今年完成400Gbps Ethernet的相关制定,且后续更新的规格也在持续讨论中,以满足一般市场、基站骨干(backbone)及数据中心I/O的高流量需求。一般认为数据中心在2017年将开始布建100 Gbps Ethernet,而在明年(2018)就得建置400Gbps Ethernet。

根据Ethernet联盟在2015年发布的以太网络发展蓝图报告,之前是规划在2020年时将联网速度进一步提升至400Gbps,以因应数据中心不断升高的联网需求。然而,现在提前到了2018年,显见数据量的增加速度之快已超乎预期。

根据思科(Cisco)于去年6月所发布的视觉网络指标(Cisco Visual Networking Index;VNI)报告,视讯服务及内容持续成为网络数据流量的主要来源。全球网络视讯的数据流量,将由2015年的63%成长至2020年的79%。

至2020年,全球网络视讯每月将达3万亿分钟,也就是每月长达500万年的视讯,更相当于每秒播放约100万分钟的视讯。至于高分辨率(HD)及超高分辨率(UHD)的网络视讯流量,则将由2015年的53%成长至2020年的82%,数据相当惊人。

引进LWA服务  缓解移动数据流量壅塞

对于电信营运商而言,也必须透过更多技术的引进,以快速地缓解爆炸式增长的移动数据流量,进而提高用户的使用体验满意度。其中,扩大使用未授权频谱(Unlicensed Spectrum),将相关技术方案导入小型基站层级或终端手持装置等相关服务中,被视为目前因应流量需求的最佳方案之一。

以中华电信为例,该公司所推出的LWA网络服务,将能弥补LTE信号覆盖不佳区域,且实测数据下载速率最高超过400Mbps,传输表现也较3CA更高,传输速率的提升能有效缓解流量快速成长的问题。

采行LWA的最大好处,是可以直接在通讯协定部分进行软件变更,毋需再另行设计专用芯片,减少芯片开发成本的同时亦缩短了产品上市时间。

由于LWA可在既有的手机硬件与网络设备下大幅提升传输速率,运营商仅需利用既有的LTE移动网络大规模布建Wi-Fi AP,就能有效改善使用者高带宽使用经验,此次中华电信率先全球推出LWA商用网络,预料在很短时间内便可陆续看到各国领头运营商的导入消息。

LWA(LTE/Wi-Fi Aggregation;LTE与Wi-Fi聚合)技术,旨在整合不同的网络传输媒介并形成异质网络,以克服移动通讯网络频谱有限且昂贵的情形。LWA 技术国际标准是于2016年6月出炉,不过早在MWC 2015展会上就已出现LWA技术雏形,且在同年8月,中华电信研究院就与工研院、联发科技共同研发LWA技术,开发速度及水准皆不逊于国际同业。

上述中华电信所推出的LWA网络服务结合了联发科、宏达电、中磊电子等业者的贡献,其中由宏达电提供的HTC U Play手机,就内建联发科支持LWA的Helio P10 8核心处理器,这也是全球首款支持3GPP标准LWA服务的智能手机。

移动网络基站设备,则采用中磊电子与中华电信技术合作、支持LWA的小型基站(Small Cell)。由此显见台湾的LWA生态链已齐备芯片、小型基站及手机终端等环节。

5G来临  台湾积极掌握Small Cell商机

5G的来临,也让台湾业者拥有更多切入电信设备市场的机会,以Small Cell而言,相关市场一直呈现雷声大雨点小的局面,不过,随着5G的即将到来,由于5G关键技术—高频毫米波技术(mmWave)的涵盖范围很短,因此借助Small Cell的密集化来提高来提用户满意度,似乎已是必然的取向,一般认为Small Cell在5G时代或有一波真正的商机爆发。

根据IHS的研究报告,Small Cell回传设备市场在2017年将加速成长,届时该市场将超过12亿美元,至2019年将累计达到65亿美元。至2020年,全球将部署约850万个Small Cell,以满足5G毫米波快速布建基础设施的需求。整体来说,从2016年到2020年,全球5G设备市场将以每年32.06%的速度增长,为全球网通运营商创造另一次成长契机。

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