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企业专网加速成型 开启5G新兴应用领域
商用服务逐步成熟

【作者: 王岫晨】2020年04月20日 星期一

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全球电信业者已推出5G商用服务,其中又以大频宽应用为主。


未来将加速核心网路升级至5G系统,预期可为台厂带来一波换机潮。


观察指标在於为企业打造快速传输、低成本、弹性化的企业专网。


从2019年开始,各国政府陆续发放5G频谱执照,加上5G产业链已经逐步成熟,促使各国电信业者、企业加速投入5G网路建置。在2019年,全球32个国家中的56个电信业者,已推出5G相关的商用服务,其中推出的5G服务又以大频宽应用为主,例如高画质影音视频、线上游戏、高画质视讯通话、360度影音传输等。


5G成为全球基地台主要成长动力

根据Gartner研究报告指出,5G基地台在美国、南韩、英国、义大利、西班牙、日本、中国大陆等电信业者投入5G网路建置带动下,在2019年5G基地台占整体基地台市场比重已经提升至8.5%;预估未来在更多国家发放5G频谱带动电信业者投入5G网路建置的带动下,加上5G基地台建置数量是4G的1.5倍以上,2023年的5G基地台占比将达到54.6%,超过4G基地台成为全球基地台主要的成长动力。


而工研院也观察分析,在5G的垂直应用中,除了电信业者可以提供企业专网外,各国政府也开始规划企业专用频谱,包括德国、英国、日本等,都促使企业开始规划投入自建专网,其中应用多以智慧工厂、智慧场馆、智慧农业为主轴,将加速企业、社会进行数位转型,进一步打开5G新应用领域和新市场商机。


工研院产科国际所分析师陈梅铃指出,整体观察来自电信市场的5G大频宽行动上网服务,未来将加速核心网路、基地台、传输设备、网路接取终端、智慧手机、晶片、零组件等升级至5G系统,预期可为台厂带来新一波的换机潮。而来自企业应用所需求的5G专网,则可以带起高速交换器、轻核网路、小型基地台、智慧联网装置等系统整合解决方案的新需求,观察指标在於台厂是否有能力为企业打造快速传输、低成本、弹性化的企业专网,这也将成为切入5G专网的关键。


导入虚拟化功能

5G应用多以智慧工厂、智慧场馆、智慧农业为主轴,将加速企业、社会进行数位转型,进一步打开5G新应用领域和新市场商机。

5G在2019年4月已经由美国、韩国等电信营运商抢先开台,而各国电信营运商也纷纷加速5G网路的布建时程, 5G的SBA(Service-based Architecture)特性不仅驱动网路功能的虚拟化、模组化,更为5G软硬体走向解构甚至开放架构一途打下良好的基础。


着眼於5G未来支撑各种创新垂直应用的发展潜力,边缘运算透过整合AI运算能力与云端原生的弹性运算架构,也可带动电信营运商积极导入。其中各类虚拟网路功能在现有4G架构中的导入,便成为衔接5G的前导基础架构。研究机构IDC预测,受惠於虚拟化功能大幅导入4G与5G基础网路,及全球5G基础网路布建快速的影响,网路服务业者将积极导入网路虚拟化功能(如vCPE),并将现有电信机房重新打造为具备运算能力的虚拟化网路软体,预期需求将可快速增加,其中无线基础设备(包括Core、RAN及backhaul)预期将是比重最高的类别,其次则为Access等设备(如CO、mobile access等)。


魏伊伶说,台湾厂商过去在电信设备中不易切入核心网路架构供应链,但随着5G架构走向开源系统,将打开网通与伺服器厂商切入的契机。尽管如此,相关开源组织之标准与硬体架构仍属於初期的发展,台厂可先叁与TIP等开源组织,除了可掌握规格发展趋势之外,更可寻求虚拟化网路软体厂商的合作,逐步建构完整生态链,目标是建构标竿型的开源建置案,并切入全球核心网路供应链。


SBA架构

3GPP R15定义了5G系统架构中一个关键的特性是SBA,因而进一步驱动网路功能的模组化,以及与NFV(Network Function Virtualization)及SDN(Software Defined Networking)功能更隹的整合,在此架构下将使5G网路架构更加灵活有弹性,也可以有效降低相关服务的上市时程。


5G核心网路在架构演进上有两大特点,第一是Control Plane与User plane的架构,第二是将原有的网路功能重组为服务架构。5G原有的网路功能除了虚拟化之外,更进一步被拆分为多个网路功能服务(NFs)。而网路功能模组化、服务化之後,可以跳脱过去固定通讯逻辑,让各NFs可以任意连结通讯。此外,也将增加负责所有NFs自动化管理的NRF(Network Repository Function),包含注册、查询、状态通知等。


虽然5G R15的SBA架构为5G开放架构建构了良好的发展基础,但对全球电信营运商而言,受限於原有的4G网路现有设备与5G整合营运的需求,未来在走向开放架构将会是分阶段逐步导入的。


目前全球电信营运商在5G网路开放架构上,大致上有几种作法。网路核心设备的软硬体解构,通常会先透过网路虚拟化技术的导入着手,部分厂商开始进行白牌设备的测试与导入。另外,也将积极投入并叁与开源组织相关的标准制订、架构的研发,逐步进行开放供应生态链的建构。


事实上,随着网路服务功能模组化与开放化的发展趋势,未来在5G网路下将会透过供应厂商生态链来提供各类功能,开放互通的介面与架构将是关键。SBA架构驱使5G核心网路走向软体服务模组,加速营运商导入网路虚拟化技术的进程,并将现有网路设备云端化。而随着网路功能走向虚拟化,使得专用硬体设备的配置也逐步走向通用、白牌设备,边缘运算有时也将整合白牌设备导入。


系统商左右5G设备解构

目前电信营运商的网路客制化比例高,约占有四成比重。挑战系统整合商合作夥伴生态链的完整度与软体整合能力。随着网路设备的解构,软硬体跳脱过去整合的模式走向解构,主要的改变在於软体走向虚拟化,而硬体走向白牌化。


电信营运商过去多依靠网路设备厂商提供设备与服务,但不如云端服务厂商具备自行开发系统软体的能力,因此预期网路架构的解构将利基在开放的架构之上。而5G网路开放架构之提供,将需要透过开放互通介面连结之厂商生态链来支撑,因此在开放架构下之互通介面标准的重要性,可能比共通硬体的设计要来得高。


解决方案

是德科技PXI向量网路分析仪

图一 : 是德科技PXI向量网路分析仪
图一 : 是德科技PXI向量网路分析仪图片来源:keysight.com

是德科技:「协助工程师减少测试设备的占用空间!」


是德科技PXI向量网路分析仪备有6种频率范围可供选择(达 26.5 GHz),可以仅购买所需的频率。获得PXI VNA速度、动态范围、轨迹杂讯和稳定性,可改进准确度,并提高良率和边限。提供全双埠S叁数分析功能,仅占用一个PXI??槽,让PXI机箱能空出更多??槽来安装其他元件。提供是德科技量测技术和校验服务,以获得可靠的量测结果。


安立知模组化光电网路分析仪


图二 : 安立知模组化光电网路分析仪
图二 : 安立知模组化光电网路分析仪图片来源:anritsu.com

安立知:「满足特定测试要求,节省大量时间及成本!」


Anritsu安立知推出ME7848A光电网路分析仪(ONA)系统,该解决方案整合了VectorStar向量网路分析仪(VNA),以及O/E校准检测器及E/O转换器,可在工作波长为850 nm、1310 nm和1550 nm的光学装置实现经济高效的E/O、O/E和O/O测量。ME7848A采用模组化方法,可为工程师提供前所未有的灵活度,并能利用自身的设备客制化系统,以满足特定的测试要求,进而节省大量时间及成本。


罗德史瓦兹ZNA高阶向量网路分析仪


图三 : 罗德史瓦兹ZNA高阶向量网路分析仪
图三 : 罗德史瓦兹ZNA高阶向量网路分析仪图片来源:rohde-schwarz.com

罗德史瓦兹:「将量测的设置时间缩到最短!」


罗德史瓦兹(R&S)推出R&S ZNA新一代高阶向量网路分析仪,具有射频性能和独特硬体设计概念,可简化量测设置。其量测稳定性和低量测曲线杂讯,让使用者能够对主动和被动元件和模组进行严格的量测。凭藉以待测物为中心的操作方式、完全采用触控操作的创新设计,R&S ZNA向量网路分析仪可将量测的设置时间缩到最短。


NI PXIe-5632向量网路分析器


图四 : NI PXIe-5632向量网路分析器
图四 : NI PXIe-5632向量网路分析器图片来源:ni.com

国家仪器:「为向量网路分析作业建立完整解决方案!」


国家仪器向量网路分析仪,包含NI PXIe-5630向量网路分析仪与所有必备的硬体元件,可为向量网路分析作业建立完整的解决方案。透过弹性的LabVIEW图形化开发环境,与LabWindows/CVI的ANSI C程式设计介面,即可建立自动化的测试作业,将网路分析功能整合至设计、检验,与生产作业中。而透过人机介面,即可互动控制NI PXIe-5630以执行既有的校准与量测。


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