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5G加速萬物聯網 次世代Wi-Fi技術全面部署
無線業者關鍵決策

【作者: 林海峰】   2020年03月17日 星期二

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2020年是5G的重要建設年。除了密集的都會型基地台,也需加強室內系統。


而Wi-Fi 6也會在2020年成為主流技術,許多使用者已計畫部署Wi-Fi 6。


預期在未來,Wi-Fi 6仍是企業與人口稠密區的重要無線網路技術。


近年來,人們對5G的高速率與高效率早有耳聞,但一直到2019年,全球各地才開始出現5G部署的跡象。儘管這一切才剛開始,各地區的政府與業者無不積極投入5G網路的開發與部署。GSMA大中華區總裁暨亞洲區負責人陳斯寒表示,中國移動、中國聯通及中國電信等中國電信業者都已發布5G計畫,包括與當地政府簽署合作意向書(MOU)、建置5G基地台與測試中心、確認垂直應用的開發重點,以及相關品牌策略與投資資金。GSMA相信2025年全球電信業者75% 的CAPEX將用於5G網路。


雖然5G尚未正式普及(亞太區國家的5G裝置數量已逐漸攀升),但相信2020年將是人們開始進入萬物連網的關鍵年。


今年,消費者將持續了解5G的發展及其創造的優勢,例如帶動低延遲應用發展的遊戲與擴增實境。雖然2020年預計82%的IP流量將來自遊戲、擴增實境與影片,不過這三類並非刺激消費者對新體驗與5G需求的殺手級應用。


網路業者不會空等殺手級應用出現。他們將於2020年積極在各頻段中推出、加強與建置5G網路,同時努力推動標準與技術發展。


選擇頻段

全球網路業者已指定中頻段(主要為3.5GHz)作為5G的主要頻段。不過,美國網路業者無法使用此頻段,因此他們使用的是較低頻段與mmWave頻段(24GHz以上)。



圖一 : 覆蓋率、容量與固定無線網路將是未來主要的競爭場域。
圖一 : 覆蓋率、容量與固定無線網路將是未來主要的競爭場域。

網路業者需要讓每個位元與單位面積達到最高的成本效率,這會決定他們的部署方式、部署地點與使用頻段。換言之,若使用高頻段來降低每位元成本,覆蓋範圍將會縮小,這時得部署更多小型基地台,而導致成本攀升。


若使用中低頻段的頻譜,則不用為了達到同等的覆蓋範圍而增設太多小型基地台,因此能降低成本,但卻會大幅減少可用頻寬,以至於每位元成本上升。要達到最佳成效,關鍵就是在高密度區使用高頻段,並在低密度區使用低頻段。


網路業者擁有與部署的頻段將決定網路的覆蓋範圍、觸及範圍與速度。因此,覆蓋率、容量與固定無線網路將是未來主要的競爭場域。


以覆蓋率取勝的業者將利用他們的頻譜與特定技術來覆蓋廣泛的地理區域。拿澳洲來說,雖然這個國家的人口集中於沿岸,其內陸仍需要網路覆蓋。


以容量取勝的業者會把重心放在紐約、巴黎、倫敦與其他人口密集的區域。這些地區需要透過小型基地台等技術,為消費者、企業與聯網裝置提供快速且低延遲的服務。由於5G能更有效率地管理複雜且高頻寬的資料,因此能支撐由數千個物聯網裝置組成的網路基礎架構,這對渴望打造智慧城市的國家(例如新加坡)而言特別重要。以固定無線網路取勝的業者,則主打為低密度區的使用者提供經濟實惠的寬頻網路。


由於世界各國每年都會拍賣或分配頻譜,因此可用的頻譜將逐年增加。


2020年將看到共享頻譜的出現,其潛力也會逐漸獲得印證。美國公民無線寬頻服務(Citizens Broadband Radio Service;CBRS)將進入全面商業部署階段,並利用頻譜存取系統分配頻譜,其他地區則會觀察美國的試驗結果,並調整他們在其他區域的運作。


除了授權與共享頻譜,Wi-Fi 6也會在2020年成為主流技術。此趨勢與無線寬頻聯盟(Wireless Broadband Alliance;WBA)最近進行的跨產業調查結果不謀而合。該調查指出,90%的受訪者已計畫部署Wi-Fi 6,而66%的受訪者將在2020年底前部署次世代的Wi-Fi技術。



圖二 : 網路業者將在2020年實現5G的承諾,而無線和有線間的分野也愈來愈模糊。
圖二 : 網路業者將在2020年實現5G的承諾,而無線和有線間的分野也愈來愈模糊。

業者正努力在6GHz中增加Wi-Fi可用頻譜,並利用授權與非授權頻譜來滿足消費者需求。雖然Statista預測2025年全球5G連線數量將達到11億,但Wi-Fi 6仍是企業與人口稠密區的重要無線網路技術。


標準與技術

業者正在6GHz中增加Wi-Fi可用頻譜。儘管2025年全球5G連線數量將達11億,但Wi-Fi 6仍是企業與人口稠密區的重要無線網路技術。

開放式標準仍是備受關注的議題。於2020年後的三年中,我們將能證實開放式標準是否對無線網路業者有利。為了虛擬化網路中的各種網路元素,包括白牌硬體和標準化介面,O-RAN聯盟正致力發展全球無線存取網路。儘管該組織2018年才成立,但已擁有120多家致力開發開放式和智慧型技術的成員公司。我們相信2020年業界將在O-RAN的關鍵領域中達成共識,並加快5G網路的部署。



圖三 : 除了大型基地台,5G還需要密集的都會型基地台,並加強室內系統。
圖三 : 除了大型基地台,5G還需要密集的都會型基地台,並加強室內系統。

許多無線業者也開始部署5G網路,並對大規模多輸入多輸出(MIMO)技術進行小規模試驗。隨著5G網路在2020年上線,資料量需求、電力成本、中繼網路(backhaul)成本及網站獲取(site acquisition)成本將決定大規模MIMO在網路部署中的效用,以及使用此技術的時機。在需要更多容量的情況下,2020年大規模MIMO的部署可能會增加。然而,使用大規模MIMO提升效率的同時,複雜性和成本也會上升。


Wi-Fi使用分時雙工技術(Time Division Duplex;TDD),而大多數蜂巢式網路則使用分頻雙工技術(Frequency Division Duplex;FDD)。隨著更高頻授權頻譜的導入,TDD技術已成為5G的主流。TDD與傳統TDD頻段的整合將帶來新的挑戰和優勢,同時也會增加複雜性。不過,TDD頻譜的增加將有助於無線網路與有線網路競爭。


推出網路

2020年是5G覆蓋和容量的重要建設年。除了大型基地台,5G還需要密集的都會型基地台,並加強室內系統。


為了消除瓶頸,資料處理已開始從網路核心遷移至網路邊緣。雖然目前還在初期階段,但隨著網路虛擬化的發展,此趨勢將更為顯著。


5G已陸續在世界各地推出,不過目前仍在起步階段。為了發揮5G技術的潛力,網路業者仍有許多工作要做。我們相信網路業者將在2020年實現5G的承諾,而無線和有線之間的分野也會愈來愈模糊。


(本文作者為CommScope東北亞區ISP無線網路銷售總監暨亞太區全球OEM銷售負責人)


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