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FWA服務廣泛部署 CPE帶來全新5G體驗
5G最後一哩

【作者: 王岫晨】   2021年06月02日 星期三

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隨著5G商用網路的問世,除了智慧手機之外,市場上還出現大量的商業化5G設備。5G CPE模組不僅為終端設備提供5G的連接性,而且還可以協助供應商開發新產品並加速商業化。


CPE出貨持續攀高

根據MIC調查的數據指出,2021年全球5G CPE(客戶端設備)產業的出貨量估計將達到560萬台,比2020年成長58.9%。至於在台灣的5G CPE出貨量,規模在2020年估計為2.15億美元,到2021年將成長到5.46億美元。在2020年上半年,COVID-19爆發影響了5G商業網絡的建設,導致出貨量下降。但是,台灣的CPE出貨量在2020年第三季達到了244,000台,比前一季成長了41%,更比前一年同期成長了458%。


除了傳統的電纜包括DSL和FTTx之外,家庭網絡現在還有另一種稱為FWA(固定式無線接入網路)標準的選項,它最適合於網路建設面臨挑戰或建設成本較高的地區。雖然其他國家或地區的一些電信營運商已使用5G FWA代替了最後一哩的有線連接並取代了DSL技術,但一些Mi-Fi(移動Wi-Fi)CPE用戶正在陸續將其設備升級到5G CPE。



圖一 : 室內的5G CPE接取設備。(source:samsung.com)
圖一 : 室內的5G CPE接取設備。(source:samsung.com)

FWA服務廣泛部署

全球的FWA寬頻服務市場一直在迅速成長,為家庭和企業提供另一種寬頻接入的選擇。預計5G網絡部署將在未來幾年內加速FWA市場的成長。ABI Research預測,在2021年,全球5G FWA CPE市場出貨量將超過400萬台,到2025年將躍升至1170萬台。


FWA服務已廣泛部署,以在固定寬頻基礎設施有限的地區提供寬頻接入服務,通常針對成熟市場的郊區和農村地區。儘管LTE是目前提供FWA服務最廣泛使用的技術,但它並不能與高速固定寬頻服務進行良好的競爭。使用5G技術的FWA服務可以達到更高的速度,並具有與現有固定寬頻服務競爭的巨大潛力。


目前包括北美和歐洲地區,都已經有營運商開始推出5G FWA的服務。過去一年中,亞太地區以及中東和非洲的其他幾家營運商,也開始推出商用的5G FWA。除了美國的Verizon 之外,其他營運商目前都正在將6 GHz以下頻段用於其FWA服務。考慮到頻譜可用性和更好的傳播優勢,低於6GHz的頻段可能成為5G FWA服務的廣泛使用的頻段。


5G CPE集中成熟市場


圖二 : 一般網路與5G FWA使用上的差異(source:samsung.com)
圖二 : 一般網路與5G FWA使用上的差異(source:samsung.com)

產業中不斷有參與者正在努力利用mmWave的頻譜來擴展5G FWA的範圍。包括高通和愛立信等廠商,透過近期的試驗,都表明了毫米波解決方案的覆蓋範圍可以達到更廣的3.8公里。只不過5G FWA的mmWave方案目前還僅侷限於區域性的高密度部署應用,未來營運商將進一步擴展毫米波解決方案使其能部署到密度較小的區域。這種頻譜的選擇取決於營運商的應用需求、部署能力和頻譜資產。


此外,營運商也需要確定目標區域中現有的寬頻競爭、消費者需求以及CPE的正確選擇,無論是室內、室外、無線Wi-Fi等,才更有機會達到商業上的成功目標。


在未來5年,5G FWA CPE市場將以48%的複合年成長率成長。由於預測期內從LTE過渡到5G,將主要會集中在成熟市場,因此5G CPE設備的出貨量也將集中在成熟市場為主。新興市場可能會繼續依賴LTE為主軸的FWA服務。如果營運商持續強力的經營網路部署策略,並選擇具有技術和商業優勢的5G CPE設備來進行開發,則營運商將有機會在FWA市場上取得成功。



圖三 :  CPE室內設備與室外設備。(source:samsung.com)
圖三 : CPE室內設備與室外設備。(source:samsung.com)

圖四 : 5G CPE設備的出貨量成長預估。(source:SNS Telecom)
圖四 : 5G CPE設備的出貨量成長預估。(source:SNS Telecom)

打造高效能低功耗CPE方案

多年來,用戶端設備(CPE)已發展成熟,有利於推動創新。數億個CPE裝置,如網路開關、Wi-Fi 路由器與防火牆設備已部署在企業客戶端,並由電信服務供應商負責維修。CPE在技術複雜性或效能要求方面雖與伺服器相當,但在彈性方面,這些所謂的黑盒子,就與應用伺服器或個人電腦(PC)不同。除了高階的型號,多數CPE只能為特定數量執行某些固定功能。


在近期,軟體定義一切(Software defined-everything)搭配虛擬化與容器技術的興起,加快了市場對可配置或再程式化的通用CPE(uCPE)的興趣。當uCPE與網路功能虛擬化(NFV)一起使用,可降低客戶覆蓋區配置網路服務所需的裝置數量,並降低相關的安裝、維護與支援的費用,同時提供客戶在毋需更換硬體情況下,即可升級服務的能力。


目前Arm正持續推動uCPEs核心的創新來降低成本、提高能源效率並加速網路設備、邊緣伺服器和其他設備的效能。透過如ServerReady與Project Cassini等平台,Arm架構裝置的生態系統已準備好重塑市場。基於Arm架構的uCPEs運行在雲端原生的軟體堆疊,可從4個內核擴展到32個內核,並為廣大的市場提供企業級連接服務。


結語

在未來,隨著5G基礎設置的佈建日趨完善,都會區的5G基地台將會更為密集,因此透過高密度、高容量(multi-Gbps)的5G無線訊號覆蓋廣大的都會區域,用戶只需在AU附近的窗邊或家裡角落,放置5G CPE裝置,即可立刻享受5G訊號的快速上線。也由於5G大頻寬的特性,使用者在家中就可以像使用FTTH一樣地享受寬頻體驗,而不需要再像過去一樣,為了享受光纖到府的便利,卻必須先承受挖掘屋前草皮或道路來鋪設光纖網路的煩惱。


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