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亞旭電腦搶攻5G固定無線接取設備商機

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全球電信營運商同時使用Sub-6GHz(FR1)與mmWave(FR2)頻譜布建5G網路服務的區域,目前只有北美、義大利、俄羅斯、韓國與日本市場,其餘大部分地區包括台灣、歐盟與中國等仍以Sub-6GHz頻譜的使用為主,毫米波頻道的使用具有較高的技術挑戰,但是應用面上也愈來愈有看頭。

亞旭電腦(Askey)資深處長劉毅軍以「mmWave技術在5G固定無線接取設備(FWA)的應用與挑戰」為主題,介紹毫米波頻譜的應用與發展,亞旭電腦自2018年起開始投入5G設備的開發,透過協力夥伴與客戶端的協助,積極掌握產品設計與製造的能力。

毫米波的優勢是可使用頻寬寬廣,頻段動輒使用100、200、400MHz的頻寬,而Sub-6GHz頻寬也才10、20、40MHz;毫米波由於大頻寬,可以提供高速傳輸服務,但美中不足的是信號特性,衰減迅速,所以傳輸距離並不遠,一般約僅150~200公尺範圍,提高輸出功率是一個解決方案,可以增加傳輸距離,約略可拉長到2公里以上的距離;另一個問題就是布建基地台的數量龐大,與技術較成熟的Sub-6GHz技術相比,成本高了許多。

再者毫米波穿透率低,易被外物阻擋與干擾,通常都需要視線(line of sight)可見,才有好的傳輸品質,但是在市區內因為大樓會有反射效應,反而使毫米波在市區內的接收與傳送,在非視線(non-line of sight)情況,亦可以有一定的品質。此外,因為毫米波功率大,就容易發燙,所以戶外裝置(Out Door Unit;ODU)比較能夠發揮毫米波的優勢,但對於防水、防塵與散熱的處理能力,有較高的要求,這些挑戰都需要一一克服之後,才可以掌握產品開發的進度。

至於FWA的應用,則是目前毫米波應用的大宗。事實上FWA從3G時代就開始,利用無線技術提供寬頻服務,一般以使用戶外裝置(ODU)為主,而且FWA需求成長迅速,產品前景大,所以網通設備廠商非常積極參與。FWA與基地台對接之後,再連接到光纖骨幹網路,所以與光纖網路是強強互補的關係,對於歷史古城或不易接線的地區,FWA的商機一直是提供5G服務的重要賣點。

毫米波使用波束成型(Beamforming)技術,技術上會先在空間掃描與尋找最好的波束(Beam)後,才開始做資料傳輸,當中的技術門檻在智慧型天線(smart antenna)設計上。目前晶片組廠商使用多個RF模組的安裝來滿足5G手機或裝置上通訊需求,RF模組連接到主板時,需要使用Insertion Loss很小的線材,於是材料開發就成為另一個重點。

目前FWA的建置上,ODU裝置對5G信號傳輸與接收品質,比室內裝置要好,ODU搭配室內Wi-Fi Router,可用在消費性電子與智慧家庭的場域。再者,工廠自動化中利用5G NR技術,讓AGV(Automated Guided Vehicle)與生產設備,可以透過5G NR連上網際網路或是企業雲端,建立智慧化工廠,打造企業專網應用的未來。

ODU裝置的安裝,朝向更為簡單容易,無論是黏貼在窗戶上、柱子上或牆壁上,需要針對不同情境,設計容易拆卸的配件,能夠大幅降低安裝成本,更容易讓FWA的應用普及,幫助台灣網通OEM/ODM廠掌握新的商機。

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