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巽晨國際 60GHz/802.11ad研討會 揭示5G世代新商機

  • 李佳玲

巽晨國際執行長林志敏

隨著5G商用運轉在即,全球即將邁入5G新世代,由於傳輸速率的提升,也為基於60GHz頻段的高速802.11ad技術(WiGig)帶來了新的發展機會。為此,60GHz技術專業模組廠商巽晨國際(Mr. Loop)日前特地舉辦「5G來襲!60GHz/802.11ad高速浪潮研討會」,除了介紹其最新推出能與高通新款Snapdragon 845晶片互通的Turnkey解決方案與相關應用之外,還說明了60GHz技術將在5G世代中扮演的角色與潛在商機。

巽晨國際執行長林志敏在致詞時表示,該公司已深耕 60GHz/802.11ad技術多年,憑藉著優異的軟體開發能力並與Tensorcom和Peraso兩家晶片公司合作,已開發出多款解決方案,並積極拓展市場。研討會現場展示了其方案在無線Gigabit網路、零延遲無線影像傳輸、以及固定無線存取(FWA)等應用的優異效能,期望透過深入的互動交流,與業者開創更多的合作機會。

巽晨國際技術長游雅仲

巽晨國際研發總監黃崇理

巽晨國際日前研討會現場攤位展示,擠滿了業界先進到場親自了解巽晨相關技術方案。

利用巽晨國際的60GHz/802.11ad模組可輕鬆實現無線Gigabit網路

巽晨國際的 MLPB99模組以及 MLPB01模組現場展示

60GHz技術適用於固定無線存取(FWA) 應用,作為5G固網的最後一哩。

利用巽晨國際的60GHz/802.11ad模組可輕鬆實現零延遲的無線影像傳輸

在5G世代中發揮60GHz技術的最大商業價值

巽晨國際技術長游雅仲表示,60GHz是一項發展多年的技術,雖具備高速傳輸、低延遲、不受干擾等特性,然而它的最佳應用以及與5G的關聯性,也是我們一直在思索的問題。在本次的研討會中,將針對這些議題做清楚的說明,並介紹相對應的解決方案。

他回顧說,4G最初的定義是希望讓單一使用者達到靜態資料傳輸率1Gbps以及動態傳輸率100Mbps的目標,並透過近年來LTE技術的演進,逐步提升傳輸速度。而5G則是聚焦於如何實現此無線網路的基礎架構,來真正達到1Gbps的目標。此外,802.11標準可與4G/5G相輔相成,順應著蜂巢式通訊網路數據率的提升,Wi-Fi數據率也隨之增加。

5G技術的核心在於定義了5G NextGen核心網路(NGCN),其中包含3個重要元素:軟體定義網路(SDN)、網路功能虛擬化(NFV)、以及網路切片(slicing)。這也是讓60GHz技術可獲得最大商業機會的三項要素。我們2018年推出的最新turnkey方案便是匯集了這3項元素,而打造出非硬體式的60GHz技術。

另一方面,隨著5G NR(新無線電)標準的底定,將會帶動新的硬體機會,但是5G NR包含多種技術選項,到底是採用何種硬體與拓樸架構,才能取得最大的市場接受度目前還未有定數。

不過可以確定的是,由於60GHz是無須付費的頻段,因此有其應用優勢。利用60GHz將終端裝置訊號回傳到基地台,再送往局端設備,可實現更具效率的5G高速傳輸。這對邊緣運算(edge computing)來說至關重要,若物聯網裝置透過4G LTE回傳雲端,延遲將會過長,影響系統效能,最簡單的例子,像是AR應用就無法實現。

這也是為什麼巽晨國際看好,進入5G世代60GHz將扮演更重要的角色,也將力推5G NR與60GHz/802.11ad之間的關聯性與商業機會。過去,曾有多家業者針對影像、數據傳輸開發出多種60GHz方案,但是彼此無法互通,應該回到SDN的概念來擴展60GHz的應用商機。

從應用面來看,免除線路部署是60GHz應用最顯而易見的效益。舉凡USB 3.0、充電、HDMI等應用都朝高數據率、無線發展。然而,要在終端產品實現multi-Gbps數據率的難度很高,需透過SDN或虛擬化網路的概念來簡化與落實。

此外,針對5G NR應用,不管是外部基地台是採用28/39GHz/LTE授權頻段,或60GHz未授權頻段,當訊號在傳送到建築物時,由於空氣、牆壁或玻璃都會造成訊號衰減與降速問題,這時可透過60GHz來扮演橋接的角色,來維持一定的數據率要求,也不易受到干擾。這便是所謂的固定無線存取(FWA)應用,可作為5G固網的最後一哩。

又如,影像無線傳輸應用,當要實現從電腦到投影機的無線影像傳輸時,不僅是單純的傳送影像資料,主機(host)端電腦須知道螢幕解析度大小,如何調整,否則就無法正確顯示。這不單純是數據率是否足夠,就能支援無線影像傳輸這樣單純的問題,還涉及了如何處理封包,需利用軟體定義方式來妥善運作。同樣地,無線USB週邊裝置製造商,可能不熟悉如何撰寫60GHz無線通訊的驅動程式,這時需要以軟體定義的方式來媒合這些各種的不同應用。

游雅仲強調,巽晨的核心價值在於RF的軟、硬體整合能力。特別是針對60GHz應用,必須建立整合軟體的子系統,才能帶動真正的實際應用。

另一方面,透過束波成形(beam forming)、相位陣列天線、演算法最佳化等技術 ,我們解決了60GHz的強韌性問題。它與Wi-Fi能透過單一天線實現全向性傳輸不同,60GHz是指向性的,這也限制了它的廣泛應用。對此,我們開發出360度束波成形技術,並將我們的演算法與硬體配合,可以在任何一家RF晶片上實現減少一半的演算法程式碼,因此更省電,速度更快,只需一個RF前端,便能達到360度覆蓋。

巽晨的產品主要可分為無線Gigabit網路模組、以及無線Gigabit週邊Turnkey兩大類,,可支援各種相關應用。游雅仲表示,802.11ad硬體已發展成熟,並逐步擴展應用市場,我們擁有優異的軟硬體整合能力,能夠藉由與客戶的深度合作,實現所需功能。此外,我們的產品可支援四通道傳輸,利用四個模組即可達到10Gbps的高速傳輸,適用於無壓縮資料傳輸,預計2019年可實現,將帶來更多的應用可能性。

段標:運用Turnkey解決方案實現多樣化60GHz應用

巽晨國際研發總監黃崇理介紹了該公司的 60GHz/802.11ad無線IO擴充方案與相關應用。他表示,802.11ad標準早在2002年就已提出,並探索了60GHz在室內與戶外的各種連結應用情境。經過多年的發展,隨著高通首度在手機晶片中把60GHz/802.11ad技術列為標配,將開啟更多行動週邊開始支援802.11ad標準。其次,在筆記型電腦方面,戴爾、惠普與聯想今年都有可能在其高階機種中內建802.11ad,因此,今年起,包括會議室投影機、電視4K傳輸等應用,都將逐漸朝802.11ad移轉。

巽晨國際的MLPE01/MLPB01模組採用USB介面,可作為USB 3.0網路配接器,以與802.11ad路由器通訊。它的傳輸速度最高可達2.5Gbps,傳輸距離10公尺,支援Win 8/Win10/Win10 IoT Enterprise以及Linux作業系統。在網路處理器方面,可支援瑞昱、高通、Freescale、以及Marvel等各家的產品,適用於路由器、Wi-Fi熱點等應用,未來還可與內建高通晶片的手機互通,實現短距離的高速傳輸應用。

另一款MLPB99無線USB模組則內建了4核心ARM Cortex CPU處理器、基於Linux kernel 4.4,可提供USB3.0 host、HDMI、GigaE、PCIe2.1、SDIO3.0等介面,並內建4K視訊解碼功能,可支援雙向通訊,特別是零延遲的無線影像傳輸。

在應用上,這款USB dongle的應用非常多元,舉例來說,目前所有不支援11ad的筆記型電腦,只要插上此dongle便可輕鬆實現。此外,它可取代POGO 接腳,作為車上無線基座方案;

透過PCIe或USB介面,可實現無線儲存應用;而在高密度的無線環境中,由於可免干擾,賣場中的POS裝置亦可適用;另外,它也適用於投影機,以實現無線HDMI應用,免除會議室內HDMI的佈線成本。

針對5G的固接無線存取(FWA)應用,我們已經看到大廠諾基亞率先推出的無線被動光纖網路(WPON)解決方案,便是採用60GHz技術。它的概念是,針對某些部署光纖不具成本效益的地區,為實現1Gbps的高速連接,可將WPON方案安裝在電線桿、路燈或建築物外面,透過60GHz束波成形技術為特定範圍內的用戶提供高速連網,因此僅需在建築物附近部署光纖即可,可大幅降低線路部署的成本。

黃崇理表示,此方案易於安裝,已經開始試用,可望快速導入商業應用。而我們的合作夥伴Peraso是第一家推出802.11ad回傳網路(backhaul)解決方案的晶片業者,將能夠支援這項深具潛力的市場。

此外,為了滿足不斷成長的流量需求,讓LTE與Wi-Fi協同運作,成為當前有效提升室內蜂巢式網路性能的解決方案。對此,3GPP release 14已定義了增強型LTE-WLAN聚合(eLWA)標準,其中明訂將支援802.11ad技術。中華電信與宏達電曾於2015年合作,推出支援LWA技術的手機,傳輸速率可達400Mbps。2018年也將會有大廠推出類似的手機產品。

總結來說,巽晨國際的一系列模組解決方案具備低成本、高效能、支援5G標準的特性,並可採用Linux系統上豐富的SDN與NFV生態系統支援,可加速5G網格網路的普及,以因應邊緣運算的快速成長需求。相信隨著5G的進展,相關應用將更為普及,這也是台灣業者最有機會切入5G市場的領域。