智慧應用 影音
Microchip
Automation

企業專網、毫米波與低軌道衛星通訊 凝聚5G成長新動能

  • DIGITIMES企劃DIGITIMES企劃

5G揭示著劃時代的無線通訊的新紀元,也是整合多樣化無線傳輸技術的科技調色盤,DIGITIMES在COMPUTEX 2022期間,於華南銀行國際會議中心舉辦D Forum 5G行動通訊論壇,會中邀請產業專家與技術高手,針對諸如Open RAN、RF模組與毫米波,乃至於未來的低軌衛星通訊的技術議題,提供不同的視野,並且以建構產業應用生態系的角度,來看台灣無線通訊產業的未來機會。

中、美5G市場發展,政府投注寬頻基建資源互別苗頭

DIGITIMES Reserch分析師黃雅芝擔任開場主講,她以「解析全球5G市場發展脈動」為切點,揭開這個全天性活動的序幕,輕巧勾勒5G使用者的全球分布與成長趨勢,中國市場在5G基礎建設的投資,以及大陸電信營運商靈活的資費促銷手段,以2021年底公布的全球5G使用者統計數據來看,中國市場的使用者佔全球5.21億5G使用者總數70%比重,睥睨全球,北美市場的5G人口則佔14%,數量位居第二。

但是以每人每月平均電信資費(ARPU)的金額來看,北美消費者花了38美元(將近新台幣1,200元)的費用居冠,對比於大陸消費者約人民幣48.8元的消費,相距有數倍之遙。對台灣的網通業者而言,非常關注北美市場的機會,黃雅芝看到北美地區的5G FWA服務,做為輔助鄉間與郊區上網速度的改善,有許多著墨。這當中看到美國政府即將斥資650億美元的寬頻基礎建設投資,以及電信商亟欲平衡5G基地台的投資,可以看到毫米波頻譜的應用,以及5G企業專網的應用,正凝聚未來成長的重要動能。

Ansys推動陣列天線一體化開發流程,享受開源工具的便利

安矽思科技(Ansys)資深應用工程師林鳴志接續上台簡報,他的題目是「設計分析一體化的陣列天線開發流程」,關注於日漸複雜的5G陣列天線的設計模擬流程,由於傳統流程上使用CAD軟體設計天線機構與外殼、電磁波模擬、數學模型的運算,做為天線訊號響應計算等反覆循環的主要設計流程,對於愈來愈複雜與龐大的陣列天線設計工作,Ansys利用大量的開源軟體(Open Source軟體),提供一個簡便、高效率、一體化的設計流程,以解決高階陣列天線設計的嚴峻挑戰。

他的立論在於大量的開源工具,舉凡3D建模、天線陣列模型優化、模擬等流程,可以利用Python程式語言的使用,搭配模型參數化的建立,加上使用代理模型與優化所得到多種排列組合的設計,再輔以Ansys強大的模擬工具的整合,同時滿足高階研究實驗室與研發中心的需求。另外,Ansys還提供高效能運算(HPC)的配置服務,回應工程設計團隊亟欲解決具備大量參數模擬工作與自動化設計流程的殷切期盼。

LitePoint測試方案掌握5G手機、CPE和O-RAN裝置測試挑戰

LitePoint的業務策略發展總監Rex Chen博士的演講聚焦於「手機、CPE和O-RAN在5G解決方案中的測試趨勢和挑戰」,他以每三年的間隔就讓資料流量翻倍的現象,來看5G通訊技術的發展,隨著5G使用者總數預期在2027年將超越4G用戶數的預估,除了智慧型手機之外,還看好5G CPE基地台的裝置與設備的成長。

以美國市場的發展動態而言,由於幅員廣大、光纖網路佈建成本高昂,成為消費者的通訊資費居高不下的主因,也成為5G FWA的技術在鄉間與市郊得以快速發展的機會,且迎頭趕上這一波疫情大量居家辦公、遠距上學的需求。再者,5G企業專網可以打破傳統封閉式的電信網路供應鏈的生態系統,搭配毫米波的技術,嘗試兼顧5G覆蓋率與高速傳輸需求,透過毫米波基地台佈建,求取滿足不同需求的最佳平衡點,再再推升CPE與多樣化的5G裝置與設備的需求。且由於一台裝置上除了5G通訊技術之外,還包括Wi-Fi、BT與4G/LTE等多樣化的無線傳輸技術,讓每一個裝置的測試都需要面面俱到,此時一個能夠從產品研發階段,一路到大量生產的測試解決方案都能具備的驗證單位,就變成不可或缺的最佳技術夥伴。

無線通信模組整合,Quectel提供一站式服務

移遠通信(Quectel)區域銷售總監余佳儒以無線通信模組供應商的觀點來看5G技術帶來的全新應用。他以2022年所看到的俄烏戰爭、通膨與上海封城效應,提點電子供應鏈接下來將面對可能的訂單縮減、供過於求等隱憂,重新再盤點5G所創造的商機與未來成長動能,並提供無線通信模組供應商的第一手觀察。他看到包括高階無人機、XR眼鏡、智慧製造,以及高清解析度的視訊會議與戶外直播所需要的直播背包等火紅的應用發展。

這些饒富趣味、應景與躍居主流的智慧型應用,使用大量的無線傳輸技術,涵蓋了GNSS、4G/LTE、5G、NB-IoT、LPWA等通訊技術,以及各式各樣的陣列天線與雲端服務平台,每一個主流產品所比拚的除了滿足市場需求之外,重點還是在於科技的整合,今年客戶端所面對的現實是,每一種技術没有最好的,只有最合適的,因此Quectel的無線通信模組打造延長深遠與廣闊的產品線,根據不同需求,提供兼容並蓄的產品組合與一站式服務,他特別強調優化產品的深廣度,並推進新生態系統的融合,才是因應市場變動的最佳解決方案。

Wind River看好Open RAN驅動5G新世界的發展

美商溫瑞爾(Wind River)資深業務經理孫楊晃的簡報,側重於「Open RAN:面向5G驅動的新世界」議題。Wind River是即時作業系統(RTOS)的領導廠商,由於全球電信營運商對於5G基礎建設的投資有成本壓力,所以藉由打造5G智慧邊緣(Intelligent Edge)端系統,利用5G Open RAN的架構,滿足佈建5G專網所需要的兼顧效能提升與節省成本的高彈性措施,企業界特別關注於同時掌握安全性、高可用性、低延遲、與高彈性的需求。

他舉出兩個實際的案例說明,首先就是德國汽車工業的智慧工廠配置,把過去實體配線連接機器手臂的昂貴裝設成本,改成採用5G專網的無線連接方式,節省大量部署時間與金錢;第二個例子是NVIDIA的AR頭盔,利用大量使用虛擬化技術,在edge端部署高速GPU運算,掌握即時影像處理功能。再者Wind River以容器(Container)與V-RAN的虛擬化設計,打造多樣化原生雲(Cloud-Native)的應用,在5G企業專網的應用中嶄露頭角,並且針對O-RAN聯盟提供包括STARLINGX開放平台,以及Wind River Studio原生雲平台。

緯穎打造5G-in-a-Box解決方案,落實5G O-RAN邊緣計算應用

緯穎科技(Wiwynn)產品企劃架構處資深技術經理劉俊宏的簡報,探討「O-RAN實現5G與邊緣計算」這一主題。緯穎透過旗下新一代邊緣伺服器ES200與雲端伺服器EP100,組成DU/CU伺服器,搭配來自工研院的解決方案,以及緯創集團下啟碁(WNC)的RU系統,再加上Radisys的5G軟體,一起協力打造企業專網的落地應用。緯穎舉自家在台南的自動工廠為使用範例,藉由導入5G無線傳輸,打造包括自動車(AMR)應用,解決內部物流派料自動化的難題,同時對於需要處理大量影像的自動光學檢測(AOI)系統提供重要的應用。

另一個重要的PoC專案就是機場捷運公司的沉浸式全像體驗,憑藉著低延遲與高傳輸的5G專網特性,打造現場身歷其境的體驗。目前5G專網的技術仍充滿挑戰,特別是多廠商技術整合的能力、穩定度,以及如何用單一窗口的服務平台,讓供應商、解決方案商與客戶可以達成合作共贏的最大價值。

遠傳電信以5G賦能,做為企業數位轉型的最佳夥伴

遠傳電信資深協理梁翔渝著重於5G的成功案例,協助企業擁抱數位轉型趨勢。他如數家珍般的展示一連串的重要應用,當中以使用先進的電腦視覺裝置,透過結合人工智慧(AI)進行即時影像辨識,做為台灣地區智慧交通中的科技執法案例,極具說服力。另外,遠傳觀光大數據的應用上,運用即時監控熱門景點人流,再回饋至Kpass提醒旅客避開擁擠景點,做為優化旅客「行前規劃」服務,還有包括購買電子票劵、景點交通指引也收效甚大。其他還有遠東化纖竹北廠區,透過無人機的自動廠區安全巡檢,以及遠東醫院的遠距診療的智慧醫療應用。

值得一提的,在2021台北市跨年晚會時,遠傳friDay影音多視角轉播,利用多台數位攝影機使用5G技術加以連接,展現360度視角的影像效果,在「即時自由視點」、「AR擴增實境」、「百人連線同台合演」等數位娛樂應用,打造全新的聲光效果體驗。

耀登整合射頻、量測設備與實驗室認證,解決毫米波天線技術難題

耀登科技(Auden)前瞻研發中心系統暨軟體整合研發經理蔡宗樺的壓軸簡報,談論主題為「透過系統設計突破B5G/6G毫米波技術應用挑戰」,他從即將完成的3GPP的R17標準,延伸到5G與毫米波應用現況與挑戰。毫米波在高速頻寬上的效益卓著,但是同時也看到包括覆蓋範圍短、容易受阻隔、速度適應差與功耗發熱高的缺點,這會直接衝擊到射頻系統的設計,尤其在陣列天線設計的複雜度將大幅提升。

其中最引人矚目的就是從R17開始擴展的NTN網路的發展,也就是5G與低軌道衛星通信整合的議題,當中的挑戰包含:(1)高頻段損耗及高速移動都普勒通道效應;(2)距離與角度造成傳播延遲;以及(3)覆蓋範圍隨時間與區域變化,設計上需要考慮預先補償的設計以平衡諸如都普勒通道效應等複雜的影響。耀登提出集合天線射頻技術、量測設備與實驗室認證的三個核心服務,做為客戶解決毫米波技術挑戰的最大靠山。

5G的現階段發展仍須面對電信營運商解決投資成本與回收的現實,順勢轉向企業專網與毫米波所組成的智慧型應用,勾勒出產業界的新發展方向,同時啟動台灣供應鏈的新商機,在更複雜的陣列天線設計以及多樣化的解決方案持續不斷向前疾行之際,同時也看到下一階段的低軌道衛星所揮灑的未來願景。

2022年5G行動通訊論壇在COMPUTEX展期間舉辦,邀請到Ansys、Litepoint、Quectel、Wind River、緯穎、遠傳、躍登等產業專家與技術高手,針對Open RAN、RF模組與毫米波,及低軌衛星通訊等議題,提供無線通訊產業發展視野。DIGITIMES攝

2022年5G行動通訊論壇在COMPUTEX展期間舉辦,邀請到Ansys、Litepoint、Quectel、Wind River、緯穎、遠傳、躍登等產業專家與技術高手,針對Open RAN、RF模組與毫米波,及低軌衛星通訊等議題,提供無線通訊產業發展視野。DIGITIMES

2022年5G行動通訊論壇由DIGITIMES Research分析師黃雅芝擔任開場演說,以「解析全球5G市場發展脈動」揭開活動序幕。DIGITIMES攝

2022年5G行動通訊論壇由DIGITIMES Research分析師黃雅芝擔任開場演說,以「解析全球5G市場發展脈動」揭開活動序幕。DIGITIMES

Ansys展示包括HFSS高頻電磁場模擬等多樣化模擬工具,對於系統廠商與高階實驗室解決毫米波陣列天線系統的設計模擬,提供完整的設計流程。DIGITIMES攝

Ansys展示包括HFSS高頻電磁場模擬等多樣化模擬工具,對於系統廠商與高階實驗室解決毫米波陣列天線系統的設計模擬,提供完整的設計流程。DIGITIMES

Litepoint展示多功能IQgig-5G測試解決方案,提供一站式解決服務,滿足從工程設計到大量量產所需要的5G裝置的測試需求。DIGITIMES攝

Litepoint展示多功能IQgig-5G測試解決方案,提供一站式解決服務,滿足從工程設計到大量量產所需要的5G裝置的測試需求。DIGITIMES

Quectel展示全球領先的物聯網與5G無線模組產品線,涵蓋5G、4G/LTE、V2X、NB-IoT/LTE-M、GSM/GPRS和GNSS模組等多樣化產品組合。DIGITIMES攝

Quectel展示全球領先的物聯網與5G無線模組產品線,涵蓋5G、4G/LTE、V2X、NB-IoT/LTE-M、GSM/GPRS和GNSS模組等多樣化產品組合。DIGITIMES

Wind River以STARLINGX開放平台,以及Wind River Studio原生雲平台整合虛擬化系統的產品優勢,助力台灣伺服器與網通廠商發展Open RAN市場。DIGITIMES攝

Wind River以STARLINGX開放平台,以及Wind River Studio原生雲平台整合虛擬化系統的產品優勢,助力台灣伺服器與網通廠商發展Open RAN市場。DIGITIMES

與會學員利用中場休息時間,把握機會與DIGITIMES Research分析師黃雅芝交流意見。DIGITIMES攝

與會學員利用中場休息時間,把握機會與DIGITIMES Research分析師黃雅芝交流意見。DIGITIMES

2022年5G行動通訊論壇活動的最後高潮,是由耀登科技講師蔡宗樺(圖左)於學員中抽出Mesh路由器,為全天豐富的議程內容畫下完美句點。DIGITIMES攝

2022年5G行動通訊論壇活動的最後高潮,是由耀登科技講師蔡宗樺(圖左)於學員中抽出Mesh路由器,為全天豐富的議程內容畫下完美句點。DIGITIMES