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克服各環節挑戰 5G商機逐一浮現

  • 林郁玹台北

2023 D Forum次世代行動通訊技術論壇:5G and Beyond於華南銀行國際會議中心盛大舉辦。DIGITIMES攝

2023 D Forum次世代行動通訊技術論壇:5G and Beyond於華南銀行國際會議中心盛大舉辦。DIGITIMES

5G發展速度加快,研究機構ABI Research預估到2026年,全球5G市場的年複合成長率將高達63%,各種「5G + X」機制將開發出多種創新應用,帶動市場成長,日前DIGITIMES舉辦的「次世代行動通訊技術論壇:5G and Beyond」,就邀請各方專家,從設備部署到物聯網全面連接發表精采演說,協助企業掌握新世代行動通訊的發展脈動。

中華電信網路技術副總經理賈仲雍在「5G OPEN RAN 發展與市場應用的機會與挑戰」演講中指出,5G 技術的商業發展仍在進行中。目前主要的應用集中在 eMBB to C,業界正積極探索、開發5G專網市場的各種應用。未來業者將進一步嘗試mMTC與uRLLC兩大技術的應用市場。未來發展腳步進入B5G後,開放性、企業韌性、綠色能源、雲網結合、衛星通訊與AI技術等趨勢,將成為影響市場的重要因子,這些趨勢也將融入到未來3GPP 的技術標準與產品中。至於6G規範,目前還在願景規劃階段,預計2030年之後可實現商用,此技術的主要特色將包括涵蓋衛星與地面的全球化寬頻通訊、先進的感測技術與更為智慧 AI 應用。從5G到6G,OPEN RAN的發展不僅提供了市場上的龐大機會,同時也帶來了其相應挑戰,這需要整個產業鏈共同努力和創新以適應和克服。

關鍵技術與時俱進 次世代行動通訊快步發展

針對次世代行動通訊技術帶來的AI物聯網趨勢,AMD資料中心暨嵌入式解決方案事業群資深技術顧問Simon Chang在「萬物聯網,無所不在的AI」演講中提到,身處AI技術爆發時代,AMD積極參與各環節AI技術發展,無論是雲端的AWS、Azure、GCP,或是NASA的火星探測器和各大品牌汽車,都有企業透過AMD的創新技術打造先進AI系統。值得一提的是,AMD的晶片技術已成為多個領域中AI應用的關鍵動力,例如Kakao Cloud就使用該公司的技術強化人臉和物件識別能力,Microsoft Azure Explorer超級電腦也善用AMD處理器提升運算能力。未來AMD將持續投入研發,擴大產品應用範圍,從大型資料中心的GPU、CPU到邊緣運算終端設備的FPGA,都將持續推出高效能解決方案,滿足各種AI應用需求。

在電腦架構中扮演關鍵角色的記憶體,在AI時代也需與時俱進,在「次世代記憶體-讓加速運算無所不在」議題中,華邦電子快閃記憶體產品企劃技術經理黃仲宇表示隨著5G和AI技術的快速發展,伺服器的運算需求也隨之升級。從過去單純的CPU和DRAM架構,到現在CPU與GPU的協同工作,再到未來的CPU/GPU最佳化運算,我們目睹了運算效率、頻寬和延遲的革命性提升。

再從次世代通訊技術的應用層面來看,5G帶來的更高資料傳輸速度和更低延遲特色,擴大了長距通訊技術的應用範圍,在此態勢下,邊緣運算成為顯學,專責Code Storage的華邦電子快閃記憶體,也因應使用端各樣特定應用需要,推出高速傳輸需求、車載應用、低工作電壓低功耗、適合穿載應用裝置的小尺寸封裝、節省終端產品面積之多晶片封裝等各項解決方案,將是設備業者搶攻邊緣運算龐大商機的最佳利器。

電動車近年發展腳步加快,行動通訊技術則是此趨勢的重要助力,Ansys Senior Manager吳俊昆在「5G/6G 於電動車產業生態系的模擬與部署」演講中提到, Ansys專注於各種場域的電熱、聲波分析、數位訊號等現象分析模擬。在交通汽車場域,Ansys的技術可模擬空間各種現象,此外該公司也深度涉獵5G,特別是在OPEN RAN,目前市場上已有多家廠商採用其模擬軟體技術進行設計,成功打入OPEN RAN 市場。

除了傳統通訊技術,Ansys也高度重視安全,車載系統的安全性必須從整體進行考量,吳俊昆表示,通訊系統應用於汽車時,由於車輛開始會面臨外部入侵威脅,因此安全問題尤為重要,Ansys的平台可從IC到整車進行模擬,降低車載系統被入侵的風險。對於未來發展,吳俊昆表示未來的天線設計將結合AI技術,實現更高速的運算和網路管理,Ansys將側重高速、手持設備、邊緣運算等領域,滿足市場對高效能IC與基地台的需求。

5G商機愈來愈龐大,OPEN RAN隨之演進,市場上的測試和部署需求漸多,LitePoint提供的無線測試解決方案,則可滿足客戶端的獨特需求。LitePoint資深產品經理温中義在「簡化Open RAN Radio Units在新建基地台和專網的部署」演說中表示,2016年起, TIP、C-RAN聯盟、xRAN論壇和OPEN RAN聯盟等組織相繼成立,這些組織的共同目標是促進通訊技術的創新與開放。

Open RAN架構,透過分解和開放的介面,為新進者提供了市場進入的機會,但同時也帶來一系列挑戰,包括確保不同供應商的軟硬體互通、提高運算效能與最佳化、確保在多供應商環境中的安全性等。針對OPEN RAN RU(O-RU)的特定測試需求,LitePoint推出了業界首款完全整合的5G OPEN RAN O-RU 測試儀IQFR1-RU,提供更簡單、更友善且經濟高效的解決方案,可大幅簡化O-RU測試流程,並優化與其他裝置的時序同步,確保了射頻單元的接收器效能和測量的準確性。

DIGITIMES Research資深分析師兼研究經理吳伯軒。DIGITIMES攝

DIGITIMES Research資深分析師兼研究經理吳伯軒。DIGITIMES

DIGITIMES Research資深分析師兼研究經理吳伯軒也在論壇中,發表對B5G世代電信營運商的觀察與展望。他指出5G行動用戶雖帶動營收迭創新高,但網路整體擁有成本(TCO:Total Cost of Ownership)持續增加導致利潤率下滑,說明營運商正面臨效益悖反(benefit trade-off)問題。為提高營收與降低成本曲線,許多5G營運商開始積極發展如固定無線接取(FWA)或AI元宇宙等應用,寄望新興事業能成為新的收益來源。然無線頻譜資源稀缺且昂貴,FWA恐存在營運效益偏低隱憂;而元宇宙雖有利發揮5G大頻寬、低時延的技術優勢,但對營收助益仍待觀察。

另方面,O-RAN雖被視為降低網路資本支出的解決方案之一,但多數營運商至今對導入O-RAN公網態度保守。然從行動通訊技術長期發展來看,Open RAN/vRAN仍是大勢所趨,後續市場與商業模式變化值得關注。

標準規範逐一底定 明確導引5G發展方向

資料中心對5G系統的運作至關重要,羅姆半導體台灣技術中心副總經理陳宗鼎在「高精確電源管理助攻,建構全球5G資料中心」演講中表示,5G時代,全球將有AI、電動車、自駕車等前所未有的科技體驗,而在此系統中,資料中心的角色也將日益吃重,無論是消費性或商業、工業領域,所有數據都需倚靠資料中心處理與儲存,但這也帶來高能耗問題。

根據IEA的數據,資料中心的耗電量已與一個中小型國家相當,主要是因為資料中心內的伺服器需要24小時不斷運行,以確保數據的即時性。為了解決此問題,全球大公司都正研發更為節能的資料中心設計,冷卻系統則是其中主要研發方向,目前的做法是採用水冷或氣冷技術,讓伺服器不會過熱,同時也減少能源消耗,這不僅有助於環保,也能降低營運成本,實現經濟和環境的雙重效益。

5G技術成熟,多項標準逐一底定,在「邁向5G-Advanced 無線通訊檢測相關規範」議題中,SGS台灣檢驗科技技術經理林家慶現表示,階段全球業界焦點正聚焦於3GPP的Rel-18至REL發展時程,其中REL的討論和制定正在進行中,預計2024年上半完成。

為了邁向2030年的6G,3GPP已將Rel-18及後續版本正式命名為「5G Advanced」。目前在Rel-18的技術發展上,主要有三大方向,包括AI/ML在新的無線介面應用、強化NR對UAB的支援、5G NR的Duplex技術進行演進,6G將著重於7GHz到24GHz頻段。隨著技術發展,特定的頻段在NTN技術上成為關鍵。針對這些新技術和頻段,SGS正制定GCF測試案例,並計畫於2024年上半實施。

為確保技術標準的合格性,SGS於2023年7月實施一系列新的測試標準,其中包括OTA CTIA和CWG 4.0等。SGS不僅在全球范圍內提供測試和認證服務,其在台灣的研發團隊也在五股、華亞和內蒙的三個實驗室積極進行相關工作。

對於標準驗證,量測儀器大廠是德科技也提出了一系列解決方案,協助系統設備業者精準量測旗下產品,在「新世代通訊測試驗證,打造NTN生態圈共榮共好」議題中,是德科技專案經理張式先強調,現在的NTN發展已有3G、4G與即將到來的5G與6G技術,這些技術都是基於NTN核心,並需遵循對應規範,NTN在Rel-17已被明確提及,至於Rel-18和19,此技術還將進一步強化。

對於NTN的應用場景。張式先指出,全球仍有部分國家的行動通訊涵蓋率不足,可透過衛星通訊系統補強。除了滿足偏遠地區通訊需求外,當地面基礎設施因災害受損時,衛星通訊則也可作為可靠的備用通訊系統。張式先最後強調建立NTN生態圈的重要性,他表示,隨著技術的不斷進步,NTN將在未來的通訊領域中扮演吃重角色。

資安設計是資訊設備與系統的重中之重,友訊科技副總經理李根國在「未來行動通訊資安布局與全面防禦」演講中探討行動通訊資安。他提到網路切片技術是一種分割實體網路以支援不同應用的策略,此技術主要是確保系統受到攻擊時,不會擴散至他處。針對網路切片安全性的疑慮,近期新加坡電信與資安公司合作,創建可以主動偵測、防堵網路威脅的安全環境,此做法可供參考。至於網路基礎建設,他提到傳統基地台是由電信大廠建置的封閉式系統,但現今的Open RAN將其分解為開放架構,而此開放性也帶來了安全隱憂,因此需要遵循如SSH、TLS、IPsec等安全協定,以保護介面不受攻擊。

目前OPEN RAN 聯盟已成立工作小組專門制定安全規範,並強調這些規範基於Zero Trust Architecture進行。整體而言,李根國認為行動通訊資安的挑戰雖愈來愈嚴苛,但防禦機制也在進化中,企業必須善用科技力量、與外部緊密合作,方能提升資安強度。

微智安聯營運長林高裕。DIGITIMES攝

微智安聯營運長林高裕。DIGITIMES

除了各種軟硬體機制外,人才也是企業強化資安的重點。微智安聯營運長林高裕在「5G資安人才,未來企業『快準』佈局」演講中提到,目前就業市場的資安人才短缺,多數產品開發或系統維護技術人員、 以及企業內IT維運團隊等其自身領域雖有深厚專業,但資安基本素養及知識顯然不足。要解決此問題,企業需要進行資安需求盤點,明確定義和規劃資安任務所需的知識和技能。

透過NIST NICE架構和Cyber Defense Matrix架構,企業可以透過全面評估資安現況、狀態、以及需求,確定資安風險,並針對不同的機敏程度、技能要求、以及任務屬性,進行專業培訓和職能劃分。另外對於資安事件,不同的職務如資安分析師或法務人員(根因分析或法遵要求),於面對資安問題時需扮演不同角色,確保資安事件能妥善處理。透過策略性規劃和培訓,組織不僅可提升資訊安全,更能有效應對5G資安面臨的挑戰。

觀察整體市場發展,可看出正處於起步階段的5G,雖仍需克服多項挑戰,但未來發展仍然可期,在技術精進與各界緊密合作下,共榮產業生態圈已逐漸成形,5G的應用商機也將逐一浮現。

美商超微(AMD)的AMD EPYC 9004系列處理器,與上一代產品相較,最高整數和浮點運算效能分別提升2.1倍與2.2倍,可滿足行動通訊對伺服器的高效能需求。DIGITIMES攝

美商超微(AMD)的AMD EPYC 9004系列處理器,與上一代產品相較,最高整數和浮點運算效能分別提升2.1倍與2.2倍,可滿足行動通訊對伺服器的高效能需求。DIGITIMES

SGS已在台、中、韓、美斥資建置的行動通訊實驗室,可互相配合調度,協助客戶順利進行產品驗證。DIGITIMES攝

SGS已在台、中、韓、美斥資建置的行動通訊實驗室,可互相配合調度,協助客戶順利進行產品驗證。DIGITIMES

羅德史瓦茲(Rohde & Schwarz, R&S)展出的R&S CMX500信令綜合測試儀,可執行測試5G NR更為複雜的設置,支援多種3GPP頻段組合。DIGITIMES攝

羅德史瓦茲(Rohde & Schwarz, R&S)展出的R&S CMX500信令綜合測試儀,可執行測試5G NR更為複雜的設置,支援多種3GPP頻段組合。DIGITIMES

羅姆半導體深耕電源管理技術多年,旗下的超高速脈衝控制技術Nano Pulse Control,可支援伺服器48V轉12V,降壓兩階(Two stage)應用。DIGITIMES攝

羅姆半導體深耕電源管理技術多年,旗下的超高速脈衝控制技術Nano Pulse Control,可支援伺服器48V轉12V,降壓兩階(Two stage)應用。DIGITIMES

LITEPOINT的IQcell-5G信令測試解決方案,適用於RF參數測量、端到端吞吐量、MIMO、移動性和用戶體驗測試。DIGITIMES攝

LITEPOINT的IQcell-5G信令測試解決方案,適用於RF參數測量、端到端吞吐量、MIMO、移動性和用戶體驗測試。DIGITIMES

Ansys平台可模擬分析多種場域現象,市場上已有多家廠商採用其軟體技術模擬5G Open RAN設計。DIGITIMES攝

Ansys平台可模擬分析多種場域現象,市場上已有多家廠商採用其軟體技術模擬5G Open RAN設計。DIGITIMES

華邦電子快閃記憶體因應各樣特定應用,推出多元解決方案供選客戶選型,是客戶在Code Storage的重要夥伴。DIGITIMES攝

華邦電子快閃記憶體因應各樣特定應用,推出多元解決方案供選客戶選型,是客戶在Code Storage的重要夥伴。DIGITIMES


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