熱門搜尋 :
自從Martin Cooper博士在1973年進行第一次行動通話(Call)以來，第五代行動通訊(5G)已經是無線通訊領域的一次最全面的進步。雖然在第一代無線技術以後取得了一系列巨大進步，但與5G的複雜性相比，顯得黯然失色。5G不僅將資料速率從50Mbps提升到令人驚歎的1Gbps(比大多數住宅的寬頻快100倍以上)，還可將往返延遲從數十毫秒縮短至物理原理決定的極限。這種低延遲對於發掘各種未來應用的潛力至關重要，這些應用包括下一代機器人和未來工廠、自動駕駛汽車通訊、先進駕駛輔助系統(ADAS)、遠端手術、物聯網(IoT)、電競遊戲、虛擬實境(VR)和擴增實境(VR)以及其他時間關鍵型應用(圖1)。
在2017年12月推出的5G NR(New Radio)第十五版標準，為超快速下載、可靠的低延遲連接，以及未來即將出現的數十億個新物聯網(IoT)裝置的連接，奠定了基礎。透過可擴充的參數集、靈活的波形和新的頻譜，5G NR提供一個穩定的框架，以解決5G IMT-2020預想的各種不同使用案例，而頻譜是實現這些目標的關鍵要素。近期指定的運作頻段，可實現更高的傳輸速率和更大的容量。
3GPP Release 16有望使高精準度定位服務更平價、普及且更可靠。利用與各種非蜂巢式技術結合帶來的新訊號特性，可實現穩健、可靠和多用途的混合式定位功能。
本文首先簡單介紹網路功能虛擬化(Network Functions Virtualization, NFV)、K8S (Kubernetes)專案與國家5G NFV計畫；接著介紹工業技術研究院所建立的網路功能虛擬化效能實驗室、相關測試技術與測試案例，藉由多年深耕網路功能虛擬化的經驗，該實驗室能為客製化客戶所需環境，以釐清效能瓶頸並產出效能報告。另外，儘管Kubernetes已是為目前主流的虛擬化容器技術，但現有Kubernetes仍略顯不足，工研院團隊亦整合其他專案並加強了效能監控、虛擬化管理與網路方面的性能，本文在最後也給予簡短的結論。
近日市面上推出高度整合式微波增頻變頻器與降頻變頻器晶片，能在極寬頻率範圍內工作，在50歐姆電阻下能支援24GHz至44GHz的頻率範圍，以及支援超過1GHz的瞬間頻寬，並透過各項效能屬性來簡化小型5G毫米波(mmWave)平台的設計與實作。這類平台除了能在後傳(Backhaul)與前傳(Fronthaul)網路中用來轉換常見的28GHz與39GHz頻段，還能用在許多其他超寬頻寬發送器與接收器應用上。
5G時代已到來，眾多業者為實現現今和未來幾年的宏大願景、期望所需已準備就緒迎接挑戰。而本文將說明MIPI聯盟(MIPI Alliance)介面技術演進，以及其如何滿足下世代的應用需求。多年來，這些行動規範經過協調、跨產業和跨公司的合作，得以發展、調整，並強化達到成熟的境界。如果當今世界任何地方的行動裝置都擁有3G或4G無線電，無論是智慧型手機、平板電腦、聯網汽車、擴增或虛擬實境(AR/VR)耳機、物聯網(IoT)系統等，這些裝置幾乎已依賴於MIPI聯盟的一個或多個規範。經過多年的3G和4G的創新，這種大規模採用和真實世界的記錄清楚地將MIPI規範定位為現今5G實際的行動標準並向前發展。
為滿足5G、物聯網等新興應用對於資料中心的龐大需求，OIF和IEEE正在研擬400ZR、100GBASE-ZR與400GBASE-ZR等新標準，藉由同調光學技術的導入降低資料中心功耗，同時提升部署靈活性，以實現400G互連。
4G與5G無線通訊、IoT、4K電視以及往雲端與虛擬化的發展驅動網路頻寬成長，驅使新的光纖技術相繼問世，帶動光纖、交換器與路由設備成長。而為擴大規模，近幾年光纖產業也掀起了併購風潮，市場局勢值得持續關注。
隨著世界更加互聯與數位化，對更多數據與更高速的需求也日益明顯。全球網路流量的增加，以及雲端和資料中心的去中心化，帶動有線和無線網路支援5G基礎建設的趨勢。5G技術可望催生千倍流量、十倍快的速度和十倍流量增長，這些高度複雜的系統挑戰了矽晶片和製造技術的極限。現已有晶片商，如eSilicon的設計和驗證方法(Design-and-verification Methodology)採用晶片封裝系統(Chip-package-system, CPS)模型和模擬軟體，以時效性和精確度滿足持續進化的市場。
2018年11月初德國汽車大廠BMW、福斯汽車(Volkswagen)及戴姆勒(Daimler)皆展現出在自家工廠產線部署、運作5G私網(Private 5G Networks)的高度興趣，主要是為了在2021年之前開始進行自動駕駛汽車的製造做準備。如工廠中的自動駕駛堆高機(Self-driving Forklifts)將是實現工廠智慧化機器人的一環，且一旦自動駕駛汽車製造完成，即可啟動自駕模式，自行從產線上移動至倉儲端。
在10年前，可能無法想像50GHz以上的毫米波頻率應用將成為主流。回顧起來，Wireless HD、802.11ad無線網路、5G蜂巢式和汽車雷達等等，都是拜半導體技術突飛猛進所推動的重要趨勢。那麼，有哪些產業趨勢驅策了毫米波頻率的發展？其中一項驅動因素，就是低頻率頻譜的高成本。而較高頻率下的寬廣連續頻譜，則具有成本適中的經濟優勢。另外，將現有流量轉移到更高頻率以盡可能釋放較低頻譜，是一種公共利益。
從行動通訊開始發展之際，測試工程師即反覆進行受到廣泛認可的量測作業與應用相關技術，以執行大量無線通訊技術測試，諸如RF半導體、基地台與行動電話等，皆包含在內。但是有了5G技術後，這類無線裝置中使用的技術將益發複雜，因此需要重新考量過去針對測試前幾代裝置而進行高度最佳化的技術。為了驗證5G技術的效能，需要使用OTA(Over the Air)方法來測試5G元件與裝置，而非透過目前所使用的接線式方法。工程界領導廠商也正積極使用全新的測試方式，以確保5G產品與解決方案在眾多產業與應用中能夠確實商業化。
國際電信聯盟(International Telecommunication Union, ITU)於2015年首先公布了5G技術標準時間表，提出IMT-2020計畫，預計西元2020年之前完成5G完整規格。
汽車電子工業隨著電動車先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance System, ADAS)不斷提升，加上與第五代行動通訊(5G)互相搭配而日趨蓬勃發展。自駕車依照SAE J3016對自駕車的分類由Level 0至Level 5，目前各廠家的自駕等級約在Level 2及Level 3，預計在2025年之前，將會出現無論在任何路況、任何環境均可達Level 5的自駕車行駛於路面。
2018年6月國際標準組織第三代合作夥伴計畫(3GPP)全會(TSG#80)批准了第五代新無線電(5G NR)行動通訊技術標準獨立式(SA)功能凍結，這意味著5G標準按時完成，5G網路商用進程隨之開啟。
隨著第五代行動通訊網路(5G)預計將會在2019年及2020年陸續提供網路商用服務，因此手持行動通訊裝置的製造商需要了解其產品(手機、平板、穿戴式裝置等)在5G毫米波(mmWave)空中下載(Over The Air, OTA)的射頻(Radio Frequency, RF)測試方法有哪幾種方式已經被國際標準組織(3GPP：the 3rd Generation Partnership Project/CTIA：Cellular Telecommunications and Internet Association)允許接受使用，並且讓研發工程師清楚的知道在驗證其產品時需要測試的項目有哪些。
2018年6月中，國際標準組織第三代合作夥伴計畫(3GPP)在美國聖地牙哥的TSG RAN會議上通過5G NR(New Radio)標準SA(Satandalone，稱獨立組網或獨立5G)，意味著第一個完整的5G標準正式出爐，能真正開始實踐5G的技術優勢，提供更多創新的發展機會。
5G的時代即將到來，需要透過非常靈活的技術，來提供超可靠低延遲(uRLLC)、大規模機器類型通訊(mMTC)，並透過增強型行動寬頻(eMBB)大幅提升資料速率。當行動通訊業者快速完成5G部署計畫時，晶片組和裝置製造商也必須加快其開發工作，包括確認如何測試5G資料傳輸速率，才是最有效的方法。本文將透過應用案例點出業者所面臨的技術問題，並提出相關的量測方案，協助解決其挑戰。
從最初以來，無線電設計者面臨其中一項最大挑戰就是頻寬的限制。早期的無線電先趨者認為高於數百kHz的頻率沒有利用價值，理由是偵測元件的性能無法感測到如此高的頻率。包括Branly、Fessenden、Marconi在內的先鋒努力解決這個難題，最後是由Armstrong與Levy設計出完善的外差法(Heterodyning)，打開了頻譜中更高頻率的應用大門，因為把這些高頻率降轉(Downconverting)至較低的頻率，偵測元件就能運用當時的技術成功感測。而更高的頻率則是運用超外差(Super-heterodyning)程序打開應用大門。因此，嚴格來說，實際上頻寬資源仍然是有限的。
2018年6月，全球各大營運商、局端業者、手機業者、晶片業者、研究單位等在國際行動標準組織3GPP第80次RAN全會，共同完成5G標準第一個版本-R15。後續將在一年半的時間內強化5G標準R16版本，預計於2019年12月完成，這將是滿足國際電信聯盟(ITU)IMT-2020全部指標要求的完整5G標準。
Featured Videos
Upcoming Events
Hot Keywords
本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多