Open RAN
集結產官研力量 經濟部力推5G專網落地
日前經濟部舉辦5G專網記者會,說明5G未來的應用潛力、智慧城市藍圖,以及展示與資策會、工研院及仁寶電腦、雲達科技、明泰科技等業者合作推動5G專網的成果。基於5G為ICT產業帶來的成長動能,以及開放架構Open RAN的興起,使得軟硬體技術成熟,並且擅長客製化方案的台灣廠商,擁有進軍國際5G市場的優勢。
日前經濟部舉辦記者會說明5G專網推動成果
經濟部5G辦公室主任許冬陽表示,5G及AI高度結合的應用是未來趨勢,如英國透過智慧製造大幅提升工業產值,日本使用5G遠端操控加上8K影像減少工安事故的發生機率,以及德國利用5G縮短產品開發時程。
根據愛立信(Ericsson)預估,2030年5G將帶動金融、農業、汽車、能源等十大產業的ICT投資達1.5兆美元。有鑑於此,經濟部整合網通、伺服器、系統整合商、營運服務商等業者,企圖打造技術自主的5G專網系統。截至目前,台灣的5G發展已有三階段的成果。一是具備小基站/輕核網/網路管理系統,其中小基站系統已技轉至少5家網通廠,預計今年底或明年初上市產品,年底前則預計展示台廠開發的網路管理系統。
第二階段的5G進展則應用在各產業內,包含智慧場館及智慧工廠皆有實際應用案例。第三部分透過台灣5G垂直應用聯盟整合營運科技(OT)、通訊科技(CT)及資訊科技(IT)廠商,落實在地化應用。許冬陽提及,目前台灣的5G專網供應鏈完整,從終端到系統整合皆有多家廠商投入,目前已成功開發網路系統解決方案,並將持續開發新興應用並落地驗證。
佰才邦選用是德5G測試平台進行基地台效能驗證
是德科技(Keysight)日前宣布佰才邦(Baicells)選擇使用是德科技5G用戶端設備(UE)模擬解決方案,在各種無線與光學介面中,驗證5G無線存取網路效能與核心網路功能。利用是德科技5G測試平台,網路基礎設施供應商可採用虛擬無線存取網路(vRAN)架構與OpenRAN(O-RAN)標準介面,經濟有效地處理各種使用案例。
是德科技網路存取測試解決方案事業群副總裁暨總經理Giampaolo Tardioli表示,佰才邦選用是德科技靈活且可擴充的5G測試平台,協助推動市場轉型,以建構靈活開放的分散式網路架構。是德科技全系列整合式解決方案可對任何5G網路元件執行端到端效能驗證,範圍涵蓋RAN網路邊緣到網路核心。有了這些解決方案,佰才邦可支持小型基地台基礎設施市場的成長。
是德科技5GUEE測試平台讓微型基地台、大型基地台和小型基地台供應商,能夠在各個不同領域,包含5G、IoT、安全與虛擬RAN架構等,均獲得深入的洞察力。其整合式精密通道模擬功能,讓使用者能夠在真實情境中,對部署於複雜無線環境中的RAN進行協定與負載測試,以全面驗證其效能。
佰才邦產品行銷副總裁Kristy Chen表示,是德科技解決方案使得我們能夠提供高效能OpenRAN解決方案,以滿足行動通訊業者在提供各種不同5G和多RAN服務時,所需的覆蓋範圍與資料速率。身為OpenRAN系統供應商,從存取基地台和回程,一直到演進封包核心(EPC)和5GC,我們都需仰賴經實證且廣受業界採用的測試平台來進行驗證。
5G網路擁抱開放架構 台灣資通廠搶食新商機
5G不僅為行動通訊技術帶來革命,同時也改變了電信設備與電信服務產業的遊戲規則。為節省5G網路建設的資本支出,電信業者無不擁抱開放網路架構,打破設備大廠一手統包的局面。行動網路基礎建設的白牌化,已成擋不住的趨勢,對於以往純做硬體代工的台灣資通訊業者來說,這是進一步切入中階電信設備市場的天賜良機。有鑑於此,台灣區電子電機同業公會(電電公會)日前號召台灣資通訊、網通硬體業者、電信業者及工研院、資策會等研究法人,共同成立5G產業創新發展聯盟,盼藉由串連產業鏈中的各方成員,讓台灣的資通訊產業能抓住5G開放網路架構所帶來的商機。
電電公會理事長李詩欽表示,網路功能虛擬化技術帶起了開放網路架構,對電信營運商來說,提高了營運效率、網路彈性、以及降低布建成本,且近期因疫情影響,部分電信業者考量在縮減支出下,更積極評估採用開放網路架構的可能性。我國伺服器產業在設計與生產製造標準化、客製化都有優異的能力與技術,將有機會擴大相關商機。
思科(Cisco)資深電信策略顧問劉志鴻則分享了日本樂天行動(Rakuten Mobile)與思科在過去幾年利用網路開放架構布建5G網路所累積的經驗。劉志鴻指出,開放架構最吸引電信商的優勢,在於網路建置的成本非常有競爭力,可以節省約50%的成本。但相對的,電信業者必須投入很多研發資源,才能讓整個行動網路穩定地運作。樂天行動技術長Tareq Amin就曾指出,該公司花費數年時間,經過上百次軟體版本迭代,才讓整個系統能夠穩定運行。這是一個非常辛苦的過程,電信業者必須要有所堅持,拒絕電信設備大廠提供的獨門技術、規格進入到自己的網路裡,才有可能實現5G開放網路。
目前台灣的資通訊跟網通業者,雖然已經有能力代工生產微型基地台、RRH等邊緣網路設備硬體,但在軟體方面,就只能仰賴國外原廠。到了DU(Distribution Unit)甚至CU(Central Unit)設備,則盡是傳統電信設備業者的天下,因為這類設備需要軟硬體高度整合才能穩定運作,供應商若只能提供硬體或軟體,是不夠的。因此,開放網路架構對台灣廠商來說,是一個切入的契機。開放網路架構打破了軟硬體緊密綑綁的局面,讓專門發展軟體或硬體的廠商,也有機會切入電信設備市場。目前台灣廠商已經有跟樂天行動合作的成功經驗,樂天行動的網路採用Open RAN架構,DU採用虛擬化,使用廣達x86伺服器及Altiostar的軟體化RAN,在行動核心網路部份,則使用紅帽(Redhat)的OpenStack及思科的NFVI和VNF,底層硬體使用廣達的伺服器。
李詩欽總結說,未來台灣的5G產業戰略思維,應更著重生態系的建立,以過去發展4G所累積的經驗,強化開放網路架構、系統零組件供應鏈,以及垂直應用解決方案能量的整備,並進一步藉由上述重點次領域間的彼此串聯和合作,由垂直創新應用引領零組件和開放網路供應鏈的創新,才能提升我國5G產業鏈競爭力,推升我國成為國際5G重要且可信賴的供應鏈。
產業推力源源不絕 5G 2020產業榮景可期
5G在2019年4月,由南韓與美國不斷微調提前的開台日期中揭開序幕,而這個小插曲,也成為2019與2020年5G發展的縮影,5G成為發展最迅速的行動通訊標準,因為5G涵蓋層面廣泛,使其大到國家競爭力,小到廠商產品布局,都有戰略性意義,帶動這波5G產業卡位布局熱潮。
2020年,5G將持續發展更關鍵的技術標準,同時在產業推動廠商積極布局,插旗搶占地盤之後,如何順利掠奪市場商機,推出符合消費者需要的服務,建立正確的商業模式,成為這段時間的重點,數據服務繼語音之後,成為下一個"雞肋",企業專網變成營運商希望可以孵化的金雞蛋;同時,在營運商的推動之下,Open RAN將解構過去的電信網路,打開無線接取網路潘朵拉的盒子,再次引發另一波卡位戰,5G時代精彩可期。
3GPP R16/R17完善5G標準
3GPP 5G NR標準涵蓋R15、R16、R17,其中R15最終版已於2019年3、4月左右定案,R16將於2020年3、4月凍結,該版本標準將作為IMT-2020技術候選提交給ITU,而R17版本針對現有架構與功能持續演進,滿足各種場景應用需求,R17於2019年底確認內容,2021年終技術內容凍結。Nokia台灣客戶營運部技術總監陳銘邦(圖1)表示,R16以低延遲技術為主,並詳細制定工業物聯網(IIoT)架構、有線/無線聚合、專網(Non Public Network)、5G NR運作在非授權頻段等(圖2)技術。
圖1 Nokia台灣客戶營運部技術總監陳銘邦表示,R16以低延遲技術為主,R17則發展大規模物聯網。
圖2 3GPP R15/R16/R17技術規格要點
R17則基於發展大規模物聯網,同時將更全面支援垂直產業的聯網應用,在基礎功能強化部分,如MIMO增強、定位增強、覆蓋範圍增強、RAN數據蒐集增強、綜合接入與回傳增強、節能增強、小數據傳輸優化、Sidelink增強;支援垂直產業部分,發展NR-Lite規格、IIoT/URLLC增強、非授權頻譜NR增強、NR廣播/多播等;支援不同的終端型態部分,NR-Lite優化NR終端、多SIM卡操作;延伸訊號的覆蓋範圍與高度,發展非地面網路NR;其他如:人工智慧(AI)/機器學習(ML)5G網路、52.6GHz以上頻譜利用等。
R16在2020年發布之後,5G主要技術框架更加完善,因此明年5G產品將大舉出籠,如何激發市場需求並發展創新應用成為重點。電信技術中心副執行長林炫佑(圖3)直指,激發需求重於創造需求,透過5G高速、低延遲、大量連結的技術,可以實現先進影音功能、智慧治理、URLLC應用技術與創新應用技術等面向,其中影音應用如AR/VR沉浸式影音、4K/8K即時影像、Hologram全息投影將會是5G發展最快的應用,而低延遲與高可靠度的應用,如車聯網、無人機、數位雙胞胎(Digital Twin)、智慧電網等B2B、B2B2C應用則是5G時代的關鍵。
圖3 電信技術中心副執行長林炫佑指出,5G垂直產業應用發展,激發需求重於創造需求。
B2C應用高畫質影音與雲端遊戲
5G在創新應用上引領的變革,預計將造成一波新的典範轉移,5G商業模式中B2C轉變為營運商基本盤,B2B與B2B2X的產業潛力成為開發重點。B2C的業務規模基本上已經固定,5G預期不會帶來大幅度的成長,但也是營運商絕對不能失去的市場,除了高畫質影音之外,由於5G頻寬的大幅成長,推動雲端線上遊戲平台發展,Apple Arcade、Google Stadia、微軟Project xCloud呈現方興未艾的態勢。
此外,5G產業應用被視為是帶動電信營運商營收動能的「靈藥」之一。陳銘邦認為,5G的產業應用以車用、智慧製造、能源、健康照護為四大類別。尤其是製造業發達的國家如德國,對於5G企業專網的推動更是不遺餘力,根據工研院產科國際所的研究指出,德國汽車業者可望在不依賴電信業者的5G基礎網路設施下自建5G網路,以避免數位轉型工作託付給電新業者。
B2B應用前景可期但挑戰不小
R16標準中工業物聯網是一大重點,而近年由工業4.0帶動的製造業升級運動有了5G的加值,發展前景可期,資策會智慧系統研究所副所長馬進國解釋,藉由感測大數據,建構監控、生產計劃、分析及預測等模組,讓工廠管理更智慧更簡單,可隨時隨地觀看工廠的稼動率、加工狀況等,讓管理者即時化、可視化與有效化管理所有生產資訊,提升經營效率,實現智慧工廠最終極目標。
透過IIoT感測模組整合至零組件廠,並提供相關Domain Knowledge與整機廠連結,輔以AI建模等工具,快速變更設計及生產製程,以符合目前更短的產品生命週期,加速智慧零組件與智慧機械整合與開發速度。應用5G技術與AR/VR,導入現場即時故障排除,並建構預診斷機制,改善目前售服與維修成本。而這些目標事實上需要更多時間逐步達成,馬進國不諱言,5G產業應用要比氣長,不像B2C可以很快導入,即時看到成果並帶動營收,未來二~三年基本上都是醞釀期。
5G技術與垂直產業的發展願景,現階段還面臨許多挑戰,林炫佑進一步指出,目前缺乏可有效提升投報率的案例,垂直領域廠商尚未將5G研發範疇,5G與當前各種垂直領域設備之相容性與互通性待驗證,垂直領域廠商需與5G營運商或新創公司展開新的合作模式,採用5G與有線連線對部分垂直領域差異性尚不明顯,5G垂直應用將與外部資源連線,垂直領域卻乏專家確保資訊安全及數據保護。
專網推動應提升產業競爭力
5G產業應用不僅是傳統的B2B,更可能是B2B2C或B2B2X,所以也興起企業專網的發展熱潮,又帶動專用頻段的需求,包括英國、德國、日本、瑞典都劃設專用頻段供產業應用,希望此舉能有助5G時代的產業發展。英國將1.8GHz與2.3GHz作為Local Shared-Access使用,3.8~4.2GHz作為Local Private和Shared網路使用,農民、工廠、商業園區、公園可申請。德國也保留3.7~3.8GHz作為企業專網頻段,BNetzA根據需求分配給申請者,Volkswagen、Daimler、BMW、Siemens、Bosch等皆有意申請。
專網專頻在台灣也引起廣泛討論,不久前傳出政府有意比照德國、瑞典,保留3.7~3.8GHz中100MHz做為企業專網頻段,造成電信營運商大動作反彈,認為此舉對花大把資金取得頻譜的營運商不公平。因此,10月底交通部對電信業者承諾,企業專網專頻預計三年後才開放申請、且必須先申請一年實驗計畫,企業專頻頻譜使用「有價」,單位成本需與電信業者取得5G頻譜接近;此外,申請專網的企業須提出事業計畫書、每三年檢討頻譜使用效率。
而使用頻段則不是3.7GHz的熱門頻段,改至5G第二波釋照的4.4~5GHz頻段。行政院科技會報執行秘書蔡志宏表示,有關5G專網,未來公私單位都可提出申請,若是企業界要使用,則要看專網運作的範圍。行政院對5G專網專頻的政策指導方向會由行政院長於12月10日5G頻譜競標前後親自拍板。盼依然是以專業為依歸,同時顧及台灣資通訊、電信產業競爭力建構,以開放、自主、創新態度,並不自外於國際潮流為原則。
5G Open RAN成潮流
另外,5G時代許多應用與物聯網、人工智慧(AI)息息相關,因應網路對邊緣運算架構的需求,由大型電信營運商AT&T、中國移動、Deutsche Telekom成立ORAN組織,目的是解構目前以華為、Ericsson、Nokia主導的無線接取網路架構,Deutsche預估,以RAN建置成本占5G網路70%來看,Open RAN可以協助RAN成本節省50%,整體成本可以降低35%。
過去無線接取網路是由RAN架構以硬體的RAN設備與技術支援、技術服務組成,由於5G網路支援多樣化應用,網路朝向虛擬化、軟體化發展,工研院資通所副所長丁邦安表示,開放式網路架構可以將原來形同黑盒子的RAN解構再重組,供應鏈切得更細,除了射頻前端設備之外,與運算有關的設備不再使用專用設備,可以導入通用型的運算平台或伺服器,一方面也支援AI的運算與處理,一方面可以降低成本,達成系統簡化發展的目標。
除了ORAN以外,目前也已有多個組織投入RAN開放的發展,Fackbook在2016年成立TIP(Telecom Infra Project)號召500家廠商加入,以雲端原生模式解構電信基礎架構;開放網路基金會(Open Networking Foundation,...