可編程、虛擬化,5G未來的新突破

責(zé)任編輯:editor006

2016-05-11 17:08:53

摘自:CTIMES

自今年的MWC落幕后,可以確定的是,5G已成了全球科技產(chǎn)業(yè)聚焦的重點。圖4 : 在過去,因為要升級與維護(hù)網(wǎng)通基礎(chǔ)建設(shè)著實不易,采用虛擬化的作法,有助于升級與維護(hù)的相關(guān)成本能獲得有效的控制。

自今年的MWC落幕后,可以確定的是,5G已成了全球科技產(chǎn)業(yè)聚焦的重點。然而,從4G進(jìn)入到5G后,整個無線通訊市場談的,并不只有傳輸速度的提升,考量到應(yīng)用市場的多元化,進(jìn)一步影響到整體基礎(chǔ)建設(shè)與軟硬體層面的課題,5G涵蓋的層面之多,難以用有限的篇幅就能一一道盡。但可以確定的是,一旦應(yīng)用面正式進(jìn)入5G之后,其產(chǎn)業(yè)與市場的競爭態(tài)勢,將顯得更為多元與復(fù)雜。

5G將可實現(xiàn)“可編程世界”

自NOKIA(諾基亞)并購阿爾卡特朗訊之后,全球電信設(shè)備產(chǎn)業(yè)的主要供應(yīng)商已所剩無幾,但這也讓外界更加關(guān)注NOKIA在5G的策略布局與動向,NOKIA通信技術(shù)創(chuàng)新部亞太區(qū)產(chǎn)業(yè)環(huán)境總經(jīng)理常疆表示,5G對NOKIA來說,未來將會是一個“可編程”的世界。

NOKIA認(rèn)為,未來在進(jìn)入5G之后,所涵蓋的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,像是我們熟知的工業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)與M2M等,都會是5G可以觸及的領(lǐng)域。常疆認(rèn)為,5G將會拓展人類無限可能,但問題在于,要如何做?常疆進(jìn)一步談到,在此之前,必須先滿足幾個發(fā)展趨勢,像是拓展全新頻譜、全動態(tài)資源配置與全能自配置等,在這些發(fā)展趨勢之下,還會衍生出一些技術(shù)性的挑戰(zhàn)。

舉例來說,現(xiàn)階段的無線頻譜目前僅使用6GHz,但在中高頻的范圍,甚至是毫米波(mmWave)仍有相當(dāng)大的空間可被使用,在任何地方動輒100Mbps的傳輸速度,將成為可能。此外,進(jìn)入高頻領(lǐng)域后,天線體積將可被大幅縮小,無線通訊裝置將有機會實現(xiàn)天線陣列的設(shè)計,不過,設(shè)計挑戰(zhàn)也會隨之提高。

若要快速且動態(tài)地滿足不同的商業(yè)模式,其基礎(chǔ)建設(shè)的資源如何調(diào)度與擴建,便成了重要挑戰(zhàn),而能夠因應(yīng)的作法,大概就剩下在IT領(lǐng)域行之有年的虛擬化了。

在M2M方面,實際的系統(tǒng)需求,訴求超低功耗、運作時間長達(dá)十年、小資料傳輸與系統(tǒng)成本極低等,這部份NOKIA早在MWC 2015時,就已經(jīng)進(jìn)行技術(shù)展示。

回到前面所談到的“可編程”的世界,常疆認(rèn)為,過去的商業(yè)服務(wù)盡管已經(jīng)非常貼近個人需求,但還是有限,在未來,所有的服務(wù)將以個人為中心,進(jìn)而衍生更多不同的商業(yè)模式,這必須動用更多元的網(wǎng)路架構(gòu),才有辦法加以因應(yīng)。所以如何動態(tài)地管理多元網(wǎng)路,成了進(jìn)入5G時代的重要課題之一,而網(wǎng)路虛擬化,恰好可以扮演這樣的角色,并帶動可編程世界的發(fā)展。

圖1 : 未來所有商業(yè)模式將朝向個人中心發(fā)展,5G被稱為是推波助瀾的角色之一。

實現(xiàn)毫米波商用 關(guān)鍵在成本

延續(xù)了常疆的論述,NI臺灣技術(shù)行銷經(jīng)理潘建安談到,過去毫米波的討論,大多都局限在國防航太應(yīng)用,但既有的4G商轉(zhuǎn),所使用的頻段都在6GHz以下,所以要再提升速度有著相當(dāng)高的難度,既然要提升速度,就必須思考更高的頻段來加以因應(yīng)。

就目前來看,毫米波所適用的頻段相當(dāng)廣泛,從全球角度來看,從24GHz到76GHz都是可以討論的范圍,臺灣盡管在5G標(biāo)準(zhǔn)制定較為落后,但從28到38GHz,是目前臺灣可以適用的頻段,大陸方面則是28到45 GHz。潘建安觀察,由于3GPP對于5G的標(biāo)準(zhǔn)制定是采取漸進(jìn)式的方式進(jìn)行,不會一次就公布所有規(guī)范細(xì)節(jié),在高頻頻段究竟要選用哪些頻段來負(fù)責(zé)5G訊號傳輸,需要等到2020年,才能明朗化。

潘建安說,毫米波要進(jìn)入商用化,關(guān)鍵還是成本效益的問題,如果就建置或是測試成本無法下降,那要商用化也是空談,所以測試儀器業(yè)者的策略相形之下,就扮演了相對關(guān)鍵的角色。

圖2 : 毫米波能為無線通訊帶來更高的傳輸速度,在現(xiàn)階段,當(dāng)然也帶來了不少設(shè)計挑戰(zhàn)。

5G標(biāo)準(zhǔn)制定 從角力戰(zhàn)到多贏

5G標(biāo)準(zhǔn)的制定,某程度已經(jīng)可以被升級成國家之間的政治角力戰(zhàn),各國陣營的主要廠商表現(xiàn),自然也牽動了未來5G標(biāo)準(zhǔn)的制定。常疆表示,歐盟在5G標(biāo)準(zhǔn)的制定將扮演關(guān)鍵角色。而5G未來的發(fā)展相信會朝向多贏的局面,各家大廠所提供的技術(shù)都有機會出現(xiàn)在5G標(biāo)準(zhǔn)中,像是5G標(biāo)準(zhǔn)制定將分成兩階段進(jìn)行,而非一次性地全部完成,雖然是著眼于各國對于5G服務(wù)建置的態(tài)度有所不同,但分階段制定規(guī)格的構(gòu)想,就是由NOKIA所提出。

但潘建安認(rèn)為,正因為3GPP正在進(jìn)行5G標(biāo)準(zhǔn)制定,在這個市場的主要技術(shù)供應(yīng)商為了能讓自己所發(fā)展的技術(shù)能進(jìn)入3GPP的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格內(nèi),誰先搶進(jìn)去,誰就握有主導(dǎo)權(quán),因此目前各大業(yè)者對于自有IP的研發(fā)投入上,完全不手軟,深怕在5G標(biāo)準(zhǔn)制定競賽中落后競爭對手。

就NI的角度來看,NI目前也與許多學(xué)術(shù)單位或是電信設(shè)備業(yè)者進(jìn)行合作,NI并不會自行開發(fā)IP(智慧財產(chǎn)權(quán)),反倒是會協(xié)助這些業(yè)者加速將IP開發(fā)出來,所以5G商用預(yù)計在2020年完成,也有可能會提早達(dá)到。

圖3 : 5G牽涉的,不光是技術(shù)發(fā)展,在標(biāo)準(zhǔn)制訂上也牽涉到諸多國家間的政治角力,如何能多方兼顧,是一門學(xué)問。

3GPP與IEEE是否有合作機會?

至于NOKIA談到,5G所涵蓋的應(yīng)用范圍將包含工業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)與M2M等。對此,潘建安則是指出,雖然就看法上與NI是相同的,但也別忘了,連網(wǎng)技術(shù)陣營,從標(biāo)準(zhǔn)制定的角度來看,可以分為IEEE與3GPP,3GPP雖然在5G標(biāo)準(zhǔn)制定取得制空權(quán),不過,像是Wi-Fi或是ZigBee等,這些都是終端裝置相對固定的無線技術(shù),則是由IEEE主導(dǎo),在工業(yè)4.0應(yīng)用,IEEE與3GPP會采取什么策略?目前仍不得而知,但可以肯定的是,雙方合作的可能相當(dāng)?shù)牡?。所以未來會如何發(fā)展,也很難預(yù)測。

進(jìn)入5G 虛擬化勢在必行

眾所皆知,無線通訊產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)投資需耗費龐大的建置成本,這對于電信服務(wù)與設(shè)備業(yè)者來說,都形成了相當(dāng)大的營運壓力。所以過去在IT領(lǐng)域十分流行的“虛擬化”概念,在這幾年也開始出現(xiàn)在電信產(chǎn)業(yè),進(jìn)而讓IT與電信產(chǎn)業(yè)之間的界線逐漸趨于模糊。前面常疆所提到的網(wǎng)路虛擬化可以帶動可編程世界的發(fā)展,兩者概念恰好可以彼此呼應(yīng)。

Brocade臺灣區(qū)總經(jīng)理蔡穎碩談到,隨著行動運算的興起,也衍生出新的產(chǎn)業(yè)模式,像是MVNO(行動虛網(wǎng)網(wǎng)路營運商)的數(shù)量,自2010至2015年就有70%的成長力道。這類廠商為了要打造出新的商業(yè)模式,以更貼近消費者的需求,就必須租用網(wǎng)路設(shè)備來加以因應(yīng),所以異業(yè)結(jié)合的情況將相當(dāng)?shù)仡l繁。但最重 要的前提在于,網(wǎng)路通訊本身是否具備足夠的彈性,來因應(yīng)多元的商業(yè)服務(wù)模式?

過去的網(wǎng)路通訊基礎(chǔ)建設(shè)礙于傳統(tǒng)大廠壟斷的緣故,客戶往往會被單一供應(yīng)商所綁架,若要進(jìn)行系統(tǒng)升級或是要提供新的商業(yè)模式時,可能會面臨到既有的基礎(chǔ)建設(shè)架構(gòu)過于僵化,造成許多營運工作無法有效推展。因此,近年來像是SDN(軟體定義網(wǎng)路)或是NFV(網(wǎng)路功能虛擬化),成了5G與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要議題,甚至我們可以說,這是相當(dāng)重要的核心精神。

圖4 : 在過去,因為要升級與維護(hù)網(wǎng)通基礎(chǔ)建設(shè)著實不易,采用虛擬化的作法,有助于升級與維護(hù)的相關(guān)成本能獲得有效的控制。

蔡穎碩進(jìn)一步談到,考量到成本問題,虛擬化成了產(chǎn)業(yè)界所共同努力的方向,所以多少解決了過去軟硬體都被某些傳統(tǒng)大廠所局限的問題,只要擁有x86架構(gòu)的系統(tǒng),就能進(jìn)行軟體移植或是系統(tǒng)轉(zhuǎn)移。除此之外,5G的發(fā)展目標(biāo),也涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)與M2M,換言之,像是工業(yè)4.0的應(yīng)用,也會與5G有相當(dāng)密切的關(guān)系。但對于有些應(yīng)用來說,若是小量資料且無需立即性的傳輸,在概念上,是容許可以有一定的延遲時間存在的,那么NFV在此時便能扮演重要角色。

另外,近期ARM對于網(wǎng)通虛擬化與軟體定義等領(lǐng)域,有相當(dāng)高的積極度,對此,蔡穎碩認(rèn)為,ARM陣營的確有機會在SDN與NFV領(lǐng)域占有一席之地,重點在于軟體生態(tài)是否愿意幫忙?原則上,只要能讓ARM的處理器運行LINUX作業(yè)系統(tǒng),那么就沒有太大的問題,那么接下來,就是這些軟體運行在ARM架構(gòu)處理器上,是否能達(dá)到最佳化?從目前來看,ARM陣營在運算功能不強的網(wǎng)通系統(tǒng)會有機會發(fā)展,只要能有對應(yīng)的軟體搭配,大體上就不會有太大的問題。

各國心態(tài) 決定普及速度

談到5G未來的發(fā)展,常疆認(rèn)為,5G采取漸進(jìn)式地逐一公布標(biāo)準(zhǔn)細(xì)節(jié),這與各國政府對于5G 的態(tài)度,有不小的關(guān)系,如同前面所談到的,進(jìn)入毫米波時代,頻譜資源的釋放與否,成了各國政府勢必要去思考的課題。所以5G若要普及,就與4G相同,政府單位的確扮演了重要角色。但也因為各國政府的態(tài)度有所不同,各國在導(dǎo)入5G的速度有所差異,3GPP身為5G標(biāo)準(zhǔn)制訂的專責(zé)組織,自然也會因應(yīng)其需求,在因應(yīng)2020年后的5G技術(shù)與市場發(fā)展的前提下,公布較新的規(guī)范細(xì)節(jié)以協(xié)助腳步較快的地區(qū)能先行導(dǎo)入較新的技術(shù)并以商用化。但常疆也提醒,正因為5G采取漸進(jìn)式發(fā)展,在5G發(fā)展初期,4G還是會擁有一定的重要性,隨著5G的逐漸普及,4G才會慢慢退位。

結(jié)論

盡管距離5G真正普及還有一段時間,但從電信設(shè)備、網(wǎng)通服務(wù)與量測等業(yè)者們的論述,不難想見,5G所涵蓋的應(yīng)用與技術(shù)面向相當(dāng)寬廣,不光是在傳輸速度上的提升,在軟體亦或是在虛擬化上,5G的發(fā)展也無法有所忽略,可以確定的是,5G的下一步發(fā)展,將顯得更為豐富而多元。

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