802.11跨足5G領域
不僅3GPP積極針對5G行動通訊制定標準,電機電子工程師學會(IEEE)也以802.11技術為基礎,發布新標準搶攻5G市場。
是德科技(Keysight)應用工程部資深項目經理張式先表示,從整個5G技術市場發展來看,5G市場并非一定是由電信(telecom)業者大力支持的3GPP蜂巢式(cellular)網絡技術所主導,數據通訊(datacom)陣營,也就是提出無線局域網絡(Wi-Fi)802.11ac/ad技術的IEEE,也致力于5G技術規范的制定。
根據IEEE針對802.11技術規范的進程,在802.11ac/ad之后,將陸續推出其他版本。潘建安說明,因應5G通訊技術需求,IEEE已著手討論802.11ac下一代802.11ax、針對物聯應用的802.11ah、供車聯網應用的802.11p,以及應用毫米波頻段的802.11ay。
其中,802.11ax進度最快,目前0.1版草案已推出,1.0版草案預計今年年底問世,估計2017年底會有相關產品上市。而802.11ax使用單一輸入單一輸出(SISO),預計接取點(AP)端的吞吐量可提高四倍;以往802.11技術專攻室內聯機應用,802.11ax將可適應戶外應用所需;此外,為因應多使用者的情況,也將過去使用的OFDM調變技術,改為導入正交頻分多址(OFDMA)。這些技術的運用,期讓802.11ax能在相同的頻譜利用率下,提供更好的使用者經驗。
事實上,802.11ac/ad已被國際電信聯盟(ITU)納入標準規范中,其中,使用60GHz頻段的802.11ad,該技術擘劃的應用藍圖中,有許多與5G技術提出的應用很類似。舉例來說,5G通訊技術希望以運用高頻頻段來支持人口密集區域的聯機質量;而802.11ad也為因應多人使用而提出在路燈上安裝802.11ad裝置的應用建議。
不僅如此,802.11ad早已開始應用Massive MIMO、毫米波與數組天線等技術,這與5G規范中采用的技術不謀而合。張式先指出,幾年前提出的802.11ad有能力可以實現5G通訊術,因為該技術發展的相關知識可以進一步延用至開發5G通訊相關產品。這也是2016年許多通訊芯片大廠如高通、聯發科(MediaTek)、博通(Broadcom)…等開始積極布局并致力研發802.11ad芯片的主因。
值得注意的是,IEEE早有企圖想從Wi-Fi此一行動性不高的技術,跨足行動通訊領域,該組織提出的技術相信市場上并不陌生——全球互通微波存取(WiMAX)。盧明政解釋,雖然WiMAX已被視為失敗的技術,現今也少有地區使用,但不容忽略的一點是,由WiMAX衍生而出的分時長程演進計劃(TD-LTE),不僅是目前4G時代的重要技術之一,亦受3GPP重視,納入正式的標準規范中。甚至5G通訊技術要有效的利用頻譜,即須仰賴分時多任務(TDD)達成目標,因此種種「因緣際會」下,也讓IEEE有機會可以進軍5G通訊技術領域。
不過,IEEE是否能夠成功仍有些非技術面的問題。華壹生活科技軟件工程副總許亨仰認為,雖然WiMAX靠攏TD-LTE,取得進入行動網絡的門票,但該組織對于規范的執行力道較為松散,亦即給予業者許多彈性。也就是說,IEEE不像3GPP嚴格要求業者的產品一定得一條條符合規范要求,以至于符合IEEE標準規范的產品常發生互操作性問題,若這樣的情況未改善,可能會導致失敗。
合作?還是對立?
從先前3GPP與IEEE兩大陣營的「關系」來看,可以發現,在2G與3G時代,兩大陣營都「各做各的」,各有自己一番天地,甚至處于對立狀態。這樣的關系,到了4G有了些微的轉變,兩陣營開始進行合作,也就是說,為了解決網絡壅塞的問題,蜂巢式技術開始借助Wi-Fi進行分流,未來到了進入5G時代,兩大陣營的「相處模式」將是對立?還是合作?業者普遍認為將是合作,但也有業者表示兩大陣營仍是各守戶外與室內應用領域,井水不犯河水。
根據5G技術規畫,5G技術要結合所有的人事物,打造無所不在的網絡與聯機,并提供更好的傳輸速率與聯機質量。許亨仰表示,要達到上述的理想,單靠蜂巢式技術或是WLAN是不可能的。雖然進入4G時代網絡架構已改為全IP的狀態,可以輕易和早已是全IP狀態的IEEE規范結合,但4G技術仍以人與人之間的聯機為主;而5G技術要加入事與物的連結,更是需要與Wi-Fi、固網合作,除了提升傳輸速率,還可做到無縫連結。
高淑華指出,新的應用如擴增實境(AR)、虛擬現實(VR)、物聯網…等,會推動5G技術的加速進行,且還需要提升可靠度,因此兩大山頭在5G時代應該會有更多的溝通。潘建安表示,即使兩大技術在物理層(PHY Layer)不會進行融合,但仍可彼此跨合作。
是德科技營銷處資深營銷項目經理郭丁豪強調,事實上,這兩大技術都無法單就自家技術,打造一個5G世代所要求的「無所不在的網絡世界」愿景,因此兩大陣營勢必得進一步合作。5G通訊技術很大的一個環節為基地臺間無縫通訊,以及異質網絡的合作,若兩大陣營仍是各自為政,將很難落實隨時隨地都能聯機且無縫上網的5G網絡要求,許多嶄新的應用也將無法順利實現。
高通則認為,5G的時代,要達到萬物互連此一非常廣泛的概念,且還要實踐「多連接」的想法,但此在4G時代已經開始發生——當引入LTE和Wi-Fi的時候就已經開始?!付噙B接」的概念在于,在同一終端上可以同時連接LTE和Wi-Fi,它的部份服務會基于LTE,而另一部份的服務則會基于Wi-Fi;又例如,一個單一的服務會同時基于LTE和Wi-Fi,至于它會選擇哪種連接,這取決于哪一個鏈路比較好,這就是「雙連接」的概念。針對5G,業者目前正在做的事情即是拓展這個概念,拓展到多個鏈路,終端可以同時進行5G、4G和Wi-Fi三種連接技術并保持暢通。根據不同鏈路的實際情況,有一些服務只透過4G,有一些使用5G,有一些則是利用Wi-Fi,甚至固網。因此,未來5G時代會將 「雙連接」在4G時期的概念延伸并擴大至三種鏈路同時服務使用者,這將可讓服務的管理變得更加有效率,用戶體驗也會變得越來越好。
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