IMEC 5G Wi-Fi6 Wi-Fi 7

imec提出5G專網的三大部署攻略

2022-05-04
5G網路技術具備性能與架構設計的優勢,勢必成為新一代(無線)專網的關鍵推手,但其實還有其他的競爭對手。新一代的Wi-Fi網路,例如Wi-Fi 6(IEEE 802.11ax)與即將推出的Wi-Fi 7(IEEE 802.11be)無線網路標準,持續跟緊5G步伐升級效能,不僅提升資料傳輸率,更把延遲、時間同步誤差與可靠度納入考量。本文仔細衡量上述兩項網路技術的優缺,並為了提前部署無線通訊專網,統整出三大攻略。

不僅如此,在網路架構的另一端,一段全新發展甚至是革命正在展開。常規的行動網路終端裝置,尤其是其內建的晶片組,有可能會被可依照企業用戶個別需求與業務考量進行量身訂製的晶片與裝置取代。一直以來,通訊網路市場僅由少數幾家晶片廠商把持,這會是吸引不同業者進軍的契機嗎?

攻略一基於電信商公用網路設施的5G專網部署。行動網路業者(Mobile Network Operator)在競標5G頻譜的時候,通常目標是盡可能地擴大各自的網路服務範圍。因此,他們具備一定的優勢來滿足企業用戶部署專網的需求,包含網路切片、虛擬化,以及開放租用5G基礎設施以提供非公用網路(Non-Public Network)服務。

攻略二為設置獨立組網架構的5G專網。採用電信商的公用網路基礎設施可能導致資安漏洞與延遲問題,因此不少組織偏好設置獨立組網(standalone)的5G專網,像是5G工業聯網自動化聯盟(5G-ACIA)。這些獨立專網可以與電信商的公用網路系統完全分隔並單獨運作。

攻略三為5G大型基地台結合Wi-Fi 快速且低成本的室內網路部署。談到啟用專網服務時,5G產業全都押注在5G URLLC功能,也就是訊號延遲低於1毫秒,同步誤差小於1微秒,可靠度高達99.999%。

換句話說,Wi-Fi具備一定優勢,尤其是在室內網路應用。一方面,Wi-Fi網路的安裝比行動網路還要簡便、快速,成本也更低。另一方面,Wi-Fi網路(IEEE 802.11)還有相容性優勢,能與乙太網路(IEEE 802.3)相連,後者為企業熟知,而上述兩者被歸在同一網路標準系列。

5G與Wi-Fi的差異5G versus Wi-Fi 。5G與Wi-Fi的技術相似,包含使用的實體層、訊號波、編解碼方案與通訊支援機制,全都雷同。兩者支援的位元率大致相同,而且根據概念驗證測試,Wi-Fi 顯然能夠提供與URCCL標準相似的網路效能。主要差別在於5G使用的是經過授權的頻譜,專門分配頻段給電信商,而Wi-Fi技術則在開放的頻譜上運作,因此需要遵守相對嚴格的業界規則。Wi-Fi裝置必須檢驗其他裝置或技術,確認沒有使用相同的無線電頻段後才能運作,因此,每當無線封包開始傳遞,Wi-Fi傳輸必定會面臨或短或長的停頓,這就會導致延遲增加。

不過,既然無線頻譜適用於不同的網路技術,那麼把某些頻段分給Wi-Fi技術使用也是可行,這就和配合5G專網應用而釋出該地區的部分頻譜一樣。如此一來,Wi-Fi網路就能不再受限於那些嚴苛規則。實際上,Wi-Fi與5G爭奪頻譜的劇情已經上演。一方面,5G R16標準就開放了一些全球未授權的頻段(NR-U)給5G使用,另一方面,Wi-Fi也在延伸使用頻段範圍,除了2.4GHz和5GHz,Wi-Fi 6E亦即Wi-Fi 6的延伸版本,已經踏入6GHz頻段,比起目前開放給校園使用的100MHz專網頻段,Wi-Fi傳輸效能更佳且穩定,速度也較快。

因此,5G和Wi-Fi最終極有可能共同存在,就算是在支援專網的應用領域。行動網路像是5G受惠於其廣泛的覆蓋範圍,在戶外網路部署略占優勢,而Wi-Fi順勢導入室內網路應用。

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