【中國(guó)智能制造網(wǎng) 智造快訊】在近日于美國(guó)舉行的年度IEEE無(wú)線通訊與網(wǎng)路技術(shù)會(huì)議(Wireless Communications and Networking Conference,WCNC’17)上,針對(duì)各種無(wú)線技術(shù)的辯論涵蓋了行動(dòng)寬頻到物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用,也透露了這些新興領(lǐng)域的多樣化以及競(jìng)爭(zhēng)激烈程度。
今日蜂窩式IoT的升級(jí),不會(huì)改變目前的成本動(dòng)態(tài)
在該場(chǎng)會(huì)議中有幾個(gè)新聞焦點(diǎn):
一家新創(chuàng)公司認(rèn)為5G蜂窩式通訊標(biāo)準(zhǔn)的階段決策是「眼光短淺」;
一家電信營(yíng)運(yùn)商抱怨早期蜂窩式IoT網(wǎng)路被濫用;
各家廠商對(duì)5G在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域扮演的角色激烈爭(zhēng)論;
Wi-Fi支持者表示免執(zhí)照頻段的LTE面臨艱苦戰(zhàn)斗;
有六家新創(chuàng)公司展示了具競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)線資料網(wǎng)路。
新創(chuàng)公司Cohere Technologies副總裁Anton Monk表示,5G蜂窩式通訊規(guī)格的階段并沒(méi)有通盤(pán)考慮各種新技術(shù)選項(xiàng),例如該公司提出的新空中介面架構(gòu):「有部份大型供應(yīng)商想要讓某些東西快點(diǎn)完成、并在上面套個(gè)5G的名號(hào)──我們將會(huì)看到這些東西被如何廣泛佈署;」他近才參加了在克羅埃西亞Dubrovnik舉行的3GPP標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議。
Monk描述階段5G規(guī)格是:「有大規(guī)模MIMO與波束成形的LTE──除了在控制通道採(cǎi)用華為(Huawei)的極化碼(polar codes),以及到處採(cǎi)用低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)之外,沒(méi)其他真正的新技術(shù)?!?br />
展望未來(lái),3GPP將針對(duì)一些高性能使用情境展開(kāi)研究,可望有助于第二階段的5G標(biāo)準(zhǔn)訂定,包括強(qiáng)化車(chē)用通訊,還有來(lái)自中興(ZTE)與其他中國(guó)廠商針對(duì)利用電源域(power domain)之非正交多工接取(NOMA)編碼、以提升頻譜效率的提案。
早期使用者涌入部份蜂窩式IoT網(wǎng)路
在蜂窩式IoT網(wǎng)路方面,根據(jù)一位Verizon的高層指出,有部份使用者涌入早期部署的LTE Cat-M1;他是在一場(chǎng)展示以LTE為基礎(chǔ)的IoT網(wǎng)路藍(lán)圖,并討論5G在IoT領(lǐng)域所扮演之角色的座談會(huì)后發(fā)表以上看法。
Cat-M1標(biāo)準(zhǔn)支援VoLTE (Voice-over-LTE),能實(shí)現(xiàn)在某些應(yīng)用情境的自動(dòng)緊急電話通報(bào)等功能;現(xiàn)在有部份使用者對(duì)例如連結(jié)智慧手表與兒童腕戴式追蹤裝置之間的音訊串流功能有需求。因此該位Verizon主管表示,盡管有一些初期Cat-M1網(wǎng)路尚未佳化,仍以效率不到一般LTE網(wǎng)路一半的情況下運(yùn)作;營(yíng)運(yùn)商正要求供應(yīng)商提供能為使用者網(wǎng)路節(jié)流的替代方案。
對(duì)此Ericsson Research的資深專(zhuān)員Eric Wang表示:「首先,我們一點(diǎn)也不認(rèn)為VoLTE (對(duì)IoT應(yīng)用來(lái)說(shuō))很重要,但現(xiàn)在大家都在問(wèn)這個(gè)功能。」
上面LTE蜂窩式IoT網(wǎng)路發(fā)展藍(lán)圖,顯示了將在接下來(lái)兩年出現(xiàn)的數(shù)個(gè)新功能;不過(guò)高通(Qualcomm)工程師Hau Xu表示,那些新功能的成本不會(huì)降到比目前高階Cat-M1與低階NB-IoT規(guī)格技術(shù)的水準(zhǔn)更低。
明年將公佈的所謂Release 14版本規(guī)格,主要將添加對(duì)位置資料以及多點(diǎn)傳送(multicasting)的支援,好讓空中傳輸(over-the-air)升級(jí)更有效率。Xu指出:「我們才剛開(kāi)始訂定Release 15,」不過(guò)功能集是固定的;在那之外:「人們正在針對(duì)更大的改變(Release 16~17)提案…內(nèi)容包括NOMA或是網(wǎng)狀網(wǎng)路(mesh networking)?!?br />
在5G領(lǐng)域,供應(yīng)商們目前是意見(jiàn)分歧,有人呼吁對(duì)目前并行的高/低階4G標(biāo)準(zhǔn)提供漸進(jìn)式的強(qiáng)化,其他人則想要更純粹、革命性設(shè)計(jì)的單一規(guī)格;而與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為,一般來(lái)說(shuō),5G IoT網(wǎng)路可能會(huì)嘗試實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)單價(jià)1美元、10年電池壽命,以及每個(gè)蜂窩式基地臺(tái)支援?dāng)?shù)百萬(wàn)裝置的目標(biāo)。
Ericsson的Wang指出,5G可能會(huì)把蜂窩式IoT帶到免執(zhí)照以及毫米波頻段,而因此催生新的使用情境。
至于已經(jīng)準(zhǔn)備好在免執(zhí)照頻段使用的LTE,似乎還沒(méi)準(zhǔn)備好成為消費(fèi)性服務(wù)…
現(xiàn)在已併入高通(Qualcomm)旗下的Atheros前任執(zhí)行長(zhǎng)Craig Barratt在年度IEEE無(wú)線通訊與網(wǎng)路技術(shù)會(huì)議(Wireless Communications and Networking Conference,WCNC’17)上表示,LTE已經(jīng)準(zhǔn)備好應(yīng)用于免執(zhí)照頻段,但還沒(méi)準(zhǔn)備好成為消費(fèi)性服務(wù),而且可能為蜂窩式通訊營(yíng)運(yùn)商帶來(lái)「不公平的優(yōu)勢(shì)」。
Barratt指出,在先聽(tīng)后送(listen-before-talk)的模式下,LTE能支援降階(fallback)的蜂窩式通訊服務(wù),而這正是Wi-Fi技術(shù)缺乏的;舊有的Wi-Fi網(wǎng)路不支援先聽(tīng)后送,兩種網(wǎng)路的佔(zhàn)空比(duty cycles)不同,使得在5GHz頻段進(jìn)行簡(jiǎn)單的分時(shí)(time-sharing)變得困難:「我的顧慮是,供應(yīng)商們的利益不一定符合消費(fèi)者的需求?!?br />
此外他也表示,LTE缺乏內(nèi)建認(rèn)證(built-in authentication)以及其他Wi-Fi使用者期望的類(lèi)乙太網(wǎng)路服務(wù);一般來(lái)說(shuō),蜂窩式網(wǎng)路支援更長(zhǎng)通訊距離、更廣覆蓋范圍,但Wi-Fi能達(dá)到更高的峰值速率,以及較低的每bps成本。
因此Barratt呼吁能促成在蜂窩式網(wǎng)路以及Wi-Fi網(wǎng)路切換之間更「無(wú)縫」的使用體驗(yàn),這將會(huì)對(duì)于在兩種網(wǎng)路之間達(dá)到完整會(huì)議行動(dòng)性(session mobility)服務(wù)有幫助,但并沒(méi)有能提供支援的商業(yè)模式;他表示,Wi-Fi也需要在現(xiàn)有頻段與未來(lái)毫米波頻段之間移動(dòng)得更順暢體驗(yàn)。
在此同時(shí),Wi-Fi陣營(yíng)的目標(biāo)是能在電信營(yíng)運(yùn)商的服務(wù)中佔(zhàn)有一席之地;無(wú)線解決方案供應(yīng)商Mimosa執(zhí)行長(zhǎng)Brian Hinman就提到以Wi-Fi取代DSL,做為蜂窩式網(wǎng)路營(yíng)運(yùn)商「后一哩」解決方案的觀點(diǎn)。家用無(wú)線網(wǎng)路方案供應(yīng)商AirTies的執(zhí)行長(zhǎng)Metin Taskin則表示,他已經(jīng)看到至少8家營(yíng)運(yùn)商對(duì)支援全戶(hù)Wi-Fi的設(shè)備有需求,而該公司可提供網(wǎng)狀網(wǎng)路方案。
各家新創(chuàng)公司爭(zhēng)相投入無(wú)線寬頻領(lǐng)域
在WCNC’17上至少有5家新創(chuàng)公司展示了無(wú)線寬頻專(zhuān)有技術(shù)。Artemis創(chuàng)辦人暨執(zhí)行長(zhǎng)Steve Perlman展示了一款迷你版的pCell設(shè)計(jì),能應(yīng)用于Gigabit乙太網(wǎng)路或是光纖電纜;該技術(shù)是在兩年前問(wèn)世,原本裝置外觀尺寸較大,採(cǎi)用的獨(dú)特方案能大幅提升網(wǎng)路容量。
Perlman表示,該公司開(kāi)發(fā)了一種能繞過(guò)政治問(wèn)題的方法,讓電纜不需要取得額外的許可:「在過(guò)去兩年,有太多FCC與相鄰網(wǎng)路測(cè)試…因此我們盡可能把它打造成可以商業(yè)佈署?!?br />
迷你版的pCell採(cǎi)用與Google預(yù)期會(huì)在美國(guó)舊金山佈署的家用裝置Webpass相同之10mm2尺寸FPGA;該家用裝置採(cǎi)用9支天線從一種在600MHz頻段運(yùn)作的服務(wù)聚合100Mbps之容量,Perlman預(yù)期諾基亞(Nokia)與蜂窩式裝置經(jīng)銷(xiāo)商會(huì)採(cǎi)用該技術(shù)。
另一家新創(chuàng)公司Cambridge Communication Systems則展示了一種咖啡壺大小的固定式無(wú)線(fixed-wireless)系統(tǒng),可在24~29GHz頻段提供500公尺傳輸距離、1.2 Gbits/s速率的無(wú)線連網(wǎng),該系統(tǒng)採(cǎi)用Kintex FPGA以及雙核心ARM處理器,能自動(dòng)偵測(cè)并補(bǔ)償本地干擾,安裝容易。
Tarana Wireless則展示了在3.6GHz與5.8GHz頻段運(yùn)作的固定式無(wú)線系統(tǒng),在裝置兩端都採(cǎi)用16支天線,能以FPGA上的專(zhuān)屬通訊協(xié)議,處理非視距(non-line-of-sight)通訊情況以及在超過(guò)1公里的距離提供200Mbps的傳輸速率。
Blue Danube將96支天線放進(jìn)一個(gè)LTE基地臺(tái),支援波束成形且不需要遠(yuǎn)端無(wú)線電頭端(remote radio head);該系統(tǒng)目前正在亞洲與歐洲進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,號(hào)稱(chēng)能提供更大的吞吐量以及訊號(hào)品質(zhì),而價(jià)格則與現(xiàn)有的蜂蜂窩式天線相同。
Phazr這家新創(chuàng)公司採(cǎi)用了一種獨(dú)特方法,更改了一款來(lái)自硅谷公司的Wi-Fi ASIC用途,打造出低成本的固定式無(wú)線系統(tǒng);該系統(tǒng)號(hào)稱(chēng)可在視距內(nèi)1公里、非視距200~800公尺的距離,達(dá)到30 Gbits/s資料傳輸速率,採(cǎi)用24GHz~40GHz頻段。
該系統(tǒng)基地臺(tái)內(nèi)含384支天線,客戶(hù)端裝置則採(cǎi)用64支;有一家英國(guó)服務(wù)供應(yīng)商在2月份測(cè)試了該系統(tǒng),美國(guó)業(yè)者CableLabs將在4月于總部對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行為期兩周的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
還有兩家新創(chuàng)晶片設(shè)計(jì)公司──其中Maja開(kāi)發(fā)支援60GHz~80GHz頻段的固定式無(wú)線收發(fā)器單晶片,以及內(nèi)含天線陣列的開(kāi)發(fā)板,可在200公尺距離提供3.5 Gbits/s速率;該晶片以Globalfoundries與意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)的65奈米與40奈米製程生產(chǎn),預(yù)期能搭配工業(yè)攝影機(jī)與機(jī)器手臂應(yīng)用。
另一家公司NanoSemi的IP與演算法,則能支援?dāng)?shù)位預(yù)失真(pre-distortion)以及風(fēng)質(zhì)因數(shù)衰減(crest factor reduction),號(hào)稱(chēng)在功率放大器還有其他蜂窩式/Wi-Fi網(wǎng)路訊號(hào)鏈元件能達(dá)到20~30dB的改善;Lightport已經(jīng)採(cǎi)用該技術(shù)推出了一臺(tái)測(cè)試儀。
(原標(biāo)題:放眼5G 各家無(wú)線技術(shù)空中交火)