返回首页
当前位置: CompoTech China > 新闻线上 >

5G 鸣枪起跑,谁最早受益?

时间:2016-08-25 13:35来源:Compotech 作者:任苙萍 点击:
5G先期受益者No.1:芯片供货商
千呼万唤始出来!就在 7月中旬,美国联邦通讯委员会 (FCC) 全数通过将 28GHz、37GHz 和 39GHz 三个频段分配给 5G 网络使用,成为第一个落实 5G 标准化的国家。究竟,在设备商磨刀霍霍、号称数据传输速率最高可达 4G 百倍的下世代通讯,有哪些应用值得期待?我们真的需要在 2020 年就转而拥抱 5G?芯片商、营运商及系统整合商对于 5G 前景的看法又是如何?
 
犹记十多年前,「三网融合」(Triple- play) ——将电信网、广播电视网和互联网做数字汇流,开始成为热议焦点。随着时间过去,广播电视网几乎已被成功同化,如今,余下两端近身对垒、短兵相接的时刻俨然已至;而高通 (Qualcomm) 与英特尔 (Intel),无疑是电信与互联网领域最具代表性的芯片大厂。
 
高通:5G连网应建立在统一架构上
●行动宽带须以使用情境为依归
在电信本业方面,高通主张应用处理器 (AP) 的效能指标应视其性质有所差异,一如不同车种有它最适合行驶的环境,而不同路况的交通流量亦有别。高通去年 9 月舍 ARM 公板、重新回归 Kryo 自主架构所开发的 Snapdragon 820 旗舰级单芯片 (SoC),内建 X12 LTE 调制解调器的传输速率也会随着使用情境有所调整。辅以 TruSignal 多天线讯号增强技术,可减少断讯、改善通讯质量并延长电力。今年初新发表 256-QAM、4x20 MHz 载波聚合 (CA) 的 X16 LTE 调制解调器,可支持辅助授权接入 (LAA)、有效使用未授权频段,下载速度可十倍速提升、达 1Gbps。
 

图1:Snapdragon 820 在不同情境下的传输表现
数据源:高通网站
 
有鉴于用户对手机图像质量要求越来越高,高通对于周边 GPU (图像处理单元)、DSP (数字信号处理器) 和 ISP (影像讯号处理器) 亦下足工夫。采用 14nm FinFET LPP 制程和 64 位的四核心设计的 Snapdragon 820,同时搭载 Adreno 530 GPU、Hexagon 680 DSP 与 14 位 Spectra ISP,支持 4K 和 VR 显示、分工处理视觉运算和感测辅助定位,且可补强低光源摄影弱点,有效减轻手机镜头模块的厚重感,已顺利入驻 HTC、HP、小米、乐视、LG、Vivo、Sony 和 Samsung 等一线手机大厂,华硕最新 ZenFone 3 亦在列。
 
●收购 Atheros,倡导 Wi-Fi SON 架构
高通 2011 年收购创锐讯 (Atheros) 后,对串联电信与局域网络、优化异质连网具互补加乘效果,今年更提出「Wi-Fi SON」(自组网络) 概念,旨在简化家用与办公室 Wi-Fi 网络、让端到端连网效能优化。采用「Wi-Fi SON」解决方案的智能网关或无线路由器,可即插即用、自行配置组态、自主优化管理、自行修复、主动侦测及排除连网障碍、自我防御并阻挡未授权网络存取。资深副总裁兼连接业务总经理 Rahul Patel 宣示,高通的策略是就容量、内容与体验,以及覆盖率做整体布局,以更多频段、天线和效率提高寻址容量以改善用户体验。
 

照片人物:高通资深副总裁兼连接业务总经理 Rahul Patel
 
Patel 从「感知情境」(Context Awareness) 来解构使用者所关注的面向:
1.自主行动:提供最好的使用者经验 (个人化) 与效能 (优化);
2.情境推断:以智能算法辨别所处位置、目前活动状况、附近有多少用户,以及通讯环境质量;
3.资料收集:为维持连网状态,关键在于 LTE / Wi-Fi / 蓝芽的互补连接、运动/区域/趋近性的感测,以及使用习惯/行为的应用,而低功耗无疑是首要考虑。
 
高通认为,更大的容量有助催生新服务;采用多用户之多输入多输出 (MU- MIMO) 的 802.11ac (Wave2) 由于数据吞吐量和容量约是单用户 MIMO (SU- MIMO) 的3倍,可解决流量壅塞问题。Patel 指出,2X2 天线是目前 11ac 路由器主流规格,但高阶产品已直攻 4X4 接取;而支持 MU- MIMO 的 Wi-Fi SON 三频平台,可简化无缝连网并深化中阶无线通信市场渗透率。该平台包括 QCA9984 (4X4)、QCA9886 (2X2) 两款路由芯片以及网络处理器 IPQ40x9 SoC。
 
●Wi-Fi 多频齐发,60GHz 802.11ad 展新局
开发商可运用 MU-MIMO 扩大网络容量,并透过两个 5GHz 与单个 2.4GHz 频段组合,灵活分配网状网络 (mesh networks) 的传输效率。高通资深销售总监Terry Yen表示,SoC 在物料整合及端到端设计拥有多项好处:将 CPU、DSP、GPU、ISP、内存、感测/显示/多媒体处理,以及 LTE 调制解调器与蓝芽、Wi-Fi、GNSS 和 USB PCI 通讯协议整合,可一举拥有快速充电、电源管理接口、喇叭放大器、触控、感测、指纹辨识、编码功能,并实现滤波、功率放大、封包追踪 (Envelope Tracking)、RF 接收器、天线开关、天线调变设计。
 

图2:高通支援 MU- MIMO 和 Wi-Fi SON 的三频平台
数据源:高通网站
 
此外,802.11ad (WiGig) 60GHz 新频段的另辟蹊径,便于无线备援及多任务处理。高通透露,乐视超级手机 LeTV Max Pro 是首款具备 802.11ad 技术的智慧手机,Elecom、NEC、TP-Link、宏碁与华硕亦将采用高通 802.11ad 端对端解决方案—— Snapdragon 820 处理器结合 QCA9500 802.11ad 芯片组与 IPQ 8064 参考设计的平台组合,目前最大数据传输率可达 4.6Gbps,在线观看 4K 影片毫无延迟感;搭配室内电力线通讯 (PLC),可望带动 4K、8K 等超高分辨率的数字显示商机。
 
●物联网须有保全及跨平台能力
看好嵌入式系统及物联网 (IoT) 应用,同时间发布的还有整合 1X1 802.11n 及 5GHz 的双频芯片—— QCA4012,避开家用与智能手机常规 2.4GHz 频段以减少干扰,是去年 QCA401x 和 QCA4531 两款 Wi-Fi 芯片的衍生版本。QCA401x 整合微控制器 (MCU),用于连接电灯、家用监视器等装置,提供 800KB 片上内存和多组扩展接口,可与传感器、显示器和致动器彼此互联,包含整套 Wi-Fi、IPv6、HTTP 通讯协议;QCA4531 支持 Linux / OpenWRT 环境下的程序开发,集成多个无线通信协议,最多可同时链接 16 个装置。
 
今年 COMPUTEX,高通再发布另一款强打低功耗、专为「单一功能」穿戴连网装置开发的 Snapdragon Wear 1100 SoC,内建应用处理器可支持各种 Linux 程序应用、语音、Wi-Fi 和蓝芽功能,并集成高通 iZat 定位引擎,供 multi-GNSS 多卫星和来电定位,适用于儿童/老人/宠物防走失手环、健身记录器、智能耳机等须长时间配戴的装置;尺寸更小、电池续航力更长、感测更智能,以及安全定位和随时连网是共通要求。运用虚拟栅栏 (geo-fencing) 技术进行安全监控——整合硬件加密引擎、硬件随机码产生器及 TrustZone,为消费者建构高标准安全。
 
有趣的是,「IoT」一词似乎不能满足高通对于物联网的期许,而改以「IoE」(Internet of Everything) 来指称;而终端装置也不再只被动接收讯息,将成为多重跳接式 (Multi-hop) 通讯的一环。如此一来,势必需建置有能力跨越极端变化应用的可扩展网络,以便在不同网络系统维持高效率数据传输,有效连接大规模物联网;让无法忍受严重延迟的新型态管控服务得以更安全、可靠;因此,高通格外重视「跨平台」生态系统,除了本身主导的 AllJoyn 平台,亦全面支持苹果 HomeKit 和 Google Weave 云端服务。
 

图3:高通 IoE 蓝图规划
数据源:高通网站
 
英特尔:5G 是「第三次数位革命」
●由互联网挺进电信网络
英雄所见略同,英特尔副总裁 Aicha Evans 剖析,如果 2G 是因应语音而生、3G 起源于数据传输、4G 志在视讯串流……那么 5G 就是为了串联数以几十亿计的人与物。她表示,现今的行动装置是基于语音和数据而生,但明天过后,所谓的「可移动性」已不再有明确定义,因为万物连网时代将正式来临!2020 年,全球将有 500 亿个「人、装置和机器」经由网络串联,成为驱动 5G 无线网络的主要动力。Evans 将 5G 称为「第三次数字革命」,是众多技术与广泛生态系的集合;运算与通讯融合是重点,而汽车、工厂、无人机只是诸多应用的冰山一角。
 
继与美国 AT&T 联合测试 LTE 商用无人机,以扩展至物流、农业、建设与保险为宗旨,并与 Orange 电信、爱立信 (Ericsson)、诺基亚 (Nokia) 展示「延伸覆盖版 GSM 物联网技术」(EC-GSM-IoT) 后;今年英特尔再与鸿海集团结盟布局 5G—— 与旗下鸿通韬略研究院技术合作,并在鸿海投资的亚太电信网络测试与验证,冀达成下列目标:
1. 确保客户端设备可行:由英特尔提供 5G 芯片、参考设计与相关技术工具,协助鸿海集团进行 5G 客户端设备的先期验证机制;
2. 强化「行动边缘运算」(Mobile Edge Controller, MEC):运用终端网络虚拟化 (Network Edge Virtualization, NEV) 软件和数据层开发工具包 (Data Plane Development Kit, DPDK),实现高带宽、低延迟的实时存取;
3. 扩充城域网容量:共同开发微型「云端无线存取网络」(CRAN) 硬件平台与远程射频转发器 (Remote Radio Head, RRH) 技术,追求最佳成本效益。
 

图4:英特尔「行动边缘运算」及 NEV SDK 示意图
数据源:Intel网站
 
牵涉到网络基础建设,资金、时间、人力所费不赀,产业结盟有助资源共享与整合,是最有效率的方式之一。除了以软件定义网络 (SDN)、虚拟化建构 5G 通讯环境,英特尔也积极参与应用端开发,宣布与中华电信、胜捷光电携手打造车联网 (IoV) 平台,让车载资通讯 (telematics) 服务再升级,拟推出 UBI (User-based Insurance) 弹性计费车险系统方案。保险业者可经由「Driving Insight」手机 APP 或 OBD-II (On-Board Diagnostics-II) 车载设备收集驾驶行为等大数据,客制化保险服务,让素行优良的驾驶人受惠于良好开车行为及用车习惯,获得保险优惠。
 
●效能挂帅的连网应用,IT架构具优势
中华电信研究院智慧联网研究所所长罗坤荣表示,车联网解决方案有三大区块:云端平台、异质整合和终端设备,中华电信在前两者有很好的发挥;与英特尔、胜捷的搭档,刚好能在原有行动通讯基础上,补强设备端一角。他进一步说明,中华电信过去曾发展过商用车队、公共运输、交通号志等管理工程,4G 用户数也已达 500 多万,希望在既有语音服务之外,持续开发更多加值应用,为产险公司、汽车保养厂或驾驶人提供所需的服务,例如,产险公司可借助 UBI 降低理赔风险,未来还可扩及车辆安全等其他领域。
  
    
照片人物:中华电信研究院智慧联网研究所所长罗坤荣(左)、胜捷光电董事长暨执行长廖筠松(右)
 
胜捷光电董事长暨执行长廖筠松补充,不管物联网或车联网,「服务」都是关键词与核心价值;而终端信息是否足够?能否确实传送到平台处理?至关重要。之所以选择中华电信,是看中其除了 OBD-II 行车监控设备外,还支持 GoPro 等主动式行车记录器,可将车载信息完整送到云端平台深入分析;因为 UBI 应用只有简单数据不够,还需搭配影像数据才能精准判读。这些收集到的数据全交由中华电信云端系统管理,运用大数据分析功能以建构不同产业需求的参考模型。早期试行计划将以车险保户在六个月期间、300 万公里的里程测试结果为依据。
 
英特尔亚太日本区通路销售事业群嵌入式产品总监 Lonnie McAlister 介绍,新款解决方案结合胜捷光电内含英特尔 Atom (凌动) x3 处理器的车载设备 (dongle),以及中华电信提供的巨量数据分析服务,让业界能利用现有 IT 架构开发新服务。英特尔 Atom x3 处理器将先进功能整合到省电的微型化组件封装,并提供车载资通讯软件开发工具包,方便用户开发云端及终端 APP,无须再为设计中间件 (middleware) 或设计客制化框架 (framework) 大费周章;同时致力培植产业体系,盼跨足零售、制造与医疗等产业,如:销售点管理系统 (POS)、医疗用平板等。
 

照片人物:英特尔亚太日本区通路销售事业群嵌入式产品总监 Lonnie McAlister
 
结语
综观上述,高通的 5G 蓝图规划是从三方面着手建立统一连网:1.加强行动寛频,将速率和容量 (Capacity) 极大化;2.确保关键任务服务的保全、可靠性和回应;3.提高密度、降低功耗和成本以推动大规模物联网;而英特尔则藉拉拢服务供货商与设备商为起点,不失为明智之举。遥想当年英特尔在 WiMAX、行动处理器乃至无线充电的错失良机,归根究底只有一个源头:这些皆是以手机等便携设备为应用大宗,对于低功耗的向往甚于运算效能,且当时过于轻忽电信营运商的逆袭力量所致。然时至今日,5G 气候一旦成形,或将另有一番景象。
 
待万物连网水到渠成,英特尔在一些工控领域或对运算能力需求高于功耗/散然的应用,显然又有了尽情挥洒的舞台,例如:工厂机器、汽车、服务器或基地台等基础设施。毕竟,这些应用的处理效能多少攸关人身、财产安全,非同小可。此次与中华电信、胜捷光电的指标性合作,使 OBD-II 车载设备可从车辆传感器撷取串流数据,及时向驾驶人、车队管理者、保险公司、甚至私有车辆业主发送警讯;不仅是英特尔在运输业 IoT 端至端应用平台投资成果的初步展现,亦可望让 Atom 芯片销售扳回一城,一扫过去在行动装置出师不利的阴霾。
(责任编辑:helen)
(0)
0%
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名:密码: 验证码:点击我更换图片
推荐内容