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全面測試確保可靠與穩定 實現5G技術真正落地
探索有效的技術模式

【作者: 王岫晨】   2023年05月16日 星期二

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在5G的早期應用案例中,增強型行動寬頻(Enhanced Mobile Broadband;eMBB)與無線固網接入(Fixed Wireless Access;FWA)為目前最普及的應用。eMBB因與電信商目前的商業模式相仿,使其為5G提供了較其他功能特性更快的營收增長機會,且目前即使是在全球滲透率前20名的5G市場,仍有約80%的消費者尚未升級到5G服務,這為電信商帶來了巨大的收入潛力。


5G為電信市場帶來收益

2022年底,全球5G用戶數達10億,單單去年第四季即增加1.36億用戶,目前全球有高達235家電信商(CSP)已推出商用5G服務。愛立信表示,觀察全球前20個5G市場中5G滲透率和收入增長之間的相關性,可以發現5G不僅是一個改變連網市場遊戲規則的技術,更將使早期採用者受益。而5G帶來的成本優勢,也將幫助電信商處理未來收入所需的數據增長,這使5G成為市場所期待的成長催化劑。雖然5G仍處於相對早期階段,但它正在快速增長,並且已經有了成熟的早期案例和明確的中、長期用例發展路線。


根據《愛立信行動趨勢報告》指出, FWA在寬頻未服務或服務不足的市場中尤其受重視,也為電信商提供了具吸引力的收入增長潛力,報告也預期全球FWA連接數在2028年底前將超過3億。根據報告指出:


˙ 分級定價模型(Tiered pricing models)對電信商的營運至關重要,此模型有效地滿足每位客戶的個別需求,同時推動長期收入持續增長。


˙ 全球前20個5G市場在引進5G服務後網路性能顯著提升。


˙ 在這些領先市場中,無線服務收入曲線在經過一段緩慢增長或持平時期後,再次呈現上升趨勢,此現象與5G用戶滲透率的增長相關。


除了消費者業務之外,在企業與公部門方面,部署5G專網和無線廣域網路為組織提供了重大的價值。藉由將現有的4G站點升級到5G,使網路容量有潛力增加10倍以上,並提供電信商同時增長收入和降低成本的可能性,並以降低超過30%的能耗表現達成永續淨零目標。



圖一 : 愛立信觀察指出,eMBB和FWA為目前最受歡迎的5G早期使用案例。(source:Ericsson)
圖一 : 愛立信觀察指出,eMBB和FWA為目前最受歡迎的5G早期使用案例。(source:Ericsson)

SA與NSA

5G目前分為SA(Stand Alone)與NSA(Non-Stand Alone)兩種模式進行發展。SA模式是指在5G網路中,所有的通訊設施都是5G的,不需要依賴於現有的4G設施,實現了5G網路的全面建設。相較之下,NSA模式則是在現有的4G網路架構下,加入了5G設施,可以說就是5G和4G網路的共存,但5G設施的功能和性能受到了限制。


目前,全球的5G建設主要還是以NSA模式為主,因為這樣可以在保持現有4G網路的基礎上,更快速地實現5G網路的部署。但是,隨著5G技術的不斷發展,SA模式也越來越受到關注,並且已經在一些地區開始進行SA網路的建設。



圖二 : 目前全球的5G建設主要是以NSA模式為主,因為這樣可以在保持現有4G網路的基礎上,更快速地實現5G網路的部署。
圖二 : 目前全球的5G建設主要是以NSA模式為主,因為這樣可以在保持現有4G網路的基礎上,更快速地實現5G網路的部署。

SA模式是指5G網路中所有通訊設施都是5G技術,然而SA模式相比NSA模式,存在著一些問題,例如SA模式需要單獨建設5G核心網路,相比之下NSA模式可以利用現有的4G核心網路。這就意味著,SA模式需要更多的基礎建設投資。


而在應用和設備的支援方面,由於SA模式需要建設全新的5G核心網路,目前支持SA模式的應用和設備還比較有限,這也限制了SA模式的推廣和應用。另外覆蓋率也有差別,目前SA模式的建設和部署還處於起步階段,覆蓋率相對較小。而反觀NSA模式可以在現有4G網路的基礎上實現5G的部署,可以更快速地擴展覆蓋面。


總的來看,SA模式相比NSA模式在技術和基礎建設方面存在著更多限制和挑戰,需要更多投資和時間來實現全面建設和普及。不過,隨著5G技術的不斷發展,這些問題也將逐漸得到解決。


(表一) 5G的SA與NSA比較表

優缺點

SA

NSA

優點

  • 支持更高速率和更多用戶
  • 可以提供更低的延遲和更穩定的連接
  • 可以實現全面5G覆蓋
  • 利用現有4G網路基礎建設部署更快速
  • 設備和應用支持較為廣泛,成本較低
  • 覆蓋面更廣,可以更快擴展5G網路

缺點

  • 基礎建設需要更多投資和時間
  • 應用和設備支持有限
  • 目前的部署和普及還處於起步階段
  • 速率和連接穩定性較低,性能受到限制
  • 未來需要進一步升級網路,成本較高
  • 需要依賴4G網路基礎建設,可能存在資源共享問題

5G基礎建設考量

建設5G基礎設施需要大量的資源投入,包括資金、物資和人力等。特別是在骨幹網路的建設和升級方面,成本更是高昂。因此,各國需要探索有效的資金和技術支持模式,以促進5G基礎建設的發展。


在規範和標準方面,5G技術的發展需要統一的規範和標準,以確保不同供應商的設備和系統之間能夠實現互通互聯。目前,國際上對於5G的標準仍在進行制定和完善,這也給5G的建設和推廣帶來了一定的不確定性。


最大的挑戰,還是在於部署和管理的難度大。5G基礎建設需要大量的基站和設備進行部署和管理,這需要更高水準的技術和管理能力。此外,由於5G技術的複雜性,設備和網路的故障排除和維護也更具挑戰性。


而5G技術的發展帶來了更多的數據交互與處理的需求,也帶來了更多的安全和隱私問題。因此,在5G基礎建設的建置和運營過程中,需要充分考慮安全和隱私等問題,並加強相關的技術和管理手段。


5G設備的驗證

5G技術的發展和推廣,需要對設備進行全面的測試和驗證,以確保其性能和可靠性。然而過程會遇到一些過去所不曾遇到的挑戰。5G技術可以使用多個不同的頻段和頻譜資源進行通信,包括毫米波、中頻和低頻等。因此,在5G設備的測試中需要考慮到不同頻段和頻譜資源的特點和性能,進行全面的測試和評估。


另外,5G技術涉及到的技術和架構比4G更加複雜,包括多輸入多輸出(MIMO)、超密集結點(UDN)、雲核心網路等。這些新技術和架構需要進行全面的測試和驗證,以確保其穩定性和可靠性。


在5G網路中也帶來了更大的數據流量,設備需要處理更多的數據,並實現更高的速度和延遲要求。這需要對5G設備的處理能力、網路容量等進行全面的測試和評估。


在應用面上,也必須考量到複雜的場景模擬。5G設備的測試需要考慮到不同的使用場景,包括室內、室外、城市、郊區、高速公路等多種場景。這需要進行全面的場景模擬和評估,以確保5G設備在各種場景下的性能和可靠性。


結語

5G技術的發展,需要基礎建設的支持,包括基站、核心網路和雲平台等。目前,全球各國都在積極推進5G基礎建設的建設和發展,但是5G基礎建設的發展面臨著許多挑戰,需要各國政府和企業攜手合作,制定有效的策略和措施,促進5G基礎建設的發展和普及。而在測試層面,也需要結合多種測試手段和方法,對不同面向進行全面的測試和評估,以確保5G技術的可靠性和穩定性,實現5G技術的真正落地。


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