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物聯網落實:異質整合網絡

責任編輯:qzhao

2012-02-06 08:36:34

摘自:www.iot-online.com

2012年消費性電子展中,支持最新通訊技術的終端產品成為業者競相展示重點,這些新一代通訊技術的發展皆是為了提供消費者更順暢的網絡質量,...

2012年消費性電子展中,支持最新通訊技術的終端產品成為業者競相展示重點,這些新一代通訊技術的發展皆是為了提供消費者更順暢的網絡質量,而此終極目標,也讓強調可按使用環境運用不同通訊技術的異質網絡整合趨勢興起。

甫落幕的國際消費性電子展(CES)中,高傳輸速率通訊技術可謂各家廠商競逐的焦點。其中,支持長期演進計劃(LTE)的智能手機,成為包括宏達電、諾基亞(Nokia)等手機系統大廠的主力展品,并為電信業者鞏固LTE市場的重要產品。

在家庭網絡方面,無線局域網絡(Wi-Fi)采用5GHz與60GHz頻段發展的802.11ac/ad技術,也成為CES的亮點。博通(Broadcom)與聯發科不約而同在CES上發表速度達Gigabit等級的802.11ac芯片,海華科技則是與Wilocity合作,推出支持60GHz的無線擴充基座(Wireless Docking),以及實際商用化的WiGig無線三頻模塊,提供超輕薄筆記本電腦(Ultrabook)、高畫質電視(HDTV)等智能型裝置間嶄新的無線傳輸技術與應用。

而在Qualcomm.html' target='_blank'>高通(Qualcomm)宣布其內建Wi-Fi技術處理器跨足智能電視(Smart TV)領域,以及系統大廠紛紛推出新一代智能電視的同時,也意味著智能電視將驅動更高頻寬網絡的需求,以提供消費者更好的視覺與聯網體驗。

另一方面,從各大研究機構所提出的2012年資通訊產業熱門發展趨勢(表1)中亦可看出,各種通訊技術不斷朝更大頻寬與更高傳輸速率發展,以因應未來巨量數據的傳輸所需,進而提供消費者最佳的網絡使用經驗。

高速網絡下一步--異質整合網絡

即使業者拚命提供具備更高傳輸速率的產品予消費者,但隨著物聯網(Internet of Things)逐步落實,未來可聯網的產品劇增,電信營運商仍會面臨移動網絡頻寬不足的問題,因此整合多種有線與無線通訊技術,并可依網絡使用環境切換合適通訊技術的異質網絡整合概念,日益受到重視。

邁向4G Datacom/Telecom網絡加速整合

由于消費者對頻寬需求越來越高,促使電信營運商跨入4G通訊技術的研發,以提升消費者使用經驗。然為節省新技術網絡的建置成本,基地臺、網通設備商被要求須推出整合所有不同網絡的產品,讓數據通訊(Datacom)/電信(Telecom)異質網絡整合的聲浪不斷升溫。

安捷倫(Agilent)電子量測事業群應用工程部協理陳俊宇表示,LTE不若3G技術僅掌握在少數廠商手里,因此,無論既有的3G或是全球微波存取互通接口(WiMAX)芯片及營運商,皆積極投入發展,以搶分杯羹;而為確保先前的投資,并減輕在新技術基礎建設的成本支出,遂朝向整合多項技術的規劃發展,成為Datacom/Telecom異質網絡整合的重要推手。

除基礎建設外,終端裝置制造商為提供更好的使用者體驗,也采用Telecom與Datacom網絡結合的設計;安捷倫電子量測事業群應用工程部資深項目經理張式先指出,過去Datacom與Telecom網絡分別在傳輸數據封包與語音通話領域各擅勝場。不過,隨著移動設備串流的數據量持續增加,消費者對移動寬帶技術的頻寬要求也越來越高,因而促使移動設備裝置大舉內建如Wi-Fi等Datacom技術。

事實上,第三代合作伙伴計劃(3GPP)制定LTE技術規格時,有鑒于消費者對移動寬帶技術的傳輸速率要求逐漸提高,也提出LTE-SAE的架構,旨在整合LTE、全球移動通訊系統(GSM)、分碼多重存取(CDMA)、全球微波存取互通接口(WiMAX)、有線網絡與一般市話,藉以透過不同技術的切換,提供消費者更好的網絡傳輸質量。而此一異質網絡技術整合的架構,隨著LTE的更趨成熟,也更加受到通訊產業界的重視。

除了提高移動寬帶網絡數據傳輸速率外,異質網絡整合技術也可解決移動網絡壅塞問題。臺灣國際標準電子(Alcatel-Lucent)無線網絡研發中心資深處長張瑞琦表示,消費者透過終端產品進行數據分享時,即須使用各種通訊技術,若僅使用3G或是LTE,一旦使用者數量增加,頻寬資源仍將不敷使用,因此須要改采其它技術如Wi-Fi消化龐大的流量,且移動寬帶高傳輸速率也須擁有高傳輸特性的骨干網絡增援,才能讓應用服務順暢提供給消費者,遂促使異質網絡整合的發生。

智能家 電驅動異質網絡整合

另一方面,具備聯網功能的智能家電,也是促使異質網絡整合崛起的原因之一。臺灣羅德與史瓦茲(R&S)寬帶及基礎儀表量測、航天國防應用量測業務項目經理任為龍表示,智慧家庭的「智慧」定義,讓家電產品須內建聯網功能才能符合需求,而家電產品傳輸的數據量從智能電網(Smart Grid)的小數據,到影音串流的龐大數據量,讓家庭網絡數據中心--家庭網關器(Home Gateway)須結合各種通訊技術作為因應。
張瑞琦指出,目前家庭網絡中,以Wi-Fi+電力線通訊+以太網絡為整合大宗。亦即透過Wi-Fi收集到的封包數據,進入家庭網關器后,藉由高速以太網絡傳輸到后端控制中心或是服務器。

異質網絡整合具低成本/分散流量優勢

異質整合網絡不僅提供消費者更好的頻寬使用經驗,對電信營運商而言,還可獲得節省成本的好處,亦即毋須每一種通訊技術皆布建一套專屬的設備,因此針對異質網絡整合的趨勢,網通設備業者紛紛推出相應的產品,并預留未來技術發展的空間,確保電信設備商的投資。

臺灣愛立信(Ericsson)客戶解決方案部資深協理汪以仁表示,電信業者現有的基礎建設投資尚未回收,但因消費者對頻寬需求的壓力不得不進入更新一代通訊技術的發展,為節省成本支出,電信業者亦促使網通廠商須絞盡腦汁研發整合各種技術的網通產品,包括基地臺、局端設備等。

隨著各種應用程序不斷的被開發出來,促使用戶對移動寬頻頻寬的需求也不斷攀升,因此電信營運商汲汲營營朝更先進的技術如LTE邁進,不過,更高的傳輸速率依然無法滿足移動寬帶用戶暴增所需,因而透過異質網絡整合分流的方式即成大勢所趨。

善用頻譜資源解決頻寬不足問題

事實上,透過Wi-Fi分散流量,也不全然可解決電信營運商所面臨的挑戰,汪以仁指出,現階段利用Wi-Fi接取移動寬帶,的確有效舒緩移動寬帶網絡壅塞的問題,促使中華電信、遠傳電信等積極布建Wi-Fi熱點,但各個Wi-Fi熱點傳遞的數據封包最終仍將匯流至后端,接回骨干網絡,匯流后的數據量也不容小覷,衍生電信業者仍須花費許多成本建構更快速骨干網絡的問題。

以蘋果(Apple)iPhone為例,先前iPhone 3推出時,中華電信即為iPhone布建專屬網絡,以應付龐大的數據串流,隨著iPhone各代機種不斷推出,應用服務的數據量急劇倍增,更何況iPhone 4S Siri語音控制所需頻寬與數據流更是iPhone 4的兩倍。汪以仁認為,未來Wi-Fi技術分流的效果將越來越有限,因此開放更多頻譜,用以運行新興、高傳輸速率的移動寬帶技術將是較治本的方式。

不同的頻譜可用來發展不同的無線技術,即如Wi-Fi在現有2.4GHz已相當擁擠狀況下,尋求5GHz及60GHz頻段,進而提升頻寬。汪以仁強調,目前各國已開始尋找其它可供發放的頻譜資源,讓電信業者可更積極發展傳輸速率更高的LTE技術,再搭配Wi-Fi,將有更加乘的效果。

無縫切換非易事 標準制定刻不容緩

雖然異質網絡整合具備低成本等優勢,可紓解電信業者面對消費者頻寬需求的龐大壓力,但是如何進行并提升異質網絡整合的效能,甚至達到跨不同電信網絡無縫切換與漫游的終極目標,皆需統一的標準規范才能實現。然而,目前各家業者皆是以一己之力發展異質網絡整合,可達成何種效果端視各家廠商技術能力;若能有標準規范可供依循,異質網絡整合的發展勢必將更為迅速且順利。

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