攝影/洪政偉

不只國外5G開始商用,臺灣也有自有的國產5G技術,而且一點都不輸國外。資策會與工研院資通所近日公開展示臺灣本土5G技術解決方案,雖然部分還是採用4G架構,如Small Cell基站等,但是結合他們自行開發的vEPC、MEC技術,如今已經可以支援最新5G技術架構,甚至還在今年Computex 2019公開展示技術成果。

在今年Computex 2019的5G高峰會上,資策會與工研院聯合公開展示國產5G技術研發新成果,以軟體方式在一臺x86刀鋒伺服器上來執行虛擬化的EPC核網與MEC邊緣運算功能,還搭配低延遲的5G應用展示。其中,vEPC、MEC皆採用容器架構與K8s調度管理。在執行vEPC核網測試時,每秒已可連接最多80個UE裝置 ,以服務多達50,000名用戶。還結合了網路切片(Network Slicing)技術來隔離建置不同的存取網路,除了可以用於4G、5G連網之外,設計上,更加入eMBMS群播與C-SGN元件,能分別做為車聯網、NB-IoT設備的通訊之用。攝影/洪政偉

國產5G兩大關鍵技術:vEPC、MEC

在今年Computex大展的5G高峰會上,資策會與工研院聯合展示最新5G技術研發成果,從vEPC核心網路、電信邊緣運算設備MEC,到負責管理基地臺的SON,再搭配5G應用的展示。其中,vEPC、MEC更是未來驅動國產5G發展的兩大關鍵技術。

vEPC是由資策會資安科技研究所自行開發的一套虛擬化的EPC核心網路,不像傳統實體EPC設備,他們透過NFV網路功能虛擬化技術,將基於IP網路協定的EPC功能,從傳統電信設備硬體中抽離,變成是虛擬化的EPC,然後,以軟體方式在一臺x86刀鋒伺服器上來執行。

除了安裝vEPC軟體,這臺多節點刀鋒伺服器上,還裝了一臺電信邊緣運算設備iMEC,則是由工研所資通所開發完成,同樣採用了虛擬化的行動邊緣運算技術,讓需要低延遲的5G應用,如AR、VR、自駕車等,可以本地卸載(local breakout)方式,直接在近端MEC設備上做處理,不需將資料先回傳後端5G核網,以減少資料往返的等待時間及降低網路頻寬成本。

在設計vEPC時,資策會還採用容器架構來搭建虛擬化的EPC核網。資策會資安科技研究所副主任林志信解釋,因為容器比VM布建更快、復原速度也更快,再加上,5G的設計架構上,是以原生雲端應用架構型態為主,所以一開始,他們便把這些核網重要元件都改用容器方式來部署,包括行動管理實體(MME)、服務閘道器(S-GW),以及封包資料網路閘道器(P-GW)等。

資策會自2年前開始投入國產EPC技術研發,如今已進到5G虛擬化EPC的測試階段,不過,他表示,目前vEPC並非完全採用容器部署,只有關於EPC虛擬網路控制部分(control plane),是以容器封裝方式打包,再透過當前火紅的容器叢集管理平臺Kubernetes,來管理和調度經過容器化的核網功能,藉此來改善不同網段設定與管理的問題,並未包含資料層(data plane)部分。

根據資策會的說明,如今在執行vEPC核網測試時,每秒已經可以連接最多80個UE裝置 (User Equipment),並服務超過50,000名使用者,他們還進一步結合網路切片(Network Slicing)技術,可以依據配置需求隔離建置不同的存取網路,除了可以做為4G、5G連網之外,設計上,還加入eMBMS群播與C-SGN元件,可以分別用於車聯網、NB-IoT設備的通訊使用。

不過,因現行的5G核網仍參考3GPP組織前一版的R14標準來設計,林志信表示,今年6月才會納入最新R15版規格,來進行第一版5G核網無線接入網(RAN)的測試,包含基站完整性互通測試、穩定性測試等,待所有vEPC項目測試都完備,能夠穩定提供服務後,才能夠將技術移轉給廠商做為商業使用。

不只有國產5G核網,由工研院資通所打造的本土iMEC技術,也同樣支援K8S與OPNFV技術,可以在MEC設備上執行容器或VM應用;其次,還加入多接取(Multi-access)存取機制,同時可連接4G與Wi-Fi,未來亦可與5G相連,甚至還可依據存取服務的不同,來決定哪些資料封包需回傳核網,哪些可直接在近端MEC設備上處理完。資通所另外還展示自行發展的SON基站管理技術,可以用於管理大量5G基站所需的自動化網路優化與管理,以避免訊號干擾發生。

這兩家研究單位還利用各自的5G技術,現場展示兩種低延遲的5G應用雛型,其一是將它運用在虛擬實境(VR)的環景拍攝,以達到更低延遲直播,另一個則用於沉浸式VR社群平臺,讓多人可以更自然地方式在虛擬世界互動,面對面的交談等。


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