深入探索 5G - LF 網路基金會開源項目介紹－5G Craft

在 2018 年，網上知名的 Linux 基金會（Linux Foundation）為了整合旗下的開源網路專案，集結了旗下六個基金會的資源，成立了 LF 網路基金會（LF Networking Fund，LFN），希望打造跨網路協作的基礎平台，包括網路應用的各個面向：資料、控制、延伸、延作、自動化與點對點測試…等項目，也吸引了全球超過 100 多間系統營運商的加入，主要也是看中了 5G 技術透過開源的虛擬化技術，可以更高效率地部署各類型的應用服務。

針對 5G 環境與技術，LFN 也釋出了一個詳盡的 5G 探索與相關應用的案例介紹，本篇文章簡單為大家摘要重點如下：

什麼是 5G？

5G 即第五代行動通訊的無線標準，相較於 4G 帶來的行動寬頻服務，5G 的發展目標放在「連接」所有人、機器、物體與設備，相較於 4G，5G 的優勢如下－

．容量：100 倍於 4G 的傳輸流量

．速度：最高可提供 20 Gbps 峰值傳輸速率與平均 100 Mbps 以上的速率

．擴展：透過 5G 網路切片，可以使單個物理網路劃分為多個虛擬網路，並針對各個虛擬網路進行優化

．延遲：僅 4G 的 1/10 延遲，最低可到 1ms 的水準。

．連結：除了頻寬，更提升關鍵任務通信與物聯網等大規模的新服務。

5G 網路架構

5G 行動網路以「無線電存取網絡（RAN）」與「核心網路」兩個區塊組成，前者為各類型將用戶與設備連結至主核心網路的設備，過去多為實體的硬體設備，但為了最大成本效益，5G RAN 採用可允許多個基帶單元（BBU）共站部署、資源共享的 C-RAN（集中式 RAN）部署方式，並可以將 BBU 完全虛擬化並託管於數據中心內。

圖：O-RAN 架構與規格

而成立於 2018 年 2月的 O-RAN 聯盟就是以開源方式進行無線電接取網路架構的開放，取代目前常見的專有規格，進而降低供應商的成本

至於「核心網路」則是行動交換與數據網路所組成，可管理所有的語音、數據與網連接，而 5G 時代的核心網路已經透過重新設計，優化成為網際際網路與雲端服務的整合，同時包托跨網路的分佈式服務器，進而達到縮短回應時間、減少延遲的效果。

5G 的市場機會

目前 5G 技術已經有非常多功能應用的概念，像是「智慧城市」可進一步透過人與設施的即時連網來提高人群活動時的安全性，也能最大程度減少污染與交通問題－像是透過數據分析與人工智慧來重新定向車輛來減少交通堵塞的狀況。另外 5G 也能透過邊緣計算技術，在智慧工廠中處理來自於各類感測器的數據，並將特定資訊傳送至雲端，而非將所有原始數據都上傳，從而降低連線的成本。

圖：知名網路測試服務公司 Ookla 所提供的 5G 地圖，可看到全球各地的佈建狀況。

聯合市場研究公司在 2020 年 5 月提供了 5G 市場的研究報告，從 2020 年至 2026 年，相關數字將以 122% 的複合年增率持續成長，今年的全球市場規模為 55 億美元，預測到了 2026 年將達到 6680 億美元的驚人規模。

開源對於 5G 的影響

相較於過去的行動通訊標準，新一代的 5G 可以說是基於「開放標準」所打造的架構，透過開源建構的基礎，商業服務提供商（CSP）與各類供應商都能輕易將自己的技術達成更好的整合性，以實現 5G 通訊的高效能。同時 5G 也對越來越多的細分市場有更好的適應性，考量到整個生態系統的複雜性，開源軟體的採用也成為主流，尤其在 5G 部署上更為重要，對於相關廠商來說，與全球開發者社群共同應對技術挑戰，能並傳統方式更快回應用戶的需求，並能找到更多參考價值高的創新案例。