趨勢
全球疫情深刻地改變了我們的社會,特別是在溝通方式上。由於人們無法像以往那樣自由旅行和面對面互動,對於有線、無線、固定或行動網路連線的需求呈現爆發性成長,成為我們日常生活中的新常態。此時,5G 寬頻的出現恰如其分,能夠有效處理 IT 網路中龐大的數據流量。5G FWA(固定無線接取)技術提供了一種無線寬頻連接的替代方案,不僅能取代傳統需要耗費大量時間和資金建置電纜基礎設施的有線連接,更具備 5G 的所有關鍵優勢:高頻寬、高可靠性和低延遲
更高的頻寬,意味著更多人能同時進行流暢的視訊會議、舉辦無延遲的網路研討會,甚至享受高品質的 Netflix 或 YouTube 影音串流,徹底擺脫以往四處尋找訊號良好位置的困擾。而更低的延遲,則讓資訊傳輸速度趨近即時,進一步將更多關鍵任務轉移至線上處理,提升整體效率。
面對瞬息萬變的 IT 基礎設施環境,營運商與企業專業人士始終致力於尋找更優質的替代方案,期能以最合理的預算,部署最高效的設備。
挑戰
傳統的客戶端設備(CPE)已難以滿足具備軟體定義網路(SDN)/網路功能虛擬化(NFV)功能的 5G 網路需求。這些傳統的 CPE 通常透過安裝於客戶端場所的固定功能專用硬體提供服務,不僅管理複雜、升級成本高昂,且受限於特定廠商的配置,在當今適應性和靈活性至關重要的動態環境中,正逐漸成為沉重的負擔。
通用客戶端設備(uCPE)使網路平台供應商與系統整合商得以利用軟體驅動的虛擬網路功能,快速部署託管服務。軟體定義網路(SDN)透過 SDN 控制器管理應用程式與網路設備間的互動,將所有設備集中於中央樞紐,以抽象方式處理網路通訊。SDN 的主要優勢在於提升多網域網路的可視性,協助管理者識別並消除網路盲點。另一方面,網路功能虛擬化(NFV)則減少對專用基礎設施的依賴,使過去在專用硬體上執行的路由器、防火牆、加密等網路功能,能以軟體形式部署於虛擬伺服器。
因此,通用客戶端設備(uCPE)將防火牆、路由器、無線閘道等傳統客戶端設備整合至單一白牌硬體,運行多個虛擬網路功能(VNF)。然而,相較於專用設備,uCPE 的控制與靈活性仍受限於既有的 IT 基礎設施連接範圍。
更棘手的是,國內城市、郊區與鄉村的 IT 基礎設施差異甚鉅,更遑論全球各地。儘管 IT 專業人員樂見 uCPE 帶來的成本效益與效率提升,他們仍需努力克服蜂巢式網路在提供網路服務時所面臨的「世代差距」。
解鎖 5G 潛能:新漢突破性 uCPE 方案
新漢電腦最新推出的 uCPE 產品 DTA 1164W,採用 Intel Atom® C3000 Refresh(代號:Denverton-R)網路系統單晶片(SoC),最高支援 16GB DDR4 ECC 記憶體與 8GB M.2 SATA 2242 Key M SSD。在連接埠方面,提供六個 1GbE RJ45 銅埠及兩個 1GbE SFP+ 光纖埠,並可選配前置八個 RJ45 銅埠。此外,DTA 1164W 還提供多項選配功能,包括透過 M.2 3042/3051 介面連接 4G LTE 或 5G(sub 6G)模組、用於 Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 的 mini-PCIe 插槽,以及支援高達 30W(802.11at)的 PoE 功能,搭配 72W 54V PoE 電源供應器。針對對噪音敏感或需要低維護的環境,亦提供相同外殼的無風扇設計。為進一步提升網路安全性,使用者可選購 TPM 2.0 模組,以強化抵禦網路攻擊的能力。
新漢電腦的 DTA 1164W 內建資料封包開發套件(DPDK),能有效優化處理器使用率並提升網路吞吐量。DPDK 透過繞過作業系統核心與虛擬機器監控程式核心空間,顯著加速封包轉發,進而提升整體效能。
Intel® QuickAssist Technology(Intel® QAT)與 Intel® Virtualization Technology(VT-x)進一步強化了安全性,這對於 IT/OT 專業人員在安全連線及智慧製造領域至關重要。DTA 1164W 具備多核心處理器設計,能在軟體定義網路(SDN)環境中運行虛擬化應用程式,並支援豐富的開源軟體及多種網路協定堆疊。
DTA 1164W 的效能已在非獨立組網(NSA)與獨立組網(SA)兩種 5G 環境下進行測試。非獨立組網(NSA)是指在缺乏端到端 5G 網路的環境中,透過沿用部分前代(4G LTE)基礎設施來提供 5G 服務的架構。相較之下,獨立組網(SA)則讓設備直接連接至 5G 核心網路,擺脫對 4G 網路基礎設施的依賴。
由台灣最大行動通訊業者中華電信進行的非獨立組網(NSA)環境上傳與下載速度測試顯示,相關測試配置與設定詳列於表一,測試拓撲則如圖一所示。測試過程中,DTA 1164W 透過無線連接,以 Speed test(CLI)工具向中華電信 NSA 基地台傳輸資料。測試結果顯示,在非獨立 5G 架構下,DTA 1164W 的最大上傳速度為 149.79 Mbps,下載速度為 763.32 Mbps(詳見表三),符合 5G 資料傳輸的常見需求。
表一
5G NSA 測試配置
項目
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規格敘述
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系統
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DTA 1164W
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CPU
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C3436L
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記憶體
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8 GB (Transcend)
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作業系統
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Ubuntu 18.04.5 LTS 5.4.53
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BIOS
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G157T004
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Sub 6G 模組
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Thales MV31-W
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Sub 6G 驅動程式
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Linux-image-5.4.53_dfa1163-1.1.1_amd64.deb
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Sub 6G 模組韌體
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T99W175.F0.0.0.5.7.GC.004 1
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測試工具
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Speed test (CLI) 1.0.0.2
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測試伺服器
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中華電信 - 台北
(id = 18445)
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圖一:5G NSA 測試拓撲
獨立組網(SA)環境下的速度效能測試,由業界知名的詮隼科技股份有限公司(O’Prueba Technology Inc.)操刀。這家公司不僅是台灣國立交通大學(NCTU)頂尖網路基準測試實驗室(NBL)的技術延伸,更以專業的測試水準著稱。本次測試選用 Amari Callbox 與 iPerf 兩款利器。Amari Callbox 扮演 5G 核心網路模擬器的角色,精準檢測功能與效能;iPerf 則是一款開源頻寬測試工具,能快速量測兩網路節點間的傳輸極限。透過 iPerf,我們得以在 DTA 1164W(伺服器端)與 Amari Callbox(客戶端)之間,模擬 TCP 與 UDP 流量負載,精準掌握 DTA 1164W 的最高網路吞吐量。詳細測試配置,請參閱表二。
表二
5G SA 測試配置
項目
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規格敘述
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系統
|
DTA 1164W
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CPU
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C3436L
|
記憶體
|
8 GB (Transcend)
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作業系統
|
Ubuntu 18.04.5 LTS 5.4.53
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BIOS
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5.13 (G157T006)
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Sub 6G 模組
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Thales MV31-W
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Sub 6G 驅動程式
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T99W175.F0.1.0.0.8.PN.001
|
Sub 6G 模組韌體
|
T99W175.F0.0.0.5.7.GC.004 1
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測試工具
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iPerf 版本:2.0.10
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測試伺服器
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AMARI Callbox
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測試拓撲如圖二所示,透過無線連接,DTA 1164W 運行 iPerf 伺服器端工具,與 Amarisoft Callbox 進行數據交換。Amarisoft Callbox 模擬具備 UPF 功能的 5G 基地台,負責將封包(IP、TCP、UDP)精準轉發至 iPerf 客戶端,進行詳細的數據分析。在獨立組網(SA)的 5G 環境下,DTA 1164W 的測試結果分別為上傳 32Mbps、下載 498Mbps(詳見表三),這些數值僅供參考,並非該設備的極限。
圖二:5G SA 測試拓撲
測試結果強烈證明,DTA 1164W 已蓄勢待發,完美兼容 5G NSA 與 SA 兩種網路環境。這款產品不僅是從小規模 NSA 網路平穩過渡至完整 SA 網路的理想選擇,更是中小企業在 5G 時代搶佔先機的長期 uCPE 解決方案。
表三
DTA 1164W 在 NSA 和 SA 5G 環境中的速度效能結果
項目
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上傳
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下載
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NSA (中華電信基地台)
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149 Mbps
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763 Mbps
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SA (O’Prueba)
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32 Mbps
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498 Mbps
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結論
新漢電腦 DTA 1164W 以豐富的選配功能為傲,旨在賦予 IT 專業人士在多元部署場景與應用案例中,靈活部署設備的能力,無論是 5G 公共網路或專屬的私有網路,皆能輕鬆駕馭。
其核心搭載 Intel Atom® C3000R 系列,這款高效能、低功耗的系統單晶片(SoC),為 uCPE 帶來關鍵的 Intel 技術優勢。它不僅能勝任高密度、高 I/O 整合的輕量級橫向擴展工作負載,更廣泛適用於路由器、交換器、儲存、安全設備等各式網路應用,展現其強大的多功能性。
此外,隨著網路邊緣運算的崛起,運算能力逐漸從傳統的中央辦公室(CO)轉移至支援 SDN 與 NFV 的架構。在此趨勢下,uCPE 正成為支援串流視訊等關鍵服務交付的新焦點,且成本效益極具吸引力。透過在邊緣部署啟用服務的設備,不僅能有效減輕核心網路的負載,更能顯著提升終端使用者的體驗。
DTA 1164W 以其卓越的每瓦效能、PoE 功能、Wi-Fi 5/6 與 4G LTE/5G 的多元連接能力,完美契合 5G 時代的各種需求。其硬體強化的安全性與靈活的雲端存取連接,更能滿足智慧城市、工業物聯網、智慧製造等當今熱門應用。新漢電腦 DTA 1164W,不僅是提供多元連接彈性與高度擴展性的優質解決方案,更能協助使用者打造安全無虞的連網工作環境,並在 5G 時代中,盡情探索無限可能。