אריקסון רוכשת את Cradlepoint ב-1.1 מיליארד דולר

בתמונה למעלה: מתאם Cradlepoint 5G להקמת רשת נתונים אלחוטית ארגונית

חברת אריקסון (Ericsson) חתמה על הסכם לרכישת חברת Cradlepoint האמריקאית תמורת 1.1 מיליארד דולר במזומן. חברת Cradlepoint הוקמה בשנת 2006 ומספקת מערכות Wireless Edge WAN מסחריות ומוקשחות. המוצרים של החברה כוללים תוכנת רשת מקומית רחבת היקף, ונתבים ברמה ארגונית וברמת האבזר הבודד, המאפשרים לבנות רשת תקשורת נתונים על-גבי התשתית הסלולרית. הלקוחות של החברה כוללים חברות המפעילות שירותים מבוססי IoT, דוגמת רשתות של מכונות ממכר, כספומטים ותשתיות עיר חכמה, וכלה בלקוחות המקשרים נכסים ניידים, כמו גופי ביטחון והצלה, ציי רכב ועוד.

החברה נמצאת בתהליך התאמת המוצרים שלה אל רשתות הדור החמישי, לאור הנחת העבודה שלה שקצב הנתונים הגבוה והמחיר האחיד (Flat) של התקשורת בעידן הדור החמישי, יביאו לגידול דרמטי בהיקף השימות ברשתות תקשורת נתונים אלחוטיות. אריסון הסבירה שהעיסקה נועדה לחזק את האסטרטגיה שלה, הממוקדת בשוק הארגוני של רשתות 5G. אריקסון נסחרת בנסד"ק לפי שווי של כ-35.9 מיליארד דולר. היא תממן את העיסקה מקופת המזומנים שלה, ותשלם את הסכום עם השלמת העסקה, בסוף 2020.

החברה לא תמוזג בתוך אריקסון. היא תמשיך לפעול כחברה עצמאית בבעלות מלאה של אריקסון, ממתקניה הקיימים באיידהו, תחת ההנהלה הנוכחית ועם 650 העובדים הנוכחיים. בשנת 2019 הסתכמו המכירות של קריידל-פוינט בכ-135 מיליון דולר. שיעור הריווחיות שלה הוא 61%. להערכת אריקסון העיסקה תפחית את הריווחיות שלה בכ-1% בשנים 2021 ו-2022. להערכת אריקסון, Cradlepoint היא אחת מהחברות המובילות בשוק רשתות תקשורת הנתונים האלחוטיות לתשתיות 4G/5G, שהוא שוק מתפתח הצומח בקצב של 25%-30% בשנה.

המודם של iPhone 13 יתבסס על מעבד של סיוה

חברת אפל (Apple) מפתחת מודם סלולרי עצמי, אשר ייכנס למכשירי הטלפון שלה המיועדים לרשתות הדור החמישי (5G). המודם יתבסס על טכנולוגיית ה-DSP של חברת סיוה (CEVA) מהרצליה. על-פי התוכנית של אפל, המודם החדש ייצא לשוק במחצית השנייה של 2022 ביחד עם הטלפון iPhone 13, ויותקן בכל הדגמים שייצאו לאחריו. כך עולה מהדו"ח העדכני של גאס ריצ'רד, אנליסט Northland Capital Markets, שהגיע לידי Techtime.

ככל הנראה המודם של אפל יתבסס על פלטפורמת PentaG 5G של סיוה, אשר מספקת קניין רוחני ואלגוריתמיקה מלאים למערכות ניידות ונייחות של הדור החמישי. ארכיטקטורת PentaG כוללת מעבד DSP סקלרי, מעבד וקטורי, מעבדי-עזר, ומעבד בינה מלאכותית. היא תומכת בכל תדרי הדור החמישי, כולל תדרי sub-6 GHz וגלים מילימטריים (mmWave) ומאפשרת להגיע לקצב תקשורת של עד 10Gbps.

המהלך הזה של אפל החל בחודש יולי 2019, כאשר היא חתמה על הסכם לרכישת רוב חטיבת המודמים לטלפונים של חברת אינטל (Intel), תמורת סכום הנאמד בכ-1 מיליארד דולר. עם השלמת העיסקה הצטרפו לאפל כל 2,200 עובדי החטיבה. העיסקה יצאה לפועל בעקבות החלטתה של אינטל לצאת מתחום המודמים למכשירי סמארטפון מהדור החמישי, ולאחר מאבק משפטי מר בן שנתיים שהתנהל בין אפל וקואלקום ושהסתיים בפשרה חמוצה ובהחלטה אסטרטגית של אפל שלא להיות תלויה בקואלקום.

סיוה נהנית מהמורשת של אינטל

המודמים הסלולריים של אינטל התבססו שנים רבות על המעבד של סיוה, ובשנים האחרונות סיוה נהנתה וסבלה חליפות מהשינויים שביצעה אפל כאשר עברה בין מודמים של אינטל למודמים של קואלקום, ובחלק מהמקרים אפילו חילקה את קיבולת הייצור שלה בין השתיים. אולם כעת המצב שונה: אפל לא תרכוש מודם שסיוה מוטמעת בו – אלא רוכשת את הקניין הרוחני ישירות מסיוה עצמה.

ריצ'רד ניתח את תמהיל המכירות של סיוה, והגיע למסקנה שהעובדה שהיא לא מושפעת ממלחמת הסחר בין סין וארה"ב, והנוכחות הגוברת שלה בשוק הדור החמישי, מביאים אותה אל מסלול צמיחה. לכן הוא העניק למניית החברה מחיר יעד של 48 דולר – בהשוואה למחיר של 36.8 דולר שבו היא נסחרת כיום. לצד אפל, יש לסיוה מספר לקוחות מפתח סיניים, דוגמת ZTE וחברת Spreadtrum שהיא הלקוח הגדול ביותר שלה, ושמכירותיה צפויות לעלות ברבעון השלישי של השנה.

להערכתו, בשנה הבאה תגביר נוקיה את הייצור של תחנות בסיס לדור החמישי הכוללים את מעבדי סיוה. לצד אלה, הוא צופה עלייה של 30%-50% במכירות של סיוה ב-3-5 שנים הבאות בתחומים שאינם סלולריים, כמו Wi-Fi, Bluetooth ומוצרי בית חכם, טלוויזיות חכמות, נורות מקושרות, מערכות בקרה וכדומה. חברת סיוה מעסיקה כ-400 עובדים ובשנת 2019 הסתכמו מכירותיה בכ-87 מיליון דולר. ברבעון השני של 2020 צמחו המכירות בכ-28% בהשוואה לרבעון המקביל, והסתכמו בכ-23.6 מיליון דולר.

קורנינג ישראל הביאה את הסיב ההיברידי ל-5G

בתמונה למעלה: מנהל קורנינג ישראל, נסים אטיאס. צילום: יוסי אלוני

חברת קורנינג (Corning) העולמית הכריזה על פתרון מסוג חדש המאפשר להעביר אנרגיה חשמלית אל תאים סלולריים זעירים (Small Cells) מרוחקים, באמצעות סיב אופטי היברידי הכולל גם ערוץ תקשורת נתונים וגם ערוץ אספקת מתח. מנכ"ל קורנינג ישראל, נסים אטיאס, סיפר ל-Techtime שמדובר ברעיון שנולד במרכז הפיתוח הישראלי, אשר מיושם כיום בשוק האמריקאי בשיתוף פעולה של קורנינג העולמית ביחד עם חברת Enersys, המתמחה בתחום אחסון האנרגיה.

חברת קורנינג ישראל פועלת מאירפורט סיטי ומעסיקה כ-150 עובדים. היא החלה לפעול לפני כ-10 שנים בעקבות רכישת חברת MobileAccess הישראלית בסכום שנאמד אז בכ-150-200 מיליון דולר. מובייל-אקסס פיתחה טכנולוגיית תקשורת מבוזרת המאפשרת להבטיח קישוריות אלחוטית בתוך מבנים באמצעות אנטנות מיוחדות עבור תחנות בסיס סלולריות ונקודות Wi-Fi. מרכז הפיתוח משמש כיום כזרוע הפיתוח של תאים סלולריים זעירים עבור החברה העולמית.

היתרונות של סיב נחושת-זכוכית

הרעיון של כבל היברידי, הכולל גם סיב אופטי להעברת נתונים וגם צמד חוטי נחושת להעברת אנרגיה חשמלית, אינו חדש. הוא מאפשר לספק גם כוח וגם תקשורת אל אתרים מרוחקים, בדומה לרעיון של Power Over Ethernet. אלא שהיישום אינו קל, וטווח הכבלים קצר מאוד. כאשר מדובר בפריסת רשתות הדור החמישי הבעיה נעשית קשה ביותר.

הרשתות האלה מבוססות על הפעלה של הרבה מאוד תאים סלולריים זעירים, והצורך לספק להם גישה אל חשמל ביחד עם גישה אל סיב אופטי מייקרת מאוד את המערכות ומסרבלת את תהליך הפריסה שלהן. לדברי אטיאס, במרכז הפיתוח בישראל הועלה רעיון טכנולוגי הנשמר עדיין בסוד, אשר מאפשר להגדיל את טווח העברת החשמל בכבלי הנחושת, ועל-ידי כך לסייע בפריסה קלה וזולה יותר של תשתיות הדור החמישי.

"אנחנו מכנים את הרעיון בשם Safe Power. משלוח מתח חשמלי למרחק של כמה מאות מטרים ברמת הההספק הדרושה להפעלת תא סלולרי מקומי ולמיקרו-אתרים מסוגים נוספים מעבר ל-5G. הטכנולוגיה של אספקת מתח מרחוק החלה אצלנו בישראל. הלכנו לאנרסיס וביחד ביצענו פרוייקט משותף שהביא להבשלת הרעיון. הם פיתחו אותו לכדי מוצר מלא שבו הם מספקים את מקור המתח, קורנינג העולמית את הסיב ההיברידי וקורנינג ישראל את התא הסלולרי השלם".

הדור החמישי מכניס את סיוה אל שווקים חדשים

בשלושת החודשים האחרונים נהנית מניית חברת סיוה מהרצליה (CEVA) מעדנה: לאחר שפל שהביא אותה אל מתחת ל-25 דולר בתחילת חודש מרץ 2020, היא נמצאת בטיפוס יציב וחצתה השבוע את הגבול של 38 דולרים, אשר העניק לה שווי שוק של כ-843 מיליון דולר במסחר בנסד"ק. הפעם האחרונה שבה היא הגיעה אל המחיר הזה היתה בינואר 2018. בסוף השבוע פירסמה חברת הדירוג Roth Capital Partners עידכון למחיר היעד של מניית החברה, והעלתה את מחיר היעד שלה למניית סיוה מ-40 דולר ל-50 דולר. זוהי עלייה של כ-25% שיביא את החברה, אם רוט לא טועה, אל שווי שוק של יותר ממיליארד דולר.

מדוע המנייה צומחת כאשר כל התעשייה מתמודדת עם משבר הקורונה? הרמזים שהחברה מפזרת קשורים לעלייה גדולה בתמלוגים עקב עסקאות הקשורות לדור החמישי. בשבועות האחרונים החברה דיווחה על מכירות של מעבדי הדור החמישי לחברת ZTE הסינית, על מוצר של חברת נוקיה אשר צפוי לצאת לשוק בסוף 2020 או בתחילת 2021. ככל הנראה היא מתייחסת לנוקיה כאשר היא כותבת שהיא "מאמינה שצפויה התאוששות של סיוה אצל לקוח tier-1 בתחום התשתיות האלחוטיות שתתבטא במכירות ברבעונים הקרובים".

מניית סיוה בנסד"ק בששת החודשים האחרונים, בהשוואה למדד נסד"ק
מניית סיוה בנסד"ק בששת החודשים האחרונים, בהשוואה למדד נסד"ק

בנוסף, הדו"ח מרמז על קיומו של לקוח גדול נוסף שעדיין לא דווח עליו: "יש לסיוה סיכוי לניצחונות תכנון אצל לקוח tier-1 נוסף בתחום התשתיות האלחוטיות". אלא שהטענה העיקרית של החברה היא שבגלל האופי המיוחד של הדור החמישי, הקשרים של סיוה עם יצרניות ציוד תקשורת מרחיבים את שוק היעד שלה אל תחומים חדשים: "היתרונות של סיוה מהרחבת הפריסה של תשתיות הדור החמישי חורגים הרבה מעבר לשוק המסורתי של סמארטפונים ותשתיות סלולריות. הם מביאים אותה את כל השוק של קישוריות IoT, הכולל תחומים כמו Bluetooth, WiFi 6E ו-cellular IoT, ואל תחומים מתפתחים כמו עיבוד קול, תמונה ובינה מלאכותית באבזרי הקצה (edge), היתוך חיישנים ותקשורת ישירה בין כלי-רכב (V2V).

סיוה מספקת ליצרני שבבים קניין רוחני (IP) של מעבדי DSP, טכנולוגיות קישוריות אלחוטית, מעבדי ראייה ממוחשבת ומעבדי בינה מלאכותית, תוכנות להיתוך חיישנים ועיבוד תמונה וטכנולוגיות לקישוריות Wi-Fi ו-Bluetooth. ברבעון הראשון של 2020 צמחו המכירות של סיוה בכ-39% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד, והסתכמו בכ-23.6 מיליון דולר. בכך עקפה סיוה את התחזיות המוקדמות למכירות בהיקף של כ-21.5 מיליון דולר.

אינטל מנסה לכבוש את שוק תחנות הבסיס של הדור החמישי

חברת אינטל (Intel) הכריזה על סדרה של פתרונות חדשים עבור מערכות הדור החמישי, אשר נועדה להביא אותה למצב של ספקית השבבים הגדולה ביותר בתחום ה-5G הצומח. להערכת נאווין שינויי, מנהל קבוצת Data Platforms Group, תשתיות התקשורת החדשות מייצגות שוק חדש שיגיע להיקף של כ-25 מיליארד דולר עד לשנת 2023.

אחד משיאי ההכרזה הוא מעבד Atom P5900 – רכיב SoC המיוצר בתהליך של 10 ננומטר ומיועד לנהל את תחנות הבסיס של הרשתות הדור החמישי. להערכת אינטל, ספקיות התקשורת יתקינו כ-6 מיליון תחנות בסיס עד לשנת 2024, והיא מתכננת להיות הספקית המובילה של שבבים לניהול תחנות הבסיס האלה. מדובר בקטגוריה חדשה לגמרי של מעבדי אטום, המיועדים לספק יכולות עיבוד חזקות גם בקצות הרשת (Edge Computing).

הם כוללים עד 24 ליבות, מעגלי האצה פנימיים וטכנולוגיות חדשות כמו מודול Intel Dynamic Load Balancer. המודול הזה מאפשר הפצת העומס ברשת בין ליבות העיבוד השונות. להערכת החברה, הטכניקה הזאת מבטיחה שהעיבוד של חבילות התקשורת יתפזר בצורה שווה בין כל ליבות העיבוד ברכיב, ועל-ידי כך היא משיגה הגדלה של פי 3.7 במספר החבילות שנתין לעבד בתחנת הבסיס בזמן נתון, בהשוואה לטכניקה הסטנדרטית.

חברת אינטל נכנסה לשוק תחנות הבסיס הסלולריות בשנת 2015. מטרת השבב החדש היא להביא אותה למעמד של מובילת שוק שבבי הסיליקון לתחנת הבסיס עד שנת 2021. מעבד תחנת הבסיס החדש מבוססת על ארכיטקטורת x86 שאמורה להעניק לו יתרון יוצא דופן: תאימות תוכנה של כל מרכיבי הרשת מרמת הענן ועד לרמת אבזרי הקצה.

החברה מסרה כי חתמה על הסכמים עם יצרני ציוד תקשורת מובילים, בהם אריקסון, נוקיה ו-ZTE, אשר ישתמשו במעבדי Intel Atom P5900 בתחנות בסיס לרשתות 5G שהן יספקו במהלך השנה.

קיסייט: "הדור החמישי מאלץ את התעשייה להתארגן מחדש"

בתמונה למעלה: ה-CTO ג'יי אלכסנדר (מימין) וסגן נשיא עולמי לשיווק ג'ף האריס, Keysight Technologies

כניסת הדור החמישי (5G) איננה רק עוד שדרוג בתשתיות התקשורת, אלא מהפיכה שתשנה פרדיגמות מרכזיות בתעשיית הטכנולוגיה העולמית. כך העריכו לאחרונה שני מנהלים בכירים בחברת קיסייט העולמית (Keysight Technologies) בתחזית טכנולוגית שהכינו עבור החברה. הטכנולוג הראשי של החברה, ג'יי אלכסנדר, ומנהל השיווק הגלובלי ג'ף האריס, מאמינים שהדור החמישי ישנה את האופן שבו חברות מפתחות ומייצרות טכנולוגיה, ואפילו את תוכניות הלימודים בבתי הספר להנדסה.

מערכות הדור החמישי יפעלו בתדרים גבוהים מאוד ויהיו בעלי גורם צורה (Form Factor) קטן מאוד. "הדבר מייצר צורך בעובדים נוספים בתחומי דיזיין וסימולציה, בדיקות over-the-air, מערכות אנטנה וטכניקות מדידה (measurement science). הנושאים האלה ישולבו בתוך ליבת תכניות הלימוד בתחומי ההנדסה". חלקה של התוכנה במערכות האלקטרוניות ימשיך לצמוח, "וכתוצאה מכך נראה גל חזק של אימוץ מערכות מדידה מבוססות תוכנה, עם דגש על תאימות בין כלי תוכנה שונים".

מיחשוב בקצות הרשת

כניסת מערכות הדור החמישי לשימוש מסחרי רחב היקף ב-2020 תחשוף צווארי בקבוק במרכזי הנתונים הקיימים היום, ותיאלץ לתכנן אותם מחדש: כדי להתמודד עם זמני ההשהייה המתקצרים יהיה צורך להעביר מטלות מחשוב רבות אל קצות הרשת (Edge Computing). מהירויות המידע הגדולות ייצרו צורך בפיתוח מערכי זיכרון, אפיקי נתונים (Data Bus) ומקמ"שים מהירים יותר בתוך מרכזי הנתונים. השניים מעריכים שההתמודדות עם הצרכים האלה תשנה את האופן שבו התעשייה מתפקדת:

מודל הפעילות החדש יתבסס על שיתופי פעולה הדוקים בין כל מרכיבי האקוסיסטם: יצרניות שבבים, יצרניות מערכות, חברות תוכנה, מפעילות תקשורת, ספקיות שירותי ענן, וארגוני תקינה בינלאומיים. האתגרים הטכנולוגיים המרכזיים שעימן השותפויות האלה ייאלצו להתמודד כוללים: הבטחת ביצועים בתחום התדרים 3.5GHz-5.0GHz, התאמה של תחום הגלים המילימטריים (mmWave) לעולם המוביליטי ובניית ארכיטקטורה ותקנים עבור רשתות מסוג Centralized Radio Area ו-Mobile Edge Computing.

האובייקט הדיגיטלי יקדים את המימוש הפיסי

בתחום התכנון, התעשייה תאמץ את המודל של "תאומים דיגיטליים" (Digital twins). הרעיון הועלה לראשונה על-ידי פרופ' דוד הלל גלרנטר בשנת 1991, בספרו Mirror Worlds. הרעיון הוא שבזכות תשתית מחשוב כמעט בלתי מוגבלת, ניתן לייצר עותק דיגיטלי של אובייקטים מהמציאות, ולבצע עליו את כל הבדיקות והמדידות המבטיחים את תפקודו, לפני שהתעשייה עוברת לשלבי התכנון והייצור הפיסיים. אלכסנדר והאריס צופים שהשנה השיטה הזו תתבסס, ותיהפך לאופן העיקרי שבו החברות מפתחות פתרונות חדשים.

"הדבר מייצר צורך בכלי תכנון אלקטרוני חדשים ובשיטות מדידה חדשות, המאפשרים לבצע אימות של תכנון הדגמים הדיגיטליים, כדי לוודא שהתנהגותם זהה לחלוטין לזו של הדגמים הפיסיים".

מודם 5G העתידי של אפל יתבסס על סיוה

חברת CEVA מהרצליה תספק את מעבד האותות שלה (DSP) עבור המודם הסלולרי לדור החמישי של חברת אפל. כך עולה מדיווחי החברה על תוצאות הרבעון האחרון של שנת 2019. מנכ"ל סיוה, גדעון ורטהייזר, מסר שבמהלך הרבעון האחרון היא חתמה על "הסכם אסטרטגי לאספקת מעבד אותות ליצרן סמארטפונים גדול מאוד, עבור פיתוח פנימי של מודם סלולרי". ל-Techtime נודע שמדובר בחברת אפל, אשר החליטה לפתח בעצמה את המודם הסלולרי למכשיריה, בעקבות סכסוך ארוך עם חברת קואלקום.

כדי לעשות זאת, היא רכשה ביולי 2019 את רוב חטיבת המודמים של חברת אינטל תמורת סכום הנאמד בכ-1 מיליארד דולר. אפל קיבלה לידיה כ-2,200 מעובדי החטיבה ואת כל הקניין הרוחני של אינטל בתחום המודמים לסמארטפונים. העיסקה מאפשרת לאינטל להמשיך לפתח מודמים ליישומים שאינם קשורים לסמארטפונים, כמו מחשבים אישיים, אבזרי IoT, ומכוניות אוטונומיות.

חברת סיוה היתה ספקית מעבדי ה-DSP למודמים הסלולריים של אינטל (במתכונת IP), ולכן היתה אחת מהחברות שנהנו מהסכסוך בן השנתיים בין אפל וקואלקום. בשוק ציפו שהיא תרוויח מעיסקת אינטל-אפל, ולכן מיד עם הדיווח על העיסקה, זינקה מנייתה של סיוה בנסד"ק בכ-14%. כעת מסתבר שההערכות המשקיעים היו נכונות. לאור העובדה שוורטהייזר הגדיר את ההסכם כ"אסטרטגי", נראה שמדובר בהסכם לטווח ארוך הממצב את החברה במקום הטוב ביותר שבו היא יכולה להיות בשוק הסמארטפונים.

שנת התפנית 2019

גם במגזרי הפעילות האחרים הדו"ח מציג תמונת מצב של חברה הנמצאת בשלב של תפנית עסקית: המכירות ברבעון הרביעי צמחו בכ-32% בהשוואה לרבעון המקביל 2018, והסתכמו בשיא של 28.3 מיליון דולר. המכירות בשנת 2019 כולה צמחו בכ-12% והגיעו להיקף של כ-87.2 מיליון דולר. ההכנסות ממכירת רישיונות וכלי פיתוח לתכנון שבבים גדלו ב-18% לשיא של 47.9 מיליון דולר, וההכנסות מתמלוגים גדלו ב-5% לכ-39.3 מיליון דולר.

בסך הכל, במהלך הרבעון הרביעי חתמה סיוה על 21 הסכמים חדשים לרישוי טכנולוגיות לתכנון שבבים. 6 הסכמים היו לאספקת טכנולוגיות בתחום החישה החכמה ו-15 הסכמים לאספקת טכנולוגיות קישוריות. 10 מההסכמים שנחתמו היו עם לקוחות חדשים. לדברי ורטהייזר, ההסכמים החדשים הניבו הכנסות של כ-14.8 מיליון דולר.

עם תחילת המסחר בנסד"ק זינקה מניית סיוה בכ-17% והעניקה לחברה שווי שוק של כ-767 מיליון דולר, בהשוואה לשווי שוק של כ-657 מיליון דולר אתמול. לחברה אין חובות ובקופתה יש כיום מזומנים, בטוחות סחירות ופיקדונות בנקאיים בהיקף של כ-150 מיליון דולר.

קורנינג מפתחת פתרון In-Building 5G באירפורט סיטי

בתמונה למעלה: דרור הראל. צילום: יוסי אלוני

מרכז הפיתוח הישראלי של חברת קורנינג האמריקאית (Corning) החל בפיתוח פתרון תקשורת סלולרית בתוך מבנים עבור רשתות הדור החמישי (5G). דירקטור חדשנות ופיתוח פלטפורמות חדשות בקורנינג ישראל, דרור הראל, אמר שפלטפורמת 5G המפותחת בארץ מיועדת לספק ערוצי תקשורת אמינים ליישומי דור חמישי חדשים כמו ייצור חכם, AR/VR ,Autonomous machines, IoT ועוד. הפתרון החדש יתבסס על ווירטואליזציה של פונקציות רשת (NFV), שמומשו עד כה באמצעות חומרה ייעודית.

החברה הודיעה שהפיתוח ייעשה במסגרת שיתוף פעולה אסטרטגי עם חברת אינטל. מערך ה-NFV ימומש באמצעות תוכנה על-גבי תשתיות עיבוד של אינטל, בהן: מעבדי Xeon, כרטיסי האצה מבוססי FPGA מסוג N3000, מתאמי רשת של אינטל  מסדרה Ethernet 700 Series וארכיטקטורת התוכנה FlexRAN. סמנכ"לית מוצרי Wireless ב-Corning, מישל אנגרטו, אמרה שהשילוב של וירטואליזציה עם סיבים אופטיים, "יאפשר לקורנינג ולאינטל להדגים את מערכת ה-In-Building 5G הגמישה ביותר".

עיסקת MobileAccess הכניסה את קורנינג לתחום התקשורת האלחוטית

מרכז הפיתוח הישראלי של קורנינג פועל מקרית שדה התעופה (לוד) ומעסיק כ-100 עובדים. בפועל, הוא אחראי על עיקר הפעילות של החברה בתחום התקשורת האלחוטית. הוא הוקם בשנת 2011 בעקבות רכישת חברת MobileAccess, בסכום שנאמד אז בכ-150-200 מיליון דולר. מובייל-אקסס פיתחה טכנולוגיית תקשורת מבוזרת המאפשרת להבטיח קישוריות אלחוטית בתוך מבנים באמצעות אנטננות מיוחדות עבור תחנות בסיס סלולריות ונקודות Wi-Fi. פלטפורמת 5G החדשה תתמוך בתשתיות מורשת כמו רשתות LTE, ותספק "חיבוריות כפולה" גם לתשתיות 4G וגם לתשתיות 5G.

קורנינג היא חברת ענק המתמחה בטכנולוגיות מבוססות זכוכית, ומעסיקה כ-50 אלף עובדים. היא נסחרת בבורסת ניו-יורק לפי שווי שוק של כ-29 מיליארד דולר ובשנת 2018 הסתכמו מכירותיה בכ-11.4 מיליארד דולר. היא גם אחת מחברות הטכנולוגיה הוותיקות בעולם: בשנת 1879 היא ייצרה עבור תומאס אדיסון את שפופרת התאורה הראשונה, וב-1947 הייתה מהחברות הראשונות שייצרו שפופרת קרן קתודית עבור מכשירי טלוויזיה. כיום היא פועלת בחמישה שווקים מרכזיים: תקשורת, טכנולוגיות תצוגה, טכנולוגיות סביבתיות, מדעי החיים וחומרים מיוחדים. החברה מחזיקה ב-5,060 פטנטים בתחום הסיבים והתקשורת האופטית.

קיסייט מצטרפת לתוכנית הדור ה-6 הפינית

חברת קיסייט (Keysight Technologies) הודיעה על הצטרפותה לתוכנית 6G Flagship Program, אשר החלה לחקור את טכנולוגיות התקשורת האלחוטית בעידן שאחרי מערכות הדור החמישי (5G). התוכנית נתמכת על-ידי האקדמיה של פינלנד ומתקיימת בהובלת אוניברסיטת Oulu הפינית. מדובר בתוכנית מחקר שתימשך 8 שנים בתקציב של כ-250 מיליון יורו.

כשתגיע למלוא היקפה, היא תעסיק כ-350 חוקרים, ותפעל בשיתוף עם 5-6 שותפים אסטרטגיים ו-50-100 חברות טכנולוגיה נוספות. המטרה המרכזית היא לספק תחזית טכנולוגית של צורכי התקשורת החל משנת 2030. בדרך-כלל, המחקר הבסיסי של כל דור סלולרי חדש מתחיל 10-15 שנים לפני פיתוח התקנים התעשייתיים של הדור החדש.

מרכז הרשת ינוע לקצוות והיישום המרכזי יהיה AR/VR

הדור הבא של טכנולוגיות האלחוט קיבל את הכינוי beyond 5G וצפוי לנצל את טווח התדרים 300GHz-3THz, המכונה תחום גלי טרה-הרץ, כדי להעביר נתונים במהירות של עד 1 טרה-ביט לשנייה.  להערכת אוניברסיטת אולו, הנחשבת לגוף המחקרי המוביל בפינלנד בתחום התקשורת האלחוטית, התקנים המסחריים של הדור החמישי לא מצליחים להספק את המטרות שהוגדרו עבור הטכנולוגיה החדשה.

"דורות סלולריים מתחלפים בממוצע בכל 10 שנים. מכיוון שהשלב המסחרי של הדור החמישי יתחיל בשנת 2020, אנחנו צופים שהדור השישי יתחיל להפציע בסביבות שנת 2030". במסגרת הפרוייקט, תיבחן האפשרות לבצע אופטימיזציה של רשתות הגישה האלחוטיות (RAN) לרשתות 5G/6G. מוקד מחקרי מיוחד יהיה בתחום המיחשוב המבוזר, כדי להעביר משימות עיבוד מורכבות מהענן המרכזי אל קצות הרשת. החוקרים מאמינים שיישומי AR/VR אלחוטיים יהיו מרכיב מרכזי ברשתות הדור השישי.

קיסייט מסרה שהידע שלה בטכנולוגיות דיגיטליות מהירות, איפיון מכשירים ובדיקות רשת, יתרמו לכל ארבעת המרכיבים של תוכנית המחקר: קישוריות אלחוטית, מיחשוב מבוזר אלחוטי, טכנולוגיות מכשירים ומעגלים, ואפליקציות ושירותים אנכיים. נשיא קבוצת Keysight Communications Solutions, סטיש דהאנאסקארן, אמר שהתכנית מציינת את תחילתו של עידן חדש בתחום התקשורת האלחוטית. "קיסייט מציגה את היכולות שלה בפתרון אתגרים כבר בשלבים הראשוניים של הגל הטכנולוגי הבא".

"רשתות הסלולר בישראל רגישות למתקפות IoT"

כחלק מההיערכות לדור החמישי, השיקה חברת Juniper Networks, המפתחת חומרה ותוכנה לרשתות, את פלטפורמת Contrail SD-WAN המאפשרת לנהל רשתות 4G ו-5G באופן מבוזר על-מנת להפחית את העומס מליבת הרשת. בשיחה עם Techtime הסביר ארכיטקט מובייל ראשי בגוף המכירות של ג'וניפר, איאן גואץ' (בתמונה למעלה), שארכיטקטורת הרשת נמצאת כיום בתהליך שינוי ממבנה היררכי אל מבנה חצי-מבוזר. "כדי לספק את מהירות הביצוע וזמני ההשהיה (latency) הקצרצרים של הדור החמישי, צריך להסיט חלק מהמשימות ומהעיבוד ממרכז הרשת אל נקודות חדשות שהן קרובות יותר אל קצות הרשת (נקודות קצה)".

גואץ' ביקר באחרונה בישראל ונפגש עם חברות הסלולאר המקומיות במסגרת ההכנות שלהן לקראת היערכות אל הדור החמישי. מדובר באתגר מקיף: טכנולוגיית הדור החמישי (5G) תגדיל את קיבולת הרשת בסדרי גודל ותספק תשתית לצמיחת מהפיכות טכנולוגיות כמו הרכב האוטונומי, אינטרנט של הדברים (IoT), העיר החכמה ועוד.

כולן מתבססות על תעבורה מהירה של הרבה מאוד נתונים, ובזמן אמת. כדי לעמוד במשימה, יש צורך לבצע שינויים גם בארכיטקטורה הנוכחית של הרשת, שבה מרבית המידע זורם מנקודת הקצה אל שרתים גדולים בליבת הרשת. הם אחראים על עיבוד המידע, הרצת היישומים והזרמת התוצאות אל מכשירי הקצה.

ביזור הרשת באמצעות שרתי-קצה

לדבריו, ביזור הרשת יתבצע באמצעות שימוש בשרתי-קצה (Edge-Cloud), הממוקמים קרוב יותר למכשירי הקצה. שרת-קצה הינו למעשה מרכז נתונים (Data Center) מקומי שירכז את תעבורת המידע מכמה עשרות תחנות בסיס ויבצע חלק ממשימות הרשת והרצת היישומים. בכך ניתן יהיה להפחית את העומס מהשרתים המרכזיים ולהעביר אליהם מידע מעובד יותר. עבור המהלך הזה פותחה פלטפורמת Contrail של ג'וניפר. גואץ': "זהו פתרון מבוסס תוכנה המאפשר לנהל בצורה וירטואלית את פעילות שרתי-הקצה. היא מציעה שינוי במבנה הרשת באופן שיאפשר להריץ יישומי דור חמישי גל על-גבי תשתיות הדור הרביעי".

ה-IoT מסכן את ליבת הרשת

לדבריו, שני מרכיבים קריטיים החסרים בפאזל של מהפיכת הדור החמישי הם המודל העסקי והאבטחה. למעשה, הם קשורים זה בזה. "שדרוג התשתיות לדור חמישי כרוך בהשקעות עצומות, החל מהרחבת הספקטרום, שינוי האנטנות, וכלה במרכיבי חומרה נוספים כמו מתגים ונתבים, כרטיסים ועוד. מהיכן יגיעו ההכנסות החדשות? צרכן המובייל לא ישלם יותר על מהירות. ההכנסות, אם כן, אמורות להגיע מהשווקים החדשים שיעשו שימוש ברשת: IoT, עיר חכמה, אוטומוטיב, רחפנים, בריאות דיגיטלית וכדומה".

אולם צירוף מיליארדי מכשירי IoT אל הרשת הוא מסוכן. כך למשל, בשונה מסמארטפון המצוייד במעבד חזק והרבה זיכרון, מכשיר IoT (למשל רמזור חכם, מצלמת רחוב ואפילו אינפוזיה מקושרת בבית חולים), מתבסס על חיישן, רכיב תקשורת, מעבד זעיר המבצע שורה מצומצמת של משימות, וסוללה. הם חייבים להיות סופר-חסכוניים בצריכת ההספק. 

"במכשיר IoT אין מספיק כוח עיבוד פנוי בשביל להפעלת תוכנת אבטחה, אולם יש בו מספיק כוח עיבוד כדי להריץ נוזקה. גם תקני הדור החמישי עדיין אינם נותנים מענה לבעיות האבטחה ואימות הזיהוי, ולכן הרשת מזהה אותם כמכשירים בטוחים. התוקפים יכולים להשתמש בהם כעמדת יציאה לתקיפה ולחדור מנקודת הקצה אל ליבת הרשת".

הדבר הזה כבר התרחש במציאות?

"בשנים האחרונות היינו עדים למספר מקרים שהמחישו את הסכנה. באוקטובר 2016 הפילה מתקפת DDoS (מניעת שירות מבוזרת) רחבת היקף את שרתי חברת DYN המספקת שירותי שיוך דומיינים לכתובות IP (DNS). הדבר גרם לשיבושים חמורים בפעילות הרשת ברחבי החוף המערבי ולנפילה של אתרים מרכזיים. מקור המתקפה הוא ככל הנראה בנוזקת Marai, שחדרה אל רשת דרך השתלטות על מצלמות חכמות".

סכנה ישראלית מיוחדת

בגלל גודלה הזעיר והמבנה הגיאוגרפי הצר והמוארך שלה, ישראל, להערכתו, חשופה במיוחד למתקפות מעין אלה. "כל אחת מספקיות הסלולר בישראל מפעילה מספר קטן של אתרי ליבה (EPC). שיתוק של אתר אחד כזה עשוי להפיל את הרשת כולה בעיר גדולה, וניתן לעשות זאת באמצעות מתקפת DDoS שתציף את הרשת באמצעות בקשות שירות ממכשירי הקצה".

כיצד ניתן להתמודד עם הבעיה?

"מאחר שאין למכשיר די כוח עיבוד, צריך לייצר נקודה ברשת שבה ניתן יהיה לנטר את התנועה לפני שהיא עוברת לתחנות הבאות במרכז הרשת. הפלטפורמה שלנו מאפשרת להשתמש בשרת-הקצה כמעין נקודת בידוק, שבה נוכל לבחון את תעבורת ה-IoT על פי מדיניות האבטחה ולבדוק אם יש דפוסים חשודים כמו מספר רב של בקשות שירות. במידה ונתגלתה מתקפה, היא תיעצר בשרת-הקצה וכך לא תסכן את יתר חלקי הרשת. אנחנו עושים זאת באמצעות המכונה הווירטואלית, Virtual SRX, אשר מספקת שירותי את אבטחת הרשת בתוך שרתי-הקצה".

אינטל יוצאת ממודמי 5G לסמארטפונים

חברת אינטל (Intel) יוצאת מתחום המודמים למכשירי סמארטפון מהדור החמישי (5G) ומבצעת הערכה של כל פעולותיה בתחומי המודמים למחשבים אישיים המקושרים אל רשתות הדור הרביעי והחמישי, אבזרי IoT ומוצרי רשת אחרים. בהודעה דרמטית שפירסמה היום, החברה מסרה שהיא תמשיך להשקיע בתחום התשתיות עבור הדור החמישי. מנכ"ל אינטל, בוב סוואן, אמר שהחברה מאמינה בהזדמנויות הנמצאות בדור החמישי בתהליך המעבר המואץ של הרשתות אל הענן (‘Cloudification’), "אולם ברור לנו כעת שאין מסלול ברור לריווחיות בתחום המודמים של מכשירי סמארטפון.

"הדור החמישי ימשיך להיות תחום עדיפות אסטרטגי של חברת אינטל. אנחנו מבצעים כעת הערכה של האופציות העומדות פבנינו לנצל את הקניין הרוחני שלנו , כולל הזדמנויות במגוון גדול של אבזרים ופלטפורמות ממוקדות רשת בעולם הדור החמישי". חברת אינטל מתכננת לספק מידע נוסף על תהליך ההערכה בארוע שיתקיים לקראת סוף החודש, ב-25 באפריל. בינתיים היא מסרה שהיא תעמוד בהתחייבויות של הלקוחות לספק סמארטפונים הכוללים את המודמים שלה עבור מכשירי הדור הרביעי, "אולם אינה צופה שהיא תשיק מודמים עבור סמארטפונים דור 5".

CEVA יורדת, וקואלקום חוזרת לזרועותיה של אפל

אינטל פירסמה את ההצהרה המפתיעה יום אחד בלבד לאחר שהסתיים הסכסוך המשפטי הארוך ובין אפל לבין קואלקום, שגרם לכך שחברת אפל החליפה את המודמים למכשירי הדור הרביעי מתוצרת קואלקום במודמים מתחרים מתוצרת חברת אינטל. הסכסוך בין אפל וקואלקום הסתיים בהסדר שלפיו אפל תשלם לקואלקום סכום כסף שהיקפו לא נמסר, ובמקביל חתמו שתי החברות על הסכם רישוי טכנולוגיות ל-6 שנים, אשר מתחיל מהחודש.

פירוש הדבר שאפל ויתרה על כל טענותיה כדי לקבל מודמים דור חמש מתוצרת חברת קואלקום. עדיין לא ברור האם מאחורי ההודעה של אינטל עומדת נסיגה טקטית מכובדת מהשוק שבו קואלקום מובילה, או במהלך רחב היקף המגדיר מחדש את תחומי העניין שלה בעולם המגוון של הדור החמישי.

ראוי לציין שאחת מהחברות שנהנו מהסכסוך בן השנתיים בין אפל וקואלקום היתה חברת CEVA הישראלית, אשר סיפקה לאינטל את הקניין הרוחני של המעבדים עבור המודמים שנמכרו לאפל. בעקבות ההתפתחויות האחרונות ירדה מניית CEVA בנסד"ק בכ-3.4% והיא נסחרת כעת לפי שווי שוק של כ-610 מיליון דולר.

בחודש פברואר השנה הכריזה קואלקום על שבב SoC מסוג Snapdragon Mobile Platform אשר משלב את מעבד היישומים ואת מודם הדור החמישי של החברה בשבב יחיד. הפיתוח נשען על שימוש בטכנולוגיית אנטנה לגלים מילימטריים. קואלקום הודיעה שהדוגמאות הראשונות יימסרו ללקוחות נבחרים ברבעון השני של 2019, ולהערכתה המוצרים הראשונים ייצאו לשוק במחצית הראשונה של 2020. לא מן הנמנע שמפת הדרכים האגרסיבית הזאת שכנעה את אפל לסיים את הסכסוך עם קואלקום.

MACOM ו-ST מרחיבות את הייצור של GaN-on-Silicon

בתמונה למעלה: דגלאס קארלסון. "להשיג ביצועי GaN במחיר של CMOS". צילום: Techtime

חברת STMicroelectronics הרחיבה את קו הייצור של רכיבי GaN-on-Silicon של חברת MACOM, המיוצרים בפרוסות סיליקון בקוטר של 150 מ"מ. במקביל, היא התחייבה לייצר אותם גם בפרוסות סיליקון בקוטר של 200 מ"מ בהתאם לדרישה של מייקום. שתי החברות דיווחו אתמול שתהליך הרחבת כושר הייצור נועד להיערך לקראת תחילת הפריסה של תשתיות הדור החמישי. להערכת מייקום, מכיוון שמערכות הדור החמישי יתבססו על אנטנות MIMO, ייווצר בשוק צורך גדול מאוד ברכיבי RF Power בטכנולוגיית GaN-on-Silicon.

להערכתה, רשתות הדור החמישי יגדילו את הצריכה של הרכיבים פי 32 עד פי 64 במהלך חמש השנים הבאות, ולכן יש צורך להפחית את מחירי המגברים פי 10-20. מנכ"ל מייקום, ג'ון קרוטאו, אמר ששיתוף הפעולה עם ST בהכנת תשתיות הייצור, מיועד להביא את מייקום למצב שבו היא תספק מגברי הספק לכ-85% מרשתות הדור החמישי.

מייקום תתמקד בתקשורת, ו-ST ברכב ובתאורה

ההסכם בין שתי החברות מאפשר ל-ST להשתמש בטכנולוגיות GaN – Gallium Nitride של מייקום כדי לייצר רכיבים משלה, ולמכור אותם בשוקי RF שאינם בתחום הטלפונים הניידים, תחנות הבסיס האלחוטיות ותשתיות תקשורת הקשורות אליהם. נשיא קבוצת הרכיבים הדיסקרטיים והרכב ב-STMicroelectronics, מרקו מונטי, אמר שהחברה תמקד את מאמציה באספקת הרכיבים החדשים אל שוק הרכב ליישומים כמו הצתת פלסמה לשיפור הבעירה הפנימית במנועים, ובשוק יישומי RF בתחום התאורה.

אנליסט הסמיקונדקטורס בחברת Strategy Analytics, אריק הייאם, אמר שברגע שבו ייחצה הגבול של 4 סנט לוואט במחירים של שבבי RF, ייפתח שוק האנרגיה בפני הרכיבים האלה. "הפוטנציאל נאמד במאות מיליוני רכיבים אשר ישולבו ביישומים כמו מכשירי מיקרוגל לבישול, ומערכות תאורה והצתה של כלי-רכב, והמכירות יסתכמו במיליארדי דולרים".

במפגש עיתונאים עם ד"ר דגלאס קארלסון, מנהל קבוצת ה-RF והמיקרוגל במייקום, שבו השתתף Techtime ושהתקיים בשבוע שעבר במינכן, הסביר קארלסון חלק מהשיקולים שמאחורי שיתוף הפעולה עם ST. קארלסון: "אחת מהדאגות המרכזיות בעולם הדור החמישי שהיא שהמוצרים המילימטריים יקרים מאוד והלקוחות מודאגים מהשאלה כיצד הם יוכלו להשיג רכיבים במחיר סביר, עבור פריסת רשתות הדור החמישי שהם מתכננים.

מרקוס שייפר. "ישראל היא לקוח מרכזי שלנו באירופה"
מרקוס שייפר. "ישראל היא לקוח מרכזי שלנו באירופה"

"כיום אנחנו מנהלים פרוייקטי פיתוח שנועדו לספק ביצועים של גאליום ניטריד במחירים ובכמויות הייצור של רכיבי סיליקון. לכן אנחנו מפתחים טכנולוגיות כמו GaN-on-Silicon, טכנולוגיות AlGaAs ו-HMIC. שיתוף הפעולה עם ST איפשר לנו לפתח טכנולוגיית ייצור המונית של GaN-on-Silicon ולהעביר אותה מפאב של 6 אינטש לפאב של 200 מ"מ". קארלסון גילה שמפת הדרכים של החברה כוללת גם פיתוח טכנולוגיה המאפשרת לשלב מעגלי GaN ומעגלי CMOS בשבב יחיד. "זה יהיה כיוון מרכזי שייאפשר ייצור המוני של מוצרי 5G, ולהערכתי יהיה זמין בשוק בעוד כ-5 שנים".

ההסכם יעניין את השוק הישראלי

להתפתחות הזאת יכולה להיות השפעה גם על השוק הישראלי, הנחשב לאחד מהשווקים הגדולים ביותר של מייקום באירופה. מייקום מיוצגת בישראל על-ידי טלסיס ושירטק. לדברי מנהל מכירות EMEA בחברה, מרקוס שייפר, הנתונים שייצרו מערכות הדור החמישי יועברו אל מרכזי הנתונים שגם להם החברה מספקת רכיבים בעלי זמן תגובה מהיר ופתרונות אופטיים. "בכל התחומים האלה יש לנו לקוחות רבים בישראל, כמו קולור-צ'יפ, מלאנוקס, סרגון ואחרות. בנוסף, אנחנו עובדים מול תעשיית הביטחון הישראלית ומספקים מוצרים רבים לחברות כמו אלביט, אלתא ורפאל".

Pivotal חשפה טכנולוגיית אנטנה חדשה המתחרה בעיצוב אלומה

בתמונה למעלה: בריאן דויטש עם רפיטר 5G ואנטנה מתכווננת בתדר של 39GHz. צילום: Techtime

חברת Pivotal Commware האמריקאית חשפה בשבוע שעבר טכנולוגיית אנטנה כיוונית מסוג חדש לגמרי, המתבססת על הרעיון של מטה-חומרים (Metamaterial), שלהערכתה היא עדיפה על טכנולוגיות עיצוב אלומה (Beamforming) הנמצאות בליבת התשתית של טכנולוגיית הדור החמישי (5G). החשיפה נעשתה במינכן, במפגש עם העיתונות הטכנולוגית ובשיתוף עם חברת  MACOM Technology Solutions, אשר ייצרה דיודת Varactor ייעודית עבור האנטנות החדשות.

המוצר הראשון שהחברה מוציאה לשוק הוא ממסר משחזר אותות (Repeater) בשם Echo 5G, המאפשר להתגבר על החסימה של חלונות זכוכית גדולים בפני תקשורת בגלים מילימטריים (mmWave) שתאפיין את רשתות הדור החמישי. המכשיר קולט את השידורים המגיעים אל האנטנה בזווית של עד 80°, מגביר אותם ומשדר אותם אל תוך המבנה. לדברי מנכ"ל החברה, בריאן דויטש, הפתרון של החברה צורך הספק של 4 ואט בלבד, בהשוואה לצריכת הספק של מאות ואטים המאפיינת רפיטרים אחרים בשוק. "השידור והקליטה הכיווניים שלנו לא נעשים באמצעות חישובי פאזה ועוצמה מורכבים, אלא באמצעות תוכנה השולטת על דיודות ואראקטור, אשר מייצרות מעין הולוגרמה של קרינה אלקטרומגנטית".

סריג ננומטרי ופתרונות אקזוטיים

היכולת של החברה לספק את הפתרון מבוססת על טכנולוגיית האנטנה החדשה, שאותה היא מכנה בשם עיצוב אלומה הולוגרפי (Holographic Beam Forming). היא מבוססת על תופעה פיסיקלית בשם Dynamically Tunable Impedance Surface, אשר נחקרה במעבדה למטה-חומרים של פרופ' דייויד סמית באוניברסיטת דיוק (Duke University) בקרוליינה הצפונית.

מטה-חומר הוא סוג של חומר מרוכב בעל תכונות שבירה והחזרה לא טבעיות, אשר מושגות באמצעות מערך של מבנים זעירים שהם קטנים בצורה משמעותית מאורך הגל הפוגע בהם. התופעה הזאת מוכרת שנים רבות בתחום האופטיקה, ומשמשת לייצור מראות ומבנים בעלי תכונות אופטיות מיוחדות, באמצעות סריג ננומטרי המצוי על פני החומר. בין השאר, קבוצת המחקר פיתחה מערך המייצר עקיפת גלים מלאכותית, ובכך הופך אובייקט לבלתי נראה לעין.

בשנים האחרונות המעבדה הרחיבה את המחקר אל גלים אלקטרומגנטיים בעלי אורך גל מילימטרי, המשמשים במערכות תקשורת מהירות, במכשירי מכ"ם ובקרוב גם בטכנולוגיות הדור החמישי. בסדר הגודל הזה, המבנים שונים באופיים. בהרצאה שנתן בפני חוקרים באוניברסיטת דיוק, הסביר פרופ' סמית, שהתיאור הפיסיקלי של התופעה ברמת הגלים האופטיים מבוסס על ההנחה שבמכניקת הקוונטים ניתן להתייחס אל האלקטרון כאל די-פול: יחידת מטען חשמלי או מגנטי בעלי גודל וכיוון מוגדרים.

המסקנה היתה שברמת הגלים המילמטריים ניתן לייצר סריג (מערך) של אלמנטים מסוג די-פול באמצעות מטריצה של מבנים מתכתיים זעירים, כמו מוליך קצר או סליל קצר, כאשר המתח המופעל על כל אחד מהם מגדיר את המטענים המאפיינים אותו, ועל-ידי כך את האינטראקציה בינו לבין קרינת הגלים המילימטריים הנקלטים או משודרים. כלומר, שינוי במתח של האלמנטים במערך, משנה את תכונות השבירה וההחזרה של הקרינה האלקטרומגנטית של החומר (אנטנה במקרה הזה), ועל-ידי כך את זווית הקרן המשודרת, או את רמת הקליטה של שידורים המגיעים מזוויות שונות.

ברית אסטרטגית עם ביל גייטס ומייקום

הפיתוח הזה שימש להקמת חברת Pivotal בשנת 2016, אשר גייסה כמה עשרות מיליוני דולרים, ואת ביל גייטס כמשקיע אסטרטגי ומעסיקה כיום יותר מ-200 עובדים, שחלק גדול מהם הגיע מהמעבדה של פרופ' סמית. בשבי הפיתוח הראשונים פנתה פיבוטל את חברת מייקום, כדי לסייע לה בפיתוח הרכיב האקטיבי באנטנה המפקח על התכונות של כל די-פול. הבקשה נחתה על שולחנו של ד"ר דגלאס קארלסון, המשמש כיום כמנהל קבוצת ה-RF והמיקרוגל במייקום. הוא התלהב מהרעיון וגייס את החברה לטובת הפיתוח.

לדבריו, החברה פעילה בכל תדרי ה-RF ובעלת נסיון רב בעיצוב אלומה, אולם מחפשת דרכים חדשות להוזיל את העלויות של הרכיבים. "זוהי דאגה מרכזית בעולם הדור החמישי. המוצרים המילימטריים יקרים מאוד והלקוחות מודאגים מהשאלה כיצד הם יוכלו להשיג מוצרים במחיר סביר עבור פריסת רשתות הדור החמישי שהם מתכננים". זו היתה אחת מהסיבות שהחברה נכנסה לטכנולוגיית אלגל: אלומיניום גאליום ארסנייד (AlGaAs), שהוא חומר המשמש בתוך מבנים של רכיבי גאליום ארסנייד (GaAs).

דגלאס קארלסון, מייקום: "עלות הרכיבים מדאיגה את ספקיות הדור החמישי"
דגלאס קארלסון, מייקום: "עלות הרכיבים מדאיגה את ספקיות הדור החמישי"

לדבריו, המחוייבות של מייקום לפרוייקט היא גדולה מאוד. במסגרת שיתוף הפעולה היא סיפקה לפיבוטל דיודת ואראקטור מבוססת AlGaAs/lGaAs ייעודית לאנטנות של פיבוטל. כיום מותקנת דיודה כזאת בכניסה לכל אלמנט של האנטנה ומגדירה את תכונות הדי-פול. השיטה הזאת נבחרה בזכות היכולת לשנות בקלות את מאפייני הדיודה באמצעות מתח בלבד, ובזכות מהירות התגובה של דיודות ואראקטור, המשמשות כיום בעיקר בהתקני מיתוג מהירים. בהמשך, מייקום פיתחה מגבר הספק ייעודי עבור האנטנה של פיבוטל, והקימה קו ייעוד מיוחד עבורו.

מדוע דווקא ממסר לחלונות?

המוצר הראשון Echo 5G, נמצא כעת בשלבי ניסוי פיילוט כדי לקבל את אישור ה-FCC בארצות הברית. לדברי המנכ"ל דויטש, הבחירה בממסר כמוצר הדגמה ראשוני אינה מקרית: "החזרת תדרי הדור החמישי מחלונות מגיעה עד ל-80% מהאות, ומהווה בעיה גדולה לספקיות שירותי התקשורת. הטכנולוגיה שלנו מספקת ענה לצורך בממסרים שונים שניתן להתקין אותם בכל סביבת התא הסלולרי, כדי להבטיח קליטה לכל הצרכנים. בזכות ההגברה של המערכות האלה, ניתן יהיה להתקין פחות תאים סולאריים. כיום יש בארצות הברית כ-200 אלף תאים סולאריים, ועל-פי ההערכות יהיה צורך ביותר ממיליון תאים כדי לספק שירותי 5G. להפחתת מספק התאים תהיה השפעה גדולה מאוד על היכולת לפרוס את רשתות הדור החמישי".

סמינר 5G של Keysight יתקיים ב-12 במרץ בהרצליה

חברת קיסייט (Keysight Technologies) תקיים ביום ג', 12 במרץ, סמינר טכנולוגי בתחום טכנולוגיות הדור החמישי (5G) שייערך במלון NYX בהרצליה. הסמינר The Path to 5G יוקדש למגמות הטכנולוגיות המרכזיות המתייחסות ליישום של תשתיות תקשורת אלחוטיות בתדרי sub 6GHz ו-mmWave. הסמינר יתחיל ב-09:00 בבוקר ויסתיים ב-16:00 אחר הצהריים.

הארוע יתקיים במתכונת של שני מסלולים: מסלול ניטור רשתות (Network Monitoring) ומסלול איפיון ואמולציה (Channel Characterisation and Emulation). הסמינר ייפתח בסקירה טכנית של טכנולוגיות 5GNR שתינתן על-ידי מנהל תחום התקשורת האלחוטית בחברת קיסייט ישראל, שלומי כהן.

לאחר מכן הארוע יתפצל לשני מסלולים:  מנהל פיתוח המוצרים בקבוצת המדידות האלחוטיות Nemo Wireless Solutions של קיסייט, טימו קמפומאקי, יסקור את הסוגיות המרכזיות בתחום ניטור הרשתות: טיפול בספקטרום התדרים, כיסוי ומסיסדות סריקה, אופטימיזציה של ניצול התדרים, יכולות חדשות והמעבר לענן.

מנהל מוצרים של קבוצת PROPSIM בקיסייט שמרכזה בפינלנד, יאני טולונן, ייתםן סדרת הרצאות במסלול איפיון הערוץ, ובהן: הבנה בסיסית של התנהגות הערוץ, אמולציה של MIMO ועיצוב אלומה (Beamforming), דרישות ובצועים ממערכות gNodeB, תקשורת במתכונת MESH ולוויינים ותקשורת בין כלי-רכב.

הסמינר מיועד למהנדסי תקשורת ו-RF, ארכיטקטים, מנהלי פרוייקטים, אנשי אלגוריתמים עבור ערוצי תקשורת ומעבדי DSP, חוקרים ויועצים טכנולוגיים. ההשתתפות היא ללא תשלום אולם דורשת הרשמה מראש.

למידע נוסף והרשמה: The Path to 5G

קפיצת הדרך של הדור החמישי מייצרת אתגרים וסימני שאלה

מאת: שלומי כהן, מנהל לקוחות ומומחה סלולר בקבוצת הטלקומוניקציה, Keysight Technologies Israel

בשנים האחרונות אנחנו רואים שבכל 10 שנים נדרשת טכנולוגיית תקשורת חדשה כדי לתמוך בדרישות צריכת הנתונים הגוברת. כך קרה בשנות 2000 כשהוצגה טכנולוגית הדור השלישי (3G) וכך קרה בשנת 2010 כשהוצגה טכנולוגיית הדור הרביעי (LTE). בשני המקרים האלה הטכנולוגיות החדשות היו פיתוח של טכנולוגיה קיימת (אבולוציה), ולא חשיבה מחדש.

בשנים האחרונות אנחנו רואים שינוי דרמטי במידע העובר ברשתות התקשורת: טכנולוגיות תעופתיות נכנסות לכלי-רכב (מיחשוב, מכ"ם וסנסורים נוספים) כדי לאפשר נהיגה אוטונומית הדורשת קבלת החלטות בזמן אמת. שידורי הווידאו עוברים לאיכויות של אולטרא רזולוציה, איכות המצלמות עולה ועמה גודל הקבצים המשודרים וקצב השידור והקליטה.

חשיבה מחדש על כל בעיית התקשורת

בנוסף, הצמיחה בכמות המכשירים המחוברים לרשת באמצעות האינטרנט של הדברים (IoT) דורשת משאבי רשת מיוחדים, וכמובן כוחות ההצלה וביטחון המדינה מרחיבים את השימוש בתשתיות הרשת לפעילות שוטפת או אירועים חריגים. כדי לתמוך בכל המודלים הללו נדרשה חשיבה מחדש על מבנה הרשת ומבנה הערוצים הפיזיים. התעשייה זנחה את גישת האבולוציה לטובת חשיבה מחדש: 5G New Radio.

אז מה חדש בדור החמישי? בעצם הכל. לטובת הקצאת רוחב פס גדול הוקצו שני ערוצים מקסימליים, 100MHz לתחום התדרים הראשון של עד 6GHz (כיום הרשתות פועלות בתחום תדרים של עד 2.1GHz ברוחבי פס של 20MHz), והוקצה תחום נוסף ברוחב של 400MHz לתחום התדרים השני של גלים מילימטריים בתדר של 28GHz ומעלה. בנוסף, ניתן לצרף את פרוסות ה-400MHz כדי ליצור רוחבי פס עצומים של עד 1.2GHz – פי 50 יותר מהקיים היום, ולהעביר נתונים בקצב יעד של עד 100Gbps.

בנוסף, צומצם זמן ההשהייה או זמן השידור המינימלי צומצם פי עשרה: מ-10ms בדור הרביעי ל-1ms בדור החמישי, לטובת העברת נתונים ותיקוני הערוץ במהירות גבוהה יותר ועבור יישומים החלטות מהירות כגון מכונית, רחפנים ומערכות רובוטיות ותעשייתיות.

נומרולוגיה ללא מטאפיסיקה

מערך התמיכה במגוון מתארי תדר ואפליקציות בעזרת הפרדת תת-ערוצים נקרא נומרולוגיה. מרווח הפרדת התת-ערוצים בדור הרביעי הוא קבוע (15KHz) ורוחב הפס קבוע ועומד על 20MHz. בדור החמישי יחסית לתחום התדרים הפרדת התת-ערוצים משתנה בכפולות של 2*15KHz, כך שההפרדה בתחום תדר הראשון הינה 15KHz ו-30KHz, ובתחום התדרים השני היא 60KHz ו-120KHz בהתאמה. הדבר מאפשר לשנות את כמות הסימבולים המשודרים ואורכם, ולהתגבר על בעיות רעש פאזה בתחום התדרים השני.

השפעת הנומרולוגיה השונה על כמות הסימבולים בפרק זמן קבוע של 0.5 מילי שניה: 15 ו-30 קילוהרץ לתחום התדר הראשון המאפשר לשדר 7 או 14 שני סימבולים, 60 ו-120 קילוהרץ לתחום התדר השני המאפשר לשדר 28 או 56 סימבולים בו-זמנית

דמיון למכ"ם Beam Forming

כדי לייעל את השידורים, הוחלט למקד את שידורי תחנות הבסיס וציוד קצה ולא לשדרם באונה קבועה של 120 מעלות (שלושה סקטורים). זאת בדומה למכ"ם מערכי פאזה שטוחים הסורקים את הזירה ללא צורך לסובב את האנטנה, בעזרת הסחת פאזה ויצירת אלומה צרה. ככל שתחום התדר גבוה יותר, כך האלמנטים קטנים ועמם רוחב האלומה וכמות האלומות המשודרות גדל.

הדבר דורש טכניקות מורכבות של שידור בלוקים של מידע בכל אלומה, החל מארבע אלומות בתדרים הנמוכים ועד 64 אלומות בתחום התדרים הגבוהים. בלוקים כוללים מסרים לגבי הרשת ומספר האלומה, כך שציוד הקצה יודע מתי להתפרץ ולשדר בקשת התחברות לאלומה ספציפית.

היות ובתחום התדרים השני גודל האנטנה קטן במיוחד ומספר האלמנטים שבה הוא גדול, ניתן להשתמש במספר רב של אלומות בו-זמנית למספר ציודי קצה, ולנצל את התכונה הזו לשיפור השידור והקליטה של תחנת הבסיס באמצעות טכניקת MIMO (ריבוי אנטנות כניסה וריבוי אנטנות יציאה). בדור החמישי משתמשים בתכונה הזו בצורה מאסיבית: מספר רב של ציודי קצה משדרים על אלומות שונות בו-זמנית, והדבר מסייע בשידורים שיש בהם קשר עין ובשידורים המגיעים ממקורות ללא קשר עין.

שידור בלוק סינכרון בכל אלומה באופן שבו כל אלומה מכוונת לזוית ספציפית לכיסוי אזור גיאוגרפי. הציוד קצה יגיב בשידור PRACH על האלומה החזקה על ציר הזמן. כמות האלומות קשורה לנומרולוגיה הנבחרת
שידור בלוק סינכרון בכל אלומה באופן שבו כל אלומה מכוונת לזוית ספציפית לכיסוי אזור גיאוגרפי. הציוד קצה יגיב בשידור PRACH על האלומה החזקה על ציר הזמן. כמות האלומות קשורה לנומרולוגיה הנבחרת

 

גם ברמת התשתית הוחלט להעניק חופש במימוש תחנות בסיס, במטרה להשיג גמישות מקסימלית והורדת עלויות. המודם והפרוטוקול הועברו למקום מרכזי. ראש הרדיו נשאר מרוחק על ראש התורן, הפרוטוקול עובר על תיקשורת ייעודית פתוחה לכלל יצרני הרשתות, הדבר מוביל לחיסכון עצום בהוצאות הקירור ותחזוקת חדרי תקשורת. השיטה הזו מאפשרת לספקי התקשורת לנהל את המשאבים בצורה חכמה ויעילה יותר, בהתאם לתנועת הלקוחות ברשת.

פריסה מדורגת

גירסת התקן (Standard) העדכנית הראשונה המוגדרת כדור החמישי הינה גירסה 15 של איגוד ה-3GPP שבה הוגדרו הערוצים הפיזיים, הפרוטוקולים וצורת העבודה בסביבת רשתות הדור הרביעי. שם גם מפורטות שבע תצורות שונות של פריסת רשתות הדור החמישי בצורה עצמאית או בתלות ברשת העוגן בדור הרביעי. השלב הראשון תהיה פריסה לא עצמאית (Non Stand Alone) שבה תעבור תעבורת האיתותים על רשת הדור הרביעי, כאשר הנתנונים יעברו כל-גבי רשת הדור החמישי. כלומר, בפועל תהיה הדדיות בין הרשתות שתאפשר פריסה הדרגתית ללא פגיעה ברמת השרות ללקוחות, ובכדי להקל על המפעילות לקיים מדיניות הוצאה מבוקרת. בגירסה ה-16 של התקן יתוארו מעברים בין טכנולוגיות ופריסת Stand Alone עצמאית לגמרי .

הדור הרביעי נשאר רלוונטי

ראוי לזכור שגם מההיבט הטכנולוגי יש עדיין הרבה סימני שאלה מסביב לדור החמישי. השימוש בגלים מילימטריים הוא חדש בתחום התיקשורת הניידת ומעולם לא נפרסה רשת מילימטרית בצורה מסחרית למיליוני לקוחות. גלים מילימטריים אינם חודרים קירות וכל שינוי במזג האויר (בעיקר במקומות גשומים) מגלם בתוכו תופעות שלא ניצפו או נוסו. הפריסה של תחנות הבסיס אמורה להיות מאסיבית בכדי לאפשר שימוש ברוחבי הפס הגבוהים. היות וקשר עין הינו אופטימלי, יש צורך להציב תחנות בסיס במרחקים קטנים, זאת בשעה שבתדרים הנמוכים גודל האנטנות יהיה גדול מאוד ובעייתי להתקנה.

במקביל, ראוי לזכור שטכנולוגיית הדור הרביעי משתפרת מאוד ומציעה פיתרונות בקצבי נתונים הקרובים ל-1Gbps ומתן מענה לאינטרנט של הדברים. רשתות הדור הרביעי ימשיכו להתקיים במקומות שבהם לא נדרשות תכונות הדור החמישי ושבהם אין מגבלה בזמינות הספקטרום: ניתן לצרף רצועות תדר במידה וישנן, ולקבל קצבים גבוהים. ניתן גם לחבר כמות גדולה של התקני IoT כגון CAT-M ו-NB-IoT. מכאן שיש לצפות להמשיך ולראות שידרוגים של רשתות הדור הרביעי גם בשנים הבאות.

אולם המעבר לרשתות הדור החמישי הוא בלתי נמנע: מאפייני השימוש החדשים דורשים יכולות שהדור הרביעי מתקשה לספק, עלויות ההפעלה של רשתות הדור החמישי נמוכות יותר בטווח ארוך: ותחנות הבסיס יהיו קטנות ולא יזדקקו קרון קשר,כלומר לא צריך לשכור אתרים יקרים, אין כמעט עלויות קירור וכמעט שאין צורך בביצוע תחזוקה ותיקון תקלות.

אתגרי הבדיקה של הדור החמישי

בתחום האלגוריתמיקה של המודם יש מורכבות עצומה בניהול הנומרולוגיות השונות ובזמני התשדורות הקצרים הדורשים מהירות עיבוד גבוהה תוך החלטות ב-125 מיקרו שניה בסלוטים קצרים. ניהול האונות מהווה נדבך מורכב בתצורות שונות ומורכבות הן במקלט והן במשדר. ניתן להדוק מורכבויות אלה בעזרת תוכנות סימולציה ADS ו-SystemVue, ברמת מערכת וברמת הרכיב.

מערך בדיקה לבחינת בחירת אונה בסביבה מסומלצת, הן בערוץ היורד והן בערוץ העולה. בצד שמאל ישנה תחנת הבסיס ובצד ימין ציוד הקצה. במרכז נמצא מדמה הערוצים F64
מערך בדיקה לבחינת בחירת אונה בסביבה מסומלצת, הן בערוץ היורד והן בערוץ העולה. בצד שמאל ישנה תחנת הבסיס ובצד ימין ציוד הקצה. במרכז נמצא מדמה הערוצים F64

תכנון המעגל מתמודד עם קוי תיקשורת מהירים המתחברים למצלמות ולמסכים ולרכיבי המעגל השונים בתקנים כגון DDR ו-MIPI, כדי לתמוך במהירויות הגבוהות של המודם והמעבד. כאן צריך לבדוק את איכות האותות החשמליים ואת תקינות הפרוטוקולים בעזרת אוסילוסקופים מהירים ומחוללי אותות המצויידים בתוכנות ייעודיות לבדיקת התקנים.

לפני שמטעינים את הפרוטוקול, יש לבדוק את כל התהליכים בשידור ובקליטה עוד לפני שמחברים את המודם לרכיב השידור/קליטה RFIC.  עושים זאת בעזרת מדמה תחנת בסיס ומדמה רבוי ערוצים UXM  ו-Channel Emulator F64, בשלב ראשון בחיבור דיגיטלי IQ ולאחר מכן דרך ערוצי ה-IF, כדי לבדוק שכל הערוצים מתנהגים על פי הנדרש בתקן.

לאחר הטענת תוכנת הפרוטוקול, בודקים את התהליכים השלמים בחיבור לשיכבה הפיזית ואת קצב העברת הנתונים. כאן יש צורך באופטימיזציה של הקוד ושל הערוצים הפיזיים למיצוי מקסימלי של המוצר. בשלב הבא מגיע אתגר שבו התעשיה עדיין לא נתקלה: עבודה בגלים מילימטרים ובדיקת ההתנהגיות בריבוי אלומות והפרעות. היות ואין אפשרות לבצע חיבור ישיר בין ציוד המדידה לציוד הנבדק (הרכיבים קטנים ורגישים לניחות) הבדיקות מבוצעות תוך שידור אנטנות לאנטנות בתאים מבודדי רעש.

מהי הנוסחה הנכונה?

בשלב הזה ניתן להשתמש במגוון פתרונות: למשל כיול האלומה בשדה רחוק על-ידי הכפלת המרחק עם מראה, וביצוע הבדיקות בתא מרובה זוגות אנטנות (VH) לטובת בדיקת כל תכונות הציוד, בדומה לעולם האמיתי שבו משתמשים בטכניקת Massive MIMO ו-BeamForming. השלב הבא הוא שלב הייצור, שבו גובר הלחץ למצוא את הנוסחה הנכונה בין מחיר הציוד וזמן הייצור,גם כאן קיסייט מנצלת ידע קיים שנרכש בייצור מוצרים בתחום ה-60 גיגה הרץ של רכיבי WiGig, שהוסב לייצור מוצרי 5G בעלויות נמוכות.

עבור שלבי פריסת הרשת מציעה קיסייט כלי תיכנון וכלי ניטור מסדרת NEMO, שבהקלטות המבוצעות בה ניתן גם לבצע נסיעות וירטואליות (VDT) ולשחזר במעבדה את העולם האמיתי, כדי לבצע אופטימיזציה גם לציוד הקצה וגם לנתוני הרשת. רשתות הדור החמישי חשופות לאותן בעיות עומס ובטיחות המאפיינות את כל רשתות האינטרנט. בכדי לבחון את כלל "חיות הרשת" ותוכנות ההגנה, חברת קיסייט מציעה בדיקות עומסים של מנויים רבים ותעבורת נתונים בעזרת הפתרונות של IXIA שבעזרתם ניתן לחזות ולשפר את תעבורת האיתותים והמידע בקווי התמסורת.

חברת Keysight Technologies מספקת פתרונות בדיקה ומדידה משלב הפיתוח ועד שלב הפריסה, מאותות DC ועד גלים מילימטריים, כולל ניתוח אותות דיגיטלים ובדיקות פרוטוקול לקבלת הסמכה.

קיסייט תספק את תשתיות הבדיקה לפרוייקט 5G-VINNI האירופי

בתמונה למעלה: ערכה של Keysight לבדיקת הביצועים של אנטנות MIMO במערכות הדור החמישי

חברת קיסייט טכנולוגיות (Keysight Technologies) הצטרפה לפרוייקט 5G Verticals INNovation Infrastructure – 5G-VINNI של האיחוד האירופאי, שנועד להאיץ את האימוץ של רשתות הדור החמישי באירופה. הבחרה הודיעה שהיא תשמש כספקית טכנולוגיות הבדיקה והמדידה ונראות הרשת (Network Visibility) היחידה של המיזם.

בפרוייקט משתתפים 23 גופים, בהם מפעילות הטלקום הגדולות באירופה, ספקיות טכנולוגיה ואוניברסיטאות, וחברות דוגמת בריטיש טלקום, טלפוניקה, אריקסון, נוקיה, סמסונג וסיסקו, ועוד. מיזם 5G-VINNI מתבצע במסגרת תוכנית המו"פ האירופית Horizon 2020 של האיחוד האירופאי. במסגרתו יוקם מתקן ניסויים לביצוע אימות מוצרים ובחינת הביצועים של טכנולוגיות דור חמישי חדשות, ובדיקת פתרונות ייעודיים לשווקים אנכיים, כמו תעשיות רכב, בטחון, בריאות, שילוח, מדיה ובידור.

ההיקף הכספי של המיזם כ-20 מיליון אירו. הוא ינוהל על-ידי ספקית הטלקום הנורווגית Telenor Group, וצפוי להימשך כשלוש שנים. המיזם יפעיל תשתית המדמה את סביבת הדור החמישי אשר תפעל מארבעה אתרים מרכזיים הממוקמים בנורווגיה, בריטניה, ספרד ויוון. בנוסף, אתרי ניסויים יוקמו בגרמניה ופורטוגל.

קיסייט תספק לפרוייקט יכולות בתחומים של בדיקות ומדידות רשת, כאשר הפתרונות שלה ישמשו לביצוע ניסויים של טכנולוגיות חדשות ומוצרים הנמצאים בשלבי האב-טיפוס (prototype), וביצירת תרחישים להרצה על הרשתות הנבדקות. מנהל קבוצת Wireless Devices and Operators בקיסייט, קאילאש נאראיאן, אמר שמטרת החברה היא"שכל האקוסיסטם של תעשיית המובייל יבין את מלוא של 5G במגוון של אפליקציות ומכשירים".