通訊大廠揭露研發(fā)藍(lán)圖　5G技術(shù)卡位戰(zhàn)火速升溫

　　5G軍備競賽戰(zhàn)況日益激烈。為搶得5G技術(shù)主導(dǎo)權(quán)，不僅歐洲、北美及亞洲地區(qū)國家已紛紛啟動5G研發(fā)投資計畫，通訊大廠高通(Qualcomm)、愛立信(Ericsson)、NTT DOCOMO等也于近期相繼擘畫完整研發(fā)藍(lán)圖，展現(xiàn)強(qiáng)烈企圖心。

　　5G技術(shù)發(fā)展已成為全球關(guān)注焦點，不僅各國政府陸續(xù)大力推動相關(guān)發(fā)展政策，主要科技大廠也積極布局5G市場與致力于研發(fā)相關(guān)技術(shù)，期待引領(lǐng)下世代無線通訊網(wǎng)路技術(shù)趨勢及創(chuàng)造可觀利潤。

　　致力三大技術(shù)研發(fā)　高通揭露5G戰(zhàn)略藍(lán)圖

　　因應(yīng)5G發(fā)展趨勢，高通(Qualcomm)正致力從三個技術(shù)面向，建立功能更強(qiáng)大的統(tǒng)一5G平臺，包括著手設(shè)計基于優(yōu)化正交分頻多工(OFDM)波形的統(tǒng)一空中介面，以及能支援寬廣頻段范圍的5G多重聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并定義一個靈活的網(wǎng)路架構(gòu)，以有效透過不同等級的數(shù)據(jù)傳輸速率、行動性、延遲與可靠性，滿足5G愿景中的各種服務(wù)。

　　高通技術(shù)公司表示，該公司的研發(fā)部門高通研究(Qualcomm Research)正致力于開發(fā)5G技術(shù)，其不僅能顯著提升行動寬頻表現(xiàn)，也能滿足廣大物聯(lián)網(wǎng)的連線需求，促成各種新型服務(wù)，例如需要更低延遲、更高可靠性及安全性的關(guān)鍵工作管控。

　　統(tǒng)一空中介面滿足5G多元服務(wù)

　　為盡早達(dá)成5G建置目標(biāo)，高通研究正積極設(shè)計基于優(yōu)化OFDM波形的統(tǒng)一空中介面，以及擁有靈活架構(gòu)的多重存取，而該靈活架構(gòu)滿足不同需求，從低頻波段到毫米波、從大型基站部署到地方熱點，并將從設(shè)計之初就同時支援授權(quán)、未授權(quán)及共享授權(quán)頻譜。

　　據(jù)悉，全新統(tǒng)一空中介面被設(shè)計用以有效地透過不同等級的傳輸率、行動性、延遲與可靠性，滿足5G多元服務(wù);也被設(shè)計用以自然地結(jié)合先進(jìn)無線技術(shù)，如能在較高波段內(nèi)有效達(dá)到更高容量、更大覆蓋范圍的多用戶大型MIMO(Massive MIMO)。

　　此外，針對特定使用情境，如由電池驅(qū)動之物聯(lián)網(wǎng)感測器產(chǎn)生的偶發(fā)上行鏈路流量，可運用非正交資源擴(kuò)展型多址接入(Resource Spread Multiple Access, RSMA)進(jìn)一步降低裝置復(fù)雜度。

　　拓展多重連接技術(shù)　提升聯(lián)網(wǎng)效能/穩(wěn)定性

　　另外，高通也加緊研發(fā)最新5G多重聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，期達(dá)成5G、4G LTE及Wi-Fi技術(shù)的同步連線及聚合，讓行動營運商能持續(xù)運用現(xiàn)有網(wǎng)路基礎(chǔ)。為有效支援多元的網(wǎng)路拓?fù)?，最?G多重聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將被設(shè)計用于提供各存取節(jié)點同步連線與臨時聚合，以提升效能及穩(wěn)定性，例如把來自小型基地臺的毫米波與來自大型基地臺的低頻波段進(jìn)行聚合。最新5G技術(shù)也將拓展多重連接技術(shù)，將裝置間通訊、可控的多重跳接式通訊，和用于擴(kuò)展網(wǎng)路覆蓋的技術(shù)包含其中。

　　定義靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　開創(chuàng)全新使用者體驗

　　與此同時，高通亦致力定義一個靈活的網(wǎng)路架構(gòu)，協(xié)助5G網(wǎng)路營運商與OTT(Over-the-top)服務(wù)供應(yīng)商迅速且有效的建立客制化服務(wù)，滿足極富變化的5G使用情境，并達(dá)成一路由從低成本熱點往上至電信商層級的廣域部署。新架構(gòu)將依據(jù)服務(wù)需求及裝置狀況，在網(wǎng)路核心或網(wǎng)路邊緣提供網(wǎng)路功能，同時運用新興虛擬化技術(shù)，為特定服務(wù)或建置類型優(yōu)化的網(wǎng)路切片區(qū)塊。

　　這些5G技術(shù)不僅僅是為了實現(xiàn)諸如Ultra HD視訊會議、線上虛擬實境串流等豐富行動體驗而設(shè)計，更是為了幫助聯(lián)網(wǎng)汽車、智慧城市、智慧家庭及穿戴式裝置的普及和蓬勃發(fā)展。

　　高通表示，5G將是一種嶄新型態(tài)的網(wǎng)路，比過去幾世代網(wǎng)路扮演更重要的角色。它將不只著眼于更快的峰值速率，更是一個功能強(qiáng)大的統(tǒng)一平臺，將連接各個新興產(chǎn)業(yè)及裝置、創(chuàng)造新服務(wù)，以及開創(chuàng)全新使用者體驗。

　　愛立信/LG Uplus合作搶食5G大餅

　　同樣看好5G未來前景的愛立信(Ericsson)，則采取合縱策略，頻頻與電信營運商、學(xué)術(shù)研究單位合作，譬如韓國SK Telecom、日本NTT DOCOMO、美國Verizon、澳洲Telstra等，近日又與LG Uplus簽署合作備忘錄，聯(lián)手開發(fā)5G與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器對機(jī)器(M2M)的大量通訊需求，并藉此搶攻市場版圖。

　　圖1　愛立信集團(tuán)技術(shù)部亞太區(qū)技術(shù)長Magnus Ewerbring預(yù)估，5G在2020年可望商用，而美國、韓國和日本是5G較有可能率先起飛的市場。

　　愛立信集團(tuán)技術(shù)部亞太區(qū)技術(shù)長Magnus Ewerbring(圖1)預(yù)估，5G在2020年可望商用，然而5G并非皆為新技術(shù)，而是包括原有的LTE技術(shù)再演化，以及結(jié)合新的低頻段與高頻段(毫米波)技術(shù)，屆時行動網(wǎng)路、寬頻、云端運算、軟體定義網(wǎng)路(SDN)和網(wǎng)路功能虛擬化(NFV)等將會整合，以增進(jìn)5G發(fā)展;就目前觀察，美國、韓國和日本是5G較有可能率先起飛的市場。

　　據(jù)了解，由于物聯(lián)網(wǎng)和M2M是5G的重要特色，而愛立信和LG Uplus將合作開發(fā)5G和物聯(lián)網(wǎng)平臺，發(fā)展領(lǐng)域包括物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)、NB-LTE、SDN和NFV，藉以加快推動5G核心網(wǎng)路就緒。

　　M2M數(shù)量遽增　新聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓄勢待發(fā)

　　Ewerbring指出，5G時代下聯(lián)網(wǎng)裝置將大幅成長，預(yù)估2020年將達(dá)到二百六十億部，尤其在M2M通訊應(yīng)用方面，會從2014年的十三億部，攀升至七十三億部;同時由于M2M通訊要求高即時性、低延遲性，目前愛立信已投入相關(guān)技術(shù)研發(fā)，譬如LTE-M或NB-LTE，上述兩個技術(shù)是迎向5G的重要技術(shù)。

　　據(jù)悉，NB-LTE是針對傳輸速率約在200kHz、價位便宜且隨處可見的低階物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品所設(shè)計的窄頻LTE技術(shù)，同時其具有超低功耗、節(jié)省能源等特色，不過由于此為新技術(shù)，3GPP將在今年11月討論相關(guān)技術(shù)之發(fā)展。

　　沖刺5G技術(shù)發(fā)展　行政院挹注研發(fā)資金

　　不讓先進(jìn)國家專美于前，臺灣也積極加入全球5G戰(zhàn)局。而為提升5G技術(shù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)部整合國內(nèi)資源，并于近期舉辦“2015臺北5G國際高峰會”，邀請國際標(biāo)準(zhǔn)組織及國內(nèi)外重量級代表分享最新5G國際發(fā)展趨勢，引領(lǐng)臺灣產(chǎn)業(yè)及早切入下一波通訊商機(jī)。

　　經(jīng)濟(jì)部技術(shù)處副處長羅達(dá)生表示，由于5G的標(biāo)準(zhǔn)活動仍處于起步階段，經(jīng)濟(jì)部將與全球性標(biāo)準(zhǔn)制定組織緊密合作，且成立了臺灣資通產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(TAICS)，已推動標(biāo)準(zhǔn)制定。此外，臺灣在5G領(lǐng)域是重要的先驅(qū)者之一，政府已撥款5000萬美元作為開發(fā)5G技術(shù)的資金，致力于5G技術(shù)開發(fā)。

　　行政院科技部執(zhí)行秘書鐘嘉德則指出，5G通訊的環(huán)境頻寬可達(dá)每秒10億位元(Gbit/s)，具無感覺等待、能源效率高、大量連接、動態(tài)升級及持續(xù)的無縫服務(wù)等優(yōu)點，可把通訊引進(jìn)另一個新境界，產(chǎn)業(yè)商機(jī)將比手機(jī)通訊更大。

　　克服三大困境　C-RAN發(fā)展指日可待

　　據(jù)了解，參與5G國際高峰會的代表包括ITU-R、歐盟EC DG CONNECT、5GPPP、5GMF、KDDI、NTT DoCoMo、Intel、中華電信、富士康、中國移動、華為、臺灣羅德史瓦茲(R&S)、安立知(Anritsu)、美國Linker等知名國際廠商及組織，皆在會議期間分享5G相關(guān)技術(shù)與未來發(fā)展趨勢。

　　以5GPPP與中國移動為例，目前皆正積極研發(fā)C-RAN (Centralized/Cloud RAN)解決方案，該方案主要目的在于透過部署適合、共享、具經(jīng)濟(jì)效益的前段(Fronthaul)與后段(Backhaul)傳輸網(wǎng)路，靈活連接散布式的5G網(wǎng)路接點與核心網(wǎng)路功能，以降低營運商資本支出(CAPEX)/營運支出(OPEX)，大幅簡化及加速網(wǎng)路營運。

　　不過，工研院資訊與通訊研究所組長陳芳祝指出，C-RAN雖然是個有效率的方式，可減少5G網(wǎng)路發(fā)展成本，但目前仍須克服三大挑戰(zhàn);其分別為云端優(yōu)勢無法應(yīng)用于無線電設(shè)備(Radio Equipment)與無線電設(shè)備控制(Radio Equipment Controller)之間的點對點連結(jié);管理兩條不同且分離的網(wǎng)路會增加營運成本;以及須部署大量光纖及占用大量頻寬才能達(dá)到5G傳輸速率要求。