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5G大未來 繞著三核心轉

關鍵字:5G歐盟IMT-20203GPP
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科技產業資訊室 - 賴明豐 發表於 2016年4月6日
目前業界計畫在2020年開啟5G的商轉計畫,像中國、日本、韓國等國家甚至將5G商轉目標訂得更早。事實上,市場上4G-LTE技術都還沒有完全普及,許多熱點技術都還在如火如荼開展中,5G技術的研發工作卻早已展開序幕,各國標準組織,包括歐盟METIS、中國IMT-2020(5G)、韓國5G論壇、日本ARIB等等,陸續針對關鍵技術、標準化與頻譜等方面進行大量的前瞻研究。全球廠商包括高通、三星、英特爾、華為、中興、臉書、諾基亞、聯發科、易利信、…等等眾多廠商也紛紛投入資源研發5G技術。

去年三月,國際標準組織3GPP正式宣佈制定5G技術標準的時程表。根據這份時程表可以知道3GPP正在等待歐盟IMT-2020計畫對5G技術的需求建議書,等收到之後,就會開始向各大廠商徵集5G技術方案,並啟動相對應的制定工作。整個標準制定時程會在2020年底前完成。

圖一、3GPP對下世代行動通訊技術的時程表


從時程表來看,早在去年九月,3GPP就已經開始向各家廠商徵集基地台串接或連結機制的技術建議,討論重點是放在如何設計用來傳送資料或訊號的頻段與傳輸通道。接下來,就是預計今年六月在南韓討論比較上層的系統架構與服務機制。國內廠商應撥冗參加才能及時瞭解各家廠商針對RAN跟SA彼此間協同運作的相關機制的提案重點。

以目前來看,未來5G的應用情境大概可以區分出三個不同層次,包括消費者端、應用端,跟產業端。消費者端著眼在穿戴式裝置與虛擬實境(或擴增實境)相關應用。服務層則有三大面向包括智慧家庭、情境式娛樂,跟雲端(或行動)辦公室。再進一步就是這些技術跟服務最後體現或被使用到哪些產業類別,包括營建業、農業、醫療保健業、財務金融業,以及教育、交通運輸,跟環境保護等等。

表一、歐盟IMT-2020計畫對未來5G的應用情境的規劃方向
消費者端 穿戴式裝置與虛擬實境(或擴增實境)
應用服務端 智慧家庭、情境式娛樂,跟雲端(或行動)辦公室
產業類型 營建業、農業、醫療保健業、財務金融業,以及教育、交通運輸,跟環境保護

圖二、IMT-2020計畫對5G技術未來應用設計的使用案例


為了順利達到上述應用情境的傳輸需求,下世代無線技術的能力指標就需要從基地台可以提供多少使用者或裝置接取上網、在行動狀態下接取網路的穩定度,以及如何支援IoT前端感測器傳訊需求與特色等等面向來考量,進而衍生出六個基本效能的量測項目,包括使用者端資料傳輸的速度、基地台可以支援的連線數跟資料傳輸量、裝置在高速移動狀態下的連線品質、傳輸資料的延遲時間,以及在上網尖峰時刻網路需要維持的傳輸量跟傳輸速度等等。

國內廠商需關注兩個部份,第一就是儘快掌握並入場佈局新技術議題,包括針對小型基地台這塊機制與效能的改善、使用多個載波傳輸資料的相關技術、FDD/TDD協作分流機制、4G-LTE與Wi-Fi協同分流的機制(即LTE-U)、D2D機制在公眾安全領域面向的應用,以及資料資訊安全保護機制等等。另外,台灣廠商也不能降低對4G-LTE技術的關注程度,因為3GPP在討論下世代行動無線技術的同時,仍然持續不斷地更新強化4G-LTE系統架構、運作功能與服務機制,甚至會與未來5G技術規格產生連動影響,包括頻段規劃、編解碼技術、天線技術,以及通道接口機制等等。

以目前來看,許多新興技術議題正在興起,國內學研界應關注到這些熱點技術的研發動態與全球營運商的布局趨勢才能及早投入資源切入布局,順利銜接到下世代行動通訊技術,搶占市場先機。另外,為了瞭解全球不同廠商在RAN及SA議題上的規劃與佈局方向,建議國內廠商應參與3GPP預定2016年6月在南韓舉辦的RAN/SA Workshop,及時掌握繼2015年RAN Workshop on 5G之後,下世代行動通訊技術(即5G)在RAN跟SA間協同運作機制的設計動向。尤其,針對5G標準業界如果已經達成共識,那麼儘快知悉3GPP制定5G技術的動向,對推動國內整個產業鏈的發展將產生相當關鍵的影響力。


(本文刊登於經濟日報2016/04/03)

 
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