5G技術進展：搶先於2017年完成測試驗證階段
科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2017年7月4日
圖、IMT-2020詳細時程表與進程
5G發展正如火如土的展開。5G技術標準徵集工作可望於2017底陸續確定，但是現在已有些廠商等不及而搶先進行測試驗證，因此2019年到2020年可看到全球營運商將陸續推出5G商業服務試營，包括：物聯網、車聯網、智慧醫療、VR/AR、工業4.0等關鍵應用，將驅動新產業生態鏈。
國際電信聯盟IMT-2020也是負責監督5G技術標準制定，將於2019年第4季會議新增5G頻譜，預計2020年公告5G標準。日前闡述了5G新技術的優勢所在。該機構表示，即將推出的通用規範將支持每平方公里100萬個互聯網設備、1毫秒延遲以及數據包從一點到另一個點的時間量、更高的能效和頻譜效率，以及高達每秒20 GB (Giga Bit）的峰值數據下載速度。以自動駕駛汽車為例，車輛間能以0.001秒的速度交換數據。
5G標準化將分兩個階段完成：
- 第一階段是希望2017年底能完成5G標準化的中期里程碑（非獨立模式的標準），3GPP計畫在今年12月前能把非獨立（Non-Stand-Alone）的標準凍結。
- 第二階段，3GPP希望在2018年年中左右實現第二個里程碑，即完成獨立（Stand-Alone）模式的標準化。
非獨立模式是指5G疊加於LTE之上，將LTE作為錨點並於此基礎上佈建5G新空口；而獨立5G模式是指僅使用5G並無LTE在下面做鋪墊。
5G國際標準敲定後，相關設備的開發預計需要約1年，因此，各家企業計劃最早2019年度啟動設備投資，同時將各基地台的零部件、伺服器和專用系統等升級至支持5G。也就是說，5G發展共分為三個階段，從現在到2020年時推進商用的階段，2020年起是物聯網、智慧城市大規模發展的階段，2020年代的晚期，則是無人駕駛等關鍵任務型應用的爆發階段。
美國方面，電信運營商Verizon Communications計劃2018年初以自主標準實現5G實用化。目前，高通在全球將大舉展開5G測試工作，合作夥伴涵蓋主要地區的主流營運商，所開發的原型系統可以針對6GHz以下頻段和毫米波頻段互通性進行測試，目前，中國和歐洲對在6GHz以下頻譜佈建5G較感興趣，而日本、韓國和美國則對毫米波技術較有興趣。
韓國方面，韓國電信（KT）將於2018年試運行相當於5G的通訊模式。
中國方面，5G發展共分為三個階段，2016-2018年完成第一步的技術研發試驗，第二步將在2018-2020年進行產品研發試驗，第三步到2020年時推進商用的階段。大陸工信部近期發佈《全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展通知》，正擬定推動NB-IoT標準化，並對NB-IoT模組外形、封裝以及針腳定義等提出新規範，積極加快推進網路部署，構建NB-IoT網路基礎設施，目標將於今年(2017)底實現NB-IoT網路覆蓋直轄市、省會城市等主要城市，基站規模達到40萬個，且到了2020年，NB-IoT網路實現全國普遍覆蓋，而基站規模則將達到150萬個於室內、交通路網、地下管網等應用。
中國大陸三大電信商未來7年投資5G 達1800億美元
中國最大移動運營商中國移動計劃2020年實現5G商用化，將在2019～2020年集中進行投資。據《南華早報》於2017年6月報導，Jefferies證券分析師指出，中國三大電信商（中國移動、中國聯通、中國電信）預估在7年內於5G 基礎建設上投入1800億美元，遠高於2013-2020年它們在4G網絡1170億美元的投入。中興和華為科技等設備製造商將成為主要的受益者。
中興通訊（ZTE）宣佈追加投資5G研發投入較去年（2016）翻倍，每年約3億美元，目前有3000名員工正在從事5G的研發工作，以推動中國在2020年推出5G網絡。目前，中興通訊攜5G全系列產品，全面參與中國5G國家試驗第二階段測試，將聯合是德科技、羅德施瓦茨等多家主流測試儀錶廠家全面進行技術方案驗證測試，包括：
4大技術：低頻、高頻、mMTC、uRLLC
7大場景：連續廣覆蓋場景、低時延高可靠場景、低功耗大連接場景、熱點高容量（低頻）場景、熱點高容量（高頻）場景、高低頻混合場景與其他混合場景。
中國5G試驗測試專案，分為關鍵技術驗證、技術方案驗證、系統方案驗證三個階段。今年(2017)專案進入技術方案驗證階段，該階段需要參與廠家在前期關鍵技術驗證的基礎上研製開發全系列5G NR（新空口）原型產品，並針對典型的5G應用場景進行功能和性能驗證，為未來5G商用建網做好準備。
5G北京試驗網啟動
根據中國移動規劃，2017年在北京、上海、廣州、蘇州、寧波5個城市啟動5G試驗網，推動平臺架構成熟，驗證3.5GHz組網關鍵性能。其中，5G北京試驗網於2017年7月初正式啟動，由中國移動研究院、北京移動、大唐電信集團聯合組建。北京試驗網將在昌平未來科技園建設7個大站，組成基本的試驗環境；在驗證5G基本組網性能的基礎上，補充建設部分燈杆小站，組成宏微融合覆蓋的特色網路環境，支撐5G三大應用場景的綜合性能驗證。
日本在2023年實現5G全國覆蓋
日本至2023年的5G 設備支出預估達460億美元。日本全國各基地台的零部件、伺服器和專用系統等升級至支持5G。日本到2023年將「5G」的商業利用範圍擴大至全國。為配合2020年東京奧運會和殘奧會的舉辦，日本3大移動運營商NTT DoCoMo、KDDI和軟銀將於2020年先在一部分地區啟動5G服務，預計DoCoMo將在3年左右之後將服務範圍擴大至日本全國。3家運營商的總投資額被認為將達到5萬億日元規模。因此，這或將加快自動駕駛汽車和物聯網在日本的普及，以及虛擬現實（VR）技術的遠程手術等醫療應用領域。
台灣從小型基地台切入5G產業
電信業者已經遙指未來5G市場，我國NCC將啟動第三波4G行動寬頻釋照，2017年底將釋出1800MHz、2100MHz兩頻段的執照。不過，亞太電信申請變更事業計畫書，將申請設立1.1萬個小細胞基地台，進軍家用寬頻無線市場。由於，4G有75%的流量集中在室內，改善室內網路品質非常重要，此外，小型基地台（Small Cell）也是未來5G的基礎。
台灣率先推出LWA網路，從小型基地台切入5G產業。由於，5G將是異質網路（HetNet）融合的時代，而台灣已率先全球推出LWA（LTE／Wi-FiLink Aggregation）商用網路，從晶片端、小型基地站端到手機終端業者緊密合作，小型基地台作為新一代異質網路融合裝置，台灣產業生態鏈已然成形。台灣小型基地台相關業者，如：中磊、智易、正文、合勤控、明泰、盟創、廣達、鴻海、啟碁、智邦、雲達、凌華 、建漢、昇達科等多家網通台廠，將受惠。
但因5G運行於高頻段時，在穿透力與覆蓋範圍表現恐較4G為差，加之當前頻譜資源緊縮，故國際大廠積極投入發展LTE-U、LAA與LWA等技術方案。目前LTE-U與LAA技術發展與商用佈局由高通主導，台灣則有聯發科技、中華電信研究院與工研院以LWA技術出線，進行LWA商用網路布建。由於LWA技術是室內蜂巢式網路性能提升的解決方案，與其他技術選項不同，透過簡單的軟體升級便可啟用，無須重新部署。（1896字；圖1）
參考資料：
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