5G推升數(shù)字服務 持續(xù)創(chuàng)新應用并優(yōu)化體驗

隨著5G的大規(guī)模部署，相關廠商陸續(xù)投入6G技術研發(fā)，其對帶寬和效能的嚴苛的要求，為無線產(chǎn)業(yè)帶來全新的挑戰(zhàn)。臺灣是德科技董事長暨總經(jīng)理張志銘表示，全球5G部署正在加速中，從而推動各行各業(yè)的數(shù)位轉型。5G專用網(wǎng)絡將被優(yōu)化，以滿足如工業(yè)和醫(yī)療等對于延遲和完整網(wǎng)絡控制具備高度需求的產(chǎn)業(yè)應用。5G專用網(wǎng)絡的廣泛部署將為企業(yè)提供堅實的后盾以對抗物聯(lián)網(wǎng)的威脅，并透過強化的個資保護、邊緣計算和加密等功能，提供關鍵的安全優(yōu)勢。而6G將是下一個發(fā)展重點。

 
圖一 : 在5G之后，6G將是無線通信下一個發(fā)展重點。

網(wǎng)絡重心延伸至垂直產(chǎn)業(yè)
5G是將節(jié)能納入標準中的一種通信技術，能夠使每兆赫（MHz）的利用率提高，每位（bit）的耗能降低。5G通信技術催生著元宇宙，同時，產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、以人工智能（AI）及機器學習（ML）為基礎的自動化以及網(wǎng)網(wǎng)相連互通協(xié)作，提高了營運效率，也同時減少碳排，助力永續(xù)發(fā)展。

針對2030的科技發(fā)展，諾基亞指出，當網(wǎng)絡使用的重心從個人延伸至企業(yè)并擴及各垂直產(chǎn)業(yè)時，網(wǎng)絡通信設計亦將隨之匹配，以滿足不同的需求特性。例如消費者以使用者體驗為重，且對價格敏感。而企業(yè)則是以IT為核心，于內(nèi)部分享數(shù)據(jù)協(xié)同工作達成目標。工業(yè)領域則是著重在以OT為核心，更加重視安全性、隱私的要求。

因應著數(shù)字世界的發(fā)展與互動需求增加，用戶接口與人機互動方式，將影響著聯(lián)機上行下行通信量的設計要求；另一方面，數(shù)字與實體融合所創(chuàng)造的沉浸式互動世界，將深入影響各行各業(yè)，形塑著未來的商業(yè)及營運模式。

然而，元宇宙并非近二年的新議題，諾基亞貝爾實驗室早在五年前，即已投入支持元宇宙發(fā)展的二大關鍵技術概念研究：人類賦能（Human Augmentation）以及虛實融合（Digital-physical fusion）。盡管元宇宙在消費者虛擬世界引發(fā)關注，但企業(yè)元宇宙和工業(yè)元宇宙的巨大潛力也不容忽視。

根據(jù)諾基亞的觀察發(fā)現(xiàn)，影響未來網(wǎng)絡演變的先進技術演進，包括云端、邊緣運算、無線專網(wǎng)、5G-Advanced、6G、人工智能、網(wǎng)絡即服務、傳感器、安全與隱私，而全球興起追求永續(xù)發(fā)展的浪潮，也同樣對網(wǎng)絡技術的發(fā)展，有著長遠的影響。

5G為元宇宙應用鋪路


 
圖二 : 元宇宙的實現(xiàn)將仰賴5G發(fā)展，而提升5G可用率、更客制化的服務，將是電信業(yè)者的機會。（source：ericsson.com）

愛立信近期所發(fā)布的《5G：新一波發(fā)展》報告指出，元宇宙的實現(xiàn)將仰賴5G發(fā)展，而提升5G可用率、更客制化的服務，將是電信業(yè)者的機會。報告顯示，未來一年內(nèi)全球約三成智能手機用戶有意愿于2023年升級5G，相當于 5.1 億的用戶，顯示消費者對5G連網(wǎng)需求強勁。在臺灣，未來一年內(nèi)約有17％的消費者有意升級5G。包含美國、臺灣、日本、韓國、澳洲等市場的5G滲透率已達21％，加速驅動5G升級浪潮。相較早期采用者關注新興技術與頂級裝置，新一波用戶更注重5G性價比與附加價值，對5G網(wǎng)絡覆蓋率也有更高的期待。

此外，受惠于5G低延遲、高帶寬等特性，擴增實境（AR）、元宇宙等應用得以加速發(fā)展。相較于4G用戶，5G用戶更加投入于使用AR應用程序、影音串流等沉浸式數(shù)字服務，與2020年相比，目前使用至少3種數(shù)字服務的5G用戶成長2倍。報告顯示60%消費者希望電信商推出的5G方案能為其量身打造網(wǎng)絡表現(xiàn)和體驗，無論是創(chuàng)新的媒體體驗，或是隨選增加5G網(wǎng)速的彈性需求。

臺灣愛立信總經(jīng)理周大企表示，創(chuàng)新的應用服務及優(yōu)質網(wǎng)絡體驗對5G用戶而言至關重要。研究顯示5G是實現(xiàn)元宇宙的關鍵，要發(fā)展出創(chuàng)新多元的數(shù)字服務，需仰賴5G提升AR、VR體驗，唯有獨立組網(wǎng)（SA）架構能完全釋放5G潛能，成為打造元宇宙網(wǎng)絡環(huán)境的重要基礎。

云服務帶動5G需求
而針對云端服務，資策會MIC表示，「企業(yè)上云」趨勢并未隨著各國疫情管制松綁而消退，進而吸引全球云端服務商，積極布局過往由軟件供貨商主導的產(chǎn)業(yè)云應用，提供為特定產(chǎn)業(yè)構建的云端服務，整合云端平臺、產(chǎn)品與服務，提供垂直領域的解決方案。未來幾年云端數(shù)據(jù)與企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)將同步增加，企業(yè)如何鏈接存放在云端的數(shù)據(jù)與企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)，透過關鍵產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)處理，將是產(chǎn)業(yè)云關注重點。

觀測硬設備商機，資策會MIC指出，為了追求實時處理與低延遲，邊緣運算的支持不可或缺，而不同產(chǎn)業(yè)在邊緣端的應用也不盡相同，隨著云端服務商積極朝邊緣端進行布局，正帶動對5G與電信服務器的需求，其中臺灣服務器代工廠可透過Open RAN切入5G及電信服務器市場，同時投入邊緣服務器的布局。

產(chǎn)業(yè)分析師陳牧風表示，隨著5G網(wǎng)絡需要的工作負載提升，以及邊緣運算的快速發(fā)展，正吸引新進業(yè)者如工業(yè)計算機（IPC）廠商，加入服務器產(chǎn)業(yè)競爭行列，預期部署于電信商數(shù)據(jù)中心與邊緣端的服務器將帶動全新市場。

開放的芯片設計流程
毫米波市場相關預測指出，隨著5G成為主流并邁向6G發(fā)展的早期階段，未來幾年內(nèi)毫米波將出現(xiàn)快速的成長。而這些高速設計都需要解決越來越廣泛的多物理場效應，以實現(xiàn)功耗、面積、可靠性和效能的優(yōu)化。

新一代無線通信系統(tǒng)必須滿足一系列的要求，包括更高的帶寬、更低的延遲、更好的覆蓋范圍并支持激增的連接設備。高毫米波頻率、朝向微型化的發(fā)展以及不斷增加的設計復雜性，都為RFIC設計人員帶來全新的挑戰(zhàn)。同時，市場上舊有的毫米波設計解決方案并未滿足當今5G、6G 芯片設計和毫米波子系統(tǒng)設計的需求。

增加 HPC、智能型手機、汽車和物聯(lián)網(wǎng)應用中的RF和毫米波的運用是半導體無線通信產(chǎn)業(yè)的大趨勢。如此復雜的設計需要廣泛的生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作，以協(xié)助設計人員透過完善的解決方案實現(xiàn)硅晶設計成功。

針對這樣的需求，新思科技、安硅思科技與是德科技便為臺積電的16FFC 制程開發(fā)了毫米波設計參考流程，可提供緊密整合的解決方案，提高 5G與6G的SoC單芯片生產(chǎn)力與結果質量。采用臺積電16FFC技術的毫米波設計參考流程，利用了臺積電的制程能力，藉由同時結合光學微縮和制程簡化，因此可以將芯片成本的規(guī)模極大化。

結語
值得注意的是，隨著數(shù)字化轉型不斷要求更高的蜂巢帶寬和更低的延遲，推動5G基地臺和無線電ASIC的市場也正蓬勃發(fā)展。近年來，由于Open RAN提倡加上大規(guī)模MIMO（Mmimo）的浪潮加速推動網(wǎng)絡設備發(fā)展，已經(jīng)引起全球芯片供貨商對通訊基礎設施的市場機會的重視。

ABI Research便預測，從2022年到2027年，包括 mMIMO 無線電、O-RAN 無線電、小型基地臺和虛擬基頻在內(nèi)的5G戶外行動式基礎設施設備出貨量，預計將達到17％的年復合成長率，到2027年的年出貨量將超過2300萬臺。然而，現(xiàn)有的平臺無法有效擴展到mMIMO的規(guī)模，或支持全新的O-RAN應用，其中的功耗和成本是翻轉市場，并為新進業(yè)者打開大門的重要因素。