通訊大廠揭露研發(fā)藍圖　5G技術卡位戰(zhàn)火速升溫

　　5G軍備競賽戰(zhàn)況日益激烈。為搶得5G技術主導權，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)藍圖，展現強烈企圖心。

　　5G技術發(fā)展已成為全球關注焦點，不僅各國政府陸續(xù)大力推動相關發(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)相關技術，期待引領下世代無線通訊網路技術趨勢及創(chuàng)造可觀利潤。

　　致力三大技術研發(fā)　高通揭露5G戰(zhàn)略藍圖

　　因應5G發(fā)展趨勢，高通(Qualcomm)正致力從三個技術面向，建立功能更強大的統一5G平臺，包括著手設計基于優(yōu)化正交分頻多工(OFDM)波形的統一空中介面，以及能支援寬廣頻段范圍的5G多重聯網技術，并定義一個靈活的網路架構，以有效透過不同等級的數據傳輸速率、行動性、延遲與可靠性，滿足5G愿景中的各種服務。

　　高通技術公司表示，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，其不僅能顯著提升行動寬頻表現，也能滿足廣大物聯網的連線需求，促成各種新型服務，例如需要更低延遲、更高可靠性及安全性的關鍵工作管控。

　　統一空中介面滿足5G多元服務

　　為盡早達成5G建置目標，高通研究正積極設計基于優(yōu)化OFDM波形的統一空中介面，以及擁有靈活架構的多重存取，而該靈活架構滿足不同需求，從低頻波段到毫米波、從大型基站部署到地方熱點，并將從設計之初就同時支援授權、未授權及共享授權頻譜。

　　據悉，全新統一空中介面被設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;也被設計用以自然地結合先進無線技術，如能在較高波段內有效達到更高容量、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，如由電池驅動之物聯網感測器產生的偶發(fā)上行鏈路流量，可運用非正交資源擴展型多址接入(Resource Spread Multiple Access, RSMA)進一步降低裝置復雜度。

　　拓展多重連接技術　提升聯網效能/穩(wěn)定性

　　另外，高通也加緊研發(fā)最新5G多重聯網技術，期達成5G、4G LTE及Wi-Fi技術的同步連線及聚合，讓行動營運商能持續(xù)運用現有網路基礎。為有效支援多元的網路拓撲，最新5G多重聯網技術將被設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行聚合。最新5G技術也將拓展多重連接技術，將裝置間通訊、可控的多重跳接式通訊，和用于擴展網路覆蓋的技術包含其中。

　　定義靈活網絡架構　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路架構，協助5G網路營運商與OTT(Over-the-top)服務供應商迅速且有效的建立客制化服務，滿足極富變化的5G使用情境，并達成一路由從低成本熱點往上至電信商層級的廣域部署。新架構將依據服務需求及裝置狀況，在網路核心或網路邊緣提供網路功能，同時運用新興虛擬化技術，為特定服務或建置類型優(yōu)化的網路切片區(qū)塊。

　　這些5G技術不僅僅是為了實現諸如Ultra HD視訊會議、線上虛擬實境串流等豐富行動體驗而設計，更是為了幫助聯網汽車、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)的網路，比過去幾世代網路扮演更重要的角色。它將不只著眼于更快的峰值速率，更是一個功能強大的統一平臺，將連接各個新興產業(yè)及裝置、創(chuàng)造新服務，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、學術研究單位合作，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，聯手開發(fā)5G與物聯網技術，以因應物聯網與機器對機器(M2M)的大量通訊需求，并藉此搶攻市場版圖。

　　圖1　愛立信集團技術部亞太區(qū)技術長Magnus Ewerbring預估，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。

　　愛立信集團技術部亞太區(qū)技術長Magnus Ewerbring(圖1)預估，5G在2020年可望商用，然而5G并非皆為新技術，而是包括原有的LTE技術再演化，以及結合新的低頻段與高頻段(毫米波)技術，屆時行動網路、寬頻、云端運算、軟體定義網路(SDN)和網路功能虛擬化(NFV)等將會整合，以增進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。

　　據了解，由于物聯網和M2M是5G的重要特色，而愛立信和LG Uplus將合作開發(fā)5G和物聯網平臺，發(fā)展領域包括物聯網基礎建設、NB-LTE、SDN和NFV，藉以加快推動5G核心網路就緒。

　　M2M數量遽增　新聯網技術蓄勢待發(fā)

　　Ewerbring指出，5G時代下聯網裝置將大幅成長，預估2020年將達到二百六十億部，尤其在M2M通訊應用方面，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技術研發(fā)，譬如LTE-M或NB-LTE，上述兩個技術是迎向5G的重要技術。

　　據悉，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網終端產品所設計的窄頻LTE技術，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，3GPP將在今年11月討論相關技術之發(fā)展。

　　沖刺5G技術發(fā)展　行政院挹注研發(fā)資金

　　不讓先進國家專美于前，臺灣也積極加入全球5G戰(zhàn)局。而為提升5G技術發(fā)展，經濟部整合國內資源，并于近期舉辦“2015臺北5G國際高峰會”，邀請國際標準組織及國內外重量級代表分享最新5G國際發(fā)展趨勢，引領臺灣產業(yè)及早切入下一波通訊商機。

　　經濟部技術處副處長羅達生表示，由于5G的標準活動仍處于起步階段，經濟部將與全球性標準制定組織緊密合作，且成立了臺灣資通產業(yè)標準協會(TAICS)，已推動標準制定。此外，臺灣在5G領域是重要的先驅者之一，政府已撥款5000萬美元作為開發(fā)5G技術的資金，致力于5G技術開發(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)的無縫服務等優(yōu)點，可把通訊引進另一個新境界，產業(yè)商機將比手機通訊更大。

　　克服三大困境　C-RAN發(fā)展指日可待

　　據了解，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相關技術與未來發(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、具經濟效益的前段(Fronthaul)與后段(Backhaul)傳輸網路，靈活連接散布式的5G網路接點與核心網路功能，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)勢無法應用于無線電設備(Radio Equipment)與無線電設備控制(Radio Equipment Controller)之間的點對點連結;管理兩條不同且分離的網路會增加營運成本;以及須部署大量光纖及占用大量頻寬才能達到5G傳輸速率要求。