通讯大厂揭露研发蓝图　5G技术卡位战火速升温

    5G军备竞赛战况日益激烈。为抢得5G技术主导权，不仅欧洲、北美及亚洲地区国家已纷纷启动5G研发投资计画，通讯大厂高通(Qualcomm)、爱立信(Ericsson)、NTT DOCOMO等也于近期相继擘画完整研发蓝图，展现强烈企图心。

5G技术发展已成为全球关注焦点，不仅各国政府陆续大力推动相关发展政策，主要科技大厂也积极布局5G市场与致力于研发相关技术，期待引领下世代无线通讯网路技术趋势及创造可观利润。
致力三大技术研发　高通揭露5G战略蓝图

因应5G发展趋势，高通(Qualcomm)正致力从三个技术面向，建立功能更强大的统一5G平台，包括着手设计基于优化正交分频多工(OFDM)波形的统一空中介面，以及能支援宽广频段范围的5G多重联网技术，并定义一个灵活的网路架构，以有效透过不同等级的数据传输速率、行动性、延迟与可靠性，满足5G愿景中的各种服务。

高通技术公司表示，该公司的研发部门高通研究(Qualcomm Research)正致力于开发5G技术，其不仅能显着提升行动宽频表现，也能满足广大物联网的连线需求，促成各种新型服务，例如需要更低延迟、更高可靠性及安全性的关键工作管控。

统一空中介面满足5G多元服务

为尽早达成5G建置目标，高通研究正积极设计基于优化OFDM波形的统一空中介面，以及拥有灵活架构的多重存取，而该灵活架构满足不同需求，从低频波段到毫米波、从大型基站部署到地方热点，并将从设计之初就同时支援授权、未授权及共享授权频谱。

据悉，全新统一空中介面被设计用以有效地透过不同等级的传输率、行动性、延迟与可靠性，满足5G多元服务；也被设计用以自然地结合先进无线技术，如能在较高波段内有效达到更高容量、更大覆盖范围的多用户大型MIMO(Massive MIMO)。

此外，针对特定使用情境，如由电池驱动之物联网感测器产生的偶发上行链路流量，可运用非正交资源扩展型多址接入(Resource Spread Multiple Access, RSMA)进一步降低装置复杂度。

拓展多重连接技术　提升联网效能/稳定性

另外，高通也加紧研发最新5G多重联网技术，期达成5G、4G LTE及Wi-Fi技术的同步连线及聚合，让行动营运商能持续运用现有网路基础。为有效支援多元的网路拓扑，最新5G多重联网技术将被设计用于提供各存取节点同步连线与临时聚合，以提升效能及稳定性，例如把来自小型基地台的毫米波与来自大型基地台的低频波段进行聚合。最新5G技术也将拓展多重连接技术，将装置间通讯、可控的多重跳接式通讯，和用于扩展网路覆盖的技术包含其中。

定义灵活网络架构　开创全新使用者体验

与此同时，高通亦致力定义一个灵活的网路架构，协助5G网路营运商与OTT(Over-the-top)服务供应商迅速且有效的建立客制化服务，满足极富变化的5G使用情境，并达成一路由从低成本热点往上至电信商层级的广域部署。新架构将依据服务需求及装置状况，在网路核心或网路边缘提供网路功能，同时运用新兴虚拟化技术，为特定服务或建置类型优化的网路切片区块。

这些5G技术不仅仅是为了实现诸如Ultra HD视讯会议、线上虚拟实境串流等丰富行动体验而设计，更是为了帮助联网汽车、智慧城市、智慧家庭及穿戴式装置的普及和蓬勃发展。

高通表示，5G将是一种崭新型态的网路，比过去几世代网路扮演更重要的角色。它将不只着眼于更快的峰值速率，更是一个功能强大的统一平台，将连接各个新兴产业及装置、创造新服务，以及开创全新使用者体验。



爱立信/LG Uplus合作抢食5G大饼
同样看好5G未来前景的爱立信(Ericsson)，则采取合纵策略，频频与电信营运商、学术研究单位合作，譬如韩国SK Telecom、日本NTT DOCOMO、美国Verizon、澳洲Telstra等，近日又与LG Uplus签署合作备忘录，联手开发5G与物联网技术，以因应物联网与机器对机器(M2M)的大量通讯需求，并藉此抢攻市场版图。


图1　爱立信集团技术部亚太区技术长Magnus Ewerbring预估，5G在2020年可望商用，而美国、韩国和日本是5G较有可能率先起飞的市场。


爱立信集团技术部亚太区技术长Magnus Ewerbring(图1)预估，5G在2020年可望商用，然而5G并非皆为新技术，而是包括原有的LTE技术再演化，以及结合新的低频段与高频段(毫米波)技术，届时行动网路、宽频、云端运算、软体定义网路(SDN)和网路功能虚拟化(NFV)等将会整合，以增进5G发展；就目前观察，美国、韩国和日本是5G较有可能率先起飞的市场。

据了解，由于物联网和M2M是5G的重要特色，而爱立信和LG Uplus将合作开发5G和物联网平台，发展领域包括物联网基础建设、NB-LTE、SDN和NFV，藉以加快推动5G核心网路就绪。

M2M数量遽增　新联网技术蓄势待发

Ewerbring指出，5G时代下联网装置将大幅成长，预估2020年将达到二百六十亿部，尤其在M2M通讯应用方面，会从2014年的十三亿部，攀升至七十三亿部；同时由于M2M通讯要求高即时性、低延迟性，目前爱立信已投入相关技术研发，譬如LTE-M或NB-LTE，上述两个技术是迎向5G的重要技术。

据悉，NB-LTE是针对传输速率约在200kHz、价位便宜且随处可见的低阶物联网终端产品所设计的窄频LTE技术，同时其具有超低功耗、节省能源等特色，不过由于此为新技术，3GPP将在今年11月讨论相关技术之发展。

冲刺5G技术发展　行政院挹注研发资金

不让先进国家专美于前，台湾也积极加入全球5G战局。而为提升5G技术发展，经济部整合国内资源，并于近期举办“2015台北5G国际高峰会”，邀请国际标准组织及国内外重量级代表分享最新5G国际发展趋势，引领台湾产业及早切入下一波通讯商机。

经济部技术处副处长罗达生表示，由于5G的标准活动仍处于起步阶段，经济部将与全球性标准制定组织紧密合作，且成立了台湾资通产业标准协会(TAICS)，已推动标准制定。此外，台湾在5G领域是重要的先驱者之一，政府已拨款5000万美元作为开发5G技术的资金，致力于5G技术开发。

行政院科技部执行秘书钟嘉德则指出，5G通讯的环境频宽可达每秒10亿位元(Gbit/s)，具无感觉等待、能源效率高、大量连接、动态升级及持续的无缝服务等优点，可把通讯引进另一个新境界，产业商机将比手机通讯更大。

克服三大困境　C-RAN发展指日可待

据了解，参与5G国际高峰会的代表包括ITU-R、欧盟EC DG CONNECT、5GPPP、5GMF、KDDI、NTT DoCoMo、Intel、中华电信、富士康、中国移动、华为、台湾罗德史瓦兹(R&S)、安立知(Anritsu)、美国Linker等知名国际厂商及组织，皆在会议期间分享5G相关技术与未来发展趋势。

以5GPPP与中国移动为例，目前皆正积极研发C-RAN (Centralized/Cloud RAN)解决方案，该方案主要目的在于透过部署适合、共享、具经济效益的前段(Fronthaul)与后段(Backhaul)传输网路，灵活连接散布式的5G网路接点与核心网路功能，以降低营运商资本支出(CAPEX)/营运支出(OPEX)，大幅简化及加速网路营运。

不过，工研院资讯与通讯研究所组长陈芳祝指出，C-RAN虽然是个有效率的方式，可减少5G网路发展成本，但目前仍须克服三大挑战；其分别为云端优势无法应用于无线电设备(Radio Equipment)与无线电设备控制(Radio Equipment Controller)之间的点对点连结；管理两条不同且分离的网路会增加营运成本；以及须部署大量光纤及占用大量频宽才能达到5G传输速率要求。