物联网催生5G技术萌芽 1+1将远大于2

也许可能会感到奇怪,怎么4G技术才开台短短几年的时间,国外相关业者以及台湾都已开始积极布局下一代行动通讯――5G的技术与市场?也许也感觉台湾4G网路品质似乎没有电信营运商说的那么“神”,台湾产官学界已经携手举行了几次“誓师大会”,务必扶植台湾相关业者能在5G技术市场抢得先机。

也许可能会感到奇怪,怎么4G技术才开台短短几年的时间,国外相关业者以及台湾都已开始积极布局下一代行动通讯――5G的技术与市场?也许也感觉台湾4G网路品质似乎没有电信营运商说的那么“神”,台湾产官学界已经携手举行了几次“誓师大会”,务必扶植台湾相关业者能在5G技术市场抢得先机。究竟5G通讯技术有何迷人之处,让厂商如此趋之若鹜?

4G技术迅速蔓延全球

观察过去行动通讯技术的发展,如2G与3G,从技术研究初始到全面开台、普及,大约10年为一个周期,但相较之下,4G通讯技术也就是长程演进计画(LTE)的发展可谓相当快速。根据全球行动供应商协会(GSA)统计,截至2014年底,全球LTE用数已达4.97亿户;至2015年中,已达7.55亿户。用户数的成长数量每年都以亿计,也为相关厂商如晶片、设备、电信或量测仪器业者注入一剂强心针。




全球LTE用户数成长分析

高通技术公司(Qualcomm)资深技术行销总监RasmusHellberg指出,全球行动营运商均积极升级LTE-Advanced(LTE-A)载波聚合(CarrierAggregation;CA)技术,又称为4G+。GSA报告指出,截至2015年7月为止共有88个商业网路支援载波聚合,最高可支援450Mbps全球峰值传输速率。

观察大中华区4G的发展,Hellberg表示,中国电信(ChinaTelecom)已在国内的重点城市推出“天翼4G+”第6类(CAT-6)服务;中国移动(ChinaMobile)宣布将于多个地点建置CAT-6甚至CAT-9网路。不仅如此,4G+演进的下一步计画将落实3GPPRel-12功能,例如高阶调变,能将下行链路的数据传输速率增至600Mbps,又称CAT-12。

台湾阿尔卡特朗讯(Alcatel-Lucent)客户技术方案处技术长李思柏(JohanAsplund)亦援引GSA的数据说明台湾4G的蓬勃发展。他表示,“从开台至今,今年台湾的4G用户已达866万,甚至是全球4G用户增长排名第一的地区,”更遑论台湾曾经在4G的发展走了岔路――发展WiMAX――能有这样的成绩,相当难能可贵。

未来LTE-A的演进趋势强劲,也将拓展新用途,如装置对装置功能,有助于近距离探索及车辆沟通,也能以聚合授权频谱的形式,将其优点扩及未授权频谱(在美国等地称LTE-U,在欧洲、日本等地称LAA)。甚至包括物联网(IoT)也将一并获得改善,例如低复杂度机器通讯(eMTC)及针对新控制服务的超低延迟等,在在都将进一步扩大LTE-A的使用情况。

日韩5G技术抢先起跑

4G如火蔓延全球之际,下一代行动通讯技术5G也开始酝酿,日本与韩国电信业者已分别宣布将在2020年、2018年展现最新的5G技术网路――日本NTTDoCoMo与诺基亚(Nokia)将共同研发实现高频网路运行的5G无线网路技术,并计画在2020年的东京奥运会上向全世界展示;而韩国电信(KT)脚步更快,将和成功验证5G多层次异质网路载波聚合技术的爱立信(Ericsson),在2018年平昌冬季奥运上成为全球第一个推出5G通讯服务的业者。

此外,中国大陆网通设备供应商华为(Huawei)也宣布2018年将开始布建5G网路,中兴(ZTE)也将随之跟进。由此可见,4G市场的火焰正炽之时,相关业者已开始5G技术的研发,以期可顺利进军下一代传输速率更高、效能更好的行动通讯技术。

面对3G与4G成本尚未全面回收的同时,全球许多地区已开始发展5G技术,业者均表示,现阶段发展5G技术并没有所谓太早或太晚的问题,反而时机正好。Marvell行动产品总监张路认为,4G发展相当的快,今年下半年新兴国家如俄罗斯、印尼与印度等地,利用4G取代3G技术的态势会越发显着,而5G在技术与应用上需要长远的演进,预期2020年之后5G技术将开始进入商用阶段,因此现在着手进行研发、克服5G技术挑战,并不会太早。

李思柏也表示,从1G到现在的4G,每一个G的技术发展大约需历经10年时间,因此现在发展5G,到3GPP发布标准,时间上其实没有较其他技术初期发展时来得快,而5G技术的要求须让现有行动通讯技术再大幅精进,因此现在正是对的时间发展5G技术。

物联网、M2M成为5G关键应用

5G技术究竟能为现在的生活环境带来多大的改变?以至于业者即便在标准未定的状态下,毅然投入?Hellberg指出,5G能开创新服务、连接新产业与装置、创造新使用者体验,这些皆是以LTE-A以及4G+带动的转变为基础,而未来LTE-A也将继续演进。不仅如此,5G不只是提高峰值速率,更将满足未来10年不断扩大的连网需求,同时无缝运用4G与无线区域网路(Wi-Fi)领域的投入成果。

未来,5G将促进行动宽频的演进,但更重要的是,其将更具备规模弹性以支援更极端的使用情况,从连接大量的物件到新服务如超稳定的任务临界管控。Hellberg强调,5G将提供无边际的连网体验,装置不再只是终点,而是提供全新的连接和互动方式,并带来一致的体验,例如无所不在的高速数据传输和基地台边际的限制。而统一的5G平台将建于OFDM基础上,支援所有频谱类型与频段,可弹性容纳新服务与各种营运模式。

5G与通讯、储存、处理……各方面均密不可分

罗德史瓦兹(R&S)应用工程支援部经理林志龙表示,4K、8K电视将是5G市场发展底层推手,以及对影像或视讯即时回传需求大的应用,如救灾工作,将更有5G发挥的空间。反而智慧型手机应用不再是主要推动力,这是由于相较之下,智慧型手机应用还是相当有限,一般的使用者可能不需要那么高的频宽。张路则认为,使用者或新应用对于频宽的需求,物联网及涵盖其中的智慧家庭(SmartHome)、车对车(V2V)、智慧城市基础设施、远近程医疗或是工业应用,都是让5G快速萌芽的“养分”。

从5G技术演进来看,5G有部份技术的更新与采用是为了因应物联网而设计。李思柏分析,在可预见的未来物联网时代中,机器与人的沟通将扩展至大量的机器对机器(M2M)的连结,另外,未来的影像资料传输量,将占总体网路资料传输量的70%,这些都将促使行动网路传输速率的再提升,而5G的高传输速率与更高的网路稳定性恰好能符合上述应用所需。

目前,或许每个人都认为5G是指4G后的第五代行动通讯技术,但5G并不仅止于此。德国德勒斯登工业大学(TUDresden)通讯网路教授FrankFitzek在日前的欧洲国际半导体展中强调“5G技术更是为了物联网装置的控制与操纵而打造的。”

美国国家仪器(NI)大中华区市场经理汤敏也认同这一看法。她表示5G能够让物联网的概念落实,而物联网则有利促进5G未来的通讯技术发展,“物联网已经讲了很多年了,如今拜5G之赐正进一步让工业物联网(IIoT)应用场景落地实现,这2种技术即将展现1+1大于2的趋势!”

尽管5G将从4G发展而来,在LTE蜂巢式技术上强调更大的资料量与频宽,但5G更关系到物联网。NI技术经理潘建安进一步解释,“5G除了追求更高速率,另一方面也着眼于物联网应用中要求更长电池续航力、更省电且低功耗传输的M2M与装置对装置(D2D)通讯,而在这方面沿用的就是802.11的架构。”

市场或各家业者纷纷预测5G杀手级应用的同时,Hellberg则有不同看法。他认为,“5G技术三大服务类别包括:增进行动宽频规模至超宽频、能够连接低功率/复杂度物件等大量物件、超稳定任务临界管理等新服务,然而5G标准化进程才刚起步,若要判断哪个应用市场会率先引进上言之过早,但增强型5G行动宽频服务预估将成为首批5G技术试验及商用项目,以做为最根本的服务。”



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95919000:2017-11-18 09:00:18