5G不是升级而是革命　各国积极介入标准制定

型IPv6技术，典型的标准组织有IEEE802.15、IETF 6LoWPAN 、CCSA TC10、Zigbee联盟等。

网路通讯类

针对M2M承载网路等进行转换和最佳化工作，有关的技术包含无线连线网路增加、核心网路增强、环境感知、异质网路融合等，典型的标准组织有ITU-T、3GPP、CCSA TC5、IETF、ETSI等。

业务应用类

针对企业应用、公众应用、跨企业应用及应用中介软体平台进行标准化，其重点应用领域包含智慧交通、智慧家居、智慧电网、健康医疗等，典型的标准组织有IETF、CCSA TS10、ETSI、OGC等。

MTC/M2M的挑战与解决方法

机器型态通讯跟人类型态通讯特征上有极大的差异(表1)。其中最大的不同是机器型态通讯具有传输量少、巨量连结、突发性等特征，例如：开关讯号、智慧电网或水网的读表等，在这样的情况下，使用3GPP LTE-A的网路架构来传送机器型态装置的讯息，可能会造成系统过于壅塞或不符合成本效益等问题。

因此，为了满足物联网时代各式各样的应用，LTE-A网路系统架构已针对M2M业务的需求进行系统最佳化，如考虑LTE-A网路接取机制所面临的困难与挑战：随着机器型态通讯装置的巨量增加，随机接取通道(Physical Random Access Channel, PRACH)的不足，造成资料传输拥塞、系统负载过于沉重，导致延迟过长及连线失败。

如何设计随机接取机制来满足巨量装置连结，且不影响人类型态通讯的品质，M2M技术发展上的一个重大议题。

LTE-A随机接取机制包含竞争式及非竞争式的接取过程，当中竞争式随机接取透过随机接取前置码(Preamble)、随机接取回覆、连线要求及竞争解决，四个步骤来完成RRC连线;因应机器型态通讯系统不同应用的需求，随机接取机制的改良可从接取成功机(Access Success Probability)、前置码碰撞比率(Preamble Collision Rate)、及接取延迟(Access Delay)等指标来做为设计目标，目前文献中针对随机接取机制改良的方法有：限制存取层级机制(Access Class Barring, ACB)、回避机制(Back-off)、分离RACH、RACH动态调整等方法，如表2所示。

然而，现行LTE-A系统需要严格的同步处理以保有子载波间的正交性，当中牵扯许多基站与终端之间复杂的运算，不适用于MTC各式各样应用情景的需求，特别是Massive MTC及Mission-critical MTC，其要求如下：

Massive MTC

要求‘大量’的低成本、低耗能的终端连接上网路，这类型的业务通常具有传输量小、移动性小、使用性小、覆盖率高及容忍传输延迟等特性，例如：公共设施的监控与管理、环境监测、智慧城市等

Mission-critical MTC

要求高可靠度、高可用性及即时的网路通讯能力，这类型的业务通常需要极高可靠、极低延迟的特性，例如：无人车自动巡航、智慧工厂自动化控制、虚拟实境或增广实境的应用等

新波型技术与新多重接取技术亦被广泛研究，期以满足5G技术指标，如基于滤波器组多载波技术(Filter Bank Multi-Carrier, FBMC)、通用滤波器多载波技术(Universal Filtered Multi-Carrier, UFMC)、广义分频多工技术(Generalized Frequency Division Multiplexing, GFDM)及滤波/适应性的正教分频多工技术(Filtered/Flexible OFDM, F-OFDM)，说明如下：

FBMC

相较于OFDM技术，FBMC在每个子载波上使用单独的滤波器，消除子载波(Sub-carrier)间的干扰，即使彼此间没有正交性;另外，也不需要循环前置码(Cyclic Prefix, CP)来克服符元间干扰(Inter-symbol Interference, ISI)，来达到更高的频谱效率;可透过Off-QAM调变及滤波器设计达到5G情景中高延迟到低延迟广泛性的应用，但硬体成本过高，特别是在MIMO传输及突发性讯号传输的情景中。

UFMC

相较于FBMC，UFMC是对一组连续的子载波滤波;另外，可提供不同子载波带宽(Bandwidth)及符元(Symbol)的选择，支援不同的服务需求。但面临大尺度多路径延迟(Large-scale Multipath Delay)的通道时，需要更高阶的滤波器设计，并增加收发机的复杂度;而且，缺少CP将产生ISI。

GFDM

GFDM兼具UFMC的灵活性，并提供更好的带外辐射(Out-of-band emission)抑制技术，减少讯号的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio, PAPR)。

F-OFDM

相较于OFDM，F-OFDM提供灵活的参数配置，如CP、子载波宽度、符元长度及保护区间(Guard Band)，提供更广泛的应用。

在多重接取技术方面，目前值得关注的技术有非正交多址接取(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)及稀疏码多址接取技术(Sparse Code Multiple Access, SCMA)。搭配以使用者为主轴发起Grant-free的资源