5G是物联网关键技术？看看大厂商的高管怎么说

为达到各界对5G通讯高传输率、低延迟、高网路容量密度等共识目标，通讯业者正积极朝使用更高频段频谱、引进新的调变与天线技术，以及整合异质网路等三大方向投入研发。掌握关键技术发展，可以发掘未来十几年科技与通讯领域重大商机。

2017年5G发展将全速前进。在各国政府与主要通讯大厂竞相投入下，5G技术与标准的发展已更趋明朗，日前美国联邦通讯委员会(FCC)完成5G频谱分配规划、高通(Qualcomm)与Intel都将推出晶片解决方案，另外，Verizon携手七家5G技术论坛伙伴一同研拟自订5G标准期在2017年提前商用，这些进展在在皆显示全球5G发展能量已迅速积累，2017年市场热度更将攀升至新高点。

为达到各界对5G通讯高传输率、低延迟、高网路容量密度等共识目标，通讯相关业者正积极朝使用更高频段频谱、引进新的调变与天线技术，以及整合异质网路等三大方向投入研发。因此，本次活动特别邀请研究单位与技术领先的厂商担任讲师，剖析如何运用6GHz以下频段与毫米波频段达到更高传输速率;并介绍通用分频多工(GFDM)、MassiveMIMO、行动边缘运算(MEC)等5G关键技术。

5G产业愿景?科技发展核心

3GPP的第五代行动通讯愿景分成三个部分，Nokia端到端解决方案部资深技术经理Johan Asplund(图1)说，传统的行动宽频重点为Extreme Mobile Broadband，目标是无论何时何地传输速率皆可达100Mbit/s，峰值速率(Peak Rate)超过10Gbits/s;而大规模物联网Massive Machine Communication，强调低成本、低耗电、大量连结，每平方公里100万个节点;特殊应用物联网Critical Machine Communication，强调低延迟(Low Latency)、高可靠度(Ultra Reliability)、无行动中断(Zero Mobility Interruption)。

　　图1，Nokia端到端解决方案部资深技术经理Johan Asplund说，5G的重点为Extreme Mobile Broadband、Massive Machine Communication与Critical Machine Communication。

5G高速传输有一个重点，就是采用高频毫米波频段，大约是在24GHz～86GHz，详细使用频段还有赖各国政府与电信主管机关订定。另外，更多频道同时传送讯息，也有助于传输速率的提升，运用大规模多进多出(Massive MIMO)技术，搭配波束成型(Beamforming)、波束追踪(Beam Tracking)技术可大幅提升传输速率与品质。而结合不同网路频宽的异质网路整合技术，是提升传输速率的方式。弹性的框架设计与分散式的架构，也是发展重点。

在产业预期进展部分，Johan Asplund表示，今年在北美地区，定点的无线传输速率将达1Gbits/s，峰值速率将达5Gbits/s。2018年韩国昌平冬季奥运，将推出试运行的5G服务，除了强化行动性，无线传输的峰值速率将进展至10Gbits/s，网路延迟将缩短至1毫秒(ms)，频带的应用将扩展到30GHz;

2019～2020年，日本、大陆、欧洲都将陆续导入商转，包括史上最盛大的欧洲国家杯足球赛、东京奥运，非授权频段的频宽应用等愿景将陆续达成。

提升网路资源管理效率

与现有4G LTE相较(表1)，5G的网路复杂度大为提升，Nokia台湾暨香港澳门大中国区端到端解决方案总监王集祥(图2)指出，5G将WiFi、4G LTE、LPWAN等过去各自独立运作的网路连在一起，也透过多种新的技术提升网路频宽与应用范畴。由于应用太多元，必须要透过不同的网路切片(Network Slicing)，区隔各种不同的垂直产业，以满足不同的需求。最后，4G对云端的应用比较单纯，5G对云端的应用将更为全面与深入。

　　图2，Nokia台湾暨香港澳门大中国区端到端解决方案总监王集祥指出，5G将过去各自独立运作的网路连在一起，也透过多种新的技术提升网路频宽与应用范畴。

　　图3，SGS电子通讯实验室副理廖兆祥指出，在2020年5G时代，行动用户数将较2015年成长1.3倍达92亿，行动宽频用户将成长2.3倍达84亿。

从网路资源的应用来看，王集祥解释，5G有一个很重要的观念叫动态资源管理(Dynamic resource management)，由于频宽资源是有限的，所以必须要更精准的管理，提供需要的使用者高频宽或长时连结并动态调整。软体定义网路(Software Defined Networking, SDN)和网路功能虚拟化(Network Function Virtualization, NFV)也会越来越重要，不仅会共同运作，也对网路资源的自动化管理与控制非常重要。

在应用上，王集祥举例，自动驾驶、健康、智能电表这三种应用对网路的需求截然不同，如何顺利达成个别目的，网路切片成为未来最主要的手段，网路控制系统会透过不同参数的设定，包括成本、距离、服务品质、资料速率、动/静态、电池寿命、延迟