2022年5月10日 星期二

5G研究

[20231024] 5G WFA、CPE熱潮湧現
打造全美高速網路計畫,美國將從拜登基礎建設法案中提撥420億美元,加速推動寬頻網路基建,而5G 固定無線接取(Fixed Wireless Access,FWA)具有部署速度快、維護成本低等優勢,已無線方式提供網路連線服務,直接取代有線光纖寬頻上網,消費者只需要透過用戶終端設備(CPE)提供寬頻接取的連結,便可以在指定場域中接收無線網路訊號。5G FWA成為Verizon、AT&T、T-Mobile等各大電信商全力發展選項,印度、中東、印尼、越南也相繼投入,台廠網通業者及光通訊廠家與晶片業者等,營運都將因設備出貨增加而受惠。

以實際狀況舉例,用戶可以在家需要無線上網,只需要擺上一台CPE,接入電信業者提供的5G行動上網,便能夠使用家用無線網路服務,省去人工拉線連接與設定等繁瑣程序。

FWA設備在3G開始萌發、4G展開應用、5G時代才出現爆發成長,主要因為5G技術已具有速度快、延遲低且連接多等優勢,帶給營運電信商提升ARPU(使用者平均收入)的聯想,特別是歐美電信商已快速透過5G提供FWA服務。

美國目前仍有超過7%的人,尚無完整的網路服務,資訊傳輸速度也低於政府標準,而歐盟國家整體光纖滲透率落差相當大,未來廣大的美國及歐洲市場都急需更多的寬頻網路基建,這都可望刺激相關台廠的營運成長。

台灣是全球FWA供應鏈重鎮,FWA網路全球遍地開花,將為啟基、亞旭、中磊、明泰、合勤控、智易等網通設備商開創新商機,上游終端晶片、光通訊廠商包括聯發科、光通訊廠商聯亞、眾達-KY、統新、光環、華星光均將受惠。

若從全球行動數據量預估,2023年到2028年,全球數據量將再成長3.5倍,而FWA預估成長幅度遠超過數據增幅,可望達到5倍;換言之,連結FWA網路的數據流量成長幅度將比總數據量還要高,將推升FWA設備需求一路旺到2028年。2024年全球景氣可望回溫,有利各國網路建置更加快腳步,預計明年全球5G FWA出貨成長幅度更可望在4成以上,且預期未來的3至5年5G FWA市場仍將維持成長態勢

研調機構TrendForce統計,去年出貨年成長逾一倍,總出貨760萬台,資策會MIC則估計,今、明年全球出貨成長幅度也自3成及4成起跳,以近幾年網通設備的成長性來看,5G FWA未來幾年成長相當強勁。

今年消費市場需求疲軟,但各國仍積極進行網路基建,5G相關設備需求相對穩健,其中去年全球5G FWA出貨超過700萬台,TrendForce則在去年九月預估2023年出貨量1300萬台,最近數字則調升至1620萬台,顯示需求蓬勃成長[8]。

[20220809] 華碩、台智雲等四家,發揮AI大應用
華碩有心布局AI 5G產業,結合四家業者華碩與旗下台智雲攜手台灣大哥大、英特爾共創AI應用未來[7],其實這些都是很重要的部分。要能夠掌握趨勢,華碩可以看到這點,這是非常值得讚許的!


[20220726] 台達電、英業達 桃園5G智慧工廠,研發能量再提升
5G智慧工廠喊得震天裂地,目前台達電延續2020年桃園智慧一廠的經驗,將和中華電信打造智慧二廠[6],同時英業達也看到5G智慧發展潛能,積極投入O-RAN[5],這兩家業者同樣都是在桃園,桃園已成為智慧工廠新據點。

Key:
  • 5G智慧工廠應用:AGV材料與半成品運送\AGV無人搬運車、智慧監控影像稽核、AR虛擬實境看板、AR眼動儀設備保養、VR測試作業訓練及AR遠端協作[4]
  • 透過從系統端到設備端的整合,具體呈現了「工業環境安全防護(E Gate)」,「AI人臉辨識品質控管」,「視覺影像跌倒偵測」,「AR輔助智慧巡檢」暨「MR人機遠端協作」等落地應用的測試數據成果。[5]
  • 英業達於6月底的O-RAN聯盟2022春季插拔(Plugfest)大會中,首次揭露集團相關布局。經由擴充5G專網系統整合與架構的能力,將其位於桃園的伺服器廠轉型為5G智慧工廠[5]

[20220702]
又一個新的協定時效性網路(TSN)可以幫助IIOT補足不足的地方,如時間同步、有限延遲、側鏈和跨裝置類別的互通性等功能,而5G型WTSN為3GPP的新加強版規格R17的無線時效性網路(WTSN),是加強在R16所訂的TSN。[4]

除了3GPP外,IEC與IEEE也積極投入,希望將其推向下一代工業自動化裝置和工業物聯網(IIoT)。自動化對於時間的時效與同步可是非常重視的,這是個工業自動化重要的功能。

[20220622] 
R17凍結後,真的表示5G才結束,而進入B5G時代嗎[3]? 對此,表示保留態度,因為根據3GPP定義而言,R15明確定義為5G Phase1,R16明確定義為5G Phase2。如今也將R17綁進5G,是否恰當。不過對此來說都只是表達方式罷了! 後來發現,這是沒有問題的! R17有可稱之為5G Phase3

[20220621] 
5G成長的趨勢是一定的,不過成長能在全球經濟趨緩和地緣政治緊張等因素衝擊下,在2022年仍成長為一倍達12億[2],直叫人驚艷! IOT與WFA成長比也叫人驚訝!

5G高速大寬頻、高可靠低延遲、多連結等應用會繼續成長,隨之而後B5G時代將會來到,再者6G時代也不遠了!

Reference:


[8][20230731]全球瘋FWA網路基建 台廠利多
[7][2022-08-04]台智雲、華碩攜手英特爾 5G AI Ready Platform共創實驗室啟用
台智雲、華碩攜手英特爾 5G AI Ready Platform共創實驗室啟用 (digitimes.com.tw)

為布局5G應用,華碩與旗下台智雲攜手台灣大哥大、英特爾(Intel)發布5G AI應用解決方案,並於華碩AI雲創園區舉辦5G AI Ready Platform暨共創實驗室啟用儀式,合力實現AI、5G和邊緣運算整合運用目標。

近年5G躍升為全球重要科技發展趨勢,為提升台灣中小企業競爭力,台智雲和華碩打造出台灣首個高度雲網整合的企業專網服務「5G AI Ready Platform」,透過台智雲OneAI工具、英特爾oneAPI台哥大5G寬頻高速網路,整合AIHPC高速運算雲端服務、5G專網與AI邊緣運算等關鍵核心技術,從基礎設施、先進通訊、資訊安全到智慧應用,提供隨選即用(Ready to use)的雲平台解決方案,為客戶省下巨額營運成本。

另外,台智雲和華碩所推出的5G AI共創實驗室,提供完整端到雲的商轉測試及驗證場域,讓新創應用快速導入商用市場。

英特爾亞太暨日本區總經理Steve Long表示,台智雲5G AI Ready Platform將在台灣的數位轉型中扮演十分重要的角色。網路正變得愈來愈異質化,並朝向軟體發展,變得更加的可程式化、更具彈性,同時也看到愈來愈多元的邊緣運算發展趨勢。

隨著網路資料與日俱增,人工智慧推論在各種不同的產業中,都是個重大的成長領域,包括工廠、智慧城市、醫院等,每個人都希望可以有效運用不斷產生的大量資料,來提升智慧自動化程度。英特爾oneAPI和OpenVINO推論平台等技術可為開發者提供共同的軟體平台,加速作業流程,同時降低複雜性。

台智雲5G AI Ready Platform在IoT、O-RAN、AI/HPC等各種關鍵技術與服務方面,透過英特爾    各種不同的硬體,來加速與最佳化異質工作負載,進一步協助打造台智雲和華碩所推出的5G AI共創實驗室。此平台將助力終端客戶和獨立軟體供應商開發、驗證和部署。

華碩營運長謝明傑表示,華碩結合AIHPC高速算力、雲服務、智慧物聯終端、伺服器等技術,應用於智慧醫療、智慧製造、智慧城市等領域。此次四方合作,推出5G AI雲網合一解決方案與共創實驗室,實現AIoT垂直領域的最後一哩路,提供企業與新創高速AI服務,期待未來與更多夥伴合作,以華碩的AI雲創資源加速5G應用。

[6][2022-07-20]中華電結盟台達電 打造5G智慧工廠
Source:中時新聞

中華電信19日宣布結盟台達電,於台達電位於龜山工業區的桃園二廠導入5G企業專網建立智能產線。

中華電信透過建置5G基地台邊緣運算設備(MEC),連結台達電在雲端智慧製造應用,聯手打造5G智慧工廠應用,雙方並發展多項應用服務,包括運用在AGV材料與半成品運送智慧監控影像稽核AR虛擬實境看板AR眼動儀設備保養VR測試作業訓練AR遠端協作,達到產線自動化、提升人工智慧與雲端運算能力,協助工廠優化製程及改善生產效能,並一併提升設備稼動率、製程平衡率。

台達電遠傳微軟2020年合作,於台達電桃園一廠的生產線導入5G專網、AGV無人搬運車、AMR自主移動機器人、AI瑕疵檢測數據分析、AI產線平衡(AI Line Balancing)、智慧監控(Smart Auditor)、MR混合實境等先進應用,這條5G商用生產線已於2021年正式商轉。

這次台達電位於桃園二廠建立的智慧產線,則是攜手中華電信應用5G企業專網,推展智慧物流、智慧分析及智慧訓練。

電信三雄今年積極拓展5G企業專網商機,中華電信截至去年底為止,共與超過100家企業洽談,並與其中30家業者簽約合作,今年估合作家數倍增至逾60家。

中華電信強調,透過導入AGV無人搬運車調度搬運材料及半成品,將大幅提升生產線效率、有效減少人力成本,另外,產線工作人員搭配AR眼鏡提供遠距協作的服務,則能有效提升溝通效率,而以虛擬實境看板整合系統資訊,即時監控設備運作狀況,則大大提升行動管理效率,台達電亦透過VR裝置,進行新進人員虛擬作業的教育訓練。

中華電信透露,未來與台達電的合作,將延伸至機械設備組裝業專用的雲、地整合式製造執行系統edgeMES的管理應用,以及其它智慧工廠解決方案。

[5][2022-07-26]英業達投入O-RAN 攻5G智慧工廠

英業達近年加速布局5G專網市場,除研發自有品牌基地台,更一路從資訊科技(IT)、通訊科技(CT)跨到營運科技(OT),朝系統整合商邁進,相繼透過與微軟、亞創集團、參數科技、英特爾、高通、聯發科、中雍科技、新漢智能、詮隼科技、英研智能、無敵科技、艾陽科技、百威雷科技、群立科技,與陽明交通大學產學界生態系夥伴,進行5G製造垂直領域整合,並於英業達位於桃園的伺服器廠內場域通過測試驗證。

藉由深度參與O-RAN組織活動與運作,英業達已於今年上半年完成5G智慧工廠實際場域流水線等級驗證,預計下半年還將透過5G開放實驗室進行更多應用整合驗證規劃方案,完成自實驗室至場域、從單一設備至端對端的垂直應用整合。

下一步,英業達將針對製造生產業的用戶,提供5G企業專網之端對端解決方案,在協助產業實現數位轉型升級的同時,也深耕輸出智慧工廠的5G解決方案,攜手生態系夥伴跨向5G產業的新藍海。

英業達亦於6月底的O-RAN聯盟2022春季插拔(Plugfest)大會中,首次揭露集團相關布局。經由擴充5G專網系統整合與架構的能力,將其位於桃園的伺服器廠轉型為5G智慧工廠,從「工業環境安全」、「品質良率」以及「巡檢維護作業及錯誤排除程序效能」等關鍵需求上,示範如何藉由5G開放架構大幅降低布建複雜度與後續維運成本,以達成自動化智慧工廠技術面上的永續升級需求。

另一方面,也透過從系統端到設備端的整合,具體呈現了「工業環境安全防護(E Gate)」,「AI人臉辨識品質控管」,「視覺影像跌倒偵測」,「AR輔助智慧巡檢」暨「MR人機遠端協作」等落地應用的測試數據成果。

[4][2022-07-02]5G跨界整合TSN,促成IIoT/自動化關鍵應用
https://www.2cm.com.tw/2cm/zh-tw/tech/029798EBC0424F6F9F61E3EA033FDD3F
Jeff Shepard
5G型WTSN為TSN帶來時間同步、有限延遲、側鏈和跨裝置類別的互通性等功能。然而,就目前技術仍尚未穩定成熟,雖然部署仍尚之過早,但3GPP、IEC、IEEE和市場也正努力整合5G與TSN,以建構WTSN/TSN組合式工業網路。


越來越多應用部署了時效性網路(TSN)。但對於5G型無線時效性網路(WTSN)來說,為時尚早。WTSN將開啟新的應用,例如行動機器人(AMR)、電網、化工廠、智慧城市和其他地理位置分散的應用,以及無法連線到有線TSN網路的汽車和交通系統。

WTSN將為TSN帶來革命性新功能,它也會提高部署彈性並降低TSN安裝成本。5G型WTSN的部署時機已逼近,但尚未成熟;市場不斷發展並出現必要標準,軟硬體也正在開發當中。

整合5G與TSN IEEE 802.1 TSN具四大優勢

許多工業應用需要快速、確定的通訊以便進行即時控制。為提高乙太網的確定性,IEEE 802中進行了新的定義。為保證5G通訊的低延遲,第三代合作夥伴計畫(3GPP)第16版新增了對TSN協定整合的支援。即將發布的第17版將強化5G對WTSN的支援。即將發布的IEC/IEEE 60802設定檔明確說明TSN在工業自動化的應用,並針對TSN所需的5G支援提供了準則。

除了3GPP、IEC和IEEE之外,市場也正努力整合5G與TSN,以建構WTSN/TSN組合式工業網路。歐盟資助的5G-SMART是由產業夥伴和研究機構組成的聯盟,旨在探索5G支援的智慧型製造概念(包括WTSN)。5G工業聯網自動化聯盟(5G-ACIA)已確定5G必須具備何種條件才能與TSN互通,以達成工業自動化所需的所有基本功能。

IEEE 802.1 TSN標準包括四大領域:時間同步、有限延遲、可靠度,以及資源或網路管理。本文著眼於在這四大領域中每個領域如何對應到5G,並探討5G如何將WTSN推向下一代工業自動化裝置和工業物聯網(IIoT)。本文也檢視第16版、第17版和IEC/IEEE 60802的現有與新興標準,著眼於如何透過側鏈啟用的直接裝置對裝置通訊來增強5G超可靠低延遲通訊(URLLC),同時不必透過網路中繼數據進行通訊。此外,本文也考量了無線電頻譜選項和部署選擇,例如公共/私人混合型網路和網路切片的架構。

5G時間同步

向基本5G服務靠攏並未導致對無線電網路時間同步的需求發生任何重大變化,但WTSN對5G節點的本地同步精準度的要求將更趨嚴格。電信產業已將IEEE 1588精確時間協定(PTP)標準化,以便支援毫秒(ms)範圍內的同步要求。3GPP TS 23.501規範明訂了如何將5G網路整合到TSN同步網路並支援WTSN。IEEE 1588包括具體應用開發的設定檔。其中一項結果,是TSN標準中的IEEE 802.1AS通用PTP(gPTP)設定檔及實現TSN設定檔定義的工業自動化。

數秒內即可快速啟始化和時間同步等優點將嘉惠工業自動化網路。此外,市場也希望運用低成本且振盪器精度較低的現成網路互連卡。與其他PTP執行方案使用的物理同步(對齊頻率)技術相比,gPTP使用邏輯同步技術,搭配路徑和裝置延遲的即時測量,以便快速並準確地對齊時間。

時間註記訊息的交換,將用於把時間自主時鐘傳送至各種橋接器和端點裝置。與其他PTP執行方案不同,gPTP在運作時還使用時間註記訊息計算頻率偏移,並針對偏移進行調整。

5G有限延遲

URLLC和側鏈是第17版的關鍵特點,它們支援WTSN中的有限(超低及確定)延遲。URLLC旨在確保數據延遲介於數十毫秒到1毫秒的具體範圍內,同時根據應用規定,確保理想可靠度位於99%到99.999%之間。

如上所述,側鏈是一種新的通訊典範,使5G裝置毋須轉遞訊息,就能透過網路直接通訊。在傳統的上行鏈路和下行鏈路中,網路集中控制資源及連結適應。在側鏈中,每個裝置都在本機執行這兩種功能,進而更精準地控制網路資源的使用。即將發布的第17版預計將強化對側鏈中繼甚至多鏈中繼的支援。由於側鏈功能日益豐富,側鏈和URLLC的結合將提高在IIoT使用5G型WTSN的支援(圖1)。
圖1 側鏈使網路裝置無需轉遞數據,就能透過網路直接通訊,並可望將WTSN 5G深入拓展至IIoT
圖片來源:metamorworks/Stock.Adobe.com
側鏈支援5G的擴充用例。例如在重要的工業應用中,將通訊鏈路限制為單點跳躍可大幅降低延遲度。公共安全網路也可以自側鏈提供裝置間直接通訊的性能中受益。在毫秒必較的應用中,由於透過5G基地台可將兩點跳躍通訊變成單點跳躍的裝置到裝置間連結,進而改善相關性能及延遲度,預計側鏈將是一項重大發展。

在IIoT網路中使用時,側鏈多點跳躍中繼的未來迭代將支援低功耗。另一個潛在用例是多點跳躍中繼,使用數個側鏈連結,在裝置間進行跳躍,克服鏈路預算限制,最終甚至取代目前連接IIoT裝置的部分藍牙和Wi-Fi鏈路。

IEC/IEEE 60802標準2022發布統合網路WTSN

即將出爐的IEC/IEEE 60802標準將為工業自動化統合網路的互通性奠定基礎。這些統合網路包括工業乙太網和無線通訊(包括5G和/或Wi-Fi通訊)。IEC/IEEE 60802是IEC SC65C/MT9和IEEE 802共同開發而成,預計2022年首次正式發布。這項標準將包括TSN在工業自動化中應用資訊,包括整合5G型WTSN的準則。一旦發布,用於建構TSN/WTSN網路的所有組件都將採用IEC/IEEE 60802進行標準化。

IEC/IEEE 60802包含兩種裝置類型-即網橋和終端站。該標準一開始將包括這兩種裝置類型的兩類裝置。功能豐富的裝置將被稱為A類。B類裝置支援的功能較少。屬於同類的裝置將具有相同的強制性及選擇性TSN/WTSN功能。

所有裝置類型和類別都需要鏈路層發現協定(LLDP)(802.1AB)和時間同步。LLDP支援發現網路拓撲和鄰居資訊。在時間同步的情況下,A類裝置至少支援三個時域,B類裝置至少支援兩個時域。A類裝置將需要支援各種TSN功能,包括計畫流量、幀搶占、每流過濾和監管、幀複製和可靠性消除(FRER)以及TSN配置,但這對於B類裝置來說是可選的。

IEC/IEEE 60802的最終目標是為工業自動化提供結構健全的TSN/WTSN設定檔。同時,該設定檔也相當靈活,並提供各種選項以支援統合網路的部署,進而有效統合各種協定到單一網路中。

WTSN專用5G網路

統合部署可能會在私人5G網路(也稱為非公共網路 (NPN)上首次執行。除了支援統合網路,5G也提供了支援各種工業應用需求的統一架構,包括三大服務類別:連接密度高達每平方公尺100個節點的巨量多機器型態通訊(mMTC)、最高資料速率高達10Gbps的增強型行動寬頻通訊(eMBB)和延遲低至1毫秒及可靠度大於99.999%的URLLC。用戶可藉由不同的選擇優化具體應用的服務品質(QoS)。5G與4G或Wi-Fi等其他無線科技不同,能為關鍵工業應用提供具保證的服務品質。

5G非公用網路(NPN)的部署不限於有執照頻譜;它也可利用無執照頻譜,例如Wi-Fi、藍牙、ZigBee和其他協定已經使用的2.4GHz、5GHz和6GHz頻譜。無執照頻譜原則為開放共享,且已含在部分4G-LTE網路中。無執照頻譜中的5G有兩種執行方式。

獨立的無執照NPN完全在無執照的頻譜中運作。預計5G的無執照營運將由不提供公共行動網路服務且鎖定非關鍵用例的私人組織為主。它主要誘人的一點是可以不須在昂貴的有執照頻譜就能進行部署。Multefire協定是4G在無執照頻譜對應的執行方案。它使用競爭式(LBT)協定與同頻帶內的其他頻譜用戶有效共存。如果沒有側鏈,在獨立的無執照頻譜部署5G可能無法達成超低延遲的目標。

使用有執照和無執照頻譜組合的NPN稱為許可錨操作。LTE的相對功能是授權頻帶輔助 (LAA),其中無執照頻帶用於補足可用的有執照頻帶。由營運商部署且需要額外性能的私人網路,預計將使用有執照的錨點操作。

5G網路切片滿足異質工業通訊

網路切片是網路工程師最得益於5G重點工業應用的另一種工具。網路切片是5G的新概念,它能在單個實體基礎設施上建立數個邏輯網路。每個邏輯網路都可以根據具體應用要求量身打造。例如業務流程、物流營運及特定時間的流程和製造等各種功能,都可以在專用的隔離網路上運作。在網路內建構網路對於統合網路和NPN應該特別有用。

網路切片可成為資源及網路管理的強大工具。例如,公用5G網路可加以分割,納入特定活動專用的獨立私人5G網路。5G NPN可滿足不同服務品質需求的各種異質工業通訊要求。部分切片可專用於非時效性通訊,而其他切片可支援工業流程閉迴路控制所需的中等服務品質,還可建立專用切片,以提供行動機器人等即時通訊所需的高服務品質。

網路切片可用於改善運算、儲存和一般網路資源的管理,以有效提高組織整體資源利用率。它還可針對安全、隱私、使用層級等量身打造特定切片的策略

5G型WTSN加快智慧製造發展

5G型WTSN將為TSN帶來革命性新功能,但以部署而言,仍言之過早。一旦時機來臨,時間同步、有限延遲、側鏈和跨裝置類別的互通性等功能將協助加速5G型WTSN的部署。它能支援統合網路、專用網路和網路切片,藉以改善資源分配和網路管理。而5G型WTSN將提高部署彈性並降低目前安裝TSN的成本。

(本文作者任職於貿澤電子)

[3][2022-6-22]5G專網波瀾不興?R17正式凍結 真正好戲還在後頭
廖家宜/台北

5G專網波瀾不興?R17正式凍結 真正好戲還在後頭 (digitimes.com.tw)
5G時代,全球行動通訊正在加速發展。不久前,3GPP Release 17(以下稱R17)標準正式凍結,意味5G第二代演進的版本標準正式完成,將推動全球5G邁進新里程碑,而3GPP從2020年起一直以線上會議形式討論R17協議的內容,如今總算得以順利完成這項任務。疫情打亂原有步調,多少影響5G發展進程。而另一件事,則是由政府指配的4.8~4.9GHz專網專頻費率與管理辦法則是將在近期拍板定案,未來可開放企業申請自建5G專網,但這個時間點,總歸已比國外晚了不少。這兩件事近期在產業掀起了一點波瀾,但卻又似乎沒有得到太多關注。

5G商轉自2019年起跑以來邁入第3年,但5G時代所帶來的商機已非過去集中於面向大眾的行動通訊服務,外界多半認為,真正具有商業價值的部分其實在於5G to B,而驅動市場的關鍵就在於深入各垂直產業應用中所部署的5G專網。不過令人意外的是,根據電信設備商愛立信(Ericsson)的全球調查卻發現,很多人對5G感到失望,主因是還看不到殺手級應用,而回頭看台灣市場,似乎也是如此,不少業界人士觀察,現在的5G其實並沒有讓企業主真正「有感」。


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原因可能有二,一是技術還沒到位,現在的5G是基於R15,算是第一代,因此功能有限,大家所期待的R17、R18等可對應高階工業物聯網應用的技術,則是還沒完全到位。二則是產品匹配度不高、產業鏈尚不完整,導致現階段能部署的5G應用數量較少,使得整體擁有成本較高,垂直產業客戶試點、測試多,但實際運行則在少數。

R17正式凍結 準備好迎接5G Advanced時代

5G技術的發展向來是迭代更新。日前NCC委員孫雅麗在鴻海研究院NExT Forum中就表示,大家還看不到5G的威力,是因為5G還在演進中,而現在的5G是基於R15部署和服務,這只是5G的起手式。根據3GPP定義,5G標準其實主要包含3個版本,即R15、R16、R17,三大版本完全凍結後,5G三大應用場景的核心架構才算完整。

而在5G所定義的三大應用場景中,則包括主要聚焦4K/8K、VR/AR等高頻寬傳輸應用的eMBB,主要針對遠端機器人控制、自動駕駛等超高可靠、超低時延應用的uRLLC,以及主要針對低速率的大規模物聯網連接,由NB-IoT和eMTC演進的mMTC

而現在的5G所基於的R15,是5G第一個版本。R15在制定過程中,是力求以最快速度產出「能用」的標準,以滿足5G多方面的基本功能,較側重在eMBB方面的提升,意即更快的傳輸效率,此時期主要還是在於實現5G智慧型手機的2C市場。而R16則實現了從能用到「好用」,屬於5G增強版本,最明顯的特徵是針對高可靠低延遲以及廣連結的5G場景進行定義與補足,側重於對URLLC技術近一步的增強,主要拓展在與低延遲相關的工業物聯網、自動駕駛等的垂直場域應用。

至於在2022年6月才正式凍結的R17,則是為先前多項基礎技術帶來更多增強特性,包括容量、涵蓋、時延、效能以及移動性等,以支援高容量的URLLC、更強大的邊緣運算能力或是XR實境應用等。特別是在R17的版本中還定義了輕量級的5G,也就是RedCap,補足了前述三大應用場景之前的盲區,針對低複雜的5G終端實現性能和成本之間的平衡,擴大應用範圍。

而哪些應用可以從RedCap中獲益?像是工廠與電網內的工業感測器(例如壓力、二氧化碳、濕度、動作、溫度感測器等)、監視器、穿戴式裝置(包括擴增實境裝置)等。這些應用所分享的資訊或必須回應的資訊雖具有一定程度的重要性,但市場對於成本和電力比較敏感,RedCap的目標在於幫助物聯網產品製造商降低這類終端的能耗和價格。

另外,5G時代大量的應用需要精準定位,雖然在5G的R16版本中增加室內定位功能,但在一些對定位精度要求極高的應用,如工業用AGV/AMR追蹤、室內資產追蹤等仍然不夠,為此,R17也進一步把室內定位精準度提升到公分級精度,以符合更嚴苛的場域需求,這對於工業物聯網的發展來說非常重要。

業界人士指出,總結下來,R16、R17的側重點,主要支持低延遲與大規模聯網場景,這些都是5G更大的主場,能夠讓5G真正從to C走向to B的產業應用,一般認為,R16與R17才是5G主要場景,與垂直場域應用標準息息相關。

而R17的完成,不僅代表5G技術演進第一階段(R15/R16/R17)的圓滿結束,也象徵由接下來三個版本Rel-18/19/20所引領的第二輪5G創新,或者是說「5G Advanced」將揭開序幕。

滿足5G新設備需求 設備商快馬加鞭

雖然5G第一階段圓滿完成,為接下來備受期待的5G垂直產業發展添翼,但對於終端市場來說,挑戰才正要開始。電信技術中心資深研究員余曜成指出,過去之所以5G尚未能讓企業主有感,最主要的問題是在於技術還沒到位,因此檯面上看到的大多還是圍繞在以eMBB為基礎的應用,像是目前已相當成熟的AI影像檢測需求。

理論上,具備高可靠、低延遲特性的URLLC,對於同樣講求高精準度、即時與高可靠度的工業自動化來說不謀而和,因此URLLC的發展如果能夠進入更成熟的階段,進一步探索更URLLC特性的相關應用,對於製造業者來說,或許才能明顯感受到實質效益。

而行動通訊的發展推進有一重要因素是標準化,這使得終端能與不同廠商的設備互通,提供營運商在部署以及用戶端設備更多選擇。3GPP負責制定5G技術下終端、基地台和系統端到端技術的標準規範,一般在標準確定後,有基於標準的設備才得以商用化

但由於過去5G一直都處於積極發展的階段,還有一些標準化的確認,能支援的設備與技術市場較不成熟,且前期產品與應用服務才剛浮出水面,可想而知,現階段能部署的5G應用數量較少,這也會使得整體成本變高,多少影響終端企業主的導入意願,加上技術市場較不成熟,因此,垂直產業客戶試點、測試多,但實際運行則在少數。隨著如今5G相關標準大勢底定,那麼相關設備製造商也勢必得想辦法在供應端方面快馬加鞭,已滿足5G新硬體設備和系統的需求。

[2][2022-6-21]全球經濟減速無礙5G發展 2022年底連接數破12億
隨著全球經濟成長趨緩加上地緣政治緊張等因素衝擊,對全球行動通訊市場已開始造成衝擊,包括手機製造商以及上游零組件廠已紛紛下調2022年內出貨目標,不過5G領域仍維持較強成長力道。

儘管5G在發展初期不巧遇上大流行疫情攪局,致使整體推動並不如預期,但隨著技術、產品逐漸成熟,應用場景與需求持續增加,包括電信商和行動網路供應商也更積極展開基礎設施部署。
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2020~2026年全球5G裝置預測
雖然自2020年下半起因防疫隔離措施而造成供應鏈中斷以及隨即而來籠罩全球的晶片荒,造成自汽車、家電到消費電子產品供給短缺,但製造商仍願意將5G視為優先供給項目,從5G手機到5G基礎設施裝置。
據CCS Insight調查報告預測,2022年底前全球5G連接數將超過12.1億,幾乎是2021年底時6.2億的1倍,凸顯出在5G領域的市場需求及成長空間仍相當大。報告指出,5G連接如今已是慧型手機的標準功能,並逐漸落實到中階手機市場,預期2022年所有手機銷售的44%、約6.81億支手機將支援5G連接,進一步為5G連接奠定強大基礎
雖然手機、平板電腦、NB等行動裝置約佔5G連接數的99%比重,但仍有其他類別裝置5G連接快速成長,包括固定無線接入(FWA)以及物聯網(IoT)裝置在內。報告預估2022年5G物聯網裝置連接將達900萬,並到2026年時增至4.55億規模;而全球5G FWA連接則將在2022年激增160%、至700萬左右,並到2026年增至8,300萬。

分析認為,FWA極具成長前景,特別是那些地廣人稀、光纖網路不易鋪設地區,並在未來進一步取代有線網路。報告預估,到2026年時,中國、北美和西歐地區5G行動寬頻連接數將超過40億,約佔全球行動寬頻的45%比重。

另據全球行動供應商協會(GSA)最新報告,目前全球已有至少794家機構組織在68個國家和地區部署LTE或5G行動專網,並有超過70家電信商或網路服務供應商提供專網解決方案。儘管LTE仍為企業行動專網比重最高技術,但5G專網比重已在快速增加中,目前已達37%、約290家機構。

在所有部署行動專網的794家機構中,以製造業投入最多、共有140家公司採用專網,高於2021年的111家。第二大領域則是教育界,有80家機構導入行動專網服務;第三、四大領域則分別為採礦業以及公共電力公司,分別有69家、68家機構導入行動專網。

報告也指出,大型雲端服務供應商也加入提供專網解決方案,有時也與電信商或網路服務供應商合作提供一整套解決方案。

[1][20220510]美5G中頻段得標廠商 獲FCC頒發4,041張執照

中頻段頻譜對提供5G服務特別有價值,其中約介於2GHz~6GHz之間的黃金區塊,對無線服務供應商而言效益最高,能兼顧訊號的傳播距離與足夠可用的通道數以支援高速連線。

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