2025行動通訊坐5G看6G 挖掘真商機開發新技術

2024-11-22
3GPP於2024年啟動Release 19標準制定流程,除了增強既有5G技術,更率先針對6G項目進行研究,標示5G和6G中間的5G-Advanced邁入第二階段。面對標準演進,行動通訊產業在投入新技術之餘,也持續尋找應用商機。
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2024年,3GPP已啟動Release 19(R19)制定流程,5G Advanced(5G-A)開始邁入第二階段。預計於2025年推出的R19不僅加強過往5G技術,也開始將6G相關技術納入討論,技術發展值得關注。

2023年底、2024年的諸多進展也將持續影響2025年行動通訊產業的前進方向,例如AT&T和愛立信(Ericsson)簽下約140億美元的O-RAN五年計畫,為O-RAN進入公網的立下里程碑,而NVIDIA、Nokia、T-Mobile等多家廠商攜手成立AI-RAN聯盟,則指出行動通訊基地台智慧轉型的方向。

面對更迭的技術標準和產業合作動態,行動通訊業者除了了解最新進展並及早布局,更重要的是找到具有價值的應用,才能真正掌握5G-A時期的商機。

5G-A第二階段啟動 R19標準為6G鋪路

資策會軟體院組長李永台(圖1)指出,R18作為5G-A第一階段的標準,已於2023年底基本制定完成,2024則主要開始5G-A第二階段的R19標準制定。R19將延續部分過往標準的技術提出增強方案,並為6G鋪路,針對相關技術進行討論。

圖1 資策會軟體院組長李永台表示,R18作為5G-A第一階段的標準,已於2023年底基本制定完成,2024則主要開始5G-A第二階段的R19標準制定

李永台點出幾項R19的關鍵議題。首先,在應用方面,R19會持續增強延展實境(XR)沉浸式體驗,藉由了解不同XR應用服務的特性,滿足不同的資料傳輸需求,在5G無線存取方面進行增強;此外,李永台表示,目前R19對於環境物聯網(Ambient IoT)的討論也十分熱烈,預期將用於沒有電池的近距離通訊應用,利用無線技術進行充電,呼應6G希望進一步將5G mMTC裝置連接數量從每平方公里100萬提升至最高1億個裝置的目標。

此外,3GPP也將持續探索在5G導入AI/ML技術的方式,為6G打造AI原生網路的目標建立基礎;非地面網路(NTN)方面則將繼續研究克服延遲挑戰的方式,助攻6G無所不在的連接願景。李永台說明,衛星通訊的測試複雜度比地面通訊更具挑戰性,只是在地面上用儀器模擬實驗,並不能代表進入場域測試的實際表現,技術需要持續發展;與此同時,3GPP也在SA部分將感測和通訊的整合(ISAC)納入討論。

頻譜方面,R19也包括對FR3的討論,其頻段範圍為7GHz~24GHz,傾向先使用前半段7~15Gbps。不過,根據過往開發經驗,聯發科技通訊系統設計部協理孫偉男(圖2)指出,未來6G部署應該還是會先從FR1開始,再考慮稍高一些,大概介於6.4~7.1GHz的頻段。該頻段可受益於FR1的技術和布建經驗,是較為穩健的選擇。再下一步才會真正開始考慮FR3,初期預計也將從較低頻的7~8GHz開始採用,循序漸進朝更高頻率邁進。

圖2 聯發科技通訊系統設計部協理孫偉男表示,缺乏強烈的商業核心是影響行動通訊換代的一大問題。因此,未來從5G向6G升級,首要任務是找到6G可以帶來真正價值的應用

5G-A發展聚焦真正有價值的應用

3GPP制定新技術標準只是第一步,後續如何運用新技術創造新的應用價值,才是行動通訊產業的商機關鍵。孫偉男表示,觀察2024年,5G正面臨推動使用者從4G換代至5G的挑戰,同時,大部分的營運商也面臨5G仍作為資料傳輸水管(Data Pipe)的困境,許多附加價值還是掌握在雲端業者(Hyperscaler)手上。因此,如何以使用者體驗為中心,找出5G能夠實現的有價值應用,是產業關注焦點。

進入R18、R19的5G-A階段,有幾項重要發展將有助業者應對上述挑戰。孫偉男舉例,在增進使用者體驗方面,由於整體行動通訊的移動性(Mobility)在R15~R17標準,相較於LTE並未帶來良好的提升,使得一些延遲敏感的應用在網路交遞(Handover)時出現中斷,影響使用體驗。為克服這點,3GPP在R18和R19標準持續發展L1/L2 Triggered Mobility(LTM),如此技術升級將讓XR應用的沉浸式體驗不受延遲影響,創造5G才能提供的體驗。同時,近期包括無人機等應用的發展,因為具備回傳影像的資料傳輸需求,使得上行效能也受到關注,相關技術突破將有助於5G進一步拓展有價值的應用。

除此之外,AI/ML技術在通訊領域的應用和結合也是5G-A時期的關注重點。孫偉男表示,為了降低5G的營運成本(OPEX),營運商正積極探索將AI技術用於網路管理的潛力,並在空中介面(Air Plane)研究運用AI工具增強通訊性能的可能。孫偉男指出,行動通訊從4G、5G到現在朝6G發展,在純粹的通訊指標已經能做到一定程度的優化,因此,未來通訊怎麼整合運算、感測、AI等其他面向,是該公司從2025年到6G看重的技術發展方向。

5G衛星通訊/RAN設備商機可期

邁向5G-A下一階段,AI/ML等軟體技術儼然成為產業關注焦點,不過,在3GPP標準演進和產業合作動態之下,仍有許多硬體設備商機特別值得台廠留意。工研院資通所組長許仁源(圖3)說明大趨勢下台廠的商機所在,首先,觀察到衛星通訊的用戶數量增加,帶動整個供應鏈需求成長,而繼3GPP R17採用S-band、R18採用Ka-band之後,R19的NTN技術將採用Ku-band,其為目前衛星主流的頻段,預期在R19 Ku-band標準定下來之後,既存的衛星可能也會試著提供3GPP寬頻應用,進一步帶動衛星通訊生態系蓬勃發展。

圖3 工研院資通所組長許仁源表示,預期在R19 Ku-band標準定下來之後,既存的衛星可能也會試著提供3GPP寬頻應用,進一步帶動衛星通訊生態系蓬勃發展

再者,諸如AT&T等電信營運商開始和設備廠合作規畫O-RAN在公網的採用,也使得台廠原先主要布局專網的O-RAN設備有了新的商業機會。許仁源表示,預期在公網方面,台廠有機會先從比較小的模組,例如4T4R/8T8R的mMIMO RU切進生態系統。另外,伺服器、L1加速卡等也能夠以模組方式打入供應鏈。至於RAN系統方面,可能偏向先從偏鄉地區的應用切入,再慢慢轉向主流。許仁源指出,在公網生態系統中,台廠需要提供可以跟營運商網路中的電信設備互通的產品,並且設備需要進一步與營運商的網路進行測試。此外,搭著供應鏈扮演公網設備的OEM、ODM角色,也是可行商機之一。

除了既有O-RAN設備找到新方向,面對基地台導入AI技術的趨勢,台廠也有機會從硬體角度參與其中。許仁源表示,台灣具有強壯的伺服器供應鏈,可提供AI-RAN需要的伺服器平台,若能夠在前期加入整個AI-RAN的生態系統,這也將是值得把握的商業機會。

行動通訊換代中 商業核心至關重要

5G-A來到第二階段,為5G R18技術帶來增強,並開始著手研究6G項目,行動通訊發展似乎按部就班順利進行。然而,以4G到5G的換代過程為鑑,孫偉男表示,缺乏強烈的商業核心是影響行動通訊換代的一大問題。因此,未來針對從5G向6G升級的規畫,首要任務是找到6G技術真正能夠加值的應用服務,例如,是否有新的內容服務對通訊的服務品質(QoS)帶來新的要求,或是智慧眼鏡、機器人等新型終端是否要求更高通訊水準。

在5G世代,關於「殺手級應用」的討論持續延燒,2025年,R19將進一步完善5G的傳輸表現,同時O-RAN在公網端的投資陸續展開,預期將持續優化既有應用體驗並開創新的市場,實際發展值得關注。同時,行動通訊往更高頻率發展和非地面網路與地面通訊的結合,也為射頻相關產業帶來新的挑戰與商機。回顧目前為止5G的發展狀況,在鑽研新技術之餘回歸現實,找到真正能有意義的應用服務,將是在行動通訊長期演進中取得成功的關鍵。

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