從5G通訊技術願景眺望5G終端技術
發佈日期:2014/2/17 | 類別:智慧科技與網通 | 點閱次數:757

自1979年全球行動通訊技術萌芽,至今已歷經30餘年。最初的通訊技術僅提供語音通話功能,2G時代開始導入簡訊服務,到3G時代大幅提升網路數據流量,多媒體影音串流與應用程式服務百花齊放。直到現階段的4G時代,則是行動網路走向IP化,並提供更高速(下載達150Mbps)之網路服務。

隨著智慧型行動電話與平板電腦的興起,使行動網路流量大幅增加。根據Ericsson估計,2009年第三季時全球流量每月僅約100PB(Petabyte),到2013年已突破每月1,600PB,大幅成長16倍以上,此外包括Cisco與Ericsson等國際網通大廠,更預測到2018年行動網路流量仍將較現今成長11倍以上。

未來在物聯網與雲端運算興起帶動之下,行動流量與網路終端數目之增加尚看不到盡頭,目前的4G技術將無法負荷此龐大的需求,國際網通大廠紛紛提出下世代5G行動通訊技術之願景。

2013年5月歐盟正式成立METIS科技研發項目,其成員包括Alcatel-Lucent、Ericsson與華為等29家重要網通、汽車廠商與學術研究機構,其提出的5G技術願景如下:行動網路流量成長1,000倍、網路終端數量成長10~100倍、下載速度成長10~100倍、延遲度降低至現今的五分之一、終端電池壽命為現在的10倍。

為了達到5G技術願景,目前在網路接取端大廠較關注的技術包括Massive MIMO、mmWave、3D Beamforming與HetNet等。行動裝置為了相容上述網路技術,接收從2G~5G等多種不同通訊標準之訊號,並兼容高低不同的多種頻段,在RF端較受關注的技術包括SDR(Software-Defined Radio)與Smart Antenna。

另外為了加強各類型終端裝置間之互動連結與社群功能,並降低網路基地台之負荷,行動網路D2D(Device to Device)技術亦為重點發展項目之一。

除了網路技術方面,未來行動終端包括物聯網的感測器、智慧穿戴式裝置等受到體積較小、形狀多元等挑戰,將無法搭載大體積高容量的電池。為此,長距離高效率且可同時為多款裝置充電的無線充電技術,與收集外界動能或太陽能等能源採集技術,亦為達到5G技術願景之重要研發項目。

參考過往行動通訊技術發展歷史來擬定5G研發進度表,以4G通訊標準為例,LTE技術概念於2004年提出,到2009年開始商用,而觀察目前國際主要電信大廠與組織之發展時間表,大都預設2020年為5G商轉年。台灣廠商若欲在未來行動通訊標準佔得一席之地,建議及早規劃5G研發,而SDR、Smart Antenna、D2D與無線充電等預估將為5G行動裝置之關鍵技術。

本文作者

韓文堯  資深產業分析師
領域:智慧型行動電話、關鍵零組件
簡歷:
專業於行動通訊產業領域研究,範疇包括台灣智慧型行動電話產業產銷調查、智慧型行動電話產品與關鍵零組件發展,負責智慧型手持裝置專案之零組件產值研究。私立輔仁大學哲學系畢業。
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