5G智慧型手機發展前瞻
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發布日期:2019/01/06

全球在5G規畫較領先的市場如美國、韓國、中國、日本與歐盟等,陸續於2019年推出小區域商用或是預商用的5G網路,其餘則是將於2020年後才會商轉。各國頻譜規畫在24GHZ以上的毫米波(MMWAVE)頻段,美國、韓國、日本以及歐洲部分國家將會納入,而中國則已進行小部分的毫米波頻段實驗。

毫米波頻段雖然可以帶來大頻寬,但是覆蓋率低、僅有數百公尺,加上高頻路徑損失、傳輸耗損等問題,遇到下雨天、樹葉或飛鳥經過,都會造成訊號的丟失,也需要布建大量的小型基地台來達到足夠的覆蓋率,需要更大的資本支出,目前主要的商用模式是作為補足最後一哩的固定無線網路使用。

SUB-6GHZ的中頻段流量不如毫米波,但頻段接近現行的LTE,若以其達成與LTE相同的覆蓋率,所需的基地台數量比毫米波為少,也因此無論是哪個國家,SUB-6GHZ的中頻段都是布局的重點,也是未來5G的重要頻段。

全球首波5G行動終端設備是行動路由器,相關設備例如宏達電與SPRINT合作的5G MOBILE SMART HUB,5G智慧型手機則預計將於2019上半年陸續問世。在5G智慧型手機出貨量方面,預估2019年5G智慧型手機出貨量僅有420萬台,2020年才將有較顯著的成長,真正要放量生產,需要等蘋果加入後,2022年出貨量才有機會達到3.1億台。

2019年5G智慧型手機出貨量偏低的主要原因,在於供給與需求雙方都有限。供給面而言,5G智慧型手機通訊晶片與天線方才上市,成本居高不下,預計5G智慧型手機的價格將遠超過目前的旗艦機種,例如手機品牌一加表示,將較目前旗艦手機多出200∼300美元,中國移動也認為將超過8,000元人民幣。需求面而言,全球5G網路大多於2020年才開始商轉,僅美、韓、中等國的大型電信業者,才在2019年在少部分城市率先啟用,覆蓋5G網路的區域在2019年仍非常有限,5G智慧型手機也將以電信業者的採購案為主。

綜合評估品牌廠商研發能力、產品目標區域市場、上游晶片供應商合作狀況,以及與各國電信業者5G網路商用時程,推估全球主要品牌廠商可望在2019年推出5G手機。其中,三星、華為、小米、OPPO、VIVO、聯想(旗下的MOTOROLA)、LG、中興以及一加等,已經宣布相關計畫,其他尚未宣布但是有相關計畫者還有2∼3家。而多數品牌業者都將推出1款以上的5G手機,因此預計2019年將有10多款5G手機問世。

全球主要智慧型手機基頻晶片業者皆已發表首款5G智慧型手機晶片,高通無庸置疑仍然是領頭羊,最早在2016年就宣布自家5G基頻晶片的規畫,英特爾則是亦步亦趨,其餘業者都是2018年才宣布5G基頻晶片的規畫與初步技術目標,值得注意的是,無論發表先後,2019年都會進入市場。

各晶片業者初期的5G基頻晶片皆為獨立晶片,大部分宣稱同時支援毫米波高頻段與SUB-6GHZ中頻段、非獨立與獨立(NSA╱SA)兩種,部分晶片僅支援5G,將另外搭配具有2╱3╱4G通訊的應用處理器SOC使用,例如高通SNAPDRAGON X50,另一部分則是除了5G外並支援2╱3╱4G通訊,或搭配不包含通訊的應用處理器SOC使用,例如三星的EXYNOS MODEM 5100、英特爾的XMM8160等。

值得注意的是,高通與TDK合資成立的RF360,垂直整合基頻、射頻前端模組與天線,推出同時支援毫米波與SUB-6GHZ頻段的一站式解決方案,預計全球首波支援毫米波頻段的手機將清一色採用高通產品,而聯發科技則推出M70,由於主要面對中國市場,專注支援SUB-6GHZ頻段,在射頻元件方面,是搭配射頻IC業者如QORVO與SKYWORKS的產品。

在5G智慧型手機應用方面,除了提供更快速的上下行速率外,令人期待的新應用包括行動VR與即時社交。在行動VR方面,結合邊緣運算可讓精簡客戶端概念在VR應用上實現,而透過低延遲與大頻寬的技術,在終端處理動作感測與小部分圖形運算,讓大部分的圖形渲染以邊緣運算處理,進而讓VR走出室內,實現行動化。

在即時社交方面,高畫質與低延遲的傳輸可帶給人身歷其境的社交情境。電信設備大廠愛立信、LG及GIGA KOREA FOUNDATION合作,拍攝影片展示5G的高頻寬與低延遲應用。在影片中,樂團分駐相距達100公里以上的兩地,以HD高畫質進行同步現場影音串流演奏。相較於LTE傳輸的HD畫質需經過壓縮與解壓縮,5G在28GHZ的頻段下可以直接串流、總延遲僅19微秒,也讓未來在5G環境下,高品質與無延遲感的即時社交應用值得期待,另外OPPO透過5G展示微信多人影音串流即時通話等應用。

然而,上述應用對於業界來說,大多屬於可有可無的範疇。5G終端與網路基礎設施成本都非常高昂,電信業者多擔心5G能否獲利,例如台灣五大電信業者在台灣通訊學會舉辦的「2019通訊傳播前瞻與挑戰研討會」中,對於5G商轉後5年內是否賺錢仍持保留的看法,因此,5G智慧型手機若要普及,手機業者需要達到與4G手機差異化,並開發具吸引力的殺手級應用。

(本文刊登於2019/01/06 工商時報A9版)

關鍵字: 5G ; 智慧型手機