5G推升數字服務(wù) 持續創(chuàng )新應用并優(yōu)化體驗

隨著(zhù)5G的大規模部署，相關(guān)廠(chǎng)商陸續投入6G技術(shù)研發(fā)，其對帶寬和效能的嚴苛的要求，為無(wú)線(xiàn)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)全新的挑戰。臺灣是德科技董事長(cháng)暨總經(jīng)理張志銘表示，全球5G部署正在加速中，從而推動(dòng)各行各業(yè)的數位轉型。5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )將被優(yōu)化，以滿(mǎn)足如工業(yè)和醫療等對于延遲和完整網(wǎng)絡(luò )控制具備高度需求的產(chǎn)業(yè)應用。5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的廣泛部署將為企業(yè)提供堅實(shí)的后盾以對抗物聯(lián)網(wǎng)的威脅，并透過(guò)強化的個(gè)資保護、邊緣計算和加密等功能，提供關(guān)鍵的安全優(yōu)勢。而6G將是下一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)。

 
圖一 : 在5G之后，6G將是無(wú)線(xiàn)通信下一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò )重心延伸至垂直產(chǎn)業(yè)
5G是將節能納入標準中的一種通信技術(shù)，能夠使每兆赫（MHz）的利用率提高，每位（bit）的耗能降低。5G通信技術(shù)催生著(zhù)元宇宙，同時(shí)，產(chǎn)業(yè)的數字化、以人工智能（AI）及機器學(xué)習（ML）為基礎的自動(dòng)化以及網(wǎng)網(wǎng)相連互通協(xié)作，提高了營(yíng)運效率，也同時(shí)減少碳排，助力永續發(fā)展。

針對2030的科技發(fā)展，諾基亞指出，當網(wǎng)絡(luò )使用的重心從個(gè)人延伸至企業(yè)并擴及各垂直產(chǎn)業(yè)時(shí)，網(wǎng)絡(luò )通信設計亦將隨之匹配，以滿(mǎn)足不同的需求特性。例如消費者以使用者體驗為重，且對價(jià)格敏感。而企業(yè)則是以IT為核心，于內部分享數據協(xié)同工作達成目標。工業(yè)領(lǐng)域則是著(zhù)重在以OT為核心，更加重視安全性、隱私的要求。

因應著(zhù)數字世界的發(fā)展與互動(dòng)需求增加，用戶(hù)接口與人機互動(dòng)方式，將影響著(zhù)聯(lián)機上行下行通信量的設計要求；另一方面，數字與實(shí)體融合所創(chuàng )造的沉浸式互動(dòng)世界，將深入影響各行各業(yè)，形塑著(zhù)未來(lái)的商業(yè)及營(yíng)運模式。

然而，元宇宙并非近二年的新議題，諾基亞貝爾實(shí)驗室早在五年前，即已投入支持元宇宙發(fā)展的二大關(guān)鍵技術(shù)概念研究：人類(lèi)賦能（Human Augmentation）以及虛實(shí)融合（Digital-physical fusion）。盡管元宇宙在消費者虛擬世界引發(fā)關(guān)注，但企業(yè)元宇宙和工業(yè)元宇宙的巨大潛力也不容忽視。

根據諾基亞的觀(guān)察發(fā)現，影響未來(lái)網(wǎng)絡(luò )演變的先進(jìn)技術(shù)演進(jìn)，包括云端、邊緣運算、無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)、5G-Advanced、6G、人工智能、網(wǎng)絡(luò )即服務(wù)、傳感器、安全與隱私，而全球興起追求永續發(fā)展的浪潮，也同樣對網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，有著(zhù)長(cháng)遠的影響。

5G為元宇宙應用鋪路


 
圖二 : 元宇宙的實(shí)現將仰賴(lài)5G發(fā)展，而提升5G可用率、更客制化的服務(wù)，將是電信業(yè)者的機會(huì )。（source：ericsson.com）

愛(ài)立信近期所發(fā)布的《5G：新一波發(fā)展》報告指出，元宇宙的實(shí)現將仰賴(lài)5G發(fā)展，而提升5G可用率、更客制化的服務(wù)，將是電信業(yè)者的機會(huì )。報告顯示，未來(lái)一年內全球約三成智能手機用戶(hù)有意愿于2023年升級5G，相當于 5.1 億的用戶(hù)，顯示消費者對5G連網(wǎng)需求強勁。在臺灣，未來(lái)一年內約有17％的消費者有意升級5G。包含美國、臺灣、日本、韓國、澳洲等市場(chǎng)的5G滲透率已達21％，加速驅動(dòng)5G升級浪潮。相較早期采用者關(guān)注新興技術(shù)與頂級裝置，新一波用戶(hù)更注重5G性?xún)r(jià)比與附加價(jià)值，對5G網(wǎng)絡(luò )覆蓋率也有更高的期待。

此外，受惠于5G低延遲、高帶寬等特性，擴增實(shí)境（AR）、元宇宙等應用得以加速發(fā)展。相較于4G用戶(hù)，5G用戶(hù)更加投入于使用AR應用程序、影音串流等沉浸式數字服務(wù)，與2020年相比，目前使用至少3種數字服務(wù)的5G用戶(hù)成長(cháng)2倍。報告顯示60%消費者希望電信商推出的5G方案能為其量身打造網(wǎng)絡(luò )表現和體驗，無(wú)論是創(chuàng )新的媒體體驗，或是隨選增加5G網(wǎng)速的彈性需求。

臺灣愛(ài)立信總經(jīng)理周大企表示，創(chuàng )新的應用服務(wù)及優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò )體驗對5G用戶(hù)而言至關(guān)重要。研究顯示5G是實(shí)現元宇宙的關(guān)鍵，要發(fā)展出創(chuàng )新多元的數字服務(wù)，需仰賴(lài)5G提升AR、VR體驗，唯有獨立組網(wǎng)（SA）架構能完全釋放5G潛能，成為打造元宇宙網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的重要基礎。

云服務(wù)帶動(dòng)5G需求
而針對云端服務(wù)，資策會(huì )MIC表示，「企業(yè)上云」趨勢并未隨著(zhù)各國疫情管制松綁而消退，進(jìn)而吸引全球云端服務(wù)商，積極布局過(guò)往由軟件供貨商主導的產(chǎn)業(yè)云應用，提供為特定產(chǎn)業(yè)構建的云端服務(wù)，整合云端平臺、產(chǎn)品與服務(wù)，提供垂直領(lǐng)域的解決方案。未來(lái)幾年云端數據與企業(yè)內部數據將同步增加，企業(yè)如何鏈接存放在云端的數據與企業(yè)內部數據，透過(guò)關(guān)鍵產(chǎn)品進(jìn)行數據處理，將是產(chǎn)業(yè)云關(guān)注重點(diǎn)。

觀(guān)測硬設備商機，資策會(huì )MIC指出，為了追求實(shí)時(shí)處理與低延遲，邊緣運算的支持不可或缺，而不同產(chǎn)業(yè)在邊緣端的應用也不盡相同，隨著(zhù)云端服務(wù)商積極朝邊緣端進(jìn)行布局，正帶動(dòng)對5G與電信服務(wù)器的需求，其中臺灣服務(wù)器代工廠(chǎng)可透過(guò)Open RAN切入5G及電信服務(wù)器市場(chǎng)，同時(shí)投入邊緣服務(wù)器的布局。

產(chǎn)業(yè)分析師陳牧風(fēng)表示，隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )需要的工作負載提升，以及邊緣運算的快速發(fā)展，正吸引新進(jìn)業(yè)者如工業(yè)計算機（IPC）廠(chǎng)商，加入服務(wù)器產(chǎn)業(yè)競爭行列，預期部署于電信商數據中心與邊緣端的服務(wù)器將帶動(dòng)全新市場(chǎng)。

開(kāi)放的芯片設計流程
毫米波市場(chǎng)相關(guān)預測指出，隨著(zhù)5G成為主流并邁向6G發(fā)展的早期階段，未來(lái)幾年內毫米波將出現快速的成長(cháng)。而這些高速設計都需要解決越來(lái)越廣泛的多物理場(chǎng)效應，以實(shí)現功耗、面積、可靠性和效能的優(yōu)化。

新一代無(wú)線(xiàn)通信系統必須滿(mǎn)足一系列的要求，包括更高的帶寬、更低的延遲、更好的覆蓋范圍并支持激增的連接設備。高毫米波頻率、朝向微型化的發(fā)展以及不斷增加的設計復雜性，都為RFIC設計人員帶來(lái)全新的挑戰。同時(shí)，市場(chǎng)上舊有的毫米波設計解決方案并未滿(mǎn)足當今5G、6G 芯片設計和毫米波子系統設計的需求。

增加 HPC、智能型手機、汽車(chē)和物聯(lián)網(wǎng)應用中的RF和毫米波的運用是半導體無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)業(yè)的大趨勢。如此復雜的設計需要廣泛的生態(tài)系統協(xié)作，以協(xié)助設計人員透過(guò)完善的解決方案實(shí)現硅晶設計成功。

針對這樣的需求，新思科技、安硅思科技與是德科技便為臺積電的16FFC 制程開(kāi)發(fā)了毫米波設計參考流程，可提供緊密整合的解決方案，提高 5G與6G的SoC單芯片生產(chǎn)力與結果質(zhì)量。采用臺積電16FFC技術(shù)的毫米波設計參考流程，利用了臺積電的制程能力，藉由同時(shí)結合光學(xué)微縮和制程簡(jiǎn)化，因此可以將芯片成本的規模極大化。

結語(yǔ)
值得注意的是，隨著(zhù)數字化轉型不斷要求更高的蜂巢帶寬和更低的延遲，推動(dòng)5G基地臺和無(wú)線(xiàn)電ASIC的市場(chǎng)也正蓬勃發(fā)展。近年來(lái)，由于Open RAN提倡加上大規模MIMO（Mmimo）的浪潮加速推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )設備發(fā)展，已經(jīng)引起全球芯片供貨商對通訊基礎設施的市場(chǎng)機會(huì )的重視。

ABI Research便預測，從2022年到2027年，包括 mMIMO 無(wú)線(xiàn)電、O-RAN 無(wú)線(xiàn)電、小型基地臺和虛擬基頻在內的5G戶(hù)外行動(dòng)式基礎設施設備出貨量，預計將達到17％的年復合成長(cháng)率，到2027年的年出貨量將超過(guò)2300萬(wàn)臺。然而，現有的平臺無(wú)法有效擴展到mMIMO的規模，或支持全新的O-RAN應用，其中的功耗和成本是翻轉市場(chǎng)，并為新進(jìn)業(yè)者打開(kāi)大門(mén)的重要因素。