中日韩电信商积极布局 5G卡位战白热化

2016-02-24 08:24:23来源: 新电子
    从第三代合作夥伴计画(3GPP)在2015年9月举办的5G国际研讨会中,可发现中国、日本与韩国在5G的发展上极为积极,从政府到产业中的主要大厂、电信业皆紧锣密鼓投入5G技术研发,并针对标准制订与频谱规画提出建议蓝图,期抢得5G市场话语权。

第三代夥伴计画(3GPP)于2015年9月中旬举办第六十九次工作会议,同时进行5G技术国际研讨会,与会者超过五百名,横跨营运商、系统设备和晶片领域的专家皆共襄盛举,如图1所示。本次会议中针对5G发展凝聚共识,并再次确立阶段性发展时程。而会中,从欧美与亚洲主要电信业者分别出对5G技术发展之愿景、布局规画与建议可发现,亚洲主要电信业者展现浓厚的企图心,期许成为5G发展的领头羊;而欧美业者则步步为营,稳扎稳打。  

图1 3GPP于2015年9月举办5G国际研讨会,与会者超过五百名,横跨营运商、系统设备和晶片领域的专家。
3GPP凝聚5G技术共识 三大发展方向拍板定案  

3GPP于本次5G研讨会中和众多与会者确定联合国国际电信联盟(ITU)IMT-2020对5G发展三大方向:  

1.增强型行动宽频应用(Enhanced Mobile Broadband, eMBB)。  

2.超可靠及低延迟通讯(Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC)。  

3.大量连结机器型通讯(Massive Machine Type Communication, mMTC)。  

并且皆同意5G技术未来必须能支援不论是在医疗照护、工业制造与自动化等各式各样的新兴服务,以及后续于3GPP SA1近六十项SMARTER研究项目(Study Item)中擘画各种更高层次、须由5G技术支应的创新应用与服务需求,如图2所示。  


图2 SMARTER研究项目 资料来源:3GPP,资策会MIC整理,2015年11月
在本次的5G研讨会议中,有将近二十家电信服务供应商提出其对于日后5G技术发展动向与应用需求的看法,并跟随预定标准的制订期程,陆续展开5G新兴技术的研发。在会议中可发现,亚洲地区的中国、日本、韩国主要电信业者在5G技术发展布局上展现了强大企图心,期望掌控未来5G发展的话语权。  

而欧美电信业者则是将3GPP三大5G发展主轴方向作为共同目标后,各自提出针对5G的发展愿景和技术需求规画。随着业者们陆续揭露其5G研发蓝图,毫无疑问地,5G技术发展的卡位战已趋于白热化。  

中国移动力争领头角色 提出5G技术标准订定蓝图  

中国在无线行动技术的发展上一直不遗余力,尤其4G时代TD-LTE的表现更是亮眼,现阶段从政府到产业中的主要大厂、电信商更是积极针对5G技术发展、应用项目进行布局,且与日韩5G发展可谓齐头并进,甚至力争领头角色。本次3GPP的5G研讨会中,中国电信三雄一同与会,各自提出在标准制订、频谱规画与技术创新等面向的5G发展蓝图与主轴,期望对后续5G标准化与商业化有所贡献。  

其中,中国移动于本次研讨会中,提出针对5G网路架构型塑的“下世代系统架构设计”之概念获得包括终端、系统、晶片与营运等四十八家业者的支持,这也是在行动通讯系统设计首度以中国电信业者为首之主导设计,彰显出中国在5G标准制订过程中的地位。  

中国移动“下世代系统架构设计”研究将以两条路线进行,一为演进型技术路线(Evolution Radio Path);一为新兴技术路线(New Radio Path)。演进型路线主要是持续在3GPP研究项目与工作项目中满足ITU IMT-2020要求,包括超高密度网路(UDN)、高行动性增强(High Mobility Enhancement)等技术发展,以及特定部署需求,如上行传输(UL)能力的增强。而新兴技术路线则依据通用框架结构针对配对/未配对非授权以及扩展至毫米波(mmWave)频段之技术可行性,并且在3GPP R14初期着重在DL-UL干扰和大规模多重输入多重输出(Massive MIMO)相关议题进行讨论,同时研析和mMTC、Cmtc2的向前相容性等。  

而中国移动所提出的5G系统概念以“Green and Soft”为主轴,提出含括C-RAN(CLOUD RAN)概念之统一无线接取网路架构(Unified RAN Architecture)和通用高层协议(Common High Layer Protocol),及以使用者为中心的网路(User Centric Network, UCN)技术,以实现未来5G网路容量的动态调整,现阶段已进行技术验证,预计2017年展开原型机的验证,将着重灵活自由的接取,高效的传输过程、智慧的控制与更开放的网路。其中,在Cloud RAN的部分,提出在基频单元(BBU)和远端无线单元(RRU)之间建立一动态可变速率、多对多的封包传输之下一代前置网路介面(Next Generation Fronthaul Interface),并期望在2020年左右,成为5G接取网路架构基础,不仅可应用于Cloud RAN,亦可用于UDN之部署。  

日韩电信业者深耕技术 力拼2020年正式商用  

日本NTT DoCoMo于本次研讨会中再度提出对5G发展的看法与相关技术发展之建议,且提出5G无线接取网路并非完全以新兴技术所建构,而是由既有长程演进计画(LTE)无线接取技术透过增强、改善后,主要是以在低频段运作;加上主攻高频段设计、应用的全新型态的无线接取技术(New RAT),藉由新旧无线接取技术与高低频段搭配、相辅相成,建构出未来5G无线接取网路形貌。  

而在NTT DoCoMo所揭示的网路演进脉络与部署规画中,直至5G商用元年的2020年为第一阶段,以既有LTE无线接取增强技术为主,全新型态的无线接取技术为辅的布建模式将于有高度、密集联网需求的区域进行。LTE无线接取增强技术与全新型态无线接取技术在此时期主要着重在实现高低频段之间的紧密配合。  

2020年之后,随着技术愈发成熟,5G部署区域将逐步拓展,所引进的新兴技术将更多元化且成熟可行,频段运用、配置上往高频段迈进;至于原LTE/LTE-A既有基地台、网路架构则以LTE无线接取增强技术进行升级,并作为底层网路。  

NTT DoCoMo除了网路接取技术提出两阶段部署模式外,针对网路架构技术也有其见解,且亦以两阶段发展为目标:第一阶段,2020年商用时,演进数据封包核心网(Evolved Packet Core, EPC)仍被沿用,接取网路与核心网路之间的介面仍为S1介面;2020年之后的核心网路则将有所革新,采用全新型态非EPC的核心网路技术,并且在前置网路部分,由于考量到CPRI未来或难以承载5G传输频宽需求,故于本次会中NTT DoCoMo也建议将一部份基频(Baseband)功能从数位单元(Digital Unit, DU)移至射频单元(Radio Unit, RU)降低前置网路传输频宽需求,实现集中式架构管理。  

至于在关键技术发展上,NTT DoCoMo除了重申对非正交多重存取(NOMA)、Massive MIMO、双工(Duplex)等技术发展之重视,也特别点出未来将持续关注、发展可降低干扰、节能、向前相容之框架(Frame)设计、信令与讯务分离(Control and User Plane Split, C/U-Plane Split)以及有助于高频宽低延迟设计、更短的传输时槽(Transmission Time Interval, TTI)等技术,为日后5G商用化的目标打下更稳固的根基。  

韩国SK Telecom所设想的5G无线技术与NTT DoCoMo异曲同工,认为未来5G无线网路是由演进型LTE-A技术和革命性的新兴无线接取技术相互搭配发展,而且对革命性的新兴无线接取技术来说,不论6GHz以上或以下的频段,相关技术都是发展关键。  

对新兴无线接取技术来说,发展在6GHz以上处理高峰值速率技术是受到关注的,但是要在最大限度降低成本的情况下保持用户体验一致性,并且采用波束技术为一大挑战。至于6GHz以下新兴无线接取技术则着重更低的延迟,较少的小区间干扰,更低功耗与成本,当然还有比LTE-A更大的传输容量。  

SK Telecom在本次会议中也同样着眼于Cloud RAN的发展,认为在5G世代,Cloud RAN将因其能提供多重连结的结构优势,发展将更为广泛,且在资讯科技(IT)、虚拟化技术的加持下,将更为智慧与弹性化。  

为满足未来5G商用发展,SK Telecom订定两阶段技术标准发展蓝图,并明示第一阶段发展成果须与第二阶段相容。  

第一阶段目标是启动5G初始规范项目制订,寻找最迫切之商用需求,并从服务角度切入掌握5G所能带来的优势与利益,此阶段成果须向前相容,也就是能与第二阶段成果无缝介接,并预定2018年展示成果;第二阶段于2019年完成,届时5G技术规范发展则将完备ITU IMT-2020对5G之要求,技术规范研发成果不但向后相容,亦将展示新兴5G网路基础建设与服务。  

值得注意的是,在本次3GPP所主办的5G研讨会后不久,SK Telecom宣布将于韩国设立5G行动网络研究中心,定名为“5G Playground”,并规画2017年完成5G服务试用网路的布建,期望与系统业者、终端厂商联合,共同擘画5G的技术与服务。而SK Telecom此举更是将原订2018年推出5G试商用服务的时程提前,无疑地展现出该公司于5G发展的野心。  

[@B]欧美电信商着重频谱资源分配 强调5G技术应支援未来多元应用[@C] 欧美电信商着重频谱资源分配 强调5G技术应支援未来多元应用  

欧美主要电信业者,包括法国Orange、德国Deutsche Telecom、西班牙Telefonica、义大利Telecom Italia、荷兰KPN、挪威Telenor、瑞典Telia Sonera、瑞士Swisscom、加拿大Telus与美国Dish Network针对5G的发展愿景与优先事项皆密切追随3GPP规画。  

以2016年3月为5G技术研究的起始,目标是在第一阶段定义eMBB、URLLC及mMTC与其他应用所需5G技术规范,并涵盖包括室内、城市、农村、高速等部署环境。此外,技术研究项目也包括网路分层(Network Slicing)功能,如网路功能虚拟化、对RAN功能的分解等,以确保日后充分掌握各类应用情境与部署环境的变化。  

除此之外,欧美主要电信业者更着重频谱资源分配与5G RIT效能评测相关议题。在频谱方面,大部分业者认同直至2021、2022年大多数国家针对6GHz以上频段仍无法有效分配并核准相关执照;而在无线接取网路技术研究上,必须涵盖支援6GHz以下之频段,且须针对FDD与TDD两种5G RIT性能进行评测。也因此,针对演进的LTE-A与cIoT相关新兴5G RIT的评估验证相关技术研析势在必行,而技术发展的基准点,正是从3GPP R13开始。  

至于5G关键技术设计原则,欧美主要电信业者一致赞同,必须向前相容无线协议L1/2//3之结构与功能,并符合未来服务之所需;而能源效率优化更是基本的设计原则;增强型的安全与私密性设计不可或缺;成本效益亦为其中一项;包括宽频聚合(Bandwidth Aggregation)、无缝移动相关与LTE紧密互通之设计、固定移动融合(Fixed Mobile Convergence)之无缝隙用户体验等,皆是业者们5G技术发展主要方向。  

以德国Deutsche Telecom为例,该业者认为5G RIT之发展必须在系统效率上要大幅超越LTE-A,譬如使用Massive MIMO或扩展波束成形(Extended Beam Forming)、单一小封包传输效率提升,偏好在单一解决方案下允许灵活的频宽适应性与低成本之实现;能执行基于多载波概念而单载波为极端状况时的传输方案;利用TTI、副载波隔间(Subcarrier Spacing)等方式达到5G应用情境案例与频段使用的优化配置等。  

对于网路切片分层技术(Network Slicing Technology),Deutsche Telecom则认为将是促成未来5G应用服务发展的关键。主要原因在于,服务需求越来越异质化,未来如广播、内部安全机制等都需要具体执行功能,且必须创建、管理针对第三方APIs的虚拟网路;因此高度灵活却不复杂的网路架构越来越重要,以达成适应特定服务之性能要求、适应网路负载、按需配置特定服务功能,及降低通过切片分层的复杂性。  

故Deutsche Telecom在本次研讨会中也提出,针对网路切片分层技术必须以整体复杂性进行考量,面对未来5G发展,须允许充分且灵活的设想5G应用情境发展;思考无线接取网路功能的解构,以及无线接取网路功能的可编程与虚拟化;并且基于5G应用、布建需求,无论是中央(Central)或网路边缘(Network Edge)对RAN功能进行灵活配置;更重要的是必须将5G与LTE-A集成相容互通,但对2/3G则有限度的向后相容互通。  

巩固技术专利根基 有助台湾抢进5G产业链  

3GPP须定义满足未来十年的下世代行动通讯系统--5G,并且因应越来越多元化、复杂的应用情境部署需求,3GPP更须要阶段性地展开技术规范的研究工作,并确保从短期至长期的需求项目研究议题有效地分配给RAN工作小组进行研究。  

随着3GPP于本次5G技术国际研讨会中确认eMBB、URLLC、mMTC三大发展主轴与两阶段技术标准发展期程后,各方大厂亦将其作为未来5G发展主要依据。作为未来5G网路布建与服务商用化前缘的电信业者,其针对5G的发展布局也更为积极,其技术需求与发展方向亦更为明确清晰。  

无庸置疑地,亚洲主要国家,中、日、韩的电信大厂更是在5G发展中扮演要角,如中国的中国移动在技术标准上提出关键研究项目,成为领头羊;韩国的SK Telecom更是宣布提前布局5G试商用作业;日本NTT DoCoMo则积极与系统大厂合作进行技术测试,确保5G技术能为日后商用化种下根基。这也在在显示出在5G技术的全球竞赛中,亚洲国家的发展脚步足以引领风骚。欧美电信业者虽然并无在5G技术与应用布局缺席,但发展脚步相较于前述亚洲主要电信业者可谓相对保守。  

既然3GPP已正式启动5G研究工作,且成为制订5G技术标准主要战场,相较他国已处落后之姿的台湾更应积极关注其发展,并及早投入布局。而在本次3GPP的5G国际研讨会中,台湾并未缺席,包括资策会、华硕(与中正大学合作研究)以及台湾资通信标准协会(Taiwan Association of Information and Communication Standards, TAICS)皆参与其中,并提出研究成果。  

此外,相较于前述电信业者针对5G已有全盘规画与愿景目标,台湾电信业者虽然于近期加入次世代行动网路联盟(NGMN联盟),期望未来参与5G重点工作及项目决策,却也稍嫌落后。因此,台湾唯有以通讯产业链既有优势,与大厂结盟掌握5G技术趋势,增进新世代通讯研发能力,同时布局国内5G产业链投入研发,在5G技术专利上建立根基,进而提升面对未来5G发展激烈战局中的竞争力。  

关键字:5G

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2016022451620.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
5G

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved