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支援三大應用情境 5G商用場景逐步確立
發掘更多潛在市場

【作者: 王岫晨】   2019年11月19日 星期二

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2019被認定為5G的商用元年,隨著美、韓、英、中等國家陸續啟動5G服務,預期將帶動第一波5G基地台、網路設備、手機及無線射頻前端等零組件市場商機。而5G手機換機潮也將推動新的市場需求,將可提振手機銷售市場的疲弱現況。再加上5G與物聯網加值應用的普及化,將有機會提供電信商維持營運成長的動能來源。



圖一 :  隨著5G服務陸續啟動,將帶動第一波5G零組件市場商機。而挖掘出創新應用服務,將是切入5G市場的致勝關鍵。
圖一 : 隨著5G服務陸續啟動,將帶動第一波5G零組件市場商機。而挖掘出創新應用服務,將是切入5G市場的致勝關鍵。

根據工研院產科國際所經理蘇明勇觀察,5G發展初期面臨的問題將包括訊號覆蓋範圍小、訊號切換不穩定、消費者體驗不佳、產品散熱處理及高頻毫米波容易被干擾等,必須優先解決這些問題才能取得市場先機。


三大應用情境

值得注意的是,3GPP Release-16標準於2019年底完成制定,換句話說,2020將會有完整的5G統一技術標準可供施行,以完整支援5G三大應用情境,包含增強型行動寬頻(eMBB)、大量連結物聯網(mMTC)及超可靠低延遲通訊(uRLLC)。隨著5G網路開啟商業部署,美國、中國大陸、歐盟等研究機構與標準組織亦進行下一代行動通訊系統(6G)研究,包括對於5G與AI、衛星通訊等技術結合的討論,以加速實現智慧連結及萬物互聯的未來網路應用與發展願景。


在5G異質網路環境趨勢下,各種通訊技術的整合運用更顯重要,例如行動網路與無線網路的整合方面,隨著Wi-Fi 6高速傳輸技術的推出,預計帶動WLAN晶片、網路設備出現產品汰換潮;隨著2019年5G網路環境建置及中大型企業垂直應用大量數據分析需求,加上國際電信業者對於高階網路交換器及開源白牌交換器需求持續攀升,驅動100Gb/25Gb以上高階交換器市場成長。


結合低軌道衛星通訊商機龐大

2020將會有完整5G技術標準可供施行,以完整支援5G三大應用情境,包含增強型行動寬頻、大量連結物聯網及超可靠低延遲通訊。

5G的三大應用情境主要在於大頻寬、低延遲與大連結,其技術層次包括了毫米波、Wi-Fi 6、UWB、衛星通訊、網路虛擬化,以及AI等。而預計將支援5G通訊的產品與設備包括了智慧手機、網路基地台、射頻前端、新興載具如AR/VR與無人機等,另外垂直領域的SI服務也預計都將會導入5G通訊技術。


工研院產業科技國際策略發展所蘇明勇經理指出,5G市場發展的醞釀期還需3~5年,預估2025年會有約14%的行動連結採用5G技術,大約會有12億個連結數。而5G的覆蓋率在2025年將約達到34%,也將會有11.9億的5G用戶。而挖掘出創新應用服務,將是切入5G市場的致勝關鍵。


蘇明勇說,5G的下一步,融合Wi-Fi 6將成為趨勢,而Wi-Fi 6的導入也將會比5G更快速。由於目前Wi-Fi裝置已經出貨達90億台,預期Wi-Fi 6晶片組的出貨量將於2022年突破10億。5G裝置的年出貨量也將在2025年突破10億台,這是很大的市場契機。至於成長動能,則來自於智慧手機市場,2019年的智慧手機市場將從Wi-Fi 5(802.11ac)規格逐步過度到Wi-Fi 6(802.11ax)規格,待2020年後,Wi-Fi 6產品完全通過認證,領導品牌旗艦機種陸續導入後,才會有更明顯的成長。而目前許多晶片大廠包括博通、高通與Intel等,都已經推出了Pre Wi-Fi 6的晶片解決方案。


展望未來,蘇明勇認為,5G結合低軌道衛星通訊的未來應用商機十分龐大。低軌道衛星通訊可以做到低延遲,並可與行動通訊網路相互搭配,應用於車輛、飛機或船舶等移動平台或邊遠地區,提供100%覆蓋率之寬頻網路等服務。而低軌道衛星及用戶終端設備趨於小型化、平價化後,5G通訊應用勢必快速普及。


B2B是重要潛在市場

除了第一波的消費者娛樂應用之外,5G的潛在市場正是B2B或B2B2X(如製造、醫療、車聯網)等垂直領域應用。5G跨入各行各業可有效提升企業價值。而5G加上AI的智慧聯網時代,AI將可應用於提升電信用戶體驗與改善網路管理。觸覺互聯網所需要之3D人體動作感知技術,與數位孿生技術類似,台灣廠商可多加掌握與關注此趨勢的發展狀況,有助於掌握新一波的5G商機。而預期未來5G結合AI、衛星通訊實現萬物聯網(IoE),可提升視訊傳輸和反應的即時性,並提高公共安全與防災效率。


除了機會之外,5G面臨的挑戰其實也不少,現階段5G網路尚未普及與穩定,標準尚在演進中,發展還需要時間。要實現非常高的容量與速度,需要運用毫米波高頻頻段及先進的MIMO天線,因此技術瓶頸還有待克服。此外,5G商用需面對頻譜資源、新型網路架構、垂直產業克制化需求、可持續的商業模式,以及投入成本龐大等問題,挑戰非常龐大。


工研院產業科技國際策略發展所分析師陳梅鈴指出,目前5G技術標準逐步制訂完成,各國也陸續發放5G頻譜執照,5G產業鏈逐步成熟,正促使各國電信業者投入5G網路建置。2019年5G電信服務以南韓、美國、英國市場為主,2020年中國、日本、歐洲等國家陸續加入,以提供高速行動上網、高畫質影音服務為主。


5G垂直應用在2019年以試驗服務為主,預估Release 16、17兩標準完成後,5G才有機會廣泛應用在垂直領域的產業中。未來5G的垂直應用將以醫療照護、製造、能源、自駕車為主,從解決產業、地方問題來做為出發點,服務模式將朝向B2B、B2B2X來發展。


結語

面對即將來臨的2020年,台灣5G的發展機會將來自電信市場的5G大頻寬行動上網服務,將加速核心網路、基地台、傳輸設備、網路接取終端、智慧手機、晶片、零組件等設備升級至5G的速度,才能延續既有的客戶訂單,這樣的機會預計將會為台灣廠商帶來一波換機潮。



圖二 : 5G商用需面對頻譜資源、新型網路架構,以及投入成本龐大等問題,挑戰非常龐大。
圖二 : 5G商用需面對頻譜資源、新型網路架構,以及投入成本龐大等問題,挑戰非常龐大。

另外值得注意的是,來自企業應用需求的5G專網,將帶起高速交換器、輕核網、小型基地台、智慧聯網設備等系統整合解決方案的新需求,台灣廠商如何為企業打造快速傳輸、低成本、彈性化的解決方案,將成為切入5G專網的關鍵。


產品特色

ShockLine高性能4埠向量網路分析儀MS46524B


圖三 : 安立知2埠E-band向量網路分析儀
圖三 : 安立知2埠E-band向量網路分析儀圖片來源:anritsu.com

安立知:「我們提供同類產品中最佳的動態範圍!」


ShockLine MS46524B 4埠向量網路分析儀系列,具備高價值與高性能,可提供同類產品中最佳的動態範圍,降低在多種測試應用(最高43.5GHz)中的測試成本並可加快上市速度。這些測試應用包括設計和製造多埠行動網路裝置、行動裝置、汽車電纜、高速資料互連與系統整合元件。MS46524B配置選項10、選項20及選項43,可具備射頻微波頻率功能;這些頻率選項搭配強大的ShockLine軟體,為被動元件量測提供最具成本效益的解決方案。MS46524B系列採用3U主機機箱,使用與ShockLine系列其他產品相同的GUI、軟體、命令語法、驅動程式和程式設計環境。


羅德史瓦茲高階向量網路分析儀R&S ZNA


圖四 : 羅德史瓦茲高階向量網路分析儀R&S ZNA
圖四 : 羅德史瓦茲高階向量網路分析儀R&S ZNA圖片來源:rohde-schwarz.com

羅德史瓦茲:「我們可將量測的設置時間縮到最短!」


新一代的R&S ZNA高階向量網路分析儀是一款功能強大的通用測試平台,用於量測主、被動待測物之特性。R&S ZNA目前共有兩種型號R&S ZNA26及R&S ZNA43,提供146 dB (一般值)的量測動態範圍,在1 kHz中頻頻寬下的曲線雜訊低至0.001 dB。這兩個優異的特點對於高抗拒濾波器的量測至關重要。藉由獨特的硬體設計概念,R&S ZNA可以同步執行RF和IF混頻器量測,量測速度是傳統方式的兩倍快。透過高達100 dB之功率掃描範圍、每個測試端口的脈衝產生器和調變器、多種交互調變量測功能和頻譜分析儀等功能,讓量測變得更容易與簡單。


是德科技PNA 網路分析儀

圖五 : 是德科技PNA網路分析儀
圖五 : 是德科技PNA網路分析儀圖片來源:keysight.com

是德科技:「這是速度、效能和價格的完美組合!」


是德科技(Keysight)PNA網路分析儀,提供900Hz至120GHz的精準度。使用展頻器,PNA和PNA-X頻率可擴展到1.5THz。共有3個PNA系列可供選擇,以獲得速度、效能和價格的完美組合。在研發階段提供一流的量測完整性,以協助您將深入的洞察力轉變成出色的設計。在生產線上提供需要的測試速率和可重複性,以便將卓越設計轉變成具競爭力的產品。每一款機型都是是德科技線性和非線性元件特性分析專業知識的結晶。是德科技協助開發人員以更高準確度和自信度量測寬頻毫米波元件,提供900Hz至120GHz的系統級準確度,其穩定度可延長校驗間隔時間,並將測試時間從幾天縮短到幾小時。


NI PXI向量訊號收發器(VST)


圖六 : NI PXI向量訊號收發器(VST)
圖六 : NI PXI向量訊號收發器(VST)圖片來源:ni.com

國家儀器:「我們可以滿足從基頻到毫米波的量測!」


PXI向量訊號收發器(VST)結合RF與基頻向量訊號分析器及產生器、使用者可程式化的FPGA、高速序列介面與平行數位介面,以此提供從基頻到毫米波的即時訊號處理與控制功能。基頻VST與RF VST緊密同步至亞毫微秒的準確度,為RF與基頻I/Q測試提供完整的解決方案。mmWave VST延展了頻率範圍,以支援mmWave 5G和雷達原型製作應用。VST提供1GHz瞬間RF頻寬,可用於基頻訊號產生與分析作業,最適合載波聚合、數位預失真與汽車雷達測試等應用。


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