5G推升数字服务 持续创新应用并优化体验

随着5G的大规模部署，相关厂商陆续投入6G技术研发，其对带宽和效能的严苛的要求，为无线产业带来全新的挑战。台湾是德科技董事长暨总经理张志铭表示，全球5G部署正在加速中，从而推动各行各业的数位转型。5G专用网络将被优化，以满足如工业和医疗等对于延迟和完整网络控制具备高度需求的产业应用。5G专用网络的广泛部署将为企业提供坚实的后盾以对抗物联网的威胁，并透过强化的个资保护、边缘计算和加密等功能，提供关键的安全优势。而6G将是下一个发展重点。

 
图一 : 在5G之后，6G将是无线通信下一个发展重点。

网络重心延伸至垂直产业
5G是将节能纳入标准中的一种通信技术，能够使每兆赫（MHz）的利用率提高，每位（bit）的耗能降低。5G通信技术催生着元宇宙，同时，产业的数字化、以人工智能（AI）及机器学习（ML）为基础的自动化以及网网相连互通协作，提高了营运效率，也同时减少碳排，助力永续发展。

针对2030的科技发展，诺基亚指出，当网络使用的重心从个人延伸至企业并扩及各垂直产业时，网络通信设计亦将随之匹配，以满足不同的需求特性。例如消费者以使用者体验为重，且对价格敏感。而企业则是以IT为核心，于内部分享数据协同工作达成目标。工业领域则是着重在以OT为核心，更加重视安全性、隐私的要求。

因应着数字世界的发展与互动需求增加，用户接口与人机互动方式，将影响着联机上行下行通信量的设计要求；另一方面，数字与实体融合所创造的沉浸式互动世界，将深入影响各行各业，形塑着未来的商业及营运模式。

然而，元宇宙并非近二年的新议题，诺基亚贝尔实验室早在五年前，即已投入支持元宇宙发展的二大关键技术概念研究：人类赋能（Human Augmentation）以及虚实融合（Digital-physical fusion）。尽管元宇宙在消费者虚拟世界引发关注，但企业元宇宙和工业元宇宙的巨大潜力也不容忽视。

根据诺基亚的观察发现，影响未来网络演变的先进技术演进，包括云端、边缘运算、无线专网、5G-Advanced、6G、人工智能、网络即服务、传感器、安全与隐私，而全球兴起追求永续发展的浪潮，也同样对网络技术的发展，有着长远的影响。

5G为元宇宙应用铺路


 
图二 : 元宇宙的实现将仰赖5G发展，而提升5G可用率、更客制化的服务，将是电信业者的机会。（source：ericsson.com）

爱立信近期所发布的《5G：新一波发展》报告指出，元宇宙的实现将仰赖5G发展，而提升5G可用率、更客制化的服务，将是电信业者的机会。报告显示，未来一年内全球约三成智能手机用户有意愿于2023年升级5G，相当于 5.1 亿的用户，显示消费者对5G连网需求强劲。在台湾，未来一年内约有17％的消费者有意升级5G。包含美国、台湾、日本、韩国、澳洲等市场的5G渗透率已达21％，加速驱动5G升级浪潮。相较早期采用者关注新兴技术与顶级装置，新一波用户更注重5G性价比与附加价值，对5G网络覆盖率也有更高的期待。

此外，受惠于5G低延迟、高带宽等特性，扩增实境（AR）、元宇宙等应用得以加速发展。相较于4G用户，5G用户更加投入于使用AR应用程序、影音串流等沉浸式数字服务，与2020年相比，目前使用至少3种数字服务的5G用户成长2倍。报告显示60%消费者希望电信商推出的5G方案能为其量身打造网络表现和体验，无论是创新的媒体体验，或是随选增加5G网速的弹性需求。

台湾爱立信总经理周大企表示，创新的应用服务及优质网络体验对5G用户而言至关重要。研究显示5G是实现元宇宙的关键，要发展出创新多元的数字服务，需仰赖5G提升AR、VR体验，唯有独立组网（SA）架构能完全释放5G潜能，成为打造元宇宙网络环境的重要基础。

云服务带动5G需求
而针对云端服务，资策会MIC表示，「企业上云」趋势并未随着各国疫情管制松绑而消退，进而吸引全球云端服务商，积极布局过往由软件供货商主导的产业云应用，提供为特定产业构建的云端服务，整合云端平台、产品与服务，提供垂直领域的解决方案。未来几年云端数据与企业内部数据将同步增加，企业如何链接存放在云端的数据与企业内部数据，透过关键产品进行数据处理，将是产业云关注重点。

观测硬设备商机，资策会MIC指出，为了追求实时处理与低延迟，边缘运算的支持不可或缺，而不同产业在边缘端的应用也不尽相同，随着云端服务商积极朝边缘端进行布局，正带动对5G与电信服务器的需求，其中台湾服务器代工厂可透过Open RAN切入5G及电信服务器市场，同时投入边缘服务器的布局。

产业分析师陈牧风表示，随着5G网络需要的工作负载提升，以及边缘运算的快速发展，正吸引新进业者如工业计算机（IPC）厂商，加入服务器产业竞争行列，预期部署于电信商数据中心与边缘端的服务器将带动全新市场。

开放的芯片设计流程
毫米波市场相关预测指出，随着5G成为主流并迈向6G发展的早期阶段，未来几年内毫米波将出现快速的成长。而这些高速设计都需要解决越来越广泛的多物理场效应，以实现功耗、面积、可靠性和效能的优化。

新一代无线通信系统必须满足一系列的要求，包括更高的带宽、更低的延迟、更好的覆盖范围并支持激增的连接设备。高毫米波频率、朝向微型化的发展以及不断增加的设计复杂性，都为RFIC设计人员带来全新的挑战。同时，市场上旧有的毫米波设计解决方案并未满足当今5G、6G 芯片设计和毫米波子系统设计的需求。

增加 HPC、智能型手机、汽车和物联网应用中的RF和毫米波的运用是半导体无线通信产业的大趋势。如此复杂的设计需要广泛的生态系统协作，以协助设计人员透过完善的解决方案实现硅晶设计成功。

针对这样的需求，新思科技、安硅思科技与是德科技便为台积电的16FFC 制程开发了毫米波设计参考流程，可提供紧密整合的解决方案，提高 5G与6G的SoC单芯片生产力与结果质量。采用台积电16FFC技术的毫米波设计参考流程，利用了台积电的制程能力，藉由同时结合光学微缩和制程简化，因此可以将芯片成本的规模极大化。

结语
值得注意的是，随着数字化转型不断要求更高的蜂巢带宽和更低的延迟，推动5G基地台和无线电ASIC的市场也正蓬勃发展。近年来，由于Open RAN提倡加上大规模MIMO（Mmimo）的浪潮加速推动网络设备发展，已经引起全球芯片供货商对通讯基础设施的市场机会的重视。

ABI Research便预测，从2022年到2027年，包括 mMIMO 无线电、O-RAN 无线电、小型基地台和虚拟基频在内的5G户外行动式基础设施设备出货量，预计将达到17％的年复合成长率，到2027年的年出货量将超过2300万台。然而，现有的平台无法有效扩展到mMIMO的规模，或支持全新的O-RAN应用，其中的功耗和成本是翻转市场，并为新进业者打开大门的重要因素。