工研院IEK 陳梅鈴
5G服務將更廣泛應用於各個垂直應用產業，成為產業節省成本、提高競爭力中不可或缺的基礎建設。
3GPP（3rd Generation Partnership Project；第三代合作夥伴計畫）已於2017年12月完成第一版5G NR（New Radio；空中介面）標準制訂，各大晶片廠商（如Qualcomm、Intel、聯發科等）和手機廠商（如Samsung、華為等）設定2019年間推出5G晶片和手機，預期2019年5G將開始推廣使用，2020年擴大5G網路建置規模，顯示5G市場正如火如荼的展開中。
2017年底3GPP完成第一版5G NR標準
3GPP已於2017年第一季完成5G NR研究項目（Study Item），正式進入5G NR工作項目（Work Item）階段，在各大電信業者、晶片和設備業者加速標準時程的制定下，2017年12月已完成第一版eMBB （enhanced Mobile Broadband）Non-Standalone 5G NR空中介面（Air Interface）標準制訂，工作項目包括確認Non-Standalone與Standalone eMBB的共通性、兼容性，以及界定NR頻段（和LTE相關頻段的組合）的優先性。預計2018年6月陸續完成Standalone 5G NR、5G核心網路標準制定，可望於2019-2020年支援大規模的Non-Standalone 5G NR試驗和佈建。
資料來源：3GPP（2017）
5G NR晶片預計2019年推出
Qualcomm在2017年初推出了5G NR Prototype，主要由Qualcomm的Snapdragon X50 5G Modem、PMX50 PMIC、SDR051收發器晶片、LTE Modem的Snapdragon SoC所組成，其中X50 5G Modem除了支援28GHz mmWave，也支援6GHz以下，並整合Gigabit LTE Modem，而正式商用化的5G晶片則預計2019年推出。Intel也於2017年下半年推出同時整合6HGz以下及28GHz頻段的5G NR多模商用數據晶片（XMM 8000系列），預計2019年中使用於商用終端設備。另外，華為也於2018年初推出全球首款商用5G晶片「Balong 5G01」，目前合作廠商超過 30 家，包括 Vodafone、T-Mobile、Softbank、Telefonica、中國移動等，計畫首款內建5G晶片組的 5G智慧型手機會將會在2019年推出。
Ericsson、Nokia、華為等業者已陸續推出5G設備
2016年底前Ericsson、華為、Nokia已搶先推出5G NR基地台，2017年Ericsson發布了新的5G NR基地台，從原有的低頻擴展至支援中高頻，並宣布將與Qualcomm、NTT DoCoMo、Vodafone、Telstra Australia等公司合作展開最新的5G NR標準測試。中興通訊也首度在2017年初發布5G高低頻全系列預商用基地台，支持3GPP 5G NR新空中介面，亦支持業界5G主流頻段（包括15GHz、28GHz、60GHz等多個頻段），此外，採用Massive MIMO、Beam Tracking、Beam Forming等5G關鍵技術，以滿足5G預商用佈署的多樣化情境和需求，顯示基地台領導廠商已做好5G網路建置的準備。
亞洲電信業者透過國際運動賽事展示5G能量
2017年亞洲許多電信業者，陸續針對5G NR發布新產品與網路試驗計畫，如南韓SK Telecom（SKT）、日本NTT DoCoMo、中國移動皆計畫2017~2020年間進行5G NR試驗，其中SKT與Samsung已在平昌奧運展示5G網路、5G通訊架構的自駕車平台；中國移動也已建立一個5G現場試驗場域，合作夥伴包括設備業者華為、中興、Ericsson、Nokia、大唐、Samsung，以及晶片業者Qualcomm、Intel、聯發科和設備測試業者等，對於5G網路的規劃，中國移動於2017年啟動5G外場試驗，2018年也將啟動5G網路預商用試驗，2019年則進行商用化規模試驗，力爭2020年實現5G網路規模商用。
美國電信業者計畫2018年推出5G固網無線接入寬頻網路服務
Verizon已於2016年展開5G網路試驗，2017年在11個城市佈署5G試商用營運，包括亞特蘭大、達拉斯、邁阿密、西雅圖、華盛頓特區等，預計2018年下半年，在加州推出全球第一個商用5G固網無線接取寬頻網路服務，並陸續向其他城市擴展。AT&T於2017年上半年已在德克薩斯州奧丁區內，提供居家用戶5G試驗網路，初期將提供400Mbps速度，並朝1Gbps發展，讓用戶可以在5G試驗網路上觀看DirectTV Now（AT&T的付費電視）等服務，且計畫於2018年正式推出商用化服務。
5G應用服務將擴展至垂直產業
5G應用服務主要朝增強型行動寬頻服務、巨量機器型態通訊、超高可靠度/低延遲性等三大方向發展，其中除了提供既有大眾用戶市場行動通訊服務外，許多服務提供商將更廣泛地針對垂直產業提供客製化服務，其中又以AR/VR、無人機影像、車聯網、遠端操控等應用為主。
資料來源：University of Surrey，工研院IEK （2017）
許多廠商透過5G網路提供AR/VR以及無人機影像傳遞服務，包括Nokia、Ericsson、華為、Qualcomm、KT等，主要在強調5G的超低延遲性和高頻寬特性，讓使用者在體驗AR/VR服務時，不會因為影像傳遞延遲而造成暈眩問題，讓使用者有身歷其境的感受；目前主要應用領域以行動遊戲、行動視頻、遠距互動教學等，而此類型應用如何做出差異化、特色化、客製化等，將是吸引民眾使用的關鍵點。在無人機應用上，未來將更廣泛應用在航空拍攝、巡檢、高壓線等垂直產業的數據資料收集上，並讓無人機所蒐集到的影像資料透過5G網路即時回傳。
從車聯網的使用情境來看，車內除了提供現場影音串流4K 360 Live VR、超高畫質影像現場會議、Remote eye（V2X）等服務外，也將結合無人機進行路況拍攝，透過5G網路回傳到後端，即時分析並將結果回報給駕駛人，進行後續的行車路線調整、危險迴避等，以增加駕駛人的行車效率和安全性。
在遠端操控上，5G網路具備低延遲、高可靠度的特性，故可以透過5G網路遠端操控危險活動（如遠端操控挖土機進行渠道挖掘、大型機械的物體搬移）、緊急事件（如醫生遠端操控機器手臂進行緊急手術）等，相信5G網路除了提供更好的行動網路環境外，也將更全面的應用在各個垂直產業中。
結論
2017年底3GPP已推出第一版5G NR標準，並持續進行Standalone 5G NR標準制定，領導業者如Qualcomm、Intel、華為、Ericsson、Nokia、NTT DoCoMo、SKT、Verizon、AT&T等業者均宣布旗下5G連網技術進入實用階段，預期2018年起許多電信業者會搶先進行5G NR網路試驗，相關產品和服務將於2019年陸續問世，如5G NR晶片、高階智慧型手機等，讓5G商用網路在2020年得以實現，預期5G網路將先在美國、亞洲、歐洲等先進國家快速展開，2020年後才逐步往其他區域擴展。
在5G應用服務發展方面，雖然有些應用在4G網路下便能提供，但當多樣應用服務同時產生時，4G將無法負荷，仍需要倚賴5G才能讓服務順暢進行。另外，除了一般大眾應用服務外（如超高畫質4K/8K影像傳輸、VR影像傳送等），5G應用服務將擴展至垂直應用領域，特別是車聯網、自動駕駛、遠端操控等應用服務，並結合人工智慧、無人機、深度學習等新技術來強化5G服務內容。
以車聯網為例，5G網路讓汽車更緊密地與周邊的汽車、網路、基礎建設、行人之間進行連結，而毫米波（mmWave）、網路切片（Network Slicing）、行動邊緣運算（Mobile Edge Computing）等技術將附加於網路上；同時也將透過無人機出動偵測汽車前方或附近塞車位置的影像，即時將交通資訊回饋給駕駛人；駕駛人與乘客也可以在車內進行超高畫質影像現場會議、影音串流等服務。未來人工智慧將有機會讓車聯網系統自動認知周遭環境，解決開車時可能會遇到的問題。同時電信業者也希望藉由車聯網服務打進物流業者、賽車車隊、保險業者等，提供專業領域不同的客製化連網服務以創造新的服務營收。
另外，許多業者強調5G網路具備低延遲和高可靠度優勢，透過5G網路遠端即時操控機器手臂，進行危險、複雜的工作，替礦業、工地、醫療等垂直領域提供新的解決方案，故整體來說，5G服務將更廣泛應用於各個垂直應用產業，並更緊密地與人工智慧、無人機、深度學習等新技術結合，將成為產業節省成本、提高競爭力中不可或缺的基礎建設。
整體來看，5G應用將讓通訊業者持續精進開發相關技術與產品，如高傳輸、高容量、大頻寬的應用需求，讓業者持續朝多天線、低頻與高頻整合、超高密度網路、頻譜分享等技術發展；物聯網應用對於巨量、多目的裝置的大連結需求，以及關鍵性任務的控制及自動化，衍生出如MTC、D2D、低功耗廣域網路、高可靠度之通訊技術；為了確保網路性能達到最優化，網路虛擬化技術如C-RAN、SDN、NFV、邊緣運算等將讓5G網路更加彈性，而以台灣通訊產業的發展布局來看，如何從應用需求開發相關技術和產品，為服務提供業者打造一個彈性化的網路，將是我國通訊廠商未來發展的重要課題。
參考文獻
[1] 3GPP Release 15 [online] Available:http://www.3gpp.org/release-15
作者簡介
陳梅鈴
現任工研院產業經濟與趨勢研究中心（IEK） 通訊系統研究部產業分析師。具有通訊產業分析六年以上之經驗。在工研院IEK任職期間，曾經負責寬頻接取設備上下游產業、無線寬頻產品與行動通訊服務、總 體通訊產業趨勢等研究，目前研究重心放在B4G、5G領域。
