陈梅铃：工研院产业经济与趋势研究中心（IEK）通讯系统研究部产业分析师。
一引言
移动通讯技术约以10年为一个演进周期，若从年全球第一个4G网络推出的时间点来推估，5G网络将有可能在年前推出；且自年起，ITU、3GPP等国际电信组织分别针对5G进行需求、标准等时程制定，加上全球领导电信业者也纷纷对外宣布将于年开始投入5G网络试验，更计划于~年推出5G商用服务，故以市场上主要电信业者的规划来看，预估年将会抢先出现Early5G（以LTE-A技术为基础，且至少达到一项5G需求指标）网络，且在经过3-4年的不断试验，年将出现Fully5G（以3GPP5G标准技术所建置的5G网络），全球正式进入5G服务时代，预估年Fully5G网络将可达到案。
二5G应用场景
ITU-R设定IMT/beyond使用情境主要可分为增强行动宽带服务、多机器型态通讯、超高可靠和超低延迟通讯三大方向，此三大使用情境主要是为了满足各种应用服务的需求。
在增强行动宽带服务部分，主要是以人为出发点的使用情境，让用户可以有效连结到多媒体内容、服务和数据。随着新应用和需求的出现，影像画质的增进对于传输速度的需求也跟着提升，目前3D影像至少要10Mbps才可以顺畅的传输，超高画质影像需要32Mbps，虚拟实境和扩增实境至少要80Mbps和Mbps。在使用场域上，超高密度用户的地区需要非常高的传输容量，但对于移动速度的需求相对较低；反观在超广覆盖区域里，无缝的覆盖率和中等的移动速度则较为重要，整体来看，不同场域对于传输速率的需求会有所差异。
在多机器型态通讯方面，主要的诉求在于满足大量连结的终端，而这些终端对于数据传输量的需求非常小，且终端必须是低成本、电池寿命长的。以灾害救援预防服务来看，必须在每个地方布署传感器，并与基础建设做连结，将搜集到的资料回传到后端网络，快速做出判断与回应，以避免灾害发生时无法紧急应对处理，故对于5G行动网络来说，如何处理大量数据流量，稳定地回传到后端网络、并做出回应将为一大重点。
在超高可靠和超低延迟通讯方面，不同的个案对于网络的需求有所不同，主要的需求指标与传输速率、延迟性、可靠度相关，相关的应用包括工业生产和生产流程的无线控制、远端医疗手术、智慧电网、运输安全等。以车联网为例，车子必须和行动终端、其他车子、基础建设随时保持互联，而车子里的雷达、相机、卫星定位、传感器等皆需要和网络相连，透过高可靠度网络将资料随时回传并快速做出判断，让车子可以随时与周边环境的传感器、基础建设相连，不会因为高网络流量而延迟了资料的传输，并朝安全、节能驾驶发展，以达到无人驾驶的目标。
三5G技术范畴与标准发展
1、5G技术范畴
5G技术范畴主要可分为九个面向进行说明，分别为增强空口技术、网络层技术、增强行动宽带情境的技术、增强大量机器型态通讯的技术、增强超高可靠度/低延迟通讯的技术、改善网络能源效率的技术、终端技术、强化隐私和安全性的技术、以及提高速率的技术。
（1）增强空中界面技术：相关技术包括FOFDM、FBMC、PDMA、SCMA、IDMA、LDS；前瞻天线技术（如3D-beamforming、AAS/activeantennasystem、massiveMIMO、networkMIMO）；TDD-FDD协作等。
（2）网络层技术：未来的IMT系统将需要更弹性的网络，例如以SDN、NFV的网络架构，此可以让各节点的处理过程最佳化并改善网络操作效率。另外还包括集中化、合作式系统，例如C-RAN。而无线接取网络架构也需要支援基地台之间的协调排程，相关技术如SON。
（3）增强行动宽带情境的技术：相关的技术包括以中继技术为基础的多重跳接式网络，其可以有效增强各节点用户的服务质量；透过建置Smallcell改善用户的服务质量；强化适应性媒体串流标准，除了可以改善用户者的体验，也可以因应更多的影音串流需求；eMBMS可以节省频宽、改善频谱效率；IMT系统和WLAN间的协调，可以将流量从行动网络卸载到不需要频谱的网络。
（4）增强大量机器型态通讯的技术：未来的IMT系统必须要能连接上大量的M2M终端，且必须持续朝向低成本、低复杂度终端型态、高覆盖范围精进。
（5）增强超高可靠度/低延迟通讯的技术：为了达到超低延迟性，资料层和控制层需要明显的强化（如透过SDN、NFV等技术让资料层和控制层能彼此沟通），空中介面和网络架构也需要新的技术解决方案（如CP-OFDM/OFDMA、UFMC、FBMC、GFDM、SC-FDM/SC-FDMA等），未来相关的服务如智慧电表、智慧医疗、无线工业自动化、AR等都需要超高可靠度的技术。
（6）改善网络能源效率的技术：能源的耗用主要和通讯协定（protocol）相关，可藉由降低RF传输功耗、节省电路电源来改善网络能源效率；藉由资源管理来分配不同使用者的流量，如不连续传输（DTX/discontinuoustransmission）、基地台和天线的静置（basestationandantennamuting）、多接取技术（如3G、4G、WiFi等）间的流量调节。
（7）终端技术：行动终端将变得更人性化，可做为个人办公室、娱乐等多用途，且芯片、电池、显示器都会有更精进的突破，且可以同时连上一个或多个在网络覆盖范围下的基地台。
（8）强化隐私和安全性的技术：强大且安全的解决方案来反击新通讯技术、新服务等所造成的安全和隐私问题。
（9）提高速率的技术：主要是为了达到更高的速率、并改善网络容量，其中与频谱相关的主要技术包括载波聚合（Carrieraggregation）、使用高频段技术（mmWave）；与实体层相关的技术包括提升频谱效率，如更进一步的实体层技术（调变技术如FOFDM、编码技术如叠加式编码）、更进一步的空间处理（networkMIMO、MassiveMIMO，将天线数量提高到16根以上，目前Release13已可以到16根天线，Release12到8根天线）；与网络相关的技术如网络密集化（如SmallCell优化）。
2、5G标准发展
随着4G行动通讯技术日趋成熟，3GPP已于年3月完成Release13的讨论，并正式进入5G标准制定（从Release14到Release16），规划于年底完成。目前Release14已明确订出超过30个项目要进行讨论，包括MultimediaBroadcastSupplementforPublicWarningSystem、UserControloverspoofedcallS、Locationservices、MissionCriticalVideooverLTE、MCDATA、LTEsupportforV2Xservices、EnhancementforTVVideoservice、eFMSS、S8HomeRoutingArchitecture、Phase2EmergencyservicesoverWLAN、ControlandUserPlaneSeparationofEPCnodes、OverloadControlforDiameterChargingApplications、LatencyreductiontechniquesforLTE、HighPowerLTEUEforBand41、Channelmodelabove6GHz、SRVCCEnhancements、ServiceDomainCentralization、RobustCallSetupforVoLTEsubscriberinLTE、OAM、UICCpoweroptimizationforMTC、RequirementsforNextGenerationAccessTechnologies、Multi-CarrierEnhancementsforUMTS等。
在3GPP所规划的5G无线接取网络技术标准发展蓝图上，主要可分为向下兼容和非向下兼容两块。在向下兼容技术讨论上，主要以延续LTEEvolution为主，相关技术领域包括FD-MIMO、LAA、Latencyreduction、LTEV2X、NOMA、massiveMTC、relayenhancements等。
在非向下兼容技术讨论上，Release14会先进行5G情境和需求、5G新的无线接取技术、空中界面架构的研究项目讨论，以及高频的通道模型。Release15将以其他项目、高频技术的研究项目，以及第一阶段5G新的无线接取技术（以6GHz以下的增强行动宽带技术和非单独存在/non-standalone）工作项目讨论为主。
Release16则进入第二阶段5G新的无线接取技术工作项目讨论，以6GHz以上的增强行动宽带技术、MassiveMTC、CriticalMTC为主。5G北京比较好白癜风专科哪里治疗白癜风最专业