5G新空中介面(New Radio)的非獨立(non-standalone)版本標準(NSA 5G NR)於2017年12月拍板,並於2018年6月中旬完成了獨立版本標準(SA 5G NR;NSA 5G NR是SA 5G NR的子集,或者說是特例);我們知道這並非5G標準的終結,那接下來是什麼?答案是為行動寬頻以外的應用設立規範標準,其中包括地面和衛星廣播。

推動了五個世代技術演進的蜂巢式無線通訊標準管理組織3GPP,將無線標準開發計畫細分為不同的世代(generation)、階段(phase)和版本(release)。SA 5G NR的誕生同時達成了5G標準流程的第2階段(Phase 1)和第15版(Release 15)。

20180810_5Groadmap_NT61P1

3GPP的5G標準發展藍圖;5G第1階段已完成,第2階段剛剛開始
(來源:3GPP)

有了這些標準,網路服務業者就可以試營運5G寬頻網路。隨著5G的進展,整個產業當然就會發現「要完成的點點滴滴以及要糾正的問題;」高通(Qualcomm)技術標準副總裁Lorenzo Casaccia接受EDN採訪時表示:「核心技術已經在那裡,而這正是進入試營運階段所需。」

SA 5G NR的完成,推動產業進入5G標準開發的第二階段(Phase 2),也是第16版本(Release 16)的開始;上面的發展藍圖顯示第16版是從2017年底開始,但直到3GPP於2018年6月份於美國加州San Diego舉行的會議上才確定具體內容。

朝向新的使用案例(use case)並不稀罕——業界在4G LTE時代就已經這麼做,主要是在物聯網(IoT)應用領域。5G的新功能和擴展功能,使得蜂巢式無線技術對數以百計的應用都具有很大的吸引力。Casaccia表示,3GPP委員會考慮了大約20項提案,最後篩選出幾個。

世界各地的政府主管機關已經在整個頻譜範圍內,預留或計劃保留頻段──包括6GHz以下的多個頻段以及毫米波範圍內/附近的多個頻段。3GPP有一個專案將支援分配給5G的新頻段,並有另一個準備進行的專案旨在將蜂巢式技術導入工業物聯網領域;Casaccia透露,具體目標是在工廠內的使用。

另一個專案是低功耗物聯網應用,其通用案例是大量佈署廉價感測器的應用;在這類應用中,感測器通常會交換非常小的資料封包,交換的頻率可以從非常頻繁到非常低。還有另一個專案是車輛間通訊(V2V)。

Casaccia解釋,為每個使用案例或垂直產業定義5G規範涉及到查看應用要求,並確定5G中已有哪些功能符合這些要求及如何使用它們;如果目前的5G規範無法滿足要求,還要考慮增加所需的功能。

「我們會看可以用5G和演進的LTE做什麼——LTE實際上是5G的一部分;」Casaccia表示:「然後接下來的行動就變成,讓我們利用現有的東西,看怎樣才能擴展它來滿足這些新的要求?還有我們應該刪減、增添哪些東西?因此,透過核心功能的增加或減少,我們可以因應某個垂直產業的需求。」

接下來就是典型的工程問題──權衡不同特性之間的利弊;Casaccia解釋:「舉例來說,對於低功耗物聯網,主要問題就是功耗和覆蓋範圍;這總是以犧牲別的東西——比如可能是延遲——為代價。然後來看工業物聯網,假如你要把東西移來移去,就必須要有低延遲和非常好的可靠性,容量可能就沒那麼重要了;在蜂巢式系統中,容量總是要擔心的問題,但這在工業物聯網中並不是那麼重要,也許你會犧牲一些容量來改善延遲。」

到目前為止提到的3GPP專案,包括頻繁為5G設想的應用場景或應用類型;還有另外兩個不常提及的是地面廣播和衛星廣播。Casaccia指出,這兩種已經是無線技術,只是在不同的頻譜上運作;而如果地面廣播或衛星廣播繼續進展,它們會是專為無線電話通訊(telephony)/寬頻打造之技術的首批應用案例,與蜂巢式網路無關。

Casaccia表示,智慧型手機上的視訊消耗量正在快速增加,但廣播業者使用的技術標準與做為終端設備的智慧型手機不相容;當然這是全球性現象,但對於採用5G技術最感興趣的是來自歐洲、中國和日本的公司。對於地面廣播業者而言,其潛在優勢除了可觸及智慧型手機使用者,還可以藉由參與3GPP無線寬頻供應鏈獲益。

「關鍵在於盡可能充分利用現有資源,確保能使用針對寬頻應用開發的相同5G功能區塊;」Casaccia指出:「他們希望能利用3GPP供應鏈、利用與寬頻相同的技術,因為這個領域有非常大規模的創新,這是整件事的基調。」

打造一種擁有足夠大的彈性、幾乎適用任何垂直產業的無線通訊技術這種基本概念,顯然非常具吸引力,從3GPP成員的多元化特性可見一斑;Casaccia表示:「幾乎沒有例外,每一個新的垂直產業都會有一大堆新公司成為3GPP成員。」

他指出:「現在如果你參加3GPP會議,與會人員名單會與7年或10年前大不相同;不只是傳統的蜂巢式技術供應商如高通和華為(Huawei),還有汽車業者、衛星業者,以及來自歐洲、中國、日本的廣播業者,還有物聯網業者;甚至你會看到通用電氣(GM)、西門子(Siemens)和博世(Bosch)等公司的代表…所有的人都跑來了。」

(參考原文:Terrestrial broadcasters get on the 5G roadmap,by Brian Santo;本文原刊於EDN China)