5G 3GPP Release 18 XR 愛立信 VoNR 毫米波 RedCap

5G架構齊備下一步 R18聚焦特定應用探索潛能

2022-09-24
5G發展走到3GPP Release 17已經初步完成基礎架構,輪到R18登上5G舞台,將重心從基本通訊性能轉向應用,開始討論特定場域和需求所需技術,例如針對須降低成本、無需完整5G性能的裝置推出輕量版5G選擇。

除了客製化聯網技術增加,5G聯網終端相較以往也越加多樣,包括蜂巢式車聯網(C-V2X)裝置和裝置間的鏈結Sidelink,以及開展元宇宙的延展實境(XR)技術。5G可望在未來兩年走向多元彈性應用。

5G未來發展方向

愛立信(Ericsson)技術長姚旦引述愛立信2022年6月推出的行動趨勢報告,說明行動通訊進入5G時代,自2022第二季到2024年的全球發展重點。姚旦表示,未來在通訊架構上、載波聚合(Carrier Aggregation)、Voice over NR(VoNR)、毫米波(mmWave)、時間關鍵型(Time Critical)通訊等技術上,可以看到業者致力提升超可靠低延遲(URLLC)表現的趨勢,在垂直領域的應用表現會更好。

愛立信技術長姚旦表示5G Release 18帶來三項趨勢:物聯網客製化、越來越豐富的網路終端,以及向高頻發展的趨勢。

針對VoNR,姚旦進一步說明,雖然目前台灣的VoNR階段尚未真正開始,但隨著國家通訊傳播委員會(NCC)宣布3G將在2024年第二季退場,沒有3G通訊後,全國大多數手機都會變成VoLTE,因此台灣VoLTE現在應該會開始快速推行。VoNR是VoLTE的下一個進化,可望未來朝這個方向發展,具體進程取決於其進入市場的速度。

對於5G眾所注目的新星毫米波,姚旦則認為,雖然高頻率的先天限制多,但隨著對網路速度的要求不斷提升,中低頻段終有一天會不敷使用,因此提早開拓新頻段是未來關鍵。儘管高頻率傳播距離有限且易受干擾,但在室內等小範圍、干擾因素相對穩定的環境中,毫米波依舊是個不錯的選擇。考慮平時手機有七成的時間都在室內使用,毫米波有潛力成為協助消費者順暢在手機上觀看串流影音的頻段。

此外,Reduced Capability(RedCap)輕量版5G也將在未來成為通訊業者關注重點。RedCap縮減5G能力,為所需性能介於5G和NB-IoT之間的設備提供新選擇,例如工業用的感測器(Sensor)、穿戴式裝置(Wearables)、攝影機(Camera),這些應用不需要完整的5G性能,但希望能降低終端設備的價格。RedCap可簡化晶片和模組,甚至可以採用單工模式,讓電路上的設計更簡單,成本也更低。

5G性能再升級 R18推出新興應用

R18進一步加強5G性能,主要針對多播(Multicast)/廣播(Broadcast)、能源效率、覆蓋範圍、大規模陣列天線(Massive MIMO)、定位等面向進行優化。姚旦表示,目前行動網路定位已來到公寸等級(30~50cm),主要為工業應用推出。此外,R18十分重視頻譜的彈性使用,除了動態頻譜分享(DSS),也加強載波聚合的能力,允許上下行非對稱的載波聚合,在頻段壅塞的時候切換載波(Carrier)。

除了上述技術,姚旦特別點出R18在XR的討論。R18希望能實現XR知覺(Awareness),即讓網路具備辨識終端是否為XR裝置的能力。目前,網路可透過通訊協定識別串流影音,若同為影音性質,目前整個網路和設備端並沒有一個完善的機制可以進行辨識,因此無法專門為XR進行網路優化。R17已經開始針對這點進行研究,R18將進一步發展。

XR在未來幾年要大幅成長將碰到的另一個問題是終端重量。裝置所需的運算能力和電力會影響裝置重量,若希望元宇宙(Metaverse)早點到來,這是必須解決的問題。運用5G大頻寬傳輸速率將XR的運算卸載(Offload)至雲端邊緣運算成為解決方案之一。姚旦表示,愛立信已在實驗室做過類似實驗,把運算卸載到雲端後,裝置僅須負責感測和展示,重量可減至原先的七分之一。

5G產品加速推出 R18帶來三大趨勢

姚旦指出三項R18帶來的趨勢:物聯網(IoT)客製化,例如為了適應穿戴式裝置等特定應用而發展的RedCap、越來越豐富的網路終端;網路連線的範圍擴展,車聯網和非地面網路(NTN)增加覆蓋範圍;第三個則為向高頻發展的趨勢,為了XR等需要大頻寬的應用預做準備。

姚旦表示,站在全世界的角度來說,目前可預期5G推行、產品推出(Roll Out)的速度會加快。隨著R17涵蓋的技術在接下來兩年落地商轉,通訊業者須即時察覺應用市場的反饋並提前展望R18趨勢。

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