Event報告：中國5G發展近況
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5G為第五代移動通訊技術，相較4G具備更高的傳輸速率及低延遲性。隨著全球行動寬頻流量持續上升，許多國家皆致力於其發展，自2012年日、韓等國便搶先啟動5G，而前年(2018)起韓、美等國也陸續商轉。中國雖在進入商用階段的時程上較他國晚，但因挹注大量資金從事基礎建設，且政府推動多項政策支持，再加上華為的技術優勢，就整體5G產業而言，具備高度成長動能，預計中國5G用戶數將於2027年突破10億人。
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Event報告：中國5G發展近況
- 1. 中國5G發展近況 1 台大財金三 黃逸翔 / 台大會計三 游珮宜 / 台大財金二 林妍均 / 清大電機碩一 高振晏 / 政大會計所碩二 余哲瑋
- 2. Agenda • 結論 • 5G技術介紹 • 各國5G發展概覽 • 聚焦中國5G進程 • 5G未來發展 • 結論 2
- 3. 結論 3 • 中國進入商用階段的時程雖較部分國家晚，但中國利用資金以及政策扶植技術突破，並結合電信商及下游 廠商共同推動5G技術的研發以及執行，有效幫助中國在5G的發展上不落人後。 • 華為除了在5G技術發展有顯著的貢獻，也為基地台的主要供應商之一，更是為目前全球5G手機市占率最 大的品牌，為中國5G發展的重要動能。 • 隨著人工智慧、大數據及邊緣計算等技術的不斷發展，5G與之相結合，催生融合互助的新產業生態，像是 車聯網、智慧工廠、智慧醫療產業，將會逐漸地應用於人類的生活當中。 • 為了提升5G傳輸速度、效能與覆蓋率，大規模天線、波束成型與D2D通信技術等新型技術將為5G未來的 發展重點。
- 4. 5G技術介紹1 4
- 5. • 增強行動寬頻上網（eMBB）提高頻譜效率、增加頻譜及建設小型基地台，達到以超高傳輸速度，支援 10Gbps以上的資料傳輸率與超大傳輸容量。 • 高可靠、低延遲通訊（URLLC），在5G設定下，結合行動邊緣運算、霧運算及多接取邊緣運算技術等， 最低延遲可以支援千分之一秒以下的資料傳輸延遲，並維持高可靠度。 • 大量裝置連網通訊（mMTC），也就是物聯網概念，具備超低功耗、超低價格、超大範圍，可以支援每 平方公里100萬以上節點的特性。 What is 5G ? 5資料來源：自行整理
- 6. 3GPP 5G標準制定 6 Release 14 Release 15 Release 16 • 時間：2016 – 2017 • 對5G規格的初步研究，開展 5G系統框架和關鍵技術研究 • 進一步強化NB-IoT的效能與 穩定性，如導入Category NB2，提升傳輸速率、支援 更低功耗技術，如引進更低 功率級別的UE，支援更多的 終端連接數 • 時間：2017 – 2018 • 正式制定5G協議規格，發布 5G第1階段的協議規範，定 義5G的基本特性 • 為URLLC定義新的信道質量 指示符和調製和編碼方案 • 定義多項增強型LTE / LTE- Advanced功能以降低小區 間的干擾 • 時間：2018 – 2020 • 發布5G第2階段的協議規範， 定義5G的附加功能 • R16版本提升功能，包括針 對垂直產業應用擴增、系統 架構上持續演進、多接取與 人工智慧功能加入，以適應 多種應用場景SA架構版本 資料來源：新聞彙整
- 7. • 依據3GPP定義的規格，5G分為2個大頻段，以6GHz頻段為界線，6GHz以下(Sub-6)，範圍在450MHz 至6GHz之間，而毫米波(mmWave)頻段，範圍在24GHz至52GHz之間。 • Sub-6的產業技術已經非常成熟，甚至可以憑靠現有的4G技術繼續向下發展。 Sub-6的基地台容易部署， 且傳訊距離長、覆蓋範圍廣。Sub-6所涵蓋的頻段多數已被占用，因此使用的資源變得相當有限。 • mmWave毫米波的頻率高、頻寬大，頻段都尚未被使用，讓它能支援高速大容量的資料傳輸，也因此才 能達到5G的「高速度、低延遲」特性。但因波長短衰退較快，所以需要建立許多小基地台。 5G-毫米波波段才能真正達到5G高速低延遲特性 7資料來源：自行整理
- 8. • Why MIMO：5G使用高頻率短波長的信號，代表接收信號功率將會比當前的信號低很多，於是透過增 加使用天線的數量來提高接收機、發射機天線增益，提升高頻環境中接收端的功率。4G網路普遍採用 2~8通道天線，5G基地台天線採用Massive MIMO後，天線振子數量將達64個~256個。 • Why Beamforming：使電磁波按特定方向傳播，信號能量集中在特定的方向，減少了對其它接收機的 干擾與信號能量的浪費，而且不同空間方向的用戶可以同時使用全部頻譜資源不間斷地進行通訊。 • 結合：天線尺寸由信號波長決定，WiFi和當前手機頻段的波長可達十幾厘米，難以將大天線集成在手機 上。毫米波的波長大約是WiFi和手機頻段波長的十分之一左右，因此可以把多個毫米波天線集成到手機 上，實現毫米波頻段的波束成形。 5G-MIMO & Beamforming能集中訊號傳播 8資料來源：自行整理
- 9. • 一個基站包括BBU（主要負責信號調製）、RRU（主要負責射頻處理），饋線（連接RRU和天線），天線。 5G基站-新架構便於管理許多小基站 9 在5G網絡中，接入網被重構為以下3個功能實體： • CU(集中單元）：原BBU的非實時部分將分割 出來，重新定義為CU，負責處理非實時協議和 服務。 • AAU(有源天線單元）：BBU的部分物理層處 理功能與原RRU及無源天線合併為AAU。 • DU（分布單元）：BBU的剩餘功能重新定義 為DU，負責處理物理層協議和實時服務。 資料來源：自行整理
- 10. • CU/DU合設方案：在單一物理實體中同時實現CU和DU的邏輯功能，並基於電信專用架構採用ASIC等 專用晶片實現。此種CU/DU合設設備，可靠性較高、體積較小、功耗較小、且環境適配性較好，對機 房配套條件要求較低。 • 分離-DU設備：由於高實時性要求，物理層涉及大量並行的密集型複數矩陣運算以及百Gbps級別的高 速數據交換，使得信號處理複雜度相比4G高達百倍，因此主處理晶片採用集成硬體加速器的專用晶片， 以滿足5G層1和層2的高處理能力要求和實時性要求。 • 分離-CU設備：實時性要求相對較低，因此可使用CPU等通用晶片。通用架構擴展性更好，後續也可 基於同樣的虛擬化硬體平台，能擴展MEC（多接入邊緣計算）等相關功能。由於其是通用架構，對機 房環境的要求較高。若CU基於專用架構實現，對部署機房的環境要求則相對較低，但後續擴展性較差。 5G 基站-設備實現 10資料來源：自行整理
- 11. • CU DU 分離優點： 1. 利用一個 CU 來控制多個集中放臵的 DU，實現基帶處理資源的共享，提升效率。 2. 更適用於海量連接場景，更適用於 mMTC的小數據業務 3. CU 可與MEC共同部署於相應的匯聚機房，結合MEC實現邊緣應用能力，有助於無線網切片技術實現、 業務快速創新和上線 • CU DU 分離缺點： 1. 時延的增加 5G 基站-設備佈署決定能負責的業務 11 接入機房 匯聚機房 骨幹匯聚機房 核心機房 CU/DU通信方 式 機框背板通信 傳輸網 傳輸網 傳輸網 CU管理DU數 量 個位數到數十 數十到百 數百 數千 CU所轄區域面 積 <35km <40km 縣級 省級 時間延遲 基本可忽略 數百微秒量級 3ms內 惡劣能到10ms 量級 eMBB業務 O O O X ULRRC業務 O X X X 資料來源：自行整理
- 12. • MEC 技術本質是“聯接+計算”：直接由基地台取得數據資料，在本地端進行高解析度的影像處理和數據 發送，能降低延遲，快速地提供服務，不需等待遠端伺服器回應，減少核心網路的負擔，同時減少需要經 過後端骨幹網路及電信核心網路服務所占用的大量頻寬，進而可減少網路建置的成本。 • MEC 改變了4G 中網絡和業務分離的狀態，通過對傳統無線網絡增加MEC 平台網元，將服務、應用下沉到 移動網絡邊緣，為移動用戶提供計算和數據存儲服務。 • MEC vs 核心網路：並不是全部的資料都能放在本地端運算，有些需要更進一步分析及判斷的資料，仍要傳 回核心網路處理，或是做為長期存取的使用。 5G-MEC能降低延遲與減少後端成本 12資料來源：自行整理
- 13. • 為了實現網路切片，網路功能虛擬化(NFV)是先決條件。NFV就是將網路中的專用設備的軟硬體功能，轉 移到虛擬主機(VM)上。邊緣雲中的VMs和核心雲中的VMs，透過SDN（軟體定義網路）互聯互通。採用 NFV和SDN後，能水平的將網路切成多個虛擬子網路。 • 每個子網路可以客製化滿足特定應用，也提供一個安全的空間來儲存、分享和分析資料。更重要的是， 每個子網路能分隔開，一旦發生網路攻擊意外，也可避免災情一下子蔓延所有網路。 5G-Network Slicing 便於不同應用需求實現 13資料來源：自行整理
- 14. • 核心網作用：把用戶的呼叫請求或是數據請求接續到不同的網路上，其主要功能：用戶連接 對用戶管理 對業務的乘載，作為乘載網路提供到外部網路的接口。 • 部署新的網絡投資巨大且要分別部署RAN跟核心網兩部分，所以3GPP分兩種方式進行部署，SA(獨立組 網）和NSA（非獨立組網）。獨立組網指的是新建一個現有的網絡，包括新基站、回程鏈路以及核心網， 非獨立組網指的是使用現有的4G基礎設施，進行5G網絡的部署。 5G-核心網與組網 14 Option 1 Option 2 Option 3 Option 4 Option 5 Option 7 核心網 4G 5G 4G 5G 5G 5G 基站 4G基站 5G基站 (分為以下兩 點) (分為以下兩 點) 增強型 4G基站 (分為以下兩 點) 主站 - - 增強型4G基 站 5G基站 - 增強型4G基 站 從站 - - 5G基站 4G基站 - 5G基站 備註 目前4G 佈屬方式 服務品質 好 成本高 目前業界 關注重點 - - - 其中 Option2 & Option5為SA，其餘為NSA 資料來源：自行整理
- 15. SA將是運營商未來的方向，NSA只作為過渡快速部署和利舊的方案。 5G-SA試營運商未來方向，NSA只是過渡 15 NSA SA Network Slicing 不支持 支持 MEC 不支持 支持 網路安全 與4G無異 更強加密算法 佈署 成本較低(有效利用原4G網路) 成本高(投入設備多) 組網 複雜 簡單 維運 成本高 較NSA低 資料來源：自行整理
- 16. 各國5G發展概覽 2 16
- 17. 日、韓國搶先最早啟動5G，韓、美國最快商轉 17 美國 中國 日本 韓國 台灣 英國 5G啟動 年 2013年初投入 新台幣30億先 進通訊技術研 發 2013年2月成 立IMT- 2020(5G)推進 小組，華為11 月宣布未來5年 投入6億美元 2012年底NTT DoCoMo展示 先期雛形 2012年三星展 示先期雛形 2013年底國科 會產業會議提 策略、成立規 劃小組 2013年政府業 者投資新台幣 16億技術研發 與頻譜規劃 5G商轉 時間 2018年AT&T 在十二個城市 推出5G行動熱 點裝置連結 2019年11月 2020年3月 2018年KT開放 企業用戶使用 5G網路系統 預計2020年7 月 2019年5月 啟用5G 個人服 務 2019年4月3日 2019年11月 2020年3月 2019年4月3日 預計2020年7 月 2019年5月 表2-1：各國投入5G發展時間 資料來源：新聞彙整
- 18. 中國以傳輸較佳的Sub-6制式為主，美國則為高頻毫米波 18 美國 中國 日本 韓國 台灣 英國 主要發 展頻段 24.25- 28.5GHz 37-40GHz 64-71GHz 3.3-3.6GHz 4.8-5GHz 3.4-4.2GHz 4.4-4.9GHz 3.4-4.2GHz 26.5-28.9GHz 3.4-3.6GHz 3.4-3.8GHz • 中國以Sub-6制式為主，電磁波段在6GHz以下，集中於3-4 GHz，而美國則以毫米波（mmWave）制式 為主，為約24-300 GHz的高頻波段，穿牆及傳輸距離都較差。 • 美國國防部2019年4月《5G生態系統》報告便指出，因為sub-6比毫米波傳送距離更長，依賴較少基站， 就能提供相等的覆蓋範圍和穩定表現，預期未來sub-6才會是主導全球5G網絡的制式。然而美國國內 sub-6波段被軍事和衛星佔用，短時間內無法將Sub-6G頻段騰出來給5G網路使用。 表2-2：各國5G頻段 資料來源：新聞彙整
- 19. 台灣5G頻段標案總標金達1421.91億元， 中華電信在3.5GHz和28GHz都取得最大頻寬資源 19 得標者 得標金 （元） 3.5GHz 28GHz 數量競價 位置競價 總標金（元） 數量競價 位置競價 標金 （元）頻寬 (MHz) 標金（元） 位置 標金 （元） 頻寬 (MHz) 標金（元） 位置 中華電 信 483.7億 90 456.75億 F13~F21 20.8億 477.55億 600 6.18億 G10~G15 6.2億 台灣大 哥大 306.6億 60 304.5億 F22~F27 0 304.5億 200 2.06億 G24~G25 2.1億 台灣之 星 197.1億 40 197.08億 F1~F4 0 197.08億 0 0 0 亞太電 信 4.1億 0 0 0 400 4.12億 G20~G23 4.1億 遠傳電 信 430.2億 80 406億 F5~F12 20.3億 426.3億 400 4.12億 G16~G19 4.1億 表2-3:台灣各電信商5G頻段標案結果 資料來源：新聞彙整
- 20. 聚焦中國5G進程 3 20
- 21. 中國5G技術三段研發 21 關鍵技術測驗 技術方案測試 系統測試 • 時間：2016.1 – 2016.9 • 重點關注3.5G頻段Massive MIMO技術的組網及性能、 功能評估 • 此次聯合測試對5G的頻譜及 組網進行了技術驗證，C波 段將成為5G潛在的最大連續 低頻頻段，因此成為中國5G 這次試驗的主要頻段 • 時間：2017.9完成 • 重點針對連續廣域覆蓋、熱 點高容量、URLLC，以及大 規模連線，這四個5G使用情 境的無線通訊介面和網路技 術進行驗證 • 時間：2017.11 – 2018.9 • 重點面向5G商用前的產品研 發、驗證和產業協同，開展 商用前的設備單站、組網、 互操作，以及系統、晶片、 儀表等產業鏈上下游的互聯 互通測試，全面推進產業鏈 主要環節基本達到商用水平 資料來源：新聞彙整
- 22. 華為在中國5G技術三段研發貢獻極大 22 關鍵技術測驗 技術方案測試 系統測試 • 聯通和華為分別在實驗室和 外場環境下，採用華為的5G 基站和終端設備，驗證了 3.5GHz Massive MIMO技 術下的5G網路資料傳輸能力， 實現5 Gbps 以上的單使用者 峰值速率，多使用者峰值速 率達到10 Gbps 以上，測試 結果完全達到預期 • 華為完成5G切片技術測試， 針對未來5G三大場景 (mMTC、uRLLC、eMBB) 的業務特點，實現切片可靈 活配置，打通空口和網絡， 完成端到端的切片技術的驗 證，為網絡中的用戶提供更 加安全和差異化的使用體驗 • 華為在IMT-2020(5G)推進組 組織的5G試驗中完成 3.5GHz、4.9GHz及2.6GHz 頻段下5G基站NR（新空口） 測試，證明2.6GHz可成為運 營商5G建網裝置的選擇方案 之一 資料來源：新聞彙整
- 23. 中國5G硬體設備廠商總覽 23 晶片 天線技術 基地台 代表廠商 紫光展銳、華為 通宇通訊、京信通信 華為、中興通訊 目前進度 • 紫光展銳於 2020 年初發 表 6nm 製程的 5G Soc 晶 片－T7520 • 華為於今年 3 月底推出新 一代 7nm 製成的 5G SoC 晶片麒麟 820，為繼麒麟 990 後，華為推出的第二 款 5G SoC 晶片 • 通宇通訊、京信通信已全 面復工，且5G天線產品已 批量出貨，目前訂單充足 • 中國移動今年 4 月初公布 首個公開招標的 5G 基地 台採購結果，此次招標按 大陸 28 個省份進行標案 劃分，共採購近 28 萬站， 其中，華為及中興通訊共 取得約 87％ 的規模 資料來源：新聞彙整
- 24. • 目前中國每10,000人便有14.1個基地台；每一平方英里便有5.3個基地台，基地台數量僅次於日本，但 因中國土地面積較日本大，中國基地台總量較日本多，目前已開通15萬個基地台。 中國總基地台數量為全球第一 24 圖3-1 各國每10,000人持有的基地台數量 圖3-2 各國每1平方英里擁有的基地台數量 資料來源：自行整理
- 25. • 目前上海、天津、廣東、貴州、湖北、 遼寧、江西等22個省市已發布2020年5G 發展目標，其中，上海、廣東等地，更 加快今年5G基地台建設的步伐 • 廣東地區預計今年Q3前將完成5萬座5G 基地台建設，力爭全年建設6萬座，全省 5G用戶數達到2,000萬 • 廣東也計畫下半年內實現地級以上城市 5G網路覆蓋、實現珠三角中心城區連續 覆蓋的目標 中國22個省市計畫加快今年5G基地台建設目標 25 省市 基地台建設目標 北京 開通4萬個 天津 建設2萬個，市中心、城區5G全覆蓋 上海 建設3萬個 廣州 建設6萬個 廣東 建設6萬座 江蘇 建設5.5萬個，全力發展5G+工業互聯網 浙江 建設5萬個，縣城以上5G全覆蓋 表3-1 中國主要省市今年5G基地台建設目標 資料來源：經濟日報
- 26. 華為目前為全球5G手機市占率最大的手機品牌 26 華為 VIVO 小米 Samsung 2019銷售量 6.9百萬 2百萬 1.2百萬 6.7百萬 全球市佔率 36.9% 10.7% 6.4% 35.8% 代表機型 Mate 30 NEX 3 Mix 3 Note 10 5G規格 5G NSA/ Sub6/ 毫米波 NSA、SA 5G NSA/ Sub6/ 毫米 波；N78 5G NSA/ Sub6 上市日 2019年9月 2019年10月 2019年5月 2019年8月 價格 650 EUR 720 EUR 600 EUR 1320 EUR 資料來源：自行整理
- 27. 27 • 韓國與美國於2019年4月同日開通5G商用網路。韓國國土面積狹小、人口集中，相對大國來說、5G網路覆蓋和利用率具有 一定優勢，但開通時也僅僅覆蓋首爾及周邊地區；美國Verizon方面，開通時僅提供芝加哥和明尼亞波利斯兩座城市的5G 網路服務，互聯網的速度和穩定性仍有所欠缺。 • 大國紛紛積極佈局5G線路。中國相比美韓落後半年，一是等待工信部5G牌照的釋照，二是有更多的時間進行充足的網路 建設，廣泛建設5G基站。 2019.4 2019.5 2019.6 2019.7 2019.11 預計2020年正式商用 瑞士 阿聯酋 西班牙 德國 中國 日本 香港 韓國 英國 義大利 紐西蘭 印度 美國 澳洲 芬蘭 法國 巴林 全球5G通用網路服務開通進度 全球5G通用網路服務開通進度 資料來源：Deloitte
- 28. 28 中國電信商布局 • 2019年6月，中國發放4張5G商用牌照，正式啟動 5G 商用，向包含北京及上海在內的 50 多個中國城市開放超高速網路服 務。 • 中國工信部發表數據顯示，截至 2019 年底中國已建成 5G 基地台逾 13 萬座。 中國移動 中國聯通 中國電信 2019 5G投資 投資240億人民幣；完成約5萬座 5G網路基地台 投資79億人民幣 投資93億人民幣；完成約2萬座 5G網路基地台 2020 展望 5G資本支出預算1000億人民幣， 目標30萬座基地台。 5G資本開支預算約350億元。 目標與中國電信共建共享5G基 站25萬座。 5G資本開支預算約453億元； 目標與中聯通信共建共享5G基 站25萬座。 佔資本支出%(2019/20) NA / 56% 14% / 50% NA 5G行動方案 128元 / 30GB ~ 598元 / 300GB 129元/30GB ~ 599元/300GB 129元/30GB ~ 599元/300GB 資料來源：中國工信部、新聞資訊蒐集
- 29. 29 三大營運商5G商轉計劃 • 目前三大電信商第一輪大規模5G試點所涵蓋的重點城市地 域相近，均覆蓋50座城市。這些城市主要集中在一線城市 與沿海地區。 • 中國鐵塔(由中國三大電信營運商共同持股90%)擁有並運營 250萬座電信塔，計劃在2020年實施87億美元的IPO，為中 國5G部署的一部分。 • 中國聯通和中國電信合作建網，探索共建新模式。SA（獨 立組網）網路複雜度較高，為了以低成本建設5G的核心網 路，中國聯通和中國電信達成了共識，共同加速SA的發展。 資料來源：Deloitte
- 30. 30 產業推動關鍵因素 – 資金 • 根據勤業眾信 (Deloitte)所發布報告，2015-2018 年間，中國在無線通訊的基礎設施方面支出，共超過美國約 240 億美元； 同時，2020 – 2035 全球投資5G產業鏈總金額將達4兆美金。其中，中國投資將佔出資總額的26%，約1.1兆美金。 • 約6成中國投資於5G產業鏈的資金來自於中國VC，聚焦於不同的5G產業下游科技及應用。 圖3-1: 2020-35各國5G供應鏈資本支出占比預估 單位: 百分比 圖3-2: 中國5G下游技術投資標的 單位: 件數 資料來源：Deloitte Research, IT juzi, IHS
- 31. 31 產業推動關鍵因素 – 政策支持 • CTIA（美國無線通訊產業協會）的報告根據頻譜和基礎設施政策、產業投資和政府總體支持做評斷，將中國評估為第一， 而韓國、美國和日本緊隨其後。 • 2013 年，由中國工業和信息化部、國家發展和改革委員會以及科技部在原下一代 IMT推廣小組的基礎上共同成立了 IMT- 2020（5G）推廣小組。 • 中國的 5G 研發測試始於 2016 年，歷經三個階段：關鍵技術測試，技術和解決方案驗證，以及 5G 系統驗證。中國的 IMT- 2020（5G）推廣小組完成了第三階段的非獨立試驗，包括室內和室外試驗、 核心網路和基站功能。華為、中興通訊和中國 信息通訊科技集團使用 3.5 GHz 和 4.9 GHz 頻段完成了試驗。超過 20 家公司參與了中國 5G 試驗的第三階段。 關鍵技術測試 完成NSA 5G系統建置 完成SA 5G系統建置 建造5G網路連結系統 發表5G標準 – Release 15 發表5G標準 – Release 16 2017 2018 2019 2020 商用牌照發放 中國製造2025 中小城市大幅啟用 3GPP 5G技術標準制定 發表5G標準 – Release 17 資料來源：3GPP, Jefferies, China IMT promotion group, CTIA
- 32. 32 產業推動關鍵因素 – 技術優勢 • 美國和中國是5G領域的發明創造領先於其他國家/地區。這兩個國家共同貢獻了全球5G發明總量的68％左右。 • 其中，華為以及中興帶領中國5G的技術革新。根據Clarivate報告顯示，中國最大數量的發明分佈在5G 應用和天線技術領域。 圖3-3: 2019 各單位5G相關專利擁有數 單位: 個 專利權人 數量 華為 356 中興電子 246 東南大學 193 三星 124 中國成都電子科大 118 北京郵電大學 91 中國電信科學技術研究院 90 重慶郵電大學 87 西安電子科大 75 資料來源：Clarivate Analytics
- 33. 33 中國5G產業預估產值 • 根據報告，到2020年2月底，中國電信5G套餐用戶規模已經達1073萬戶；中國移動5G套餐用戶1540萬戶，二者總數超過 2600萬戶。中國信息通信研究院預估中國5G網路服務用戶將於2027年突破10億。 • 根據中國信息通信研究院報告，5G市場將占2025年中國大陸GDP的3.2％，到2030年將增加2.9萬億人民幣的產值。 圖3-4: 中國行動網路用戶數量(以世代區分) 單位: 萬個 圖3-5: 中國5G相關產業鏈經濟產出 單位: 人民幣億元 資料來源：中國信息通信研究院
- 34. 5G未來趨勢 4 34
- 35. • 2020年-2035年期間全球5G產業鏈產值預計將達到約13.2兆美元。其中又以能源產業占比最高占比約 19%，製造業占比約18%，公共安全事業占比約13%，醫療照顧業占比約12%，為四大主要產業 5G全球未來產值 35 圖4-2: 全球5G產值產業佔比 單位: 百分比 圖4-1: 2020-35全球5G產值 單位: 兆美元 資料來源：Ericsson IHS
- 36. 5G未來發展技術 36 大規模天線（Massive MIMO） 波束成型 (Beamforming) Massive意指基地台天線陣列中的大量天線；MIMO意指天線陣列使用同一時間和頻率資源滿足空間上 分離的多位用戶的需求。目前全球多家電信營運商完成 Massive MIMO 試驗，陸續於 2020~2022 年完 成商業部署，以支援網路中最擁擠地區之通訊 波束成型對於毫米波 (mmWave) 通訊來說是必要存在， 60 GHz附近氧吸收以及路徑衰減 (path-loss) 效應，使得必須藉由波束成型，來彌補5G傳輸距離的限制 D2D通信技術(Device-to-Device) 控制平臺 即時監測 用戶數據可不經網絡中轉而直接在終端之間傳輸，由於5G可讓進階D2D應用在車聯網中的V2V （Vehicle-to-Vehicle）通信，增強互聯網效果，通過D2D發現技術，車輛可發現和識別其附近的特定 車輛，比如經過路口時的具有潛在危險的車輛、具有特定性質的需要特別關注的車輛，未來通訊服務朝 雲端應用發展及近端通訊應用發展 資料來源：自行整理
- 39. 39 5G遠端手術 低延遲 大連接 混合實境技術 5G幫助 從診斷設備到穿戴裝置的互聯，形成龐大醫療物聯網以及增 強型行動寬頻實現遠距診斷，視訊、數據品質遠距式控制 在兩台異地手術進程中，進行穿插實施遠端技術指導 5G 的「二大一低」特質，大頻寬、大連結、低延遲，讓兩 地即時共用手術高清畫面 ，同時線上無縫互動、指導更快的 速度、更精準的重建，還原器官與病變的解剖結構 5G技術運用解決 遠端手術及時的通 訊問題 醫生即時瞭解現場狀況 ，完成可提高緊急醫療的可靠性， 處理通過設備遠端同步，讓患者與醫護人員更快接收訊息 資料來源：INSIDE
- 40. • 充分利用5G技術大頻寬、低延遲的網路特性，讓巡檢效率十分良好，顯著提高巡檢效率和準確性 • 載入4K解析度超高清影像採集傳輸、8K解析度全景移動影像採集傳輸、紅外線測溫感知、自主巡航 等系統 5G智慧控管 40 5G智慧巡檢機器人 實際案例:上海天然氣管網無人機巡線試點項目 •無人機還針對天然氣管路進行立面掃描，協助探索全流程管理流程、巡線過程全程測控、資料即時上 雲端、日常巡檢數據智慧比對和報警等功能，省去危險與耗時的人為勘查，降低作業的安全風險 • 基站側部署邊緣雲MEC，與雲端無人機業務平臺有效協同，端到端延遲低於20毫秒 • 無人機支持4K超高清影像流的即時編碼及傳輸所採集的影像，用於後臺AI分析識別，形成巡線報告 資料來源：德勤研究
- 42. • 以5G網路為基礎，結合AR技術和人工智慧技術，利用人臉辨識系統打擊犯罪 • 解決通緝犯的識別問題，研發了覆蓋單警設備、行動警務應用和行動警務資訊管理平臺的完備的智慧 眼鏡追逃應用系統 5G智慧監控 42 中國聯通與公安局共同打造5G+AR 實際案例:北京市智慧交通智慧指揮中心 • 在指定區域內的據點安裝85台高清攝影機，完成前端設備供電線路連接，並通過無線通訊網路連接 交管局的智慧指揮中心系統 • 在長話大樓、電報大樓、天安門局、東單局4個地點的5個重要場景，採用5G+鷹眼超高清監控方案 • 將前端超高清鷹眼全景攝影機的高解析度全景畫面高速穩定地即時 回傳到交管局智慧指揮中心電視 監控系統 資料來源：德勤研究
- 43. 結論 43 • 中國進入商用階段的時程雖較部分國家晚，但中國利用資金以及政策扶植技術突破，並結合電信商及下游 廠商共同推動5G技術的研發以及執行，有效幫助中國在5G的發展上不落人後。 • 華為除了在5G技術發展有顯著的貢獻，也為基地台的主要供應商之一，更是為目前全球5G手機市占率最 大的品牌，為中國5G發展的重要動能。 • 隨著人工智慧、大數據及邊緣計算等技術的不斷發展，5G與之相結合，催生融合互助的新產業生態，像是 車聯網、智慧工廠、智慧醫療產業，將會逐漸地應用於人類的生活當中。 • 為了提升5G傳輸速度、效能與覆蓋率，大規模天線、波束成型與D2D通信技術等新型技術將為5G未來的 發展重點。
- 44. Appendix A 44
- 45. • 一個基站包括BBU（主要負責信號調製）、RRU（主要負責射頻處理），饋線（連接RRU和天線），天 線。 • 最早期： BBU，RRU和供電單元等設備，是打包在一個機房裡的。 • D-RAN：通信專家們把RRU和BBU拆分，RRU被搬到了天線旁。大大縮短RRU和天線之間饋線的長度， 可以減少信號損耗，也可以降低饋線的成本。 RAN(無接線入網)就變成了Distributed RAN。 • C-RAN：除了RRU拉遠之外，它把BBU全部都集中在中心機房，就變成一個BBU基帶池。距離近，發 射功率就能降低，運營商成本也相對下降。BBU基帶池既然都在中心機房，就可以對它們進行虛擬化， 節省成本。所有的虛擬基站能共享用戶的數據收發、信道質量等信息，所以能強化的協作關係，使得聯 合調度得以實現，大幅提高頻譜使用效率。 5G 基站-發展史 45資料來源：自行整理
- 46. 46 5G發展推動 – 中國移動 打造一流信息通信基礎設施:開展TDD (時分雙工Time-Division Duplexing) / FDD(頻分雙工Frequency- Division Duplexing)融合組網規模應用，建設超寬頻、智能化、高品質的全光網絡，進一步拓展NB-IoT(窄帶 物聯網Narrow Band -Internet of Things)規模商用。 打造國際領先的5G網路:以獨立組網為目標架構規劃5G網路，推進5G網路部署雲端，加速推進5G產業點到點 成熟。依5G聯合創新中心以及5G產業研究院，開展智慧城市、車聯網、工業互聯網等創新平台和研發應用。 打造5G+AI智慧運營和服務能力:基於開放網路自動化平台（ONAP）推動網路智能化，推進家庭業務、垂直 行業應用智能化升級，全面打造智慧服務體系。 在物聯網領域建成了全球最大規模商用的公眾物聯網，物聯網連接管理平台「OneLink」目前使用數超2.65億 個，月平均使用數58.5億次。中國移動的物聯網能力開放平台「OneNET」，目前終端連接超過4700萬個， 聚集了7.5萬名開發者。 資料來源：BIS, Konema
- 47. 47 5G發展推動 – 中國聯通 在16個城市(包括天津、上海、南京、 深圳、北京等一、二線城市)開展5G 大規模試點，同時在15省啟動 MEC(多接取邊緣運算Multi-access Edge Computing)邊緣雲端服務。 2019年6月，中國聯通與騰訊成立5G 聯合創新實驗室；與百度成立5G+AI 聯合實驗室；與中國科學院共同成立 5G技術聯合實驗室、同時與中科院、 格力、北汽福田、英特爾、富士康等 四十餘家單位共同成立中國聯通5G 工業互聯網產業聯盟 5G建網策略: 5G網路將以剛剛凍結的 SA(獨立組網Standalone)為目標架構， 前期聚焦eMBB（增強型行動寬頻）， 持續保持中國聯通在3G和4G時代的 網絡速率優勢，為高清視頻、VR/AR 遊戲娛樂、車載影音、智能家庭等大 流量高帶寬應用提供全方位的網絡支 持。後續將結合技術標準和生態系統 的發展進程，積極引入URLLC（極低 延遲的可靠通訊）和mMTC（巨量物 聯網通訊）技術，提供車聯網、工業 互聯網等垂直行業的數字化轉型支持。 中國聯通在2019年8月初成立的5G創 新中心將作為該公司5G創新孵化的 前沿陣地，針對垂直行業創新及重點 合作，在5G創新中心內設立15個分 中心，有十個聚焦垂直行業，包括智 能製造、智能網聯、智慧醫療、智慧 教育、智慧城市等；有5家是重點戰 略合作，分別與騰訊、百度、阿里巴 巴、京東和華為合作成立。 資料來源：BIS, Konema