2020年5G核心标准R16预计定案解读

2020年5G核心标准R16预计定案，5G产品即将百花齐放，企业专网成为营运商希望孵化的金鸡蛋；同时，Open RAN将解构过去的电信网络。

5G在2019年4月，由韩国与美国不断微调提前的开台日期中揭开序幕，而这个小插曲，也成为2019与2020年5G发展的缩影，5G成为发展最迅速的行动通讯标准，因为5G涵盖层面广泛，使其大到国家竞争力，小到厂商产品布局，都有战略性意义，带动这波5G产业卡位布局热潮。

2020年，5G将持续发展更关键的技术标准，同时在产业推动厂商积极布局，插旗抢占地盘之后，如何顺利掠夺市场商机，推出符合消费者需要的服务，建立正确的商业模式，成为这段时间的重点，数据服务继语音之后，成为下一个”鸡肋”，企业专网变成营运商希望可以孵化的金鸡蛋；同时，在营运商的推动之下，Open RAN将解构过去的电信网络，打开无线接取网络潘朵拉的盒子，再次引发另一波卡位战，5G时代精彩可期。

3GPP R16/R17完善5G标准

3GPP 5G NR标准涵盖R15、R16、R17，其中R15最终版已于2019年3、4月左右定案，R16将于2020年3、4月冻结，该版本标准将作为IMT-2020技术候选提交给ITU，而R17版本针对现有架构与功能持续演进，满足各种场景应用需求，R17于2019年底确认内容，2021年终技术内容冻结。Nokia台湾客户营运部技术总监陈铭邦表示，R16以低延迟技术为主，并详细制定工业物联网(IIoT)架构、有线/无线聚合、专网(Non Public Network)、5G NR运作在非授权频段等技术。

图　3GPP R15/R16/R17技术规格要点

R17则基于发展大规模物联网，同时将更全面支持垂直产业的联网应用，在基础功能强化部分，如MIMO增强、定位增强、覆盖范围增强、RAN数据搜集增强、综合接入与回传增强、节能增强、小数据传输优化、Sidelink增强；支持垂直产业部分，发展NR-Lite规格、IIoT/URLLC增强、非授权频谱NR增强、NR广播/多播等；支持不同的终端型态部分，NR-Lite优化NR终端、多SIM卡操作；延伸讯号的覆盖范围与高度，发展非地面网络NR；其他如：人工智能(AI)/机器学习(ML)5G网络、52.6GHz以上频谱利用等。

R16在2020年发布之后，5G主要技术框架更加完善，因此明年5G产品将大举出笼，如何激发市场需求并发展创新应用成为重点。台湾地区电信技术中心副执行长林炫佑直指，激发需求重于创造需求，透过5G高速、低延迟、大量连结的技术，可以实现先进影音功能、智能治理、URLLC应用技术与创新应用技术等面向，其中影音应用如AR/VR沉浸式影音、4K/8K即时影像、Hologram全息投影将会是5G发展最快的应用，而低延迟与高可靠度的应用，如车联网、无人机、数位双胞胎(Digital Twin)、智能电网等B2B、B2B2C应用则是5G时代的关键。

B2C应用高画质影音与云端游戏

5G在创新应用上引领的变革，预计将造成一波新的典范转移，5G商业模式中B2C转变为营运商基本盘，B2B与B2B2X的产业潜力成为开发重点。B2C的业务规模基本上已经固定，5G预期不会带来大幅度的成长，但也是营运商绝对不能失去的市场，除了高画质影音之外，由于5G频宽的大幅成长，推动云端线上游戏平台发展，Apple Arcade、Google Stadia、微软Project xCloud呈现方兴未艾的态势。

此外，5G产业应用被视为是带动电信营运商营收动能的“灵药”之一。陈铭邦认为，5G的产业应用以车用、智能制造、能源、健康照护为四大类别。尤其是制造业发达的国家如德国，对于5G企业专网的推动更是不遗余力，根据工研院产科国际所的研究指出，德国汽车业者可望在不依赖电信业者的5G基础网络设施下自建5G网络，以避免数位转型工作托付给电新业者。

B2B应用前景可期但挑战不小

R16标准中工业物联网是一大重点，而近年由工业4.0带动的制造业升级运动有了5G的加值，发展前景可期，资策会智能系统研究所副所长马进国解释，借由感测大数据，建构监控、生产计划、分析及预测等模组，让工厂管理更智能更简单，可随时随地观看工厂的稼动率、加工状况等，让管理者即时化、可视化与有效化管理所有生产资讯，提升经营效率，实现智能工厂最终极目标。

透过IIoT感测模组整合至零组件厂，并提供相关Domain Knowledge与整机厂连结，辅以AI建模等工具，快速变更设计及生产制程，以符合目前更短的产品生命周期，加速智能零组件与智能机械整合与开发速度。应用5G技术与AR/VR，导入现场即时故障排除，并建构预诊断机制，改善目前售服与维修成本。而这些目标事实上需要更多时间逐步达成，马进国不讳言，5G产业应用要比气长，不像B2C可以很快导入，即时看到成果并带动营收，未来二~三年基本上都是酝酿期。

5G技术与垂直产业的发展愿景，现阶段还面临许多挑战，林炫佑进一步指出，目前缺乏可有效提升投报率的案例，垂直领域厂商尚未将5G研发范畴，5G与当前各种垂直领域设备之相容性与互通性待验证，垂直领域厂商需与5G营运商或新创公司展开新的合作模式，采用5G与有线连线对部分垂直领域差异性尚不明显，5G垂直应用将与外部资源连线，垂直领域却乏专家确保资讯安全及数据保护。

专网推动应提升产业竞争力

5G产业应用不仅是传统的B2B，更可能是B2B2C或B2B2X，所以也兴起企业专网的发展热潮，又带动专用频段的需求，包括英国、德国、日本、瑞典都划设专用频段供产业应用，希望此举能有助5G时代的产业发展。英国将1.8GHz与2.3GHz作为Local Shared-Access使用，3.8~4.2GHz作为Local Private和Shared网络使用，农民、工厂、商业园区、公园可申请。德国也保留3.7~3.8GHz作为企业专网频段，BNetzA根据需求分配给申请者，Volkswagen、Daimler、BMW、Siemens、Bosch等皆有意申请。

专网专频在台湾也引起广泛讨论，不久前传出台湾地区政府有意比照德国、瑞典，保留3.7~3.8GHz中100MHz做为企业专网频段，造成电信营运商大动作反弹，认为此举对花大把资金取得频谱的营运商不公平。因此，10月底交通部对电信业者承诺，企业专网专频预计三年后才开放申请、且必须先申请一年实验计划，企业专频频谱使用“有价”，单位成本需与电信业者取得5G频谱接近；此外，申请专网的企业须提出事业计划书、每三年检讨频谱使用效率。

而使用频段则不是3.7GHz的热门频段，改至5G第二波释照的4.4~5GHz频段。台湾地区行政院科技会报执行秘书蔡志宏表示，有关5G专网，未来公私单位都可提出申请，若是企业界要使用，则要看专网运作的范围。行政院对5G专网专频的政策指导方向会由行政院长于12月10日5G频谱竞标前后亲自拍板。盼依然是以专业为依归，同时顾及台湾资通讯、电信产业竞争力建构，以开放、自主、创新态度，并不自外于国际潮流为原则。

5G Open RAN成潮流

另外，5G时代许多应用与物联网、人工智能(AI)息息相关，因应网络对边缘运算架构的需求，由大型电信营运商AT&T、中国移动、Deutsche Telekom成立ORAN组织，目的是解构目前以华为、Ericsson、Nokia主导的无线接取网络架构，Deutsche预估，以RAN建置成本占5G网络70%来看，Open RAN可以协助RAN成本节省50%，整体成本可以降低35%。

过去无线接取网络是由RAN架构以硬体的RAN设备与技术支持、技术服务组成，由于5G网络支持多样化应用，网络朝向虚拟化、软体化发展，工研院资通所副所长丁邦安表示，开放式网络架构可以将原来形同黑盒子的RAN解构再重组，供应链切得更细，除了射频前端设备之外，与运算有关的设备不再使用专用设备，可以导入通用型的运算平台或伺服器，一方面也支持AI的运算与处理，一方面可以降低成本，达成系统简化发展的目标。

除了ORAN以外，目前也已有多个组织投入RAN开放的发展，Fackbook在2016年成立TIP(Telecom Infra Project)号召500家厂商加入，以云端原生模式解构电信基础架构；开放网络基金会(Open Networking FoundaTIon, ONF)也是由营运商主导，着重营运商存取与边缘端的重构。丁邦安说，日本乐天(Rakuten)是最积极投入RAN白牌化的营运商之一，在MWC 2019宣布以软硬体解构模式建设电信网络，采用云达的COTS(Commercial Off The Shelf)伺服器，让其4G网络建置成本降低50%，加上可透过软体升级5G网络，也使其5G网络成本降低70%~80%。

中国电信表示，Open RAN让其网络建置成本节省30%，营运成本则节省50%；Vodafone认为，Open RAN可以协助降低至少30%营运成本。陈铭邦表示，Nokia参与ORAN联盟，并在乐天的白牌基地台供应链中提供RRH(Remote Radio Head)射频前端解决方案，5G网络建设是一个复杂的架构，需要低、中、高频的基础建设，满足高频宽与广覆盖需求，同时评估不同的应用场景，进行不同网络布建。

迎接5G热潮　布局6G技术

整体而言，2020年5G将有长足的发展，无论是晶片、手机、5G服务等都将大举出笼，未来一整年将不缺5G产业推动的力道，但是承接这个力道的市场需求就相对不确定，还有待环境的建构与发展，在一般消费者的需求部分，需要发展更多新兴的高频宽应用如游戏与高画质影音等；而B2B的部分，营运商必须更深入了解各专业领域的实际需求，才能顺利开创5G产业应用商机。

而就在5G方兴未艾之时，下世代的6G已经引发不少话题，未来技术主要从万物联网、频谱的角度切入，根据台湾工研院产科国际所的研究，潜在6G技术包括卫星通讯、太赫兹通讯、大规模阵列天线、AI与深度学习、频谱共享等，技术指标如：用户实际体验达到11Gbps，支持智能工厂、自驾车、机器人、混合实境等新应用，达成人与环境互动的触觉式网络(TacTIle Internet)。并透过不同卫星系统的切换、漫游，搭配高速光纤、纳米天线以实现全球覆盖的高速网络，看来行动通讯产业的竞争对于国家与产业而言，可能将进化到超限战的层次。