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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

296期2016年06月號

出版日期:2016/06/15

正方形 Icon 產業焦點 Focus

臺灣歐盟聯手 迎戰五代無線通訊

撰文/胡家琁 圖片來源/工研院

「臺歐5G研討會」特邀歐盟網通、內容,和技術總署(DG CONNECT)官員與歐盟5G基礎設施協會(5G Infrastructure Association)主席,就全球5G發展進程商討臺歐合作框架。

智慧型手機普及下,行動數據需求激增,生活各層面無不仰賴又快又穩的網路傳輸。隨著行動數據成長持續加速,2020年之後,4G系統將無法滿足生活所需。在國際舞台上,一場5G技術競賽已經開打。

早在2012年,國際電信聯盟-無線電通信部門(ITU-R)便著手研擬「IMT for 2020 and beyond」規劃構想報告,預計5G技術將在8到10年內成熟。而歐盟做為全球5G通訊標準制定的領頭羊,從2012年起便針對頻譜、關鍵功能、法規、基礎建設、支持垂直產業的策略等面向擘畫藍圖。

歐盟網通內容技術總署官員Pertti Jauhianen表示,歐盟於2014年在「展望2020(Horizon 2020)」計畫下啟動5G PPP倡議,預計挹注七億歐元政府資金與35億歐元民間投資,以期歐洲能掌握20%的5G標準關鍵專利(SEPs; Standards Essential Patents),並在全球5G設備產業搶下至少35%的市占率。

5G Infrastructure Association主席Werner Mohr亦說道,此倡議聚焦於存取匯流技術(access convergent technology),可望在製造、能源、醫療、媒體、汽車五大行業帶來革命性變遷,目前已擬定策略以激發共識、達成更佳的資源利用、彈性與靈活性,以協助全球經濟轉型為數位經濟。

兩位歐盟代表在會中不約而同提到,國際合作是「展望2020」計畫的首要之務。目前5G第一階段計畫正在執行,第二階段尚在徵案中,而臺灣正積極參與的便是第二階段的提案。

「主題式開放徵案」臺歐強強聯手

2015年,臺灣與歐盟協議各投入500萬歐元,以針對性開放徵案的方式確立5G合作框架。徵案期間(今年5月10日~11月8日),提案團隊須包含至少三個來自不同歐盟成員國的組織,以及至少一個來自臺灣且由臺灣政府資助的機構,內容以產業需求驅動的技術為主,最終預計有兩項提案獲選。

目前由臺灣主導的六大提案如下:

一、
開發全球第一套支援毫米波頻段的5G網路規劃工具。此提案結合毫米波頻段通道量測與通道模型,開發出可適用於4G與5G無線接取系統之網路規劃工具;同時透過開發5G Remote Radio Head (RRH)測試驗證平台,藉以評估並驗證該網路規劃工具的正確性,提供營運商布建未來5G行動通訊網路的重要參考依據。

二、
高度協調的超密度網路(Ultra Dense Network),讓某區域內的網路流量隨小型基地台的數目線性上升。為了提高5G系統的容量,須密集架設小型基地台,但這麼做的結果干擾也多。此提案的目的便是使用多重輸入多重輸出(MIMO)技術以抑制干擾、甚至運用干擾。

三、
行動邊緣運算(mobile edge computing)。此提案有三大目標:將流量侷限在蜂巢式網路的邊緣,減輕核心網路負擔;以直接通訊將互連裝置與設備間的大部份流量分流,同時達成低延遲;控制網路以降低干擾並提高資源使用效率。預計以購物商場及高速鐵路做為靜態與動態邊緣網路的試驗平台。

四、
未來工廠巨量機器型態通訊。此提案的目的包括設計節能、低廉的媒介接取控制協定(MAC protocol);讓互連的異質裝置數量成長逾10倍;打造新網路架構支援不同服務需求與各式流量特性,讓連接密度與流量密度均躍增逾10倍。若研發成功,生產力4.0的軟硬體虛實整合便能真正落實。

五、
碼頭專用的5G/G5存取匯流技術。此提案結合5G與歐盟車間通訊頻段G5,一方面讓碼頭現場人員使用支援5G且嵌有高解析度相機的手持裝置通報問題,再經控制中心迅速將影像傳送給維修人員,以即時到場解決。另一方面,在貨櫃區則以超低延遲的機器對機器通訊來避免車輛碰撞,預計將利用臺灣和義大利各一海港做為試驗平台。

六、
及時性網路功能虛擬化平台。旨在突破一般電信設備為世界大廠所壟斷,不僅價格高昂且功能有局限性,因而研發一個具有高效與節能的虛擬化共通平台,在擁有虛擬化的彈性同時,也兼具低延遲、高通量與高可用性的特性。此一平台除了整合行動網路功能外,也將結合工研院無人機技術,用以驗證此一平台的及時性可應用於5G場域。

臺灣的挑戰與展望

工研院資訊與通訊研究所所長闕志克表示,過去3G、4G時代,臺灣都是等標準出爐後才投入研發製造。此「針對性開放徵案」是臺灣首次與歐盟正式且互惠平等的合作,而且是在標準尚未制定前就參與,意義重大,產官學界均期待提案能通過歐盟網通技術總署認可,以爭取明年三月起的六億歐元計畫的部份經費。

中、日、韓投入5G研發的人力與資金均遠高於臺灣,且與歐盟一樣將目標訂在2020年商轉。相比之下,臺灣的投資規模小,且現僅鴻海、華碩、聯發科、工研院、資策會、及臺大和交大等積極投入,雖然技術不遜於別國,但在結果產出上難以並駕齊驅。歐盟此次找臺灣團隊合作,是對臺灣在IC設計與系統製造方面強項的肯定。若能結合雙方優勢,共同發展高附加價值的5G技術與系統,相信臺灣在5G競賽中不僅不會缺席,還能在國際間占有舉足輕重的地位。

「臺歐5G研討會」日前召開,希望能夠結合歐盟與臺灣雙方優勢,共同發展高附加價值的5G技術與系統。
「臺歐5G研討會」日前召開,希望能夠結合歐盟與臺灣雙方優勢,共同發展高附加價值的5G技術與系統。

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