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***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。***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***也引起广泛讨论，不久前传出***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。***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***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***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。
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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***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。***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***也引起广泛讨论，不久前传出***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。***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***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***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。
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STLINK-V3在线调试器/编程器满足应用需求
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