快訊

中颱小犬逼近暴風圈上午影響東南方陸地 估中心明上午登陸

你今天5G了嗎?

圖一 : 各代通訊技術行動用戶數。(source:Omdia)
圖一 : 各代通訊技術行動用戶數。(source:Omdia)

【作者: 季平】

自2020年7月第三代合作夥伴計畫(3GPP)宣布5G R16技術標準制定完成,截至2021年4月,全球已有435家電信業者投入5G網路建置,162家電信業者在68國推出5G商用網路。

隨後,多家業者投入B5G技術研究,如人工智慧(AI)、第六代超高速通訊潛力技術太赫茲通訊(Terahertz Communication)、零耗能通訊(Energy-free Communication)、先進巨量天線(Advanced Massive MIMO Antenna)、低軌道衛星通訊(LEO Communication )、公分級定位(CM-level Positioning)等。國際標準組織(ITU)、3GPP也陸續啟動B5G/6G情境,以及技術標準方面的討論,預計2030年後進入B5G/6G時代。

5G世代有點冷?!

第五代行動通訊(5G)是3GPP組織所提出的通訊標準。相較於4G,5G具有高速傳輸(Speed)、超低延遲(Latency)、巨量連結(Connections)等特性,賦予更多智慧應用的可能性,如自駕車、智慧醫療、智慧工廠、智慧城市等,有助未來產業數位轉型,甚至改變人們的生活方式。不過,相較於4G時代,5G讓人很「無感」,不論是從5G手機滲透率或5G毫米波的技術應用面來看都「沒有驚喜」,或許是因為5G發展時間尚短也未可知。

5G的網路速度比4G快約100倍,延遲時間相較於4G則縮短了近50倍,5G的優點有助發展物聯網(IoT)、車聯網(V2X)、元宇宙等新科技,但缺點是在訊號傳輸的過程中有高頻路徑耗損、傳輸耗損,加上低穿牆特性,使得5G基地台彼此間必須更加緊密,在建物密集的城市地區若想提高網路覆蓋率並兼顧傳輸效果,基地台建置數量異常可觀,連帶提高建置成本,而建置成本無法降低也會影響5G產品及服務的使用率及普及率。

以一般民眾最有感的智慧手機來說,猶記2019年底至2020年初,台灣電信五雄搶標5G頻段進入肉搏戰,最後創下1,421.91億元史上最高、全球第三高標金的紀錄,如果將2020年6月30日中華電信5G開台視為台灣正式進入5G時代,近3年來,似乎沒有再出現媲美2018年4G吃到飽的「499之亂」盛況。

若從GSMA 2022年第四季台灣5G用戶滲透率觀察,台灣僅達35.31%,全球排名第七,雖然台灣開台略晚,仍相對落後其他亞洲國家和地區,香港、韓國、中國、日本的滲透率分別為56.71%、53%、42.38%及41.75%。至於NCC統計數據則顯示,2023年1月底台灣5G用戶約達686萬,推估3月初已突破700萬。

雖然如此,迄今仍不見5G版的「499之亂」,可能是因為5G建置成本仍高,資費方案降不下來,習慣低資費吃到飽的台灣消費者深感誘因不足,不少人還停留在4G時代;再方面,5G的覆蓋率與通訊品質是否到位,也是消費者是否有衝動「改朝換代」的考量因素之一。

5G使用兩種頻段,一是Sub 6GHz(應用頻率為6G Hz以下),與4G LTE 頻段接近,屬於低頻5G;二是毫米波mmWave(應用頻率為24GHz以上),屬於高頻5G,如果5G毫米波寬頻技術可以搭配低功率消耗、覆蓋能力廣的sub 6GHz窄頻技術,就能同時滿足短距及長距通訊要求。但5G的建置成本、營運成本及應用效率目前來看仍是暗傷,未來如何與其他頻段搭配仍有待觀察。

財團法人國家實驗研究院(National Applied Research Laboratories)比較4G及5G基地台的建置,5G基地台之間的平均距離為 250-300公尺,考量各種潛在障礙的影響,多數設備設計人員將距離設定為150-200公尺。假設在最密集的城市地區建置基地台,5G需要使用8台,4G則是3台,對於無線營運商來說,5G的營運成本確實高出許多。

【欲閱讀更豐富的內容,請參閱2023.5第378期CTIMES雜誌

B5G-全面智慧互聯(2023.5第378期)
B5G-全面智慧互聯(2023.5第378期)

延伸閱讀

聯電推出40奈米RFSOI平台 加速5G毫米波應用

聯電宣布推出40奈米RFSOI平台加 速5G毫米波應用

聯電推出40奈米RFSOI平台 加速5G毫米波應用

非同步軌道衛星驗證申請補助 最快5月底出爐

相關新聞

材料創新與測試技術並進 第三代半導體開啟應用新革命

第三代半導體是指相對於第一代和第二代而言的新一代半導體技術。第一代半導體泛指的是以矽為主要材料的半導體晶片,第二代半導體則是以三五族化合物為主要材料,包括砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等。第三代半導體則以碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表,其主要特色包括材料的變革、能源效率的提升、高頻率操作、高溫操作、高功率密度、高電流密度等。

矽光子發展關鍵:突破封裝與材料障礙

在光電子融合中,矽光子學發揮著核心作用。矽光子學是一種利用CMOS製程技術,支援半導體工業在矽基板上整合光接收元件、光調變器、光波導和電子電路等元件的技術。負責轉換光訊號和電訊號的光收發器,和積體電路晶片的混合,已逐漸轉變為近封裝光學元件和共封裝光學元件。最終的光電融合是3D共封裝光學,即三維整合。可以毫不誇張地說,基於矽光子的光電子融合,將會是未來計算機系統和資訊網路的關鍵技術。

矽光子大勢降臨 台灣迎接光與電整合新挑戰

矽光子(silicon photonics)絕非易事,因它是個徹底跨領域的科技,是把光與電放在同一個晶片中進行操控的技術,開發者不僅要熟悉電子學,對於於光子學也要聊若指掌。但是台灣產業界長期以來就只專研於電子,對於光子可以說所知甚少,如何把進度趕上,成為當前半導體產業最重要的課題。

「光」速革命 AI世代矽光子帶飛

雲端運算與AI技術快速升級,解決「智慧化」海量運算需求成為重中之重。IDC預估,全球數據總量於2025年將達180zettabytes(1ZB相當於1兆GB)。龐大的數據量儲存與流動需要仰賴暢通無阻的雲端設備和網路速度,而符合AI級應用的傳輸速度甚至上看800G!如何讓運算及傳輸速度「不卡頓」成為技術創新課題,其中,矽光子扮演吃重角色。一場由「光」取代「電」做為數據傳輸主力的技術演進史於焉展開。

晶背供電技術的DTCO設計方案

一些晶片大廠近期宣布在其邏輯晶片的開發藍圖中導入晶背供電網路(BSPDN)。比利時微電子研究中心(imec)於本文攜手矽智財公司Arm,介紹一種展示特定晶背供電網路設計的設計技術協同優化(DTCO)方案,其中採用了奈米矽穿孔及埋入式電源軌來進行晶背佈線。他們展示如何在高效能運算應用充分發揮該晶背供電網路的潛力,並介紹在標準單元進行晶背連接的其它設計選擇,探察晶背直接供電方案所能發揮的最大微縮潛能。

AI助攻晶片製造

勤業眾信聯合會計師事務在其《2023全球高科技、媒體及電信產業趨勢預測》指出,2023年需特別關注的趨勢之一,是AI設計未來晶片。他們預測,2023年全球半導體市場產值將達到6,600億美元。AI不僅帶來經濟規模,還能協助晶片製造商突破摩爾定律邊界,節省時間與金錢。

商品推薦

udn討論區

0 則留言
規範
  • 張貼文章或下標籤,不得有違法或侵害他人權益之言論,違者應自負法律責任。
  • 對於明知不實或過度情緒謾罵之言論,經網友檢舉或本網站發現,聯合新聞網有權逕予刪除文章、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿張貼文章。
  • 對於無意義、與本文無關、明知不實、謾罵之標籤,聯合新聞網有權逕予刪除標籤、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿下標籤。
  • 凡「暱稱」涉及謾罵、髒話穢言、侵害他人權利,聯合新聞網有權逕予刪除發言文章、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿張貼文章。