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產業追蹤/備戰6G時代 全球總動員

6G示意圖。 聯合報系資料照
6G示意圖。 聯合報系資料照

世界先進各國已開始為6G備戰,從6G的能力探討、技術研發、頻譜分配等無一不上演國與國、廠商與廠商之間的角力場面。

國際電信聯盟(ITU)長期擔任行動通訊標準的制定者,透過聚集各國政府、通訊相關聯盟組織、產官學等意見書,2023年6月發布具有指標性的《6G願景》(6G framework)報告書。而ITU在2023年12月初發布進一步的資料,至此,過往眾所紛紜的6G能力指標以及使用場景也隨之收斂,排除奠基於5G原有能力的再加強項目,ITU公告,6G將會有擁有六個新能力,分別是覆蓋範圍、感測能力、AI能力、永續性、互操作性以及定位精準。

6G展現出獨有的三大新興使用場景:「感測與通訊的整合」、「AI與通訊的整合」以及「無所不在的連結」。由此延伸的多種應用案例,成為各國聯盟組織、通訊大廠們爭相鑽研、投入的目標,透過積極搶占6G發展的話語權,鎖定背後的龐大利益。

6G三大新興使用場景
6G三大新興使用場景

在國際聯盟部分,將以具濃厚官方色彩且又是ITU《6G願景》報告書的貢獻者,也就是美國為首的Next G Alliance(NGA)、以歐洲與中國大陸為主的One6G,以及日本的Beyond 5G Promotion Consortium(B5GPC)為主。

由於6G所需投資的軟硬體金額龐大,且電信設備商是處於此場新世代通訊戰爭的前緣,加上美中角力使陸系通訊設備有禁用的高風險,綜合考量地緣政治、公司營收與盈餘、R&D占比與費用等因素,將以Ericsson、Nokia,與Samsung三家具代表性的重量級大廠作為分析標的。

「感測與通訊整合」場景是指在無線電設備或系統中提供感測能力,包括距離、速度、角度估計、目標檢測、定位、成像、映射等空間資料。典型的應用包含但不限於用6G協助導航、動作偵測、移動追蹤等,以及提供AI、數位雙生等應用所需的周遭感測數據與訊息。

從三大國際聯盟的官方資料歸結發現,在此使用場景下的應用多集中於能體現公分級(通常為10公分以內)精準定位操作的機械或機器人,或是可實現車對車連結(V2V)的完全自動駕駛應用。

電信設備商方面,Nokia近年積極投入,在2023年世界行動通訊大會(MWC)上展出用無線電辨識人體的「第六感」原型機,瞄準智慧製造、倉儲領域。Ericsson是2021年宣布與NXP攜手合作優先探索此領域在交通、工廠的應用。

在6G時代,「AI與通訊的整合」場景強調未來會通訊系統中融合AI能力,這樣的應用又常被稱為原生AI(AI Native),其目的是讓通訊設備、系統可擁有分散式運算及深度學習等功能,以延伸支援更多終端的AI應用。

三大國際聯盟在此場景聚焦在智慧製造領域,其中以能自主決策、即時學習的工業機器人為大宗。例如NGA提到AI自主決策工廠,強調未來工廠機器人能主動認知威脅、異常等狀況,並自行判斷應對。One6G更看重跨工廠的聯邦學習,期望能集體、即時的增強機器人能力。

三家大廠都先鎖定用AI來優化通訊相關系統或設備的效能。例如Ericsson藉AI調教能增加RAN端的傳輸吞吐量;Nokia與多家公司合作的原生AI空中介面原型機,可增加二成頻寬效果;Samsung則運用AI降低基地台耗能10%。

過往4G、5G無法做到全方位覆蓋,也讓擴大行動通訊的覆蓋範圍成為產業關注議題,6G目標是達到「無所不在的連結」使用場景,使整合地面網路跟非地面網路(NTN)逐漸成為顯學,最終目的是在陸、海空等區域內提供行動通訊服務,縮短偏鄉數位落差。

三大國際聯盟提出的應用案例多鎖定偏鄉或郊區的農林漁牧產業。例如收訊不佳的深山林地,B5GPC提出運用通訊無所不在的覆蓋,做偏遠林區的影像監控與管理,以及伐木、復育機器的遠端操控等;One6G認為可將其運用在郊區牧場管理,如監控牲畜數值、行為等。

「無所不在連結」的潛在商機龐大,三大廠都布局NTN領域;Ericsson與晶片商、衛星商合作發展衛星通訊手機;Nokia與多家廠商合作,並已完成4G NTN初步測試;Samsung在2023年2月完成5G NTN手機晶片與衛星雙向連結測試。

歸結三大聯盟發表的逾百項的應用案例,再以「6G三大新興使用場景」及「垂直領域」進行交叉劃分後,可窺探未來6G的新興應用主要集中三個領域,分別是生產製造、交通運輸,以及農林漁牧。其中,生產製造為台灣強項,我國目前5G應用以智慧製造為大宗,或可延續其優勢。

(作者是資策會MIC產業分析師)

5G 6G AI

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