今年最重要的5G發展，就是毫米波（mmWave）的推進。相對於Sub-6 GHz頻段，毫米波它的頻率更高，能帶來更高的傳輸效能，意味著更大的頻寬和更快的速度，即將落實到終端應用上，而這也是5G真正的完成式。

毫米波讓5G應用更完備

從3GPP的頻率規範來看，現行的5G毫米波頻段，是從24 GHz到100 GHz之間，波段的頻率非常高，相對的訊號傳輸的性能也更強大。單就物理的原理來看，單一時間內的訊號開關次數越多，所能帶來的數據量自然越大，而這也是毫米波最吸引人之處。

而從相關供應鏈的布局，也可以看出來毫米波正是今年市場的發展重點。首先在晶片商方面，台灣的聯發科在今年初，總算是發表了整合毫米波頻段的數據機晶片，終於跟Sub-6 GHz雙劍合璧，正式迎來了完整的5G時代。

聯發科的動作為什麼重要？因為他們在行動通訊晶片市場中，是屬於第二層(2-Tier)的供應商，他們若也發表了對應毫米波的解決方案，意味著毫米波即將從少數的頂尖市場轉向大眾市場。特別是聯發科在5G時代一直是先行推出產品的業者，但始終沒有支援毫米波，如今也發表了毫米波的解決方案，意味著毫米波應用要開始進入起飛期。

在從電信設備的進展來看，包含諾基亞（Nokia）與易利信（Ericsson）已陸續與相關供應商完成了毫米波的測試，並獲得了良好的成果，且電信業者也開始進入服務整備的階段。

網路特性適合工業領域 智慧工廠導入先行

至於毫米波對哪些應用特別有優勢呢？首先，從性能來看，由於毫米波速度快，頻寬大， 因為對於數據吞吐量大的應用來說，就十分合適。例如數據傳輸量很大又講求高速低延遲的IIoT智慧工廠，多人使用的體育場館，或者交通較為繁忙區域的車聯網等，都是適合導入毫米波的場景。

圖一 : 5G毫米波頻段，是從24 GHz到100 GHz之間，訊號傳輸的性能也更強大。

特別是智慧工廠，就是目前極受注目的應用，也是製造業者在發展智慧製造時很重要的一個環節。像是在台灣就已經有數家的製造業者，宣布已經建置了採用5G的智慧工廠，例如台達、英業達、日月光等，都是已經建置了5G智慧工廠的業者，其中日月光更是全球首座的毫米波智慧工廠。

雖然毫米波速度快、傳輸量大，但也有些缺點，首先就是耗電。要打出更多的訊號量，自然需要更大的能耗，因此使用毫米波的設備，都會有高工耗的問題。相對於Sub-6 GHz，毫米波的電耗就足足有三倍之多，所以對於行動式的設備而言，更是一個大挑戰。

再者，毫米波繞射性能差，很容易被障礙物所阻隔。這意味著採用毫米波的傳輸區域，需要佈建更多的基地台，所需的建置時程也更長，也代表著實施的成本更高。

基於上述這兩個特性，也就是為什麼消費性電子市場，例如智慧手機，會先從Sub-6頻段先開始，甚至有可能會一直維持在該頻段，原因就是其網路的特性，並不適合消費型的市場。

但對於工業和垂直市場而言，毫米波所能帶來的經濟效益，將會明顯的超越建置的成本，我們也可以預期在未來幾年內，看到越來越多的毫米波應用在工業領域施展拳腳。

5G ORAN生態系統

5G通訊發展至今，5G ORAN已經成為最新的潮流，世界各國都持續投入發展。u-blox商業開發經理陳曉誾指出，這樣的Open RAN「開放式無線接入網路」架構，只需要在一個具備共同標準的平台架構下，電信商就可以採用不同廠商的軟體和通用硬體（諸如伺服器、交換器、小型基地台、路由器、數據機等）,來達成模組化組網。然而，尚未成熟的系統整合度及穩定度，使得如何統整來自各家供應商的產品，確保多廠商網路環境下的互通、安全、合乎法規以及效能流暢，都成為一大挑戰。對電信商來說，這是無法快速導入開放架構的主因。

圖二 : u-blox商業開發經理陳曉誾

因此，ORAN生態系統的建立與開放標準的制定，也是促使各大廠商積極加入相關聯盟（如The ORAN Alliance、TIP、Open RAN Policy Coalition等）的主要原因。這些聯盟成員包括了電信營運商、軟體廠商、系統整合商、硬體製造商、晶片廠商等。

而對於台灣網通廠來說，由於缺乏國際級網通設備大廠，因此難以直接打入全球電信市場。企業專網因為規模較小，功能要求不像公網全面，因此被許多台灣廠商當作實踐5G開放架構的起點。另外，網通人才多以硬體領域為主，缺乏5G軟體人才及跨域應用人才。因此經濟部在去年啟動了5G專網國家隊，與仁寶、廣達、明泰、雲達、遠傳、中華電信及工研院等共同建立5Ｇ自主供應鏈，在產業上整合網通、伺服器、系統商、營運商建置專網生態系，並整合90家業者成立5G垂直應用聯盟。

5G ORAN發展上面臨了相當多的挑戰。陳曉誾舉例說明，時序同步功能在無線基地台設備中扮演了相當重要的角色，可避免相近頻段的無線電波彼此干擾。尤其在5G無線基地台，低延遲需求以及相較於4G更密集的基地台布建，需要更可靠且精準的時序同步功能。採用GNSS訊號做為無線基地台主要時鐘來源是最簡單且直接的方法，衛星接收器根據衛星訊號計算時間（亦即原子鐘），就可提供非常精準的時間來源。

5G ORAN架構基本上可拆分為RU（無線電單元）、DU（分佈單元）、及CU（中央單元）。RU負責實體層訊號（physical layer）處理，也就是RF的訊號收發；DU負責所有基頻訊號處理，調度等；CU的部分則負責協定, 通常以x86電腦與伺服器運行。一般而言，GNSS接收器常見於RU、DU等前傳（fronthaul）設備，尤其是常架設於戶外的RU，衛星訊號較不容易收到遮蔽物干擾，可取得較佳的衛星訊號。

陳曉誾說，在台灣5G ORAN白牌國家隊的供應鏈中，不論是網通廠或是伺服器廠商，對於電信設備及系統整合領域都還在摸索中。u-blox在全球衛星定位領域具有領導者地位，而時序同步精準度與衛星定位的準確度也息息相關，也就是必須先定位出準確的位置，才能校正出精準的時間。也因此，5G ORAN的商機讓台灣的網通及伺服器廠商開始對u-blox這樣的廠商有了更多的認識。

結語

目前5G ORAN對全球大型電信商來說，基於系統的成熟度仍不足。雖然成本可以大幅下降，但要導入此開放架構仍需一段驗證時間與過程。相較而言，企業專網因為規模較小，功能要求也不像公網那麼全面，因此被廠商當作實踐5G開放架構的起點。

*刊頭圖（source：ericsson.com）