首个 5G NR 的独立组网 (Standalone, SA) 标准终于问世！但为何，关于 5G＂纯属炒作＂的杂音仍时有所闻？市调机构 Ovum 分析原因不外乎：1.物联网 (IoT) 虽被视为 5G 主要应用之一，可惜低功耗广域网 (LPWAN) 的大量机器连接标准并未列入 5G 标准制订的初始阶段——若运营商持续使用 Cat-M 和 NB-IoT，2022 年之前，或有望看到 5G LPWAN 商用技术；2.＂固定无线接入＂(FWA) 适用性受限，而＂增强型移动宽带＂(eMBB) 短期内无法为运营商开启新服务；3.目前多数人的 5G 初体验并未感受到 1Gbps 吞吐率的快感。
有别于 3G 到 4G 的整体演进，5G 为同时应对 eMBB、超可靠低延迟通信 (uRLLC) 和大规模机器通信 (mMTC) 三大应用场景，3GPP 决定将接入网与核心网分段实施、各自独立演进，亦衍生多种网络部署选项。第一期是今年底以前先就 NR 发布 Release 15 (R15)，主要参考依据为南韩奥运和美国 FWA 试行结果；第二期是明年底前订定 R16，将包括核心网络在内的完整 5G 架构全面标准化。Ovum 相信，大部分运营商将等到 2020 年后、待两阶段工作都完成，才会开始部署商用网络；因为 R16 底定前，恐有标准不兼容的问题。
图1：3GPP 之 5G 提案时程
资料来源：http://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations
5G 引动光学网络升级循环，Small Cells 蚂蚁雄兵助威
话虽如此，Verizon、韩国电信等运营商仍抢先释出自己的 5G 规格，至于是否能＂步入正轨＂？今年下半年将见分晓。其中，爱立信 (Ericsson) 因与众多无线团体都有合作，可能最接近正确答案。Ovum 主张，5G 发挥效益的前提是：1.在发展新服务模式前，成功形塑商用示例；2.证明无线电与核心技术的改变，将带来令人惊艳的效率表现；3.由技术商与运营商共同建立平台，提供范围更广、距离更长的传输。他们强调，5G 需要创造新的服务模式和市场，如果只着眼于速度较快的手机网络，将不具诱因、流于空谈。
话虽如此，Verizon、韩国电信等运营商仍抢先释出自己的 5G 规格，至于是否能＂步入正轨＂？今年下半年将见分晓。其中，爱立信 (Ericsson) 因与众多无线团体都有合作，可能最接近正确答案。Ovum 主张，5G 发挥效益的前提是：1.在发展新服务模式前，成功形塑商用示例；2.证明无线电与核心技术的改变，将带来令人惊艳的效率表现；3.由技术商与运营商共同建立平台，提供范围更广、距离更长的传输。他们强调，5G 需要创造新的服务模式和市场，如果只着眼于速度较快的手机网络，将不具诱因、流于空谈。
那么，5G 对于普罗大众的意义究竟为何？Ovum 认为将体现在下列面向：宽带接入、增強现实 (AR)／虚拟现实 (VR) 等沉浸式移动娱乐、低延迟的实时社交体验、4K 超高清 (UHD) 媒体串流和下载、远距医疗保健以及 IoT 大量机器通信。他们指出，早期较高调的运营商，多放眼今年南韩平昌冬奥、澳洲英联邦运动会，以及 2020 东京奥运和 2022 卡塔尔世界杯等大型体育赛事而来，但美国电信商却志在藉 5G 为 FWA 创造新营收，以 Verizon 最积极；AT&T 属意 eMBB 优先，虽曾试行 FWA 却未公告商用信息。
图2：5G 可增进 VR 头戴设备的体验质量 (QoE)
资料来源：Ovum提供
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T-Mobile 将使用 600MHz 频率，重视覆盖率甚于容量；Sprint 则选定 2.5GHz 发展大规模多输入多输出 (Massive MIMO) 技术，从 LTE 转向 5G。为加速 5G进展，＂5G公开试验规范联盟＂(5G Open Trial Specification Alliance) 亦动作频频；除了拟订 5G 技术规格的通用协议，还与芯片、设备及网络厂商合作，快马加鞭催生商用解决方案并发展、验证用例。Ovum 认为，5G 具有类似蝴蝶效应的乘数效果，将引动光学网络 (Optical Networking) 升级循环；通过＂小型蜂窝基站＂(Small Cells) 的大量部署，最终将把 5G 扩展至全球所有角落。
中国大陆倾力发展 5G 核心架构，Microsemi 抢头香
与此同时，云端解决方案供货商 (CSP) 亦有借助光学网络扩大市场的压力，加上移动及专用 VR 的推波助澜，中、美两国的光学网络设备支出不断上升，中国大陆近年表现尤为突出：2015～2016 年成长 14%、2016～2017 年更成长 17%，为市场主要动能。Ovum 分析，eMBB 为运营商提供额外网络容量，以支持更高传输率并服务更多使用者，可望因新用户及设备规模挹注而提升短期营收，FWA 则有机会创造新营收；在某些特定场域，FWA 较光纤到府 (FTTP) 更具成本优势且容易部署，惟受限于经济状况或运营商本身特性，并非所有市场皆适用。
与此同时，云端解决方案供货商 (CSP) 亦有借助光学网络扩大市场的压力，加上移动及专用 VR 的推波助澜，中、美两国的光学网络设备支出不断上升，中国大陆近年表现尤为突出：2015～2016 年成长 14%、2016～2017 年更成长 17%，为市场主要动能。Ovum 分析，eMBB 为运营商提供额外网络容量，以支持更高传输率并服务更多使用者，可望因新用户及设备规模挹注而提升短期营收，FWA 则有机会创造新营收；在某些特定场域，FWA 较光纤到府 (FTTP) 更具成本优势且容易部署，惟受限于经济状况或运营商本身特性，并非所有市场皆适用。
图3：FWA vs. FTTP 的适用坐标落点
资料来源：Ovum提供
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Ovum 指出，如何更好运作、供更多人使用是 FWA 的新任务，而有线、无线运营商未整合是 5G FWA 前行的最大障碍，业者应多思考：FWA 是否只供住宅区的消费者使用？当使用者越来越多，升级途径为何？最后是如何确保用户的体验质量 (QoE)？值得关注的是，中国大陆正倾力发展 5G 核心架构；以中国电信为首的＂下一代光传输网络论坛＂(NGOF) 联盟，旨在定义符合 5G 部署需求的融合光传输网络 (OTN)。同为创始会员的美高森美公司 (Microsemi)，日前宣布与中国电信北京研究院合作开发下一代 OTN 处理器——DIGI-G5。
有鉴于针对 5G 射频拉远单元 (RRH) 规划的 25 / 50 / 100Gbps 端口速率，会显著增加射频单元到移动边缘的流量；而光传输网络最多可将端至端延迟降低 50 倍，对自驾车等 uRLLC 应用至关重要。DIGI-G5 可将单跳 (single hop) 总延迟减少至 1微秒左右，并整合近 2T 位的片上光通路数据单元 (ODUk) 交换功能，实现＂刚性流量隔离＂(Hard Traffic Isolation)、进一步增强网络切片，把 OTN 从城域网扩展到接入网、作为 5G 分组光学拓扑，融合同步、延迟和网络切片等关键技术，协助运营商建立规模经济，将于今年下半年供样。
＂多接取边缘计算＂力求超低延迟
另为满足原始设备制造商 (OEM) 对精密时间协议 (PTP) 的 C 类要求，DIGI-G5 还提供奈秒级时间戳精度、以及 OTN 携带关键时间信息的机制。Ovum 表示，随着 5G 商用时程逼近，电信运营商为免落后、将加快竞逐脚步；新生态正在兴起，在无线电接取网络 (RAN)、光纤、交换器和路由器驱动下，光学组件亦将受惠于 5G 资本支出增加而成长。Ovum 亦留意到＂多接取边缘计算＂(Multi-access Edge Computing, MEC) 的崛起——在网络边缘分散化云端计算，由本地产生、主持并处理应用和内容，＂超低延迟＂为其优点。
另为满足原始设备制造商 (OEM) 对精密时间协议 (PTP) 的 C 类要求，DIGI-G5 还提供奈秒级时间戳精度、以及 OTN 携带关键时间信息的机制。Ovum 表示，随着 5G 商用时程逼近，电信运营商为免落后、将加快竞逐脚步；新生态正在兴起，在无线电接取网络 (RAN)、光纤、交换器和路由器驱动下，光学组件亦将受惠于 5G 资本支出增加而成长。Ovum 亦留意到＂多接取边缘计算＂(Multi-access Edge Computing, MEC) 的崛起——在网络边缘分散化云端计算，由本地产生、主持并处理应用和内容，＂超低延迟＂为其优点。
图4：Microsemi DIGI-G5 之核心／城域 P-OTPs 1 Tbps + 示意图
资料来源：https://www.microsemi.com/product-directory/
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＂多接取边缘计算＂适合网络切片并趋于虚拟化，惟须克服标准多元、实施成本、资源分配及与衔接开发者社群的问题，有些组织现正利用 LTE 及 AWS Greengrass 进行初期商业应用的概念验证 (POC)，5G 标准制订的第二阶段拟针对 MEC 具体定义。此外，软件定义网络 (SDN) 与网络功能虚拟化 (NFV) 将为有线宽带市场产生推力和拉力，许多运营商正将光学网络设备管理及控制接口 (OMCI) 移至云端。藉由控管 SDN / NFV 零碎容量，为不同应用、用户创建网络切片，既可通过自动化省成本、又便于及时推出新方案增加营收。
预估 2017～2022 年，SDN / NFV 市值将从 96 亿美元成长至 340 亿美元，年复合成长率 (CAGR) 达 28%，供货商也不再限于传统电信设备商。另一方面，5G 移动通信回程网络 (MBH) 与前程网络 (MFH) 将面临以下挑战：1.大规模网络规划技术的优化；2.产业构面优化；3.产业须在应用时机和方案推出、商业模式和损益目标，以及技术取向须有更宽广的视野；4.CSP 须开始建置网络资产、获取光网资源并针对部署目标做差异化。现阶段当务之急是：将＂用例＂转换成能创造实际现金流的商业典范。
NR 出线后，5G 启动新一轮竞赛
Ovum 预估，在连接汽车和工业的带领下，大带宽 IoT 应用很快就能见到，但众所瞩目的指标门坎：10Gbps 吞吐量或延迟时间＜1 毫秒，短期内难以实现。不过为争取更多可用频段，3GPP 采高频及窄频分头并进，新定义两个区间：一是位于 24GHz 和 39GHz 之间的毫米波频段——n257 / n258 / n260，二是涵盖 6GHz 以下频率 (Sub-6GHz)、包括 3 GHz 以上的新频段，如 n77 / n78 / n79，以及重新定义的 LTE 频段 n41，而 3.5 GHz 是当中最热门者。此外，即使 5G 时代到来，NB- IoT 也不会消失，调制解调器仍有 10 年的产品生命周期。
图5：5G 三大应用领域
资料来源：Ovum提供
资料来源：Ovum提供
Ovum 说明，5G 最初是藉设计更强大且优化的正交频分多任务 (OFDM) 空中接口支持 5G 移动宽带，获 3GPP 在 2017 年正式采用成为 NSA NR 标准，今年 6 月再拍板 SA NR 标准，具有以下特性：1.为不同用例支援多接入；2.支援时分双工 (TDD) 和频分双工 (FDD)；3.与 Massive MIMO、毫米波、先进频道编码和以设备为中心的移动性等无线技术结合；4.延迟性远较 LTE 低；5.与现有空中接口技术共存。虽然包括授权／非授权／共享的高、低频正式频谱，要到 2019 世界广播与电视会议 (WRTC) 才会定案，但运营商不会枯坐干等。
由于 2G 和 3G 的频率可重新分配给 LTE，且运营商考虑到现有消费者基础，需持续投资 LTE 和 LTE-Advanced Pro——LTE-A (R10、R11、R12) 让运营商接触到多重空中接口／高顺位聚合，以及共享／非授权频谱等 5G 技术，而传输率达 2Gbps 的 LTE-A Pro (R13、R14)，可能作为 5G 备援网络；它将继续演进，以符合国际电信联盟 (ITU) 5G 需求，但日后或会更名。Ovum 提醒，5G 核心的启动需有完整的 5G 服务效益说服运营商和消费者，而 5G NR SA 整体架构最快要 2020 年才能就绪，有利于新进运营商冲刺覆盖率。
图6：5G 低频、中频和高频侧重点
资料来源：Ovum提供
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