5G是目前主流的通訊技術，本書綜觀主要國家5G發展態勢並探究5G垂直應用相關議題，針對5G毫米波、固定無線接取網路（FWA）、5G專網與Wi-Fi的異質組網市場趨勢等議題深入探究，並針對5G資安觀測與未來挑戰提出相關見解，是5G通訊領域研究人員不可或缺的重要參考書籍。

研究機構預測，2027年全球5G用戶數將超越4G，達到44億，覆蓋75%的全球人口，正式成為最主流的通訊技術。本書深入探討5G的重要應用與關鍵議題，首章綜合了各國的5G發展概況與常見應用，包括美國、中國大陸、日本、韓國、法國、德國、英國等國。

第二章則深入剖析南韓政府的5G+融合服務擴散戰略計畫，以及美國國防部設立的《5G戰略》目標，瞭解美國如何將5G技術視為軍用無線網路技術發展的一環，扶植美國國內業者的5G能量。商用終端需求方面，5G筆電市場滲透率仍低，但其具備「常時聯網」（Always Connect）功能，能否降低相關硬體及電信服務價格，並改善過往硬體效能表現，將成為觀察重點。

第三章綜合了5G專網的發展現況，包括德國、日本、南韓等地的政策措施、電信商的動態，以及解決方案業者的盤點，進行了Nokia、Ericsson等「關鍵傳統電信設備供應商」和Cisco、HPE等「關鍵企業私有網路設備供應商」方案的比較分析。

第四章則深入剖析5G毫米波與固定無線接取網路（FWA）的發展。儘管FWA能夠為特定地點提供Gbps級無線光纖，使偏遠與農村地區受益，但仍然面臨著關鍵零組件與晶片成本高、缺乏殺手級應用等發展阻礙。本章也對5G FWA CPE廠商，包括Nokia、華為、中興，以及美國主要電信營運商AT&T、T-Mobile、Verizon的佈局進行了詳細剖析，並提供了全美5G FWA用戶數預測（2025年）。

第五章著眼於5G專網與Wi-Fi的異質組網市場趨勢，產業個案包括：韓國泗川航空工業園區、美國芝加哥歐海爾國際機場、日本安藤Hazama建築現場等。

第六章聚焦於5G資安觀測，討論基於eMBB、uRLLC、mMTC等三大應用場景的資安議題，以及5G新興技術（虛擬化軟體、網路切片、邊緣運算）所衍生的新形態資安問題。

最後，展望5G未來挑戰，探討元宇宙是否能成為電信商的5G金雞母，以及在綠色節能議題上，5G商用佈建擴大將導致能源消耗的增長，如何智慧化節能管控，甚至導入再生能源提供網路電力等，成為未來的重要課題。

 

前言 I

目錄 III

圖目錄 V

表目錄 XI

第一章　5G通訊技術發展態勢分析 1

一、 全球主要國家及地區5G發展觀測 1

二、 國際5G專用網路建置案例分析 5

三、 亞洲主要國家5G行動通訊基礎設施共建現況觀察評析 23

第二章　5G關鍵議題探索 37

一、 從NTT docomo 5G預商用部署看網路開放白盒化發展進程 37

二、 台灣製造業的5G企業專網意見觀察 45

三、 台灣首次5G頻譜標售結果評析 50

四、 日本部署5G網路五大議題分析 55

五、 5G方興未艾，6G通訊技術布局已然開展 80

第三章 5G通訊技術國際大展剖析 91

一、 5G World 2019之5G關鍵議題觀察 91

二、 Computex 2019 5G趨勢觀察 98

三、 CES 2019 5G發展動向分析 101

四、 MWC19 5G聯網行動裝置發展趨勢分析 114

五、 巴黎5G Briefing研討會之5G商用發展觀察 125

六、 CES 2020 5G發展動向分析 137

第四章 5G關鍵零組件與相關應用市場分析 149

一、 5G世代之基地台用天線 149

二、 5G世代基地台專用GaN功率放大器 155

三、 5G世代基地台專用低噪音放大器 160

四、 5G世代之基頻元件 164

五、 5G世代之基頻晶片 169

六、 5G世代應用處理器晶片 174

七、 5G世代遠端射頻模組 181

八、 5G世代高階光收發器 187

九、 5G通信模組 197

十、 5G行動終端 202

十一、 5G世代之監視攝影機 206

十二、 5G次世代PON 211

十三、 5G世代之伺服器 221

第五章 結論－5G垂直應用雖具挑戰但商機可期 229

一、 5G垂直應用進入產業面臨的首要議題 229

二、 5G早期進入各垂直應用的機會與挑戰 231

三、 結論 232

附錄 235

一、 英文名詞縮寫對照表 235

二、 中英文名詞對照表 237

圖1 1　日本5G頻段商用藍圖 2

圖1 2　中國大陸5G頻段商用藍圖 3

圖1 3　韓國5G頻段商用藍圖 3

圖1 4　美國5G頻段商用藍圖 4

圖1 5　歐洲5G頻段商用藍圖 5

圖1 6　完全獨立的專用網路 7

圖1 7　專網與公網共享RAN 8

圖1 8　專網與公網共享RAN和控制平面 9

圖1 9　專網與公網共享RAN及5G核心 10

圖1 10　四川大學華西第二醫院透過5G掌握內資源資訊 12

圖1 11　導診機器人 13

圖1 12　5G VR探視 14

圖1 13　Nokia展示其自動無人搬運車 16

圖1 14　Worcester Bosch 設備預防性維護 18

圖1 15　5G 港口起重機概念圖 21

圖1 16　南韓三大電信基地台建設所需通訊基礎設施概念圖 24

圖1 17　日本定義通訊基礎設施共用的範圍 26

圖1 18　南韓三大電信通訊基礎設施聯合建設 27

圖1 19　中國鐵塔公司提供基地台站址共用租賃服務 29

圖1 20　KDDI、SoftBank和樂天共用東京電力公司的電線桿設置5G基地台 31

圖1 21　JTOWER現階段行動網路基礎設施共用解決方案及未來5G戶外共用方案示意 32

圖1 22　行動基礎設施共用類型 33

圖1 23　韓、日、中面向5G世代的行動網路基礎設施共用類型 34

圖2 1　4G和5G多供應商互操作網路架構示意圖 38

圖2 2　e.GO 5G工廠 46

圖2 3　行動通訊基礎設施共享架構 56

圖2 4　以電線桿為基地台站址 58

圖2 5　NTT DOCOMO「人孔式基地台」 59

圖2 6　KDDI的「可見光透射天線」 60

圖2 7　SoftBank的「外出5G（Odekake 5G）」 61

圖2 8　日本Ericsson「Ericsson Radio Stripe」產品原形 62

圖2 9　網路架構由封閉改為開放 63

圖2 10　光傳輸開放社群發展重點 64

圖2 11　封包與光傳輸元件的重組應用 67

圖2 12　採用不同開發商產品建構RAN 69

圖2 13　NEC推出支持O-RAN架構之5G基地台 69

圖2 14　O-RAN Alliance各工作小組主要工作 70

圖2 15　O-RAN 架構 71

圖2 16　Segment Routing封包傳輸示意圖 74

圖2 17　整合SDN與Segment Routing之應用 75

圖2 18　MPLS和IPv6特性 76

圖2 19　SRv6 SID內涵 76

圖2 20　導入SRv6前後之網路架構 78

圖2 21　6Genesis研究計畫主要研究領域 82

圖2 22　6G特性指標與KPI設定方向 83

圖2 23　IITP提出的6G戰略發展任務架構 84

圖2 24　南韓6G研發初步可行性研究計畫績效目標與推動策略 84

圖2 25　6G應用概念場景充滿想像 88

圖3 1　5G World 展場 91

圖3 2　5G 垂直應用市場潛力 92

圖3 3　BOSCH 未來智慧工廠示意圖 95

圖3 4　BOSCH 5G專用網路定義 95

圖3 5　Vodafone目前最關切之5G use case for business 96

圖3 6　5G原型終端 102

圖3 7　Samsung 5G數據晶片及行動熱點產品 103

圖3 8　Samsung 5G FWA設備與智慧型手機原型機 104

圖3 9　5G家用閘道器與行動熱點產品 104

圖3 10　5G VR投籃機挑戰 106

圖3 11　5G+AR的開顱手術示意 106

圖3 12　AT&T「5GE」符號受競爭對手嘲諷 109

圖3 13　T-Mobile的跨頻段5G傳輸展示 110

圖3 14　Qualcomm行動運算／運算平台列表 115

圖3 15　Intel XMM 8160介紹 117

圖3 16　HTC 5G Hub產品規格與支持頻段 122

圖3 17　3GPP 5G標準制訂參與者 125

圖3 18　WRC-19之5G潛在頻譜討論結果與WRC-23展望 127

圖3 19　一般消費大眾對5G影音娛樂應用最感興趣 128

圖3 20　主流電競觀眾對5G服務接受度 129

圖3 21　不同垂直產業的企業5G需求與營運商5G應用發展投入調查 131

圖3 22　5G成為關鍵客戶的關鍵基礎建設 132

圖3 23　日本Local 5G頻譜費用計算基礎 133

圖3 24　德國5G專網頻譜費用計算基礎 133

圖3 25　TCL 5G智慧型手機發佈 139

圖3 26　5G全時連網電腦 141

圖3 27　5G家用終端與行動路由器 142

圖3 28　鴻海夏普8K+5G生態系展示 143

圖3 29　亞旭電腦CES 2020展出5G車聯網生態系統 145

圖3 30　Verizon 5G轉播應用 146

圖3 31　SK Telecom CES 2020之5G媒體娛樂主要展示重點 147

圖3 32　SK Telecom CES 2020之5G娛樂展場樣貌 147

圖4 1　5G基地台用天線市場規模 150

圖4 2　5G基地台用天線出貨區域別比重 151

圖4 3　5G基地台用天線產品類型比重 151

圖4 4　5G基地台用天線市場占有率 152

圖4 5　5G基地台用天線產品路徑圖 154

圖4 6　基地台專用GaN功率放大器市場規模 156

圖4 7　區域別基地台專用GaN功率放大器市場規模 157

圖4 8　類型別基地台專用GaN功率放大器市場規模 157

圖4 9　基地台專用GaN功率放大器市場占有率 158

圖4 10　基地台專用低噪音放大器市場規模 161

圖4 11　區域別基地台專用低噪音放大器市場規模 162

圖4 12　基頻元件市場規模 165

圖4 13　區域別基頻元件市場規模 166

圖4 14　基頻元件市場占有率 167

圖4 15　基頻元件研發藍圖 168

圖4 16　基頻晶片市場規模 170

圖4 17　用途別基頻晶片市場規模 171

圖4 18　區域別基頻晶片市場規模 171

圖4 19　基頻晶片市場占有率 172

圖4 20　基頻晶片研發藍圖 173

圖4 21　應用處理器晶片市場規模 175

圖4 22　用途別應用處理器晶片市場規模 176

圖4 23　區域別應用處理器晶片市場規模 176

圖4 24　類型別應用處理器晶片市場規模 177

圖4 25　應用處理器晶片廠商市場占有率 178

圖4 26　應用處理器晶片研發藍圖展望 180

圖4 27　遠端射頻模組市場規模 182

圖4 28　區域別遠端射頻模組市場規模 183

圖4 29　遠端射頻模組用途別市場規模 183

圖4 30　遠端射頻模組市場占有率 184

圖4 31　遠端射頻模組研發藍圖 186

圖4 32　光收發器市場規模 189

圖4 33　用途別光收發器市場規模 190

圖4 34　區域別光收發器市場規模 191

圖4 35　類型別光收發器市場規模 191

圖4 36　光收發器廠商市場占有率 193

圖4 37　光收發器研發藍圖 195

圖4 38　5G通信模組市場規模 198

圖4 39　用途別5G通信模組市場規模 198

圖4 40　5G通信模組產品藍圖 201

圖4 41　5G行動終端整體市場規模 202

圖4 42　監視攝影機市場規模 207

圖4 43　支援5G之監視攝影機市場規模 207

圖4 44　區域別監視攝影機市場規模 208

圖4 45　監視攝影機廠商市場占有率 208

圖4 46　監視攝影機研發藍圖 210

圖4 47　5G業務場景與網路性能差異對照 213

圖4 48　NG-PON2技術演進路徑 214

圖4 49　WDM-PON技術演進路徑 216

圖4 50　5G時代小型基地台密集部署示意圖 217

圖4 51　伺服器市場規模 222

圖4 52　用途別伺服器市場規模 223

圖4 53　區域別伺服器市場規模 224

圖4 54　外型別伺服器市場規模 224

圖4 55　AI採用別伺服器市場規模 225

圖4 56　伺服器廠商市場占有率 226

圖4 57　伺服器研發藍圖 228

表1 1　主要國家與地區之5G通訊頻段 1

表2 1　台灣5G頻段競標第一波結果整理表 50

表2 2　4G三波頻譜競標與本次5G 3.5GHz頻段第一波競標結果比較表 52

表2 3　主要國家5G執照持有年限與每年負擔頻譜成本表 53

表2 4　主要國家每人負擔5G頻譜金額比較表 53

表2 5　6G通訊技術發展議題思考 87

表3 1　歐洲主要國家5G投資金額（百萬歐元） 93

表3 2　德國製造業大廠與農用5G專網頻譜費用試算 134

表4 1　5G基地台用天線技術動向 150

表4 2　5G基地台用天線價格動向（2018年） 152

表4 3　5G基地台用天線主要廠商動向 153

表4 4　5G基地台用天線參與廠商一覽表 153

表4 5　5G基地台用天線零件需求動向 154

表4 6　5G相關元件與技術動向 156

表4 7　GaN功率放大器價格動向（2018年） 158

表4 8　基地台專用GaN功率放大器主要廠商動向 158

表4 9　基地台專用GaN功率放大器廠商一覽表 159

表4 10　基地台專用GaN功率放大器使用材質一覽表 159

表4 11　基地台專用低噪音放大器5G相關元件與技術動向 161

表4 12　低噪音放大器價格動向（2018年） 162

表4 13　基地台專用低噪音放大器主要廠商動向 163

表4 14　基地台專用低噪音放大器廠商一覽表 163

表4 15　基頻元件支援5G動向 165

表4 16　基頻元件價格動向（2018年） 166

表4 17　基頻元件主要廠商動向 167

表4 18　基頻元件廠商一覽表 167

表4 19　基頻元件未來發展方向 168

表4 20　基頻晶片5G相關元件與技術動向 170

表4 21　基頻晶片價格動向（2018年） 172

表4 22　基頻晶片主要廠商動向 173

表4 23　基頻晶片廠商一覽表 173

表4 24　應用處理器晶片支援5G發展動向 175

表4 25　應用處理器晶片價格動向（2018年） 178

表4 26　應用處理器晶片主要廠商動向 179

表4 27　應用處理器晶片廠商一覽表 179

表4 28　應用處理器晶片採用零組件／製程發展動向 180

表4 29　遠端射頻模組5G相關元件與技術動向 182

表4 30　遠端射頻模組價格動向（2018年） 184

表4 31　遠端射頻模組主要廠商動向 185

表4 32　遠端射頻模組廠商一覽表 185

表4 33　遠端射頻模組未來發展方向 186

表4 34　高階光收發器產品概要 187

表4 35　光收發器支援5G動向 190

表4 36　光收發器價格動向（2018年） 192

表4 37　光收發器主要廠商動向 193

表4 38　光收發器使用材料與製程動向 196

表4 39　5G通信模組價格動向 199

表4 40　日本5G通信模組主要廠商動向 200

表4 41　5G通信模組廠商一覽表 200

表4 42　5G通信模組未來發展方向 201

表4 43　5G行動終端產品出貨量 204

表4 44　監視攝影機5G相關元件與技術動向 207

表4 45　監視攝影機主要廠商動向 209

表4 46　監視攝影機廠商一覽表 209

表4 47　監視攝影機未來發展方向 210

表4 48　全球五年網路連接項目預測 212

表4 49　伺服器支援5G動向 223

表4 50　伺服器價格動向（2018年） 226

表4 51　伺服器主要廠商動向 227

表4 52　伺服器廠商一覽表 227

表4 53　伺服器使用材料與製程動向 228