5G

遠傳總經理井琪表示，電信業目前競爭已處在紅海，而5G的到來，將可實現更多AIoT應用，這對電信業者而言，是藍海新經濟。因此，遠傳開始積極布局大人物(大數據、人工智慧、物聯網)，除了以5G與雲端技術作為核心動能之外，也開始著手招攬和培育相關人才，因為這些人才是發展5G、AI等相關解決方案的來源，也是遠傳數位轉型、實現大人物目標的重要動能。 井琪透露，目前公司總員工數約6,000人左右，大概有3,000人為門市和客服，而遠傳希望在剩餘的3,000人中，2019年數位人才的比例能有25%，2020年則是30%。然而，25%和30%的比例雖高，但遠傳「在招聘大人物員工數是無上限」的，因此，未來仍會持續外聘「大人物」相關的雲端和資安人才。 不僅外聘和內部培訓，遠傳也積極與找尋合作夥伴強化人才培育。 井琪進一步指出，遠傳電信會視個別人才的能力，提出相對應的薪水待遇；此外還會進行長期的規劃，想辦法讓員工「樂活」。當企業提供的薪資福利都差不多水平時，如何讓員工過的快樂便十分重要，為此遠傳提供長期的頂尖技術培育訓練與良好的職場環境。所謂，「留人要留心」，現在企業競爭十分激烈，招攬人才進公司不代表他就會永遠留下，挖角的情況相當常見，因此，企業必須做好留人的長期規劃。 另外，除了向外招聘，遠傳也持續積極培育內部人才，讓關鍵技術能夠不假外求；像是成立了轉型辦公室，進行一系列的轉型培訓，目前已有100多位原先非IT人員的員工，經過培訓後考取了AWS證照(總計200多張)，顯示遠傳內部人才培養的決心。 另一方面，因應數位轉型及5G、AIoT等新興市場需求，中華電信也於2019年7月展開近年來最大規模的基層招募活動，除預計招募約447位包括線路維運、電信網路規劃設計及維運、電力及空調維運管理、資訊系統開發及維運、業務行銷推廣與企業客戶技術服務等員工，另外核心業務與重點新興業務如AI、大數據、IoT、行動支付、資安及5G等所需之優秀新人也是招募重點，預計2019年集團將有1,600名左右之新人加入。 中華電信董事長謝繼茂表示，中華電信訴求「工作與生活平衡」，雖說和高科技產業相比，中華電信起薪不算最高(大學畢業生起薪37,000元，最高可達48,000元)，但在中華電可獲得工作與生活的平衡。像是為了讓員工不用為住所煩惱，中華電信不僅今年將於楊梅區電信研究院打造全新智慧綠能建築員工宿舍，未來也將持續擴充員工宿舍規模，讓公司人才除了有舒適的工作環境發揮專才，更有一個安心的居住環境，兼顧工作與生活。 中華電信以優於平均的薪資吸引人才。 然而，如何留住人才也是中華電信須克服的挑戰，為此，中華電信為了照顧員工，減少住宿煩惱，今年將於楊梅區電信研究院，斥資3億打造全新智慧綠能建築員工宿舍。整棟大樓包含124間套房，並規劃商店、會客室、交誼廳等公共空間，提供員工安全健康、舒適便利的居住環境，另設計多功能會館兼國際學舍，提供外地員工旅遊住宿、國際學人短期居住等多元功能，預計2021年完工。 如何留人又留心也是電信業者共同面臨的挑戰。  

5G技術的宗旨是實現更快、更可靠的行動通訊。為了實現行動寬頻通訊，5G使用現有技術和新技術來達到極高的傳輸速率。然而，這些技術帶來新的測試需求，包括毫米波頻率測試、更寬的通道頻寬和複雜的多天線配置。 基地台和行動終端發射器和接收器的測試從模擬5G New Radio(NR)標準相符訊號開始。為了準確模擬訊號，測試設備必須支援通道編碼和多天線，並且必須允許以多種組合操作各種訊號參數支援複雜的測試設定。此外，需要計量等級的參考訊號，才能看到真正的待測裝置特性。強固的測試系統能產生支援各種測試情境的測試訊號，從元件特性分析、設計驗證、初期認證到大量生產測試。本文將探討如何成功產生5G NR測試訊號，並加速完成5G NR設計驗證。 簡化5G測試波形產生　加速NR設計驗證 3GPP規定用戶端設備(UE)和基地台(gNB)的5G NR測試要求。表1說明UE和gNB最低測試要求和相符性測試的技術規格(TS)。相符性測試文件規定了量測程序。測試方法包括執行測試、輻射測試或各種頻率範圍的混合測試。 每個文件指定發射器特性、接收器特性和效能測試要求。另外，第一部分為傳導測試，第二部分為輻射測試。第三部分用於NR UE在頻率範圍1(sub-6GHz)和頻率範圍2(毫米波頻率)互通，或NR和LTE之間的互通。 為執行相符性測試，3GPP指定測試案例所需的測試訊號。例如，3GPP定義了用於5G NR gNB發射器測試的測試模型(TM)和TS 38.141的5G NR gNB接收器測試的固定參考通道(FRC)。 為測試設定的實體通道需基於規格，包括邏輯通道、資源分配、酬載資料、頻寬元件、控制資源集合、基地台特定設定和RF參數。每個測試訊號有超過50個，有相關的頻寬和參數集(子載波間隔)的可調參數。支援預先定義、基於標準相符性測試設定的測試設備可以節省設定時間，確信量測符合標準。 圖1顯示FR1的5G NR TM1.1。整個無線電框架的圖形顯示位於左下角。x軸表示基於當前參數集的空隙，y軸表示資源區塊(RB)的值。大面積A區塊表示下行鏈路共享通道(DL-SCH)，左下A區塊上的直線條表示下行鏈路控制訊息(DCI)。詳細的RB映射在右下角，包括小區塊B的解調變參考訊號(DMRS)和A的物理下行鏈路共享通道(PDSCH)。預先配置的設定可幫助產生符合3GPP 5G NR標準的訊號，以便如右上角所示，快速輕鬆地測試gNB、UE發射器和接收器。 圖1　用於5G NR，配備N7631C Signal Studio的5G NR TM配置 圖2說明用於gNB接收器測試的上行鏈路FRC，使用預先配置工具，測試工程師可簡單地選擇測試類型，如接收器靈敏度和通道內靈敏度，或特定測試案例的動態範圍，然後選擇具有指定子載波間隔的FRC、資源區塊數量、調變編碼機制和編碼速率。 圖2　PathWave 5G NR訊號產生嵌入式使用者介面的5G NR...

隨著物聯網(IoT)應用的普及以及AI、5G的發展，為了減少大量資料的傳輸延遲同時提高運算效率，企業使用邊緣運算技術的需求日益增加，對維持資料中心穩定運作的不斷電系統(UPS)，也開始有更高的要求，希望能夠減少體積、模組化、具安裝及維護容易且快速等特色。施耐德電機(Schneider Electric)洞見企業需求，發表Easy UPS系列的新成員Easy UPS 3M。Easy UPS 3M為三相UPS，體積小，容易安裝、使用和維護，極為簡便，尤其適合應用在中小型資料中心和工業環境，幫助企業達到穩定營運的目標。 Easy UPS 3M特別優化體積和產品功能的設計，可在多種物理環境下保護重要設備免受停電、電力突波造成的損失，不僅可節省資本支出(CapEx)，在ECO節能模式下更能實現高達99％的能源使用效率。施耐德電機所提供的開機服務，能確保Easy UPS 3M被正確與安全地設定，達到最佳性能、可靠性、以及安全性。 Easy UPS 3M遵照施耐德電機嚴謹的標準化程序進行設計與測試，使UPS快速到位、安裝簡易。該產品除了具有寬輸入電壓範圍和強大的過載保護，並具備直觀的顯示介面，方便管理人員進行設定和監控。Easy UPS 3M具備強大的擴充性，客戶可選配網路管理卡，使用施耐德電機專為資料中心設計的物聯網平台EcoStruxure IT遠端監控並管理UPS狀態，也可根據不同需要搭配相對的電池解決方案，達到最佳保護效能。

能夠直接合成無線電頻率範圍內訊號的轉換器(RF轉換器)已然成熟，傳統無線電設計並將因此而產生變革。基於能夠數位化並合成高達2GHz~3GHz的瞬時訊號頻寬，RF轉換器現在可以實現真正寬頻無線電，無線電設計人員得以大幅簡化硬體設計，並且提供良好支援軟體可重複配置的能力，這對於以往無線電設計來說是不可能實現的。本文將探討RF轉換器技術的進步如何使得新型資料擷取系統和寬頻無線電成為可能，並討論軟體配置的可行性。 每位無線電設計人員都須面對一個設計取捨的問題，亦即須要權衡訊號頻寬內的性能與功耗。無線電設計人員如何滿足這一項約束，決定了無線電的尺寸和重量，並從根本上影響了無線電的位置，包括建築物、塔台、電線桿、地下車輛、包裹、口袋、耳朵或眼鏡等。每個無線電位置都有一個與其位置相稱的可用功率量。例如，建築物或塔台上的可用功率很可能高於口袋中的智慧型手機或耳內的藍牙耳機所提供的功率。所有情況下都存在一個基本事實：無線電需要的功率越小，單位功率所能支援的吞吐量越大，則無線電尺寸越小，重量越輕。這影響甚大，是通訊電子產業中許多創新背後的推動力。 半導體公司將更多的功能和更高的性能整合到相同或更小尺寸的元件中，使用此類元件的設備得以實現更小、更多功能或更輕(某些情況下這三者都能獲得實現)的承諾。設備越小、越輕、功能越多則越好，這樣就可以將設備放置在以前由於其他約束而不能放的位置。例如，原先需要建築物，現在由於占地面積減小，設備可以放在塔台上；原先放在塔台上的無線電單元，如果重量夠輕，就可以縮小成放在電線柱上的單元；原先因為較重而須要車輛攜帶的單元，現在則可以放在一個背包中。 今日的環境充斥著各種須要放在建築物、塔台、柱子和車輛上的傳統裝置。出於世界各地人們彼此互聯的需求，工程師們利用當時可用的元件設計設備以因應各種挑戰，這才造就了今天通訊無處不在的環境。人們可以隨時隨地透過多種不同網路(包括行動網路、無線區域網、特設短距離無線網路等)進行通話、發簡訊、即時通訊、傳照片、下載、上傳和瀏覽。所有這些都連接到寬頻有線網路上，而數據由RF電纜傳輸，最終透過光纖傳輸。 數據傳輸需求高　更大頻寬成趨勢 多項研究顯示，對數據的需求預計會在未來十年持續成長。其驅動力是人們對數據更豐富的內容似乎無止境需求，因而需要更寬的頻寬。例如，有線電視和光纖到戶營運商通過提供更高速度的連接和更多高畫質電視頻道，不斷在家庭寬頻服務方面展開競爭。超高畫質(UHD或4K解析度)電視需要的容量是高畫質的兩倍以上，通道頻寬需求超過目前使用的頻寬(圖1)。 圖1　RF轉換器支援寬頻無線電提供視訊流和遊戲等需大量數據的服務。 此外，包括虛擬實境(VR)在內的沉浸式影片，以及具有多維自由度的遊戲和3D效果(180Ｏ或全景視覺等)，全部使用4K超高畫質電視，每用戶需要高達1Gb的頻寬，這遠遠超出了簡單的4K UHD電視廣播和串流媒體已然很嚴苛的要求。線上遊戲須要網路提供對應的數據頻寬，因為延遲時間至關重要，這推動了更寬頻寬上行傳輸能力的發展。這種對更寬上行能力的需求，反過來又促使設備製造商升級其設計，以實現對應的大頻寬傳輸。 提供大動態訊號輸出　RF轉換器效率高 目前RF轉換器強大的功能對於推動傳輸如此豐富視訊內容的進步至關重要。必須能夠提供大動態訊號的輸出，同時要求具有優秀的雜散性能，從而支援使用256-QAM、1024-QAM和4k-QAM等更高階的調變方案。已安裝的同軸電纜設備和分配放大器具有1.2GHz~1.7GHz的有限頻寬，為了提高每個通道的頻譜效率，必須使用上述更高階的調變方法。前端傳輸設備的更高性能可延長已安裝設備群的使用壽命，緩解資本預算限制，以及支援向多家服務營運供應商(MSO)提供更長時間窗口，來升級其設備和傳輸系統。  隨著整合的功能越來越多，如今的智慧型手機與傳統手機已相去甚遠。許多功能都有與之相關聯的無線電，因此，當前的行動裝置中可能有5~7個甚至更多的頻段。生產智慧型手機時，每種無線電都必須進行測試，這為多模式通訊測試儀製造商帶來了新的挑戰。 儘管測試量隨著無線電數量的增加而增加，但仍須要快速測試以降低測試成本。考慮到測試儀的尺寸和成本，為行動裝置中的每個無線電構建不同的無線電硬體變得不切實際。隨著更多的頻段開放或被提議用於行動服務，測試行動裝置中越來越多的無線電所帶來之挑戰，難度更在提高中。 RF轉換器可以良好地因應此一挑戰。無論是發射器還是接收器，RF轉換器均能提供傳統無線電無法實現的彈性。寬頻RF轉換器可以同時捕捉並直接合成每個頻段中的訊號，從而支援同時測試行動裝置中的多個無線電。利用RF DAC和RF ADC內建的通道選擇器，多個無線電訊號可以在轉換器中得到高效處理。例如，圖2中顯示每個RF DAC有3個子通道處理單元，可以將三個頻段不同的訊號合路，然後利用數位控制振盪器(NCO)進行數位上變頻，再由RF DAC轉換為RF訊號。 圖2　具備通道選擇器的RF DAC處理訊號效能更高。 在其他市場領域中，例如針對航太和安防市場的測試設備，對用於脈衝雷達和軍用通訊的寬頻測試解決方案的需求日益增加。由於須要測試的雷達、電子情報、電子戰設備和通訊設備的數量與類型眾多，測試設備製造商必須製造出一種具有豐富特性組合的靈活儀器(圖3)。例如，任意波形發生器必須能夠創建各種訊號，包括線性頻率調變脈衝訊號、相位相干訊號以及各種輸出頻率和頻寬的調變訊號。測量設備必須同樣強大，以便在測試激勵器或發射器時能接收這些訊號。RF轉換器支援直接RF合成和RF頻率下的測量，可以良好地服務於此類應用。 圖3　RF轉換器驅動的軟體定義無線電支援跨平台互連通訊。 在某些情況下，這可以消除上變頻或下變頻的需求，而在其他情況下，減少變頻次數。硬體得以簡化，尺寸、重量和功耗要求得以降低。增加通道選擇器、內插器、NCO和合成器等數位特性，可在專用低功耗CMOS技術上實現高效訊號處理。 RF轉換器簡化無線電架構 RF轉換器是軟體定義無線電的關鍵因素之一。RF轉換器能夠直接合成和捕獲幾個GHz頻寬內的無線電頻率，以數位方式實現上變頻或下變頻功能，這樣將不再需要整個上變頻或下變頻級，使得無線電架構得以簡化。去掉類比變頻級和相關混頻器、LO合成器、濾波器，可減小無線電的尺寸、重量和功耗(SWaP)，使無線電能夠適應更多的應用場景，並可使用更小的電源供電。這種技術使得無線電可以更小巧輕便，足以手持、車載或安裝在飛機、直升機、無人機(UAV)等各種機載資產中。 除了實現更好的跨平台通訊之外，利用RF轉換器構建的無線電硬體還有支援多功能、多模和多頻的潛力。RF轉換器現在能夠達到較低的雷達頻段，在不久的將來會達到較高的頻段，因此單台設備既可用作雷達也可用作戰術通訊鏈路的概念有望變成現實。如此的設備在現場維修、升級、採購程序和成本方面具有明顯的優勢。 直接合成和捕捉雷達頻率的能力使得RF轉換器非常適合相位陣列雷達系統。直接RF轉換器合成和捕捉可減少非常多的傳統無線電硬體，使單個訊號鏈更小更輕。如此便能將很多這種無線電整合在一個更小的空間中。適合船載的陣列或地面相位控列，以及用於訊號情報操作的較小陣列和單元，可以實現更小的SWaP。 CMOS技術提升速度/精度 RF轉換器得以成功，其關鍵技術進步之一是持續微縮製程的CMOS技術。隨著基本CMOS晶體管的閘極長度和特徵尺寸變小，數位閘極電路變得更快、更小且功耗更低。 這使得具有合理功耗和面積的RF轉換器可以將大量數位訊號處理功能整合到晶片上。容納數位通道選擇器、調變器和軟體可編程濾波器，對於構建高效靈活的無線電來講非常重要。 這種更高效的DSP也為利用數位處理來幫助糾正轉換器中的類比缺陷打開了大門。在類比方面，每個新節點都提供速度更快的電晶體，其單位面積的匹配性能也更好。這些改良，對於實現速度更快的高精度轉換器至關重要。單靠製程技術的進步仍然是不夠的，還有一些重要的架構改良使得RF轉換器成為可能。RF DAC的首選架構是電流導引DAC架構。此類DAC的性能取決於構成DAC的電流源的匹配。未經校準的電流源匹配，其與電流源面積的平方根成正比。單位面積的匹配隨著技術節點的升級而改善。 但是，對於高解析度轉換器而言，即便是最先進的節點且隨機失配足夠低，其電流源也會非常大。這種大電流源會使轉換器變大，更糟糕的是，大電流源的寄生電容會降低DAC的高頻性能。 更有吸引力的解決方案是校準較小電流源以達到所需的匹配水平。如此將能顯著降低來自電流源的附加寄生效應，實現所需的線性度性能而不損害高頻性能。如果正確執行，這種校準可以在整個溫度範圍內保持高度穩定，並且校準可以一次完成。穩定的一次性校準意味著不需要在後台定期運行校準，藉此節省運行功耗，並減輕因後台運行校準而產生雜散產物的問題。 還有一個幫助超高速轉換器達到性能指標的架構選擇，那就是用於導引DAC電流的切換開關架構選擇。傳統的雙切換開關結構(圖4)在以非常高的速度運行時存在幾個缺點。 圖4　雙開關DAC單元在高速時可能導製輸出失真。 驅動到雙路切換開關的數據可以在一個到多個時脈週期內保持不變，因此尾節點的建立時間依賴於數據。如果時脈速率足夠慢，使得此節點可以在一個時脈週期內建立，那麼這不成問題。但在非常高的速率下，此節點在一個時脈週期內無法完全建立，依賴於數據的建立時間將會導致DAC輸出失真。 如果使用四路開關(圖5)，數據訊號就會全部歸零。這導致尾節點電壓與數據輸入無關，從而緩解上述問題。四路開關還允許DAC數據在時脈的兩個邊緣上更新。利用此特性可有效地使DAC採樣速率加倍，而時脈頻率毋須倍增。 圖5　四切換開關DAC單元結合CMOS製程可設計出具動態範圍更大之高速採樣DAC。 寬頻DAC結合輔助DSP　無線電發射器更靈活 採用精心設計的電流源校準算法和四切換開關電流導引單元，結合當今的細線CMOS製程，可設計出具有卓越動態範圍之高速採樣DAC。這樣就能在很寬廣的頻率範圍內合成高品質的訊號。當這種寬頻DAC與輔助DSP相結合時，它變成一個非常靈活的高性能無線電發射器，經過配置，則可為本文前面提到的所有不同應用提供訊號。 當今的RF轉換器已經促使無線電架構設計發生了根本性的改變，而在未來，它將引發更大的改變。隨著製程技術的不斷進步和RF轉換器設計的進一步優化，RF轉換器對無線電功耗和尺寸的影響將繼續縮小。這些技術進步來的正是時候，其強而有力地推動了新一代無線電，例如新興5G無線基地台應用(如大規模MIMO)，以及大規模相位陣列雷達和波束成形應用。 深次微米光刻技術將使得更多數位電路能夠放置在RF轉換器晶片上，從而整合需要大量運算的關鍵功能，如數位預失真(DPD)和削峰(CFR)算法等，這有助於提高功率放大器效率並顯著減少系統整體功耗。這種整合，將減輕對高能耗FPGA邏輯的壓力，進而也將相關功能轉移到功耗較低的專用邏輯中。其他可能性包括將RF轉換器及其數位引擎與RF、微波或毫米波類比元件整合在一起，進一步縮小尺寸並簡化無線電設計，為無線電設計提供位元至天線的系統級方法。由於有了RF轉換器，各種各樣的機遇並將隨之迸發出來。RF轉換器是助力超越一切可能的技術。 (本文作者為ADI高速產品部系統應用工程師及設計工程師)

為搶攻AIoT市場，聯發科宣布推出具高速AI邊緣運算能力，可快速實現影像識別的AIoT平台-- i700，預計2020年起開始供貨。該平台能廣泛應用在智慧城市、智慧建築和智慧製造等領域，其單晶片設計整合了CPU、GPU、ISP和專屬AI處理器APU(AI Processor Unit)等在內的處理單元，可協助客戶快速推出產品，加快AI和IoT的落地融合。 聯發科技資深副總經理暨智慧裝置事業群總經理游人傑表示，AI語音辨識和影像識別已廣泛應用於各行各業，而隨著5G網路時代的到來，智慧裝置對高速AI邊緣算力和物聯網能力有著更高的要求；為此，i700平台融合了聯發科在多媒體影像、無線通訊、人工智慧等技術上的優勢，可強力推動AIoT行業的發展與普及。 據悉，新發布的i700採用八核架構，整合兩顆ARM Cortex-A75 CPU，工作頻率高達2.2Hz，六顆Cortex-A55處理器，工作頻率達2.0GHz，同時搭載工作頻率為970MHz的IMG 9XM-HP8 GPU。此外， i700平台還搭載了聯發科的CorePilot技術，確保八個核心能夠以最高效能的方式實現運算資源的最優配置，在提供最高性能的同時還能達到最低功耗。 值得一提的是，該平台還具備強大的AI引擎能力，不僅內置雙核AI專核，還加入了AI加速器(AI Accelerator)，並搭載AI人臉檢測引擎(AI Face Detection Engine)，讓其AI算力較前一代AIoT平台i500提升5倍，為消費者打造全新萬物智聯體驗。 聯發科指出，該產品可為無人商店的辨物和人臉支付提供技術支援，也可實現智慧建築的人臉門禁和公司的考勤系統。而在智慧工廠中則能協助無人搬運車進行自動辨別障礙物，以避免意外情況的發生；甚至還可應用於運動健身方面的應用，透過該平台上的3D人體姿勢識別功能，不僅能為使用者提供健身姿勢的矯正建議，還能夠自動檢測生活和工作中的危險姿勢，從而提前發出預警。

CEVA宣布中國資訊通訊科技集團(CICT)有限公司旗下子公司辰芯科技有限公司已經獲得授權許可，可將CEVA-XC DSP部署到其以高性能4G/5G無線和C-V2X蜂巢式車聯網應用為目標的軟體定義無線電(SDR)處理器和平台系列中。 CICT是專注於電訊領域創新研發的高科技企業集團，而成立於2017年的辰芯科技有限公司則是大唐集團中的一員，是CICT旗下重要企業，負責積體電路(IC)和系統單晶片(SoC)的開發和創新，推動實現5G終端和蜂巢式v2x數據機及基礎設施等下一代的無線通訊應用。辰芯科技充分利用了功能強大的CEVA-XC DSP來建構其無線通訊處理器架構的基礎，通過以軟體來執行應用的靈活平台，實現眾多複雜的使用案例。 CEVA副總裁暨行動寬頻業務部門總經理Aviv Malinovitch表示，非常高興與中國無線通訊領域的先驅企業辰芯科技合作。CEVA-XC DSP可讓辰芯科技利用功能強大的可編程設計通訊平台來滿足電訊和汽車產業的廣泛應用需求，從而有助於促進5G和C-V2X等新興技術在中國的部署。 辰芯科技副總裁劉迪軍表示，辰芯專注於開發先進的無線矽平台，以推動最新無線通訊技術在中國的應用。CEVA-XC DSP是辰芯科技軟體定義無線電晶片技術平台的理想選擇，讓辰芯科技開發出可滿足各種使用案例的解決方案，涵蓋從蜂巢式V2X和無人機通訊到5G終端和衛星。

5G通訊將帶動砷化鎵(GaAs)市場明顯成長。根據TrendForce旗下拓墣產業研究院報告指出，現行射頻前端元件製造商依手機通訊元件的功能需求，逐漸以GaAs晶圓作為元件的製造材料，加上5G布建逐步展開，射頻元件使用量較4G時代倍增，預料將帶動GaAs射頻元件市場於2020年起進入新一波成長期，而台灣射頻代工製造業者如穩懋、宏捷科、環宇等也可望搭上此波浪潮，逐漸從營收衰退困境脫身。 目前4G時代的手機通訊頻率使用範圍已進展至1.8~2.7GHz，對傳統3G的Si射頻前端元件已不敷使用，加上5G通訊市場正步入高速成長期，其使用頻段也將更廣泛(包含3~5GHz、20~30GHz)，因此無論是4G或5G通訊應用，現行射頻元件預計將逐漸被GaAs取代。 對此，拓墣指出，由於射頻前端元件特性，包含耐高電壓、耐高溫與高頻使用等，在4G與5G時代有高度需求，傳統如HBT和CMOS的矽(Si)元件已無法滿足，廠商便逐漸將目光轉移至GaAs化合物半導體。而GaAs化合物半導體憑藉本身電子遷移率較Si元件快速，且具有抗干擾、低雜訊與耐高電壓等特性，因此特別適合應用於無線通訊中的高頻傳輸領域。 若以目前市場發展來看，受到2018年下半年受到手機銷量下滑、中美貿易戰影響，衝擊GaAs通訊元件IDM廠營收表現，預估2019年IDM廠總營收將下滑至58.35億美元，年減8.9%。 然而，隨著5G通訊持續發展，射頻前端元件使用數量將明顯提升，如功率放大器(PA)使用量，由3G時代的2顆、4G的5~7顆，提升至5G時代的16顆，將帶動2020年整體營收成長，預估GaAs射頻前端元件總營收將達64.92億美元，年增11.3%。 總結來說，隨著各國持續投入布建5G基地台等基礎設施，預估在2021、2022年將達到高峰，加上射頻前端元件使用數量較4G時代翻倍，將可望帶動IDM大廠思佳訊(Skyworks)、科沃(Qorvo)新一波營收成長動能，而台廠射頻代工製造業穩懋、宏捷科及環宇等，也將隨著IDM廠擴產而取得訂單，逐漸擺脫營收衰退的陰霾。

5G全面提升行動通訊的各項體驗，不僅技術升級，應用涵蓋層面更為廣泛，5G網路架構的特性就是彈性，以便未來可負擔更多「任務」，但彈性可調配的架構同時也讓整個網路的複雜度大增，大幅提升裝置、設備設計與測試 的門檻。另外，5G導入許多新技術，如波束成形(Beamforming)、波束追蹤(Beam Tracking)等，要發揮這些技術的真正效能，測試驗證是非常重要的關鍵。 5G系統為求提升傳輸速率，所以不斷擴大可使用的無線頻段，但主要的中低頻6GHz以下頻段使用已經非常擁擠，因此首次將觸角伸向航太、軍事使用的毫米波(mmWAVE)頻段，高頻頻譜導入商業化應用，相關技術對於科技產業來說已經不算完全陌生，但是商用與航太、軍事領域的應用特性差異頗大，也讓晶片、終端、設備等廠商面臨頭痛的技術瓶頸，須要逐步克服。 5G技術規格提升有感 5G商轉在2019年4月正式啟動，強調更快、更即時、更無縫的行動寬頻聯網體驗，過去4G LTE技術讓行動通訊進入即時影音時代LTE使用5GHz以下頻段，每個頻段20MHz，扣掉保護頻段(Guard Band)，真正使用頻段15MHz，不使用MIMO或載波聚合(Carrier Aggregation, CA)等技術，每頻段傳輸速率約150Mbps，考量現實環境干擾與連線品質，一般70~80Mbps傳輸速率是正常的。 有鑑於此，5G在規格制定時，就從幾個不同的面向提升傳輸速率，羅德史瓦茲應用工程部經理林志龍(圖1)提到，目前5G第一階段使用的頻段以中低頻6GHz以下的3.5GHz為主流，每個頻段規劃100MHz，頻譜使用效率從LTE時代的90%提升到97%~99%，所以每一頻段傳輸速率可以輕鬆達到500~700MHz，目前使用第一代的5G晶片，每一路可以達到250Mbps的速率，使用四路MIMO傳輸速度就達到1Gbps了，5G傳輸速率相較4G確實可以大幅提升。 圖1　羅德史瓦茲應用工程部經理林志龍提到，5G的高門檻讓廠商的測試成本大幅提升，測試設備成本至少千萬。 而頻段利用就像土地開發，人們會從水草鮮美的地方開始開墾，6GHz以下的中低頻段，從20餘年前的2G時代開始，經過多年的發展，在進入5G時代的現在，就像是台北市的精華地段，房屋擁擠、馬路雖然四通八達但是車輛川流不息，已經很難再找到大規模的「素地」可以利用，朝向更郊區發展，雖然頻段區位不如6GHz以下，但是有大批未開發的頻段可供使用，高頻毫米波就成為5G開墾的最新處女地。 毫米波應用技術門檻高 毫米波頻段頻寬大，6GHz以下頻段規畫5MHz到100MHz的頻段劃分，毫米波則是從100MHz起跳，每一個頻段最大400MHz，可以想見傳輸速率提升將從一檔直接跳到三檔，但是毫米波訊號穩定性不佳的特色，在導入商用後以終端產品強調省電、低成本等原則下給元件設計製造商出了一個很大的難題。是德科技行銷處資深行銷專案經理郭丁豪(圖2)指出，目前毫米波的元件價格偏高，加上毫米波訊號衰減快，需要依靠高密度的小型基地台，強化訊號接收率，尤其是指向性高的波束成形遇到障礙物就無用武之地。 圖2　是德科技行銷處資深行銷專案經理郭丁豪指出，測試認證廠商已經布局5G商機多時，只待商機爆發。 過去毫米波使用在軍事航太領域時，為了克服高頻訊號衰減率高的問題，透過加大功率、使用陣列雷達讓多個天線可以將訊號疊加形成波束，強化訊號強度，宜特科技訊號測試事業處協理余天華認為，波束越集中移動性就越差，速度越快這項缺陷更明顯；毫米波技術近年導入商用，演算法與晶片設計都還不成熟，毫米波技術長處難以展現。 另外，5G頻譜的利用率要提升到97%以上，4G LTE為了避免干擾，每個頻段的兩側都保留5%的保護頻段，余天華表示，近年濾波器元件的技術已經有進步，所以無線訊號的發射頻率準確度也有提升，但是針對5G要求只保留1~2%的頻段，大部分頻段都要使用的狀況下，相鄰頻段的干擾還是很難避免，尤其是6GHz以下頻譜擁擠，鄰頻干擾更難避免。 測試認證商機爆發 5G技術難度高，不僅展現在產品設計上，對於產品測試驗證也是，林志龍說，5G的高門檻讓廠商的測試成本大幅提升，一般電子產品在設計、產品驗證與產線量產階段都有不同的測試需求，在4G時代，每個階段的測試設備一套大概是幾百萬，但5G的測試設備成本至少千萬，除了硬體的升級之外，因為5G標準還在更新，新的測試規範發布後，軟體就要更新，4G以前軟體更新都是免費的，5G軟體更新甚至需要付費。 5G目前技術尚未穩定，完整詳細的測試有助確保產品效能，6GHz以下的FR1規範相對完善，毫米波的FR2規範則還在發展中；余天華談到，整體而言，毫米波的空中傳輸(Over the Air, OTA)規範在2020年以後才會較完整，3GPP會針對標準與協定方面提出初步的測試規範，其後美國的無線產業協會(The Wireless Association, CTIA)會再發展詳細的測試方法與規範，若是產品要符合歐美電信營運商或品牌廠商的規範，又需要通過PTCRB/GCF等規範。 目前5G測試認證的高成本，也帶動另一波測試實驗室的商機，許多產品開發商無法負擔高額的測試設備，便委託測試實驗室協助，既可降低成本又可快速進入歐美主流市場。林志龍解釋，5G測試從功能面大致分成三個部分，射頻(RF)、協議與無線資源管理(Radio Resource Management, RRM)等，射頻就是要驗證元件或產品的基本無線效能表現，協議則是3GPP規範的內容，RRM是表示無線資源的分配與管理，尤其在大範圍的網路架構中，核心網路與基地台或不同基地台換手運作時的管理機制。 測試認證解決方案多元紛呈 5G除了測試設備成本高之外，測試的難度也較4G更甚，林志龍舉例，5G的FR1測試，以100MHz為頻段基礎，但也同時相容過去4G的小頻段，所以5MHz、10MHz、20MHz等都支援，目前5G網路架構大部分都是非獨立組網(Non-Standalone, NSA)，混和4G與5G網路，組合頻段需要全部經過測試，不僅複雜花費的時間也長，可以想見在2019下半年到2020年，有更多5G營運商開台之後，更多5G終端產品上市，測試認證需求商機爆發指日可待。 因此，測試認證廠商已經布局5G商機多時，郭丁豪進一步說明，是德科技提供實體層到應用層測試解決方案，從元件、晶片、裝置、基地台設計與生產到電信營運商布建，都進行布局。RF元件測試方面，新的網路分析儀，最高支援至53GHz，可串連多通道，可使用在陣列天線測試與RF前端模組；晶片方面，毫米波向量訊號產生器可支援高頻毫米波且雙通道至44GHz，同時具備2GHz訊號頻寬。滿足OTA需高功率測試與波束成形所需相位同調之要求。 在裝置或基地台部分，郭丁豪提到，可透過5G多頻段向量收發器，同時滿足支援6GHz以下多通道，並能擴充至毫米波。羅德史瓦茲更發表5G NSA測試架構，該測試儀可無縫整合到現行的LTE測試環境中。其他元件、終端、系統(圖3)甚至網路效能測試方案也已布局完善，相信未來一兩年5G測試認證將跟商轉開台新聞一樣熱鬧。 圖3　5G元件到系統所需的量測方案 資料來源：羅德史瓦茲  

是德科技(Keysight)日前宣布與高通集團(Qualcomm Incorporated)子公司高通科技(Qualcomm Technologies)合作，透過是德科技5G網路模擬解決方案，在台北國際電腦展(Computex)中，展示業界首部配備整合式數據機的5G筆電。 高通這次展示的平台採用該公司最新的Qualcomm Snapdragon 8cx系統單晶片以及X55 5G數據機，並使用Keysight 5G網路模擬解決方案，來證明這款5G筆電可常時連網，電池續航力長達1天，而且支援Windows系統。拜5G NR等新科技之賜，高速低延遲的連網品質再也不是夢想，甚至還可提供高達7Gbps的下載速度，為一般消費者和企業帶來前所未有的PC使用體驗。 是德科技無線測試部門資深主管Lucas Hansen表示，很高興能再度協助高通及其無線裝置連網生態系統，針對一般消費者和垂直產業推出5G應用，是德科技5G解決方案迅速成為整個行動生態系統的產業標竿，讓行動裝置業者得以驗證多模式設計，進而推出有趣的新產品。 是德科技5G網路模擬解決方案，基於Keysight UXM 5G無線測試平台，讓裝置製造商能同時在NSA及SA模式中，驗證5G NR多模式設計的協定、射頻(RF)和無線電資源管理(RRM)。是德科技端對端5G解決方案提供必要的靈活度，讓裝置業者能靈活而快速地驗證各種外觀尺寸的多模裝置設計，加速回應全球對6GHz以下(FR1)和毫米波(FR2)頻段的需求。 早在今年初，是德科技和高通就宣布聯手建立業界首見的分頻雙工模式(FDD)5G NR數據呼叫，並在美國消費電子展(CES 2019)展示工業物聯網應用。

面對5G即將帶來的商業模式巨變，諾基亞所屬諾基亞貝爾實驗室(Nokia Bell Labs)顧問諮詢部研究指出，藉由「經濟賽局理論」(Economic Game Theory)模型，量化評估各種自動化和5G端到端技術的轉型成果和影響，分析結果顯示，5G時代，當電信營運商轉型成為數位服務供應商時，其企業/工業市場商機規模將從現在的500億美元擴大到2028年的2兆美元。 過去十年來，電信營運商(CSP)承載的流量大幅增加。貝爾實驗室顧問諮詢部高級合夥人Fuad Siddiqui指出，行動數據流量從2006年的每月4PB成長到2016年每月7,201PB，增幅高達1800倍。同期全球IP流量成長24倍，達到1.1ZB。但儘管數據單位用戶平均營收(ARPU)有所成長，仍無法彌補語音ARPU的衰退，營運商未能從這波成長趨勢中充分獲利。 另一個挑戰則是內容逐漸取代連網服務成為營運重點。Siddiqui表示，原生數位型的平台科技公司如Facebook、Amazon、YouTube、Netflix等，提供各種內容豐富的應用程式和加值型服務，在市場上形成一股強大的力量，導致傳統營運商的連網導向商業模式衰微，獲取價值能力日趨減弱，在2012~2016年期間，前十大平台公司的平均資本報酬率(ROC)是前十大營運商的二倍。 因此一方面，基於5G網路標準的目標在滿足各種新興需求，包括支援增強型行動寬頻通訊(eMBB)、超可靠度和低延遲通訊(URLLC)和大規模機器連線(mMTC)等架構，迫使營運商必須徹底革新其網路架構。另一方面，隨著雲端數位服務問世、連網服務營收持平或下降，營運商必須擺脫消費者和連網導向的傳統營運模式，轉而注重消費者和企業雙方的數位價值。 Siddiqui說明，諾基亞貝爾實驗室顧問諮詢部分析估計，營運商採用諾基亞Future X網路完全轉型成為數位服務供應商(Digital Service Providers)時，企業/工業市場商機規模將從現在的500億美元擴大到2028年的2兆美元。其中，有75%歸功於數位平台、平台託管和加值應用的實現，其中25%的增幅來自於傳統和安全連網服務的成長。