富邦理財電子報

5G進入商轉模式 成長指日可待,終端智慧手機將帶動應用及市場需求的重要角色

20190701

今年初在西班牙舉辦的世界行動通訊大會(MWC)上,參展廠商的主軸幾乎都聚焦在5G上,不論從硬體端各種5G網路設備,到具5G功能的智慧型手機,再到各種沉浸式應用服務,每一項都讓人眼睛為之一亮。隨著美國與南韓,陸續於今年4月開通服務,日本預計2020年3~6月開放服務,台灣按照行政院規劃最快今年底就能發照,5G產業供應鏈備受矚目。富邦證券表示,由於5G傳輸速度上可達4G的10倍以上,將可解決行動網路傳輸量的問題,且其訊號的低延遲性與支援海量裝置接取,更會是未來推動全息影像、車聯網、無人載具、物聯網與工業4.0等服務所不可或缺的技術,因此,未來幾年5G供應鏈的成長指日可待。

5G主要技術特性有三點,分別是超高速、低時延、及大連結,對應這些技術特性,適合發展的5G應用也就不一樣。首先,超高速主要適合影音視訊類應用,例如:擴增實境AR、虛擬實境VR、3D全息影像(也就是透過立體投影,讓畫面在眼前真實呈現)。再來則是低時延,加快了資訊端到端傳輸的速度,也提高了可靠度,主要適合工廠自動化、車聯網、無人載具、公共安全等應用;最後的大連結,主要重點是低耗電、大涵蓋,可以適用於智慧城市、智慧電表、智慧路燈。

舉例來說,在今年西班牙舉辦的世界行動通訊大會(MWC)上,日本電信商NTT Docomo展出全息影像的應用,讓真人和遠端虛擬投射過來的人互動,韓國KT電信則展示5G救難用飛船,當發生重大災難時,機器人和搜救團隊在地面負責搜救任務,並透過天空的飛船建構臨時網路和外界連繫。另外還有KCITY監控中心負責保障市民安全,例如當駕駛在高速公路上突然發生意外狀況、無法再駕駛時,KCITY監控中心人員可以遠端操控車輛,將車子安全地停靠在路邊。

雖然5G可以發展的應用非常多,但挑戰其實也不少,富邦證券指出,由於5G應用目標太過多元化,導致標準制定不容易;5G頻譜效率僅略高於4G,實現超高速的方式是擴大頻寬,但頻段高容易造成涵蓋率不足的問題;目前尚未解決室內涵蓋率的問題,如果要在室內使用5G,等於要把基地台當無線AP來使用與佈建,但兩者成本相差很多,根本是件不可能的任務。

過去行動通信技術的發展,幾乎每隔十年就會出現一次世代變化,從2G、3G到4G皆是如此,而明(2020)年剛好又是另一個10年的開始,預估全球將會進入5G高速起飛期。從回顧過去3G/4G的發展歷程,終端智慧手機的發展速度,是帶動應用與市場需求的重要角色。

智慧手機不只是5G普及發展的關鍵,5G也是智慧型手機創新的能量,由於5G主要的改變在於新頻段、高頻率、大頻寬、4x4 MIMO技術及雙連接,這些改變會驅動現行手機射頻系統出現新的應用架構。手機射頻系統由天線、射頻前端(RFFE)、基頻晶片及收發器等元件組成,其中射頻前端晶片又包括功率放大器(PA)、天線開關、濾波器、雙工器和低噪聲放大器(LNA)等元件,在這些元件中改變最大的就是天線、射頻前端及濾波器。

5G頻譜包括了兩個頻率範圍,即Sub 6GHz(FR1)和毫米波(FR2),天線尺寸將會急劇縮小,加上目前4G LTE手機大部分僅支持2x2 MIMO技術,但是5G強制性採用4x4 MIMO技術,而4x4 MIMO需要4根天線和4個獨立的RF通道,故5G手機對天線的使用量將會雙倍成長。再來則是看射頻前端(RFFE)的改變。相較4G LTE頻譜由52個頻段組成,5G應用支持的頻段會新增50個以上,也就是說,全球2G/3G/4G/5G網路合計支持的頻段將達到91個以上,頻譜的重新劃分會增加射頻前端的設計複雜性,也擴大射頻前端的元件需求量。

最後是射頻前端中的元件-濾波器,這是價值最大、成長速度最快的射頻前端元件。由於5G手機支持的頻段數倍增,對單機濾波器的需求也大幅成長,而且5G所採用的頻率遠高於4G,甚至可以支援毫米波波段,體聲波濾波器(BAW)相較於聲表面波濾波器(SAW)而言,更適合應用在高頻段,預估BAW未來將成為5G濾波器主流。

富邦證券表示,隨著5G建設投資越來越多,通訊設備商產業鏈進入黃金時代,其中相比4G彈性較大的共有天線射頻、無線主設備、傳輸主設備、光模組、網路工程建設等產業備受關注。預期明年下半年可以看到5G手機大幅推出,從過往歐洲市場4G換機周期經驗來看,因應4G升級到5G帶來換機效應,2020年可望發酵,最大一波的換機周期將在2023年顯現。

5G除了引領智慧型手機的發展,最大技術價值更是在行業應用,根據美國高通與HIS預測,全球12.3萬億美元經濟產出中,5G應該可以貢獻0.2%的全球GDP成長率,中國信通院則預估5G應用設備投資未來將會逐年增長,包括車聯網、AR/VR應用、工業物聯網等,都是創造5G技術價值的關鍵,值得投資人持續關注。