引领全球5G标准/宣示技术领先 Verizon自订规范一箭双雕

Verizon于2016年7月11日正式推出“Verizon 5G无线规范标准”，同时重申其2017年5G固定无线网路服务商用布局。Verizon提出其自行发展 5G无线规范标准，不但意味该业者欲引领5G市场，且将一定程度地影响最终5G标准制定。

韩国未来创造科学部协同Korea Telecom于2016年6月初提出平昌奥运5G服务试验网标准规格后，同年7月11日Verizon也协同其5G技术论坛伙伴内部讨论研拟，正式推出“Verizon 5G无线规范标准”，同时重申其2017年5G固定无线网路服务商用布局，加上Verizon整体生态链的建构，Verizon期望加速其服务进入市场的脚步。无疑地，Verizon提出其“Verizon 5G无线规范标准”，不但意味该业者欲引领5G市场，且将一定程度地影响最终5G标准制定。  
Verizon自订5G标准　2017年提前上路  

Verizon自2015年宣布将于2017年提前布局5G商用化，并且于2016年开始和V5GTF众多合作夥伴在美国各地陆续进行一连串的外场测试后，于2016年中正式宣布2017年所要推出的5G商用服务为采用28GHz 毫米波技术的家用5G固定无线网路，作为媒介为光纤的家用宽频网路之替代品。而同时间，Verizon进一步协同包括思科(Cisco)、爱立信(Ericsson)、英特尔(Intel)、诺基亚(Nokia)、乐金电子(LG)、三星电子(Samsung)及高通(Qualcomm)七家5G技术论坛夥伴，一同进行5G无线接取实体层规范的标准制定作业。  

同年7月11日，Verizon正式发布V5G. 200系列针对实体层共四篇Verizon 5G无线接取规范标准(图1)；后续将发布V5G. 300系列针对Layer 2和Layer 3的规范，两系列规范将定义网路与使用者设备(User Equipment，UE)彼此间的介面，藉由这些规范标准促使开发者们(包含晶片、终端、网路设备与营运商)所研发架构的各解决方案具备互通性。  

图1　V5G. 211~213 5G无线接取规范标准相互关系图 资料来源：资策会MIC整理(8/2016)
而从现阶段Verizon所发布的“Verizon 5G无线接取规范标准”中所定义的各项技术，可发现此一系列标准所面对的应用情境，主要是利用超高频宽无线技术解决宽频传输最后一哩的“固定无线接取”服务。  

首先，V5G标准定义100MHz单载波(最高可达800MHz)，此代表峰值速率可达1Gbps以上(符合5G的eMBB特性)，此一频宽表现势必需要高频段频谱支援，也符合Verizon现阶段目标以28GHz或39GHz频谱架构其5G商用服务。再者，采用TDD意味着，在高频段难以扩大覆盖率的情况下，用于热点区域覆盖为主的TDD是可行的，故在V5G标准下，或将设计为热点覆盖系统。此外，最多仅采用8支天线的设计，也代表在高频谱、大频宽、小覆盖的情境需求下，8支天线已足够应付。至于，上/下行多工接取技术皆采用具备CP的OFDM且子载波为75kHz间隔之规范，意味着在“Verizon 5G无线接取规范标准(V5G标准)”下，无法支持高速移动的传输情境，主因在于即便75kHz的频宽高于LTE，有利高速移动，但因采具备CP的OFDM，反而降低频谱效率。  

总括来说，“Verizon 5G无线接取规范标准”所定义的5G网路，是一套不具备组网与移动特性，应用在热点覆盖的高频段、超高频宽之固定无线宽频传输系统。  

结盟韩国业者　扩大自身标准影响力  

在Verizon尚未发布其“Verizon 5G无线接取规范标准”前，除了与其5G技术论坛伙伴持续进行5G技术的开发研讨，也积极地展开与国际营运商建立跨国合作关系。  

2016年5月28日，由韩国未来创造科学部主持的第四次5G战略会议中，协同来自三星与三大电信业者(KT、SKT与LG U+)以及产学研界共18位专家研议韩国5G技术与服务发展进程，其中，针对2018年平昌冬奥5G服务测试网路的技术标准，则由KT率先发布，韩国也成为了全球第一个提出5G技术规范标准的国家。  

有鉴于此，Verizon和KT两业者于同年6月24日便达成共识，针对5G标准规范与开发技术的统一进行合作，期望加快预计于2020年正式商用的5G技术发展脚步，并且签订了“包含5G行动通讯在内的未来基础建设和技术合作的业务协议”，内容包含针对5G发展的软体定义网路(SDN)、网路功能虚拟化(NFV)以及mmWave技术之研究。且早在2016年2月的世界行动通讯大会(MWC2016)上，Verizon便联合韩国KT、SKT以及日本NTT DoCoMo组成以建立统一的5G试验标准、并提供一个通用、可扩展之共通平台，进而能更开放且包容地促进5G试验网路部署为目标之5G公开试验规范联盟(5G Open Trial Specification Alliance)。  

对Verizon而言，深度与设备业者的技术合作，使得该公司在5G测试工作上已有一定程度的进展；而链结跨国营运商共同商讨5G规范，更将有助于Verizon在未来推动5G商用部署同时，创建更完备的生态体系。  

另外，就Verizon与KT的5G标准规范布局来看，除了KT早因布局平昌冬奥5G试验网路而积极进行标准预先研拟的动作外，Verizon也在宣布要部署2017年商用5G网路同时便加紧脚步布局相关标准规范的制定。而从6月KT颁布的平昌冬奥5G标准以及7月Verizon所宣布的V5G标准两者比较下，也不难发现其相似之处；首先，两标准同样以28GHz频段为优先，并采100MHz、8个载波共800Mz频宽，且皆以最多8支天线形成MIMO；再者，皆采用LDPC编码、利用TDD双工技术、以及波束成形架构等。  

防范5G标准分裂　3GPP推动双轨规范  
自2016年3月3GPP于瑞典召开第71次无线接取网路技术规范组全体会议(71st Technical Specifications Groups-Radio Access Network，TSG-RAN #72)，通过编号RP-160671的研究项目(Study Item)提案，将规范新的5G无线接入技术之实体层将基于OFDM，可能支持NOMA；并考虑将频率范围扩展至100GHz，以满足未来广泛的使用情境后，随着韩国宣布平昌冬奥所要采行的5G标准，3GPP于同年6月13∼16日在韩国釜山展开3GPP TSG-RAN #72全会。在此次会议中，3GPP确立了针对5G标准规范3GPP Release-15相关任务与查核点之详细工作计画，以进一步敦促各工作小组的研究进程(图2)。  


图2　5GPPP目前针对5G所规画的发展时程表 资料来源：5GPPP
然而，由于在会议中，不论是设备业者或营运商，各方成员对于5G发展进度各持己见，尤其对于部分业者(如韩国KT)以提出非3GPP标准的5G规范，促使“非标准化”的5G网路可能大行其道，造成日后5G技术标准破碎化的风险议题增温。  

因此，在协调期望满足营运商以既有LTE网路上部署5G，藉由非独立组网方式加快5G技术发展进度之激进派，以及考虑以更稳健、按部就班方式推动5G标准制定的保守派两方意见之后，3GPP于此次会议中确立5G新兴无线(5G New Radio，5G NR)的范畴：其一为支援在用户功能(User-plane )与控制功能(Control-plane)只使用5G技术的独立(Standalone) 5G新兴无线(5G New Radio，5G NR)网路；其二则是将5G NR控制功能锚定LTE核心网路的混合式非独立(Non-Standalone) NR网路布建架构；至于其他可能的潜在架构配置选项，则将在RP-161266文件中进行研究分析。  

而TSG-RAN #72会议，除了规范5G NR范畴外，也将目标应用范例瞄准先进行动宽频(eMMB)以及超高可靠与低延迟通讯(URLLC)等领域；后续更进一步确定R-15 5G标准制定的时程规划，预计2018年6月的TSG-RAN #80会议完成并发布3GPP R-15 5G标准。  

Verizon 5G引领全球5G发展走向  

在3GPP/ITU的5G标准尚未确立之前，身为3GPP主要成员的Verizon联合其他同为3GPP成员的V5GTF伙伴发布自有“Verizon 5G无线接取规范标准”，虽然制定内容一定程度遵循了3GPP对于5G无线接入技术之实体层将基于OFDM之规范，且包含了如LDPC、MIMO波束成形、更大的频宽、与更短的讯框(Radio Frame)结构等诸多5G技术元素。  

但整体而言，“Verizon 5G无线接取标准规范”实则是设计出采用既有技术可实现，满足Verizon在后续5G固定无线网路服务商用布局下所需高频段、大频宽、应用于热点区域覆盖的系统架构。  

但实际上相较3GPP目标的5G技术标准规划仍有所简化，例如MIMO至多支援8支天线，而非预期的更多天线、或更高阶、大于64QAM的调变。更别说Verizon的标准主要是瞄准固定无线网路情境需求的超高频宽(eMMB)特性，相对忽略了未来物联网所关注的大规模机械型通讯(mMTC)与超高可靠低延迟通讯(URLLC)的支持。即便如此，比起3GPP期望达成但现阶段却不成熟的NOMA、全双工技术以及massive MIMO等技术，“Verizon 5G无线接取标准规范”目前的规划似乎更为稳健可行，尤其针对2017年的Verizon 5G商用需求。  

再者，不可否认的是，无论是韩国KT提出的平昌5G标准，或是Verizon大张旗鼓连结各方盟友推动的“Verizon 5G无线接取规范标准”，参与制定的业者皆为3GPP成员情况下，相关技术规范都将成为影响未来5G标准最终制定结果的指标。  

而身为3GPP成员的营运商与设备业者在5G统一标准制定期间，于台面下相互合作、分进合击订定规范的举措，也彰显出各界想于5G市场拔得头筹、占据领先地位之野心。  

此外，值得关注的便是高频段频谱之采用。不论是韩国KT或美国Verizon现阶段所提出的5G技术标准规范，皆瞄准利用高频段频谱实现5G服务，且以28GHz为优先选择；更别说美国FCC甚至于日前宣布，未来保留给5G使用的毫米波频段也包含了28GHz。  

而有趣的是，在未来WRC-19所要讨论给予5G利用、大于6GHz的七段频谱中，并没有将28GHz纳入其中。因此，在Verizon与KT提出5G标准与试验网的频段采用以28GHz为主，及美国FCC频谱分配底定的推波助澜下，是否会进一步影响全球对于后续高频段频谱规划的一致性，将成为未来5G发展进程中的热门议题之一。