擘画智能制造应用　5G行动通讯喜迎R18

AR/VR与智慧工厂的传输需求增加，5G R17在行动宽频之外，深化垂直应用的传输需求，助力工厂加快数位化脚步。3GPP同时积极讨论R18的技术细节，可望在2023年第三季公布RAN 1的内容。

虚拟应用、智慧工厂的进展都需要无线传输技术的支援，而5G eMBB、mMTC、URLLC低延迟、高可靠、定位精准且传输范围广等特性，便是确保工厂通讯与AR/VR连线稳定且顺畅的关键。因此3GPP也持续更新5G标准，R18预期增加可同时传送/接收的装置数量，并且强化资料传输的安全性。新标准的进展与AI、AR/ VR、无人载具等新技术并进，共同打造更加灵活的数位工厂。

5G Advanced迎来R18

无线传输技术进入后5G时代，德凯(DEKRA)Connectivity 资深总监陈铭鸿(图1)指出，规范5G测试标准的ITU法规IMT- 2020定义三个5G的技术发展与未来应用方向，一是eMBB针对一般的行动宽频网路，例如手机的行动通讯，或是未来AR/VR的应用。垂直市场应用则包含mMTC与URLLC，mMTC著重物联网应用，从4G时代起便有相关的定义，主要强化装置在密集环境的传输效能。而URLLC强调高可靠性且低延迟的技术应用，较具有代表性的应用包含RLLT、工业4.0、车联网等，这些应用都需要精准的定位与精准的可靠度来达成安全要求。

图1　德凯(DEKRA)Connectivity资深总监陈铭鸿表示，R17作为现阶段应用最广的5G技术，是观察5G 的第二阶段发展状况的指标

回顾5G的发展时程，在3GPP 5G的时程规画中，R15从2019年年中开始商用化，由不同的营运商建置网路，到了2021年底则已经建置到R16，相较R15，R16增加多输入/多输出(MIMO)技术及定位要求。目前R17即将制定完成，预期3GPP在2022年中开始讨论R18的核心技术标准。

R17预计在2022年第二、第三季陆续完成标准制定，接著开启R18的技术讨论。R17是现阶段应用最广的5G技术，可以藉此观察5G的第二阶段如何发展，包含超过超高频的频率，以及进入71GHz的频谱，同时发布针对低轨道卫星相关技术的定义，都是垂直市场重视的发展面向，因为在乡村或山区实现物联网应用或者透过卫星为偏远地区带来宽频服务，都需要仰赖低轨道卫星相关技术的进展。且R17强化定位精准度，以满足物联网定位达到毫米等级的需求，同时强化C-V2X的安全性。

R18方面，则搭上3GPP新的5G Advanced标志，推动5G进入中后期时代。R18以及以后的技术标准，3GPP都将其定义为5G Advanced技术。

5G助攻智能制造

5G技术为智慧製造的发展带来新的动能，中国台湾西门子资深产品经理林瑞媛(图2)表示，过去工厂的生产流程以大量製造为主，现阶段则越来越多少量多样的生产需求，因此工厂端希望小量製造也能控制成本，以增加商业模式的弹性。然而传统的自动化流程设置在固定的站点，但因应小量、弹性生产的需求，很多的装置都需要移动，需要採用能支援各个站点之间顺畅传输的通讯技术，让装置收集的资料流透明、快速的传导到中层的转接点，达到良好的连接性。加上製造业採用AI、AR、远端的自动化模拟、自主学习、边缘运算等新技术，工厂内良好的通讯能力更显重要。

图2　中国台湾西门子资深产品经理林瑞媛指出，少量多样的生产模式下，装置仰赖顺畅的无线通讯技术，以确保数据传输无阻

当5G基于eMBB、mMTC、URLLC技术提供稳定的资料流，就能实现远端控制，将AI、AR应用于远端现场的诊断、模拟、监控等，并透过快速传输影像，协助远端工作人员评估现场状况。其中，mMTC能布建在难以布线的区域，增加传输面积与效能，同时节省成本。

3GPP积极讨论R18

5G继续在实现智慧製造应用的同时，标准仍不断更新，现阶段3GPP积极讨论R18的技术细节。资策会系统所副主任李永台指出，2021年底到2022年初，是告别R17并迎向R18的时间点。3GPP R18在2021年12 月中，已经讨论RAN与SA相关的工作项目。根据3GPP的时间表，R18 RAN 1预计从2022年第一季开始制定，预估在2023年第三季完成，与此同时3GPP进行SA以及CT Stage 3相关的研究项目。在爱立信的文件提及，推测当5G发展至R20或R21 左右，3GPP将开始执行6G相关的研究，希望在2030年定义6G的标准规格。针对5G Advanced的细节，3GPP于2021年7月发布第一次Workshop的内容，推动5G中后期的方向，总共整理出17个结果，前13个议题著重于强化特定技术强化及相关的应用发想，例如MIMO、Uplink、非地面网路(NTN)、AI等技术的导入，以及节能议题。

新规格带动新应用

eMBB、mMTC、URLLC三大核心技术强化无线传输效能，能够虚拟应用如AR/VR，以及工厂数位化的连线需求，达到低延迟、高覆盖率、定位精准等目标，协助智慧工厂的运作更加弹性，能够符合少量多样的生产模式。针对下一代的5G Advanced，3GPP已明确提出R18 的制定时程，预计在2023年就能看到次世代5G的技术亮相。