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5G手機成換機潮最大亮點,各品牌廠商要面對哪些挑戰?

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全球智慧型手機歷經10多年發展下,市場逐漸趨於飽和,功能大致底定齊備,除非有強大新功能出現,否則消費者換機驅動力越顯減弱,目前5G手機成為下一波換機潮最大亮點。
首批5G手機於2019年上市
2018年全球智慧型手機市場成長遲緩,主要玩家為Samsung、Apple、華為、小米、OPPO與vivo,前六大廠商占整體市占率為72.5%。初期5G智慧型手機除了採用5G 基帶、5G射頻與更高運算能力外,原則上將延續4G時代的設計趨勢,包括更多感測器和鏡頭,由於設計難度提升,因此仍以大廠推出5G手機為先。
從技術角度來看,5G由於涵蓋頻段廣泛,帶來設計上的不易,預估初期晶片解決方案有限,加上5G技術路線靈活和多模共存帶來更多選項,在未能突顯5G殺手級應用前,手機成本提高伴隨手機售價亦高,是否能受到消費者青睞,端視整體解決方案的實現應用。
在手機設計上,5G為實現Gbps級傳輸速率,在射頻前端設計上更加複雜,而超大頻寬頻來對終端運算能力的考驗,亦同時帶來對功耗和散熱設計挑戰,因此手機大廠紛紛積極尋求新的熱管理解決方案,以因應高速5G環境下的散熱需求。
5G存在多種組網模式,其語音方案選擇更為複雜
5G分為獨立組網(Standalone,SA)和非獨立組網(Non-Standalone,NSA)2種模式,其對終端有不同要求,在考慮終端使用和產品生命週期,往往會要求2種模式都支援;一般來說,在5G建置網路初期,5G手機可同時連結到4G和5G基地台,在5G覆蓋不到或不足的地方用4G支援基礎服務。
以手機語音技術為例,4G採用的是VoLTE(Voice over LTE),5G則採用VoNR (Voice over New Radio),5G通話實現亦有更多選擇,3GPP已規範5G沿用4G話音架構,基於IMS(IP Multimedia Subsystem)提供話音業務。5G組網選項多種,無論透過EPC(Evolved Packet Core) NSA方式引入5G,抑或透過5GC(5G Core Network)方式引入5G,目前都已完成語音方案標準化。
另一方面,不論在手機交交互操作方式與雙卡模式皆存在多樣方案,5G技術在子載波、幀結構設計上更加彈性,包括5G NR的子載波間隔是可變的,完全不同于LTE子載波間隔固定為15KHz,即5G可支援多樣化的場景部署。
運營商為加速5G服務部署,開始分階段推動5G終端,以逐步具備商用化基礎。以全球最大電信運營商中國移動為例,其於2019年推動重點為5G終端規模試驗,積極提升產品性能,當中在手機模式和採用頻段上,至少需支援5種模式,分別為NR/TD-LTE/LTE FDD/WCDMA/GSM,在獨立組網模式中,規範NR上行傳輸速率達250Mbps,下行傳輸速率達1.7Gbps;在非獨立組網模式中,規範上行速率達125Mbps,下行速率達1.7Gbps。
根據在2018年底中國移動全球合作夥伴大會上公佈「5G先行者計畫」,預計2019年第一季就會有華為、中興、小米、vivo與OPPO等首批5G試驗終端。

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