5G 是第五代通信技術，是4G 之后的延伸，是對現(xiàn)有的無線通信技術的演進。 其最大的變化在于 5G 技術是一套技術標準，其服務的對象從過去的人與人通信，增加了人與物、物與物的通信。根據(jù) ITU 給出的計劃， 5G 技術有望在2020 年開始商用。

5G 的關鍵性能挑戰(zhàn)及實現(xiàn)

從具體網(wǎng)絡功能要求上來說， IMT-2020（5G）推進組定義了 5G 的四個主要的應用場景：連續(xù)廣覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠，而這些功能的實現(xiàn)都給供應商帶來了很大的挑戰(zhàn)。

5G 技術創(chuàng)新主要來源于無線技術和網(wǎng)絡技術兩方面。其需求來自于以上的關鍵性能挑戰(zhàn)。我們可以將關鍵性能分為以下三個部分：

為了實現(xiàn)更高網(wǎng)絡容量， 無線傳輸增加傳輸速率大體上有兩種方法，其一是增加頻譜利用率，其二是增加頻譜帶寬。

1、 大規(guī)模天線陣列（ Massive MIMO） ：提高頻譜效率，未來需要更多的天線及射頻模塊在現(xiàn)有多天線基礎上通過增加天線數(shù)可支持數(shù)十個獨立的空間數(shù)據(jù)流，以此來增加并行傳輸用戶數(shù)目，這將數(shù)倍提升多用戶系統(tǒng)的頻譜效率，對滿足 5G 系統(tǒng)容量與速率需求起到重要的支撐作用。大規(guī)模天線陣列應用于 5G 需解決信道測量與反饋、參考信號設計、天線陣列設計、低成本實現(xiàn)等關鍵問題。

2、超密集組網(wǎng)（ UDN） ：解決熱點網(wǎng)絡容量問題，帶來小基站千億市場容量

未來移動數(shù)據(jù)業(yè)務飛速發(fā)展，熱點地區(qū)的用戶體驗一直是當前網(wǎng)絡架構中存在的問題。由于低頻段頻譜資源稀缺，僅僅依靠提升頻譜效率無法滿足移動數(shù)據(jù)流量增長的需求。超密集組網(wǎng)通過增加基站部署密度，可實現(xiàn)頻率復用效率的巨大提升，但考慮到頻率干擾、站址資源和部署成本，超密集組網(wǎng)可在局部熱點區(qū)域實現(xiàn)百倍量級的容量提升，其主要應用場景將在辦公室、住宅區(qū)、密集街區(qū)、校園、大型集會、體育場和地鐵等熱點地區(qū)。

3、全頻譜接入：擴大頻譜寬度， 未來利好射頻器件廠商，但頻譜暫未分配

相對于提高頻譜利用率，增加頻譜帶寬的方法顯得更簡單直接。在頻譜利用率不變的情況下，可用帶寬翻倍可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率也翻倍。通過有效利用各類移動通信頻譜（包含高低頻段、授權與非授權頻譜、對稱與非對稱頻譜、連續(xù)與非連續(xù)頻譜等）資源可以提升數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)容量。 但問題是，現(xiàn)在常用的6GHz以下的頻段由于其較好的信道傳播特性，目前已經(jīng)非常擁擠， 6~100GHz高頻段具有更加豐富的空閑頻譜資源，可作為5G的輔助頻段，然而30GHz~100GHz頻率之間屬于毫米波的范疇，這就需要使用到毫米波技術。

4、新型多址技術：降低信令開銷，縮短時延

通過發(fā)送信號在空/時/頻/碼域的疊加傳輸來實現(xiàn)多種場景下系統(tǒng)頻譜效率和接入能力的顯著提升。此外，新型多址技術可實現(xiàn)免調度傳輸，將顯著降低信令開銷，縮短接入時延，節(jié)省終端功耗。目前業(yè)界提出的技術方案主要包括基于多維調制和稀疏碼擴頻的稀疏碼分多址（ SCMA）技術，基于復數(shù)多元碼及增強疊加編碼的多用戶共享接入（ MUSA）技術，基于非正交特征圖樣的圖樣分割多址（ PDMA）技術以及基于功率疊加的非正交多址（ NOMA）技術。

5、5G 網(wǎng)絡關鍵技術： NFV 和 SDN，網(wǎng)絡能力開放或利好第三方服務提供商

未來 5G 網(wǎng)絡架構將包括接入云、控制云和轉發(fā)云三個域： 接入云支持多種無線制式的接入，融合集中式和分布式兩種無線接入網(wǎng)架構，適應各種類型的回傳鏈路，實現(xiàn)更靈活的組網(wǎng)部署和更高效的無線資源管理。

5G背后的半導體商機

新一代移動通訊5G也助力半導體產(chǎn)業(yè)從PC、智慧型手機、平板裝置出貨量下滑的窘境中脫困。為順利搶占物聯(lián)網(wǎng)與5G移動通訊商機，半導體相關廠商包括晶圓制造/代工、封裝與EDA業(yè)者，都紛紛展現(xiàn)其最新技術，如IBM領先推出7奈米芯片；臺積電也宣示透過最新鰭式場效電晶體（FinFET）與物聯(lián)網(wǎng)大資料分析技術，期可在物聯(lián)網(wǎng)市場扮演重要角色。

不僅如此，在臺灣及中國大陸通訊與手機處理器芯片市場占有一席之地的聯(lián)發(fā)科（MediaTek），也針對即將到來的5G市場，以及發(fā)展越發(fā)火熱的物聯(lián)網(wǎng)應用市場，端出新策略。

資策會產(chǎn)業(yè)情報研究所（MIC）產(chǎn)業(yè)顧問兼主任張奇表示，2016年的臺灣市場景氣將較2015年來得好，對半導體產(chǎn)業(yè)來說是正面消息。MIC預測的2016年10大趨勢中，所提出的「5G加速風」，即是闡述2016年5G的技術發(fā)展，將較2015年來的積極，且可為半導體產(chǎn)業(yè)帶來更多機會。

張奇進一步指出，根據(jù)統(tǒng)計，每人每月使用的移動數(shù)據(jù)量已達10GB，這也是為何4G才剛開始普及，5G技術隨即起跑的原因。5G通訊技術的加速發(fā)展可分為兩個方面，一為市場端的驅動力，亦即使用者的行為改變，營運商須提供隨時隨地的連線和支援大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?；低延遲、低功耗的創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)服務，以及導入開放式平臺與虛擬化功能提升營運商系統(tǒng)效率，都是市場端驅動5G技術發(fā)展的原因。

至于產(chǎn)業(yè)端的驅動力則包括2020年傳輸距離可傳輸數(shù)公里遠的窄頻物聯(lián)網(wǎng)、6GHz的5G技術與小型基地臺雙向連網(wǎng)技術…等標準即將推出，可為物聯(lián)網(wǎng)或新一代感測與移動裝置開創(chuàng)更多新應用，再加上各區(qū)域標準組織都在爭取5G技術主導權，在在皆為促使5G發(fā)展更快的助力。

在物聯(lián)網(wǎng)方面，事實上，物聯(lián)網(wǎng)與5G技術的發(fā)展可以說是相輔相成。龐大的物聯(lián)網(wǎng)裝置需要更高速的移動網(wǎng)路支援，才得以實現(xiàn)；而也因物聯(lián)網(wǎng)應用服務需要進一步提升效率與品質，導致5G技術的加速前進。

不僅如此，近幾年「紅翻天」的物聯(lián)網(wǎng)應用概念，已成為半導體、資通訊…等產(chǎn)業(yè)界的新「救贖」。因此若相關產(chǎn)品業(yè)者發(fā)展方向都積極與物聯(lián)網(wǎng)進一步產(chǎn)生連結，半導體產(chǎn)業(yè)亦是如此。為因應物聯(lián)網(wǎng)應用少量多樣、感測器需求大增、低功耗等要求，半導體業(yè)者也積極發(fā)展新的相關產(chǎn)品。

研究顯示，2016年半導體產(chǎn)業(yè)將面臨轉型及調整，物聯(lián)網(wǎng)扮演整合關鍵角色。2016年半導體將要面對物聯(lián)網(wǎng)帶來的產(chǎn)品特色與生產(chǎn)周期影響，半導體廠商除須提供具備差異化的產(chǎn)品，提高市場競爭力外，更需借自身的差異化轉型以應對下一波的浪潮。換句話說，物聯(lián)網(wǎng)將改變產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，更將使部份廠商的產(chǎn)品價值因使用情境的不同而受到壓縮，不過卻也衍生出新的價值區(qū)塊可讓廠商有新的填補空間，涵蓋新策略和生產(chǎn)工具等，因此轉型與調整將是未來幾年半導體業(yè)的首要課題。