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獨家專訪:三星如何實現開拓性5G端對端解決方案

on 21.05.2019
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(左) 韓國三星資深副總裁暨技術策略團隊負責人June Hee Lee博士、(右) 韓國三星資深副總裁暨旗艦R&D團隊負責人Won Joon Choi博士

 
從智慧型手機到行動晶片組、再到網路解決方案,三星積極扮演行動產業的領頭羊角色,至今已逾35年的光景。過去十年來,三星不斷突破技術疆界,實現更多可能性,為第一個端對端5G解決方案的發展鋪路。
 
憑藉這樣的開創精神,三星領先業界推出突破性、以消費者為導向的5G體驗,包括三星首款商用5G智慧型手機Galaxy S10 5G,該款手機於四月在韓國正式推出,並準備於全球各地上市。
 
不過,5G到底有何能奈?為何5G如此重要?現今的消費者如何體驗5G?為了實現5G的商業化應用,三星又克服了哪些挑戰?
 
三星的二位重量級人物-資深副總裁暨旗艦R&D團隊負責人Won Joon Choi博士,以及資深副總裁暨技術策略團隊負責人June Hee Lee博士,是引領5G-reday軟硬體開發的靈魂掌舵者,近日向外界分享有關5G開發和技術領導的幕後故事。
 

突破疆界

5G技術將徹底巔覆數據網路的可能性,與4G的問世如出一轍,為人們開啟了前所未有的可能性。4G讓人們將互聯網裝入口袋,開啟了行動商務和娛樂的新紀元。相較於LTE技術,5G頻寬的飇網速度和低延遲,為人們帶來的不僅只是行動優勢。Choi解釋:「一旦5G服務完成佈署,其功能將不僅限於智慧型手機受惠;屆時萬物相聯、自駕車、智慧工廠與醫療領域的智慧機器人等,將逐一從概念化為現實。Lee補充:「視訊會議將不再是平面的2D,而是立體的3D形態。此外,以現有的行動數據在智慧型手機上串流360度影片,這是目前無法想像的畫面,但隨著5G時代的到來,這將成為唾手可得的現實」。不過,實現這樣的目標,並非一項容易的任務。
 
為了實現5G頻寬,網路基礎設施生態系統的各個環節,從天線模型到裝置晶片組,都必須重新進行配置,使其與現有的頻寬範圍相互區隔。Lee在受訪時談到:「三星是5G市場的開路先鋒,從研究、技術到制定國際標準,一路引領業界朝目標邁進。這股動力來自於三星所秉持的理念,亦即當產業面臨轉型之際,無論前方的挑戰有多艱鉅,三星都肩負起披荊斬棘,為產業技術開路的使命。」
 

 

領跑5G應具備的實力

端對端解決方案的建構,是三星開發全球5G網路的關鍵。從一開始,三星即透過獨樹一格的方式,逐步壯大自我實力,不僅在5G裝置的製造上,亦為打造完善的生態圈而建立必要的夥伴關係,涵蓋晶片組、基礎設施供應商及內容與服務提供商。Choi解釋:「5G開發的最初任務,在於確立5G的核心技術及取得之道-在初期階段,我們率先與晶片供應商等眾多夥伴展開合作。透過這些努力,三星奠定了其在5G開發上的領導地位。」
 
早在十年以前,三星即在探索階段累積實力,因而在接下來的每一個5G開發新階段,三星都能躋身先鋒陣營。5G所運作的頻率範圍mmWave和Sub-6GHz,需要對設備的軟硬體進行大刀濶斧的創新,包括5G數據機晶片、5G RF晶片、RF前端組件和5G接收器。2013年,三星成功完成5G概念驗證(POC);兩年後,三星以超前的進度實現pre-5G技術,為未來發展開闢一條康莊大道-包括推出支援3GPP和國際標準的5G智慧型手機。
 
三星之所以位居5G技術的領導者,乃因在研發過程中,致力整合所有的元素,不僅限於行動技術層面,亦涵蓋全球網路規模。Choi強調:「5G新無線電標準規範於2017年底獲得批准,三星在該國際標準的制定上,再度扮演主導者的角色;此外,三星參與制定3G過渡到LTE的國際網路標準,除了網路基礎設施外,在面向消費者的技術層面上,三星亦具有豐富的實戰經驗。這意味著,三星已做好引領5G發展的萬全準備。」
 
了解全球5G網路基礎設施的全面營運,必須採用循序漸進的方式、並非一蹴可及,因此在LTE-5G過渡期,三星透過Non-Stand-Alone (NSA)網路的標準化,確保目前的服務受到最低的網路干擾。Choi說明:「目前的5G服務,利用穩定的LTE網路來傳輸重要信息,例如控制和信息細節,包括LTE到5G的切換,同時使用5G來進行數據傳輸。Galaxy S10 5G的軟硬體經過精心設計,可以在整個切換過程中使用NSA網路。此外,在這段過渡期間,難免會出現前所未見的問題。我們十分重視消費者的意見回饋,透過我們與合作夥伴的密切協調,未來隨著基礎設施的逐步完善,消費者的5G體驗亦將漸入佳境。」
 

專為5G時代而打造的裝置

為確保首款5G手機仍具有直觀易用的特性,符合消費者對Galaxy系列的期望,三星在硬體上帶來一項重大的突破。Choi解釋:「由於5G手機必須全面支援LTE既有硬體,因此為了容納5G專用元件,例如5G數據機晶片和5G RF晶片,勢必得加裝其他的構件。若一昧地將它們加裝至手機,那麼手機將變成龐然大物。因此我們另尋他法,針對這些額外組件的安裝方法與位置,我們發揮匠心獨具的巧思,使Galaxy系列保有簡約的流線型設計。即使加裝了必要的額外組件,Galaxy S10 5G仍具有纖薄的機身,以及俐落的線條。
 

 
然而,這並非Galaxy S10 5G必須克服的唯一障礙;由於5G網路需要傳輸大量的數據,因此十分耗電。為解決這個難題,我們搭載最新的均溫板散熱技術,它採用全新的AI軟體,能根據用戶的手機使用模式而自動優化電池、CPU、RAM,甚至於裝置的溫度。此外,這款軟體還會依據使用者的個人習慣而不斷學習。」
 
在Galaxy S10 5G的設計上,三星所面臨的最高難度挑戰,是開發支援5G頻寬的技術,使其能夠在更高的頻率上運作。Choi解釋:「過去的行動裝置並不支援高頻譜。從硬體的角度來看,若要為此提出解決方案,必須耗費多年的研發心血,以解決因物體阻擋、或路徑中的障礙物,所引起的信號微弱問題,尤其是金屬障礙物。在軟體方面,三星致力提供無縫的客戶體驗。Lee談到:「我們的解決方案,奠基於過去累積的豐富經驗和專業技能。我們與消費者的長期互動,讓我們深入洞察消費者的手機使用習慣和握持方式,開發出能使裝置與5G信號保持連結的軟體。」
 

 

5G聯網的新未來

三星在5G領域的卓著建樹,不僅將改變消費者的行動數據體驗,亦將為未來的聯網生活,帶來激勵人心的正面影響,對於搭載人工智慧(AI)和物聯網(IoT)技術的裝置,在優化操作性和連結性上,5G亦將發揮重大的作用。Lee肯定地表示:「5G世界將為未來的技術領域,帶來無限的發展潛力,包括實現智慧工廠和智慧城市。」
 
Choi指出:「在4G時代,速度是唯一的重大變革,但5G截然不同。我們將5G技術視為一項關鍵的基礎技術,實現真正令人耳目一新、非行動專屬的寬頻市場。」
 

 
由於傳輸速度比LTE高出20倍,5G不僅提供eMBB (增強型行動寬頻),其URLLC(超可靠低延遲通信)還能將數據的兩地傳輸時間縮至最短,mMTC (大規模機器通信)則為智慧工廠和供應鏈的發展奠定基礎。 Choi解釋:「5G技術能低延遲、超可靠地傳輸資訊,對智慧車輛的安全功能、智慧工廠的穩定性,以及醫療用途智慧機器人的準確性至關重要;就本質而言,它是未來技術賴以實現的關鍵。」
 
Lee補充道:「在5G技術的加持下,網路的絕對頻寬獲得大幅提升。以聯網汽車為例,數據需要快速地傳輸給駕駛員。若車輛以時速100公里的速度行駛,只要短短0.1秒的延遲,就可能產生3公尺的誤差。此外,在智慧城市方面,因連結能力的大幅進化,5G帶來了另一項重要的優勢。理論上,5G網路的吞吐量是LTE的十倍之多。」
 
綜上所述,5G對於行動以外的產業至關重要,它帶來了遍及全球的衍生影響。三星在開發解決方案之初,即已將這點列入考量中,以先鋒者之姿掀起5G革命。

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