小型基地臺的概念并不新，且產業對其重視程度，也已行之有年，但到目前為止，小型基地臺并不如想象中蓬勃發展。不過由于5G訊號特性，勢必得靠小型基地臺來組成異質網絡，從5G一開始的應用場景，到頻譜規畫、以及RF組件開發等，皆可尋覓到其身影，因此在邁向IMT-2020的目標中，小型基地臺的起伏發展，將是值得持續聚焦的一大重點。

由3GPP發布的5G技術發展使用情境，可區分為提供更高帶寬的eMBB，專為大規模物聯網應用而發展的mMTC，以及能滿足各種實時通訊需求，且可靠度更高的URLLC。由于三種應用場景鎖定的情境皆不相同，未來電信商的營運模式與發展的產業生態鏈，勢必也將有所不同。

構筑5G藍圖　eMBB/mMTC/URLLC各司其職

資策會智通所主任馬進國（圖1）表示，目前5G New Radio大部分訂的標準，著重在eMBB，URLLC今年將會訂得更為完整，而mMTC則會逐步靠NB-IoT、LTE對接過來，因此標準會訂得比較慢一些。

圖1　資策會智通所主任馬進國表示，小型基地臺將會是發展eMBB的重要設備。

馬進國進一步表示，eMBB除了在6GHz以下的頻譜發展相關技術，也會發展在6GHz以上的頻譜。而小型基地臺（Small Cell）將會是發展eMBB的重要設備，由于目前6GHz以下的頻譜，大多是以大型基地臺發展的傳統網絡模式為主，而較以6GHz以上頻譜的毫米波技術，便須要小型基地臺來把速度沖得更快。而eMBB主要的應用會是在大流量的行動寬帶業務。

除了eMBB，URLLC則將會著重發展在6GHz以下的頻段上，主要應用會是無人車，因其反應必須很快，才能有效避免意外事故的發生。此外，另一項重要應用場域則是在智慧工廠，由于大量的機器都內建傳感器，從傳感器、后端網絡、下指令，再傳送回機器本身的這些過程，若以現有的網絡傳輸，將出現很明顯的延遲，可能引發工安事故。有鑒于此，URLLC將網絡等待時間的目標壓低到1毫秒以下。

而mMTC也將會發展在6GHz以下的頻段，其將會應用在大規模物聯網上，目前較可見的發展是NB-IoT。

以往普遍的Wi-Fi、Zigbee、藍牙等，較屬于家庭用的小范圍技術，回傳線路（Backhaul）主要都是靠LTE，最近隨著大范圍覆蓋的NB-IoT、LoRa等技術標準的出爐，可望讓物聯網的發展更為廣泛。

高頻5G訊號跑不遠　小基站角色更吃重

在4G網絡環境中，小型基地臺主要扮演的是補強網絡涵蓋死角的角色，主要的網絡涵蓋還是由大型基地臺負責。但由于5G通訊所使用的頻段更高，穿透力與涵蓋范圍將比4G更差，因此小型基地臺勢必將在5G網絡建置中扮演更重要的角色。

***資通產業標準協會（TAICS）秘書長暨工研院資通所副所長周勝鄰指出，無論是大型基地臺還是小型基地臺，一個區域里基地臺越多，該行動網絡的系統容量也就越大。一個大基站涵蓋的半徑，可以從500公尺～2公里，但容量卻是固定的，因此范圍布得越廣，單一用戶可以分享到的容量就越小，容易造成擁塞。如果能透過小型基地臺組網，便可把不同用戶分散到這些基站去，進而讓容量增加。

未來5G小基站的觀念，會是在大型基地臺底下，再布建好幾個小型基地臺（圖2）。周勝鄰舉例，以臺北市東區的面積來說，一座大型基地臺的訊號涵蓋范圍已經足夠，但考慮到當地人潮擁擠、行動網絡的流量也高，因此網絡容量必須更大，才能滿足用戶需求。在SOGO等人潮聚集的地區再布建幾個小基地臺，便可有效提高網絡容量。

圖2　超高密度異質網絡

數據源：TAICS， ***5G白皮書

周勝鄰進一步分析，但如此一來，大小基地臺必須能彼此協調，否則反而會互相干擾。這對基地臺規畫（Cell Planning）來說，是新的挑戰。目前大小基地臺共存，仍存在訊號干擾的問題。除此之外，小基站彼此如果布得太密，也會有干擾的問題。因此，增加小型基地臺所能擴增的網絡容量，還是有其極限。以目前的技術來看，利用小型基地臺，最多可把網絡容量增加2～5倍。

以中國移動為例，目前該公司是采用大小基地臺異頻運作的方式來降低干擾問題。因為頻率不同的關系，該方式能成功避免大小基地臺相互干擾。不過，此作法可能難以應用在***，因***電信商的數量較多，每家廠商的頻譜資源都很有限，單一電信業者很難有如此多的頻率可以使用。

徹底解決基地臺干擾　UDN還得加把勁

工研院新世代通訊技術與應用推廣部經理劉家隆表示，5G UDN的研發目標，便是要在UDN環境下，解決基地臺間干擾增加的問題，使小型基地臺布建密度增加十倍時，帶寬流量可同時接近時被增長。

UDN提出把破壞性干擾，轉成建設性合成波的MIMO技術。從單一小型基地臺導入整個UDN網絡，透過MIMO與跨基地臺之間的緊密協調，來消除干擾，此過程稱為Network MIMO。Network MIMO這種跨基地臺合作技術，現已被視為是5G的重要技術之一。

Nokia解決方案營銷部臺港澳業務銷售總監鄭志中進一步指出，由于目前部分電信營運商是用比較傳統的方式在運行小型基地臺，沒有仔細規畫，而無法掌握干擾狀況。當大量部署小型基地臺時，所有的基地臺都必須有自我組織網絡（Self Organization Network， SON）的能力，才能有效調整、控制訊號的大小，以大幅避免干擾的狀況發生。

鄭志中分析，如今干擾狀況的產生，有可能是電信營運商沒有考慮到整體狀況，就直接進行部署，以致于無法順利擴充訊號涵蓋量。同頻雖然在先天上有不少缺陷，但現已有許多技術可以在后天進行改善。