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未來十年上行鏈路流量將持續成長

AI、雲端與行動技術推動上行流量大幅成長

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AI、雲端計算和行動技術的加速發展與融合,將大幅改變未來流量格局,並在未來十年內推動行動網路上行需求的成長。

重要洞察

隨著AI、雲端與行動技術融合,終端裝置持續向雲端發送資料以支援即時學習與個人化服務,此持續的回饋循環會大幅增加上行流量。

擴增實境/人工智慧(AR/AI)眼鏡依賴雲端大型AI模型,而自動駕駛汽車與機器人需傳輸大規模用於訓練與遠端功能的資料,二者均成為上行流量的主要驅動力。

為應對上行流量成長,相關5G獨立組網(SA)功能正陸續投入使用。

隨著智慧終端裝置日益依賴雲端處理,上行資料流量的成長已達到前所未有的規模。雖然自動駕駛車(AV)與 AR 眼鏡等 AI 驅動系統會持續將資料上傳至雲端,但隨著裝置端智慧、壓縮技術與智慧型資料傳輸方式的進步,資料的傳輸方式與時機正被重新塑造。其結果是一種動態的平衡,網路不僅需要滿足對即時雲端服務日益成長的需求,還必須透過提升效率來確保頻寬使用的可持續性。理解這一互動關係,是迎接下一波網路智慧浪潮的關鍵。

AI、雲端與行動技術的融合

AI、雲端計算和行動技術的融合代表著數位時代最具變革性的趨勢之一。它們共同建構了一個強大的生態系,使智慧能力、可擴展性與接入便利性相互加強:雲端平台提供部署和訓練進階AI模型所需的計算基礎建設與儲存能力;行動終端裝置作為資料登錄來源與終端使用者介面,負責將這些 AI 驅動的雲端服務交付給使用者,從而在即時情境中實現個人化與情境感知的體驗;網路則在雲端與終端之間提供無處不在、穩定可靠的連接。

部署於雲端的AI模型能夠處理大量資料,並即時為行動用戶提供分析結果,無論是驅動智慧助理、實現即時語言翻譯,還是優化物流與醫療營運流程。因此,行動終端不僅是服務端點,更是持續生成資料的關鍵節點,將位置、行為與感測器資料等情境資訊源源不斷回傳至雲端,進而透過回饋迴圈持續優化AI模型。
 

圖23:未來上行流量的驅動因素

Future drivers of uplink traffic
Infographic showing future drivers of uplink traffic: in the short term, this will be “Early adopters of AI glasses/AI-enabled devices, providing proactive assistance”; in the mid term, this will be “Scale of consumer usage of AI assistants on smartphones, AI/AR glasses and so on”; and long term, this will be “Emergence and scale of autonomous vehicles, humanoid droids and more.”

未來上行流量成長的驅動因素

隨著前述融合趨勢的持續演進,資料傳輸速率將進一步提升,其中上行方向的成長尤為顯著。

例如在企業和工業領域,5G原生筆記型電腦、AI物聯網(IoT)裝置、自動駕駛汽車(AV)、人形機器人及無人機等均需要大量上行容量。自動駕駛汽車與機器人需向雲端傳輸大量資料,既用於採集訓練資料、滿足法規儲存要求,有時也用於實現遠端操作。

在消費市場中,個人化代理將廣泛應用於智慧手機及AI/AR眼鏡等新興裝置或類似的輔助型終端裝置。部分代理按需求啟動,其他則保持全天候運作。

因此,未來數年上行流量將大幅成長,它也正在成為電信產業的新型「貨幣」。短期成長主要由AI眼鏡的早期普及推動;中期則依賴AI/AR眼鏡中AI助理的大規模應用;長期則取決於自動駕駛汽車及可能普及的人形機器人的廣泛部署。

為有效應對上行流量的成長,5G SA所支持的載波聚合(CA)與大規模陣列天線(M-MIMO)等先進技術,可實現分頻雙工(FDD)與分時雙工(TDD)頻段更靈活、高效的頻譜利用。

例如,上行流量可錨定於低頻FDD載波以最大化覆蓋,並借助FDD M-MIMO提升容量;同時,透過FDD與中頻TDD載波的聚合,結合TDD M-MIMO技術,可加強下行容量,實現更高的傳輸量並改善整體效能。

目前AI眼鏡的上行需求

截至目前,美國市場已售出約200萬副主流廠商的智慧眼鏡,相當於約1%市場滲透率,未來計畫實現年銷量達數百萬。這類產品的成功關鍵在於由眼鏡所收集的影像與音訊輸入,讓使用者能與 AI 代理進行具感知能力的互動。

未來部分型號將在眼鏡端和/或綁定的裝置端直接運行AI功能,但進階的AI能力仍需依賴雲端處理。當模型推論時間較短時,上行鏈路的網路效能尤為關鍵。

近期發佈的一款智慧眼鏡,其宣稱的影片拍攝解析度達1440×1920像素。多模態AI隨需互動在使用時通常需要5–10FPS(幀/秒)的幀率;而全天候在線的智慧代理則可能採用更低或動態調整的幀率,例如每5–10秒1幀。隨需智慧代理可以採用約0.1bpp(每像素位元素)壓縮率的影片編轉碼器。在上述解析度與 5 FPS 的條件下,上行流量約為 1.4 Mbps。假設這些AI用戶中約20%為重度使用者(日均使用100分鐘),其餘80%為普通用戶(日均使用10分鐘),則平均使用時長為每天28分鐘。

全天候運行智慧代理需採用約0.5bpp的圖像壓縮率,在相同解析度與約0.1FPS的幀率下,所需上行頻寬約為0.14Mbps,假設其每日持續運行約8小時。

相較於目前全球平均每月約2 GB的基準,由此帶來的上行流量占比提升如圖24所示。在上述假設下,全天候運行智慧代理為單個用戶帶來的上行流量略高於隨需型。在特定裝置滲透率下(對應圖24橫軸數值),部分使用者可能選擇全天候運行智慧代理,其他用戶則傾向於隨需型,因此未來實際需求將介於這兩條曲線之間。上行流量的潛在成長凸顯了網路容量規劃、頻譜配置與無線接入網路(RAN)功能發展的重要性。

圖24:AI/AR眼鏡滲透率與上行流量增幅(相較於目前基準)

上行流量的潛在成長凸顯了網路容量規劃、頻譜配置與無線接入網路(RAN)功能發展的重要性。