5G将明显提升资料的传输速度, 缩短回应时间, 并为连接数十亿台装置的物联网提供足够频宽, 但实现5G需要哪些发展要件?
现在, 我们依赖网路来确保所有的电子装置保持连线, 使我们能做所有想做的事情——发送电子邮件, 线上阅读, 与朋友聊天, 以及观看串流影音等等.
随着网路日益深入于我们的生活中, 它也就变得越来越重要——没有人喜欢网路延迟的经验; 人们只是想寄送电子邮件, 接收到讯息以及能够立即在线上串流观看自己喜欢的电视节目. 虽然4G网路已经提供了非常良好的服务, 但这并不能阻挡我们展望更美好的未来——5G网路!
有些人可能会问, 既然4G能够满足目前大多数的需求, 为什么还需要5G网路呢? 因为5G能够提供更快的传输速度; 而且, 更重要的是, 随着时间的进展, 无论有多少人同时连线, 它都能提供足够的频宽来执行用户的每一个指令, 而且不会断线或者降速. 事实上, 5G网路提供的是 '永不断线' (always on)的连线品质.
再者, 说到网路延迟以及用户需求和期望不断增加, 4G技术应该是无法持续太久了. 相较于4G技术的40毫秒(ms)到60ms延迟, 5G网路拟议的超低延迟, 能让延迟缩短至1ms到10ms, 从而为用户提供即时回应. 举例来说, 它能够让体育场馆内的观众, 观看由不同摄影机, 从不同视角拍摄且毫无延迟的即时影像.
那么, 实现5G需要哪些发展要件呢?
第一版的5G标准才刚刚获得授权, 进一步的相关修订将会在2020年完成. 其他5G相关的商业应用也将很快地出现, 合理估计, 几年后, 我们将会开始看到用户使用5G相关服务. 产业分析机构Ovum预测在2021年前, 5G用户数将成长至2,400万.
2018年在南韩举办的平昌冬奥会(Winter Olympics), 成为5G技术的第一个大型测试平台, 它展示了5G技术能够提供哪些类型的服务, 其中包括新型的视讯技术, 让现场观看体育赛事的体验完全改变, 而且从现在到2020年, 全世界各地将进行许多的测试. 最近, 英国EE电信进行了英国首次的5G测试, 资料传输速度达到了近3Gbps, 与此同时, 沃达丰集团(Vodafone, 英国跨国电信公司)也宣布在义大利进行了首次5G资料连线测试.
5G将采用更高的频段——较现行4G所用的频率讯号更高. 5G可能采用的频段将高达6GHz, 而4G采用的频段仅达20MHz. 这意味着新的频段将较少数据拥塞——这对于物联网(IoT)来说至关重要, 尤其在2025年以前, 物联网终端装置数将成长到750亿, 加上一般预期行动数据业务需求将持续攀升.
5G面临的当前挑战
网际网路正迅速变得饱和, 需要制订新的标准以满足未来的需求. 5G不仅仅刚起步, 在接下来的几年, 还有很多挑战需要克服. 从很多方面来说, 这些其实与当初规划部署4G网路时所面临的挑战是相似的, 但现在需要克服的最大挑战是频谱的可用性, 此外, 还有成本以及网路架构也必须加以注意.
频谱可用性一直都是个挑战; 然而, 它对于5G的成功与否相当重要. 众所皆知, 用于3G和4G的无线电频率已经过于拥塞, 因此需要新的频谱, 以因应不断增加的需求. 5G将使用拟议的更高6GHz频段, 才能够达到所需的资料传输速度. 频谱的分配和管理取决于各国的政府, 然而, 迄今为止, 各国之间几乎还没有达成共识. 惟有在此进行改变, 才能让5G服务在全球运作.
此外, 为了确保5G频谱不会被耗尽, 可能还需要开发更巧妙使用频谱的方法, 例如只分配给每项任务所需的频谱. 与4G一样, 成本也是一个很大的考虑因素. 但直到5G所需的技术实际开发和测试之前, 没有人能真正知道部署网路基础设施的成本.
同样地, 如果要展现5G的全部优势, 那么为企业和消费者提供5G手机与相关服务的价格, 也必须要经济实惠, 如果只单单能以更快的速率下载更多的资料, 并不代表人们愿意每月支付比现在4G服务更贵的费用.
另一项考虑是, 所有的装置是否已经为搭配5G做好了准备? 很可能当我们导入这个新型的超高速网路, 但是却还没有任何相容的装置. 这是2018冬奥会的一大关注重点. 韩国电信公司KT奥林匹克业务副总裁Byeong-Moo Lee表示: '我们还不确定是否有足够的装置到位, 目前还在与所有主要的合作供应商争取尽可能多的装置, 我们的主要目标是智慧型手机, 但是平板电脑和穿戴式装置也在考虑范围内. '
未来会有6G的需求吗?
物联网发展的规模, 可以说像是天文数字一般. 很快地, 每一项科技都将具有无线连网功能, 形成一个超大的网路, 并造成网路拥塞——从洗衣机, 电冰箱, 到农场的动物传感器, 运动手环, 甚至是垃圾桶以及自动驾驶车等等, 再加上消费者的期望和需求, 通讯网路必须跟上时代的脚步. 简单来说, 消费者并不在乎他们使用的是Wi-Fi还是蓝牙(Bluetooth), 只希望他们的电子装置能够随时且即时地运作.
相较于前几代网路技术(如1G, 2G和3G), 对于5G来说, 立即导入正确的基础设施至关重要. 这意味着, 在不久的将来, 我们可以透过简单的升级来更新, 而无需完全取代——这不仅仅是指硬件, 同时也必须将重点放在软件上面.
通常, 行动资料技术是根据硬件而打造的, 5G则采取了不同的途径, 它的重点就放在比硬件更新相对简单的软件上. 如果能正确适当地进行软件升级, 未来我们可能就不需要6G了, 但唯有时间才能证明这一切.
5G的未来展望
尽管现实中还有很长一段路要走, 但是5G时代即将到来, 当它真正来临时, 人们将无法想像没有5G的生活. 5G将可能改变我们所知的世界, 它将明显提升资料的传输速度, 缩短回应时间, 且能提供足够的频宽, 以连接数十亿台装置的物联网, 从而为创新的技术与服务开展新的道路.