5G將明顯提升資料的傳輸速度, 縮短回應時間, 並為連接數十億台裝置的物聯網提供足夠頻寬, 但實現5G需要哪些發展要件?
現在, 我們依賴網路來確保所有的電子裝置保持連線, 使我們能做所有想做的事情——發送電子郵件, 線上閱讀, 與朋友聊天, 以及觀看串流影音等等.
隨著網路日益深入於我們的生活中, 它也就變得越來越重要——沒有人喜歡網路延遲的經驗; 人們只是想寄送電子郵件, 接收到訊息以及能夠立即線上上串流觀看自己喜歡的電視節目. 雖然4G網路已經提供了非常良好的服務, 但這並不能阻擋我們展望更美好的未來——5G網路!
有些人可能會問, 既然4G能夠滿足目前大多數的需求, 為什麼還需要5G網路呢? 因為5G能夠提供更快的傳輸速度; 而且, 更重要的是, 隨著時間的進展, 無論有多少人同時連線, 它都能提供足夠的頻寬來執行用戶的每一個指令, 而且不會斷線或者降速. 事實上, 5G網路提供的是 '永不斷線' (always on)的連線品質.
再者, 說到網路延遲以及用戶需求和期望不斷增加, 4G技術應該是無法持續太久了. 相較於4G技術的40毫秒(ms)到60ms延遲, 5G網路擬議的超低延遲, 能讓延遲縮短至1ms到10ms, 從而為用戶提供即時回應. 舉例來說, 它能夠讓體育場館內的觀眾, 觀看由不同攝影機, 從不同視角拍攝且毫無延遲的即時影像.
那麼, 實現5G需要哪些發展要件呢?
第一版的5G標準才剛剛獲得授權, 進一步的相關修訂將會在2020年完成. 其他5G相關的商業應用也將很快地出現, 合理估計, 幾年後, 我們將會開始看到用戶使用5G相關服務. 產業分析機構Ovum預測在2021年前, 5G用戶數將成長至2,400萬.
2018年在南韓舉辦的平昌冬奧會(Winter Olympics), 成為5G技術的第一個大型測試平台, 它展示了5G技術能夠提供哪些類型的服務, 其中包括新型的視訊技術, 讓現場觀看體育賽事的體驗完全改變, 而且從現在到2020年, 全世界各地將進行許多的測試. 最近, 英國EE電信進行了英國首次的5G測試, 資料傳輸速度達到了近3Gbps, 與此同時, 沃達豐集團(Vodafone, 英國跨國電信公司)也宣布在義大利進行了首次5G資料連線測試.
5G將採用更高的頻段——較現行4G所用的頻率訊號更高. 5G可能採用的頻段將高達6GHz, 而4G採用的頻段僅達20MHz. 這意味著新的頻段將較少數據擁塞——這對於物聯網(IoT)來說至關重要, 尤其在2025年以前, 物聯網終端裝置數將成長到750億, 加上一般預期行動數據業務需求將持續攀升.
5G面臨的當前挑戰
網際網路正迅速變得飽和, 需要制訂新的標準以滿足未來的需求. 5G不僅僅剛起步, 在接下來的幾年, 還有很多挑戰需要克服. 從很多方面來說, 這些其實與當初規劃部署4G網路時所面臨的挑戰是相似的, 但現在需要克服的最大挑戰是頻譜的可用性, 此外, 還有成本以及網路架構也必須加以注意.
頻譜可用性一直都是個挑戰; 然而, 它對於5G的成功與否相當重要. 眾所皆知, 用於3G和4G的無線電頻率已經過於擁塞, 因此需要新的頻譜, 以因應不斷增加的需求. 5G將使用擬議的更高6GHz頻段, 才能夠達到所需的資料傳輸速度. 頻譜的分配和管理取決於各國的政府, 然而, 迄今為止, 各國之間幾乎還沒有達成共識. 惟有在此進行改變, 才能讓5G服務在全球運作.
此外, 為了確保5G頻譜不會被耗盡, 可能還需要開發更巧妙使用頻譜的方法, 例如只分配給每項任務所需的頻譜. 與4G一樣, 成本也是一個很大的考慮因素. 但直到5G所需的技術實際開發和測試之前, 沒有人能真正知道部署網路基礎設施的成本.
同樣地, 如果要展現5G的全部優勢, 那麼為企業和消費者提供5G手機與相關服務的價格, 也必須要經濟實惠, 如果只單單能以更快的速率下載更多的資料, 並不代表人們願意每月支付比現在4G服務更貴的費用.
另一項考慮是, 所有的裝置是否已經為搭配5G做好了準備? 很可能當我們導入這個新型的超高速網路, 但是卻還沒有任何相容的裝置. 這是2018冬奧會的一大關注重點. 韓國電信公司KT奧林匹克業務副總裁Byeong-Moo Lee表示: '我們還不確定是否有足夠的裝置到位, 目前還在與所有主要的合作供應商爭取儘可能多的裝置, 我們的主要目標是智慧型手機, 但是平板電腦和穿戴式裝置也在考慮範圍內. '
未來會有6G的需求嗎?
物聯網發展的規模, 可以說像是天文數字一般. 很快地, 每一項科技都將具有無線連網功能, 形成一個超大的網路, 並造成網路擁塞——從洗衣機, 電冰箱, 到農場的動物感測器, 運動手環, 甚至是垃圾桶以及自動駕駛車等等, 再加上消費者的期望和需求, 通訊網路必須跟上時代的腳步. 簡單來說, 消費者並不在乎他們使用的是Wi-Fi還是藍芽(Bluetooth), 只希望他們的電子裝置能夠隨時且即時地運作.
相較於前幾代網路技術(如1G, 2G和3G), 對於5G來說, 立即導入正確的基礎設施至關重要. 這意味著, 在不久的將來, 我們可以透過簡單的升級來更新, 而無需完全取代——這不僅僅是指硬體, 同時也必須將重點放在軟體上面.
通常, 行動資料技術是根據硬體而打造的, 5G則採取了不同的途徑, 它的重點就放在比硬體更新相對簡單的軟體上. 如果能正確適當地進行軟體升級, 未來我們可能就不需要6G了, 但唯有時間才能證明這一切.
5G的未來展望
儘管現實中還有很長一段路要走, 但是5G時代即將到來, 當它真正來臨時, 人們將無法想像沒有5G的生活. 5G將可能改變我們所知的世界, 它將明顯提升資料的傳輸速度, 縮短回應時間, 且能提供足夠的頻寬, 以連接數十億台裝置的物聯網, 從而為創新的技術與服務開展新的道路.