下世代 5G 通訊規格除了更快,還會帶來什麼改變?

作者 | 發布日期 2017 年 02 月 17 日 6:56 | 分類 網路 , 網通設備 follow us in feedly

對大多數人來說,5G 這個名詞即使不了解也一定聽說過。不過,4G 時代不是才開始沒幾年嗎,現在就說下世代無線通訊技術是不是有點早?確實是,不過時光飛逝、歲月如梭,技術發展可不等人,5G 行動通訊可能很快就會來到我們身邊,預先了解知識好處多多,也許你還能從這篇文裡看出點商機。



下面先從一些術語開始,這裡沒有文謅謅的超長說明,讀者可安心服用。先瀏覽一下幾個關鍵詞:

3G:即第三代行動通訊網路,如果你不想曝露年齡,千萬別承認自己是從周杰倫《我的地盤》這首歌一路走來,因為 3G 就誕生於那個時代後,代表名詞為 HSPA 或 HSPA+。

4G:說起 4G 網路,LTE 這個名詞你一定不陌生,事實上 LTE、LTE-Advanced 和 LTE-Advanced Pro 都屬於 4G。它們都有個特點──速度快。

5G:其實就是業界形容下世代無線通訊網路的名詞,但現在還未為其定下相關標準,但速度比 4G 快上 10 倍是沒錯的。

毫米波:毫米波是指波長在毫米數量級的電磁波,其頻率一般在 6GHz 以上。如今常用的 5GHz 以下頻段已經非常擁擠,到哪裡去找新的頻譜資源呢?各大廠商不約而同想到的方法就是使用毫米波技術。

Mbps/Gbps:這兩個名詞代表網路速率,4G 網路需達到 100Mbps,而 5G 則需達到 1Gbps。不過,這兩個標準對終端機用戶作用不大,因為它只是理想值。

無線電信商:這個很容易解釋,只要能提供無線網路就是無線電信商。

頻譜:即電磁頻譜,單位是赫茲(Hertz),包含無線電、微波、甚高頻和超高頻等。

延遲:即資訊在兩點之間的傳遞速度,在 5G 時代,延遲將進一步降低(低於 1 毫秒)。

物聯網(IoT):又是一個聽到爛的名詞,顧名思義,物聯網就是物物相連的網際網路。不過,從智慧手機到冰箱到智慧手環再到汽車,都會成為物聯網上的一環,隨著 5G 技術的發展,聯網裝置的種類會越來越多。

5G 最大的改變是什麼?

速度快只是 5G 的一部分,但現在這個問題還沒有蓋棺論定,5G 還在不斷變化。

如今,無線網路(特別是發達國家)都面臨嚴重的堵塞問題。以洛杉磯為例,該地區所謂的 4G 網路簡直爛到不行,在高峰期 AT&T 的 LTE 速度不到 1Mbps,還不如 HSPA+。

未來 10 年內,各種聯網裝置的數量會呈等比級數增長,如果網路水平依然如故,恐怕根本無法滿足用戶需求。雖說 4G 網路並非一成不變(如現在有提出 4.5G),但頻段的限制已經決定了它的命運,4G 根本無法負擔未來巨量的資料和聯網需求。

不過,5G 卻完全有能力揭開無線網路的新頁。據了解,28GHz 頻段和 60GHz 頻段(毫米波頻段)是最有希望使用 5G 的兩個頻段。28GHz 頻段的可用頻譜頻寬可達 1GHz,而 60GHz 頻段每個頻道的可用訊號頻寬則到 2GHz,相較而言,4G 頻段最高頻率的載波在 2GHz 上下,而可用頻譜頻寬只有 100MHz。這樣一來,頻譜頻寬輕輕鬆鬆就翻了 10 倍,傳送速率也可得到大幅提升。

5G 到底有多快?

前面也說過,5G 的標準是 1Gbps。不過在 5G 網路部署初期,將「導管」擴粗才是最重要的,一個擁擠的網路根本沒有用戶體驗可言。

在速度方面,愛立信已實地測試達到 25Gbps 的速度。這到底有多快呢?簡單來說,現有的 SATA 3 最高只支援 6Gbps,即使最新的 NVMe SSD 速度也達不到 25Gbps。

不過,這多半屬理論環境下的速度,恐怕 5G 網路部署後終端機用戶也體驗不了,成本、裝置效能瓶頸和一些現實問題等都會成為網速飆高的障礙。因此,當下任何超過 1Gbps 的宣傳都是耍流氓,用戶可以自動忽略。

此外需要注意的是,5G 並不只注重飆速度,更重視網路效率,因此下載速度條只是 5G 資本的其中一項。

5G 基地台會有什麼變化?

你一定經歷過在一棟千人大樓中上網,或是在黃金時段看網路電視等讓人抓狂的情景。雷鋒網配圖

Small Cell(小基地台)可以解決。實際上 4G LTE 時代業界已經有嘗試,不過 5G 可將這一概念推向遠方,因為它可以解決 Small Cell 依舊需要有線網路的問題。

可預見的,未來在高樓林立的城區內會有無數這樣的小基地台,而 5G 也會由大小基地台協同工作。例如你只需在建築物屋頂設置一個 5G 基地台,就可以解決原有大基地台網路容量有限的侷限,它不僅可以延伸網路覆蓋範圍,還能提升網路容量。

從理論上來說,5G 網路可在密度極高的城市環境中做到分散式網路模型。此外,該網路的到來還能讓各種實體電纜徹底下工。由於頻寬和速度有巨大優勢,從理論上來說 5G 還能在小區域中為大量裝置提供網路連線,因此聚集在時代廣場跨年的人再也不用擔心手機沒訊號了,他們甚至可以每人輕鬆直播。

不過,目前 5G 的終端機應用大多只是電信商的假設,這些資料都活在理論中。

所以 5G 會代替 4G?

與上面那些問題的回答類似,這答案也是模稜兩可,因為專家也沒有確切答案。

未來,5G 可能會代替 4G,也有可能與 4G 網路融合或並存,有的電信商可能會用 4G+5G 的噱頭來吸引用戶,對一些技術小白來說,這可能意味著 9G 網路已經到來。

筆者認為,由於 6GHz 以上的訊號覆蓋範圍和穿牆能力堪憂,因此在很長一段時間裡(至少 10 年) 5G 網路都會與現有的 4G 網路搭配使用。與之前的大型訊號塔不同,5G 網路主要得靠較小的區域接入點來提供連線,但這些接入點在覆蓋範圍上都不太有力,因此當你走出一座有毫米波 5G 接入點的大樓,恐怕手機就會跳回 4G 網路。

不過,在人口較密集的城市地區,5G 網路就能獨擔大任,而 4G 則會成為補充。總體來說,4G 與 5G 並肩作戰的時間會比 3G+4G 的時間要長得多。

在高通的路線圖中,5G 在 2020 年後才會正式上馬,而到時 4G 網路已經非常成熟。透過技術改進,它會走入 4.5G 時代,在一些參數和技術上與 5G 融合,因此未來 4G 與 5G 之間的界線會逐漸模糊。

率先用 5G 上網的會是誰?

這個問題依然存疑,因為世界上已有多家電信商宣稱掌握了 5G 技術,但到底何時推向市場誰也說不清楚,因為沒人知道這些電信商是不是為了市場宣傳在吹牛。

此外,就像前面說的,5G 這個名詞並沒有明確的定義,因此電信公司口中的標準是否符合 3GPP 的要求,只有電信公司自己知道。保守說來,5G 網路最少要到 2020 年才會正式登場。

這樣看來,5G 離正式形成戰鬥力還差得遠呢,不過也別氣餒,畢竟 4G 誕生的時間也不長,它還有很大的改進潛力。也許做為 5G 開胃菜的 4.5G 誕生時,你也會小激動一把呢。

(本文由 雷鋒網 授權轉載,首圖來源:3GPP

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