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台灣 4G 開台後,5G 是什麼?何時會到來?我們為何需要它?
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Update: 2014-05-17 09:47:05
標籤: 5G

各國 4G 網路發展很多都還處在覆蓋率及速度的初步階段(在台灣,中華電信、遠傳、台灣大哥大預計六、七月才開台。)

目前 4G 可提供 150 Mbps 下載速度,有些地區如英國,甚致也將跟隨韓國 SK 電信商腳步,再推 LTE-A 服務,將下載速度一舉推升至 300 Mbps。我們到底為何需要那麼快的速度?

國外網站 Pocket-lint 搶先替大家了解一些資訊。事實上,他們已經知道 4G 技術接下來會如何發展,他們說,行動寬頻將達到 1Gbps 的速度!跟現今有線光纖的速度比較,這樣的速度著實讓人驚訝。(註:網路線材目前已發展至 Cat.7,擁有 10Gbps 速度,Cat.6 則有 1Gbps 速度)。

底下就來了解 EE 的觀點(註:EE 目前在英國 4G 的市場研究中,有指標性的領導地位)。

 

《5G 網路是什麼?》
5G 是用來區隔目前 4G,成為下一代行動數據連線的名稱。既然稱之為 5G,其速度會快到讓人瞠目結舌之外,不管你想在手機上執行什麼樣的程式,在同一時間有很多人在同一個區域同時上網,5G 的連線速度都將保持穩定,不會掉格或飄移,

EE 網路架構師 Andy Sutton 教授相信,5G 的目標是讓行動網路的服務變成一種無形,就像電力般,在日常生活中,當人們想用時隨處可用。它也將讓設備製造商明白,物聯網將隨時處在 on(連線待命)狀態,隨時可互動,不再區域之間的差別。

 

《我們為何需要 5G?》
與 4G 比起來,5G 最主要優勢不在於速度傳輸,當然,5G 的速度可以更快,達到 10Gbps 甚致 100Gbps,但 5G 真正帶來變革在於其 “處理的延遲時間”;目前 4G 的延遲時間介於 40 毫秒與 60 毫秒,這樣的速度很快了嗎?其實不然,如果在需要即時同步、即時回應的處理服務上,如多人遊戲,按下系統按鈕的時,遠端伺服器必須馬上做出回應,這部份 4G 還是不夠快的。

Andy Sutton 教授指出,5G 的延遲時間僅有 5 毫秒至 10 毫秒,他舉例,這樣的速度將讓在體育館觀看現場足球賽事的觀眾,能有絲毫不延遲,透過來自不同角度的鏡頭運作,真正同步欣賞球場上賽事的進行。

另外,網路容量也是 5G 一項很重要的優勢,隨著物聯網將變成愈來愈重要,很多裝置未來也會變成愈聰明,得靠龐大的、穩定的網路佈署在背後支撐,行動網路頻寬的需求壓力也會愈來愈大,所以之後的作法是,基礎建設將在頻寬需求達臨界點前,就完成 5G 的佈署。

 

《物聯網》
根據英國這方面領域專家的分析,到 2020 年時,平均每個人會擁有並使用 27 種網路互聯相關的裝置,甚致在全球到時將近會有 500 億個裝置都將上網。它們當中除了有手機、平板、智慧手錶、腕帶,還會有擴充實境的的裝置,或是冰箱,或是智慧衣服,這些裝置中,有些會需要比較大的資料往返傳輸,有些則僅僅是少量數據封包的傳送接收。5G 系統可判讀、辨識這些頻寬需求間差異,進而聰明的調整各項服務所需要的通道,不讓網路塞車的情況發生。

上述物聯網、智慧頻寬調整的功能會加入 4G 的設計,到了 5G 世代,將會變成更積極,更大幅度的擴展。身為「異類網路」功能一部份(註:一個網路能執行多層網路層次的協定),要讓物聯網的世界成真,LTE-A 會有所謂的「小型網路細胞」的概念應用 ,到了 5G 則會更加成熟,讓每個裝置裡的 “網路細胞”,能藉由彼此的 “對話”,提供使用者在任何地方,都能擁有便利、有效率的連網服務。

如果說現今電信商的基地台是大型的網路細胞,那都會區電線桿裡的、商家的屋頂、一般住家的屋頂,甚致新造房子裡的電箱、電信盒,未來都可能配置所謂「小型網路細胞」 ,確保它們彼此間能以標準協定,跨區進行互聯與調控。

加上演算,甚致可以偵測裝置移動的速度,進而調整該分配哪個 “網路細胞” 負責裝置的連線功能。例如,一台具連網功能,移動中的汽車,未來若具自動駕駛或半自動駕駛的功能,就需要連接一組由眾多 “微型網路細胞” 構成的 “網路雲” 的彼此網路傳遞,達到網路持續的連接,而不是像現在,每隔一段距離,持續作重新建立連線的動作,但如果是手機裝置,持續重新建立連線並不會造成使用者太大困擾,所以只要交由覆蓋範圍較小、不同區域的 “網路細胞” 與手機進行連線即可,而連線重新建立的時間差,也將比目前 3G 來得快,讓使用者不易察覺。

 

《4K 影片串流》
當我們使用行動裝置觀看線上串流影片時,頻寬大小就佔了很重要因素。EE 預測到了 2030 年,數據傳輸將有 76% 將用在影片串流用途,這 76% 的流量中,4K 品質的影片將佔大部份,甚致有 8K 的影片出現。

不過大家不用因此擔心即將普及的 4G 是不是馬上面臨頻寬不夠;在 4G 環境下,若有 14Mbps 的連線品質,就能應付 4K 影片串流,若有 18Mbps 則可應付 8K 影片串流,但,如果太多人同時進行 4K 線上影片觀看,4G 的頻寬還是不夠的。

最後,5G 不再區分不同頻段只能在特定國家使用。世界無線電通信大會現在同意,未來頻段標準將全球一體適用,也就是說,在台灣購買 5G 的手機,你帶到全球各地時,只要當地也有 5G 系統,你通通可以使用,不會再遇到人在國外旅行時,要暫時租借當地手機才行。

 

《何時會有 5G》
預計要到 2020 年,5G 的標準制定才會底定,商業應用預計 2022 或 2023 年才會在市場上出現,真正要普及消費市場,要再二到三年。5G 的計畫採用比目前 4G 更高的無線電頻率,但目前還處於基礎研究階段。

在這之前,4G 的發展仍然會持續(4G 還有很多進步空間),Sutton 教授表示,4G 會有黃金十年,接下來的十年才換 5G 接棒,4G 將讓我們有 1Gbps 的行動數據網路,之後更能上看 5Gbps。

 

《那有沒有 6G?》
「如果 5G 成為主流,之後將不會有 6G 了」 Sutton 教授解析,原因在於,若朝正確的架構演進並且到位,之後不再會有 1G、2G、3G 這種命名方式,而是基於 “靈活系統” 的升級方式讓速度提升,不再以 “取代” 的方式,例如 2G 的頻段之後會被 3G 或 4G 取代。也就是說,過去網速的升級總是靠硬體的替換達成,未來 5G 主要則是靠軟體升級即可!

引用《What is 5G, when is it coming and why do we need it?

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