在 2019 年 12 月,国家通讯传播委员会(NCC)主导的 5G 竞标,创下高达 1,400 亿元、破纪录的标金。中华电信、台湾大哥大与远传电信等电信业者致力于布建基础建设,赶在今年 7 月,相继开放 5G 基地台。5G 到底哪里厉害,值得业者抢破头?
5G 是什么?
5G 指的是第五代行动通讯技术(5th Generation Wireless System)。中华电信前董事长吕学锦在《行动 5.0》解释,全球电信标准化机构 3GPP(3rd Generation Partnership Project)是 5G 规格的主要制定者,自 2015 年启动 5G 标准化前期研究,了解市场所需的新服务及技术要求,并于 2018 年与 2019 年分别发布第一与第二阶段的 5G 技术标准。
各项 5G 标准技术的制定和使用,都是为了实现国际电信联盟(ITU)替 5G 制定的三大目标:增强型行动宽频(eMBB)、高可靠度和低时延通讯(uRLLC)、大规模机器型通讯(mMTC),也就是 5G“高速度”“低时延”“多连结”的三大特性。
▲ 一张图看懂行动通讯技术演进史。
案例:远传电信──排除过往连网干扰,成智慧工厂基础建设
从 1G 纯类比式的语音通讯开始,到 2G 可以发简讯、3G 能基本上网,到 4G 时,许多人用手机看影片、玩游戏的时间已经超越电脑。“这绝对是行动通讯刚开始时,大家意想不到的”,远传电信企业网络规划与维运协理汪以仁表示,每一代通讯技术都是为了回应市场需求演进,推出新服务的同时,也改变消费者的使用习惯。
不过比起 3G、4G 是为了回应消费者对行动服务的需求,汪以仁指出,
5G 之所以比过往几代通讯技术更受关注,在于它更想满足产业发展的需求,应用面更广。
因此,5G 除了高速外,另外两个特性,多连结和低时延,都是偏向协助企业端加速数位转型时的应用,像是解决工厂自动化技术的痛点。
汪以仁以自动化产线常用的无人搬运车(automated guided vehicle,AGV)为例,无人搬运车主要用来执行产线间的物流搬运,提高生产力的同时,也能精简人力成本。
但是,AGV 多以 Wi-Fi 方式连线驱动,Wi-Fi 使用的频段属于免执照的开放频段,不仅连线品质易受其他设备干扰,也有资安风险。加上 Wi-Fi 切换不同基地台时,需要重新连线,可能造成无人搬运车在移动过程中,会发生有搬到一半断线、停下来的状况,易影响产线运作效率。
远传协助台达电子在桃园龟山厂布建 5G 企业专网,透过 5G 低时延、多连结的特性,无人搬运车有了更即时的讯号回应时间,以及容许多项装置同时连线的指挥调度平台,能稳定执行搬运工作,提升效能。
除了无人搬运车之外,工业自动化另一项关键技术是自动监控。自动监控是透过人工智能的影像辨识技术,来监控产线状况。汪以仁指出,自动监控要能顺利进行,同样需要 5G 的高传输速度,才能将高分辨率的影像画面,即时传回电脑后端,并且在工安危险发生时,有低时延的支援,系统才能迅速做出反应。
汪以仁指出,在所有装置都透过网络串连、驱动的物联网(Internet of Things,IoT)时代,5G 将深入各个垂直产业,像是智慧零售、智慧医疗与智慧运输等,成为各场域的基础建设。
克服设备和技术支援不成熟,先布建网络者得优势
5G 特性一:高速度
根据通讯分析机构 Opensignal 研究,5G 每秒可达 500Mb 左右的下载速度,将比 4G 快上 10 倍。而 5G 能如此快速,远传电信企业网络规划与维运协理汪以仁指出,台湾在 4G 之前最高频率的频段位置在 2.6GHz(吉赫,频率单位),5G 则是瞄准频率为 3GHz 以上的频段。
什么是频段?把无线装置在通讯时使用的频率范围,想成一条有非常多线道的马路,马路上许多线道(频率)已有广播、卫星等无线通讯设备使用。汪以仁解释,就无线电传输的特性而言,频段愈宽、频率愈高,通讯速度就愈快。所以-需要规划出够宽的线道空间(宽频段),且位置合适(高频率)的区域,开放给电信业者布建,才能达成 5G 的速度要求。
以 2019 年-开放 5G 竞标的频段中,在 3.5GHz 的频率附近,开放宽度为 0.27GHz,也就是频率在 3.3~3.57GHz 的频段,而在 28GHz 的频率附近,由于愈高频率的频段,通常愈空旷,所以开放宽度达 2.5GHz,也就是 27GHz~29.5GHz 的频段。
汪以仁解释,目前 28GHz 的频段,由于能支援的设备与技术市场较不成熟,所以取得 3.5GHz 频段的电信业者,能较快布建 5G 网络,抢攻市场,标金相对昂贵。
5G 特性二:低时延
低时延特性指的是通讯的回应时间,《5G 来了》解释,5G 的回应时间为 1 毫秒,约为 4G 的十分之一。汪以仁指出,这点主要得靠装置跟基地台之间通讯方式的改进,过往装置与基地台在通讯前,需先交涉多次才能传输讯息,但现在技术则能精简交涉过程。
5G 特性三:多连结
最后,在多连结部分,《5G 来了》指出 4G 时,一台基地台只能连线 100 台左右的端末装置,5G 则能让上万台装置同时连线。汪以仁解释,因为技术更新可切分不同装置的通信属性需要,让不需时常通讯的装置,可以同时多台连到基地台。
(本文由 经理人月刊 授权转载;首图来源:shutterstock)
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