5G的美麗與哀愁 已知應用領域似乎太過理想,隱憂潛藏

全球5G熱潮方興未艾,商用化腳步進入倒數計時,不過,4G發展迄今,世界各國電信業者卡在網絡中立性原則,電信業者並未因提供4G服務而讓營收明顯成長,隻能扮演笨水管的角色。5G相關應用服務雖然如火如荼蓄勢待發,但目前已知應用領域似乎太過理想化,潛藏很多隱憂。





全球5G熱潮方興未艾,商用化腳步進入倒數計時,美、中、韓、日、歐..等大國無不將5G建設及應用發展視為國傢重要目標,在技術規格上相互較勁。中國三大電信商將從 2019 年起啟動 5G 基礎建設、預估 7 年內總支出金額將上看 1,800 億美元,遠高於 2013~2020 年的 4G 資本投資金額。5G應用其實離中國並不遙遠。不過,4G發展迄今,世界各國電信業者卡在網絡中立性原則(Net netrality),電信業者並未因提供4G服務而讓營收明顯成長,隻能扮演笨水管的角色。5G相關應用服務雖然如火如荼蓄勢待發,但目前已知應用領域似乎太過理想化,潛藏很多隱憂。

以下針對5G的服務的美麗與哀愁做一整理與解析:

1、5G的美麗:

目前5G相關技術尚未標準化,包含美、歐、韓、中、日等大國,都有意搶奪5G主導權,競相合縱連橫下,預計最快2017年(美國Verizon)就可以推出5G服務,2020年則是全球5G正式商轉年。愛立信(Ericsson)最新的移動趨勢報告預期,2020年全球5G用戶將達到5.5億人,北美及亞太市場占逾3成。

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雖然各方對未來5G服務應用情境與需求的想象或多或少有所不同,但都一致強調5G網絡至少具備四項特點:

一是網速的進化,從Mbps為單位躍升為Gbps,短期必須達到1Gbps,正式商轉後短距離傳輸速率能夠達到10~20Gbps,是目前LTE的100倍以上。近期包括愛立信、AT T和英特爾(Intel)在5G實驗室的測試中,最高傳輸速度已可達每秒14GB。

二是高容量,為達到萬物可連的物聯網應用,5G必須突破過去蜂巢式基地臺的限制,可以容納更多裝置鏈接使用,可以支持的設備數量是 4G 網絡的 1,000 倍。

三是低延遲,關鍵5G應用如智能車輛、手術遠程遙控等都必須具備實時網絡存取及更頻繁的信息傳輸,這將縮短內容呈現時間,低延遲將是必要的技術。

四是低功耗,5G萬物互聯不僅包括室內可供電的場合,也得包含下水道、野外無持續物互聯。在這些極端條件下,所需要續航時長求達10年之久,這對5G技術本身以及芯片、電池等元器件都提出瞭更高低功耗的要求。

5G是什麼呢? 簡單講就是,【10Gbps的最高速度】+【1000x的容量提升】+【1000億+的連接支持】+【1ms以下的延遲】+【10年以上電池續航力】。

相較過去3G/4G技術演化的重點在於如何提升網速,5G不但要將過去從Mbps的網速單位一口氣拉升到Gbps,更要考慮物聯網(可連接終端的容量大幅提升)、車聯網(低延遲)的運用。為順利由目前4G網絡過渡到5G網絡,各種5G前導技術都正在發展中,包含5G Plug-Ins、Lora、NB-IoT、MEC等。

2、5G的哀愁:

A、速度雖提升,成本過高與缺乏超高畫質5G手機難以達到大眾化市場需求:

5G最高網速將可較現行4G服務提升更快的網速無庸置疑,然而天下沒有白吃的午餐速度,網速提升的背後卻是需要增加不少成本來換取。為拉升速度,5G服務至少必須采用四根天線(4X4 MIMO技術) 取代現行雙天線(2X2 MIMO)來負責傳輸。天線數量加倍,負責傳輸的幫手加倍瞭,就可將最大峰值變成為300Mbps。不過,目前隻有支持5G服務的Modem誕生,智能型手機受限於內部空間有限,天線數量不能因要提升傳輸速度而無限制的增加,要在現行手機輕薄機構內同時塞進四根天線,在技術上與成本上都有待克服 T-Mobile技術長Peter Evans認為,超高畫質5G手機要普及,至少還需要10年的時間,無法與5G商業化的進展配合。

換言之,如果5G服務隻是在傳輸速度的提升,就會如1960年代太空工程師促成瞭達到音速2倍的協和號客機的問世,但這樣的速度並不具備成本與實用效益,導致最後協和號黯然停飛。

尤其,5G服務在2020年問世後的主力消費族群應該都是所謂 千禧時代 。 千禧時代 出身在房價高漲、薪資凍漲的經濟低成長的環境下長大,收入少但教育良好、語文能力強且熟悉科技和網絡。較上一代的人,買東西精打細算,重視產品CP值。電信業者想藉由拉抬5G網速來提升營收基本上是緣木求魚,若5G服務的C/P值不夠, 千禧時代 恐怕就是【4G爽爽用就好】!

B、采用超高頻率,不適合應用於消費性大眾市場:

相較於過去的2G/3G/4G,5G最大不同之處,就在於引進超高頻頻段技術的應用,以目前全球主要討論的5G高頻頻段來看,包括瞭15GHz、28GHz、37GHz、39GHz、64GHz到71GHz等。其中,美國、日本與韓國力推的28GHz頻段,歐洲力推3.4GHz到3.8GHz的頻譜、愛立信(Ericsson)與AT T則主推15 GHz頻譜來支持高速服務。不管5G使用哪個頻段,超高頻無線電波繞射能力差、衰減大、 易受幹擾的特性將會造成室內收訊很差,根本不適合用在消費性大眾網絡服務。換言之,政府或是電信業者若規劃5G服務來取代現有3G/4G作為主要的移動通訊使用,將會是如之前發展Wimax一樣,註定死路一條。

C、物聯網運用,郎有情妾無意:

根據麥肯錫全球機構(McKinsey Global Institute)的最新報告預測,全球物聯網(IoT)市場規模可望在2020年達到2.7兆美元、2025年達到11兆美元,5G服務最主要的商機也是搶攻物聯網的商機。雖然全球電信業者對於進軍物聯網興致勃勃,但全球發展物聯網相關業者對使用5G作為主要的通訊規格卻興趣缺缺。由於電信商以數據流量多寡的收費模式對於物聯網應用而言成本太高,加上電信產業在世界各國都是屬於特許行業,若5G做為物聯網的主要通訊技術規格,就臺灣現行法規來說,有意投入物聯網應用的業者都必須申請為二類電信業,光日後得受NCC管轄就 穩死死 ! 尋求具備網絡容量、共存性和總體成本的優勢的替代方案變成瞭有意進軍物聯網業者合縱連橫的共識,其中又以Sub-1 GHz與藍牙5.0技術最受矚目。

Sub-1 GHz 系指網絡工作頻率在 1GHz 以下的工業、科學和醫療 (ISM) 專用波段區間內,其中包括169、315、433、500、868、915 和 920MHz,兼具覆蓋范圍廣、頻譜較不擁擠、低功率與軟件開發彈性等特色,且能應對個別應用的需求進行調整,滿足多種物聯網應用。目前Sub-1 GHz 網絡推動乃由物聯網 (IoT) 專用蜂巢式網絡主要供貨商SIGFOX和低功耗及易用無線鏈接解決方案產品領導者德州儀器領軍,合作生產實惠、遠距及低功耗物聯網連結性,提供成本和功耗比4G/ 3G/蜂巢互連節點更低的窄帶無線通信技術的服務。


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