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你相信嗎?不到5年 4G頻寬將會塞爆!5G肯定是2020年主流

賴筱凡

產業動態

5G超級訂單·概念股全攻略

2019-11-21 10:30

【今書坊】5G為什麼備受期待?

3G是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時發送聲音(通話)及信息(電子郵件、即時通信等)。
4G是高速的行動電話網絡,速度如同計算機網絡ADSL的頻寬,1秒能達10Mbit或更多。此概念曾被用來描述在無線網絡上。
從3G到4G,網絡速率的變化令我們從單一的圖片傳輸進入到了視頻時代,在5G時代,不只將擁有更高的傳輸速率,諸如低功耗、低延時、低成本等特性,都將是5G的特點。

5G有多威!!

→ 速度是4G的100倍
→ 延遲從10毫秒降至1毫秒
→ 可同時連接聯網裝置
→ 100萬台以上

 

如果要挑選2019年以來最火紅的科技關鍵字,5G當之無愧。過去9個月以來,光是5G的搜尋量就成長了3倍,就連中美貿易戰也將5G列為戰略高地。到底5G是什麼?與現在的4G有什麼不同呢?


「5G簡言之就是三件事:快!比4G更快!再來是低延遲,最後是物聯網(IoT)的爆發。」說話的是全球管理諮詢公司麥肯錫(McKinsey & Company)合夥人FerryGrinjpink。


你一定會疑惑,現在手上的4G手機也沒有很慢,我還需要5G嗎?Ferry Grinjpink直言,作為一個消費者,你可能不會感受到5G有多快,也感受不到何謂「低延遲」,可是這一切就像2003年研究人員首度提出4G時,你想像不到4G會在這16年改變世界,直到2007年iPhone問世,4G的應用才水到渠成。


「2020年5G商轉之後,你可能不會立即感受到5G改變生活,但是等到類似iPhone這樣顛覆性的裝置出現,你就會感受到5G將有多強大。」Ferry Grinjpink不是第一個提出5G將顛覆世界的人。包含鴻海創辦人郭台銘、台積電創辦人張忠謀都看好5G,郭台銘
更直言:「5G的戰爭才剛開始。」

 


 

4G頻寬即將塞爆   上網需求翻倍成長,提早登場的5G


很多人不明所以,2G、3G、4G之後是5G,彷彿新手機推陳出新,按照Ferry Grinjpink的話,一般人並感受不到5G的「快」,為什麼企業大老們卻高度看好5G呢?答案就在光速成長的網路數據傳輸量。根據國家通訊傳播委員會(NCC)統計,2014年台灣4G用戶每月網路數據傳輸量僅7.73Gb,這個數字到了2019年已經是14.06Gb,等於每個人的上網量在5年內就增加了82%,而網通大廠愛立信更預估,2024年全球網路數據傳輸量將是現在的5倍。


當智慧型手機、電腦、平板要上網,智慧家電從電視、空氣淨化器、淨水器、LED燈到智慧音箱通通都要接上網路,網路數據傳輸量大幅增加,只是,按照目前消費者對上網需求的成長速度,不到5年時間我們的4G頻寬將被塞爆,麥肯錫盤點了全球的頻寬使用情況,最快面臨頻寬塞爆問題的就是美國,時間就是2020年。


其實,早在2015年,聯合國下屬的國際電信聯盟(International TelecommunicationUnion,ITU)首度定下5G時間表,預計2020年推出正式規格,商轉時間也會落在2020年之後。儘管如此,現代人對上網的需求
以數十倍的速度在飆升,迫使業者不得不加快發展5G的腳步。


4G頻寬塞爆會是什麼景象?手機業內人士打趣的形容,如果你以為4G塞爆就像過年的高速公路,那可就錯了,因為這個流量將會從北到南把每條可走的高速公路都塞滿,「到時就不只是上網『卡卡的』,可能就是癱瘓的概念了。」即便這樣的形容略顯誇大,但用戶對上網需求只增不減,4G頻寬塞爆就是早晚的事。


於是,研究人員開始把腦筋動到了頻率更高、相對空間還很大的頻段,也就是網通業者口中的5G高頻——「毫米波(mmWave)」。不論是過去只能打電話的手機,或是能上網、能看影片、打遊戲的4G手機,使用的電磁波頻率都集中在6Ghz以下,超過6Ghz以上的頻譜則是留給了雷達、衛星通訊等航空、軍事使用。電機電子工程學會(IEEE)在介紹5G時就點出,以前,超過6Ghz以上的頻率從未開放給行動網路使用,如果開放6Ghz以上的頻率,「那就意味着每個人將有更多的頻段可以用來上網。」]


換句話說,這就像是在即將塞爆的車陣中,空中突然開闢了另一條「五楊高架」,塞爆的車潮將有機會獲得紓解。政大科技管理與智慧財產研究所兼任助理教授曲建仲指出,透過毫米波區段增加頻寬,有機會解決頻譜擁擠跟傳輸速度慢的問題,甚至進一步使物聯網(IoT)應用擴增。

 

你必須要認識的「毫米波」5G技術大戰背後隱藏中美角力

然而,這座「五楊高架」並不會憑空出現,研究人員面對的第一個難關就是毫米波的特性。在電磁波的物理特性上,頻率越高、速度越快,5G傳輸速度理論上雖可達到4G的100倍,但5G訊號在傳輸過程中也更容易被阻擋。過去4G訊號可以穿牆,5G毫米波卻連訊號能否穿牆都成問題,就連下雨都會對5G毫米波訊號造成影響,覆蓋範圍也不如4G。


網通業者解釋,就像是兩個人隔著一面牆說話,聲音可以穿牆,光卻無法穿牆,因為聲波頻率低、光波頻率高,因此,聲波可穿牆、光波卻不行。同樣的,5G雖然高頻、高速,訊號傳輸卻不如4G好。這也是為什麼5G毫米波技術被提出來後,引爆了一輪網通產業的大論戰,保守派如英特爾就認為毫米波技術要成熟,還有很多問題待解,但激進派如高通很樂觀,透過技術改善,毫米波並沒有外界想像的那麼「弱」。

「任何技術在發展初期,一定都會有過渡期,當年推4G之初也一樣。」網通業者說,如何強化毫米波的傳輸與覆蓋問題,讓大家開始思考5G除了毫米波外,是否存在另外一項選擇,「也就是中國壓寶的5G低頻(Sub 6Ghz)。」


所謂的「5G 低頻」,是在目前4G的基礎上,將繼續使用2.5GHz至2.7GHz頻段,一來訊號傳輸問題較小,二來沿用目前的4G基礎,可節約運營商網絡建設成本,因此,當美國強推「5G 高頻」毫米波時,華為卻傾全力押寶「5G 低頻」,埋下中美貿易戰的5G戰場火種。

網通業者指出,由於「5G 低頻」的頻段在美國主要為軍事專用,所以高通研發5G時,便將重心擺在高頻的毫米波,而不是華為選定的低頻。中美對於5G技術不同調,隨著中美貿易戰白熱化,兩大強權爭搶5G主導權之戰,也在2019年4月浮上枱面。

 

誰能在5G拿下戰略高地   誰就有機會成為新一代科技霸主


2019年4月美國國防部的一份報告:「5G生態系統:對美國國防部的風險與機遇」(The 5G Ecosystem: Risks & OpportunitiesFor DoD),正式將中美5G競爭的深層矛盾搬上枱面,美國國防部甚至直指,「如果全球5G系統建立在Sub-6(低頻)頻段,美國的毫米波設備將與世界格格不入,擁有低頻技術優勢的中國,將重現美國4G的輝煌,進而拿下5G產業主導地位,屆時,中國5G即使被排除在美國市場之外,也擋不住中國成為全球5G龍頭。」

這也難怪郭台銘預言,5G的戰爭才剛開始,「沒有5G,AI(人工智慧)、所有大數據都是跑不動的。想要發展AI、自動駕駛、工業互聯網,一切都需要更高速的5G。」郭台銘說。即便業界對於5G技術要選用高頻或低頻,乃未有定見,隨著全球進入新冷戰時代,誰能在5G拿下戰略高地,誰就有機會成為新一代全球科技新霸主。

 

本文摘自今周特刊《5G超級訂單概念股全攻略》

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