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一秒載片的5G網路-《知識大圖解》

儘管許多人到現在還無法使用4G行動網路,研發5G的競賽卻已經開始了。大眾對行動數據的需求年年倍增,因此就會需要第五代行動網路技術,才能滿足日益增加的需求,讓我們可以在行動裝置上盡情瀏覽網路,或在線上串流服務中即時觀看影片。我們更須利用5G來連結未來的新科技,例如無人駕駛的汽車、智慧城市,以及「物聯網」(Internet of Things)──這種網路可以連接日常生活中的各種電子物件,讓我們的生活變得更加便利。

雖然有些國家預計在2018年就可以擁有5G服務,但5G背後的技術尚未完全開發成功。有些公司正嘗試以現有技術為基礎深入研發,設法讓4G無線頻率傳輸變得更快。有些公司則認為整個無線網路基礎設施都必須重建。舉例來說,以下5G概念就很有潛力:利用高頻毫米波和一系列連結到建築和街燈柱的基地台。

無論如何,我們至少知道5G網路的速度會非常快,預計會比4G快上100倍,讓你可以在一秒鐘內下載整部影片。延遲現象(資料開始傳送所需的緩衝時間)會大幅減少,也就是說,只要一按播放鍵,影片便會立即開始播放。5G的網路頻寬也會變大很多,讓更多使用者可以同時使用網路,也可能讓電信服務商不用再限制網路用量。

想當然爾,你目前的行動電話可能無法使用未來的5G網路,因為5G技術也許會需要新的軟體和硬體支援。然而等到5G網路問世時,你可能也已經將行動電話升級了,製造商想必也會提供最先進的網路科技配套。

5G計畫

5G創新中心(5G Innovation Centre)的拉西姆.塔法佐利(Rahim Tafazolli)教授解釋下一代行動網路的願景。

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為何需要5G

與先前行動通訊網路不同的是,5G的重點完全在於使用者與其需求,讓使用者體驗無限大的容量與可用性,隨時取得各種資源。有兩種方法可以達到此目標,其一是要能更精確地預測使用者的需求,好讓應用程式在網路最不繁忙的時候,執行頻寬需求大的任務,也就是利用所謂的延遲度量法,規劃出最具效益的網路反應時間;其二則是要充分利用所有周遭可取得的無線網路。

研發5G技術需要克服什麼問題?

在研發5G網路時,必須同時設法減少用戶負擔的費用:如果希望讓大眾都使用到新興的技術,客戶對數據量的需求可能會增加高達100倍;當然,每個月帳單的負擔卻不可能增加這麼多。盡量減少能源消耗則是另一重點,因為我們不但得減少溫室氣體排放,也要增加用戶的使用效益,例如延長電池壽命,或為穿戴式器材提供創新的能源解決方案。未來5G的發展可能使得市場出現各種經營模式──舉例來說,就好像我們付錢給網路營運公司,讓他們提供網路服務一樣,未來我們或許也能要求別人付費,好讓他們享用我們透過Wi-Fi路由器、或微型蜂巢式家庭基站所分享的網路服務。

5G最大的好處為何?

5G不會像2G、3G和4G那樣,只是單純的新型行動網路。它會成為異質性網路(HetNet),在室內外環境中提供各種無線區段的網路,從室外開放空間,到辦公室、一般家庭和地下空間。最特別的地方是,網路和裝備將決定如何存取該地點可用的網路(包括2G、3G、各種4G、Wi-Fi、小型基地台、廣域行動裝置等),並且利用不同頻段,讓所有活躍的使用者都能獲得足夠的頻寬,使用者也會因此感到速度總是很快。

 

 

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第11期(2015年8月號)

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