5G世代 (By Electronics Division)
2019-12-03

智能手機技術由3G發展到4G,再由4G LTE發展到4G LTE-A,這些都是不久前的科技進程,在不知不覺間,5G的時代快將來臨。

5G,意指第五代流動通訊技術,其最高的理論值速度可達10Gbps,相比起4G最高的理論值速度1Gbps,快達10倍。因5G速度快,容量高和低時延的優勢,其應用層面相比4G更為廣泛,例如只需數秒便能完成下載影片,以及網絡串流4K影片時,基本上沒有延誤等。

「香港智慧城市藍圖」中提出了「智慧出行」、「智慧生活」、「智慧環境」、「智慧市民」、「智慧政府」及「智慧經濟」六個主要範疇為發展目標,隨着5G的面世,更能配合智慧城市的發展。從互聯網走向物聯網 ( IoT ),不同類型的物聯網應用如虛擬實境 ( VR )、擴增實境 ( AR )、人工智慧 ( AI )、大數據、雲端計算、無人機、自動駕駛車、智能家居、智能儀錶、智能物流、智能能源管理和遠程醫療等,亦因為5G而能使其加速發展。

早在2015年,國際電訊聯盟 ( ITU ) 制訂了三個未來5G發展目標及願景,分別為增強型行動寬頻通訊 ( Enhanced Mobile Broadband, eMBB ),超可靠度和低延遲通訊 ( Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC ) 及大規模機器型通訊 ( Massive Machine Type Communications, mMTC )。eMBB的數據傳輸速率提高,亦能涵蓋不同的傳輸範圍,適用於VR/AR及超高清視頻。URLLC在時延和可靠性的要求非常嚴格,適用於無人駕駛汽車等需要非常低延遲和非常高可靠度的應用。而mMTC數據傳輸速率較低,用於數據量大但對延遲性及可靠度需求較低的設備,適用於大規模物聯網應用及車聯網 ( V2X ) 等。

5G多使用高頻段的波段作訊號,其波長較短,而覆蓋面積亦相對小,因此基站建設密度相比4G較高,所需要的基站數量多,投資規模相對大。5G的應用層面繁多,需要大量網絡流量及強大光纖網路支援,如採用多輸入多輸出 ( Multi-input Multi-output, MIMO ) 天線無線通訊技術及分配相應的頻譜等。

在流動通訊技術的發展歷程中,大概每十年就有一次技術上的演化,引進新一代流動通訊技術。預期在2020年,5G將會被引入,並進一步邁向商用化。在《5G全球競爭》報告中,美國、中國和韓國為全球5G發展的首三位。韓國為首個提供全國5G服務的國家,而美國和中國也有在重要的領域提供5G服務,其他國家也在積極發展5G網絡。

為配合5G的發展時間表,香港的網絡供應商已馬不停蹄地進行相關測試,智能手機製造商亦相繼推出5G智能手機。頻譜方面,通訊事務管理局在2019年4月指配26/28GHz共1200MHz的頻譜供「大規模公共流動服務」,並在10月公布3.5GHz共200MHz頻譜的拍賣結果,並相繼進行3.3GHz及4.9GHz頻譜的拍賣。

各國積極為5G商用作準備,相信5G的來臨會為人類生活帶來一連串改變。


本文章內容由香港工程師學會電子分部楊曉芬工程師提供

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