一次搞懂 5G！三大特性：高速度、低延遲、多連結

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5G 是什麼？

5G 指的是第五代行動通訊技術（5th Generation Wireless System）。中華電信前董事長呂學錦在《行動 5.0》解釋，全球電信標準化機構 3GPP（3rd Generation Partnership Project）是 5G 規格的主要制定者，自 2015 年啟動 5G 標準化前期研究，了解市場所需的新服務及技術要求，並於 2018 年與 2019 年分別發布第一與第二階段的 5G 技術標準。

各項 5G 標準技術的制定和使用，都是為了實現國際電信聯盟（ITU）替 5G 制定的三大目標：增強型行動寬頻（eMBB）、高可靠度和低時延通訊（uRLLC）、大規模機器型通訊（mMTC），也就是 5G「高速度」「低時延」「多連結」的三大特性。



案例：遠傳電信──排除過往連網干擾，成智慧工廠基礎建設
從 1G 純類比式的語音通訊開始，到 2G 可以發簡訊、3G 能基本上網，到 4G 時，許多人用手機看影片、玩遊戲的時間已經超越電腦。「這絕對是行動通訊剛開始時，大家意想不到的」，遠傳電信企業網路規劃與維運協理汪以仁表示，每一代通訊技術都是為了回應市場需求演進，推出新服務的同時，也改變消費者的使用習慣。

不過比起 3G、4G 是為了回應消費者對行動服務的需求，汪以仁指出，

5G 之所以比過往幾代通訊技術更受關注，在於它更想滿足產業發展的需求，應用面更廣。

因此，5G 除了高速外，另外兩個特性，多連結和低時延，都是偏向協助企業端加速數位轉型時的應用，像是解決工廠自動化技術的痛點。

汪以仁以自動化產線常用的無人搬運車（automated guided vehicle，AGV）為例，無人搬運車主要用來執行產線間的物流搬運，提高生產力的同時，也能精簡人力成本。

但是，AGV 多以 Wi-Fi 方式連線驅動，Wi-Fi 使用的頻段屬於免執照的開放頻段，不僅連線品質易受其他設備干擾，也有資安風險。加上 Wi-Fi 切換不同基地台時，需要重新連線，可能造成無人搬運車在移動過程中，會發生有搬到一半斷線、停下來的狀況，易影響產線運作效率。

遠傳協助台達電子在桃園龜山廠布建 5G 企業專網，透過 5G 低時延、多連結的特性，無人搬運車有了更即時的訊號回應時間，以及容許多項裝置同時連線的指揮調度平台，能穩定執行搬運工作，提升效能。

除了無人搬運車之外，工業自動化另一項關鍵技術是自動監控。自動監控是透過人工智慧的影像辨識技術，來監控產線狀況。汪以仁指出，自動監控要能順利進行，同樣需要 5G 的高傳輸速度，才能將高解析度的影像畫面，即時傳回電腦後端，並且在工安危險發生時，有低時延的支援，系統才能迅速做出反應。

汪以仁指出，在所有裝置都透過網路串連、驅動的物聯網（Internet of Things，IoT）時代，5G 將深入各個垂直產業，像是智慧零售、智慧醫療與智慧運輸等，成為各場域的基礎建設。

克服設備和技術支援不成熟，先布建網路者得優勢

5G 特性一：高速度
根據通訊分析機構 Opensignal 研究，5G 每秒可達 500Mb 左右的下載速度，將比 4G 快上 10 倍。而 5G 能如此快速，遠傳電信企業網路規劃與維運協理汪以仁指出，台灣在 4G 之前最高頻率的頻段位置在 2.6GHz（吉赫，頻率單位），5G 則是瞄準頻率為 3GHz 以上的頻段。

什麼是頻段？把無線裝置在通訊時使用的頻率範圍，想成一條有非常多線道的馬路，馬路上許多線道（頻率）已有廣播、衛星等無線通訊設備使用。汪以仁解釋，就無線電傳輸的特性而言，頻段愈寬、頻率愈高，通訊速度就愈快。所以政府需要規劃出夠寬的線道空間（寬頻段），且位置合適（高頻率）的區域，開放給電信業者布建，才能達成 5G 的速度要求。

以 2019 年政府開放 5G 競標的頻段中，在 3.5GHz 的頻率附近，開放寬度為 0.27GHz，也就是頻率在 3.3～3.57GHz 的頻段，而在 28GHz 的頻率附近，由於愈高頻率的頻段，通常愈空曠，所以開放寬度達 2.5GHz，也就是 27GHz～29.5GHz 的頻段。

汪以仁解釋，目前 28GHz 的頻段，由於能支援的設備與技術市場較不成熟，所以取得 3.5GHz 頻段的電信業者，能較快布建 5G 網路，搶攻市場，標金相對昂貴。

5G 特性二：低時延
低時延特性指的是通訊的回應時間，《5G 來了》解釋，5G 的回應時間為 1 毫秒，約為 4G 的十分之一。汪以仁指出，這點主要得靠裝置跟基地台之間通訊方式的改進，過往裝置與基地台在通訊前，需先交涉多次才能傳輸訊息，但現在技術則能精簡交涉過程。

5G 特性三：多連結
最後，在多連結部分，《5G 來了》指出 4G 時，一台基地台只能連線 100 台左右的端末裝置，5G 則能讓上萬台裝置同時連線。汪以仁解釋，因為技術更新可切分不同裝置的通信屬性需要，讓不需時常通訊的裝置，可以同時多台連到基地台。

（本文來源https://technews.tw/2020/09/27/5g-figure-out/）

isaias

通信技术你问我答 (积分兑奖)

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