下一代的通信網絡不僅僅意味著網速的提升,更是數據搭載能力的大幅提升。5G技術將讓用戶即使在人口密集的市區,也能流暢地使用大數據流量網絡,並有幫助無人駕駛汽車系統互通信息的潛力——不過這可能還遠一些,但是芯片商高通(Qualcomm)堅稱,2019年就可以用上5G手機了,這比之前預計的2020年有所提前。 

5G網絡承載力將大幅提升,這將改變目前4G網絡在同時使用的用戶數量眾多時,頻頻競爭帶寬、數據量的問題。

5G的意思是 「第五代網絡技術」

5G的速度將比4G快約10倍。目前4G宣稱的速度,很大程度上依賴於理想的各項條件,而5G的速度將穩定得多。這是個甚麼概念呢?就是哪怕在擁擠的中心城區、體育場這樣的場所,用戶仍可暢快地刷臉書、髮帶附件的電郵、觀看熱播的流媒體電視劇。這是目前4G網絡比較卡的地方。 

5G的意思是「第五代網絡技術」,它將又一次深度改變人們的信息化生活。上世紀90年代,2G網絡只能傳遞文字短信;3G實現了照片分享;4G開啟了流媒體時代。5G將實現「增強現實」(AR)技術,幫助自動駕駛的汽車互通信息,還能支持大量數據入網,從污染感應器到醫院監控器。

5G的到來比預計提早一年

知名芯片商高通今年堅稱,手機用戶2019年就能用上5G網絡了。由於網絡業簡化了一些標準化工作,這比之前承諾的2020年提早了一年。當然也有很多試點項目,其中南韓2018年奧運會可能是最高調的一個。 5G網絡設備的更新成本也相當高。網絡營運商要升級所有的基站和中心塔,而且需要建更多的基站,並加強站點和主網的連接。但是,營運商們認為這是划得來的投入。 

怎麼知道划得來?根據IHS Markit的數據,2020年到2030年間,這個行業價值2.4萬億美元,僅美國來看,2023年就可達到峰值230億。

5G是「如何練成的」?

像這樣又一個劃時代的技術變革,工程師們絞盡腦汁如何最好地利用現有的無線電波段。無線電波段是有限的,技術發展到今天,很多波段已經被佔用了,還有一些要預留給電視、警方等機構使用。從剩下可用的波段中,營運商們得耗費數十億美元向政府購買使用執照。 

但是,5G成功打入了「毫米波」地帶,這猶如一下子發現了一大片新油田般令人激動。由於毫米波的物理特性,需要突破不少難關。首先,毫米波很難傳遞較遠的距離,樹木、建築,甚至人體、空氣都可以擋住它們。 

工程師們採用了「波束聚集」方案突破了這個難點,就是讓信號聚集定向傳播。業界巨頭高通還「另有高招」,稱他們可以讓這些信號從電線杆、建築反彈跳轉。 

此外,5G也能延續使用傳統波段中最容易使用的段位,毫米波只是作為有益的補充。

5G令人激動的特性前瞻

加速5G網絡的普及聽起來好極了,不過這是要付出一定代價的。5G網絡的巨大潛在寶藏在於可以讓多種設備連入網絡,而不僅僅是手機。 

IHS Markit 的研究主任Stephane Teral 說:「加快的標準化進程使得重要利益方把5G特性清單上很多特性都延後了。」 

愛立信(Ericsson)一位資深副主席Ulf Ewaldsson說,5G推廣進程中的下一個階段,將會實現1毫秒延遲。這意味著,一條信息發出到抵達接收方只需1毫秒的時間。按照中國硬件廠商華為的說法,這是目前4G網速的50倍。

如此快的反應速度是很多需要快速實時通信的操作變為可能,比如自動駕駛的汽車之間、或與交通燈的信息交互。操作員還可以遠程操作機械設備,並開啟「增強現實」的各種用途,即需要設備快速得到信息、立即作出反應的各種應用。諾基亞(Nokia)舉例說,這意味著照顧老人的機械人與管控中心有足夠快的溝通渠道。 

另一方面潛力無限的用途在於,可以讓「物聯網」(IoT)概念成為現實。想像一下,把一個農場裏成千上萬台土壤監測儀連入網絡,醫院裏大量的醫療儀器監控設備全都連入網絡。 

但挑戰在於,營運商們除了賣手機網絡外,在「物聯網」營銷方面還沒有甚麼經驗。Ewaldsson說,這需要一個過渡期,讓他們學會和生產5G機械人或5G挖掘機的廠商合作。其實,這些網絡客戶才是耗費了昂貴成本代價的真正重要客戶。

「業界的最大挑戰是,快速擴展出一條商務通路讓一切理順。」 Ewaldsson說。 

不過,這些快速反應網絡和物聯網方面的應用,都會晚一些才能實現。目前,暫時滿足於即將實現的高數據搭載量、快速的5G手機網吧。◇