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什麼是 5G?

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上次我們已探討過 5G 網路架構,並且特別著重於 5G 無線存取技術如何影響企業 Wi-Fi 所扮演的角色。然而,5G 並不僅是一種技術規格。瞭解 5G 和 5G 對企業網路的意義,也意味著在成功使用案例、實體限制、商業壓力和市場期望等持續演變的狀況之間找到平衡。

瞭解 5G 使用案例的架構

在 2012 年時,國際電信聯盟 (ITU) 開始認為既存的行動網路有三大領域需要改進。為了處理這些缺點,他們提出增強型行動寬頻 (eMBB)、超可靠低延遲通訊 (URLLC) (例如工業自動化),以及大規模機器型通訊 (mMTC) (例如智慧家庭),做為跟上不斷成長的使用案例所需的關鍵區域。

圖片來源︰ITU-R M-2083-0,「IMT 願景 – 2020 年及其後的 IMT 未來發展架構與整體目標」(2015 年 9 月)。

消費者已習慣使用行動網路,且他們對資料的需求呈現爆炸式增長。不過,相較於 Wi-Fi 或家用寬頻連線,行動網路的使用者體驗經常顯得有所不足,且缺乏滿足需求的能力。在企業內,從精確製造到機器人手術等等,全新使用案例不斷出現,吸引了行動網路業者的注意。然而,這些使用案例對於可靠性和確定性的需求,超出業者的集中管理式行動網路的資料處理能力。另外,大量普及的低成本、低耗電感應器不斷產生大量新資料,建立起物聯網 (IoT),預計能為原先充滿訂閱用戶的市場帶來用戶端裝置的快速成長,但是對於原先為了手持行動電話設計的架構,這些裝置密度與成本和耗電限制會帶來沈重壓力。

這項分析最後總結為效能需求,並受到GPP 採用為 5G 藍圖,以 eMBB 提高整體容量和傳輸量,URLLC 降低延遲並提高可靠性,並透過 mMTC 推動擴充能力目標。這個架構強調了克服過去世代行動網路特殊限制的需求,十分適合用於瞭解 5G 到目前為止的發展,但未能徹底解釋為何 5G 願景對行動網路業者來說如此重要,或是實現 5G 願景會對企業網路造成什麼影響。

瞭解業者策略的架構

行動網路業者面臨三大挑戰,促使他們推動 5G 發展。

首先,他們必須想辦法在不增加成本的情況下提高容量。儘管消費者對行動資料的使用量正飛速成長,他們為此付費的意願可沒有同步跟上。  近期研究指出,消費者很明顯地不願意為 5G 服務支付任何額外費用。這項挑戰推動了各項計畫,用於提高 5G 無線網路部署方式的效率,以及虛擬化 5G 核心網路的功能。

業者面臨的第二項挑戰是維持使用者的能見度。使用者在處理他們大多數的行動資料時,越來越常自行選擇 Wi-Fi。現今許多人長時間待在建築物內,而建築物內的 4G 行動網路接收也已是一大挑戰。在節能建築的開發趨勢,以及 5G 網路以較高頻率運作且需要較高的訊號對雜訊比例等等的實體特性影響下,問題只會逐漸加重。除非業者能夠解決使用者的能見度問題,否則他們幾乎沒有機會開發基於資料分析等技術的新服務,甚至可能根本無法提供任何服務。這項挑戰同時推動了室內 5G 小型基地台的發展,以及將 Wi-Fi 應用為 5G 存取技術的考量。

這帶來了第三項重要挑戰︰如何透過不僅限於拓寬壅塞資料管道的服務,帶來價值並發掘在鄰近市場中成長的機會。透過行動企業網路取代 Wi-Fi、為 5G 存取量身打造物聯網 (IoT) 生態系統,以及透過無線網路回傳挑戰有線網路業者等,已成為行動網路業者 5G 策略的核心計畫。

在未來的文章中,我們會探討為了處理以上各項策略挑戰,5G 關鍵技術組件是如何獲得開發。我們會著重探討 5G 新無線 (NR)、5G 次世代核心 (NGC)、多接取邊緣運算 (MEC) 和固定無線存取 (FWA) 等技術,說明這些技術能解決哪些問題,為網路業者創造哪些機會,以及對於企業網路來說具有什麼意義。