5G成长新思维，技术发展四大方向

目前尽管5G议题已经沸沸扬扬，然而5G联盟认为，5G接下来的技术发展，将会较明确地收敛于四大方向。这四大方向包括：

1. Massive MIMO（大规模MIMO）

2. 毫米波（mmWave）

3. 新的调变技术（new modulation）

4. C-RAN（Cloud-RAN）

国家仪器技术行销经理潘建安指出，C-RAN指的就是云端基地台与异质网路的整合，这在5G技术发展上，会是比较属于后面的阶段。而目前，可以看到Massive MIMO是发展最快速的，因为Massive MIMO主要是着重于基地台端的技术，只要透过加大基地台的天线设备，就可以延续现阶段LTE的功能，例如波束技术（BeamForming）等，都可以这样来实现。

至于毫米波的启用，则是因为6GHz以下的频段太过于拥挤，使得业者需要往上发展，透过新的频段，来提供更大频宽，以进行更大数据的传输，毫米波也成为5G的市场兵家必争之地。

在毫米波之后，新的调变技术将会重新定义物理层的架构，再透过物理层之上的C-RAN规范，共同协调以使整个网路可以达到最佳化。也因此，C-RAN的发展脚步，会是在新的物理层调变技术定下来之后，才会有比较明确的方向。

就现阶段观察，C-RAN已经有单位开始着手进行研究，但比较偏在模拟的形式，或者是建构于现阶段LTE的网路架构下。总观来说，C-RAN的研究要真的应用于5G通讯上，看起来还需要再多一点时间的酝酿。

图1 : Massive MIMO是着重于基地台端的技术
5G频段的制订

放眼目前毫米波有这么多不同频段，但到底哪个频段最适合用于5G的传输呢？尽管60GHz看似是个不错的频段，但却迟迟都没有进一步的标准确定。

观察目前台、日、韩等国，现阶段都以28GHz、38GHz等为主力频段。潘建安指出，其中一个最主要的原因，就在于60GHz经过Channel Sounding的结果，证实是雨衰最严重的一个频段，在60GHz频段下，最怕下雨与水气，将会导致讯号快速衰变。

而毫米波的频段，其实还关乎到该国家或城市，原本就既定在使用中的军用频道或卫星电视讯号等。例如欧美国家，频繁使用的卫星电视讯号，就是使用在28、38GHz等这些频段。

亚洲地区则因为较少使用卫星电视，也使得28、38GHz现阶段普遍应用于5G的发展上。至于70GHz以上的频段，则因为多半都已经使用于军事用途，因此反而较少跨足到这个领域来。

5G的发展阶段，第一目标是订在2020年，相关单位希望能在2020年的东京奥运，就能有实验网路开始实际测试。在东京奥运的会场上，就可以实际在这么多使用者的状况下，来进行5G高速网路的实测。

图2 : 　5G希望能在2020东京奥运展开实际系统测试
全新的服务型态

Alifecom（华壹生活科技）总经理陈达庆表示，发展5G通讯的主要目的，不外乎就是让无线传输的速度更快、并让系统的稳定度更高。目标是达到千倍的系统容量、百倍的传输速率、大量的联网装置，并且还要能够兼顾节能低功耗，以及更低的系统成本。

发展5G通讯，跟过去最大的不同之处在哪里呢？事实上，从3G到4G，最大的改变就在于速度变快、频宽更大，也引领着智慧手机的问世。然而5G所要做的，除了延续更高频宽，与更快的速度之外，还将专注于更高的系统整合度。

发展5G的主要目的，就是让无线传输速度更快、系统稳定度更高。还要能够兼顾节能低功耗，以及更低的成本。

回顾过去从3G走到4G的这条路，由于标准的不确定，使得台湾还压错了宝，赔了一个WiMAX下去。然而5G要走的路，其实很明显，就是LTE技术的延伸。而接下来的重点，就在于如何将更多的服务类型，透过无线化，整合在同一个标准下来进行服务支援，这就是5G发展的关键点了。

也因此，若5G发展重点是着重在服务层与应用层的话，实体层与通讯层的技术比重反倒不那么吃重了。陈达庆认为，5G会让相关厂商不得不去注意另一个层面的问题。如果把无线通讯比喻成一条高速公路，当5G技术让这条公路变得更宽敞了，会使得更多车子同时涌上这条高速公路。

需要注意的是，这些车子，有些是消防车、有些是救护车，有些是跑车、有些是一般家用轿车，有些是大货车、有些是客运车。这些车子的特性与需求，都各不相同。例如吨位很大的货车，不疾不徐慢慢开，不赶时间，只要能准时到达目的地就好。但救护车则需要快速抵达事故现场，别的车必须让路使其先行。而跑车、轿车等的需求也都不同。

透过高速公路这样的比喻，回归到5G通讯上，会发现不同的应用服务，所需要的通讯优先顺序也各不相同。有些需要越来越快速的通讯服务、有些则是低价慢速的服务就已经足够、有些则需要很省电，有些则需求很高的可靠度与稳定度。

正因为不同种类的服务，对于网路的需求也截然不同。这些不同的服务类型，将如何整合在一个小小的5G手机上呢？这是面对5G，最需要思考的一个问题。

因此，5G通讯不能只是提供一个更快速的网路服务而已，而是要提供一个不只更全面性，涵盖所有服务类型，还必须要运行得很流畅才行。化零为整，全面整合，这才是5G发展的重点。也因为涵盖的层面过于复杂，5G发展的时程，会比我们想像的更往后拖延。