為何 5G 世代需要加入 Sub 6GHz 與 mmWAVE 毫米波支援?主要還是為了提升網路覆蓋與傳輸速度

2018.12.05 03:22PM
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隨著 5G 世代即將來臨,除了將持續利用既有的授權頻段以外, 5G 還將納入 6GHz 以下頻段與 mmWAVE 毫米波頻段,主要的原因仍是以提升傳輸性能與覆蓋率;在進入 5G 世代,除了要持續提升行動網路的性能與降低延遲以外, 5G 還兼具提供更靈活的網路彈性與隨時都可連上網路的特性,以至於 5G 的複雜度將較 4G 更高,且不光只是針對手機或是傳統筆記型電腦的服務型態。

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照片為 Verizon 在高通技術峰會活動會場架設的 5G 基站

其中為了達到更靈活的網路彈性與隨時都可連上網路,在 4G 時代已經導入利用非授權頻段以及結合 WiFi 的融合性網路的作法,希望將 4G 透過 2.4GHz 、5GHz 頻段進行傳輸,增加除授權頻譜以外的可用頻譜;不過由於 5G 需要達到 Gbps 等級的網路服務,日趨輕薄的行動裝置能夠安裝天線空間有限,這也等於需要面臨更大的技術挑戰。

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照片為 Verizon 透過多台 Kinect 擷取人物的立體影像,並透過 5G 技術即時上傳到雲端進行 3D CG 影片合成

故目前的作法,就是將腦筋動到過往電信授權頻譜未涉及的 6GHz 以下頻段,以及 mmWAVE 毫米波頻段;在概念上, 6GHz 以下頻段有助於使 5G 網路能夠在郊區進行更廣泛的覆蓋,而 mmWAVE 則具有在都會與室內提供更高速的頻寬。

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照片自左起為 2017 年上海 MWC 的 5G 原型機, 2018 年 MWC 的 5G 原型開發平台, 2018 年 MWC 的 5G 參考設計, 2016 年的 Snapdragon X50 數據機,以及今年亮相的 mmWAVE 整合天線放大與天線模組 QTM052

然而 mmWAVE 過往被視為難以在行動終端實現的技術,由於過去的 mmWAVE 有著傳輸特性較為直線的特性,又難以將天線微縮等,但高通自 2015 年起就開始與產業夥伴著手 5G 技術的技術測試與規劃,同時加上高通原本就已經有同樣使用 mmWAVE 頻段的 802.11ac WiFi 技術,也一一克服這些問題。

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藉由 mmWAVE 的導入, 5G 能在都會區內提供低延遲且高性能的網路使用體驗,以 Verizon 在舊金山打造的實驗網路,相較於 LTE Cat 16 提供 130MBps 的下載與 46ms 的延遲,基於 5G WAVE 可提供達 1,958Mbps 的下載與 4ms 的延遲,這對於進行即時高畫質影像串流的內容欣賞、更精采的對戰型手遊,或是從網路上下載檔案等,都能大幅提升體驗。

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