什麼是5G?5G頻段Sub-6、 mmWAVE毫米波差異與優勢介紹

2020.03.02 05:00PM
24808
照片中提到了Qualcomm、THE REAL、5G,跟高通公司有關,包含了光、LED顯示屏、5G、蘋果手機

隨著4G網路成熟,行動網路技術已開始往5G服務發展。5G使用2種頻段,分別為Sub-6與mmWAVE毫米波,日前台灣各大電信業者進行5G頻段競標,合計標金共達1421.91億元,是世界第三高。本篇分別介紹Sub-6與mmWAVE毫米波的規格與差異,如果想了解台灣5大電信業者的5G競標成果,可參考一圖看懂 台灣5大電信5G頻段總整理

5G分為Sub-6與mmWAVE毫米波頻段

5G是「第五代行動通訊網路(5th generation mobile networks)」的簡稱,而依據國際通訊標準化機構3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作夥伴計劃)所制定的標準,以10倍的速度作為世代的分隔,因此5G的網路速度理論上會是4G的10倍以上。

先前的3G與4G世代許多頻段使用上已經飽和,因此新世代5G需要更多新的頻段。依據3GPP定義的規格,5G分為2個大頻段,以6GHz頻段為界線,6GHz以下,也就是Sub-6,範圍在450MHz至6GHz之間,而「毫米波」,也就是mmWave頻段,則是屬於高頻段,範圍在24GHz至52GHz之間。mmWave毫米波是近期技術突破後才開始採用的全新範圍,台灣初期應用面仍是以Sub-6為大宗。

照片中提到了Corresponding frequency range、450-6000 MHz、24250-52600 MHz,包含了數、字形、線、角度、牌

▲依據3GPP定義的規格,5G以6GHz頻段為界線,分成Sub-6與mmWave毫米波2個頻段。

照片中提到了Bands Above 24 GHz for Possible Mobile Use、27,500-31,000 MHz Bands、37,000 - 42,500 MHz Bands,包含了毫米波頻率、極高的頻率、5G、頻率、電信

▲在24GHz毫米波以上,可以為行動裝置使用的頻段。因為高頻率毫米波容易受到干擾,且早期技術不足,所以一直到5G世代才備受矚目。

Sub-6頻段可由4G基礎延伸 多數頻率已被占用

台灣5G的Sub-6頻段選擇3.5GHz,在競標時創下1380.81億的世界紀錄,超過底價461.5%。而電信業者會如此競爭Sub-6頻段的原因,主要是因為Sub-6的產業技術已經非常成熟,甚至可以憑靠現有的4G技術繼續向下發展。Sub-6的基地台容易部署,且傳訊距離長、覆蓋範圍廣,讓它成為許多國家的5G主要發展方向。

然而,Sub-6並非沒有缺點,如前面所提到的,Sub-6所涵蓋的頻段多數已被占用,因此使用的資源變得相當有限,也有不少國家捨棄飽和的Sub-6,完全轉向mmWave毫米波發展5G頻段。不過就算如此,因為毫米波技術不確定性太高,所以在頻寬足夠的情況下,Sub-6頻段仍然是電信業者的首要選擇。

照片中提到了第261回合後各頻段得標價與底價比較 (新臺幣億元)、1600、1364.33,包含了5克標金、國家通訊委員會、5G、電信、無線電頻譜

▲台灣電信業者瘋搶Sub-6的3.5GHz頻寬,在競標金額與競爭激烈程度上,都遠超過28GHz的毫米波頻段。

照片中提到了FR1 頻段中,以 3.5GHZ 頻段為最熱門且最快有商用系統的頻率,其、原因在於系統採用分時雙工(TDD)設計可動態調整上下行傳輸速率、一、個載波頻寬可到 100MHZ 將可以實現3Gbit/s峰值速率(如下表1) 才能,包含了文獻、線、角度、文獻、儀表

▲3GPP以6GHz為界線,區分為Sub-6的第一型頻率範圍(FR1)、mmWave毫米波的第二型頻率範圍(FR2)。在FR1的範圍中,屬3.5GHz頻段最能夠滿足5G需求與基地台架設。(圖片來源:NCC)

mmWave毫米波促使5G技術革命 但產業尚未成熟

雖然3GPP對5G的速度有所限制,但同時也有不少人認為,Sub-6只是4G的延伸,採用mmWave毫米波才是真正的5G。這是因為mmWave毫米波的頻率高、頻寬大,且鮮少被使用,讓它能支援高速大容量的資料傳輸,也因此才能達到5G的「高速度、低延遲」特性。台灣選擇的mmWave毫米波頻段為28GHz。

雖然mmWave毫米波可以讓網路速度大幅提升,但mmWave毫米波的波長短、穿透力弱,也就是它很容易受到地形限制,如果要在所有地方都能夠維持高速上網,必須要建構大量的基地台,短時間難以普及。另外,mmWave毫米波的技術尚未成熟,且需要更高的成本,因此在5G建設初期,仍然以Sub-6為主要走向。

照片中提到了NEW、GSM、UMTS,跟白宮黑市有關,包含了天空、商標、牌、產品設計、字形

▲相較於4G的LTE,New Radio(NR)是5G的新技術,也是3GPP對5G技術規格的稱呼。Sub-6的5G技術有部分與4G融合,因此被有些人視為是4G的加速版,而非5G全面革新。(圖片來源:NI

照片中提到了3GPP 5G NR FR1 頻段配置方式(Sub-6)、NR 運作頻段、上行頻率,包含了八級軍校隋結果2019、隋軍學院、軍事學院穆里、軍事學院、軍校

▲3GPP對於5G頻段的配置方式,上方為Sub-6,下方為mmWave毫米波。至於多工模式指頻譜利用方式的不同,如FDD是將網路上傳、下載分開,而TDD是在同一個頻段進行上傳、下載,用時間分開接收與發送通道。(圖片來源:NCC)

5G建設計畫仍在進行 預計2020年下半推出

經過5大電信業者的激烈競爭,台灣的5G競標以總金額1421.91億元畫下句點。而在逐步邁入5G網絡的同時,消費者也擔心電信業者是否會為了符合成本,提高5G服務的資費

雖然台灣的相關設備都還在建設當中,不過電信業者表示,5G相關服務期望能在2020年下半順利推出。無論是Sub-6還是mmWave毫米波,可以確定的是5G勢必會帶來網路應用的革新,未來也會出現更多新興產業,改變傳統通訊體驗。

資料來源

0 則回應