背景
根據TWNIC的2022年度《台灣網路報告》調查,目前台灣民眾的整體上網率為84.3%,固網寬頻用戶普及率為65.32%,行動寬頻用戶普及率為81.47%,5G使用率僅為18.98%。顯見5G網路的普及速度不如預期,甚至呈現趨緩。
而咎於其原因,最大的因素是缺乏使用的動機。單就速度與價格來看,5G的速度約較4G至少快了10倍,但價格只高了約4倍,其實算是非常超值,卻依然乏人問津。不因其他,就是4G夠用了!
然而5G絕大部分是為了「機器」來考量,因此具備 低延遲和大量連結的性能。不過因為5G網路的天線收發架構,以及相對大量的數據傳輸,衍生了5G網路有高成本與高耗能的缺點,造成工業領域的卻步。
主持人:CTIMES副總編輯 籃貫銘
與談人:CTIMES社長黃俊義、資深編輯王岫晨
[問題1]產業界已著手針對5G的缺點進行檢討,也開始佈局B5G(Beyond 5G)和6G的技術。究竟5G網路有哪些弱項?又為什麼消費者與產業界不願意買單?
答:
王岫晨(簡稱王):5G帶來想像空間,也帶來許多問題。現在發展會有這麼大的落差,主要原因在於一開始5G給了大家太過於華麗的想像,然而現在幾乎都沒有真正實現。5G的缺點大致上可以歸納出幾個重點:
一、最重要的就是應用場景不明。大家一定都還記得5G要帶來大頻寬、低延遲、大連結的應用遠景,只不過現在5G真的來了,大家卻沒辦法明顯感受到這些特色。重要的應用場景,包括智慧工廠、企業專網、自駕車等,其實都不是在5G手機上實現。對一般人來說,拿一支5G手機唯一能享受到的是eMBB技術,就是增強型的行動寬頻,然而你根本用不到。至於智慧工廠、企業專網等,真正導入5G的其實也不多。
二、毫米波。一開始想藉由高頻訊號來提供更大頻寬的優勢,但高頻訊號在空氣中衰減的速度太快,不適用在都市場域中進行通訊。之前的構想是每個路口街燈上都可以設置一個小型基地台,來延伸訊號範圍,但太耗費成本。而大部分工廠都採用既有的工業通訊協定,以FR1的頻率為主。所以毫米波是穩定性不夠,延展性不足,原本要讓5G「如虎添翼」,變成了「畫蛇添足」,讓5G變得礙手礙腳。
另外,5G耗電量、多天線架構,這些都是目前5G施展不開的主要原因。過去4G網路可以做到的部分,5G帶給你100倍的速度。但目前用的5G網路為非獨立架構,而是架構在4G網路之上,所以享受不到應有的品質。
黃俊義(簡稱黃):即使5G一分鐘可以下載2小時的影片,但目前的4G手機已經夠用了,因此採用5G並無太大的意義。
[問題2]雖然說距離成為標準還有一段路,但什麼是B5G和6G呢?
答:
王:為什麼會有B5G跟6G,因為5G力有未逮、而6G尚未出現。B5G就是Beyond 5G,顧名思義就是為了要解決5G的缺點,包括殺手應用不明、毫米波覆蓋性不夠、耗電量過高、多天線效益不彰等問題。B5G的出現就是為了要補足這些問題。例如AR/VR/XR是5G的一個重點應用場景,特別是5G可以提供低延遲與高頻寬,對於混合實境XR很重要。所以B5G會進一步強化5G的延遲性,來提升混合實境的應用效益。
另外,B5G部分針對毫米波做到多點連結與傳送,讓毫米波衰減過快的問題得以改善。再來是耗電量的部分,B5G會大幅度優化端點到端點傳送的功耗問題,例如手機到基地台。而針對多天線的問題,可以透過異質性的大規模MIMO技術,能夠讓網路傳送整個架構更方便。
B5G跟6G的概念不同。B5G是解決5G眼前的問題,6G則是要做全面的通訊技術的改朝換代。6G目前討論的重點包括:
一、通訊架構簡化:這對於通訊系統的設計來說更方便;
二、不同技術的融合:6G與Wi-Fi 6或Wi-Fi 7網路融合,6G主戶外,Wi-Fi主室內,讓兩者對接上效益可以做到最好;
三、全面性的覆蓋:改善5G覆蓋性的問題,透過低軌衛星的加入,讓訊號避開市區複雜環境和地面遮蔽物,直接從空中傳送訊號,讓通訊技術覆蓋範圍達到更廣的效果。
黃:如果說6G是upgrade,必須試著想像必須是超越一個世代,而不只是傳統的為了提供更高的頻寬,然後連接更多更廣的目標或者內容而已。
[問題3]究竟我們應該用什麼樣的思考來看待下一個行動網路世代?有沒有一個基礎需求是我們一定要滿足的?
答:
黃:所謂的下一個行動網路世代5G或6G等,在技術突破上的意義並不大。如果要特別區分只有第一代的類比式行動通訊與第二代的數位式行動網路通訊,從第二代起便不斷擴增與匯流各種通訊內容而已。
由於要處理的訊息越來越多元且龐大,因此技術的發展也得與時俱進。但人類在這麼複雜的溝通需求裡,仔細分析不外乎三種,一是人與人之間的溝通,二是人與物或是物與物之間的溝通,三是人與自己身心之間的溝通。
現今訊息多元且要完整的傳達,也不一定能夠達到溝通的效果,例如視訊電話普遍,但人與人之間的距離可能反而更遠,這並不是第幾代行通訊技術要解決問題與責任,所以沒有所謂的基礎需求,只有相對的需求。另外,有一些自然的障礙,像是高山、海洋、森林、沙漠,在目前看到的5G世代裡,並未看見可達到全方位行動通訊的能力,加上未來個人交通工具可能具備飛行、航海的能力而言,個人生活範圍已擴大,目前的通訊能力當然不足。
所謂的6G可能得考慮低軌道衛星的合併應用,上述地球自然的障礙才可能解決,甚至目前一些人為的障礙也不會受到限制了。若要進一步探求新的通訊境界,那麼就是為了超出地球以外的通訊需求,甚至是跨越空間維度的不可見光、超音波等通訊了。
通訊的原則在於不同的東西頻率要對,再來是邏輯、因果要對,才能夠有感應,得到你想要的東西,這是未來行動通訊的需求。