5G 技術在平昌冬季奧運會嶄露鋒芒,由韓國電訊巨頭提供 5G 網絡,配合支持 5G 的平板電腦和雲端技術,實時轉播大容量的高清比賽影像。看起來,5G 時代快將來臨,讓人血脈沸騰。
所謂的 3G、4G 傳輸技術,其實是由國際電訊聯盟(International Telecommunication Union,ITU)制定技術標準。2017 年 12 月,他們已為 5G 技術定下了一系列雄心勃勃的要求:下載速度要達到每秒至少 20Gb,反應時間或「延遲時間」少於 1 毫秒(遠少於人類能察覺的時間),並且支持每平方公里 100 萬個互聯網設備。理論上,5G 技術將大有作為。
網絡設備製造商愛立信(Ericsson),正著手一項名為「網絡切片(network slicing)」的技術 —— 即發射的天線能夠創建獨立的無線網絡,為智能手機和各種無線傳感器、工業機械人和自動駕駛汽車提供服務,每套設備都擁有適合它們的「切片」,提升效率。
ITU 的規格能使 5G 成為物聯網(IoT)的連接基礎,因為所有的設備都能集體連接,例如醫療設備,工業設備和農業機械。它們還可以實現「邊緣計算(edge computing)」,即數字運算將愈來愈多在網絡邊緣進行,而不用集中在數據中心內進行計算。
部分電訊業公司均希望能在 5G 技術上先拔頭籌,各國政府也致力推動 5G。除了韓國在冬奧上展示 5G 的概念技術,日本將在 2020 年舉辦夏季奧運會,該國最大的營運商 NTT DoCoMo 則希望開始提供商業化 5G 服務。在中國,例如華為與中興等設備製造商亦即將開展大規模的 5G 測試。在美國,AT&T、Sprint、T-Mobile 和 Verizon 之間的競爭已經加速了 5G 的發展。早前洩露的白宫備忘錄甚至提到建議應國有化 5G 網絡,備忘表示這樣將可使美國「領先全球的競爭對手,為美國人民提供安全可靠的基礎設施」,雖然備忘後來被駁回,但國有化的概念卻令美國電訊界難以釋懷。
儘管多國蓄勢待發,但 5G 技術仍難言一帆風順。其一障礙就是無線電頻譜。移動網絡通常使用的「較低頻段」愈來愈飽和,在較高頻的波段空間較多,特別是長度以毫米為單位的波段(頻率愈高,波長愈短)。但研究公司 IHS Markit 的 Stéphane Téral 解釋指,頻率愈高,接收就愈困難。毫米波提供了充足的帶寬,但即使是一塊樹葉也可以阻擋它們。他們要麼需要在直接收發的地點才能工作,要麼需要在障礙物周圍反射,可這便需要用上大量的計算能力。
另一項憂慮是硬件未能支援。一些設備廠商一直在吹噓自己的產品是「5G 就緒」,只需要升級軟件就可以使用新標準。事實上,即使設備易於升級,大多數營運商也不得不重新調整網絡。高頻無線電波發射不遠,所以公司必須建立更多的基站。對於移動設備來說,要能夠使用毫米波的設備還需有重大改良。據「經濟學人」報道,以目前的技術,處理訊號的計算能力足以使電池瞬間耗盡。
而最大的障礙就是經濟問題。「經濟學人」引述行業組織 GSMA 去年向 750 名電訊商老闆的調查,詢間他們有關提供 5G 的主要風險,逾半人認為「缺乏明確的商業案例」。即使營運商熱心發展,他們亦需提升價格。但如電訊顧問 Chetan Sharma 的預測,5G 不太可能有大利可圖。這是因為人們往往不願意為此付出代價。Sharma 估計,2012 年到 2015 年,每 Gb 的數據收入已經下降了 50% 以上,但成本卻沒有降低,何況建設 5G 成本將更高。由於頻率較高,5G 將需要更多的天線、基站和光纖電纜來連接它們。在公司可以充分利用「網絡切片」之前,他們必須升級網絡核心的電腦。
電訊諮詢公司 Northstream 的 Bengt Nordstrom 預測,營運商不太可能迅速提高 5G 投資。有的會首先使用這項技術來提供超快速的「固定」無絡連接(即在兩個固定天線之間),做法相對容易。AT&T 和 Verizon 都表示今年將在美國開始提供這樣的服務。其他營運商可能使用 5G 來獲得更多頻譜。其他或會將 5G 網絡加入人口稠密的城市,最有可能在亞洲。還有一些私人系統或會應用 5G 技術來提升連通性(Connectivity,連接各個電腦共享資源的能力),例如在礦山和港口這些工商業地點。
當年 3G 其實早於 21 世紀之初便已推出,連同科網泡沫讓人期待又讓人失望,因那時候 3G 技術得物無所用。直到十年後智能手機大行其道,3G 技術才大放異彩,再到 4G 網絡到來,才真兌現 3G 的承諾,比如能夠觀看串流視頻。同理,5G 時代將會來臨,但要給它多一點耐性。