5G高贵推不动？通讯技术改变的不仅是硬件

首图来源：pixabay

在各国通讯技术逐步迈向5G 的同时，中国台湾地区电信业者却开始削价竞争，有意见认为这将不利于 5G 的基础建设，但这真是 5G 发展的最大障碍吗？

人类最早使用电的通讯方式──电报，是工业社会中非常重要的发明，其能够令信息以非常快的迅速横跨国家甚至洲际，而不需仰赖人力畜力。其影响了国际贸易、金融甚至是全球化的进程，是人类文明发展的重要里程碑。

但事实上要普及这项发明并不便宜，跨海电缆等设施往往都需要庞大的资金及专业人员来维护，但其贡献也是非常显著的，迅速的传递情报这件事情一直都非常的有价值，通讯对近代人类社会而言更是不可或缺的交通建设。

值得注意的是，尽管现代发展出来了无线通讯，但有线通讯也并没有因此被废弃，因为虽然都是为了传递信息，但其实这些技术的应用相当不同。就算随着更有效率的跨国通讯手段不断出现，电报已逐渐式微，但基于其技术的传真系统仍然被广泛利用。所以通讯技术并非只是线性的演进，而是端看技术的应用场景是否存在，基础建设的成本还不是最主要问题。

以无线通讯而言，至今发展也不过30 余年，也即将进入第 5 代。从单纯的语音传输到影像传输，直接改变了人类的生活方式，这其中所需要的硬设备当然也不尽相同，费用也相当昂贵，但肯定不是阻碍技术发展的理由。发展下一代通讯技术的理由，不仅是商业动机，更多可说是对未来社会的想像；反过来说，会阻碍通讯技术发展的理由，更多是对未来没有想像。

电信分类的理由

当然不是说成本不重要，但通常这类的建设往往对社会及经济的发展有正面的外部性，再加上频谱本身就是有限资源，所以政府通常会以特许经营的方式鼓励业者多多投入基础建设，也才有一、二类业者的分别与限制。第一类业者承担了建设网络的重担，而第二类业者则着重于提供更多样化的服务，当然为避免第一类电信业者滥用其市场力量，所以政府往往也会有所限制。

且在实际营运上，还是会有诸多考量，在不违反现行法规之下，尽管4G 技术更加先进，VoLTE 的封包交换技术能令话质更好，更快速，但电信商却并未立即采用，因为传统线路交换的商业模式能够使电信公司获得更多营收。所以其实虽然民众能用 4G 上网，但通话却往往还是用 3G 通道，而事实上此技术早在 2013 年就已出现了。

而以台湾为例，尽管5G 可望在 2019 年出现，但 3G 系统也才刚要在 2018 年底废止而已。简单来讲，4G 的出现并不会立即将 3G 的基础建设淘汰掉，可以推测，当 5G 出现后，4G 系统当然仍会继续运作。所以问题一直都在于应用，到底建设出 5G 网络之后，能够做什么？才是决定台湾何时能够进入 5G 时代的关键。网速的大幅提高，到底对生活有什么影响？甚至能发展出怎样的商业模式？这才是电信业者真正关注且疑惑的事情。

想像这件事情其实一点也不容易，像在4G 刚开台时曾主打影像通话，但很难说是现在 4G 用户的快速成长主要动力。当然这其实是一个大哉问，讲到 5G 通常第一个想到的是自驾车。自驾车与 5G 有个很类似的共通点，那就是被注满了许多梦想，甚至有些研究报告也开始估算所谓的自驾经济云云，讨论未来自驾车将能带来多大的商机。而 5G 也同样有此待遇，美商高通就曾以 5G 经济为名来发表报告。

技术与商业

虽然这并非梦想，但离现实还有段距离，自驾系统要发展到布满开放道路，取代大部分的有人车，不会是几年内就可能完成的事，而5G 问题也不会比自驾车更简单。事实上，要应付自驾车系统的需求，4G LTE 技术其实就已足够。或许 5G 更好，但这并不构成必要的理由。中国华为技术创办人任正非就认为，许多人太过夸大 5G 的商机，现在市场的需求还没有显现，就算顺利商用化，也不会那么快就大规模部署。

从技术演进的角度来看，5G 当然也不会是完全独立于 4G 的技术。反过来讲，5G 在短期仍然无法取代 4G 成为主要的网络。造成部分业者预期，早期的 5G 既然不会是大规模的连续性部署，那么大部分就必须与 4G 网络协作，也只有这样才能优化投资结构。所以目前市场最重要的需求，其实是令 4G 与 5G 融合的技术方案，如何将 5G 的部分技术提前应用于 4G 网络将会是商业化的关键。

例如令4G 网络利用 LTE－A 等技术，还有整合 MIMO、LAA、NB－IoT 等来扩大网络能力，并朝向 5G 应用迈进。接下来还要发展同时兼容于 4G 与 5G 技术的终端产品，以适应融合过渡期。事实上，各家已开始推出 Pre 5G 的产品，准备抢占先机。例如中国的中兴通讯就提出了相关的解决方案，在全球 5G 通讯的发展上获得一席之地。

而在基础建设上，5G 因为需要更多的基地台，所以布建的地点往往不会是独立的，而是选择与既有的公共建设并存，例如公交车站、电话亭或是路灯等，原本就散布在城市内的设施。毕竟，若早期 5G 是局部布建，正常来讲都会选择从人口密集的都市开始。近期在台湾的台北市就打算建置上万盏智慧路灯，透

过5G 通讯来部署车流监控及人脸辨识系统。

类似的方案，在中国应用得更广，中国投入在社会监控的规模及资源估计即可支撑5G 网络发展及应用，为了做到实时监控，5G 网络的大容量及低延迟性，非常适合这样的应用。甚至依靠 5G 网络可以进一步的部署监控无人机来做更细部的超远程操作。

一台配备光达的无人机，即可轻易扫描周遭环境。（Source：华为5G 白皮书）

5G 应用分类

对5G 技术的想像当然不仅如此，目前被认为最具有商业价值的，除了 VR / AR 及自驾车外，就是智慧医疗、行动办公、4/8K 等，其余族繁不及备载。不过总体而言，目前的应用场景主要有 3 个层面，大带宽的网络传输、智慧家庭及智慧城市。从技术上来讲就是，增强型行动宽频通讯（Enhanced Mobile Broadband，eMBB）、超可靠度和低延迟通讯（Ultra-reliable and Low Latency Communications，URLLC）及大规模机器型通讯（Massive Machine Type Communications，mMTC）等三类。

目前5G New Radio 所订的标准，是从 eMBB 开始至 URLLC，而 mMTC 则可能会与 NB-IoT 及 LTE 技术慢慢对接。目前华为已争取到 Polar 极化码做为全球 5G eMBB 的短码技术标准，而长码则是高通主推的 LDPC 码，未来厂商若要使用 eMBB 技术领域都将要向两家支付授权金。目前 eMBB 技术主要是被应用于 VR/AR 影像传输也是华为最看好市场潜力的一块。

而URLLC 的技术应用在低延迟与高可靠度的场景，例如自驾车及工业自动化等必须要有快速且准确反应的服务。透过调整子载波间距及迷你时槽（Mini-Slot）等技术提高传输速度，还有使用如多基站连结（Multi-connectivity）及传输多样性（Diversity）等设计提高传输数据的可靠性。目前 4G 的延迟大约是 50ms 而 5G 的延迟必须降到 1ms 以下。

最后mMTC 技术则将被广泛应用在医疗照护及大规模物联网上，当初在发展 4G 的时候并未把物联网的需求考量在内，所以其实物联网有一套 NB-IoT，虽然同样也讲求网速及低延迟性，但与 URLLC 不同的是面向数据量较小，但数量众多的装置，如智慧电表。不过如未来智慧医疗服务可能就需要更高的可靠性，所以产生了 mMTC 技术标准。

总体来讲，eMMB 与 URLLC 是 5G 的第一步，3GPP 在 2018 年释出的 Release 15 也还是以这两项标准为主，还尚未提到 mMTC，预计等要到 2019 年 9 月的 Release 16 才会完成。而 NB-IoT 未来是否会整合到 5G 的技术，亦或是提出另一套标准，将会是接下来 5G 发展相当关键的议题。

3GPP Release 时程表。（Source：3GPP）