5G

5G元年 不能不知道的關鍵概念

by GIGABYTE
5G通訊技術是近來討論相當熱烈的話題,由於訊號傳輸速度更快、低延遲性還有大連結等特性,讓人們開始能發展包括工業4.0、自駕車、智慧城市等等應用,不再侷限於通訊;到底什麼是5G,它與 4G 有什麼不同?在技術上有何創新、又會對未來生活帶來多大的變化?
2019年4月韓國與美國爭著世界第一5G商轉的頭銜之時,5G技術時代正式啟動,5G成為可能改變全球數十億人日常生活的創新技術。從今年開始到2020年底,中國、日本、英國與歐盟等地區將陸續啟動5G的商轉服務,除了新的科技技術應用之外,預期將帶來巨大的全球經濟效益。
邁向不同世代的行動通訊技術
1G是類比式行動電話系統,讓人想起第一代的行動電話-黑金剛年代,到了2G導入數位data時代,以Kbps為主的通訊階段、應用還算單純,來到3G,應用情境大幅增加,頻寬進入Mbps等級,前進智慧手機時代,而4G時,頻寬正式上到數十Mbps、應用越來越多元化,如今邁向「5G元年」,5G未來能做什麼呢?如果說從1G到4G重點角色都是人,來到5G我們希望能夠延伸到人加物的部分。

隨著行動通訊技術發展,從類比的語音技術進入數位的多媒體傳輸技術,從小頻寬的電話服務發展到無遠弗屆多樣化的網路服務,第五代(5G)全球行動通訊技術將滿足目前正高速發展的各項嶄新服務應用。

如今站在4G時代的我們,享受著過去無法實現的便捷與服務,而在人工智慧、大數據與萬物聯網的需求推動下,我們需要更大的資料容量、更快的傳輸速度、更低的傳遞延遲及更多的連接設備,也由於連結的設備增加許多,設備的電池效益也成為重要考量,結合這些通訊技術以編織美好的5G未來。
5G情境中,人們期盼越來越快的網路速度,即便同時間有很多使用者,也能擁有很高的資料傳輸速率(Data Rate),更希望不論做任何事情、或是多麼高速移動的情況下,所有頻寬跟通訊都能不中斷,當人們對於網路品質要求更為提高,甚至會希望在地表任何地方,都能不受到地形或是任何條件限制。
5G主要核心與應用情境
5G就是一網多用,用最簡單的觀念來說,5G擁有三個主要核心:
● eMBB,提供大頻寬+大容量,讓4K/8K電影都不再是問題。如智慧手機、AR/VR、4K/8K影音、多方視訊電話、HD影像應用…
● mMTC,可承載超多設備連結,可實現智慧家庭、智慧城市等應用。如智慧城市、智慧醫療、車聯網、智慧辨識…
● URLLC,提供超高可靠度+超低延遲,讓無人機、自駕車可以安全上路。如智慧製造、無人機、自駕車、遠端手術、VR現場直播…
5G系統的網路組成
服務網
● 引進邊緣運算及利用SDN智慧控制,建構彈性的應用服務運算系統,大幅降低服務延遲時間
核心網路
● 利用SDN對核心網路、服務網路做智慧化控制,建構彈性的網路架構
● 利用網路虛擬化與網路切片技術,達成一實體網路,同時執行多個不同功能之網路
接取網路
● 多組態(Configuration)無線電設計,針對不同應用,使用不一樣的無線電組態
● Small Cell小基站: 5G通訊網路將有別於過去,不再大量使用大型基地台(Macro Cell)而是小型基地站,提升更多的網路容量及傳輸率。不同於大型基地台的龐大展地,若所有地區都要建置的話,成本相對高,因此便有了小基站(Small Cell小型基地台)概念。5G發展將掀起新一波小基站建置熱潮,也是業界嶄新的產業機會,目前小基站多負責高頻、熱點等服務區域,對應頻譜相對較高,服務範圍較短,可能才200、300公尺,但能做定點上的服務,也就是讓服務跟著人們移動,可能以路燈、柱子型態等各種型態呈現,密度將會非常非常高。《了解更多: 5G小型基地台彈性部署超乎想像 》
因應5G興起技術
講到5G要特別強調的就是MEC-Multi-access Edge Computing 多接取邊緣運算架構,是一種就近運算的分散運算概念,即為將運算單位設置於更靠近資料源所在的Local Network內進行分析、運算,不像以前集中式地將終端大、小資料皆傳回雲端分析,如此一來可減少原始資料於雲端與終端間往返的傳輸、等待時間,並可大幅壓低運算服務的網路頻寬成本。這類似Cache(快取)的概念,當Origin Server(源站)需要提供所有服務給各種裝置,如手機360P、平板720P、筆電1080P等…,每種裝置要運用的部分不一樣,想當然爾Origin Server負擔會變得很重,因此當我們搬一個Cache就近做服務,網路將會變快、傳輸時間相對減少、服務品質也會變佳、延遲性降低,這可針對各種裝置或是串流技術(Streaming)來應用,而只要這個MEC建得夠智慧,對Server應用來說也是很大的商機。《了解更多: 你絕不該錯過的5G MEC Networking Platform 》
5G車聯網應用
● V2V(vehicle-to-vehicle) 汽車有很多溝通系統,像是最基本的汽車對汽車就有許多應用需求,車對車通訊將成為未來新車的基本配備,以Local基地台來做支援傳遞訊息。
● V2I (vehicle-to-infrastructure) 對於交通號誌等基礎設施的溝通技術,將透過汽車與基礎建設的資訊交換,以獲得更多周邊訊息,例如道路情況、前方行車情形等,再透過雲端將資訊推播給駕駛跟其他汽車。
● V2P(vehicle-to-pedestrian) 提到安全等級,汽車行駛情況如速度、方向等資訊,對行人來說都非常重要,透過汽車裝置傳達訊息到行人的裝置裡,進一步提醒行人、達到警示效果,便能降低穿越路口的危險性。
● V2N(vehicle-to-network)汽車對電信網路的通訊,有著高重要性、讓交通環境更安全,這項技術不僅可發展娛樂應用裝置,還能支援無人駕駛車應用。
同時對於雲端資訊來說,政府單位及車商的車聯網雲服務,將會組成混合雲架構提供給汽車使用者,大大展現MEC在車聯網的商機應用。《了解更多: 5G特性 URLLC解決方案
2019年為5G商轉的元年,技嘉科技GIGABYTE近年來持續投入技術開發AIoT、雲服務、MEC應用、智慧裝置,甚至也投入自駕車、車聯網等,期盼在各種領域中有更多成果,同時也運用跨領域方式合作建構產業生態系,加速落實5G服務的商用化,針對不同應用特質提供相對應的解決方案,讓我們一起期待未來璀璨的5G時代。

了解更多:
《 5G特性 eMBB大頻寬解決方案
《 5G特性 mMTC巨量連結解決方案
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多接取邊緣運算架構
第五代行動通訊技術
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