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名家觀點
博客・吳老闆週記・資本政經

5G ——萬物互聯時代的鑰匙


早在2020年香港便推出5G服務,現時5G網絡已覆蓋全港逾九成人口。所有港鐵車站、大型商場、核心商業區以及人流密集的地區均可體驗5G。通訊事務管理局5月中公布,截至2022年1月,本港5G用戶數目達到300萬人,用戶滲透率高達41%,居於世界前列。根據流動網絡究機構Opensignal的數據,網絡覆蓋率更是全球第二,只較南韓遜色。一般人認為,5G與4G的分別只是網速更快、覆蓋更廣、連接更穩定,其實5G的優勢不只是速度,還有足以影響世界的能力。

自1980年代推出以來,流動通訊技術已經歷五代。1G是模擬移動電話,主要是語音通訊,2G除了語音亦可短信通訊,數據傳輸速度由1G的2.4 kbps提高至64 kbps。在兩代的基礎上,3G及4G進一步解決了快速上網和觀看網頁或視頻的問題。到了5G,除了人與物的聯繫外,更可以物與物聯網,並首次將重點轉向支持垂直行業(通訊以外的產業)的市場需求。

可以賦能各行業的5G究竟有什麼特點呢?聯合國負責資訊及通訊科技的專門機構──國際電信聯盟(ITU)根據5G流動服務的特性,界定了三個主要應用範疇:一.增強型流動寬頻(eMBB)、二.超可靠和低時延通訊(URLLC)、三.大規模機器類型通訊(mMTC)。簡單來說,eMBB是高頻寬;URLLC是低延遲;mMT是廣連結。

每平方公里可連接100萬設備

eMBB可應付更高數據用量的需求,例如繁忙的街道、商場等。此外,可支持更高數據流量的應用,例如4K甚至8K解像度的影像串流。根據ITU訂定的5G技術標準,最高下載傳輸速度為20Gbps,是4G的20倍。由於1Gbps等於每秒傳輸速度128MB,10秒便可下載一套2小時的4K高清電影。

根據設計,URLLC支援流動信號在傳輸過程中少於1毫秒(millisecond)的時延。對需要時延極低的互動通訊服務十分重要,例如自動駕駛、遙距診症及手術、工業互聯網及自動化機器等。mMT的設計可支援連接每平方公里100萬個設備,對物聯網(IoT)的發展極為重要,例如遙距控制電燈、家庭電器等智能家居設備,又或者智能電錶、電網以及利用偵測器、感應器監察環境等的智慧環境應用。

流動通訊技術是一種利用電磁波進行的通訊方式。其實,宇宙存在着不同的波,如光波、聲波、微波、電磁波等。在無線通訊的過程中,要通過電磁波進行交換信息,而不同頻率及波長形成了電磁波頻譜。頻譜無法增減,因此極度珍貴。由於頻譜資源是流動通訊的命脈,所有流動應用和服務都靠它。從2G到5G,頻譜分配都是每一代流動通訊轉換的關鍵。

毫米波頻段對5G發展很重要

根據ITU的定義,人類可識別使用的電磁波頻率由3KHz至300GHz,當中3M至30MHz的高頻是流動通訊的起點,4G LTE常用的頻段是450M至3800MHz,開始進入GHz(1GHz等於1000MHz)的級別。雖然國際公認的5G標準未完全確定,但5G頻譜可分為兩頻段:一.sub 6GHz(即6GHz以下),與4G LTE頻段有重叠;二. 24GHz以上,稱為毫米波,是指波長的單位為毫米的頻段。

ITU已經指定多條sub 6GHz頻段(包括香港現時2G、3G、4G的頻段)作為公共流動服務之用,這些頻段重整後可用於5G。ITU又決定了三種毫米波頻段給全球各國編配安排,包括:一. 24.25至27.5 GHz(部分已配給香港用);二. 37.0至43.5 GHz;三. 66.0至71.0 GHz。

兩類頻段均擁有高傳輸速率。sub-6GHz頻段可使用的最大頻寬為100MHz,數據傳輸速率最高1Gbps;毫米波頻段可提供的最大頻寬為400MHz,數據傳輸速率更可高達10Gbps。由於sub 6GHz頻段非常擠擁,需與3G、4G爭奪使用權,因此,毫米波在5G的發展便顯得更重要。現時全球5G產業發展方興未艾。根據全球流動供應商協會(GSA)數據,全球5G用戶數目達到5.21億。到了2026年,可達到47.6億,佔全球流動用戶人數39.4%。5G用戶增長迅速,主要歸功於中國的大力投資興建。中國官方表示,截至去年底,5G流動電話用戶達3.55億,佔全球5G用戶近七成。去年新增5G基站數目65.4萬個,累計開通達142.5萬個。5G網絡已覆蓋全部地級市,超過98%縣城城區和80%鄉鎮鎮區。國際電訊設備巨頭愛立信發表報告稱,去年底5G網絡全球覆蓋範圍超過20億人,中國佔了頗大比例。

中國盼明年5G普及率逾40%

中國自去年起推動5G應用「揚帆」行動三年計劃,目標是到了2023年,5G個人用戶普及率超過40%,用戶數目超過5.6億。網絡接入流量比重超過50%。5G物聯網終端用戶數目年均增長率超過200%。此外,要在15個產業推動5G應用,包括信息消費、車聯網、物流、採礦、農業、教育、醫療。

5G可重塑各個產業,讓各行業更有智慧。雖然5G是數碼經濟發展的重要引擎,又是推動社會數碼化轉型的動力,但必須要有令人非用不可的殺手級應用爆發,才能體現其價值。現時各國營運商正積極拓展5G的應用場景,尤其是整合多種互聯網技術的元宇宙,期望我們可看到如科幻情節般,所有機器彼此感應、自動互傳數據,萬物連結,人類步入一個美好的便利時代!

作者:香港中國商會常務副會長陳亨達

 

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