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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   [...]