2019.05.16 11:48 臺北時間

科技人看中美5G爭霸戰:「國家的角色其實有點邊陲」

mm-logo
文化
2019年1月8日,美國拉斯維加斯CES消費電子展,高通公司展示5G行動通訊網路。(東方IC)
2019年1月8日,美國拉斯維加斯CES消費電子展,高通公司展示5G行動通訊網路。(東方IC)
第五代無線通訊(5G)如今是各國摩拳擦掌爭逐的市場。為了趕上中國強烈的競爭,美國總統川普上個月宣布了加速5G的佈署計畫。
川普承認5G的競賽中美國確實有「敵人」,但美國「一定要贏」。
過去美國對華為等中國公司的5G技術,基於國安考量而多所疑慮,甚至成了美國國內5G發展遲緩的部分原因。
不過有評論者認為,發展5G技術,真正牽扯到國家重大利益的其實是在國家安全之。因為5G的重點除了更快速的上網之外,更重要的是在 「智慧手機以外」的裝置--物聯網、自動駕駛車、AR和VR,透過新的無線網路技術帶來我們生活、工作、學習、通訊、旅遊方式的典範轉移。
美國眾多主流媒體、網路的科技專家屢屢把美國的5G發展,當成國際競爭中維持美國科技優勢地位的決戰場。因此當川普宣布美國5G佈署計畫,要投入502億美元,在國內偏遠地區間至高速網路,並預定在12月舉行是上最大規模的頻譜拍賣等,有媒體甚至拿它和二戰裡的「曼哈頓計畫」相比。
相較於川普把5G當成是美國非贏不可的戰爭,同為「局內人」的美國業者可能有不同的看法。高通(Qualcomm)的科技副總裁佛羅瑞在《華爾街日報》的專訪中說:「你必須理解,這是一項人類的浩大工程,國家的角色其實有點邊陲。」
2019年4月12日,美國總統川普宣布5G行動網路佈署計畫。(達志影像)
美國當然應該提防外國公司參與美國國內5G系統的發展。不過佛羅瑞強調跨越國界的商用運營是這個科技的核心關鍵。 他說,5G並不是一個政府協調的公眾倡議,而是經「多年大規模研發、計畫和設計、之後經過標準化」的無線通訊系統,它幾乎完全是由類似高通這類的民營開發商與無線運營商所主導。他形容這是「真正全球化的倡議」,由數以千計的公司制定共同的設計標準。
佛羅瑞說,創造5G標準的第一場正式行動,源自2015年9月由他主持的一場工作坊。他解釋,無線通訊科技大約每十年就需要一個比原現更強大、更有彈性的新平台。開發者照著預先安排的時程表規畫新一代的網路科技,5G就是用來逐步取代使用上越來越顯得侷促的4G。

開發「毫米波」新頻段

5G的所有主要組成目的都是要強化無線訊號,和系統同步傳送訊號的能力。在5G推行的前兩三年,用戶實際最直接感受的好處是更快和更穩定的速度。做出這些改善的第一步做法是擴增新的頻譜。如今用戶們數據的使用量出現爆炸性的成長讓既有的頻寬不敷使用,造成網路塞車的現象。因此5G的開發商如今專注於使用稱為「毫米波」(millemeter wave)的高頻段。美國聯邦通訊委員會已經宣布將拍賣這些幾乎未被使用的頻譜供5G業者使用。
不過佛羅瑞指出,毫米波的用途有限,因為這些頻率的訊號無法從室外傳到室內,因此它「無法穿過磚牆或水泥」,以及有機物如植物和人體,「光是手拿著手機都會造成一些阻礙」。也因此原本宣稱要在全美國建立毫米波網絡的Verizon,如今改稱它們的高頻絕大部分將應用在人口密集的都會區。另外,佛羅瑞也說毫米波可以透過裝設在屋頂上約枕頭大小的收發器傳送信號給辦公室或工廠這類網路高使用量的建築。

多天線「波束成形」

對5G用戶提供更好的訊號品質,主要來自訊號容量的增加。我們可以把無線頻譜想像成高速公路,要加快交通速度的最簡單方法就是提高速限,這也是過去在發展LTE系統時的做法。不過當公路上有太多車子時,要避免塞車的方法就是要多加幾個車道。如今大部分的無線信號台大約有3到15個天線。佛羅瑞說,在5G系統,很容易就可以增加十倍的容量,因為一座信號台最多可以有128個天線。開放頻率的「車道」可以更平順分享觀看影片。
一個信號台可以增加這麼多天線,主要關鍵要拜最新「波束成形」(beamforming)的科技。佛羅瑞說,大部分現有的天線朝較廣泛的區域發動電波,通常發射角度範圍是90度或120度。某些5G得天線則可以控制不同方向的波束傳送給不同的用戶,而不致出現干擾。這讓電信業者在同時間內對眾多的用戶一再重複使用頻譜。

促進「邊際運算」發展

佛羅瑞也特別關注5G對於「智慧手機以外」的裝置--物聯網、無線汽車、AR和VR--未來的好處。根據高通委任進行的一項研究,5G在未來15年會創造全球12兆美元經濟產值。
在QZ的評論裡,紐約TMT策略投資公司的殷維一(Weiyee In)也指出,5G系統將促進邊際運算(edge computing)的發展。它帶來的是多層面的典範轉移,運算的新技術將進入各個產業的所有部門,攸關美國在跨邊界、跨產業、跨知識領域創新的競爭力。
參考資料:QZ, Wall Street Journal
更新時間|2023.09.12 20:29 臺北時間
延伸閱讀

支持鏡週刊

小心意大意義
小額贊助鏡週刊!

每月 $79 元全站看到飽
暢享無廣告閱讀體驗

更多內容,歡迎 鏡週刊紙本雜誌鏡週刊數位訂閱了解內容授權資訊

月費、年費會員免費線上閱讀動態雜誌

線上閱讀

更多內容,歡迎 鏡週刊紙本雜誌鏡週刊數位訂閱了解內容授權資訊

月費、年費會員免費線上閱讀動態雜誌

線上閱讀