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今年全球多個國家正式啟動 5G 服務,也因此許多人將 2020 年稱為「5G 元年」,不過新冠病毒的攪局也打亂一池春水,影響了這項劃時代技術的推展,不過雖然發展阻力不小,但大部份人對於 5G 的未來還是相當看好,也因為疫情讓大家對於網路依賴性更高,進而加速了 5G 的部署,根據 GSMA 7月份的報告指出,目前全球已有 81 個國家已經推出 5G 商用技術,預計 2024 年 5G 相關產業的產值將會到達 4.9 兆美元,到了 2025 年全球將會有多達 12 億個裝置連結 5G 訊號。
 
雖說 5G 技術仍處於起步階段,但行業中的專家已經正在展望未來,並找出需要克服的問題,其中之一就是「頻譜的可用性」。
 
 
5G 和不斷增長的頻譜需求
 
5G 時代的來臨帶多變革,包括因為更大頻寬所推展的高畫質影音、更龐大的物聯網應用與 VR 等,不過這樣的大量數據連結也將會更快速地耗盡可用頻段的容量,尤其對於人口綢密的都會區,這樣的問題更是嚴重,也容易發生實際使用環境難以達到 IMT-2020 指定的 100 Mbps 用戶體驗數據的最低性能要求。
 
 

圖:5G 頻譜圖解(圖片來源:Gadgetguy https://kknews.cc/tech/ag2v5kg.html
 
 
簡單來說,儘管目前的 5G 技術已圍繞著頻譜的效率進行創行,但專家預測,系統運營商可以使用的頻譜在短短幾年內將不再足夠,像是 5G 汽車協會(5GAA)就估計,系統商未來需要在中頻段帶再增加至少 500 MHz 左右的頻譜,才能滿足高容量、且可覆蓋全市範圍的先進車連網服務。
 
 
6 GHz 頻段的導入是關鍵
 
5G 的所有頻譜並非完全「平等」,不同頻段的特性其實各有不同,其中低於 2GHz 的低頻段 5G 提供了較大的覆蓋範圍,但最高速度卻相對較低,而高頻段的 mmWave( 24 - 80GHz)則完全相反,雖然涵蓋範圍極有限,但卻有驚人的高傳輸效率,而兩者之間的中頻段(2 - 7 GHz)則是兩者之間的完美「折衷」,兼具了較好的覆蓋範圍與更高的容量,也因為這樣的特性,中頻段也成為全球 5G 最常採用的一個範圍,其中 3.3 -3.8 GHz 更是全球共通的常用頻段。
 
而 WRC-19 副主席、RA-19 主席與 RCC 頻譜與衛星軌導委員會副主席 Sergey Pastukh 也提出看法:我們認為,6GHz (5.925 - 7.125 GHz)才是真正的中頻帶,雖說速度較 mmWave 低,但更大的涵蓋範圍,以及較一般傳統中頻段更高的速度,讓它成為系統營運商在建構具成本效益的網路時,能有更大的靈活性,尤其對城市部署而言。
 
此外,6 GHz 的中頻段也能與「固定無線接入(FWA)」有著更好的搭配,對於郊區用戶來說,更能成為固接寬頻的可擴展替代方案,根據研究估計,2030 年 FWA 將會佔全球家庭寬頻市場的 1/3 。
 
 
成本效益將推動 6 GHz 頻段的未來發展
 
雖說目前 6GHz 頻段仍然被許多不同的服務佔用,像是部份的衛星傳輸鏈路,也意味著這個頻譜未來將依據共享方式以避免干擾,但相較之下,mmWave 在短期間內不是能夠具體推展的技術,而 6GHz 頻帶則是降低開發成本的首選方案。
 
為了讓 6 GHz 頻段對全球系統營運商能有高效且具成本效益,國際之間的協調將至關重要,而目前 3GPP 也已經在進行相關技術規範的研究。而 GSMA 的一份調查問卷也證實了 6 GHz 頻段作為 IMT 許可頻譜的潛力,該調查發現,全球  90% 的行動系統商表示,他們認為 6.425 -  7.125 GHz 是目前業界最為重要的發展重心,可預期的是,在 2025 年後,6 GHz 頻段將會變得非常重要。
 
 
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