歡迎來到EDN美國版網站新的「5G設計中心(5G Design Center)。」

好吧…誠實的告訴各位,這並不是全新的單元。5G設計中心是原本EDN網站上「無線網路設計(Wireless Networking Design)」單元的自然演變,我們正在擴展到包括無線通訊和相關技術的最新發展。這有點像是Charmander如何演變成Charizard(編按:大家還記得寶可夢這款遊戲媽?這裡是說遊戲的小火龍Charmander,最終會進化為噴火龍Charizard…),成為更強大更好的東西。

單元進化之後,目標仍是一樣的:協助負責設計無線產品和整合無線通訊系統的工程師。無線設計中(Wireless Design Center)是——5G設計中心將延續下去——關於最新無線通訊、技術和趨勢的提示、技巧和建議的資源。

5G開發的速度很快,以至於很難掌握,無論你負責構建5G系統或撰寫它們。

部份的問題是,5G不是一個被提出的單一標準,它是一個不斷增長的系列標準。舉例來說,5G系統將工作的頻段從6GHz及其以下的幾個頻段擴展到頻譜的釐米波(centimeter wave)和毫米波(millimeter wave,mmWave)部分,這當然對技術發展有很大的影響,並帶來互通性的問題。

每一個這樣的新提案都變得複雜,連帶影響標準機構跟上的能力。原來的時程表是得到2020年才會底定5G規範,雖然確定了幾個中間標準公佈期限,但最終底定的時程表現在是有問題的。

20170425NT01P1 圖1 5G標準發展進程。(資料來源:ITU)

同時,幾家無線網路營運商紛紛進入市場。韓國和日本的電信公司希望在2018年韓國冬季奧運和2020年夏季奧運期間展示5G網路;威瑞森(Verizon)和AT&T正按照自己的步調推動美國的5G發展進度,所有的參與者都圍繞著「pre-5G」這個未定義的術語,也因而引起混亂。

過渡到新技術是一個複雜的過程;網路營運的轉型也是一個複雜的過程,目前電信公司正試圖同時進行這兩項工作。過渡到5G應該是網路虛擬化的「催化劑」,但雲端網路技術的發展會變得比預期複雜得多。根據推測,催化劑正在努力跟上它應該催化的技術,仍然沒有明確地告訴相關業者上述兩種技術趨勢是什麼意思。

若只是抓住5G和虛擬化是不夠的,情況已進一步複雜化。比以前任何一代蜂巢技術(cellular),5G技術的發展已經高度依賴於使用情境。

首先,這個概念是,整個產業將一致地發展一套共同的5G技術,並在2020年之前準備就緒。在這一點上,每個人都將做好準備,同時支持一套新的服務,包括增強行動寬頻,以及兩種類別的物聯網(IoT)應用——需要低延遲網路的應用類別;另一個則是依賴大量裝置的應用。它們都具有不同的網路要求,但都須由同一個網路提供服務。

20170425NT01P2 圖2 5G應用的三角形示意圖。(資料來源:來自ITU-R IMT 2020要求的ETRI圖)

現在出現第四類的應用,時間軸是交錯的。一些網路營運商想要開始部署所謂的固定無線寬頻(fixed wireless broadband),主要是能對某些很少或沒有其他寬頻供應商的地區提供高速寬頻;Verizon就是一個例子,其今年將開始部署固定無線網路。增強的行動寬頻技術可能會在2018年或2019年繼續跟進,而物聯網應用可能會在2020年或之後開始服務。

這意味著5G網路可能會分階段佈建,包括pre-5G技術(無論它所指的意思是什麼),最終都是標準的5G技術(無論它會如何發展)。且由於技術的一小部分已經確定,就設計和實施的角度來看,沒有人可以斷定這可能意味著什麼。

總而言之,5G會有很多發展。平行技術將有大量的發展;應用情境案例也會有大量的發展,我們預計這對設計工程師來說,這將是一個非常活躍的論壇(forum)。我們也期待因為要頻繁地提供你許多回覆,使我們在這裡會變得很忙碌。

我不斷將這個5G設計中心稱為「論壇」,是因為我們希望你會這樣使用它。如果您有問題,答案可能會導致一個有趣的設計文章,請詢問我們;如果你遇到設計技巧或技術,且你認為會是有用的分享,也請讓我們知道。

EDN 5G設計中心網站:http://www.edn.com/design/5G