華為(2) ~ 5G通訊技術

5G通訊技術
5-16-2020

 

通訊技術發展

人類經过幾十年通訊技術發展, 從1G、2G、3G、4G…現在已經進入5G通訊時代。短短不到10年之內, 華為在5G通訊领域領先群雄, 真的威脅到了老美。

 

介紹5G通訊

讓我簡單地介紹一下5G通訊的特徵和挑戰, 才會明白華為是何等地牛!

 

(A)      和 4G的性能比較:

⑴尖峰傳輸速度 (Peak Speed)

5G 每秒10千兆位元(Gigabit), 4G 只能達到1.45 Gbps, 所以5G是4G的 6.89倍。換言之,下載的時間大大地縮減。

 

⑵ 應答速度 (Latency)

5G少於10毫秒, 而4G則在40~50毫秒之間。故5G反應比4G快了4~5倍。也就是說從信号發出, 經过網路到達侍服器, 取得答案後送回來只要10毫秒(mS)。这種快速應答, 容許5G可以應用在自動或輔助駕駛, 遠程手術, …等領域。

 

⑶ 連接能力 (Connectivity)

5G在一平方英哩之內可以連接1百萬個設備(Devices), 而4G頂多只能連接10萬個, 故5G的連接性是 4G 的10倍。它可廣泛地使在智慧城市、自动化工農業、教育、監控...等領域。

 

⑷ 節省能源

5G 比 4G 省耗 90%的電, 因為使用5G時, 應答速度幾乎是零, 大部分數據都在網路上处理, 因此5G元件(手機或平板等)的电池壽命將大大地超越4G。

 

⑸ 數據信息流通量

5G 每平方公里每秒是10兆兆字節(Terabytes)流通量, 而4G只有0.01。5G是4G的1000倍! 也就是說在一平方公里之內, 当5G元件(手机或平板) 同時連接上千個設備時, 接收發送信息的流通量不会受到影响。

 

基於以上这些優點, 5G通信更合適採用「邊緣運算」的技術來獲得更佳的效果。所謂邊緣運算 (Edge Computation) 就是容許在用戶或數据源地理位置附近進行運算。用戶可以得到更快速, 更可靠的服務。这已應用在智慧汽車駕駛和物聯網 (IoT) 的领域裡。

 

(B)       5G 網路技術的挑戰:

⑴ 接入端共容性
它除了要滿足5G外, 还得兼容 (4G) LTE、WiFi…等多制式, 能同時讓它们接入5G網路。

尤其是為要支持多連接技術, 5G 網路需要大帶寛, 以保持 LTE 及 WiFi 等元件, 如家電、防盜系統..等操作, 保持移動中的連續性。聽說美國5G競赛落後原因之一, 是各大商家因頻譜分配而起內鬨。在中國則很简單, 党說了算。

 

⑵ 彈性網路资源分布
根據不同業務需求, 按實時 (Real Time) 或非實時, 合適地分布光纖及網路资源, 在站點側、入雲側或核心網側等處。

 

⑶ 靈活網路功能編排
根據不同業務对網路功能需求不同, 如: eMBB 應用在影像監控, 需要大流量; uRLLC 應用在自动駕駛, 需要高應答速及可靠性; mMTC 應用在智慧城市, 需要高連接密度, 如此可以大大提高網路傳輸效率。因此「網路切片」是5G架構關鍵技術之一, 那就是架構底層, 如切蛋糕般分割成三塊模式, 甜、淡、高脂, 分給喜好三個不同口味的人來品嚐。

 

⑷ 加速業務上線
滿足新又複雜業務的部署, 需要一套設計、上線、運作、維修等網路管理作業流程。这一點中國人很厲害!

 

華為突然超前

这場競賽頗有趣的! 中方靠國家荒洪之力, 不擇手段, 突然超前領先老美。四周高手包括高通、三星、諾基亞…等看了目瞪口呆。如今華為甚至可以用一般供應商1/3的價碼提供服務, 欧洲諸國, 尤其是英國馬上和華為簽合同, 德法等國也都蠢蠢欲動。

 

最後, 我想要說的是, 近年來中國科技進步絕对是有目共睹, 尤其在各方面自製能力還不是很成熟的環境之下, 東拚西凑, 还能在5G技術領先全球, 真是不可思議, 也值得國人驕傲!

 

 

中國! 加油!

这件事情的發生对中美双方可能都会學到許多功課。中國產業要真正出人頭地, 必須穩紥穩打, 所有的東西都必須自己可以獨立設計和生產, 絕不能再依賴其它國家, 千萬也不可有老子有錢, 就把你買下來的心態。別再使用任何不正當的手段來取得。

 

若要保持領先, 建議加強蕊片自製能力, 这一點看似简單, 但背後充滿了極限挑戰, 在原料、精密器材設備, IC設計軟件等方面的產出, 都無法走捷徑。這些技術領域, 台湾也都是依靠欧美入口, 連韓國都被日本牽著鼻子走。中國要突破这一關卡, 可能要修憲, 進入民主共榮圈, 如此其它技術才可以獲得圈內各盟國的支持。