5G技术三路发进 6GHz以上频段很惹眼啊

3GPP确定把R12/13/14定位成LTE Advanced Pro标准后（与有资料将R12仍认定在LTE Advanced，而非LTE Advanced Pro），接着产业也将目标转向更后续的R15版，此版将正式认定为5G技术。

5G技术的细节仍待提案、审议，但技术的大方向已确定，即分成三方面来发展，一是持续强化过往以来的行动宽频；二是发展公众物联网，且为大量布建的；三是关键任务服务。

5G技术的细节仍待提案、审议，但技术的大方向已确定，即分成三方面来发展，一是持续强化过往以来的行动宽频，称为Enhanced Mobile Broadband；二是发展公众物联网，且为大量布建的，此称为Massive IoT或Massive MTC；三是关键任务服务，称为Mission-Critical Services或Ultra-reliable and Low Latency Communications，其实本质上也是物联网，但是对通讯的反应速度（低延迟Low-Latency）、通讯稳定度、安全性等有更进一步的强化。

在具体应用上，行动宽频主要指手机上网，但也包含居家或公众场合上网；公众物联网则用来实现智慧家庭、智慧城市，但也包含穿戴式电子（一般人健身的智慧手表、手环的少量数据传输）；关键任务服务则是健康监督（中老年人血糖、血压）、汽车、机器人与产业自动化等。

如果将三种应用对应到无线频谱资源上，Massive IoT为了广大的覆盖面积，将以低于1GHz的频段为主，亦即今日常言的Sub-1GHz；而行动宽频与关键任务服务会采行1GHz～6GHz间的频段；另外也会使用比6GHz更高的频段，但主要用于极致的频宽需求应用，或相对短距离的行动宽频应用。

在5G技术中，最让人好奇的莫过于6GHz以上频段（也称mmWave、mmW、毫米波）的运用，这方面可以说是机会与挑战并存。在机会方面，6GHz以上可以有更大的通讯频宽，例如数百MHz为一个通道，比现有LTE一个最大通道仅20MHz（倘若不使用载波聚合技术）高出许多，也因而能得到数Gbps的资料传输率。

而且，6GHz以上频段既可以用于前段的存取点（access），也可以用于后段的回程传送（backhaul），布建上具有弹性，事实上近年的无线通讯技术演进也在去除集中化设计，物联网采行各节点能直接相互通讯，即便是手机也开始讲究直接通讯，如LTE D2D/Direct技术，或用手机充当急难基地台、对讲机技术。

去集中化设计其实也同时意味着降低基地台的倚赖度，过往的Macro Cell大覆盖基地台外，电信设备商逐渐转强调Metro、Micro、Pico、Femtocell等小覆盖基地台（统称Small Cell），主张更细腻与更智慧化的覆盖，并降低发送功率。

6GHz以上频段的另一特性为电波方向性高，或称指向性高，相同空间内的发波，其相互干扰性小，因而可在相同空间内放置更多的收发天线，增加整体传输量。目前Qualcomm已实现32组天线的设计，或在小小的铜板面积内即放置6组天线，不过这是依循IEEE 802.11ad标准的实现，5G实现仍待提案。

毫米波有优点也有缺点，一是较高的传输路径损失，容易受弯折的路径、遮挡所影响，传输的稳定性有待考验；二是现阶段毫米波的射频技术实现难度高，收发装置的成本相对也高。也因为毫米波的效益挑战并存，因而亦有较保守态度的业者主张至R16版才制订mmW标准，R15仍以6GHz以下为主。

最后，本文一直只提6GHz以上频段，但超过6GHz后最高到多少频率呢？目前各种技术提案显示最高会制订到100GHz，美国FCC在今（2016）年7月已着手审订24GHz以上频段，因此在技术可行性外法规也须配套松绑，否则难以推进到商业化营运。

而笔者也大胆推猜，5G技术与服务到来后，更进一步会导入6GHz频段的使用，手机与电信营运商肯定会以“6G、6G+”之名为号召，成为新行销词，但5G的G指的是Generation（世代），6G的G却是GHz、Gigahertz。事实上类似的混淆已在2012年发生过，5G Wi-Fi既是指第五代Wi-Fi速率标准（IEEE 802.11ac），但也带有使用5GHz频段的意涵