黃碩正 亞太電信經理
輔仁大學電子系第8屆系友
講題 : 下一世代之手機通訊技術



本次電子科技講座邀請到電子系第8屆系友 - 黃碩正 亞太電信經理，介紹下一世代之手機通訊技術。黃碩正學長畢業後赴美國雪城大學(Syracuse University)
攻讀碩士，回國後從事網路通訊相關工作。下一世代之手機通訊技術主要是5G(（5th generation mobile networks, 5G）通訊技術，黃學長首先介紹無線通訊由1G到4G的演進過程，由AMPS，GSM，CDMA到LTE，傳輸速度不斷提高，使同學對手機發展有初步的認識。接著詳細介紹5G的規格及其未來的應用。根據 IMT-2020的性能標準， 5G服務最高要能以 20 Gbit/s的速度支援覆蓋範圍內的使用者，且使用者彼此間的傳輸速度要達到最低 1 Gbit/s的標準，傳輸的延遲要低於 1ms──聽起來很複雜，但只需要想像 5G就是速度比現有 4G的傳輸速度快10倍到20倍的無線網路。其中傳輸速度會依使用場景而有變化，改進最大的一點是延遲僅有1ms（0.001秒），相較於 4G系統的延遲時間 50ms（0.05秒），縮短了近 50倍，未來 5G傳輸的延遲將會非常低，連線的穩定度更高，因此現今熱門的IoT及自駕車都是5G應用範圍。

隨著下一代高頻 5G技術逐漸從實驗室邁入商業化，無線通訊的技術朝向更高速更大頻寬發展，然而現今頻譜利用於 6 GHz以下的中低頻段已經相當擁擠，再細分將有嚴重的干擾問題，於是 30 GHz以上的高頻毫米波（mmWave）應用成為未來的發展重點。而且事實上 5G 系統不是僅建立在高頻的系統，而是一個多管道系統。高頻天線體積將會更小，亦即在同一裝置中可置入更多天線，而透過波束賦形及巨大多進多出(Massive MIMO)，將能夠讓 5G 的資料傳輸率媲美光纖，至少是 4G 的十倍以上。

依照頻率高低可以切分為：低頻（Low-band）、中頻（Mid-band）及高頻（High-band）。低頻（Low-band）一般指是範圍低於1 GHz的低頻段，低頻覆蓋範圍廣，適合大範圍覆蓋的使用場景，像是 IoT、車聯網的應用範圍，能將 5G的服務範圍從都市擴展到郊區。中頻（Mid-band）則介於 1 GHz跟 6 GHz的範圍，目前多探討 3.3-4.2 GHz的區間，是目前 5G通訊商用化的主力頻段，能提供充足的覆蓋範圍及傳輸速度。高頻（High-band）泛指 6 GHz以上的頻段，也是 5G的高速區，帳面上的超高速都是來自這個頻段，雖然高速但覆蓋範圍也小，所以實際上要體驗到 5G超高速理論值的話，必須在特定的基地台覆蓋範圍內才有，因此營運投資會很大，也決定未來5G的建置。

5G 的應用目前可以分為 5 個層面，大量數據傳輸、行動用戶體驗、提升企業效率、創造數位生態及 5G 基礎設施及服務。關於未來 5G 運用有十大重要場景，包括雲端圖形計算、車聯網、智慧製造、智慧能源、無線醫療、無限家庭娛樂、聯網無人機、社群直播網路、個人 AI 助理、智慧城市等，本次黃學長的演講包括許多無線通訊專有名詞及技術，對一般學生有一定的難度，但也提高了學生的視野，使學生了解學習通訊理論的重要性，許多應用都需穩定高速的通訊。

 

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