2019年是5G元年？谈5G通讯技术发展困境
▲2019年最具潜力的炒股题材肯定是 5G行动通讯技术？（示意图／达志影像）
如果说 2018年资本市场最热门的主题是人工智慧（Artificial Intelligence, AI），那 2019年最具潜力的炒股题材肯定是 5G行动通讯技术。
从 1月初开始，去年最热门的人工智慧概念股迅速退烧，取而代之的是 5G行动通讯题材，许多证券商跟分析师开始讨论 5G基地台的需求将如何推动台湾供应链的营收；在媒体杂志上更可以看到许多炒得沸沸扬扬的 5G相关文章，像是「掌握 5G新商机」、「 5G通讯话题夯」或是「 5G概念股喷发」之类的耸动标题。
除了商业上，政治上 5G的讨论热度也很高，去年华为（ Huawei）遭到美国政府抵制，企图封杀其 5G设备出口的新闻不断登上中美贸易战的头条。一夕之间， 5G设备变成国家战略等级的市场，这才让许多人惊觉华为的通讯设备已经被全球的电信运营商广泛采用。
市场炒作下 5G通讯似乎成了 2019年科技业的救星，却鲜少有人探讨「 5G的商机」的本质，也就是说：「电信商该怎么使用 5G技术营利」？ 作为 2019年第一篇写点周报，Lynn这周想跟大家谈谈目前 5G通讯技术的发展困境。
日常生活中在使用的智慧型手机，大部分采用 4G通讯系统，先不提后来订出的 4G+规范，目前行动装置均遵循这一套第四代通讯技术标准，透过装置内的天线连接电信商的基地台上网。
5G是指第五代行动通讯技术（5th generation mobile networks, 5G），在 2018年6月的 3GPP大会订下第一个 5G标准，是现有 4G通讯技术的延伸。理论上能提供更快速、低延迟的无线通讯技术。
根据 IMT-2020的性能标准， 5G服务最高要能以 20 Gbit/s的速度支援覆盖范围内的使用者，且使用者彼此间的传输速度要达到最低 1 Gbit/s的标准，传输的延迟要低于 1ms──听起来很复杂，但只需要想像 5G就是速度比现有 4G的传输速度快10倍到20倍的无线网路。
其中传输速度会依使用场景而有变化，改进最大的一点是延迟仅有1ms（0.001秒），相较于 4G系统的延迟时间 50ms（0.05秒），缩短了近 50倍，未来 5G传输的延迟将会非常低，连线的稳定度更高。
随着下一代高频 5G技术逐渐从实验室迈入商业化，无线通讯的技术朝向更高速更大频宽发展，然而现今频谱利用于 6 GHz以下的中低频段已经相当拥挤，再细分将有严重的干扰问题，于是 30 GHz以上的高频毫米波（mmWave）应用成为未来的发展重点。
举例来说， 4G系统普遍使用 2.6 GHz以下的频宽，各个国家标准接近，因此一台手机不论到哪个国家，通常都能使用当地的行动网路。但到了 5G系统，频宽标准却变得很杂乱，依照频率高低可以切分为：低频（Low-band）、中频（Mid-band）及高频（High-band）。
低频（Low-band）一般指是范围低于1 GHz的低频段，低频覆盖范围广，适合大范围覆盖的使用场景，像是 IoT、车联网的应用范围，能将 5G的服务范围从都市扩展到郊区。
中频（Mid-band）则介于 1 GHz跟 6 GHz的范围，目前多探讨 3.3-4.2 GHz的区间，是目前 5G通讯商用化的主力频段，能提供充足的覆盖范围及传输速度。
高频（High-band）泛指 6 GHz以上的频段，也是 5G的高速区，帐面上的超高速都是来自这个频段，虽然高速但覆盖范围也小，所以实际上要体验到 5G超高速理论值的话，必须在特定的基地台覆盖范围内才有，目前大多主流国家都在探讨 24 GHz到 28 GHz的频段商用可行性。
对于 5G的频谱，目前每一个国家标准还不一致。根据 GSMA的资料指出，欧洲已经授权700 Mhz、 3.4–3.8 GHz以及 26 GHz作为 5G的商用频谱；美国 T-mobile已经取得 600 Mhz，Sprint则有 800 MHz、1.9 GHz及 2.5 GHz的频段；韩国则是试行800 Mhz、3.5 GHz跟 28 Ghz。
上述资料不能作为未来的营运频段参考，因为仍在测试阶段，会随着未来政策、市场及电信商调整而变动，但不难发现每家的频段都不一样，如果没有整合好，未来可能面临频段破碎化的问题，例如未来旅行到另一个国家，手上的 5G手机可能无法使用当地的 5G网路，但仍然可以使用 4G服务上网。
5g是将 4g的频段扩充到高频段，从 2.6 GHz以下的范围扩展到 100 GHz，高频的特性使其理论速度极快、封包延迟短，但连带的缺点是基地台讯号覆盖范围小，过程中也有高频路径耗损、传输耗损及低穿墙性，均不适合大范围、低密度部属。
与其说是通讯技术，从特性来看， 5G的运作方式及感受更像是大范围覆盖的 Wi-Fi，一般 WIFI频段包含 2.4 GHz及 5 GHz（802.11ac），可以把 5G想像成大范围的 Wi-Fi，属于都市型的通讯技术应用── 5G基地台的布建将更加密集：未来高速、低延迟传输将在都市形成绵密的数据网。
当然这只是人们的想像， 5G理论上可以提供前所未见的高速传输功能，然而还没有任何电信商找到实际可行的「商业模式」，也就是电信商还不知道要如何向客户收费，而且必须高到足以回收投资成本。
4G时代传输范围广泛，本质仅是 3G时代的升级版，差异在于速度更快、传输范围更广，几乎无痛融入我们的网路生活；但是 5G系统比较像是高速低延迟的 Wi-Fi系统，仅仅是窄范围的高速传输系统。
在基地台建置数量有限的前提下，特别是在寸土寸金的都市， 5G不太可能像 4G系统一样普遍用于大众生活之中，初期仅能面向企业服务，提供超高速串流，但企业有没有这项需求也不得而知。
无线通讯系统最主要的价值来源仍是一般大众，消费者使用行动网路，并定时支付月费，成为电信商的主要来源，像是国内的中华电信、远传、台湾大哥大等电信业者。
如果电信商找不到理由，说服一般大众支付更高的费用从 4G升级成 5G，那自然没有诱因大规模投资 5G相关设备，而且 5G是非常高昂且高风险的投资，除了设备、人才以及技术投资之外，价格日益飙涨的频谱竞标也是一大负担── 5G商业化并没有如众多文章叙述般顺遂、简单。
如果有一项技术空有性能但找不到需求、或是成本过高，自然是没有市场需求。
对于全球的电信商来说，由于每一家的情况都均有差异，目前仍不清楚过去的 4G投资是否已经回收，但要他们贸然投入高风险的 5G市场不太可能，顶多初期进行小规模试验。
美国方面，不论是 Verizon、 AT&T、 Sprint及 T-mobile目前都只进行小规模的实验性 5G服务，其他国家都还在探索阶段，尚未有任何一家电信商大规模投入5G设备。此外，连政府频谱规范都尚未制定完全，整个5G产业还在早期的探索阶段。
所以我们可以观察到， 5G电信设备商不断举办相关座谈会、频繁发送新闻稿宣传5G强力的效能与未来，把整个市场营造成「 5G时代即将来临」的热闹气氛，但是电信商对 5G投资却异常保守。举例来说，国内的中华电信宣布 5G商转延到 2020，而且仅预估 2城市会拥有 5G网路，也公开表示：「目前我们还找不到 5G的商业模式」
一些大型电信商开始实验 5G服务，定位取代 Wi-Fi及固网
去年12月，美国AT&T已经在十二个城市试行5G服务，但并没有详细叙述5G的技术规格，也只向特定的消费者及企业免费赠送，可以免费使用三个月，并预计在2019年春天，全部的消费者都可以申办押金499美元、每月15 GB要价70美元的5G服务。
由于目前还没有支援5G的手机，使用者必须向AT&T租借数据机开热点，手机则透过 Wi-Fi连结5G网路服务，所以应该还是走 802.11ac的 5GHz频段，类似定点的无线 Wi-Fi热点服务，只是不需要连结室内有线固网线路，直接透过 5G无线服务传输数据。
美国另一间电信商 Verizon也推出了 5G Home的实验性服务，在 5G服务范围内的消费者可以向 Verizon支付每个月 70美元（原有客户特价 50美元），租用一个 5G数据机在家中，取代原本的固网连线，还可以获得 Apple TV或是 Chromecast作为 4k影片串流的装置，主打 4k影音高速串流来吸引消费者。
5G服务的商业定位不明，尚未有可行的获利模式
目前电信商尝试把 5G服务定位成「无线固网」，来取代平常家中的固网，并以 Wi-Fi热点的方式来连接行动设备，至于许多人在谈的「IoT」可能还有很长的一段路要走，除了企业系统导入困难之外，有线固网的高稳定度较为适合企业营运；车联网也不适合走覆盖范围小的 5G高速频段，汽车是大范围的移动设备，采用低频率、覆盖范围大的通讯技术比较适合。
「5G手机」也属于早期试验性产品，即使于 2019年推出，使用者仅能在特地的地方使用 5G高速传输，其他大部分时间的体验将与一般的 4G手机无异，但却要花费好几倍的价格才能取得配备 5G模组的手机。
此外， 5G的频宽标准不像过去 4G技术的统一性，各个国家，甚至是电信商彼此之间使用的频段差异也可能很大，未来 5G手机需要在通讯模组中塞入比以往更多的天线零件，因此对于手机厂商的工艺及成本也是一大考验──初期手机可能会分成好几个版本贩售，等待成熟后才会逐渐通用。目前高谈阔论 5G的市场规模及潜藏商机，很多只是作梦而已，目前只能看到的「销售 5G设备及衍生顾问服务」这一块市场大饼。
现在许多电信设备商都在高喊 5G的高性能及未来，也为电信商规划了不少的使用场景，目的是为了吸引电信商进一步投资 5G设备及相关服务，但是否能吸引一般大众或是企业采用无法得知，在整个生态系尚未成形时，电信商认为初期 5G是个风险很高的投资，因此格外谨慎。
5G技术背后潜在的商业利益尚在探索期，还没有人发现要如何从商用 5G系统中找到可行的商业模式。
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