5G來了！5G已經正式開始邁入研發階段，事實上，5G所帶來的一個重要概念，就是Gbps Anywhere。而其傳輸速率也比4G高出約一百倍左右。5G所要求的傳輸速度，不只要快，還要即時性（Real Time）與可靠性（reliable）。當然，這都是5G理想上的設計要求。

目前4G的LTE已經正式上線運作，當然LTE的速度依然不夠消費者所要的快，所以市場已經開始對於5G的速度虎視眈眈。只不過5G的出現，也並非要用於取代4G通訊。在5G出現後，LTE依然將使用大部分6GHz以下的頻譜，而5G技術將會使用到更高的頻段。這兩種技術將會同時存在使用者的手機之中。

圖一

5G技術解析

雖然說5G技術還處於起飛階段，許多技術規格都還在討論之中，尚未定案，不過為了有效強化無線通訊的資料傳輸率，一般認為包括載波聚合（Carrier Aggregation）、強化版MIMO（Enhanced MIMO）與異構網路（Heterogeneous Networks）等，都將會是普遍用於5G的關鍵技術。

此外，為了真正實現5G，包括毫米波（mmWave）、通道量測（Channel Sounding）、大規模MIMO（Massive MIMO）等技術的使用，也都必須要加以考量。

毫米波其實就是IEEE 802.15.3c標準，屬於電磁波的一種。電磁波其實普遍存在於生活環境當中，例如手機訊號、廣播頻段等，都是透過電磁波來傳送訊號，所不同的是電磁波的波長。一般來說，波長愈長越低頻，訊號所能傳送的距離就越遠，例如美國軍方使用的超低頻訊號距離可達10,000到100,000公里。至於波長越短就越高頻，毫米波就是一種超高頻，波長也極短，約1到10mm。

在4G的應用中，訊號頻率多半集中在6GHz之下，到了5G，訊號將會普遍超過6GHz，例如三星目前的毫米波解決方案，是在27～29.9GHz間的28GHz頻率傳送資料，透過64根天線來解決訊號衰減問題，如此資料傳送距離可達2公里遠。至於中國則是專注於發展60GHz的毫米波技術。

圖二

也正因為4G技術的頻段多半落於6GHz之下，在過去幾十年來，通訊市場所了解的蜂巢式（cellular）行動網路傳播條件，都普遍落在450MHz至3GHz頻段之間。打從GSM系統商轉開始，傳輸通道模式皆依循著這樣的基礎來進行開發，並在實驗室中，透過真實環境的模擬，來進行基地台與終端裝置的效能驗證。

6GHz至100GHz的新頻譜都仍處於討論階段，並需要更多的測試資料來進行驗證。

只不過，相對於這些舊有的頻段，超過6GHz頻率的無線通道，相關知識仍然有限。雖然許多通道量測（channel sounding）的活動已進行相關成果發表，但事實上，6GHz至100GHz的新頻譜技術應用都仍處於討論的階段，並需要更多的測試資料來進行驗證。無論是眾多的研究項目，或即將推出的3GPP標準化，都需要全面性的測試數據，協助未來找出合適的通道模式及最佳的測試效率。

另外，Massive MIMO也是5G的核心技術之一。透過這種多天線的原理，來提升無線頻譜的效率，可以有效增加網路覆蓋率和系統的總流量。一般來說，Massive MIMO基地台的資料吞吐量，可達到傳統8天線TDD標準4到6倍。未來不管是向下相容4G標準、或者向上支援5G服務，都是不可或缺的設計考量。

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結語

5G的出現，將測底解放4G通訊的速度，也將讓所有消費者對於無線上網更有感。當然這些新技術與新標準，勢必也將為測試驗證帶來新的挑戰。目前正處於起飛階段的5G通訊，讓所有測試設備廠商正摩拳擦掌，準備好相關的測試工具，一但5G相關產品問世，將可馬上進行相關的測試與驗證工作，讓工程師面對更困難的5G挑戰，不再赤手空拳。