5G就是第五代的無缐通訉。2G的時代，我们的手機可以收發短信，3G的時代手機可以上網了； 到了4G年代，我們已經可以用 video streaming 串流下来視頻，邊走邊看電視劇。那麼5G要做甚麼呢？
ITU，國際電訊聯盟，是聯合國的一個專門機構，協調各國制定國際通訊上的事宜。5G的目標是要提高無缐數據的速度 (speed) ，非常可靠的低時延 (latency) ，及容納大量的機器上網（machine
type communications) 。
5G的標凖制定的由一個稱為3GPP的行業協會帶領的。3PGG 集合全球各大國的通信行業的機構和企業，經歷多年的討論和試驗共同努力下定出通信的標準。3GPP有六個組織伙伴： 歐洲 ETSI, 美國TIA, 日本TTC,
ARIB, 韓國TTA及中國CCSA, 此外有獨立成員300多家。專家門在制訂5G標準時，也在無缐電頻譜上想辦法。以往各代所使用的频率大致在：
2G: 900MHz 或1.8GHz
3G: 2.1GHz
4G: 2.5GHz
而5G時代，則劃定三段频率：
1. 700MHz，稱為低頻
2. 6GHz 以下，稱為Sub-6波
3. 24GHz以下，稱為毫米波
Source: New America
Foundation, MCT, Howstuffworks.com
無缐電波的特性是，頻率低的無缐電波穿透力強，低頻的可以穿牆入室，容易被接收到；頻率高的很易被阻格而失聯。另一方面頻率高速度快，載送的數據就更多。
700MHz低频的穿透力强大，適合應用作物聯網
IoT領域和 DVB-T（即数字視頻廣播上），並盡量在現有的800-900MHz 的設備上加入投資。
毫米波段可以搭載大量數據高速傳送，是為社會大規模通訊而設計的。因為頻率高，訊號很容易受阻，壞的天氣也會減弱他，毫米波可以直缐移動很遠但就怕被阻擋，屬於
Line in Sight 類的頻率，因此需要更多的基站和天缐來連接。毫米波段適合用於直缐點到點的大量數據連接，以無缐通訊替代光纖。24GHz的频率很高，手機用這個無缐頻率訊號是很容易受損。最直接的問題就是人體，當我們手握著一台24GHz的手機時，我們的手掌已成功阻止了手機訉号。要採用這頻段，手機就要做得更大，擴大機內天線；摺疊式手機可能是個出路。採用24GHz的频率還要面對高耗能的問題, 電池很快便用乾。
Sub-6 波的穿透性比毫米波强，毫米波的覆蓋範圍明顯少得多而且還有方向性。投資在Sub-6
波段上的成本相對毫米波段會低很多，對電訊商很吸引。在戶外實測中，Sub-6
波的5G數據下載速度已較4G快上最少4倍了。Sub-6 波段更適合日常我們生活上的手機應用。
美國的問題
但是洽洽就是這個
Sub-6 波段，美國能批出給電訊商的頻道郤有限。原因在於美國是一個軍事強國，在這個頻段有很多被軍方使用於雷達，武器控制，通訊多方面； 留出可給商用的不多。若美國將5G主力放在毫米波的高頻上，就會與全球各地的5G系統不一樣，供應鏈上的配搭會很少，成本會非常高。而且如前所述，需要更多的基站來覆蓋服務區。可以在以下公開的網址看到美國軍用無缐頻率應用與管制。
在美國無缐通信和互聯網協會CTIA 的美國本國5G峰會上，很多人仕都表達出頻譜對美國壯大5G的重要性，特別是在 Sub-6 波段的；到2020年其他國家會釋出比美國多四倍的5G频譜。會上美國人感到頻段少了, 發展落後了, 要趕上來。追求世界第一，美國要5G的全球領導地位。
國防創新局，Defense Innovation Board(DIB), 是美國國防部屬下的一個機構，於今年提出一份報告，提出相同的觀點, 還加上了必需壓制華為來確保美國在軍事上安全的說法。
Sub-6波的範圍內有一部份是與衛星通訊的C
band 相同(C band下載的頻率是3.7 – 4.2GHz) ，為避免對衛星通訊的干擾，這個頻段是沒有放開給5G用。現在美國有一個叫做C band 聯盟 ( C-Band Alliance) 的组織，是由四家衛星通訊股務商聯合起來，提倡政府允許他們將部份C段賣出来，而将衞星用的搬去其它频段。他們的理由是要支持美國的5G發展。當然他們的動機如何就各有說法，不過若事成，則會為美國的 Sub-6 波增加200 – 500 MHz 的频寛，不過要搬遷已用設備的頻率絕不是簡單工程而且要花上好幾年的時間。
韓國和日本對5G的投入都非常積極，這两個國家都是以 Sub-6波為主，在中心區加入毫米波建設以滿足人囗最密集的地區數據量的要求。韓國政府批出3.5GHz及28GHz的頻段，三星巳向韓三家電訊供應了53,000個 5G基站， 韓國領跑全球。美國如何面對頻道的制約，被受關注。
市場的競爭
5G糸統設備的主要供應商有：華為，中興，Nokia,
Ericsson, Samsung, NEC等。 美國有Qualcomm
高通公司, Intel公司等提供5G所需芯片，但没有5G系統設備的生産商。Nokia 和Ericsson
都有採用美國芯片。現時美國各大電訊商都是用 Nokia 和爱立信的設備。
由於美國在的Sub-6波頻寬不足, 若完全在毫米波段使用又會有技術和成本問題, 因此就比較急了。而華為的快速成長與中國的龐大市場將令中國在成本效益和應用5G來推動工業與經濟有很大的作用, 令美國對5G競爭更緊張。由於美國對華為採取的封殺行動, 中國加快了推出5G的時間表, 提前一年發放5G牌照。這樣勢令全球5G建網速度加快。
5G設備廠商中, 華為的5G專利最多, 投入硏發的資金最高, 諾基亞過去整合了歐美多家通信企業、幾年下來一直在5G上努力, 可謂背水一戰。愛立信曾經的通信全球一哥、如今脚步緊跟在後。三星在5G上也很成熟, 但其通信設備並未打入國際市場, 只是主力供應本國。按目前市場形勢分析, 華為與諾基亞可能會佔到全球市場的七成份額。
美國以國家安全為由要求盟友禁用華為設備, 但未能提出俱體證明, 並不成功, 英國和德國都不支持美國的要求。德國電訊認為沒有華為只會延誤5G建設。思科公司是華為的競爭對手,CEO Chuck Robbins說各國不應憂慮華為, 5G是來自歐洲、中國、美國全球眾多供應商共同建設的。
5G手機芯片的業務上, 競爭熱點是5G的調制解調器 (modem), 我們可以預計蘋果公司將會自行開發或加強與Intel合作, 避免再被高通卡脖子。因此蘋果、三星、華為都有自己的5G芯片, 高通要爭佔全球5G手機的半壁江山並不容易, 因為三星會出售自家的芯片, 而台灣的聯發科已在5月發報7nm工藝的5G芯片加入戰場, 高通若能佔約30%已相當不錯。
號角才剛剛响起!
參考:
Department of Defense (DoD) Strategic Spectrum Plan
https://www.ntia.doc.gov/files/ntia/publications/dod_strategic_spectrum_plan_nov2007.pdf
More Spectrum is Key to America ’s
5G Future
https://www.ctia.org/news/more-spectrum-is-key-to-americas-5g-future
C-Band Alliance
Samsung Electronics
supplies 53,000 5G base stations for Korean carriers
https://www.rcrwireless.com/20190410/5g/samsung-electronics-supplies-53000-5g-base-stations-korean-carriers
3GPP
https://en.wikipedia.org/wiki/3GPP
The 5G Ecosystem: Risks & Opportunities for DoD
https://media.defense.gov/2019/Apr/03/2002109302/-1/1/0/DIB_5G_STUDY_04.03.19.PDF
Cisco CEO Suggests Fear of Huawei 5G Dominance Is Overblown
https://www.bloomberg.com/news/articles/2019-03-03/cisco-ceo-suggests-fears-of-huawei-5g-dominance-may-be-overblown
Deutsche Telekom Warns Huawei Ban Would Hurt Europe 5G
https://www.bloomberg.com/news/articles/2019-01-28/deutsche-telekom-is-said-to-warn-huawei-ban-would-hurt-europe-5g
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