第五世代通訊標準（5G）從去年到現在一直是新聞版面上的熱門話題， 2019 年更被稱為「5G 元年」，不論是蘋果與高通的和解案、中美貿易戰，甚至是背後華為、愛立信與諾基亞的基地台訂單混戰， 5G 通訊的確賦予人們很大的想像空間，聚焦項目不外乎是傳輸速度快了數倍，或是超低延遲所帶來的即時溝通。
過去基地台廠商宣稱 5G 通訊擁有更快的傳輸速度，讓使用者能夠自由觀看高畫質影片，從 1080P 影片升級到 4K 串流，然而尺寸過小的手機螢幕觀看體驗的差異並不大，難以刺激消費者花大錢更換 5G 手機與資費方案。客觀而言，單純的 4K 影片串流絕對不值得數百億美元的電信商投資── 電信商難以找到 5G 的商業模式，投資也非常保守，成為 5G 發展初期很大的阻礙。
另一方面，全球的基地台設備商由於 4G 通訊成熟，電信市場需求不振的情況下，已經陷入虧損經營多年，好不容易迎來嶄新的 5G 標準，自然要全力推動 5G 通訊的商業化，爭取全球電信商新一波的基地台與設備訂單，目前看來成效不錯， 2019 年第一季設備商紛紛轉虧為盈。
今年開始，部分國家的 5G 測試網路部分已經開放給民眾試用，在 5G 手機仍不普遍的情況下，有些電信商利用出借 5G 分享器，透過 Wi-Fi 分享網路讓使用者使用 5G 的網路，雖然傳輸速度確實有提升不少，但發展初期的體驗仍然不佳，像是訊號覆蓋範圍小、穩定性差以及訊號切換不穩定，甚至是發熱問題都尚未解決，也讓市場開始質疑 5G 通訊實際效果是否符合當初畫下的市場大餅。
實際上，現在大眾所能試用到的 5G 網路只能算是半殘的 5G 通訊，因為背後的標準還沒制定完成，5G 通訊網路雖然有全球統一標準，是由 3GPP 電信標準化組織所提出，目前第一版是 release-15 ，僅僅是 5G 標準的第一階段，嚴格來說只是 4G LTE 的加強版，要等到 2019 年底 Release-16 完成制定，等到 2020 年開始正式施行，才算是有比較完整的統一標準。
距離 2019 年初喊出「5G 元年」已經過了半年，除了基地台廠商積極向電信商推銷 5G 設備之外，高通、聯發科、三星與華為等手機廠商也推出一系列的 5G 試驗產品，這次就讓我們簡單瀏覽 5G 產業截至目前的發展狀態，讓各位讀者快速掌握 5G 的發展方向。
全球 5G 基礎建設進入測試階段，中國最為積極
根據 3GPP 所定義的 5G 三大應用領域，分別是：增強行動寬頻（Enhanced mobile broadband, eMBB）、關鍵任務控制（Mission-critical control） 以及大量物聯網（Massive Internet of Things）。
以目前的進度判斷，產業正邁向第一階段的增強行動寬頻，意思是 5G 通訊帶來更高的傳輸速度、低延遲與更低的傳輸成本，不只帶給智慧型手機更好的使用體驗，未來也會擴展到 VR 與 AR 的應用── 5G 第一階段的進展仍著重於行動網路的頻寬與傳輸速度上的提升。
全球電信商正在進行 5G 網路的測試：美國四大電信 Verizon 、 AT&T 、 Sprint及 T-Mobile 開始在都會區展開地域性測試；英國、西班牙、澳洲、瑞典與韓國的電信商也已經投入 5G 網路的測試，尤其是中國電信商早在去年底已經進行建置，例如中國移動、中國聯通等等業者，可說是最積極佈署 5G 基地台的市場。
提供電信商 5G 基地台的設備商主要有諾基亞（Nokia）、愛立信（Ericson）以及華為（Huawei）。根據路透社報導，諾基亞取得了 42 張 5G 基地台訂單，是目前 5G 設備訂單數量最多的廠商，國家來自美國及日本；華為名列第二，對外宣布擁有 40 張訂單，然而絕大多數來自中國，少部分為歐洲；第三名則是愛立信，目前有 19 張訂單，臺灣中華電信採用的設備就是來自愛立信。
從使用者體驗看來，支援 5G 網路的智慧型手機確實具備接近數倍的傳輸速度，然而 5G 系統屬於高頻的通訊頻段，由於頻率高、波長短，單一基地台的覆蓋範圍並不大，相較 4G 時代要部屬更多、更密集的基地台。
初期基地台數量不足的情況下，使用者常常無法收到 5G 訊號或是需要在 4G 及 5G 之間頻繁切換，導致額外的能源消耗與頓挫感，整體並不符合廠商宣傳的高速流暢體驗，但上述問題預計會隨著基地台建設增加而逐步改善，這也證實 5G 通訊系統屬於都市型應用，不太可能做到像 4G 訊號大範圍覆蓋的程度。
5G 手機背後的行動數據機爭霸戰：高通取得領先
隨著 5G 網路開展，消費者也必須擁有對應的 5G 手機才能接收訊號，關鍵就在於智慧型手機內部搭載的 5G 數據機晶片，由於 5G 通訊的世代升級長期會推動大規模的換機潮，帶來一年數千萬筆 5G 數據機晶片需求，這一個市場被視為兵家必爭之地，目前這個領域有高通、聯發科、三星以及華為等等的廠商，均已經推出 5G 數據晶片產品。
2019 年 4 月高通與蘋果談和，迫使英特爾（Intel）放棄 5G 行動業務，高通一口氣囊括絕大多數的 Android 與 iPhone 數據機晶片市場，繼 4G LTE 時代後，高通在 5G 的地位仍然難以動搖。
另一方面，「5G手機」正以驚人的速度邁入商業化，例如三星的 Galaxy S10 5G 、小米 MIX 3 5G 等等的智慧型手機宣稱已經支援 5G 通訊，以分離式方案實作對應的通訊功能，其中絕大多數的 Android 手機均採用高通 2016 年推出的 28 nm 製程 Snapdragon X50 數據機晶片，該模組目前支援歐洲 8家電信商的毫米波與 Sub- 6 GHz頻段，最高速度可以達到 5Gbps，代表每秒下載速度可以高達 625MB/s。
高通預計 2019 年推出 7nm 製程的 Snapdragon X55 晶片，將能整合 4G LTE 與 5G 頻段，而且更快、更省電，另外這項產品不只是為了智慧型手機所開發，而是額外針對筆記型電腦、汽車以及定點路由器所設計，未來將普遍用於 5G 相關通訊裝置。
5G 數據機晶片方面，今年年初華為推出了巴隆 5000 ，三星則發布了 Exynos M5100 、聯發科也有 Helio M70 ，到了 2019 年底這些 IC 設計公司還會推出第二代產品，追趕高通的 X55 晶片。
2020 年 5G 新標準成為決勝關鍵，將淘汰部分數據機廠商
5G 通訊網路雖然有全球統一標準，是由3GPP 電信標準化組織所提出來，目前第一版是release-15，各家晶片商只要可以通過互測(Interoperability Development Testing, IODT)，成功讓跨裝置間傳送與接收數據，都可以宣稱自己的5G 數據機晶片符合標準。
但是數據機晶片的實際運作並沒有這麼簡單，真實的運作環境狀況並不理想，電波會有強弱不一、接收裝置高速移動或是同時接收到各家基地台電波的問題，加上各個地區規定的頻段不同，要設計出一個省電，晶片面積不要太大，同時支援2／3／4／5G ，而且可以通過各國主管機關認證跟營運商測試的晶片，就不是一件容易的事情。
假設Release-16 成功在2019 年底完成制定，裡面增訂 Advanced Receiver 的最低規範，要求在表列的幾十個比較嚴苛的測試環境裡面都可以運作，特別是 NR 高頻段， Release-16 針對其傳輸性能、波形、訊號覆蓋能力與能源功耗的規定都會更加複雜。
另一方面，電信商為了要最大化自己的頻譜使用率，肯定是會要求在自己網路裡面的所有手機都必須通過advance receiver IODT，無法通過測試的廠商很可能一夜之間再也接不到訂單，到2020 年一堆廠商可能都會被新版標準淘汰出局。
從消費到企業級應用，資費收入仍是主流商業模式
市場普遍認為 5G 通訊不該只是 4G 的升級版，隨著物聯網（A-IoT）、車聯網及智慧城市的發展，更快、更低延遲的通訊科技肯定會扮演串連的重要角色。
不可否認地，對於大型電信商而言，初期還是推動消費級應用為主，取得來自消費者的月租資費收入，這是支持電信商營運的重要現金流來源。
消費級通訊仍然是 5G 生態系初期最重要的推手，等到電信商能夠從資費升級以及 5G 手機銷售的業務中收到足夠的現金流之後，才會推向企業級應用，也就是上述提到的「關鍵任務控制」以及「大量物聯網」應用。
關鍵任務控制（Mission-critical control）是透過穩定的 5G 通訊網路，利用其可靠且低延遲的連接能力來創造新的應用場景，例如車流控管、國家警報發布、自動駕駛及遠端手術等等的服務，但前提是 5G 系統要足夠穩定且成熟，否則重要的基礎設施如果出現錯誤或是失聯，將產生難以預估的損失。
大量物聯網（Massive Internet of Things）會壓低 5G 通訊的傳輸速度，同時降低電源消耗，藉此連接大量的嵌入式感測器，可提供簡易低成本的解決方案，這部分是絕大多數廠商在討論的物聯網（A-IoT）解決方案，但前提仍是要有成熟的 5G 通訊環境以及對應的軟體，通訊硬體裝置的成本也要跟著下降才可能實現，未來大多也會走企業的私人網路以確保安全與穩定性，要等到 5G 成熟後才會開始普及。
總而言之，將 2019 年稱為 5G 元年並不恰當， 2020 年才是企業彼此決勝負的關鍵。 2019 年的意義在於開啟一系列的商業測試行動，讓 5G 正式走入消費級市場，而非是被侷限在實驗室的產品；等到了 2020 年，較為完整的 Release-16 標準制定完成，企業推出對應規格的產品，經過汰弱留強，屆時 5G 通訊效能表現將更加優秀，特別是高頻段的性能改善，將是 5G 通訊完整商用化重要的一步。
下一次我們再來談談 5G 通訊最具革命性的功能改進：「定位」。
