5G 科普

有鑒於前一陣子蠻常聽到有人因為今年 (2019) 的 iPhone 沒有 5G 所以不想買今年的 iPhone，我覺得這並不是一個不買 iPhone 的好理由，所以決定來一篇關於 5G 的現狀的科普文。

Verizon 現在在美國的一些小城市開始測試單一定點的 5G 基地台，有支援 5G 的手機就可以到那些地方測試，這篇文章就是參考 Marques 的兩支 5G 測試及科普影片。5G 使用相較於 4G 更高的頻段，頻段的範圍也很廣，從 24 GHz 一路到 96 GHz 都是 5G 的頻段範圍，雖然速度很快，但是頻率越高傳遞距離和穿透力就會越弱。

優點

5G 的主打跟當年 4G LTE 出來的時候一樣是速度，如果站在距離基地台夠近的地方，雖然上傳速度仍然跟 4G 差不多，但是下載速度足足有 4G 的至少 10 倍，大約能夠達到每秒 1.5~1.9 GB，注意是 GB 不是 MB，不是用吃到飽的同學大概不用 5 秒你這個月的流量就沒了，這個速度真的是非常的吸引人。而另一個優點則是使用人數，單一個基地台能夠供給的使用人數是 4G 的好幾倍，理想情況大概就是信義區跨年的時候，大家還是可以完全正常的使用網路，而且網速也能夠維持正常。 另一個明顯的優點則是低延遲，但這對於目前的日常使用比較沒有什麼影響，電競或是未來的 AR 甚至是 VR 的直播或是串流服務就需要用到 5G 低延遲的優勢了。

缺點

5G 的優點確實非常誘人，但是我認為要實現到目前 4G 程度的商用，連美國的主要城市應該都至少還要 3 年，更不要說臺灣了，可能只有臺北市有機會在 3 年內達到普遍大眾都願意使用的程度吧。這是因為 5G 的缺點實在太致命了，因為頻率高，所以傳遞距離非常短，穿透力也非常弱。上圖就是 Marques 實測的 5G 基地台，在基地台正下方網速快得離譜，但是只是走了大約 50 公尺，過了一個轉角到眼睛看不到基地台的地方，雖然還是連的到 5G，但是網速就只剩下 LTE 的 3~4 倍了，還是非常快，但是非常的不穩定，常常會在 LTE 和 5G 之間跳來跳去，甚至還不用到轉角，只是站在基地台隔壁的樹蔭下就會造成這種效果了。

接著提一下關於 5G 手機的部分，5G並不是透過軟體更新就能取得的，需要有能夠支援的硬體。各位有機會來美國的話，如果你用的是 AT&T 的網路，到了大城市的時候狀態欄顯示的會是 5G E，請不要被騙了，他還是 LTE。目前有支援 5G 的手機大概還只有 One Plus 7T Pro 5G 跟 Samsung Galaxy Note 10+ 5G，注意他們不是一般的 7T Pro 跟 Note 10+ 喔，都還要加上 5G 的尾綴，除了價格更高之外，電池容量也比一般版本的手機還要大，因為目前光是連著 5G 做一些日常操作手機就會有發熱和耗電嚴重的問題了。

另外還有一點我覺得很有趣，就是 5G 所使用的頻段和氣象衛星搜集的水氣的電磁波訊號非常接近，5G 的建置將會影響氣象衛星搜集數據，這會造成氣象預報的準確性下降 30%，相當於是倒退了 40 年，準確度回到 1980 年的水平，關於這部分有興趣的可以去看今周刊的這篇報導。

解決辦法

就是因為傳遞距離和穿透力這兩個問題，讓我認為要 5G 短時間內要完整商用非常的困難，目前的解決辦法就只有在每個街角都設置基地台，讓用戶在移動的過程中持續在不同基地台間轉換，臺灣光是 4G 基地台的建置就吵成這樣了，要是真要在每個街角都設基地台，還是架高高的在半空中影響市容，估計會有一群人跳出來說是想讓全台灣人都得癌症嗎。撇開影響市容和是否真的會影響健康這兩個問題，光是成本應該就夠讓電信商頭痛了。所以大家暫時可以不用把手機是否有支援 5G 作為考量因素，也不用太期待短時間內可以用得到 4G 10 倍速的網路。

目前 T-Mobile 宣稱已經建置完成覆蓋了幾乎全美國的 5G 網路，他們的做法是先實施較低頻段的 5G (Sub-6 GHz)，也就是說傳遞距離和穿透力都還算強，但是速度大約就只有 LTE 的 1.2 ~ 1.5 倍左右，其實就只是能夠長期穩定保持在很棒的 4G 網路環境下而已。接下來他們會循序漸進，接著建置中頻段的 5G，最後才是高頻段的完全體，也就是毫米波 (mmWave)，一樣是還要花費數年的時間。

結論

總結基本上就是 5G 真的很快，但是還要再等等，如果真的不買一隻有 5G 的手機就不心安的話，明年 (2020) 的 iPhone 應該都會有 5G，因為 Apple 前幾天剛買下了 Intel 的 modem 部門，雖然關於 modem 這部分目前還是高通做得比較好，但是現在有 Apple 親自調教應該沒什麼問題。

後記

第一次寫這種科普性質的文章，覺得困難，段落順序什麼的前前後後調了好幾次。另外網路啊波段啊什麼的真的不是我的專業，我也沒有特別做什麼深入的研究，如果有專家看了覺得頭很痛的話還請指教。想不到期末週前的週末意外的悠哉，真的是暴風雨前的平靜。下一篇會是 HomePod 的心得文，不過由於臺灣賣 9900 台幣基本上沒人會買，所以應該是沒什麼人會看，大家就好好期待 1月初的 Apple Park 遊記吧。

Reference

附上我參考的兩支影片連結，建議大家都可以去看一看，Marques 也是目前少數幾乎維持完全中立，沒有偏袒 Apple 或 Android 任何一邊的 Tech YouTuber，他中立到口袋裡隨時都有兩支手機，一隻 iOS 一隻 Android，強烈推薦。
5G: Explained!
Testing Real 5G: Part 2!