【本報綜合報導】無線通訊技術發展迅速,正當大家在談論4G時,其實專家已開始研發5G技術。剛獲得香港「裘槎基金會」頒發「優秀科研者獎」的香港科技大學教授劉堅能,透露5G技術研發取得新的突破;除了容量和速度提升千倍,應用模式也有新突破。
劉堅能舉例指出,十年前2G系統,亦即是GSM年代,無線通訊技術的應用主要是「人對人」,即用手機和朋友聯絡;進入3G年代,就變成「人對機器」,手機可和朋友聯絡之外,還可以上網。進入5G時代,應用模式就會變成「機器對機器」。
機器之間可直接接收信號,應用的例子如人體感應器—把感應器裝在人體上,手機就會和感應器「溝通」,監察身體狀況。此外,5G技術也可解決目前手機在高鐵上無法接收或信號中斷等情況。
劉堅能估計,5G技術要到十年後才會面世,目標是較現時無線通訊技術提高一千倍的容量,這並不容易達到。其中一個研發方向是採用「多出多入通訊」的多天線技術。
太多天線,容易產生干擾,他透露在這方面已取得重大突破,在多天線下能有效接收信號,為5G的研發進程推進一大步。可以想像,將來的手機會有很多條天線,可以是八條甚至是十六條,也會像現時手機一樣隱藏起來。
劉堅能同時指出,單靠多天線技術也難達到提升千倍容量的效果,在網路架構可能要有新想法。現時的3G和4G技術,就是人們常說的「蜂窩網路」架構,把行動電話的服務區分為一個個正六邊形的子區,每個小區設一個基台。
劉堅能指出,由於一個小區只有一個基台,所以手機接收距離可能很遠,基台大部分能量都用來「製造干擾」,因此接收效能比較低;此外,「蜂窩網路」已成立四十年,當年在設計這網路時沒考慮節能問題。
劉堅能說,研發5G時,節能也是一個考慮點,到時數據處理量大增,也會像汽車一樣產生「汙染」問題。隨著數據量不斷增加,有關問題會慢慢浮現。
劉堅能提倡的新網路架構意念,就是將基台拉近同時也可以節能。「試想,將來每一個燈柱都有一個基台,不用發出很大的能量就能傳送信號。而這些基台再經光纖聯到Core Network(核心網路),就與雲端科技概念差不多。」但他承認,還存在一些困難待解,例如須用很多光纖,十分昂貴。
有趣的是,雖然這位無線通訊專家早在一九九七年已開始研究5G,自己的手機仍是3G,他笑說:「4G太貴,對我來說現在3G已很夠用。」