5G可望提供高速低延遲、高可靠性的網絡傳輸,將有助車聯網和物聯網(IoT)發展,吸引官產學界投入相關研發工作。
根據ScienceDaily報導,開發并建置5G無線通信標準,堪稱當代最有雄心壯志的計劃之一,5G數據傳輸速度可達到每秒鐘10GB,延遲率1毫秒,如此高速低延遲的網絡,正是實現感知網絡(tactile internet)的必備條件,可望帶來新的工業、運輸和醫療應用。
一個德國研究團隊正積極為5G鋪路,不只要高速低延遲,還要兼具可靠性。弗朗霍夫通訊研究院海因里希-赫茲研究所(Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich-Hertz-Institut HHI)無線通信網絡部門負責人Slawomir Stanczak表示,他們在實驗室證明5G網絡確實可能每秒傳輸10GB數據,延遲率1毫秒,同時兼具高度可靠性,未來將針對幾個應用領域推出方案,其中一個領域就是工業4.0,高速無線網絡讓遙控機器人更方便。
數據傳輸速度達到每秒10GB,比4G LTE快了30倍,但除了傳輸速度和延遲率,5G網絡的可靠性也值得關注。說到遠程操控或交通管制,數據傳輸必須可靠而安全,如今無線數據傳輸的穩定性仍低于光纖網絡。盡管無線通信網絡有這些局限,研究團隊仍相信5G產品方案有問世的一天。
2017年春季工業工廠通訊計劃(IC4F)正式啟動,海因里希-赫茲研究所也有參與這項計劃,該計劃獲得德國聯邦經濟與能源部(BMWi)逾1,000萬歐元補助,由此可見弗朗霍夫的研究機構正積極結合產業界的力量,共同開發可靠的通訊技術和運算設施,以達到實時傳輸數據的目標。
值得注意的是,邊際運算(edge computing)也會扮演重要的角色,亦即趁數據傳輸之前,先過濾傳感器所收集到的數據,把延遲率降到最低,以免影響敏感數據的傳輸。
為了優化數據傳輸,可在網絡節點采用認知機制,無論是傳輸或接收模塊,皆會利用智能算法和動態學習軟件,事先偵測錯誤進而做出回應。Stanczak舉例說明,若堆高機經過工廠機器時,可能會干擾數據傳輸,系統就會預測到這個情況,實時做出回應,事先調整數據傳輸路徑。
為了在全歐建立5G標準,弗朗霍夫研究團隊也參與FANTASTIC-5G等其他計劃,為5G無線通信網絡開發有彈性、一體適用、可擴充的接口。海因里希-赫茲研究所跟英特爾(Intel)、諾基亞(Nokia)、華為和三星電子(Samsung Electronics)合作進行FANTASTIC-5G計劃,并獲得歐盟800萬歐元補助。