5G網路讓我們的生活變得更加便捷，也滿足了我們對於數據傳輸穩定且快速的需求，普遍5G網路都仰賴先進的mmWave（毫米波）技術，不僅傳輸速率比4G高、容量也更大。本文將為你介紹mmWave（毫米波）的優勢與應用領域，幫助你了解5G網路該如何持續突破！
mmWave（毫米波）介紹
mmWave（毫米波）是電磁波的一種，介於微波與光波之間。波長為1～10毫米、傳輸速度每秒達30萬公里、頻率為30～300GHz。相較4G技術，5G有高傳輸速率、低延遲、高容量的優勢，不但可以支援更多台裝置連線，也能整合更多產業運用。
5G
5G技術，作為第五代移動通信技術，運作在30至300 GHz的高頻率範圍內，主要利用毫米波技術，讓5G擁有高速（speed）、低延遲（latency）、廣連結（connections）等三項特性。適用於智慧城市、自動駕駛、虛擬實境／擴增實境等廣泛應用。雖然市場目前仍偏好成本效益較高的Sub-6頻率（4G），但毫米波技術在技術突破和應用開發上仍持續進步，在未來市場有巨大的發展潛力！以下是5G網路的優勢：
- 高速數據傳輸：理論上的峰值速度達到每秒數十Gbps，遠超過4G。
- 低延遲：大幅降低延遲，為即時通信和新型應用開辟道路。
- 大容量連接：支持更多同時連接的設備，適合密集的都市環境和物聯網。
- 技術創新：引入網路切片、邊緣計算等新技術，提供更靈活的服務。
4G
4G是第四代移動通訊技術，採用2～8 GHz的較低頻率範圍，雖然4G在數據傳輸速度和連接密度上不及5G毫米波，但4G的廣泛覆蓋範圍，也為5G轉接提供更有力的支援。現在很多手機都能搭載5G網路，不過，因為5G網路需要在毫米波密集的地方（網路密集）使用，所以在網路不密集的地區仍是以連接4G網路為主。以下是4G網路的優勢：
- 高速數據傳輸：提供了比3G更快的數據傳輸速度，理論上峰值速度可達到每秒數百Mbps。
- 改善的通信質量：相較於以前的標準，4G大幅提高了語音和視頻通話的質量。
- 更廣泛的覆蓋範圍：4G網路在全球廣泛部署，提供高覆蓋率、高可靠性的網路。
- 技術創新：引入了LTE和WiMAX標準，進一步提升移動通信的效率和性能。
4G、5G網路比較表
| 4G | 5G | |
| 頻率範圍 | 2～8 GHz | 30～300 GHz |
| 傳輸速率 | 每秒100 Mbps～1 Gbps | 每秒10 Gbps以上 |
| 延遲時間 | 平均30～50毫秒 | 可低至1毫秒以下 |
| 連接容量 | 最多支持數千台設備的連接 （每平方千米） | 可支持數十萬台設備的連接 （每平方千米） |
| 技術創新 | LTE、WiMAX | 網路切片、邊緣計算 |
mmWave（毫米波）的優點
縮小天線尺寸
mmWave（毫米波）的頻率高、波長短，能大幅縮小天線的尺寸，讓設備體積更輕巧。
降低訊號干擾
mmWave（毫米波）在空中傳播時訊號容易減弱，傳輸距離較短。但這也減少了與其他訊號的干擾情形，有助於保持通訊品質穩定。換句話說，mmWave（毫米波）雖傳得不遠，卻能提供更乾淨、無干擾的通訊環境。
高速率和低延遲
mmWave（毫米波）是5G網路的關鍵技術，提供比4G更高的下載和上傳速率，以及更低的通信延遲。這對於實時數據傳輸和快速反應非常重要。例如在自動駕駛汽車中，需要實時傳輸大量數據進行環境感知和動作判斷。
高連接密度、大容量 mmWave（毫米波）的波長短，需要建置更密集的基地台。因此，5G網路具有更高的連接密度，可以支援更多設備同時連接到單一基地台，並進行高速數據傳輸。對於大規模的物聯網設備、感測器網路相當重要，且能夠應對需要處理大量圖形和視頻數據的虛擬實境／擴增實境應用。
mmWave（毫米波）的缺點
信號易受阻擋
mmWave（毫米波）的波長短，大氣中的氧氣、水氣都會減弱毫米波傳播，尤其是在遇到障礙物時，信號更容易被阻擋。因此需要建置更多的基地台，以確保連接的穩定。
硬體成本增加
mmWave（毫米波）的天線零件尺寸更小，雖然有助於縮減基地台體積，卻也增加了零件製造的難度，進而提高硬體成本。
毫米波技術的應用
mmWave（毫米波）的應用範圍正在快速擴張，它不只大幅提升智慧型手機和平板電腦的連接速度，也成為物聯網設備、智慧家庭系統、自駕車、高速資料中心、遠距醫療診斷、智慧城市建設以及虛擬實境和擴增實境技術的重要推手。
物聯網設備（IOT）
毫米波技術在物聯網（IoT）扮演著重要角色。高頻寬的特性讓大量智慧裝置能夠實現高速無縫串聯，支援工業自動化的廣泛應用。
智慧家居
在智慧家居方面，常見應用如：智慧照明系統、高階娛樂系統，能提供更快速、更穩定的智慧家庭體驗。mmWave（毫米波）技術的應用增強了居家安全、節能管理及遠端控制的能力。
通訊
mmWave（毫米波）不僅大幅提升了網路傳輸速度，也實現了近乎即時的訊號響應，實現高畫質直播、更穩定的線上遊戲體驗、遠距醫療和自動駕駛等多項應用。
汽車自動駕駛
mmWave（毫米波）是自動駕駛的關鍵技術。包含改良車輛間的通訊效率（V2V），讓車輛能夠即時分享位置和速度等資訊；在車輛與道路基礎設施間的通訊（V2I）中發揮強大效用，有助於提高道路安全性。
城市基礎建設 mmWave（毫米波）技術能有效提升交通監控系統、加快緊急災害時的資料傳輸、提升城市管理效率！在城市管理的應用上，包含：社區資源分配、廢棄物管理和市政設施維護等。
結論
mmWave（毫米波）是5G網路的重要技術，高頻寬、高效率的傳輸能力，將持續拓展無線通訊技術的進階應用。皇亮科技是台灣的傳輸科技先驅，服務項目涵蓋通訊工程研發、相關零件製造。如有毫米波技術支援、零件採購的需求，歡迎與我們聯繫。