ISE06/19-20
| 主題： | 資訊科技及廣播 |
- 5G是第五代流動通訊技術。相對前幾代的技術，5G可大幅提升數據下載和上載速度、縮短反應時間/時延1註釋符號代表時延指由基站發送數據至目標接收裝置(例如流動電話)之間的時間差。、覆蓋較大範圍及連線更穩定。隨着更多供應商與行業開始採用5G，這項技術未來可望在相關服務和應用層面上帶來突破2註釋符號代表Ericsson估計，到了2025年，全球將有26億名5G用戶，佔世界人口多達65%及流動數據總流量45%。請參閱Ericsson (2019)。。根據全球移動通信系统協會(Groupe Speciale Mobile Association)3註釋符號代表全球移動通信系统協會成立於1995年，是代表全球流動營辦商利益的組織。的預測，到了2034年，5G可為全球經濟貢獻逾2.2萬億美元(17.2萬億港元)的收益4註釋符號代表請參閱GSMA (2018)。。
- 因應5G技術帶來的轉變，全球各國均期望這項技術有助帶動未來經濟增長。在2019年4月，美國及南韓率先推出商業5G服務。瑞士、澳洲和英國在一個月後推出5G服務，多國緊接其後，包括在2019年11月推出服務的中國。至於香港，流動網絡營辦商在2020年4月1日正式推出商業5G服務5註釋符號代表2020年4月1日，香港三間流動網絡營辦商，香港電訊("HKT")、中國移動香港("中國移動")、3香港("3HK")推出5G服務。。
- 任何科技創新難免會衍生新的網絡安全風險，尤其是嶄新的5G技術。5G系統涉及"多供應商環境"，當中有各類的5G服務提供者，包括流動網絡營辦商、雲端服務供應者及第三方應用程式開發商，而且5G網絡本身亦由多類型網絡建構而成，應用了各種連接技術。此外，有關5G用戶所處位置的定位資訊私隱，亦是備受關注的議題6註釋符號代表5G技術的願景是"隨時可用"，意即設置大量基站，配合無處不在的智能燈柱、智能電話及其他裝置，用戶隨時隨地均可連線。由此產生的大量個人數據資料，可用作精確追蹤和監察個別人士所處的位置，而非大概位置。。
- 本期《資訊述要》探討5G頻譜技術及其所帶來的突破，並闡述國際電信聯盟7註釋符號代表國際電信聯盟是聯合國轄下的組織，專責處理資訊和通訊科技事宜。所指出5G技術的三大應用功能。本文繼而討論5G在香港的發展及南韓與英國的相關經驗。南韓受惠於當地政府推行的各項積極政策，成為5G發展的先行者，現時擁有全球大部分5G用戶8註釋符號代表截至2019年6月底，估計南韓有160萬名5G用戶，佔全球用戶的絕大多數，佔比高達82.4%。請參閱Samsung (2019)。。與此同時，英國是歐洲首個建有四個5G網絡的國家，對5G網絡安全風險及網絡安全人才的發展極為重視。
5G頻譜
- 每一代流動技術的演進，均要使用不同的通訊頻帶作配合，而通訊頻帶是指在大氣電波通訊所用的射頻。5G技術在以下三個頻帶運作，而每個頻帶各有特點，令流動網絡營辦商在網絡覆蓋範圍、可靠度及頻譜效率等方面取得平衡：
(a) 高頻帶頻譜(>6吉赫9註釋符號代表無線電波一般會指明其頻帶，以赫茲(Hz)為單位，當中1吉赫=1 000 兆赫 = 1 000 000 000赫茲。)的5G效能最高，可以極高速傳輸大量的數據，速度可高達每秒20吉比特(Gigabits per second)10註釋符號代表每秒的比特(Bits per second 或比特/秒)是通用的數據傳輸速度單位，指每秒可傳輸的資料量(稱為比特)。每秒吉比特等於每秒1 000 000 000比特。。然而，這個頻帶的傳輸距離甚短，而且不能穿透建築物。現時，新指配的頻帶一般介乎26吉赫至28吉赫，統稱為毫米波頻帶(millimetre wave); (b) 中頻帶頻譜(1-6吉赫)被認為是最能令5G技術廣泛應用的頻帶，覆蓋範圍廣闊，可高速傳輸數據及穿透大部分牆壁和阻礙物。相對於高頻帶頻譜，中頻帶頻譜在廣闊地域和室內的覆蓋較佳，在數據速度與覆蓋範圍之間達至適度平衡。新指配的頻帶多在3.5吉赫頻帶廣泛編配；及 (c) 低頻帶頻譜(<1吉赫)的覆蓋範圍最廣闊，在建築物內具有良好穿透性。這頻譜的數據傳輸速度最高約為每秒100兆比特(Megabits per second)，是三條頻帶中最慢。因此，低頻帶頻譜最適合用於擴大覆蓋範圍、增強訊號連接及提升傳播的穩定性。新編配的流動網絡頻譜包括600兆赫及700兆赫頻帶。 - 5G是首項在高頻毫米波頻譜運作的流動技術。毫米波頻帶雖然能提供顯著較闊的頻寬11註釋符號代表頻寬指頻帶寬度。例如，600至700兆赫頻帶的頻寬為100兆赫；而26吉赫頻帶(24.25至27.5吉赫)則涵蓋3.25吉赫的頻譜。後者的頻寬較闊/大。頻寬決定每部分頻譜可承載的數據量，較寬的頻帶可承載較多數據及支援更高速度。，但在牆壁、建築物和樹木等阻礙物影響下，訊號損失遠較低頻帶嚴重。此外，在作長距離通訊時，毫米波頻譜有很大的路徑損耗。面對上述的規限，裝設小型基站是最有效的辦法之一。12註釋符號代表另一項技術是大規模多輸入多輸出(Massive MIMO)技術，即在基站裝設大量天線，以提升無線網絡的頻譜效率。
- 小型基站的裝設位置較接近用戶，藉着縮短基站與用戶之間的距離，提供更佳的訊號覆蓋。而相對傳統大型流動通訊基站13註釋符號代表大型基站用作提供大範圍覆蓋，多設於地面天線杆、天台或其他現有的構築物。，小型基站的覆蓋範圍小得多。為發揮最高效能，5G技術要求在人流極高及流動訊號需求龐大的地點(例如體育館和鐵路)，裝設大量的固定小型基站。此外，小型基站最好裝設於用戶視線可見的位置，例如裝在街燈和交通燈上，以及建築物的兩側。
5G的技術突破
- 5G技術配合高、中及低頻帶，在以下三大方面較4G優勝：
(a) 更高速：現時4G的傳輸速度，最高為每秒1吉比特，5G的速度可提高20倍達每秒20吉比特； (b) 低時延：5G的端對端時延(end-to-end latency)可低至1毫秒，時間較4G短50倍；及 (c) 更高容量：5G在每平方公里可支援多達100萬個連線裝置，較4G的容量增加1 000倍14註釋符號代表請參閱Singapore Public Service (2019)。。
5G技術的應用
- 從應用層面而言，5G技術憑藉傳輸高速、低時延及優良連接性，有助不同產業突破原來的運作模式。國際電信聯盟指出5G技術有以下三大應用功能：
(a) 增強型流動寬頻(enhanced mobile broadband) - 5G可望提供明顯較快和更穩定的流動寬頻，在不同應用範疇為用戶帶來更豐富多樣的體驗，例如虛擬實境及擴增實境15註釋符號代表虛擬實境及擴增實境是沉浸式技術的例子，這項技術可將虛擬內容融入實體環境。虛擬實境利用該技術模擬創造一個互動三維世界，擴增實境則利用該技術在真實環境中加入虛擬物件。、雲端服務、8K解像度電視和360 度視像串流； (b) 大規模機器類型通訊(massive machine type communications) - 5G可透過互聯網同時連接大量裝置，為物聯網(Internet of Things)16註釋符號代表物聯網(Internet of Things)指實體物件("things")的網絡，這些物件均內置感應裝置、軟件及其他技術，透過互聯網與其他裝置和系統連接及交換數據。提供骨幹技術，應用範疇包括智慧城市、穿戴裝置和基建管理等方面；及 (c) 高度可靠和低時延通訊(ultra-reliable low latency communications) - 低時延5G網絡預期可以提供近乎即時及高度可靠的通訊，這項功能支援需要超低時延的應用，例如自動駕駛汽車、遙控機械和關鍵任務的智能應用技術(例如遙距醫療手術)。
圖 - 5G技術的應用
5G在香港的發展情況
- 根據政府的資料，5G的發展需要高、中、低頻帶的頻譜配合17註釋符號代表請參閱GovHK (2019b)。。2019年3月，通訊事務管理局辦公室("通訊辦")根據三間流動網絡營辦商的申請，向每間營辦商作出指配26吉赫及28吉赫頻帶內400兆赫頻譜的要約。
- 通訊辦其後在2019年下半年拍賣3.5吉赫、3.3吉赫及4.9吉赫頻帶內合共380兆赫的頻譜。至於低頻帶，通訊辦計劃在2020年11月30日終止模擬電視廣播後，在600/700兆赫頻帶內騰出最多160兆赫的頻譜，用於公共流動服務(包括5G服務)。
表 - 流動網絡營辦商投得的5G頻譜數量
| HKT | 中國移動 | 數碼通 | 3HK | |
| 26/28吉赫 | 400兆赫 | 400兆赫 | 400兆赫 | 無 |
| 3.5吉赫 | 50兆赫 | 60兆赫 | 50兆赫 | 40兆赫 |
| 3.3吉赫 | 30兆赫 | 20兆赫 | 20兆赫 | 30兆赫 |
| 4.9吉赫 | 40兆赫 | 40兆赫 | 無 | 無 |
| 總數 | 520兆赫 | 520兆赫 | 470兆赫 | 70兆赫 |
香港推出5G服務的挑戰
- 2020年4月1日，香港見證商業5G服務的正式推出，但現時仍有若干問題或須處理，方能確保5G服務可持續發展。這些問題包括5G設備的安裝、5G與衞星通訊站共存、網絡安全專家的供應及個人資料外泄的保障。
- 5G網絡需要大量增設基站，分布密度將遠較現時為高。部分流動網絡營辦商關注到裝設5G無線電設備時，需要長時間與物業擁有人磋商方能成事。有見及此，政府已積極開放1 000個合適的政府場所，以供流動網絡營辦商裝設基站，但業界認為當局提供的安裝地點仍不足以應付實際需要18註釋符號代表請參閱South China Morning Post (2019)。。一如下文所述，南韓在2019年4月推出5G服務後，不少用戶投訴訊號微弱和接收不清，因此須作出補救，興建更多基站以提升5G服務的穩定性。
- 另一問題是5G可能會干擾衞星通訊站運作。大埔和赤柱的衞星通訊站現時使用3.5吉赫頻帶，但該頻帶同時被認為是5G通訊服務中最廣為使用的頻帶。為免信號干擾，通訊辦已於大埔和赤柱設立限制區，限制在區內設置3.5吉赫頻帶的流動基站。然而，限制區或會影響香港中文大學與香港科學園的相關科研發展工作，以及逾70萬名市民的5G通訊。19註釋符號代表請參閱GovHK (2019b)。
- 一如上文所述，5G技術在設計上難免會增加網絡攻擊和個人私隱資料外泄的風險。但香港資訊科技界目前缺乏富經驗的網絡安全專家，以2018年為例，在全港95 780名資訊科技僱員中，只有1 118名從事資訊科技保安工作，佔僱員人數的1.2%。此外，香港既沒有網絡安全法例，亦缺乏強制性個人資料外洩通報機制。現時，本港依靠刑事法例處理資訊安全問題，例如電腦和互聯網相關罪行。
5G在南韓的發展情況
- 南韓是5G發展的先行者20註釋符號代表南韓在2018年2月舉行的冬季奧運會展示5G服務，以5G技術即時串流直播體育項目。，早於2018年6月已拍賣3.5吉赫和28吉赫的頻譜，其後在2018年12月向商業客戶推出5G服務，並在2019年4月將服務擴展至住宅用戶。預期南韓全國5G網絡部署將於2022年或2023年完成。
- 自5G服務在2019年4月推出以來，南韓已有超過400萬名5G用戶21註釋符號代表5G用戶人數在2019年年底升至470萬人，佔南韓流動通訊用戶7%。請參閱tefficient (2019)。。5G服務能夠在當地迅速發展有賴多項因素，而政府的積極推動是5G取得成功不可或缺的一環。南韓政府一直透過不同措施為營辦商締造理想條件舖設5G網絡，相關的措施包括：
(a) 建立健康的行業生態系統 - 科學技術情報通信部(Ministry of Science and ICT)在2013年設立名為5G Forum，作為流動網絡營辦商、全球設備製造商、研究機構、大學和政府的公私營協作平台。5G Forum的主要使命和目標是促進5G技術的科研發展，以及5G技術的國際協作； (b) 制訂全國5G策略並訂立目標 - 在2019年4月，南韓政府公布一項名為5G+Strategy的全國性策略，致力在2026年前推動15個5G相關戰略行業的發展。該項策略亦訂定目標，在2026年前透過生產5G相關行業的產品，創造730億美元(5,720億港元)收益，或取得全球市場份額的15%； (c) 改革法例以促進5G基建發展 - 在2018年4月，科學技術情報通信部修訂法例，開放更多地方政府設施，例如街燈和交通設施，以供流動網絡營辦商裝設提供5G服務的設備。這項修訂令當地5G基站數目由2018年年底約8 500 個增至2019年4月的85 000個； (d) 資助相關行業 - 為支持5G網絡投資，政府為流動網絡營辦商提供稅收抵免，金額相等於營辦商5G基站投資款項的2%至3%，適用期限為2019年至2020年，為期兩年。政府亦以提供貸款及津貼的方式，資助創新5G初創企業；及 (e) 鼓勵流動網絡營辦商共用網絡 - 在南韓政府牽頭下，當地三間流動網絡營辦商在2018年4月簽訂5G部署及網絡共用協議，避免重複投資於5G基建，從而可望在10年間節省10億美元(78億港元)。 - 南韓雖較其他國家更早推出5G服務，但據報當地有用戶投訴訊號微弱和接收欠佳的問題22註釋符號代表請參閱Financial Times (2019)及Asia Wall Street Journal (2019)。，亦有不少用戶不滿多處地區(尤其是鄉鎮地方)未能提供5G服務。據一些分析員解釋，這是由於南韓的基站數目不足以覆蓋全國，因此流動網絡營辦商需盡快增加設施投資，以解決有關問題。
5G在英國的發展情況
- 英國是歐洲首個建有四個5G網絡的國家23註釋符號代表英國的四個5G網絡由Three、O2、EE(英國電訊公司(British Telecom)的附屬公司)及沃達豐(Vodafone)經營。EE在2019年5月30日推出5G流動通訊服務，是英國首個流動網絡營辦商推出該服務。 。在2018年4月，英國向四間流動網絡營辦商拍賣3.4-3.6吉赫頻帶內的150兆赫頻譜。其後在2018年7月，英國政府發表一份90頁的《未來電訊基建評估報告》(Future Telecoms Infrastructure Review)，當中提出各項建議，旨在加快在2027年前向大部分國民推出5G服務，並在2033年前建立覆蓋全國的全光纖網絡。
- 文化媒體及體育部(Department of Culture, Media and Sport)的"5G測試平台及試驗計劃"(5G Testbeds and Trials Programme)("5GTT")是《未來電訊基建評估報告》的重點部分。英國政府透過該計劃協調當地的先導及試驗項目，藉此(a)識別5G在網絡發展和技術上的潛在挑戰；(b)刺激5G相關服務的需求，以減低5G投資的相關商業風險；及(c)作為未來信息政策的參考。
- 英國亦在2017年年底修訂《電子通訊守則》(Electronic Communications Code)，以配合未來網絡發展的演變。經修訂的《守則》訂有條文，方便流動網絡營辦商以較低成本與土地擁有人達成協議，在後者土地上(a)裝設新流動通訊設備；及(b)改動現有設備(例如增設新天線)。24註釋符號代表經修訂《守則》的一項要點是引入"無計劃"(no scheme)估值制度，限制業主就使用物業作為通訊基建而收取高昂費用。租金收費以業主的物業價值計算，而非流動網絡營辦商可賺取的價值計算。政府表示，雖然業主應就其土地的使用收取公平收費，但收費不應令業主得以分享流動網絡營辦商透過提供電訊服務所創造的經濟價值。
- 除上述利便措施外，英國政府亦非常重視網絡安全風險及相關行業的人力資源。在網絡安全風險方面，政府在2018年12月公布一份"5G測試平台及試驗計劃"的5G網絡安全技術報告，當中載列5G發展須符合的四項保安原則：
(a) 跨層次保安 - 須設定劃一框架，以協調5G網絡不同組成部分(例如軟件、網絡基礎建設和裝置)所應用的保安方式； (b) 端對端保安 - 網絡用戶和核心網絡之間應建立安全傳輸渠道； (c) 跨領域保安 - 5G技術創造出大量嶄新用途，各有獨特的保安要求。因此，5G系統涉及的各方有需要互相協調，制訂跨領域的全面保安方案；及 (d) 保安設計 - 在5G產品開發階段，其系統設計過程必須加入保安元素。 - 英國亦在2018年5月25日實施《2018年保障資料法令》(Data Protection Act 2018)，制訂全面和與時並進的框架，保障個人資料私隱。一旦發生個人資料外泄事故，該法令規定資料控制人須通報資訊專員辦公室，不得無故延誤；如情況可行，須在知悉有關事故後不遲於72小時作出通報。若事故涉及高度風險，資料控制人必須通知受影響人士。
- 至於網絡安全業界的人力發展，英國在2018年設立《網絡技能即時影響基金》(Cyber Skills Immediate Impact Fund)，針對在英國蓬勃發展的網絡安全業，以先導計劃的形式鼓勵更多不同背景的人士投身業界。該基金為培訓機構及慈善組織等各類機構提供誘因，發放津貼以供有關機構用作發展、加強或重新調校網絡安全培訓計劃。這些計劃包括面對面教學，以至網上培訓平台，也有包含兩者的計劃。
- 文化媒體及體育部在2019年9月委託多個網絡安全專業機構成立英國網絡安全委員會(UK Cyber Security Council)，委員會的職能之一是議定適用於從業員事業發展的框架，包括每個職業層級的認證及資格。制訂框架的目的，是為了構建全國性的資歷架構，令從業員在英國各地的網絡安全業界都得到認可。
結語
- 要完全發揮5G技術的潛力，本地各持份者仍須在啟動5G服務後努力跟進。從南韓及英國的經驗可見，政府可發揮積極角色，推動5G服務蓬勃發展。兩地政府均推行各項便利措施，為流動網絡營辦商締造理想條件發展5G網絡。英國政府更進一步採取措施，培訓網絡保安人才及應對個人資料外泄的潛在風險。
立法會秘書處
資訊服務部
資料研究組
吳珈毅
2020年4月14日
附註：
參考資料：
| 香港
| |
| 1. | Communications Authority. (2018) Press Releases: SCED and CA Announce Arrangements for Releasing 5G Spectrum in Various Frequency Bands.
|
| 2. | Communications Authority. (2019a) Annual report 2018-2019.
|
| 3. | Communications Authority. (2019b) Code of Practice on the Operation and Management of Internet of Things Devices.
|
| 4. | Constitutional and Mainland Affairs Bureau. (2019) Motion on "Keeping up with Technological Development and Enhancing the Protection of People's Privacy" at the Legislative Council meeting of 22 May 2019 Progress Report.
|
| 5. | GovHK. (2019a) Hong Kong IT Manpower.
|
| 6. | GovHK. (2019b) Press Release: LCQ4: Development of 5G mobile network and services.
|
| 7. | Legislative Council Secretariat. (2019a) Background brief on spectrum assignment and the fifth generation mobile services.
|
| 8. | Legislative Council Secretariat. (2019b) The Chief Executive's 2019 Policy Address Policy Initiatives of Innovation and Technology Bureau.
|
| 9. | South China Morning Post. (2019) Technical issues must be addressed before roll out of 5G services.
|
| 其他
| |
| 10. | Asia Wall Street Journal. (2019) 5G Underwhelms in Its First Big Test.
|
| 11. | Business Insider Intelligence. (2019) The Global 5G Landscape.
|
| 12. | City of London. (2020) The UK: cyber security expertise and capital.
|
| 13. | Ericsson. (2019) Ericsson mobility report November 2019.
|
| 14. | Financial Times. (2019) South Koreans complain at poor quality of 5G network.
|
| 15. | GSMA. (2016) Improving wireless connectivity through small cell deployment.
|
| 16. | GSMA. (2018) Study on Socio-Economic Benefits of 5G Services Provided in mmWave Bands.
|
| 17. | GSMA. (2019a) The state of mobile 5G in the United Kingdom.
|
| 18. | GSMA. (2019b) Towards a sustainable 5G.
|
| 19. | ITU. (2018) Setting the Scene for 5G: Opportunities & Challenges.
|
| 20. | Ministry of Science and ICT, Republic of Korea. (2019) Korea to Announce 5G+ Strategy Pledging to Provide World's Best 5G Service Based on World's First 5G Commercialization.
|
| 21. | Ministry of Science and ICT, Republic of Korea. (2018) 2017 Annual Report on the Promotion of the Korean ICT Industry.
|
| 22. | Ofcom. (2017) 5G spectrum access at 26 GHz and update on bands above 30 GHz.
|
| 23. | NEC Corporation. (2015) Massive-Element Antenna for Small Cell Solutions in 5G.
|
| 24. | Nokia. (2018) LuxTurrim5G - Building key enablers for a Digital Smart City.
|
| 25. | Samsung. (2019) 5G Launches in Korea.
|
| 26. | Singapore Public Service. (2019) Instruction Manual: 5G And Mobile Connectivity.
|
| 27. | tefficient. (2020) Nine months with 5G: 4.7 million subs - each using 27 GB per month.
|
| 28. | The Government of the Republic of Korea. (2019) 5G+ Strategy.
|
| 29. | The Republic of Korea, 5G Forum. (2016) 5G Service Roadmap 2022.
|
| 30. | UK Government. (2018a) Data Protection Act 2018.
|
| 31. | UK Government. (2018b) Developing the UK cyber security profession.
|
| 32. | UK Government. (2018c) Technical Report on 5G Network Architecture and Security.
|
| 33. | UK Parliament. (2019a) 5G.
|
| 34. | UK Parliament. (2019b) 5G technology.
|
| 35. | UK Parliament. (2019c) Immersive and addictive technologies.
|
| 36. | World Economic Forum. (2019) What you need to know about 5G.
|
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