什麼是5G/6G網絡設計？
5G和新興的6G網絡使用波束成形、大規模MIMO天線陣列和網絡切片來實現超低延遲的千兆速度。基站（gNB）將聚焦的無線電波束指向用户設備，就像聚光燈追蹤舞台上的演員，而不是照亮整個劇院。
為什麼重要？網絡切片將一個物理網絡劃分為虛擬專用通道 — 用於流媒體的eMBB、用於自動駕駛的URLLC、用於數十億IoT傳感器的mMTC。6G研究正在推進太赫茲頻段，目標是實現1 Tbps無線速度。
📖 深入了解
類比 1
想像披薩外送服務。舊網路就像一名送貨司機，為整個城市提供服務——每個人都在等待。 5G網路切片就像擁有三個獨立的車隊：用於緊急醫療運送的快遞摩托車（URLLC）、用於批量餐廳訂單的大型卡車（eMBB）以及從每個郵箱緩慢收集感測器讀數的自行車（mMTC）。每個車隊都針對其工作進行了最佳化，並且都共享相同的道路。
類比 2
波束成形就像在擁擠的房間裡大喊大叫（到處都有廣播的舊手機訊號塔）與透過跟隨某人的擴音器（5G gNB）直接在某人耳邊竊竊私語之間的區別。大規模 MIMO 天線陣列就像擁有 256 個微型揚聲器，它們相互協調，將聲音準確地瞄準每個聽眾所在的位置。
🎯 模擬器提示
初學者
首先按“開始”，然後點擊“新增移動 UE”幾次以查看光束即時追蹤使用者。試著將頻段從毫米波切換到 Sub-6GHz，並觀察覆蓋圈的變化。
中級
切換到高級模式並嘗試天線陣列尺寸。請注意 16x16（256 個元件）如何創造比 4x4 更窄、更精確的光束。添加障礙物以查看波束遮擋——這是城市中毫米波部署的關鍵挑戰。
專家
在專家模式下，嘗試將 256QAM 調變與 8 MIMO 層和 1GHz 頻寬結合，以獲得最大理論吞吐量。然後切換到 URLLC 切片類型並觀察延遲降至 1 毫秒以下。比較城市與農村的路徑損耗模型以了解覆蓋範圍的權衡。
📚 術語表
🏆 關鍵人物
3GPP (2018)
定義 15-18 版 5G NR 規範的全球標準機構
Erdal Arikan (2008)
發明Polar碼應用於5G控制頻道編碼，榮獲IEEE香農獎
Thomas Marzetta (2010)
貝爾實驗室提出的大規模 MIMO 概念，5G 容量的基礎技術
Samsung Research (2021)
實現全球首個140GHz 6G太赫茲原型傳輸
Andrea Goldsmith (2005)
史丹佛大學/普林斯頓大學教授，其 MIMO 和自適應調製研究支撐 5G 物理層
🎓 學習資源
- What Will 5G Be? [paper]
有影響力的 IEEE JSAC 論文概述了 5G 願景和關鍵支援技術，包括毫米波、大規模 MIMO 和異質網路 (2014) - 6G: The Next Hyper-Connected Experience for All [paper]
三星的 6G 願景白皮書探討了太赫茲頻段、AI 原生網路、數位孿生和全息通信 - An Overview of Massive MIMO: Benefits and Challenges [paper]
關於大規模 MIMO 理論的 IEEE JSAC 基礎論文，展示了數百個天線如何實現數量級的頻譜效率增益 (2014) - Network Slicing for 5G with SDN/NFV: Concepts, Architectures and Challenges [paper]
關於 eMBB、URLLC 和 mMTC 的網路切片架構、資源分配和隔離機制的 IEEE 綜合調查 (2017) - 3GPP Specifications [article]
官方 5G/6G 蜂窩標準規範 — NR 協議詳細資訊的權威來源 - 5G Americas [article]
提供 5G 技術白皮書、部署追蹤和頻譜分析報告的產業機構 - O-RAN Alliance [article]
為分解、可互通和支援 AI 的無線存取網路推動 Open RAN 標準的組織 - ITU-R IMT-2030 Framework [article]
國際電信聯盟 6G (IMT-2030) 官方框架定義了下一代的用例、功能和時間表