5G網(wǎng)絡(luò )持續部署 企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)未來(lái)性值得期待

隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )持續在全球展開(kāi)部署，具備節能和未來(lái)取向的5G產(chǎn)品組合，將發(fā)揮越來(lái)越明顯的優(yōu)勢。如果搭配整體性的部署方式，整體行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的能耗可以降低更多。目前全球全球已部署了200多個(gè)5G商用網(wǎng)絡(luò )。放眼2025年，根據愛(ài)立信調查報告指出，5G將繼續擴大規模，同時(shí)網(wǎng)絡(luò )總能耗也會(huì )不斷降低。
由于無(wú)線(xiàn)接取網(wǎng)絡(luò )（RAN）產(chǎn)品和解決方案在整個(gè)行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中的能源消耗最大，因此愛(ài)立信強調，電信商將繼續以RAN能源效率為第一要務(wù)，因為這是既可以控制能耗又能提供用戶(hù)體驗的唯一方法。目前已有電信商透過(guò)Massive MIMO 5G解決方案來(lái)減少基地臺耗能達到33％，同時(shí)還提升了30％的上傳速度，表示提高網(wǎng)絡(luò )效能并同時(shí)降低耗能將不再是不可能的任務(wù)。另外，從整體視角來(lái)看待網(wǎng)絡(luò )的演進(jìn)、擴展和營(yíng)運，進(jìn)而減少行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )能耗的上升。這種方法也將有助于解決數據流量倍增的問(wèn)題。

讓5G專(zhuān)網(wǎng)順暢運作
5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )正在快速成長(cháng)。其市場(chǎng)規模也預期將從2021年的16億美元，成長(cháng)到2030年的650億美元。然而，通往5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的道路，在其生命周期的各個(gè)階段，從開(kāi)始部署到正式運營(yíng)，卻也充滿(mǎn)了不同的挑戰。
5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的啟用，特別是針對尤其是工業(yè)4.0的應用案例，對于網(wǎng)絡(luò )的性能增加了更高的要求。所有的網(wǎng)絡(luò )組件，從設備、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )（RAN）、Open RAN、到5G核心和多接入邊緣運算（MEC）等，都必須以最佳效能來(lái)運作。此外，端到端網(wǎng)絡(luò )性能也必須是最佳的。要克服這些挑戰，需要深入了解 5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的應用特性與要求。采用5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的企業(yè)也必須熟悉支持這些網(wǎng)絡(luò )的標準、部署選項和關(guān)鍵5G功能。
要能支持 5G的關(guān)鍵功能，從MEC、TSN到5G系統安全功能，都是讓5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )能夠順暢運作的關(guān)鍵，特別是針對工業(yè)4.0的應用環(huán)境。MEC可以實(shí)現智能制造中最為重要的低延遲特性，而5G TSN網(wǎng)絡(luò )則可以用來(lái)實(shí)現工業(yè)設備與其控制系統之間的準確時(shí)間同步，至于5G架構的資安能力則可以用來(lái)提高專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的安全性。MEC這種多接入邊緣運算架構，使運算能力在物理層面上更接近用戶(hù)，并有助于實(shí)現更低的延遲。MEC還可以有效分擔需要大量運算資源的設備需求，例如AR眼鏡或無(wú)線(xiàn)機器人，透過(guò)5G數據鏈路，就可以將運算需求從這些設備轉移至邊緣運算計算機上，讓AR眼鏡或機器人架構上可以達到更輕巧、更節能的設計。


 
圖一 : 5G專(zhuān)網(wǎng)可以提升多接入邊緣運算效能，強化工業(yè)AR應用。（source：是德科技）

5G專(zhuān)網(wǎng)應用場(chǎng)域
Arm資深業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理暨首席應用工程師沈綸銘指出，5G專(zhuān)網(wǎng)最主要的應用場(chǎng)域包括需要大帶寬（eMBB）、廣連結（mMTC）、超低延遲（URLLC）且需要數據安全的場(chǎng)域.

智能制造／智能工廠(chǎng)
落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)裝置管理、機器人和自動(dòng)化的使用。5G專(zhuān)網(wǎng)可提供生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監控、控制和優(yōu)化，進(jìn)而提高生產(chǎn)率、減少停機時(shí)間并提高廠(chǎng)房的安全性。

智慧醫療與保健
例如用于遠程手術(shù)、遠程醫療和咨詢(xún)，確保關(guān)鍵的醫療數據能夠快速可靠地傳輸。

智能交通
用于車(chē)輛與交通裝置的互聯(lián)和自駕車(chē)。這些網(wǎng)絡(luò )可以提供車(chē)輛和基礎設施之間實(shí)時(shí)通訊所需的極低延遲、高帶寬和高可靠性，對于安全的交通運輸至關(guān)重要。

智慧建筑
智能建筑使用傳感器、監視器鏡頭和其他物聯(lián)網(wǎng)裝置來(lái)搜集有關(guān)建筑系統內的運作和環(huán)境條件的數據，然后使用這些數據來(lái)優(yōu)化能源使用、提高舒適度及安全性。5G專(zhuān)網(wǎng)可以提供支持這些技術(shù)所需的低延遲和高帶寬，進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。例如，支持使用傳感器來(lái)檢測建筑物中各個(gè)空間的使用狀況，做為供暖，通風(fēng)和空調（HVAC）系統依據。也可以支持使用智能照明系統，根據占用率、日光條件和其他環(huán)境因素調整照明，更有效率的節省能耗。在監視器應用部分，5G專(zhuān)網(wǎng)可用于支持使用影像分析和面部識別技術(shù)，做為檢測及響應安全威脅，執行維護安全必要行動(dòng)，以提高智慧建筑的安全性。

5G專(zhuān)網(wǎng)特色
沈綸銘進(jìn)一步表示，5G 網(wǎng)絡(luò )速度更快，并具備低延遲及高帶寬等特色，提供更出色的效能、效率及成本，協(xié)助任何事物，在任何地點(diǎn)聯(lián)機。

高帶寬，超大容量
5G 網(wǎng)絡(luò )提供比以前的蜂窩技術(shù)更高的帶寬，進(jìn)而實(shí)現更快的數據傳輸速率、并支持具有更苛刻帶寬要求的應用。例如8K 分辨率串流內容與 360 度影片增加更多混合實(shí)境應用項目，提升游戲質(zhì)量、觀(guān)看體驗等。虛擬現實(shí)和擴增實(shí)境等應用程序，也需要高帶寬才能提供流暢和沉浸體驗。同理，智能制造、智能醫療保健和智能交通等領(lǐng)域的應用，也需要高帶寬來(lái)支持實(shí)時(shí)通訊和控制。

近乎零延遲與可靠性
低延遲代表數據幾乎可以實(shí)時(shí)發(fā)送和接收。這對于工業(yè)自動(dòng)化、自動(dòng)駕駛汽車(chē)和遠程手術(shù)等應用尤其重要，在這些應用中，即使是很小的延遲也會(huì )產(chǎn)生重大后果。在規劃5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )時(shí)，組織應考慮其特定用例的帶寬要求。

大量連網(wǎng)
全面部署的 5G 使得一切事物都能連上網(wǎng)絡(luò )，從 Always-on 的筆記本電腦到智慧城市、智慧家庭及智慧農業(yè)方面的全新創(chuàng )新項目。

完整 ON THE AIR軟件更新架構
5G 專(zhuān)網(wǎng)需要隨時(shí)更新以維護其安全性、同時(shí)修復錯誤并添加新功能。OTA 更新可透過(guò)無(wú)線(xiàn)方式將軟件更新推送到裝置和基礎架構，無(wú)須以手動(dòng)方式更新或者直接在裝置上處理。此外，OTA 更新可以幫助確保專(zhuān)網(wǎng)絡(luò )中的所有設備和基礎設施都運行相同的軟件版本，這對于保持兼容性和確保所有裝置能夠相互通訊非常重要。

裝置上軟件容易開(kāi)發(fā)維護
軟件開(kāi)發(fā)的便利性對網(wǎng)絡(luò )的整體功能、性能和敏捷性產(chǎn)生重大影響，進(jìn)而發(fā)揮其網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢，在快速迭代的的技術(shù)環(huán)境中保持優(yōu)勢。
●彈性：快速開(kāi)發(fā)和部署新軟件應用程序的能力，對于希望運用5G專(zhuān)網(wǎng)優(yōu)勢的組織相當重要。更精簡(jiǎn)、更高效能的軟件開(kāi)發(fā)流程，可以加快創(chuàng )新速度并縮短上市時(shí)間，為組織提供競爭優(yōu)勢。
●客制化：5G專(zhuān)網(wǎng)可以設計為滿(mǎn)足組織的特定需求和要求。軟件開(kāi)發(fā)的便利性允許組織客戶(hù)制其網(wǎng)絡(luò )以滿(mǎn)足其特定需求，無(wú)論是開(kāi)發(fā)獨特的功能、或者整合在現有系統中。
●敏捷性：5G專(zhuān)網(wǎng)將具有高度動(dòng)態(tài)性和適應性，能夠支持廣泛的使用情境。軟件開(kāi)發(fā)的便利性可以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )的快速更改和更新，使其能夠根據需要發(fā)展和擴展。
●成本效益：簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程可以幫助組織降低與應用程序開(kāi)發(fā)、測試和部署相關(guān)的成本。

Open RAN的重要性
沈綸銘認為，OpenRAN（開(kāi)放式無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )）可以透過(guò)提供更靈活和開(kāi)放的方法，來(lái)構建和部署無(wú)線(xiàn)基礎設施，在5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )中發(fā)揮重要作用。傳統上，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與電信市場(chǎng)是高度垂直系統整合，使用專(zhuān)有的硬件和軟件解決方案構建的，不但昂貴，同時(shí)限制了網(wǎng)絡(luò )營(yíng)運營(yíng)商與電信公司創(chuàng )新和客制其網(wǎng)絡(luò )的能力。OpenRAN可讓無(wú)線(xiàn)基礎設施更加開(kāi)放，靈活和具有成本效益，在市場(chǎng)上更具競爭力。此外，OpenRAN可以使更多樣化的供貨商和供貨商生態(tài)系廠(chǎng)商，共同參與5G專(zhuān)網(wǎng)的開(kāi)發(fā)和部署，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新和競爭，這也可視為臺廠(chǎng)的新機會(huì )。

以5G專(zhuān)網(wǎng)打造智慧港口


 
圖二 : 5G專(zhuān)網(wǎng)可用于打造智慧港口。（source：愛(ài)立信）

5G專(zhuān)網(wǎng)的應用場(chǎng)景之一，就是港灣的智能轉型。根據國際海運總會(huì )的資料，航運促進(jìn)了全球近九成的貿易活動(dòng)。而臺灣在2021年的貨柜量也創(chuàng )下歷史新高。但伴隨著(zhù)運量成長(cháng)所衍生的塞港與環(huán)境永續議題，也引發(fā)港灣智慧轉型的浪潮。愛(ài)立信調查也指出全球港口所面臨的四大挑戰，透過(guò)5G專(zhuān)網(wǎng)打造智慧港口將能有效應對這些挑戰。

愛(ài)立信指出，現今全球港口主要面臨「經(jīng)營(yíng)管理」、「壅塞問(wèn)題」、「人員安全」與「環(huán)保永續議題」等四大挑戰。在經(jīng)營(yíng)管理層面，全球港口的場(chǎng)站空間有限，76％港口營(yíng)運商將優(yōu)化碼頭和場(chǎng)站運作視為最重要的任務(wù)。另外，全球缺柜、塞港問(wèn)題也將影響商港貨物裝卸量。場(chǎng)站壅塞除了會(huì )造成作業(yè)效率降低，減少裝卸量外，也因船舶引擎皆持續空轉排放出二氧化碳，而對造成環(huán)境沖擊。此外，調查還發(fā)現有近42％的海運傷亡事故或意外都發(fā)生在港區，彰顯港口人員安全重要性。

由于智慧港口仰賴(lài)高度自動(dòng)化，透過(guò)5G企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)可提供全面性的連網(wǎng)方案以滿(mǎn)足其對為帶寬、裝置密度和低延遲的要求。在愛(ài)立信所提出的五大智慧港灣應用情境，不僅能降低營(yíng)運成本與碳排量，還可提高投資報酬率。

結語(yǔ)
放眼全球制造業(yè)，對5G的采用比重正在持續增加。近期研究單位針對1,000家企業(yè)組織的高級管理階層進(jìn)行的一項調查中，有30％的人表示他們正在評估階段，甚至已經(jīng)開(kāi)始有采用的規劃，而40％的受訪(fǎng)者更表示在未來(lái)兩年內將在單個(gè)站點(diǎn)大規模采用5G。更重要的是，有64％的企業(yè)表示他們計劃在未來(lái)三年內采用基于5G的邊緣運算服務(wù)，另有超過(guò)三分之一的受訪(fǎng)企業(yè)組織表示更愿意部署5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )。這樣的調查結果也顯示出5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )未來(lái)在企業(yè)市場(chǎng)與工業(yè)環(huán)境還有更大的成長(cháng)空間。當然，5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )還是具有很多的挑戰亟待解決，包括穩定的網(wǎng)絡(luò )覆蓋率、連接性和穩定性等，都是在企業(yè)與工業(yè)應用中不可或缺的關(guān)鍵。盡管如此，5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的未來(lái)性還是令人期待。