5G网络持续部署 企业专网未来性值得期待

随着5G网络持续在全球展开部署，具备节能和未来取向的5G产品组合，将发挥越来越明显的优势。如果搭配整体性的部署方式，整体行动网络的能耗可以降低更多。目前全球全球已部署了200多个5G商用网络。放眼2025年，根据爱立信调查报告指出，5G将继续扩大规模，同时网络总能耗也会不断降低。
由于无线接取网络（RAN）产品和解决方案在整个行动网络中的能源消耗最大，因此爱立信强调，电信商将继续以RAN能源效率为第一要务，因为这是既可以控制能耗又能提供用户体验的唯一方法。目前已有电信商透过Massive MIMO 5G解决方案来减少基地台耗能达到33％，同时还提升了30％的上传速度，表示提高网络效能并同时降低耗能将不再是不可能的任务。另外，从整体视角来看待网络的演进、扩展和营运，进而减少行动网络能耗的上升。这种方法也将有助于解决数据流量倍增的问题。

让5G专网顺畅运作
5G专用网络正在快速成长。其市场规模也预期将从2021年的16亿美元，成长到2030年的650亿美元。然而，通往5G专用网络的道路，在其生命周期的各个阶段，从开始部署到正式运营，却也充满了不同的挑战。
5G专用网络的启用，特别是针对尤其是工业4.0的应用案例，对于网络的性能增加了更高的要求。所有的网络组件，从设备、无线接入网络（RAN）、Open RAN、到5G核心和多接入边缘运算（MEC）等，都必须以最佳效能来运作。此外，端到端网络性能也必须是最佳的。要克服这些挑战，需要深入了解 5G专用网络的应用特性与要求。采用5G专用网络的企业也必须熟悉支持这些网络的标准、部署选项和关键5G功能。
要能支持 5G的关键功能，从MEC、TSN到5G系统安全功能，都是让5G专用网络能够顺畅运作的关键，特别是针对工业4.0的应用环境。MEC可以实现智能制造中最为重要的低延迟特性，而5G TSN网络则可以用来实现工业设备与其控制系统之间的准确时间同步，至于5G架构的资安能力则可以用来提高专用网络的安全性。MEC这种多接入边缘运算架构，使运算能力在物理层面上更接近用户，并有助于实现更低的延迟。MEC还可以有效分担需要大量运算资源的设备需求，例如AR眼镜或无线机器人，透过5G数据链路，就可以将运算需求从这些设备转移至边缘运算计算机上，让AR眼镜或机器人架构上可以达到更轻巧、更节能的设计。


 
图一 : 5G专网可以提升多接入边缘运算效能，强化工业AR应用。（source：是德科技）

5G专网应用场域
Arm资深业务开发经理暨首席应用工程师沈纶铭指出，5G专网最主要的应用场域包括需要大带宽（eMBB）、广连结（mMTC）、超低延迟（URLLC）且需要数据安全的场域.

智能制造／智能工厂
落实物联网装置管理、机器人和自动化的使用。5G专网可提供生产过程的实时监控、控制和优化，进而提高生产率、减少停机时间并提高厂房的安全性。

智慧医疗与保健
例如用于远程手术、远程医疗和咨询，确保关键的医疗数据能够快速可靠地传输。

智能交通
用于车辆与交通装置的互联和自驾车。这些网络可以提供车辆和基础设施之间实时通讯所需的极低延迟、高带宽和高可靠性，对于安全的交通运输至关重要。

智慧建筑
智能建筑使用传感器、监视器镜头和其他物联网装置来搜集有关建筑系统内的运作和环境条件的数据，然后使用这些数据来优化能源使用、提高舒适度及安全性。5G专网可以提供支持这些技术所需的低延迟和高带宽，进行实时监控。例如，支持使用传感器来检测建筑物中各个空间的使用状况，做为供暖，通风和空调（HVAC）系统依据。也可以支持使用智能照明系统，根据占用率、日光条件和其他环境因素调整照明，更有效率的节省能耗。在监视器应用部分，5G专网可用于支持使用影像分析和面部识别技术，做为检测及响应安全威胁，执行维护安全必要行动，以提高智慧建筑的安全性。

5G专网特色
沈纶铭进一步表示，5G 网络速度更快，并具备低延迟及高带宽等特色，提供更出色的效能、效率及成本，协助任何事物，在任何地点联机。

高带宽，超大容量
5G 网络提供比以前的蜂窝技术更高的带宽，进而实现更快的数据传输速率、并支持具有更苛刻带宽要求的应用。例如8K 分辨率串流内容与 360 度影片增加更多混合实境应用项目，提升游戏质量、观看体验等。虚拟现实和扩增实境等应用程序，也需要高带宽才能提供流畅和沉浸体验。同理，智能制造、智能医疗保健和智能交通等领域的应用，也需要高带宽来支持实时通讯和控制。

近乎零延迟与可靠性
低延迟代表数据几乎可以实时发送和接收。这对于工业自动化、自动驾驶汽车和远程手术等应用尤其重要，在这些应用中，即使是很小的延迟也会产生重大后果。在规划5G专用网络时，组织应考虑其特定用例的带宽要求。

大量连网
全面部署的 5G 使得一切事物都能连上网络，从 Always-on 的笔记本电脑到智慧城市、智慧家庭及智慧农业方面的全新创新项目。

完整 ON THE AIR软件更新架构
5G 专网需要随时更新以维护其安全性、同时修复错误并添加新功能。OTA 更新可透过无线方式将软件更新推送到装置和基础架构，无须以手动方式更新或者直接在装置上处理。此外，OTA 更新可以帮助确保专网络中的所有设备和基础设施都运行相同的软件版本，这对于保持兼容性和确保所有装置能够相互通讯非常重要。

装置上软件容易开发维护
软件开发的便利性对网络的整体功能、性能和敏捷性产生重大影响，进而发挥其网络的优势，在快速迭代的的技术环境中保持优势。
●弹性：快速开发和部署新软件应用程序的能力，对于希望运用5G专网优势的组织相当重要。更精简、更高效能的软件开发流程，可以加快创新速度并缩短上市时间，为组织提供竞争优势。
●客制化：5G专网可以设计为满足组织的特定需求和要求。软件开发的便利性允许组织客户制其网络以满足其特定需求，无论是开发独特的功能、或者整合在现有系统中。
●敏捷性：5G专网将具有高度动态性和适应性，能够支持广泛的使用情境。软件开发的便利性可以促进网络的快速更改和更新，使其能够根据需要发展和扩展。
●成本效益：简化软件开发过程可以帮助组织降低与应用程序开发、测试和部署相关的成本。

Open RAN的重要性
沈纶铭认为，OpenRAN（开放式无线接入网络）可以透过提供更灵活和开放的方法，来构建和部署无线基础设施，在5G专用网络中发挥重要作用。传统上，无线网络与电信市场是高度垂直系统整合，使用专有的硬件和软件解决方案构建的，不但昂贵，同时限制了网络营运营商与电信公司创新和客制其网络的能力。OpenRAN可让无线基础设施更加开放，灵活和具有成本效益，在市场上更具竞争力。此外，OpenRAN可以使更多样化的供货商和供货商生态系厂商，共同参与5G专网的开发和部署，进而促进产业创新和竞争，这也可视为台厂的新机会。

以5G专网打造智慧港口


 
图二 : 5G专网可用于打造智慧港口。（source：爱立信）

5G专网的应用场景之一，就是港湾的智能转型。根据国际海运总会的资料，航运促进了全球近九成的贸易活动。而台湾在2021年的货柜量也创下历史新高。但伴随着运量成长所衍生的塞港与环境永续议题，也引发港湾智慧转型的浪潮。爱立信调查也指出全球港口所面临的四大挑战，透过5G专网打造智慧港口将能有效应对这些挑战。

爱立信指出，现今全球港口主要面临「经营管理」、「壅塞问题」、「人员安全」与「环保永续议题」等四大挑战。在经营管理层面，全球港口的场站空间有限，76％港口营运商将优化码头和场站运作视为最重要的任务。另外，全球缺柜、塞港问题也将影响商港货物装卸量。场站壅塞除了会造成作业效率降低，减少装卸量外，也因船舶引擎皆持续空转排放出二氧化碳，而对造成环境冲击。此外，调查还发现有近42％的海运伤亡事故或意外都发生在港区，彰显港口人员安全重要性。

由于智慧港口仰赖高度自动化，透过5G企业专网可提供全面性的连网方案以满足其对为带宽、装置密度和低延迟的要求。在爱立信所提出的五大智慧港湾应用情境，不仅能降低营运成本与碳排量，还可提高投资报酬率。

结语
放眼全球制造业，对5G的采用比重正在持续增加。近期研究单位针对1,000家企业组织的高级管理阶层进行的一项调查中，有30％的人表示他们正在评估阶段，甚至已经开始有采用的规划，而40％的受访者更表示在未来两年内将在单个站点大规模采用5G。更重要的是，有64％的企业表示他们计划在未来三年内采用基于5G的边缘运算服务，另有超过三分之一的受访企业组织表示更愿意部署5G专用网络。这样的调查结果也显示出5G专用网络未来在企业市场与工业环境还有更大的成长空间。当然，5G专用网络还是具有很多的挑战亟待解决，包括稳定的网络覆盖率、连接性和稳定性等，都是在企业与工业应用中不可或缺的关键。尽管如此，5G专用网络的未来性还是令人期待。