來(lái)源：電子產(chǎn)品世界

隨著5G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)在全球展開(kāi)部署,，具備節(jié)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(shì)。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(jù)愛(ài)立信調(diào)查報(bào)告指出,，5G將繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模,，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)總能耗也會(huì)不斷降低。

由于無(wú)線接取網(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(qiáng)調(diào),，電信商將繼續(xù)以RAN能源效率為第一要?jiǎng)?wù)，因?yàn)檫@是既可以控制能耗又能提供用戶(hù)體驗(yàn)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(tái)耗能達(dá)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(kuò)展和營(yíng)運(yùn),，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(shù)據(jù)流量倍增的問(wèn)題,。

讓5G專(zhuān)網(wǎng)順暢運(yùn)作

5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)正在快速成長(zhǎng),。其市場(chǎng)規(guī)模也預(yù)期將從2021年的16億美元,，成長(zhǎng)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(yùn)營(yíng),，卻也充滿了不同的挑戰(zhàn),。

5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的啟用，特別是針對(duì)尤其是工業(yè)4.0的應(yīng)用案例,，對(duì)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(shè)備,、無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）,、Open RAN、到5G核心和多接入邊緣運(yùn)算（MEC）等,，都必須以最佳效能來(lái)運(yùn)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(zhàn),，需要深入了解 5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)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(biāo)準(zhǔn),、部署選項(xiàng)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(tǒng)安全功能,，都是讓5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)能夠順暢運(yùn)作的關(guān)鍵，特別是針對(duì)工業(yè)4.0的應(yīng)用環(huán)境,。MEC可以實(shí)現(xiàn)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(xiàn)工業(yè)設(shè)備與其控制系統(tǒng)之間的準(zhǔn)確時(shí)間同步，至于5G架構(gòu)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(yùn)算架構(gòu),，使運(yùn)算能力在物理層面上更接近用戶(hù)，并有助于實(shí)現(xiàn)更低的延遲,。MEC還可以有效分擔(dān)需要大量運(yùn)算資源的設(shè)備需求,，例如AR眼鏡或無(wú)線機(jī)器人，透過(guò)5G數(shù)據(jù)鏈路,，就可以將運(yùn)算需求從這些設(shè)備轉(zhuǎn)移至邊緣運(yùn)算計(jì)算機(jī)上,，讓AR眼鏡或機(jī)器人架構(gòu)上可以達(dá)到更輕巧、更節(jié)能的設(shè)計(jì),。

圖一:5G專(zhuān)網(wǎng)可以提升多接入邊緣運(yùn)算效能,，強(qiáng)化工業(yè)AR應(yīng)用,。（source：是德科技）

5G專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)域

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

智能制造／智能工廠

落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)裝置管理,、機(jī)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(jiān)控、控制和優(yōu)化,，進(jìn)而提高生產(chǎn)率,、減少停機(jī)時(shí)間并提高廠房的安全性。

智慧醫(yī)療與保健

例如用于遠(yuǎn)程手術(shù),、遠(yuǎn)程醫(yī)療和咨詢(xún),，確保關(guān)鍵的醫(yī)療數(shù)據(jù)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(chǔ)設(shè)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(duì)于安全的交通運(yùn)輸至關(guān)重要,。

智慧建筑

智能建筑使用傳感器,、監(jiān)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(tǒng)內(nèi)的運(yùn)作和環(huán)境條件的數(shù)據(jù)，然后使用這些數(shù)據(jù)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(jiān)控,。例如,，支持使用傳感器來(lái)檢測(cè)建筑物中各個(gè)空間的使用狀況，做為供暖,，通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)依據(jù),。也可以支持使用智能照明系統(tǒng)，根據(jù)占用率,、日光條件和其他環(huán)境因素調(diào)整照明,，更有效率的節(jié)省能耗。在監(jiān)視器應(yīng)用部分,，5G專(zhuān)網(wǎng)可用于支持使用影像分析和面部識(shí)別技術(shù),，做為檢測(cè)及響應(yīng)安全威脅，執(zhí)行維護(hù)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(jī)。

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(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸速率、并支持具有更苛刻帶寬要求的應(yīng)用,。例如8K 分辨率串流內(nèi)容與 360 度影片增加更多混合實(shí)境應(yīng)用項(xiàng)目,，提升游戲質(zhì)量、觀看體驗(yàn)等,。虛擬現(xiàn)實(shí)和擴(kuò)增實(shí)境等應(yīng)用程序,，也需要高帶寬才能提供流暢和沉浸體驗(yàn)。同理,，智能制造,、智能醫(yī)療保健和智能交通等領(lǐng)域的應(yīng)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(shù)據(jù)幾乎可以實(shí)時(shí)發(fā)送和接收,。這對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化,、自動(dòng)駕駛汽車(chē)和遠(yuǎn)程手術(shù)等應(yīng)用尤其重要，在這些應(yīng)用中,，即使是很小的延遲也會(huì)產(chǎn)生重大后果,。在規(guī)劃5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，組織應(yīng)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(nóng)業(yè)方面的全新創(chuàng)新項(xiàng)目,。

完整 ON THE AIR軟件更新架構(gòu)

5G 專(zhuān)網(wǎng)需要隨時(shí)更新以維護(hù)其安全性,、同時(shí)修復(fù)錯(cuò)誤并添加新功能。OTA 更新可透過(guò)無(wú)線方式將軟件更新推送到裝置和基礎(chǔ)架構(gòu),，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(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施都運(yùn)行相同的軟件版本,，這對(duì)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(hù)

軟件開(kāi)發(fā)的便利性對(duì)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(shì),，在快速迭代的的技術(shù)環(huán)境中保持優(yōu)勢(shì)。

●彈性：快速開(kāi)發(fā)和部署新軟件應(yīng)用程序的能力,，對(duì)于希望運(yùn)用5G專(zhuān)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)的組織相當(dāng)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

●客制化：5G專(zhuān)網(wǎng)可以設(shè)計(jì)為滿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)以滿足其特定需求,，無(wú)論是開(kāi)發(fā)獨(dú)特的功能、或者整合在現(xiàn)有系統(tǒng)中,。

●敏捷性：5G專(zhuān)網(wǎng)將具有高度動(dòng)態(tài)性和適應(yīng)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(jù)需要發(fā)展和擴(kuò)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(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、測(cè)試和部署相關(guān)的成本。

Open RAN的重要性

沈綸銘認(rèn)為,，OpenRAN（開(kāi)放式無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)）可以透過(guò)提供更靈活和開(kāi)放的方法,，來(lái)構(gòu)建和部署無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施，在5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用,。傳統(tǒng)上，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與電信市場(chǎng)是高度垂直系統(tǒng)整合,，使用專(zhuān)有的硬件和軟件解決方案構(gòu)建的,，不但昂貴，同時(shí)限制了網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)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)線基礎(chǔ)設(shè)施更加開(kāi)放,，靈活和具有成本效益，在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力,。此外,，OpenRAN可以使更多樣化的供貨商和供貨商生態(tài)系廠商，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(jìng)爭(zhēng),，這也可視為臺(tái)廠的新機(jī)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(yīng)用場(chǎng)景之一,，就是港灣的智能轉(zhuǎn)型。根據(jù)國(guó)際海運(yùn)總會(huì)的資料,，航運(yùn)促進(jìn)了全球近九成的貿(mào)易活動(dòng),。而臺(tái)灣在2021年的貨柜量也創(chuàng)下歷史新高。但伴隨著運(yùn)量成長(zhǎng)所衍生的塞港與環(huán)境永續(xù)議題,，也引發(fā)港灣智慧轉(zhuǎn)型的浪潮,。愛(ài)立信調(diào)查也指出全球港口所面臨的四大挑戰(zhàn)，透過(guò)5G專(zhuān)網(wǎng)打造智慧港口將能有效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),。

愛(ài)立信指出,，現(xiàn)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(xù)議題」等四大挑戰(zhàn),。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(yùn)商將優(yōu)化碼頭和場(chǎng)站運(yùn)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(xù)空轉(zhuǎn)排放出二氧化碳,，而對(duì)造成環(huán)境沖擊,。此外，調(diào)查還發(fā)現(xiàn)有近42％的海運(yùn)傷亡事故或意外都發(fā)生在港區(qū),，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)方案以滿足其對(duì)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(yīng)用情境，不僅能降低營(yíng)運(yùn)成本與碳排量,，還可提高投資報(bào)酬率,。

結(jié)語(yǔ)

放眼全球制造業(yè)，對(duì)5G的采用比重正在持續(xù)增加,。近期研究單位針對(duì)1,000家企業(yè)組織的高級(jí)管理階層進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查中,，有30％的人表示他們正在評(píng)估階段，甚至已經(jīng)開(kāi)始有采用的規(guī)劃,，而40％的受訪者更表示在未來(lái)兩年內(nèi)將在單個(gè)站點(diǎn)大規(guī)模采用5G,。更重要的是，有64％的企業(yè)表示他們計(jì)劃在未來(lái)三年內(nèi)采用基于5G的邊緣運(yùn)算服務(wù),，另有超過(guò)三分之一的受訪企業(yè)組織表示更愿意部署5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò),。這樣的調(diào)查結(jié)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(zhǎng)空間。當(dāng)然,，5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)還是具有很多的挑戰(zhàn)亟待解決,，包括穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,、連接性和穩(wěn)定性等，都是在企業(yè)與工業(yè)應(yīng)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。