隨著5G網路持續在全球展開部署，具備節能和未來取向的5G產品組合，將發揮越來越明顯的優勢。如果搭配整體性的部署方式，整體行動網路的能耗可以降低更多。目前全球全球已部署了200多個5G商用網路。放眼2025年，根據愛立信調查報告指出，5G將繼續擴大規模，同時網路總能耗也會不斷降低。

由於無線接取網路（RAN）產品和解決方案在整個行動網路中的能源消耗最大，因此愛立信強調，電信商將繼續以RAN能源效率為第一要務，因為這是既可以控制能耗又能提供用戶體驗的唯一方法。目前已有電信商透過Massive MIMO 5G解決方案來減少基地台耗能達到33％，同時還提升了30％的上傳速度，表示提高網路效能並同時降低耗能將不再是不可能的任務。另外，從整體視角來看待網路的演進、擴展和營運，進而減少行動網路能耗的上升。這種方法也將有助於解決數據流量倍增的問題。

讓5G專網順暢運作

5G專用網路正在快速成長。其市場規模也預期將從2021年的16億美元，成長到2030年的650億美元。然而，通往5G專用網路的道路，在其生命週期的各個階段，從開始部署到正式運營，卻也充滿了不同的挑戰。

5G專用網路的啟用，特別是針對尤其是工業4.0的應用案例，對於網路的性能增加了更高的要求。所有的網路元件，從設備、無線接入網路（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運作。此外，端到端網路性能也必須是最佳的。要克服這些挑戰，需要深入了解 5G專用網路的應用特性與要求。採用5G專用網路的企業也必須熟悉支援這些網路的標準、部署選項和關鍵5G功能。

要能支援 5G的關鍵功能，從MEC、TSN到5G系統安全功能，都是讓5G專用網路能夠順暢運作的關鍵，特別是針對工業4.0的應用環境。MEC可以實現智慧製造中最為重要的低延遲特性，而5G TSN網路則可以用來實現工業設備與其控制系統之間的準確時間同步，至於5G架構的資安能力則可以用來提高專用網路的安全性。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使用者，並有助於實現更低的延遲。MEC還可以有效分擔需要大量運算資源的設備需求，例如AR眼鏡或無線機器人，透過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電腦上，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專網可以提升多接入邊緣運算效能，強化工業AR應用。（source：是德科技）

5G專網應用場域

Arm資深業務開發經理暨首席應用工程師沈綸銘指出，5G專網最主要的應用場域包括需要大頻寬（eMBB）、廣連結（mMTC）、超低延遲（URLLC）且需要資料安全的場域，例如：

智慧製造／智慧工廠

落實物聯網裝置管理、機器人和自動化的使用。5G專網可提供生產過程的即時監控、控制和優化，進而提高生產率、減少停機時間並提高廠房的安全性。

智慧醫療與保健

例如用於遠端手術、遠端醫療和諮詢，確保關鍵的醫療數據能夠快速可靠地傳輸。

智慧交通

用於車輛與交通裝置的互聯和自駕車。這些網路可以提供車輛和基礎設施之間即時通訊所需的極低延遲、高頻寬和高可靠性，對於安全的交通運輸至關重要。

智慧建築

智慧建築使用感測器、監視器鏡頭和其他物聯網裝置來蒐集有關建築系統內的運作和環境條件的數據，然後使用這些數據來優化能源使用、提高舒適度及安全性。5G專網可以提供支援這些技術所需的低延遲和高頻寬，進行即時監控。例如，支援使用感測器來檢測建築物中各個空間的使用狀況，做為供暖，通風和空調（HVAC）系統依據。也可以支援使用智慧照明系統，根據佔用率、日光條件和其他環境因素調整照明，更有效率的節省能耗。在監視器應用部分，5G專網可用於支援使用影像分析和面部識別技術，做為檢測及回應安全威脅，執行維護安全必要行動，以提高智慧建築的安全性。

5G專網特色

沈綸銘進一步表示，5G 網路速度更快，並具備低延遲及高頻寬等特色，提供更出色的效能、效率及成本，協助任何事物，在任何地點連線。

高頻寬，超大容量

5G 網路提供比以前的蜂窩技術更高的頻寬，進而實現更快的數據傳輸速率、並支援具有更苛刻頻寬要求的應用。例如8K 解析度串流內容與 360 度影片增加更多混合實境應用項目，提升遊戲品質、觀看體驗等。虛擬實境和擴增實境等應用程式，也需要高頻寬才能提供流暢和沉浸體驗。同理，智慧製造、智慧醫療保健和智慧交通等領域的應用，也需要高頻寬來支援即時通訊和控制。

近乎零延遲與可靠性

低延遲代表數據幾乎可以即時發送和接收。這對於工業自動化、自動駕駛汽車和遠端手術等應用尤其重要，在這些應用中，即使是很小的延遲也會產生重大後果。在規劃5G專用網路時，組織應考慮其特定用例的頻寬要求。

大量連網

全面部署的 5G 使得一切事物都能連上網路，從 Always-on 的筆記型電腦到智慧城市、智慧家庭及智慧農業方面的全新創新項目。

完整 ON THE AIR軟體更新架構

5G 專網需要隨時更新以維護其安全性、同時修復錯誤並添加新功能。OTA 更新可透過無線方式將軟體更新推送到裝置和基礎架構，無須以手動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網路中的所有設備和基礎設施都運行相同的軟體版本，這對於保持相容性和確保所有裝置能夠相互通訊非常重要。

裝置上軟體容易開發維護

軟體開發的便利性對網路的整體功能、性能和敏捷性產生重大影響，進而發揮其網路的優勢，在快速迭代的的技術環境中保持優勢。

●彈性：快速開發和部署新軟體應用程式的能力，對於希望運用5G專網優勢的組織相當重要。更精簡、更高效能的軟體開發流程，可以加快創新速度並縮短上市時間，為組織提供競爭優勢。

●客製化：5G專網可以設計為滿足組織的特定需求和要求。軟體開發的便利性允許組織客戶製其網路以滿足其特定需求，無論是開發獨特的功能、或者整合在現有系統中。

●敏捷性：5G專網將具有高度動態性和適應性，能夠支援廣泛的使用情境。軟體開發的便利性可以促進網路的快速更改和更新，使其能夠根據需要發展和擴展。

●成本效益：簡化軟體開發過程可以幫助組織降低與應用程式開發、測試和部署相關的成本。

Open RAN的重要性

沈綸銘認為，OpenRAN（開放式無線接入網路）可以透過提供更靈活和開放的方法，來構建和部署無線基礎設施，在5G專用網路中發揮重要作用。傳統上，無線網路與電信市場是高度垂直系統整合，使用專有的硬體和軟體解決方案構建的，不但昂貴，同時限制了網路營運營商與電信公司創新和客製其網路的能力。OpenRAN可讓無線基礎設施更加開放，靈活和具有成本效益，在市場上更具競爭力。此外，OpenRAN可以使更多樣化的供應商和供應商生態系廠商，共同參與5G專網的開發和部署，進而促進產業創新和競爭，這也可視為台廠的新機會。

以5G專網打造智慧港口

圖二 : 5G專網可用於打造智慧港口。（source：台灣愛立信）

5G專網的應用場景之一，就是港灣的智慧轉型。根據國際海運總會的資料，航運促進了全球近九成的貿易活動。而台灣在2021年的貨櫃量也創下歷史新高。但伴隨著運量成長所衍生的塞港與環境永續議題，也引發港灣智慧轉型的浪潮。愛立信調查也指出全球港口所面臨的四大挑戰，透過5G專網打造智慧港口將能有效應對這些挑戰。

愛立信指出，現今全球港口主要面臨「經營管理」、「壅塞問題」、「人員安全」與「環保永續議題」等四大挑戰。在經營管理層面，全球港口的場站空間有限，76％港口營運商將優化碼頭和場站運作視為最重要的任務。另外，全球缺櫃、塞港問題也將影響商港貨物裝卸量。場站壅塞除了會造成作業效率降低，減少裝卸量外，也因船舶引擎皆持續空轉排放出二氧化碳，而對造成環境衝擊。此外，調查還發現有近42％的海運傷亡事故或意外都發生在港區，彰顯港口人員安全重要性。

由於智慧港口仰賴高度自動化，透過5G企業專網可提供全面性的連網方案以滿足其對為頻寬、裝置密度和低延遲的要求。在愛立信所提出的五大智慧港灣應用情境，不僅能降低營運成本與碳排量，還可提高投資報酬率。

結語

放眼全球製造業，對5G的採用比重正在持續增加。近期研究單位針對1,000家企業組織的高級管理階層進行的一項調查中，有30％的人表示他們正在評估階段，甚至已經開始有採用的規劃，而40％的受訪者更表示在未來兩年內將在單個站點大規模採用5G。更重要的是，有64％的企業表示他們計劃在未來三年內採用基於5G的邊緣運算服務，另有超過三分之一的受訪企業組織表示更願意部署5G專用網路。這樣的調查結果也顯示出5G專用網路未來在企業市場與工業環境還有更大的成長空間。當然，5G專用網路還是具有很多的挑戰亟待解決，包括穩定的網路覆蓋率、連接性和穩定性等，都是在企業與工業應用中不可或缺的關鍵。儘管如此，5G專用網路的未來性還是令人期待。

**刊頭圖（source：NXP）