隨著5G網絡持續(xù)在全球展開部署，具備節(jié)能和未來取向的5G產品組合，將發(fā)揮越來越明顯的優(yōu)勢。如果搭配整體性的部署方式，整體行動網絡的能耗可以降低更多。目前全球全球已部署了200多個5G商用網絡。放眼2025年，根據愛立信調查報告指出，5G將繼續(xù)擴大規(guī)模，同時網絡總能耗也會不斷降低。
由于無線接取網絡（RAN）產品和解決方案在整個行動網絡中的能源消耗最大，因此愛立信強調，電信商將繼續(xù)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臺耗能達到33％，同時還提升了30％的上傳速度，表示提高網絡效能并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絡的演進、擴展和營運，進而減少行動網絡能耗的上升。這種方法也將有助于解決數據流量倍增的問題。

讓5G專網順暢運作
5G專用網絡正在快速成長。其市場規(guī)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專用網絡的道路，在其生命周期的各個階段，從開始部署到正式運營，卻也充滿了不同的挑戰(zhàn)。
5G專用網絡的啟用，特別是針對尤其是工業(yè)4.0的應用案例，對于網絡的性能增加了更高的要求。所有的網絡組件，從設備、無線接入網絡（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，端到端網絡性能也必須是最佳的。要克服這些挑戰(zhàn)，需要深入了解 5G專用網絡的應用特性與要求。采用5G專用網絡的企業(yè)也必須熟悉支持這些網絡的標準、部署選項和關鍵5G功能。
要能支持 5G的關鍵功能，從MEC、TSN到5G系統(tǒng)安全功能，都是讓5G專用網絡能夠順暢運作的關鍵，特別是針對工業(yè)4.0的應用環(huán)境。MEC可以實現智能制造中最為重要的低延遲特性，而5G TSN網絡則可以用來實現工業(yè)設備與其控制系統(tǒng)之間的準確時間同步，至于5G架構的資安能力則可以用來提高專用網絡的安全性。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，并有助于實現更低的延遲。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計算機上，讓AR眼鏡或機器人架構上可以達到更輕巧、更節(jié)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(yè)AR應用。（source：是德科技）

5G專網應用場域
Arm資深業(yè)務開發(fā)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帶寬（eMBB）、廣連結（mMTC）、超低延遲（URLLC）且需要數據安全的場域.

智能制造／智能工廠
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實時監(jiān)控、控制和優(yōu)化，進而提高生產率、減少停機時間并提高廠房的安全性。

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

智能交通
用于車輛與交通裝置的互聯和自駕車。這些網絡可以提供車輛和基礎設施之間實時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網裝置來搜集有關建筑系統(tǒng)內的運作和環(huán)境條件的數據，然后使用這些數據來優(yōu)化能源使用、提高舒適度及安全性。5G專網可以提供支持這些技術所需的低延遲和高帶寬，進行實時監(jiān)控。例如，支持使用傳感器來檢測建筑物中各個空間的使用狀況，做為供暖，通風和空調（HVAC）系統(tǒng)依據。也可以支持使用智能照明系統(tǒng)，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(jié)省能耗。在監(jiān)視器應用部分，5G專網可用于支持使用影像分析和面部識別技術，做為檢測及響應安全威脅，執(zhí)行維護安全必要行動，以提高智慧建筑的安全性。

5G專網特色
沈綸銘進一步表示，5G 網絡速度更快，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，協助任何事物，在任何地點聯機。

高帶寬，超大容量
5G 網絡提供比以前的蜂窩技術更高的帶寬，進而實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境應用項目，提升游戲質量、觀看體驗等。虛擬現實和擴增實境等應用程序，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(yī)療保健和智能交通等領域的應用，也需要高帶寬來支持實時通訊和控制。

近乎零延遲與可靠性
低延遲代表數據幾乎可以實時發(fā)送和接收。這對于工業(yè)自動化、自動駕駛汽車和遠程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后果。在規(guī)劃5G專用網絡時，組織應考慮其特定用例的帶寬要求。

大量連網
全面部署的 5G 使得一切事物都能連上網絡，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 專網需要隨時更新以維護其安全性、同時修復錯誤并添加新功能。OTA 更新可透過無線方式將軟件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絡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。

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

Open RAN的重要性
沈綸銘認為，OpenRAN（開放式無線接入網絡）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專用網絡中發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)上，無線網絡與電信市場是高度垂直系統(tǒng)整合，使用專有的硬件和軟件解決方案構建的，不但昂貴，同時限制了網絡營運營商與電信公司創(chuàng)新和客制其網絡的能力。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貨商和供貨商生態(tài)系廠商，共同參與5G專網的開發(fā)和部署，進而促進產業(yè)創(chuàng)新和競爭，這也可視為臺廠的新機會。

以5G專網打造智慧港口


 
圖二 : 5G專網可用于打造智慧港口。（source：愛立信）

5G專網的應用場景之一，就是港灣的智能轉型。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。而臺灣在2021年的貨柜量也創(chuàng)下歷史新高。但伴隨著運量成長所衍生的塞港與環(huán)境永續(xù)議題，也引發(fā)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(zhàn)，透過5G專網打造智慧港口將能有效應對這些挑戰(zhàn)。

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(huán)保永續(xù)議題」等四大挑戰(zhàn)。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(yōu)化碼頭和場站運作視為最重要的任務。另外，全球缺柜、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(yè)效率降低，減少裝卸量外，也因船舶引擎皆持續(xù)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(qū)，彰顯港口人員安全重要性。

由于智慧港口仰賴高度自動化，透過5G企業(yè)專網可提供全面性的連網方案以滿足其對為帶寬、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
放眼全球制造業(yè)，對5G的采用比重正在持續(xù)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，甚至已經開始有采用的規(guī)劃，而40％的受訪者更表示在未來兩年內將在單個站點大規(guī)模采用5G。更重要的是，有64％的企業(yè)表示他們計劃在未來三年內采用基于5G的邊緣運算服務，另有超過三分之一的受訪企業(yè)組織表示更愿意部署5G專用網絡。這樣的調查結果也顯示出5G專用網絡未來在企業(yè)市場與工業(yè)環(huán)境還有更大的成長空間。當然，5G專用網絡還是具有很多的挑戰(zhàn)亟待解決，包括穩(wěn)定的網絡覆蓋率、連接性和穩(wěn)定性等，都是在企業(yè)與工業(yè)應用中不可或缺的關鍵。盡管如此，5G專用網絡的未來性還是令人期待。