產業數位轉型引爆需求　5G企業專網開啟通訊新藍海

業界普遍將非公眾網路(Non-Public Network, NPN)稱之為無線專網，因此專網並非5G特有，早在2G/3G/4G時代就有各種專網部署於公共安全、機場、電力等領域，隨著眾多垂直產業數位轉型，這些專網將面臨升級換代，5G專網將是最佳選擇。

歷經類比集群、數位集群、寬頻集群等階段，3GPP在2020年發布R16版本以來，無線專網技術正式進入5G專網時代(表1)。5G專網大頻寬、低延遲和廣連結，支援垂直產業差異化服務，提供豐富的應用場景，實現靈活編排的業務客製化，結合邊緣運算、5G LAN、TSN等建構連接、控制、融合的智慧應用基礎。

什麼是5G企業專網

5G企業專網，是指透過建設安全可靠的無線服務的專業網路，不向一般大眾用戶開放，為特定的產業或企業提供資訊採集、視訊監控、生產控制、指揮調度等通訊服務。為滿足企業調度指揮、組織管理及安全生產等，架設專屬覆蓋、網路訂製、數據隔離、品質保證的基礎連接網路，實現大頻寬、低延遲、安全可靠的資料傳輸，滿足企業在生產、辦公、管理等應用的通訊服務需求。相對於公網(PLMN)，專網更為關注網路連接的可靠性、安全性、自主性。

公網就是傳統電信營運商網路，提供社會大眾個人通訊使用，以營利賺取顧客租費為目的，關注個人用戶的通訊體驗，由營運商統一進行網路建設、營運維護及用戶管理，有月租及預付等收費方式。專網則用於政府、企業用戶，應用於公共安全、緊急通訊、智慧製造、智慧醫療等領域，著重通訊管理、可靠性、高效、安全及自主等特性，通常由企業自行出資採購及建設，並進行網路維護和使用者管理，5G專網可為企業使用者提供客製化網路，可根據使用場所、工作類型提供不同的配置，在隱私和安全方面有明顯優勢。

5G企業專網組網架構

在5G系統架構上，3GPP TS 23.501等系列規範及研究報告首次定義了5G專網架構，系統分析了垂直產業的通訊業務需求、安全增強等關鍵問題。5G NPN透過獨立NPN(Stand-alone Non-Public Network, SNPN)和公網整合NPN(Public Network Integrated Non-Public Network, PNI-NPN)兩種部署模式為垂直產業提供與公網隔離的5G基礎網路，並通過與公網的互通存取，構建了在一張專網上滿足多種應用網路需求的基礎。SNPN獨立組網不依賴於5G公網，與5G公網相互獨立部署，由營運商、企業或相關組織等運營，PNI-NPN是在5G公網支援下部署的專網，可分為部分共用及完全共用的架構，可由營運商營運和維護。

另外，專網組網架構還有針對5G NSA網路提供MEC做Local Breakout，或CU及UPF在一起做F1 Local Breakout，或者營運商代營代運方式。從共用程度角度劃分，第一種方案為獨立部署企業完全私有；第四種方案為完全共用方案，即專網與公網使用相同的架構與設備；其餘方案為部分共用方案，即公網與專網共用部分設備(表2)。

企業都是基於自身數位轉型需求，將5G專網作為整體數位化解決方案的一部分。5G專網對企業來說本身不能獨立地產生價值，而是需要和企業應用整合在一起，才能真正帶來價值。所以5G專網組網方案應該將5G專網技術融入企業數位化應用如OT機聯網、IT MES ERP整個一起看。

5G企業專網發展現況

5G的標準化是從3GPP R15開始的，R15版本主要是為公網而定義的，在R16階段，3GPP開始提出對垂直產業應用的支援(圖1)。目前營運商的5G網路，仍在3GPP Release15 Phase 1 NSA架構，基本上5G NR基地台控制訊號傳到4G基地台及4G核心網。因此，使用者在5G技術商用落地，手機的成本和資費提升了，但用戶體驗卻沒有大幅度的提升。在消費端5G暫未出現殺手級應用的情況下，面向垂直產業的To B市場將更有想像空間，企業專網或許是5G的殺手級應用。2023年營運商的5G網路，如能升級5G SA網路架構，並推進到R16，應該會有一番新的期待。

至於5G企業專網，透過5G SA基地台及核心網專頻專網的專屬解決方案，對5G技術商用落地目前會存在誤解和偏見，其落差主要有以下幾點。

．技術標準及產品成熟度

5G特性大頻寬、低延遲和廣連結，由於現有產品僅支援R15 Phase 2，可能僅滿足於底層連接和技術設施的搭建，對於應用層面價值提升和長期營運維護，以及企業自身的成本降低考慮不足，尤其生態相對不成熟，所需硬體設備5G模組、小型基地台等硬體成本較高，加上通訊終端種類不夠豐富，跟企業用戶的期望有落差，只能等R16產品陸續推出，整個生態鏈相對成熟，將會加值用戶的系統，創造新的價值。

．專網缺乏可持續運營的能力

除了需要好的供裝及網管系統外，5G專網是一個融合了OT、CT、IT和DT的複雜的端到端系統，在融合過程中，ICT產業與垂直產業之間存在巨大專業知識和技術鴻溝，可見跨領域系統整合商是目前5G專網最欠缺的。

．高建置成本及頻譜費

企業專網用戶傾向獨立組網，來構築一套快速的神經傳導與反應系統，當企業透過專網掌握關鍵技術與資料，內部物聯網傳輸需求的滿足也能大幅提升人流、物流、資訊流與金流的一體化，協助企業尋找更有效率的營運模式及提高生產效率。由於頻譜是政府資產，專用頻譜需付費向政府申請，一般商網是拿來營利，所付的費用可由消費者資費賺回。但企業專網是用於數位轉型，5G基地台及核心網相對於Wi-Fi的建置成本高很多，加上頻譜費用，不是一般中小企業所能負擔。

．專網軟硬解構相容性及維運人力與能力

由於5G O-RAN軟硬解構，追求介面開放化、軟體開源化、硬體白盒化及網路智慧化，台廠深耕在網通及伺服器硬體，加上軟體合作廠商，讓台廠可踏進5G基地台的大商機，但中後期營運維護工作常被忽視。網路建設之後是漫長的營運維護階段，專網雖然規模小，但涉及的要素甚至更多。電信營運商也缺乏這方面的經驗，需透過產學研加強培育跨領域的人才。

5G企業專網可借鏡日本

5G專網市場已發展二~三年，德國、日本、韓國、英國、美國等企業或機構相繼獲批本地5G專網許可證。2019年9月，日本總務省為「Local 5G」分配4.6~4.9GHz頻段及28.3~29.1GHz頻段為專網頻段，提供5G專網來解決通道問題，讓企業可以不依靠營運商，有自己專業的營運方案。 2017~2019年日本的5G綜合實證試驗， 2020年起改為Local 5G實證，包括令和二年的「地域課題解決型Local 5G」及令和三年和四年的「課題解決型Local 5G」。依據路徑圖，Local 5G實證規畫於三年的推動後告一段落，進入制度及技術標準整備過程。

Local 5G申請以工廠導入、地區型網路服務及應用為主要應用場景。在應用面以5G eMBB應用相關之影像傳輸為主，輔以AI辨識提供智慧型應用，如場域內巡檢工作自動化、自動光學檢測(AOI)、遠距協作、多視角觀賽、AMR及配合自駕車之應用等。技術面的實證課題則以不同情境下的5G效能評估、訊號及干擾評估為主，換手(Handover)效能評估、時間同步研究與網路切片應用測試。

另外，由於人口老化，5G工業發展市場潛力巨大。日本高齡化人口(65歲以上)超過三分之一，每天減少2,000個勞動力，長久下去，勞動力會越來越少，因此工業自動化、工廠必須利用機器人代替勞動力。也因此除了機構、學校、廣電媒體等單位外，有很多廠商、企業申請使用專網，也有100家左右獲得Local 5G頻率正式執照。

首先，讓企業可以部署自己的5G專網，有利於補充5G公網覆蓋盲點，加快5G網路和應用普及；其次，垂直產業可根據自己的個性化需求靈活部署5G專網。日本是自然災害頻發的國家，獨立的Local 5G可以與公網隔離，當自然災害發生導致公網通訊故障時，工廠、醫院等內部部署的Local 5G網路可減少或避免受到影響；最後，Local 5G指垂直產業在自有產權的土地、建築物和辦公場所內部署5G網路，自己在自己的地盤建基地台，不存在站點難找及5G部署進場難的問題，可以加快5G實現全覆蓋。

此外，日本政府對中小企業還是給予了大力支持。不僅免費提供實驗室給中小企業來測試環境，政府還免稅、發放補助金和研發經費，助力中小企業進行應用開發。對於5G專網執照持有者，2022年按5G設備投資總額的15%免法人稅，在這個基礎上再免三年50%的固定資產稅，2023年按9%，2024年按3%。舉凡基地台、天線、通訊模組、核心設備、光纖等5G專網設備投資物件皆有補助。除國家的補助金，各地方政府也有單年度的補助。

5G企業專網需求

．高可用性

使用者可以始終使用該網路服務，以確保最大的可用性，在預定持續時間內高可靠地傳輸符合業務需求的能力，提供足夠的網路覆蓋範圍和容量。如同「5個9」的電信級業務，可利用網路容災備援方式，來提升可靠性。

．客製服務

無論是機器人生產線、AGV集群、視訊監控，還是感測器網路，都需要一個為自己特性客製SLA的網路，以保證業務的安全和可靠的運行。依業務需求提供業務品質體驗所需的網路頻寬、端到端延遲抖動及符合QoS等級所需的終端連接數。

．自主可控

此為企業不斷創新不可或缺的部分。企業對網路必須可管理、可監測、可控制，以滿足網路資源靈活配置、業務變更、使用者開戶、網路監測等自主營運需求。可管理能力以實現資源和使用者的自配置、自管理；可監測能力可以對網路運行狀態的即時監測，並實現自動告警等必備能力；可控制能力可賦予產業使用者控制網路性能、業務隔離等的能力。

．安全性

企業導入5G專網的前提，要求在快速回應業務需求的同時保障資料的安全隔離和隱私保護。提供全面的端到端安全性，確保網路傳輸、交換和儲存資訊的過程中，不受未被授權的篡改、洩露和破壞等，保障系統運行不中斷。企業網路利用網路隔離、資料保護和設備/使用者身分驗證來保護關鍵資產，企業還可以控制保留資料主權，以確保敏感資訊保留在本地，透過加密方式對資料安全進行保護。

如何開啟新藍海市場

真正獨立於營運商5G公網的5G專網才是製造業最想要的5G專網。隨著智慧化時代的到來，5G企業專網被提及得越來越多，尤其是德、日、韓、英國等國家的製造業對5G專網抱有很大的熱情和期望，部分國家已向企業發放5G企業專網頻段。5G專網的「專」在專網專頻，能夠與公網分離使用、改善同頻段間的干擾影響傳輸。透過自建5G網路，就能在系統發生故障時更快地做出反應，還能保障數據的可用性、機密性和完整性。這是德國工業巨擘的想法，也是大多數企業要選擇自建5G專網的理由，尤其是在工業互聯網領域，5G專網需求市場更大。

挖掘垂直產業剛需

5G專網商業變現的本質是企業用戶認可5G專網的價值並願意為其投資建設，挖掘一批屬於5G網路下的剛需應用場景，增強價值體現和認可度。所以5G專網不該只是單一的5G網路方案，而是將專網技術融入企業數位化智慧化應用的「5G Plus」方案。

提升5G專網產品能力

垂直產業對於5G網路的部署環境、投入成本要求都有不同的要求，一些企業對產品的可靠性和安全性有更高的要求，這需要5G專網產業鏈各方協同創新，進一步提升產品供給能力，尤其儘快推出R16、甚至R17的5G網路及終端，來消除對5G商用落地的落差。

構建5G融合應用標準體系

從終端/模組、企業專網、產業應用三方面切入，解決目前5G終端/模組通訊終端形態不夠豐富及價格高的問題、實現5G由消費者向企業專網的轉變、解決5G與企業用戶業務的耦合等問題，實現5G專網「從可用到好用」的飛躍。

探索新型商業模式

高度重視商業模式在5G專網經營中的作用，在深化5G與智慧製造、車聯網、醫療等重點領域融合應用的同時，探索形成可複製、可推廣的新型商業模式，價值賦能的5G專網，才能將這塊餅做得大走得遠。

最後如同日本，政府對企業給予大力支持，如免稅、發放補助金和研發經費，來助力企業進行應用開發，提供5G專網友善的產業政策，幫助企業數位化轉型，扶植台灣5G供應鏈，及擴展國際行銷，讓全世界知道，除了半導體外，台灣也有很好很完整的5G企業專網產業。

(本文作者為明泰科技總技術室專案處長)