5G產業布建已成為焦點，許多雲端服務供應商與營運商正致力推出5G核心網路，積極規畫措施與策略。且疫後時代加速企業數位轉型的應用，帶動人工智慧學習、儲存和網路平台，創造一個高效、高性能的邊緣運算網路。
5G已迅速成為影響世界各地人們生活的科技。雖然其網路部署仍處於早期階段，但部署範圍已涵蓋全球，幾乎每天都可聽到5G網路部署的新進展。
5G驅動ORAN大幅成長
GSMA協會(Groupe Speciale Mobile Association)報告指出，截至2022年計畫5月為止，已有214個5G商業網路開始營運，且預估在2025年以前，全球將有25%的5G網路使用率。
與此同時，行動網路業者將很快達成全面支援雲原生網路，讓5G的優勢得到充分發揮。Amazon、Google和Oracle等雲端服務供應商正在與行動網路業者合作，推出5G核心網路、開放式無線接取網路(Open Radio Access Networks, ORAN)，並為企業提供邊緣應用技術。事實上，5G與邊緣運算平台的普及推動了全球發展。現有多家供應商提供創新的解決方案，在擴展服務的同時，還能持續降低成本。 一開始6GHz以下頻段的網路布建是為了要在國內全境設置低頻段的5G網路，以提供最大的初始覆蓋範圍。正在進行的其他中頻段5G部署則是為了服務更高密度的城市區域，這些地區需要更多的連接點來支援大量人口的高速聯網需求。隨著5G服務的擴展，高頻段的部署將用來服務極高人口密度且有極大網路需求的區域，如體育場館、交通樞紐和大型企業等。隨著愈來愈多專為運用5G網路優勢而開發的新應用案例出現，可預期毫米波技術將會大放異彩。
第一個以ORAN為基礎的網路已公開且啟用。自DISH於2020年4月宣布採用ORAN架構來布建5G獨立(SA)網路，已在美國達到了20%的覆蓋率。在日本，最早推出4G網路的樂天(Rakuten)，現已在各主要城市升級提供ORAN 5G網路服務，提升消費者體驗。不僅德國電信業者1&1與樂天電信子公司Rakuten Symphony合作部署ORAN網路，英國沃達豐電信(Vodafone)、西班牙電信(Telefonica)和德國電信(Deutsche Telekom)也擁抱這個技術。日本電信公司KDDI和NTT-Docomo也進行了一定程度的ORAN部署，使其在5G應用居領先地位。
此外，透過多營運商無線電接取網路(MORAN)共享模式，由多個行動網路業者共享無線電接取網路基礎架構，進行行動通訊設施共享監理，可讓人口較少且光纖服務不足的地區受到5G網路的完整覆蓋，同時讓這些在人口稀少區域營運的企業獲益，像是農業、石油或採礦業。美國聯邦通訊委員會設立的鄉村數位機會基金(Rural Digital Opportunity Fund)將監管由美國政府編列的10年預算共92.3億美元，補助5G固定無線網路存取(Fixed Wireless Access, FWA)部署，幫助偏鄉地區建置高速寬頻網路。 這些成功的網路部署促使更多的營運商考慮採用開放式網路，而非選用傳統單一設備供應商的模式(圖1)。
圖1 截至2022年4月，GSMA協會已確定149個國家/地區的492家運營商以測試、試點、許可證獲取、計劃和實際部署的形式投資5G
資料來源：GSMA協會
企業應用將成為5G網路部署重點
大多數營運商已經意識到，新的5G網路應用在短期之內不會刺激消費者興趣，也不會直接帶來更高的每用戶平均收入(Average Revenue Per User, ARPU)。如果消費者使用5G網路以及使用人口普及並不會立即帶來收入成長，為什麼電信營運商還要繼續在5G部署投入如此大量的資金？這是因為5G營運商的營收成長將由新興企業應用的巨大需求所推動。由於數位轉型的風潮和軟體定義網路的發展趨勢，企業將越來越願意為5G網路提供的專用網路、更快的速度、低延遲、網路切片架構和其他功能付費。
過去數年的疫情更進一步推動企業5G應用成長。自疫情爆發以來，許多企業擁抱數位轉型支援或強化遠端工作政策。全球勞動力極度依賴新的雲端服務和協作工具，對全球網路基礎設施產生了重大影響。網路和電信公司持續大力建設新的網路基礎設施，以支援這些不斷增加的資料需求，而5G部署仍是其中的關鍵。
有些供應商搭上了5G應用浪潮，推出例如帶有高性能、靈活性、小體積、較短的機櫃深度、前端I/O以及AC或DC備用電源選項等功能的伺服器，滿足5G獨特的要求。而5G雲原生網路應用必備的產品組合不僅包括優化5G網路虛擬化和容器混合服務平台，也包括低延遲用戶端平台到資料中心的人工智慧學習、儲存和網路平台。
5G將改變邊緣應用
用戶可以快速使用和體驗新應用，然而要完全實現低延遲，則需轉往邊緣運算考量。為此，更新、更小主機板規格的邊緣伺服器和微型資料中心解決方案已經開始出現在市場上。有些與冰箱的大小相似，讓企業可以在空間有限的地方輕鬆建構和管理在地資料中心。其他的更像是「桿上伺服器」，可以內建到小型城市或偏鄉的蜂巢式網路，進而讓為了惡劣環境而設計的廣泛運算網路得以運作。這些為電信商或企業提供了新的機會，以有效地運用和管理雲端和客戶環境中的廣泛部署和網路。
一些新型邊緣應用將用5G的低延遲和高速優勢，為企業提供新功能和影音解決方案。舉例來說，隨著體育賽事開始回歸臨場體驗，許多體育場計畫利用5G解決方案讓用戶如親臨現場般感受戶外活動並為最喜歡的球隊加油。如Nokia透過超高畫質直播和5G VR/AR，為用戶提供了無與倫比的觀賞體驗。這些解決方案將運用於使用新型無人機拍攝超高畫質的體育場賽事，並向遠端觀眾販售獨特VR直播方式的觀賽門票。
透過5G專有網路運用、智慧製造、醫院和其他產業的應用，將能夠創造一個高效、高性能的邊緣運算網路。體育場、其他校園網路位址中轉網路正在建立5G中立主機網路，也就是另一種形式的5G專有網路。這個新型網路架構允許多個營運商的用戶漫遊到單一公共網路上，就如同使用原有營運商的網路一般，降低了成本並提高了覆蓋範圍。顯示中立主機網路架構非常適合實行ORAN技術。
雲端化加速網路營運商強化服務
在技術持續蓬勃發展的同時，運算科技也正在不斷進步，以適應5G的廣泛部署與應用。5G網路所採用雲端運算科技，選用以微型服務為基礎的架構及運行於商用儲存伺服器的虛擬化網路功能。因此，透過運用DevOps方法並導入持續交付與整合(CI/CD)等相關架構，進而使網路變得可程式化，以實現具備零接觸安裝技術的敏捷開發和CI/CD部署模式，並讓網路營運商得以使用更少的資源來提升服務的開發速度與應用(圖2)。
圖2 DevOps為開發軟體工程、技術運營和品質保障QA三者的交集
舉例來說，正在收看透過5G網路直播的體育賽事時，支援雲端技術的硬體設備就是幫助觀眾隨時掌握每個精采瞬間的絕佳利器。
隨著企業計畫投入更多資源研發5G應用程式，並提供零售商虛擬購物體驗、串接穿戴式裝置與醫療器材等進階功能，精密邊緣運算的硬體需求也日漸升高。
雖然5G核心網路的雲端化相當容易實現，但從RAN設備的角度而言，仍有許多因素需要納入考量。像是以硬體層面來衡量雲平台是否能在RAN設備上順利運行時，即可觀察五大重點領域，包含即時作業系統核心、精準時間協定(PTP)、硬體設備、網路加速服務、更廣闊的工作溫度範圍及低功率消耗等。
有廠商Supermicro與Red Hat合作推出5G RAN解決方案，利用邊緣系統，透過乙太網路連接無線電，使其在多個蜂巢式網路的頻寬皆可使用。此外，該解決方案也非常易於使用，不僅可以幫助用戶進行網站配置、性能監控、故障及生命週期管理，更能夠無縫整合第三方管理工具。
在未來幾年內，我們將持續看到營運商和雲端供應商進行密切合作，為消費者和企業提供新服務、娛樂性應用升級功能，以及提高生產力和自主流程的能力。
(本文作者為Supermicro 5G/Edge副總裁暨總經理)