點燃台灣ICT產業新商機　O-RAN開啟企業專網藍海

台灣5G已於2020年開台，因其傳輸速度更快、高頻寬、高密度及低延遲等特性，有利發展大數據、人工智慧、物聯網等服務，可帶動高品質視聽娛樂、智慧醫療、智慧工廠、自駕車、無人機、智慧城市等加值創新應用，已成為各國競相發展的重點。台灣政府從2019年開始，預計4年投入204.66億元，打造台灣為適合5G創新運用發展的環境，藉以提升數位競爭力，實現智慧生活，不過5G最精彩的應用不只在使用者終端，更扮演著企業數位轉型的關鍵角色。對電信設備供應商與電信系統整合服務商來說，5G帶來的企業專網商機，正是業者積極尋找的新藍海市場。

全球5G賽局百家爭鳴，而由全球主要電信營運商所倡議的開放式無線電接取網路(Open Radio Access Network, O-RAN)架構，近來更是大鳴大放，且已逐漸擴大發酵，除了世界各國電信商紛紛響應加入外，資通訊業者、設備商也如火如荼地投入發展，5G基站白牌化的商機愈加成形，且「錢」景看好，台灣也積極搶搭這波O-RAN(圖1)浪潮。除了開放式無線電接取網路外，搭配專頻專網及邊緣運算技術都是在企業專網上發展智慧化應用服務所不可或缺的。

O-RAN架構迎來新商機

早期電信商如果打算建置基地台，都必須向電信設備大廠如諾基亞(Nokia)或愛立信(Ericsson)等傳統電信設備業者購買設備。換言之，電信業者的設備採購和可提供的服務，均脫離不了這些國際大廠，使得電信商在部署行動網路時，不僅選擇有限，且規格架構封閉，採購成本也相對昂貴。在這樣的成本架構及通訊系統下，較難為客戶提供彈性、快速、客製化、差異化的服務。

那如果用O-RAN架構建置基地台系統會有什麼樣的優勢？簡單來說，O-RAN架構提倡開放式的介面和軟硬體，如圖2所示，好讓電信設備更容易採購和升級。如此一來，電信營運商可以更快速的依據使用者需求調整資源以部署應用服務，不再受限於單一供應商之設備能力，不僅能滿足客戶需求，同時還可以進一步的拓展應用服務項目以增加營收。

傳統單一基地台包含無線資源控制(Radio Resource Control, RRC)、封包資料匯聚通訊協定(Packet Data Convergence Protocol, PDCP)、無線連結控制(Radio Link Control, RLC)、媒體存取控制(Medium Access Control, MAC)到實體層(Physical Layer, PHY)等多項功能整合於一身，導致電信運營商在網路布建的過程中，無法依據現場場域狀況動態調整其設定，提供最適當的網路服務。

因此，將傳統基地台分離為數個單元的網路分裂(Network Splitting)架構，如第三代合作夥伴計畫(3rd Generation Partnership Project, 3GPP)已在TS38.401定義的NG-RAN架構，O-RAN則基於此架構進一步將5G基地台劃分為三單元：中央單元(Central Unit, CU)、分布單元(Distributed Unit, DU)、無線電單元(Radio Unit, RU)。其中DU和RU間透過乙太網的通用無線電介面(evolved Common Public Radio Interface, eCPRI)進行資料傳送，O-RAN定義DU/RU間介面為開放前傳介面(Open Front-haul Interface)，包含四個資料傳輸面：C-Plane(Control Plane)傳輸層、U-plane(User Plane)傳輸層、S-plane(Synchronization Plane)、M-plane(Management Plane)。

由國際標準組織及聯盟等機構專注於無線接取網路的開放式架構和標準化介面開發，搭配開放原始碼和白盒網路元件等軟硬體資源，並研究如何導入人工智慧(AI)等智慧化技術，共同完成網路智慧化、架構和介面開放化、硬體設備白盒化與軟體開源化四大方向，為全球創建下一代靈活的無線網路。

如上所述，當5G開始導入O-RAN架構之後，過往這種被國際設備大廠「限制」的情況可望被打破。O-RAN使電信業者可採用來自不同供應商的軟體、通用硬體(如x86平台)來構建網路，避免被傳統設備商綁定。換言之，透過O-RAN架構，電信業者未來可跳過傳統電信設備商，直接向硬體設備業者採購電信設備，如此一來，更有利於創建高靈活性的下一代行動網路；而對於非傳統電信設備的硬體製造商、資通訊業者而言，也有著更多機會能夠切入過往傳統封閉的電信設備系統，趁此建構新的商業模式。

其中，業界最為熟知的案例，莫過於是日本樂天移動在2019年率先宣布，將採用O-RAN架構進行4G/5G網路部署，藉由NEC提供3.8GHz MIMO基站、Airspan提供28GHz基站及Altiostar提供Open RAN管理軟件，目標部署35,000個5G基站。

專頻專網實現天羅地網

為了建構企業內部網路，連接無線寬頻網點、語音網點、監控網路、生產機台、AGV等應用服務，架設高速光纖網路和5G專頻專網是最佳整合網路解決方案：位置固定且需要大頻寬之應用服務便採用POL高速光通訊技術；若是會有移動需求且需要低延遲的應用服務(如AGV)，則採用5G專頻專網不受干擾且即時之無線訊號傳輸。

結合光纖高速通訊及5G專頻專網的天羅地網通訊系統是提供企業最好的通訊中樞神經網路，所建立之專屬獨占的頻寬與網路系統，可有效解決共用網路常見的塞車、資料外洩等問題。

表1針對各國專頻專網的發展現況進行簡述，各國為促進區域經濟發展、強化企業競爭力，無不積極推動5G企業專頻專網以促形成新的商業模式，預計5G企業專網可應用於農業、製造業、建築業、物流業、採礦業和工業物聯網等領域，包括海上石油平台場域，過去從平台到岸上舖設電纜並不可行，因此石油平台只能屈就較低的聯網速度，透過專網可控制本地和中央關鍵系統，提供更好通訊方式；另外，也可用於戰爭地區，以提供即時準確訊息，有助於讓指揮官或救援機構了解現場戰況。

儘管「專頻專網」各國積極推動，但在台灣仍造成不少的爭議，主要爭議是政府在專用頻段中，使用競標釋照還是申請指配的專網專頻方式。以日本、德國、香港、英國等企業專網已經上路的國家為例，全都採用申請指配的方式。原本被電信業者視為5G營收成長重心的企業專網，若政府將頻道規畫以專網專頻方式推動，將大幅壓抑電信業者的營收前景，因此大力反對，認為所有商用頻段都是電信業者花費鉅資競標而來，若政府將企業應用以專頻方式指配給產業應用，不僅讓電信商跑了5G會下金蛋的雞，也是一種不公平的競爭。

產業與電信業在5G專網發展上相左的立場，說穿了癥結應在「主導性」上，分析兩者之間的差異，若政府將企業專網頻段開放競標，讓電信業者經營，對於使用相關頻段的垂直產業而言，服務費、商業模式甚至營運資料都須依賴電信商的網路與軟硬體系統，尤其對於大型製造業等需要透過5G進行智慧化升級的廠商來說，等於被掐住咽喉。

另外，若政府劃分專頻開放產業申請，對垂直產業來說最直接的好處是頻譜使用成本可以大幅降低，機敏的營運數據掌握在自己手上，但電信業者在這樣的模式下，角色被壓縮，下金蛋的母雞馬上褪色而且下不了蛋。

邊緣運算提升用戶體驗

有鑑於終端設備連接雲端應用服務的長路徑問題，邊緣運算(Edge Computing) 正是為此而生的新技術，過去終端設備要將「所有」資料上傳到雲端，待雲端運算後再下達指令到終端設備執行，然而現在終端設備在資料傳遞中段，先透過邊緣運算伺服器將訊息加以處理後，再回傳至雲端。如此一來不但雲端的工作負荷減少了，更因距離終端使用者較近，可以立即將資料就地分析運算，降低資料往返其間所產生的延遲。邊緣運算網路架構圖如圖3所示。

具體運用邊緣運算的例子，就屬近年車廠陸續推出的自動駕駛AI應用服務最火熱。透過車載影像及感應器蒐集路況、車輛駕駛狀況等資訊，直接在邊緣運算伺服器整理、分析並產生結果，並依據結果立即判讀車輛的動作，如加速、煞車、轉彎等行動。除此之外，物聯網場域中當紅的AR、VR、無人機等技術，也必須依靠邊緣運算進行即時資訊交換。

因此，未來各種即時大量影像或IoT數據服務，如何讓資料傳輸過程中不須經過核心網路而能直接將結果、判讀資料傳送到使用者終端，在5G時代與IoT盛行的時代將會是愈來愈重要的關鍵。

邊緣運算技術提供新世代網路架構，為即時數據服務創造出更有效率的服務，全新網路架構雖然有其妙處，但用戶或許會憂心其建構成本。對此，大量部署標準硬體伺服器，是降低成本的一種選擇，因此白牌伺服器及交換機的需求提升，有助於台灣相關產業的獲利，且白牌伺服器設備市場規模遠大於電信設備專用的市場規模，故邊緣運算平台可幫助減少建立企業專網的資本支出(CAPEX)，使其更符合市場期待。

企業專網開創新藍海

如前所述，O-RAN、專頻專網和邊緣運算等架構打破既有國際品牌大廠寡占壟斷之局面，使得資通訊、硬體製造業者皆有機會趁此建構新的商業模式，像是明泰科技針對5G企業專網業務，先與交通大學展開合作，預計在交通大學光復校區展示虛擬梅竹賽、異地合奏、AR/VR教學等各項5G應用，利用明泰之終端射頻單元、基站分散單元、基站集中單元，整合交大研發之5G核心網路進行連結組網。

除了與交通大學展開合作外，也積極與不同領域的機關企業合作，提供智慧製造、智慧醫療、智慧安防、智慧巡檢及智慧農、漁業等各項5G垂直應用。未來將持續整合通訊技術、服務與應用場域，從接取端設備及機房設備之相關產品製造到解決方案設計，提供完整服務之一條龍模式，依照客戶不同需求提供量身打造的客製化方案。

此外，明泰科技成立專責5G系統整合公司－辰隆科技，協同工研院建置5G企業專網示範場域，包括：台北流行音樂中心、三軍總醫院內湖分院、明泰智慧工廠等場域。

當全球一些電信監管機構決定開始將頻譜分配給大量企業而非電信運營商，這標誌著企業專網應用進入了一個嶄新的時代，也為台灣5G外銷帶來極大的商機。以德國為例，到2020年10月已有超過80個企業專網頻譜牌照申請核准，包括IT服務業者、電信技術的工程公司、汽車製造商、廣播公司與展覽集團等企業。臨近的日本建設智慧經濟加速啟動Local 5G業務，各大商社也來台灣尋求5G網通器材的合作，除應用於智慧工廠外，也支援農、林業、觀光業等多種的應用方案，為日本解決各種地方的課題。

O-RAN開創5G企業專網新契機

為迎接5G無線行動網路的世代，全球各大運營商與白牌設備業者皆在尋求網路開放式架構，重新組建網路設備生態，希望建構軟、硬體分離之端到端系統架構，這也意味著產業鏈將隨著市場需求而轉變，也將帶動白牌設備的需求興起。

回顧SD-WAN的成功經驗，也激起運營商成立O-RAN聯盟，進而主導5G NR CU/DU/RU之開放組建，希望藉由開放式之小基站架構來達成系統軟硬分離模式，同時創造系統互聯互通之開放網路設備架構，除可避免系統設備商所提供之端到端封閉式網路架構，更可強化網路建置之自主性、節降網路設備投資金額、新功能之開發與導入時程、最佳化未來網路維運之彈性與效能等優點。

除了導入O-RAN之開放式架構外，採用專頻專網及邊緣運算等架構亦至關重要：專頻專網及邊緣運算可有效解決網路塞車、資料外洩等問題外，並提供企業具備高頻寬、低延遲的無線接取網路，可應用於AGV、影像AI辨識、人工智慧建模等應用，讓遠距智慧醫療、自動駕駛等企業專網應用服務不再只是遙不可及的夢想，企業專網不僅成為5G開放架構實驗場域，也能夠滿足客製化需求來提升企業價值，創造新的5G市場契機。

(本文作者為辰隆科技系統工程部資深專案經理)