企業專網(Private Network)從第三代合作夥伴計劃(3GPP)第13版(Release 13)起，慢慢從授權輔助接取(Licensed Assisted Access, LAA)演化，讓4G LTE於免授權頻譜上(如5.8GHz)，朝向至第16版(Release 16)針對5G NR在授權頻譜或免授權頻譜上使用5G專網(Non-public Network, NPN)。受惠於5G的商業化啟動，各國對於5G運用在企業與垂直應用上保持強烈的關注與重視，如韓國在2019年4月5G開台時，政府一併提出「5G+戰略」指出透過電信業者布建5G，建置十大核心產業及五大核心服務的願景；日本與德國則是在2019年底制定5G專頻專網的指導方針，分別針對毫米波與中頻段3.7GHz以授權頻譜的方式，讓企業主申請專網。
有鑑於國際上5G專網的規格愈見成熟，各大國際調研公司均在進行5G專網的市場趨勢調查，如IDC自2020年起發表「2019~2026年」5G專網市場從9.45億美元成長至83億美元，年複合成長率達36.4%；VMR(Verified Market Research)則預估5G專網市場從2020年的12億美元成長至160.5億美元，年複合成長率達38.8%。
然從Gartner的企業網路之科技採用週期圖(Hype Cycle for Enterprise Networking)來觀察(圖1)，5G專網仍在企業採用的初期發展階段，需要經過外在或內部的創新驅動後，觸發使用的契機。而消費性5G則過了聲量頂峰(Peak)期，進入波谷幻滅期(Trough of Disillutionment)，真正接受市場的挑戰，例如從Opensignal指出各國5G下載速度相較4G提升了10%以內，5G的觀影改善度比4G提升15%~33%，但仍較理論值「5G比4G快10~100倍」相差甚多。另如韓國已商業服務化第四年，品質問題仍然無法完全解決，三大電信業者對於毫米波建設的目標完成率至2021年底不到1%，後續才因主管機關擴大認定勉強通過義務建設標準，維持頻譜所有權。
由前述可知，5G從設備商到各國政府，為了其營收與經濟發展而在產品或服務尚未成形前發出願景，但顯然受到各方的高估，甚而在市場上有諸多的迷思。為了要打破採用5G的迷思，本文將藉由企業策略管理上的STEP分析模式，以上、下篇從外在環境面的產業社會、技術發展、經濟成本與政策法制等多面向來綜合分析，讓企業場域主可用較為客觀的方式確知5G/5G專網是否對於自身企業有其意義。
5G專網應用產業社會面分析
產業社會面分析又稱為供需分析。根據國際調研公司Omdia的報告指出，全球5G/LTE專網市場規模至2025年可達50億美元，應用之垂直場域中，製造業達13億美元，能源公用事業達12億美元，兩者相加已達50%市場，另如運輸物流與政府公共部門也有一定占比。另從目前日本總務省、德國聯邦通訊局主管機關的統計中，申請5G專頻專網的業者以製造業、SI及通訊業者為大宗，大學、地方政府等公共部門為次(圖2)。易言之，製造業在產調趨勢及當前實際申請情形上最受矚目，其他垂直應用逐步趕上。
從國際案例上觀察，製造業在應用解決方案上目前也較為成熟，如日本富士通於栃木縣小山工廠使用AR/VR遠端專家支援及協作、自動導引車(Automated Guided Vehicle, AGV)與自主移動機器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)、自動光學檢查(Automated Optical Inspection, AOI)等，都屬較為主流之5G專網應用。另觀察智慧工廠的產業鏈(圖3)情形，無論國內外，對於從硬體、平臺、應用、系統整合到終端客戶，也較為完整。
此外，本文亦參考與觀察公共部門/公共安全之垂直場域的市場可能性。從國際案例上觀察，目前真正導入5G專網的公共安全應用尚少，較鮮明的為日本透過5G專頻專網來對羽田機場的航廈設置公共安全之設施應用，以及在栃木縣巴波川、永野川流域做緊急救災的整體應用等。另觀察公共安全的產業鏈(圖4)情形，應用類別相較於智慧工廠少，且平臺、軟體應用部分的供應鏈業者也相較智慧工廠薄弱。
最後，本文亦參考與觀察了智慧教育的面向。目前5G採用在AR/VR的應用確為主流的情境，但透過5G專網來達到智慧教育的應用，仍屬於較為特定的場域，比如德國凱撒斯勞滕工業大學(Technische Universität Kaiserslautern)參與德國聯邦交通及數位基礎設施部(BMVI)補助，與Nokia合作，建置校園5G SA專網，用來進行自駕車、無人機控制、製造與農業的即時影像應用等5G創新應用研發。
此類是以「技職體系」學校，結合產業的需求，讓產業與學界更為緊密交流的合作型態，與國內明志科技大學向經濟部申請「5GAi智慧巡檢共用平台計畫」的模式類似，除了藉由利害關係人合作研發5G垂直應用外，讓學生在校內的實驗工廠可以直接了解實務上智慧巡檢的使用情形，培養學生的視野。易言之，若非此種產學合作的模式，5G專網的需求在校內目前並不大。另觀察智慧教育的產業鏈情形(圖5)，無論國內外，相較於智慧工廠、公共安全，從硬體、平臺、應用、系統整合到終端客戶都較為薄弱，亦即較為完整的5G解決方案在此垂直場域仍在發展中。
5G專網技術發展分析
業者採用的技術通常隨著技術沿革發展後，因為成本下降或是效能提升而有所變化，本節的重點即在目前的技術規格究竟已發展到哪裡，以對5G專網的採用可以成為判斷的依據。由於篇幅關係，本文上篇先以專網(NPN)的技術現況起頭，後續下篇再以與NPN類似技術比較，以及垂直應用之關鍵效能指標做說明。
NPN的技術更迭
NPN自3GPP TS 22.251 V16.0.0(2019-06)發布，將NPN分為以下兩類：
・獨立型的非公眾網路(Stand-alone Non-Public Network, SNPN)，由NPN用戶營運且不依賴公眾陸地行動網路(Public Land Mobile Network, PLMN)提供的網路功能。
・與公眾網路整合型的非公眾網路(Public Network Integrated Non-Public Network, PNI-NPN)，也就是在PLMN支援下布建的NPN。
上述的SNPN是指業者獨立建立的核網、基地台、終端設備等連接的網路系統，不連接公眾電信網路的形式，屬於封閉型網路；而PNI-NPI通常可透過網路切片或為非上述指的SNPN網路系統，也就是產業界指的電信型專網。
3GPP TS 22.261也揭示了5G NPN的系統需求，從初期的訂定即期待NPN與PLMN之間之服務在獲得授權下可無縫接軌。表1為TS 22.261從R16擴展到R17時的差異，其中可顯示出未來R17更強調對於地區甚至是全國性的緊急救難等公共安全服務上的重視，更能快速恢復與反應。
然而，場域主若要採用5G專網的商業化產品，至少需要在3GPP修正凍結(Freeze)規範後的一到兩年間，市場才較為樂觀，比如目前實際出現的專網系統來觀察，SNPN發展較為成熟，至於PNI-NPN採用的網路切片(Network Slicing)技術則是在3GPP R16規範凍結底定後(2020年6月)，產品化才正式開始，如愛立信在2022年2月的世界行動大會(MWC)中才展現較完整的網路切片解決方案。由此來看，場域主若想要更進一步能讓專網與商網能無縫接軌(R16演進至R17)，恐仍得持續等待。
(本文作者為財團法人電信技術中心資深研究員)
