前言
近期台灣5G開台，這個是最近的新聞，其中有兩個想法
第一個是讓我想到中華電信郭水義總經理的資歷是財務與顧問背景出身，曾任勤業會計師事務所及勤業管理顧問公司、中華電信董事長特助、光世代總經理、投資執行副總及執行副總暨財務長…等。
他將「食衣住行育樂」六大需求，按照5G時代的發展潛力，重新排成「樂育醫行住食」。目標是打造B2B2X的商業模式，廣泛結盟，透過跟娛樂、醫療、教育領域的公司結合，利用中華電的平台，一起把服務賣給消費者或企業客戶。
其實光是家用光纖的祖產其實就有很大的發揮空間，截至2020年3月底，中華電信光世代寬頻客戶數為362萬，佔寬頻客戶數之82.4%。
MOD截至5月底為止，擁有208.6萬用戶，占國內家庭戶普及率23.6％左右，占有線電視加上MOD總體用戶市占29.5％，目前是國內最大單一影視平台。
現在電視購物可以直接在MOD的介面上購物，不用打電話、不用排隊，按遙控器就可以。現在Netflix跟KKTV都上MOD，之後會有越來越多訂閱型服務或TV APP在MOD平台上出現。
短期內MOD不會有夠大的對手出現，但十年過後若大家都不裝固網了、都只看隨選即播內容，到時候MOD的優勢就不見了，可以看看Roku與Fire TV在美國的發展。
離題了，但我不認為光以『樂育醫行住食』與『B2B2X』就可以看到中華電信的5G發展，因為這兩點，都是目前4G跟固網已經在做的事情了。
第二個是針對遠傳，遠傳電信總經理井琪表示，她相當不同意「笨水管」的說法，會這樣說的人是「不了解電信產業有多複雜、多深」，畢竟如果沒人做水管，人跟人要怎麼連結。(我覺得太誠實了XD)
其實遠傳的策略很明顯，將多數精力都放在網路核心中，舉例而言，企業專網所採用的網路切片方式，是將5G網路基地臺架設於企業場域之外，全部通訊還是得經由公網，只是用網路切片方式在5G實體網路切出一塊專屬企業用專網，也就是說雖然是專用網路，但基地臺頻寬資源仍然是與他人共用。
但企業能夠管理哪些裝置可以直接透過專網存取公司內部資訊，舉個簡單例子，當今天你拿著公司手機，在家裡你不能存取公司資料，但是當一進到公司(基地台範圍內)，你就可以開始接收公司資料，不用再手動選取wifi或者更變網路設定。
可以想像這類應用對於核心網路的軟體管理挑戰很大，過去笨水管的概念是，反正你們可以上網的手機都連上網路，我只管理你的電話跟流量，剩下不管。未來我可以直接透過5G，在直接透過通訊端網路管理裝置所存取的資料、存取的權限、時段、甚至是主動傳訊。
而遠傳已經說了他們的目標會放在企業應用上，而這一段也符合遠傳總經理的背景設定，透過技術能力在利基領域上雄霸一方。可以參考遠傳的5G白皮書，有簡單的說明。
這一篇我想要整理一些5G網路發展特點，以及可能的運用情境。我避免過於技術的內容，主要描述對於5G怎麼用、關注的情境是什麼、甚至放遠一點，未來長期10年、20年整個應用情境的”想像”。
5G背後的技術轉變
- 頻段：參考下圖，5G的價值在中頻段與高頻段，簡單的原理是越高頻段雖然資料傳輸效率越高(傳越多、容納越多人)，但越容易被阻擋、可以傳遞資料的距離縮短了。所以需要下面幾個技術來幫忙。
- 大規模天線陣列: Massive MIMO，由上百個低成本、低功耗的天線元件所組成，利用多個天線收發器形成可能的訊號路徑，增加傳輸吞吐量與效率
- 3D Beamforming: 在三維空間（水平和垂直空間）所形成傳輸訊號的分離波束，透過MIMO大量天線打出訊號，使得每個獨立波束可指向不同方位
- 微基站: Small Cell，簡單來講就是改良原本基地台的結構，使之更小化。如第一點所說，因為每個基地台能覆蓋的範圍越小了，所以要蓋密一點。
5G三個特色
上一段的內容概要的描繪了5G主要的技術改革，而這些先進技術所結合的成效，便是我們所廣為認識的5G三個特色：
- 增強型的移動寬頻eMBB(Enhanced Mobile Broadband)，5G的上網速率最快將達到10Gbps以上，甚至達到20Gbps，具足夠能力處理4K影像或是虛擬實境的即時串流。
- 巨量聯網能力mMTC(Massive Machine Type Communication)，5G網路所能負擔的聯網密度達到每平方公里100萬設備。
- 穩定與低延時通信uRLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communication)，5G網路的延時(latency of over-the-air)低於1毫秒，用戶間的延時(latency of end-to-end)低於5毫秒。
回顧一下，我們從以前發展至今的行動通訊技術，都是以G(generation)為縮稱，1G 2G 3G 4G 5G。而完整的全名則是『The x-th generation of mobile phone mobile communication technology standards』，中文可以說是第x代行動通訊技術標準，而從名字中可以看到，原先都是要給行動裝置(Mobile Phone)作為連線標準。
而二十一世紀最大的科技變化則是物聯網與AI的趨勢，物聯網代表萬物聯網，未來不再是只給手機使用行動網路，任何想得到的實體物品都有連上網的潛力，以後櫃子可以連線，在你靠近的時候把鞋子遞給你，桌子可以連線，自動把你手機的影片投射到桌面上。
這邊有兩個關鍵點可以先說明一下，第一，物聯網目前最夯的連接方式是NB-IoT以及LTE-M，不過這並不是什麼新創的事業，這類的物聯網標準依舊是授權頻譜、依然是電信業的主場，而未來LTE-M/NB-IoT也將支援接入5G核心網，並可在5G NR的操作頻段上共存。
第二，WiFI 6在近期開始進入市場，有很多人會認為如果未來有5G是不是取代WiFi。但WiFi在使用上比較像是與5G互補的關係，因為兩者應用場景不同，WiFi 6屬於行動網路的區域內覆蓋補充，也承擔著大流量的下載負荷。
WiFi與行動網路的合作，可以參考已發展許久的offload技術，這種技術的組合有很多種，概念上就是因為行動網路網傳輸成本較高，所以如果可以的話，在有鄰近wifi時，就可以將行動網路所負擔的數據傳輸分給wifi做，而這個wifi可以是電信商自行提供的(譬如中華電信用戶可以使用免費的CHT-WIFI)，電信商往往會將這些免費WIFI包裝成很有價值的贈品，但其實你只是在幫他們減輕基地台的負擔。
https://www.tessares.net/seamless-handover-maximising-mobile-data-offload-to-home-wi-fi/
另一個很像的作法則是像是亞太電信給的魔速方塊，吃你家裡的網路，把它轉成4G訊號給你、以及給你的鄰居。相似的組合有很多變化，基本上就是在行動網路難以涵蓋或是用量過於集中的地方，運用有限網路、搭配行動基地台、搭配WiFi，都是重要用於調節基地台網路壓力的方式。
所以WiFi至少在可視的未來內不會消失，WiFi也有很多部署上的好處，他是屬於非授權頻譜，所以可以很容易的、也比較安全的建立私有網路。回顧歷史，在行動裝置還未發展之前，人們上網與通訊也是依賴個人電腦與家用網路，而之所以行動網路的蓬勃，也是受行動裝置快速的技術更迭有關係，但當家裡還有電腦、電視、甚至智慧音箱或智慧家電，WiFi就不會消失。
5G SDN與NFV
回到主題，我們要看未來5G的應用情境，他會怎麼樣來管理這樣大大小小、無所不在的裝置。股感科普在這一篇5G新世代技術的介紹文中，沒有著墨在怎麼樣大頻寬低延遲的，而是介紹了兩個關鍵技術。
電信網路的兩大關鍵技術──軟體定義網路（Software Defined Networking, SDN）與網路功能虛擬化（Network Function Virtualization, NFV）
SDN起源於美國斯坦福大學，2008年，斯坦福大學教授Nick McKeown等人在ACM SIGCOMM發表了題為openflow: EnablingInnovation in Campus Networks的論文，文中首次介紹SDN概念。
而如股感文章所介紹的，SDN可以將封包傳送與控制功能分開來、並將控制的邏輯集中管理、同時這些控制功能可以開放API，被視為SDN區別於傳統網絡技術的三個主要特徵。
SDN技術很早就被提出，而近十年則是在數據中心(data center)中獲得許多實證應用，也逐漸在這些應用中獲得相當純熟的架構。原因是因為data center的網路管理在大數據/雲/線上服務爆發性成長時，遭遇到相當大的挑戰，簡單來說，過去的數據中心是垂直式管理，譬如說A網站的流量爆滿了，那就是去運行A服務的數據中心擴大A所在位置的運送資源、網路流量爆滿就是去增加該數據中心的頻寬與連接數。
但是隨著服務擴張、對於資料即時性的要求、跨域資料的交換、難以掌握的流量，使得數據中心的管理需要更有彈性，所以原先一條龍的管理方式變成了一個網狀，也就是在原本垂直式管理中，增加了水平式的。透過SDN，多個數據中心的資源可以被共享、可以被統一管理、依據條件判斷、遠端修正。
到這邊可以來看看這篇好文了，裡面講得比較深，但是濃縮了SDN與NFV的精髓。下圖可以看到，原先的各區域網路被切開、各自管理，所以當有特殊網路需求時，很難互相支援，容易有資源浪費的情況。而換成右邊，就是仰賴最上方的sdn controller來互相協調區域之間的網路需求。
SDN的位階比較高，他是掌握資源的庶務大臣，主要工作是分配資源，確保資運妥善的流動與運用。再來要介紹的是NFV，NFV就是當資源來的時候，要知道派給誰、掌握情報、不夠的時候舉手，此外，保護自己的地區，與其他地區交換情報。
以網路的專有名詞就是 switching, routing, firewalls等等，在沒有NFV之前，這些工作就是實體網路設備在執行，例如路由器（Router）、防火牆（Firewall）、負載平衡器（Load Balancer）與用戶終端設備（CPE）等。
NFV強調採用VM方式實現網路功能，使網路設備功能不再依賴於專用硬體設備，功能不再寫死在機板上，實現新需求的快速開發和部署，並有能力能進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離、自我偵測及自我修復等。
關於NFV與CDN的差別總結可以參考剛剛的那篇好文。
SDN架構在特定情境時(例如同時要提供給不同使用者不同服務)，需要快速部署大量客製化服務，則需要NFV的虛擬化技術(virtual Router、virtual CPE、virtual Load Balancer)才能達成；NFV的虛擬化應用服務(Virtual Network Foinction，VNF)之間連接的建立與快速部署，需要SDN網路架構支持才能達到。
5G 市場產值
最一開始有提到一個企業專網的範例，接下來就要說明為什麼需要“專用網路”。其實專網這件事情，他是一個願景比較遠的設定，目前還沒有發生，需求也尚未明朗，只是協定組織、營運商及設備商都認同未來會這樣發展。
在提專網之前，我們來看Ericsson是怎麼樣切分市場，以及這些市場具有多少的潛力(產值)，這樣再往下講專網的事情，應該會比較有說服力。
Ericsson在其5G報告中提到，未來5G將聚焦全球八大產業，包括製造業、公共安全、金融服務業、醫療保健產業、汽車業、大眾運輸、媒體與娛樂產業以及能源和公共事業等。
預計至2026年，5G將為全球創造6,190億美元的收入潛力，其中零售業與農業分別可望創造290億與90億美元的收入。在5G帶動產業數位化的過程中，零售業與農業預計將分別為ICT業者貢獻4%與1%的營收占比，而最大的商機依然在能源與公共事業產業(19%)，其次是製造(18%)與公共安全領域(13%)。
而5G帶給全球電信業者的6,190億美元市場中，以自動化及影音串流為大宗，並集中於醫療與製造場域，合占整體市場30%。然而AR/VR的貢獻並不如預期，主要的原因是受限於其市場規模。
最後來看這個6190億元是怎麼來的，從報告中可以看到6190億元產值，其中可以分成三塊，分別為基站、網路服務、終端與應用，而對於電信商而言，第一塊很大部分被設備商吃了，除非自己的技術團隊的銜接能力夠，才能避免在基站這塊軟硬都被端走。
特別注意到，圖裡面所提到的”market” 是指 addressable，也就是伴隨著5G而來的增值部分，不是代表整體行動通訊市場的價值。
5G 應用與挑戰
看完整個市場產值的預估，我們要回過頭來問幾個問題，5G在這些市場可以做什麼？為什麼值這麼多錢？對於5G技術的挑戰是什麼？
5G要怎麼用，這個就可以給大家吹吹牛，如同前面所講的，有些需求目前還是想像、或只是在poc，所以我不會講太多，快快帶過，很多新聞都會寫。
譬如5G即時高品質的影像串流，搭配號誌、車間與行人資訊，遠端遙控汽車也不是問題；5G搭配無人機具備影像即時回傳功能，能執行橋梁、水庫巡檢，搭配邊緣運算做即時影像辨識，第一時間就能判斷出橋梁的鏽蝕、裂縫；未來5G應用在農業上，農業管理智能化就是在植物生長的過程中，智慧監管農作物缺少什麼（例如養分不足，病蟲害的預判），就及時給它什麼。
一些應用的案例，Ericsson的報告也有提到，有興趣可以參考，我滿推薦德勤19年12月所發布的報告，裡面很完整的介紹數個應用案例以及元素的集合，我把連結放在下面第一列。
也就是說，我們想像了幾個場景，可以發現過去的行動網路它所面對的終端性質較一致，並沒有什麼極端的需求。而未來AI與萬物聯網的趨勢，迫使行動網路需要也變得聰明，能演化成適應不同的需求。
我們在談的極端需求是指終端對與網路特性的要求，譬如自駕車極度要求低延遲，當未來自駕車決策需要仰賴邊緣運算或車間(車子與車子之間)通訊，這樣0.01秒與0.1秒的差距可能影響數條人命。
而對於農業或養殖的情境，我需要放一個sensor在土裡、在水裡，請他幫忙偵測溫度，而當數值在安全的範圍內，我不需要他一直連線，甚至可能每天回報一下還連的上線、電池還有電這樣就好，因為我希望他可以放好幾年都不用理他，但我需要數百數千個相同的裝置，所以大連接數對我很重要。
這樣的情境在每個垂直市場內，不同裝置與應用目標對於行動網路的要求差距很大，所以當把它全部都放在一個籃子內，是很浪費資源、且很容易出問題(無法滿足所有需求)，參考下圖股感整理的需求對應圖
此時上述介紹的SDN與NFV就派上用場了，也就是我們要談的專網應用。
5G 網路切片
關於“專用網路”，我們指的是提供特定需求所獨立出來的網路連線，又被稱為”網路切片”。
網路切片的概念，簡單來說，就是利用切片技術在實體網路上建立多張邏輯網路，而基於NFV和SDN，物理基礎結構是從邏輯網路體系結構中抽像出來的。每個網路切片可以具有其自己的網路體系結構、協議和安全設置，例如網路頻寬、封包傳送路徑等。而且，由於切片彼此隔離，並且一個切片中的流量不會干擾其他切片，因此網路切片可增強整體網路的穩定與安全性。
當然，網路切片並不只是像是VPN這樣，可以把公網轉私網、網路流量重新導引到指定伺服器，更有價值的地方是邊緣雲結構上的改變。
上圖很直觀的顯示了5G結構的彈性變化，我們能把計算與儲存放置到更接近終端的位置，而藉由CDN與NFV的幫助，這個結構是能隨著需求而改變的，也就是今天可以是多台裝置接入同一個基站，藉由裝置本身發出的需求來選擇他要走的路，可以選要不要走slice、要不要到local mec、local cu等等。
上圖說明了不同需求所對應的結構，eMBB可以用在4K/AR/VR等大頻寬需求，該slice對頻寬有很高的需求，所以要比較大塊的Cloud RAN(Cloud RAN簡單來說是將集中式基地台直接放在雲端，並在資料中心內將內容或資料存儲庫放在相同位置。)。
而在自動駕駛、遠端手術設備的應用場景中，URLLC對網絡延遲的要求非常嚴格，此時MEC應該放置在用戶附近，以提供較短的資訊交換時間。
最後，物聯網slice向網絡發送的數據量小且少，需要大容量才能註冊數百萬個設備。
5G 商業模式
最後回到電信商，電信商的角色也因為5G網路彈性的結構而帶來更多商業模式的可能性。
上圖把幾塊行動通訊服務的單元切開了，大家可以看一下，在最中間是核心網路，而電信商是提供開放行動網路的角色，與建造核心網路的廠商並不一定是要同一個。
接下來可以提供給MSP，也就是雲端託管/雲端代管服務、然後還有負責做專網的、以及承租專網的企業。技術改革改變了舊的合作模式，也出現了新的角色，譬如基礎建設營運與一般網路服務提供商(電信商)的角色可以切開，未來還會有專網服務提供商(跟電信商一樣，都是陳租基礎建設的資源)、邊緣雲與雲代管等相關系列的設備商與服務商。
Ericsson與Arthur D. Little共同發表，五種電信業者部署5G的模式，目標是運用部署彈性，快速滲透深入垂直領域之創新應用。這五個模式可以是透過高頻段來做家用寬頻、也可以是企業專網、或是只做Infra-as-a-Service。
而B2B2X這個商業模式，從我的觀點中，概念就很像是平台運營，我提供一個載體或管道(也就是5G)，讓最下游的C能透過最前面的這個B(電信商)，更容易與中間這個B(服務提供或硬體商)對接、使用其服務。
這份報告也提供了5G B2B2X對於未來更多潛在商業機會的想像，大家可以聯想一下，這個其實就是『雲端遊戲』的發展路線，「雲端遊戲」的意思，是把遊戲內容放在雲端上，消費者不必買個別遊戲軟體或主機，透過相對簡單的設備，就可以玩到各式各樣的遊戲。
目前純粹在線上遊玩的遊戲（如網頁遊戲）通常比較簡單，如果要達到高畫質、高品質及高速度等要求，玩家仍須安裝相當肥大的基礎程式，相當吃重硬體需求。但是在全球進入高頻寬、低延遲的5G時代後，網路頻寬與效率大幅改善，讓雲端遊戲的願景更加明確，也形成重量級大咖紛紛搶進的現象。
未來多數的儲存與運算都仰賴雲，手機跟電腦只剩『串流顯示』的功能，也就是你手機上所看到的APP都將雲端化、邊緣運算，舉個例子而言，我們現自只要拿帳號密碼，就可以隨時使用任一台裝置，登入雲端編輯文書、登入Netflix觀看影集，未來我們就是擁有一個帳號密碼，就可以隨時選一台『顯示器』，輸入之後就會有所有你的文件、APP、遊戲、影音等，甚至可以打電話、繳水電費、買股票。
這個也是在5G來臨時，我們可以想像的 X-as-a-Service的演化，透過5G的協助，可以在未來的數十年看到這樣的轉變。
而回到現實，電信商必須要能投資，有足夠的資本/技術/時間來建立這個未來情境，在iThomey最新的文章中提到，要發展5G網路切片，就必須將行動網路轉換到5G SA架構。
5G NSA是指採用雙連接方式，5G NR控制面錨定於4G LTE，並利舊4G核心網EPC。5G SA是指5G NR直接接入5G核心網，它不再依賴4G，到這一步才是完整獨立的5G網路。
根據GSMA在去年4月報告中也整理出，未來兩年5G服務技術演進的藍圖，預計2021年時，將會多項5G服務層功能完成，包括增強型網路切片、超低延遲傳輸、超高可靠服務、增強型蜂巢式IoT等。未來這些5G技術功能將在SA架構發展逐一完善，讓電信商可以使用更成熟5G技術。
結語
最後，未來電信商須發展或取得特定的商業、營運與技術能力，引用pwc所整理的四項重點，說明電信商要怎麼才能當個『聰明水管』，來作為本篇總結。
1. 找到對的5G網絡：在佈建5G網絡的同時，確保在各頻寬都取得足夠頻譜、導入自動化與流程簡化以優化營運，並瞭解如何有效運用這套網絡至關重要。網絡共享是電信運營商可降低成本與迅速追蹤效益的方式之一。
2.商業創新：電信商須具備某種可快速創造、或讓新型服務、收費模式、商業結盟美夢成真的能力。在此同時，還必須善用數據分析和AI工具，確保提供的5G服務解決方案可為客戶和生態系夥伴加值。
3. 垂直的產業參與：電信運營商須發展出一套進階能力，可進行5G應用案例的原型開發，並能演示相關效益。其他重要步驟包括建立垂直聚焦的產品管理、銷售與行銷職能、客戶關係管理(CRM)系統優化等。
4. 集體協作的文化：與OEM代工廠、OTT網路服務提供業者和內容供應商建構密切的夥伴關係，將是5G能否進一步創造利潤的關鍵。這樣的集體協作文化，須透過夥伴參與和關係建立的完善發展加以落實。
https://www.strategyand.pwc.com/gx/en/insights/2019/making-5g-pay/making-5g-pay.pdf
這篇就這樣，ㄅㄅ
