7月初，臺灣三大電信都已推出各自5G商用服務，但與全球多數電信商一樣，他們最先都採用非獨立架構部署5G網路，也就是後端的電信核心網路還是使用原有4G技術，只是在基地臺同時使用4G基站搭配5G規格設備，而非直接使用獨立的5G核網與基地臺提供網路服務，然而，電信商何時轉換成獨立5G架構，將會大大影響5G初期的企業應用場景，尤其，需要有5G 的網路切片技術，來打造更具客製化、彈性的網路部署方式，也是實現5G企業應用服務一大關鍵。
以目前的電信基礎設施來看，不論是4G或5G網路，都是由兩部分組成，一個是RAN無線接取網路，也就是基地臺，另一個則是核心網路，但不同是，5G網路有兩種部署方式，一種是採用非獨立（NSA）組網架構，在NSA模式下，5G核網跟4G基本上是一樣架構，只是它具備了5G NSA部分執行所需要的功能，並配備有獨立5G基地臺。獨立（SA）架構的5G網路，則更進一步連核心網路也改用獨立的5G核網來布建，因此，不論是速度、頻寬、低延遲表現，都比採用NSA模式來得更有效率。
從現有5G網路架構，朝向下一階段獨立組網5G SA發展
由於各國電信商，包括臺灣在內，初期都是以部署NSA架構的5G網路為第一步，今年下半或明年才會展開SA測試。初期選擇採用NSA架構，可能有諸多原因，投資成本，布建複雜程度、市場需求，以及採用技術成熟度都是其考量。
從現有NSA架構的5G 網路發展來看，其速度較4G獲得明顯的提升，達到Gb級，但是由於缺少一個全新5G核網的架構，支援新的5G無線接取網路技術，因此，並無法充分發揮5G網路的特性，也就是大頻寬、低延遲，以及廣連結。
以低延遲傳輸為例，遠傳電信企業暨國際事業群執行副總經理曾詩淵就表示，在非獨立5G網路架構運作下，其延遲時間實測約為10毫秒，但想要縮短到5毫秒內，就得要透過一個獨立核網，也就是SA架構的5G網路，才能辦到。
不單是速度或反應能力的提升，未來更有不少關鍵5G服務技術，得要在SA架構發展下，才能夠充分發揮其功能，例如網路切片（Network Slicing）、超低延遲傳輸，與超高可靠服務等。
尤其，網路切片技術，更需要有這樣一個全新5G SA電信網路架構，才能夠加以付諸實現。
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，每張邏輯網路或切片網路，都可以有屬於自己網路配置，例如網路頻寬、封包傳送路徑等，所以，邏輯上每一張切片網路，就可以專屬於某一類應用，或是滿足特定企業用戶的專用網路需求。
網路切片說穿了，就是服務品質管理（QoS），來提供不同的QoS服務，以滿足各式各樣應用需求。例如電信商提供物聯網服務時，可透過5G的網路切片技術，將行動網路分割成適合部署大量IoT服務的網路規模，或是為企業建立專網等。當這項技術進到商用化以後，各家電信商才能夠依據不同的服務需求或應用情境，來替企業量身打造專屬的傳輸網路服務。
在5G還沒問世之前，4G網路就已支援網路切片，電信業者可通過4G的管理功能，來實現部分的網路切片功能，但以往，大多以硬體方式來完成網路切分的動作，執行上較缺乏效率，直到後來，進到4G後期，甚至5G到來以後，有越來越多電信商開始引進虛擬化技術，來提供軟體切割的支援方式，也就是透過軟體定義網路（SDN）和網路功能虛擬化（NFV）技術，來實現網路切片的新作法。
更進一步來說，這樣一個虛擬化的網路切片作法，就是將4G行動核網功能，從傳統電信設備硬體中抽離，並以軟體方式在x86伺服器上來執行，再利用SDN技術來集中控管網路資源，透過這種軟體定義架構，來讓切片執行變得更有效率。
不過，進到5G商用以後，特別是企業端應用，中華電信行動通訊分公司工務處高級工程師邱哲盛直言，5G網路切片想要用得好，就必須將行動網路轉換到5G SA架構。
他進一步解釋，這是因為一些重要網路切片功能，都是定義在SA架構中，以SBA服務導向架構（Service Based Architecture）為例，它就是一個在SA架構才有的一個服務管理架構。SBA改從服務模組概念，來設計5G行動網路主要功能，取代傳統4G網路點到點的網路架構型態，來提供彈性調度網路資源的新作法。但現有的5G NSA網路並不支援這個架構，這也讓電信商在使用網路切片功能時，容易受到諸多限制，例如，沒辦法像SA架構，能夠有效靈活使用，或切分可利用的網路資源，來建立各種切片網路，滿足不同的應用，「簡單說，用5G NSA提供的網路切片功能，就是一種MDVPN（行動數據專用網路）服務」他說。
曾詩淵也提到，5G跟4G最大不同，除了有大頻寬、大連結、低延遲外，另還有兩個特性，網路切片就是其中一個，另一個特性是邊緣運算，「這兩個是企業專網最主要的精神。 」他說。
不過，除非企業專網採用的建置方案，是有包含將核網放進企業自己家裡，自行能改用5G SA架構來部署核網，否則企業大多用的還是電信商提供的非獨立5G公網為主。因此，電信商何時轉換成5G SA架構，也會影響5G初期的企業應用場景，例如雖然可以運用在企業專網，但若要做到更進階或是較為複雜的場域應用，就會比較困難，比如依據不同產業、城市特性，來提供符合其發展所需的各種通訊網路環境等。
根據GSMA在去年4月一份兩百頁5G指導原則報告中也整理出，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，來提供新服務和應用，甚至替垂直產業帶來更多應用。
七月初，3GPP R16標準出爐，3GPP在這一版特別強化SA架構5G網路在產業端應用，像是支援C-V2X車聯網、工業IoT等場景應用等。當新標準完成進到商用，企業就更容易用它來創新應用，如自駕車、AMR自主移動機器人等。
近來，國外一些電信商也開始投入5G SA網路的測試，甚至5G還沒開臺，日本新進電信商樂天行動就已提早展開布局，決定採用SA獨立架構的5G核心網路，打造自家下一代5G網路服務，最快明年就會商用。最近更有針對全球40家電信營運商的調查公布，顯示有8成電信營運商，未來兩年內將開始部署5G SA網路。
伴隨著Rel-16標準的完成，邱哲盛觀察，由於5G SA相關應用主要會是放在這一版本，因此，從應用發展角度來看，考慮到相關硬體設備和晶片的支援，以及終端成熟，他認為，5G SA初步形成有規模性的產業生態鏈，時間最快會是在2022年下半年後。
就連國內三大電信也都開始投入5G SA研究與發展，甚至有的業者已進到PoC測試階段。身為電信龍頭，中華電信在5G未開臺前，就有在國內某一新創園區展開實驗性專頻專網PoC，該專網採用就是5G SA架構，來提供新創企業一個專屬網路環境，讓他們可以在這個網路環境裡做應用測試。中華電信表示，對於5G SA已提前準備，待標準，技術與產品成熟之後，市場有需求就會進場。
台哥大則規畫，下半年就會展開5G SA網路建置，除了採用SBA服務導向架構外，接下來，也會在核心網路導入SDN、NFV等技術，預計花3年將5G網路升級到SA架構。
遠傳則透露，目前正在進行5G SA網路架構的PoC測試，以了解NSA和SA在功能和使用上的差異。但該公司也強調，未來即使SA系統準備就緒，仍將同時提供支援NSA和SA雙模式，供個人用戶或企業使用。
臺灣5G商用後，各家電信商不光是拼5G用戶數、網速、訊號涵蓋率，垂直產業應用將成為下一個兵家爭奪的新戰場，誰能先完成SA轉換，搶先商用化，就能掌握未來5G企業商機。
未來2年5G服務技術演進
2019
● MEC邊緣運算
● 網路切片
2020 持續性5G通訊服務
2020年7月 3GPP R16標準制定完成（包含可較佳支援C-V2X、IIoT等場景的5G SA架構應用服務）
2021~2022
● 可信的非3GPP存取
● 超低延遲傳輸
● 超高可靠性服務
● 增強型網路切片
● 增強型蜂巢式IoT
資料來源：GSMA、3GPP，iThome整理，2020年7月
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July 10, 2020 at 01:21PM
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