創新突破／5G O-RAN專網節能管理系統技術

【整理／賴宛靖】

回顧通訊傳輸技術的演變，從1G到4G，服務對象是人，而5G服務對象不僅只是人，更包括形形色色的機器。5G具備高速傳輸、低延遲、更大網路容量與可連接更多裝置的能力，擘劃了萬物聯網的應用前景，未來不僅通訊智慧裝置，舉凡智慧座艙、自動駕駛、遠距醫療等，都能透過5G技術讓人類生活更便捷，也使人們對5G時代投射無限想像，同時催生出嶄新的網路商機，其中「5G專網」的管理，更與萬物聯網能否順利實現息息相關。

O-RAN技術　加速5G時代專網革新

「專網」是指為特定目的而設置的網路系統，具有獨立運作的能力，不受公共網路壅塞或斷線的影響，同時確保資訊安全。這種網路架構在智慧工廠、智慧醫療或特定場域中扮演著重要角色。工研院最新研發的「5G O-RAN專網節能管理系統技術」專為5G基地台系統打造，實現智慧化管理的目標。工研院資訊與通訊研究所副組長邱碧貞指出，這項技術不僅能夠快速建立專網，就像安裝APP一樣簡單，還能利用智慧演算法根據時間和流量調節終端裝置與特定基地台的連接，使得閒置基地台進入休眠狀態，從而節省能源成本。對於臺灣的網通及系統整合業者而言，這項技術將成為提升產業地位的利器。

過去，基地台的建置和管理過程較為封閉式，使得通訊網路的軟硬體掌握在少數電信設備大廠手中。臺灣雖在製造網通和小型基地台等設備具備卓越技術，但難以提升毛利率、也無法放大附加價值，在無線通訊產業價值鏈中僅屈就角落。然而，工研院研發的「5G O-RAN專網節能管理系統技術」，提供一站式管理解決方案」，且具備「高布建效率」、「高節能效益」、「高彈性應用」等優點。透過智慧化模組與軟體建構出淺顯易懂的平台，網通或伺服器業者只需部署少量的小型基地台，即可建立起5G專網，並可為不同產業的客戶提供加值服務，將繁複的5G建置工程簡化，加速5G時代來臨。

但為了滿足高速的傳輸能力，訊號不會因距離遞減，需要增加基地台密度及維持傳輸時的高效率訊號，難免使5G通訊設備能耗增加。為符合淨零排放的世界趨勢，5G設備的能耗問題勢必得解決，5G O-RAN專網節能管理系統技術能隨用量調節，透過節能預測模型來了解下一時期的流量狀況，决定哪些基地台被安排啟動節能功能，離峰時主動關閉部分基地台，需要時再開啟，應用業務導向將其服務用戶切換到其他活動基地台，以保持服務連續性。舉例來說，智慧工廠內可透過定期監控基地台網路及生產機台等終端裝置的5G網路流量使用狀況，採用智慧演算法將終端裝置重新導向特定基地台，在不降低服務品質的情況下，調配基地台輪流進入休眠，不僅可節省成本、減少耗電，亦能對於基地台進行效能管理，有效降低企業專網的營運與管理成本，以擁有100座5G基地台規模的專網為例，1個月可減少12,750千瓦，相當於7,060公斤的碳排放，根據測試，最高可節省50%的能耗。

通訊科技節能典範　智慧生活新利器

此外，5G O-RAN專網節能管理系統技術可高彈性應用，軟體導入AI及機器學習，並建立模組化智慧系統，不論是工廠、醫院、交通、救災等需求皆可快速滿足。邱碧貞舉例，用於工廠領域時可優化生產流程和資源、物料的分配；用於醫療院所可滿足醫療設備的智慧監控或遠距醫療需求；用在智慧交通領域，可改善交通管制和智慧城市建設；用於救災，則滿足災情監測和救援指揮等需求，有效提升效率、達到事半功倍的理想。

5G O-RAN專網節能管理系統技術為5G發展帶來突破性的貢獻，該技術兩度獲得「全球小型基地台論壇獎Small Cell Forum Award」的肯定，也讓臺灣的小型基地台智慧化管理技術揚名國際，2023年獲頒愛迪生獎（Edison Awards）最高榮譽金牌獎殊榮，以及全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards），卓越表現驚豔全球科技界，該技術已與包括和碩科技在內的國內8家廠商技轉或洽談合作中，導入各式應用場景，並結合國內電信業者進行整合測試與驗證，建立國內第一個國產化電信節能網路示範應用，實現以通訊技術提升網路節能的典範案例。