「萬物聯網」近了—— 5G 核心網路如何實現人類更美好的生活？

• 本文轉載自科技大觀園，原文為《打造 5G 開源核心網路，為臺灣開創通訊一條龍——專訪陽明交通大學資訊學院院長陳志成》
• 作者／科技大觀園特約編輯｜沈勤譽

當大家開始大量使用美食外送平台 foodpanda 及 Uber Eats 的服務，可能沒有特別注意到，這是因為 4G 結合手機定位功能，才能打造完善的平台服務；2020 年起台灣全面進入 5G 世代，愈來愈多民眾開始享受 5G 服務，但 5G 除了傳輸速率更快以外，對我們的生活會產生何種翻天覆地的改變？

我們特別專訪開發出全球第一套開放原始碼（Open Source）5G 核心網路軟體 free5GC 的陽明交通大學資訊學院院長陳志成，以他橫跨學界與業界的豐富經驗，不只為我們解析 5G 的技術優勢及應用領域，也將闡述 5G 核心網路對台灣產業的重要性；以及年輕學子應如何從 5G 的發展趨勢中，找到適合自己的職涯方向？

5G 更快的傳輸速度擴大應用層面

「過去從 1G 到 4G，主要都是服務『人』，到了 5G 世代，服務對象多了形形色色的機器。」陳志成一語道破 5G 與過去幾代行動通訊技術的最大差異。

5G 不僅擁有比 4G 快出約 100 倍的網路傳輸速度，更擁有低於 1 毫秒的網路延遲，且可支援上萬裝置的連結，這些特性讓 5G 帶來通訊網路架構的革新，也創造出更多元創新的行動網路服務，更多的物聯網、車載、穿戴式裝置都將加入到 5G 網路中。「不管是路上的車輛、智慧工廠中的機械手臂、遠距醫療的手術刀，都得靠 5G 的技術優勢才得以完整實現。」陳志成這麼說。

他進一步舉例，現在醫療機構在傳輸病理切片影像時，因為有些檔案可高達 10GB，經常傳了一分鐘還沒有成功，讓醫生等得不耐煩，後來乾脆採用傳統的燒製光碟方式再交給醫師讀取，這時就很需要 5G 的高頻寬；又如汽車行駛在馬路上，與其他汽車、道路基礎建設之間，如可透過超低延遲的 5G 來溝通，就能掌握彼此的位置及距離，甚至在事故發生之前即時警告，提高行車安全與便利。

和 4G 相比，5G 對我們的生活產生的影響會更大。陳志成解釋說，5G 不再只屬於電信通訊產業，其與任何產業都有關係；例如教育產業可透過 5G 實現更完整的遠端教學，讓學生擺脫學習時間與空間的限制；在醫療產業，過去基於安全考量未能實際應用的遠端外科手術，也因為超低延遲的 5G 未來得以成真；一般民眾因為疫情無法線下交流，也可透過 5G 支援的擴增實境／虛擬實境（AR／VR）技術，就像實體互動一樣真實。

不只做手機、基地台，臺灣也能自製核心網路

從 4G 邁入 5G，技術架構與應用層面都產生巨大的變化，也讓核心網路的重要性日益受到關注。

用手機打電話或上網，背後所運用到的技術可統稱為「通訊系統」，通訊系統可大致分為三部分，分別是「終端（手機）」、「基地台」與「核心網路」，而「核心網路」相當於是整個通訊系統的地基，當核心網路串聯基地台後，才能處理終端發出的請求，或連結其他網際網路資源。

「一般民眾只注意到手機終端與基地台，但背後的核心網路在 5G 時代扮演關鍵角色。」陳志成強調，5G 時代核心網路不僅負責資料傳輸、安全認證、行動漫遊等功能，更可透過軟體化、虛擬化等技術，滿足高客製化、多元化的應用需求。

不過，在整個通訊產業鏈中，過去 20 多年來台灣僅在手機及終端裝置較有著墨，進入 4G 世代後才開始有較多台廠投入小型基地台，至於在核心網路方面則是一直缺席，一旦基地台需要與核心網路進行介接測試，往往必須看諾基亞（Nokia）、愛立信（Ericsson)、華為等國際大廠的臉色，讓台灣廠商頗有怨言。

所幸由陳志成帶領的通訊服務與軟體研究中心（The Communication Service／Software Laboratory；CS Lab），獲得科技部支持，歷經多年研發，於 2019 年開發出全世界第一套完全依照 3GPP R15 標準的 5G 核心網路開源軟體 free5GC，可應用於多元的 5G 專網應用場景，讓核心網路不再成為台灣 5G 產業鏈的致命傷，也補齊了最後一塊關鍵拼圖。

成立新創公司禾薪，瞄準 5G 專網商機

事實上，陳志成從 1998 年取得美國紐約州立大學水牛城分校資訊工程博士後，就加入前身為貝爾實驗室（Bell Labs）的 Bellcore（後更名為Telcordia Technologies），專注於核心網路的研發，從 3G、4G 一路做到 5G，至今已有超過 20 年的時間。

讓他大感意外的是，free5GC 推出之後，在業界獲得的迴響比學界更多。由於深刻感受到業界對核心網路的高度需求，加上政府、學校都非常鼓勵其成立新創公司，因此該團隊在 2021 年 4 月成立了禾薪科技，並以布農族語的玉山（Saviah）為公司英文名，藉以凸顯是來自台灣的技術。

「這次創業其實不在我原先設定的人生目標中，但我們認為以公司型態運作，比實驗室更有資源與能力來支持合作夥伴！」陳志成說出其步上創業之路的背後動機，「現在台灣終於可以掌握 5G 產業的一條龍技術，不再像過去總是綁手綁腳，經常要受制於外商。」

放眼市場的競爭者，目前除了傳統國際電信設備大廠以外，許多網路及軟體業者也都積極介入，例如微軟（Microsoft）連續收購 Affirmed Networks 及 Metaswitch，而思科（Cisco）也摩拳擦掌。

「因為核心網路的門檻很高，全世界的競爭者屈指可數，台灣也僅有我們與資策會兩個團隊是自主研發的。」陳志成強調。由於 free5GC 佈局很早，目前在日本與美國市場均有商業化導入，合作夥伴則包括中華電信、明泰、鈺登、智邦、研華、四零四科技、辰隆、仁寶等台灣廠商，以及英特爾（Intel）、富士通（Fujitsu）等國際廠商，在台灣 5G 國家隊的團隊合作下，未來有機會與微軟、思科等國際大廠一較高下。

陳志成表示，現階段電信業者主力仍在提升 5G 基地台的覆蓋率，下個階段則將走向各種垂直應用，預期 5G 專網市場也將逐步起飛。據 IDC 等研究機構統計，2025 年台灣將有五成的企業採用「5G 企業專網」，其中以半導體產業及相關高科技領域佔多數，換算起來屆時台灣將有超過 3,400 家企業建置 5G 專網，相關商機值得期待。

小資訊無所不在，跨領域人才搶手

在 5G、人工智慧的時代，資訊科技與各行各業的融合日益深化。陳志成強調，資訊早期是從數學、電機領域分出來，但現在資訊已經無處不在，選擇資訊科系的發展空間很大，出路也愈來愈多元化。

對於年輕學子的學習有何建議？他認為應該從小培養邏輯思考能力，不見得要會 coding，但可以學習用程式工具來解決人腦不易解決的問題，另外則要多方嘗試學習，儘早找到自己的興趣。

陳志成以自己一輩子專心做好一件事——核心網路的經驗為例，鼓勵學子深耕有興趣的一個特定領域，鑽研久了就有機會做出一些成績；另外他也以美國大學教育的發展趨勢提醒大家，資訊與各領域的結合日益普遍，例如資訊加心理、法律、政治、經濟、使用體驗、商業、工程、醫學等，「如果資訊科系的學生能適當培養跨領域能力，未來在就業市場一定會有更好的競爭力。」