行動5.0︰創造5G數位紅利

向130年歷史告別

三十年前，你不會邊走路邊講電話⋯⋯

十五年前，你不會用手機連線玩遊戲，頂多看看新聞，或是做為筆記型電腦上網的數據機⋯⋯

十年前，你不會拿手機找路，開車時的GPS（global position system，衛星定位系統）有專門的導航機⋯⋯

五年前，你會用手機上網看小說、發送即時訊息、把日常生活拍照上傳⋯⋯

現在，你要搭車可以預先用手機上網叫車；吃飯可以付現、刷卡或「刷」手機；跟朋友約會要分攤費用，不必連到網路銀行也能轉帳⋯⋯

從類比到數位

1981年，北歐諸國首先推出北歐行動電話服務（Nordic Mobile Telephone, NMT），隔年北美類比式行動電話系統（Advanced Mobile Phone System, AMPS） 問世。這兩套系統都是類比式，只有通話功能，手機號碼燒錄在手機裡，從此打電話不再只能使用室內固定電話或公用電話。

不過，相較於日後的數位式行動電話系統，類比系統的手機跟基地台介面比較簡單。因為使用800MHz頻段，AMPS網路穿透性較佳、傳輸距離較長，但安全性不足，手機號碼遭盜用時有所聞。

要解決這個問題，必須在數位訊息中運用保密技術，並結合可供身分認證的電子晶片卡，於是，數位式行動通信系統GSM（Global System for Mobile Communications，全球行動通訊系統）技術標準應運而生。

兩種系統截然不同， 行動電話用戶必須更換手機，並向行動通信公司領取SIM卡（subscriber identity module，用戶身分模組），裝在手機插槽中，開卡啟用，才能連接到GSM行動網路。

從通話到通訊

雖然有點麻煩，但GSM確實解決了手機號碼盜拷問題，並且增加了數據通信功能，傳輸速率可達9.6Kbps，最常見的應用就是收發簡訊與電子郵件，而這兩項功能的普遍使用，消滅了盛極一時的呼叫器服務。

為了與AMPS區隔，GSM又稱為第二代行動通信系統，2G。之後，3G、4G陸續問世。

3G，指的是數據傳輸速率最高可達384Kbps的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用行動電信系統），2004年至2005年間開始普及。

不過，當時固定通信透過ADSL（asymmetric digital subscriber loop，非對稱式數位用戶迴路）上網，傳輸速率可達512Kbps至1.544Mbps，行動電信只有「移動性」優於固定通信上網。

這時，劃時代的產品出現──2007年上市的iPhone，智慧型手機大幅改變市場規則，而應用程式商店的出現，則改變了人們休閒娛樂的生活方式。

遊戲、購物、旅遊、交通⋯⋯，消費者產生內容上傳與下載影視內容至手機的需求，高速下鏈分封接取（High Speed Downlink Packet Access, HSDPA）技術上場，傳輸速率推升至3.6Mbps；之後，上鏈速度也提高，上、下鏈結合成為高速分封接取（HSPA）技術，俗稱3.5G。然而，這樣的速度還是不夠。

告別電路交換世代

行動通訊技術演進至此，隨著網際網路日益普及，構成網路的基本規約和架構已趨一致，成為全IP（all-IP）網路架構，4G登場。

相較於2G、3G採用傳統的電路交換技術傳輸語音，搭配網際網路分封交換技術TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協定／網際網路通訊協定）進行數據傳輸，4G從標準製定時便強制要求，包含語音也必須採用全IP技術，也就是VoIP，俗稱網路電話，4G也成為第一個全IP的行動通信系統。

不過，在真正進入IP世界之前，如果業者尚未提供VoIP服務，4G規格允許折回3G網路建立連線，且大部分4G業者也有3G網路，故皆以此方式提供行動電話語音服務。唯獨純4G業者別無選擇，用戶必須選購有VoIP或VoLTE功能的手機，才能使用電話。

自此，超過一百三十年的電路交換技術從歷史洪流中退位，準備邁入全IP時代，也就是進入5G世代。

然而，伴隨電路交換網路凋零的，還有服務人們一百三十餘年的固定網路（fixed network）。

5G架構的關鍵設計之一，是固網與行動融合（Fixed and Mobile Convergence, FMC）。而5G核心網路將成為新的無線接入技術，以及現有固定和無線網絡（如：無線區域網路〔wireless local area network, WLAN〕）的共同核心網路。

新興的資通訊技術，例如：虛擬化、雲端運算、軟體定義網路（software-defined networking, SDN）、網路功能虛擬化（network functions virtualization, NFV）正在改變電信業者的網路，包括固定和行動網路，以實現高資源利用率和網路靈活性。

網路功能融合，在5G環境中水到渠成。

本文摘錄自《行動5.0：創造5G數位紅利》第二部第一章

向130年歷史告別

三十年前，你不會邊走路邊講電話⋯⋯

十五年前，你不會用手機連線玩遊戲，頂多看看新聞，或是做為筆記型電腦上網的數據機⋯⋯

十年前，你不會拿手機找路，開車時的GPS（global position system，衛星定位系統）有專門的導航機⋯⋯

五年前，你會用手機上網看小說、發送即時訊息、把日常生活拍照上傳⋯⋯

現在，你要搭車可以預先用手機上網叫車；吃飯可以付現、刷卡或「刷」手機；跟朋友約會要分攤費用，不必連到網路銀行也能轉帳⋯⋯

從類比到數位

1981年，北歐諸國首先推出北歐行動電話服務（Nordic Mobile Telephone, NMT），隔年北...

【自序】一本關於未來的書

呂學錦・交通大學榮譽教授、中華電信前董事長

寫一本有關未來電信發展的書，是個挑戰。挑戰的是對未來「知難」，那麼下筆也就「行亦難」。

一輩子在電信界打滾，過去三十餘年台灣經歷的電信發展故事，已經在《翻轉賽局：贏占全球資通訊紅利》（天下文化，2017年）中陳述。忝為該書客座總編輯，筆者以「只緣身在此山中」為題，寫了推薦序。

如今離開職場已經六年，不在其位不謀其政，卻因此得以「一身輕」，扮演不同的「摸象人」，數說未來電信這頭大象的點點滴滴。跳脫台灣電信大山，躍上無人機，鳥瞰群山峻嶺，海闊天空，風雲變化，視野無限，盡收眼底。

世紀大事

電信的發展，從電報、電話開始，那是十九世紀的大事；到了二十世紀中葉，AT&T為了精進自動電話系統的基本組件，而有三位著名科學家在貝爾實驗室發明電晶體，奠定電子與資訊科技的基礎，而電信則是運用電子與資訊（電腦）技術的先驅。

電子技術在摩爾定律引導下，呈指數成長至少半世紀，帶動電腦與資訊呈相同比例成長。

為了讓使用者在遠端使用電腦，而有數據通信技術之發展，最經典的創新莫過於捨棄電話網路的電路交換（circuit switching），改採分封交換（packet switching），從而有TCP/IP通信規約的制定，成就了網網相連的網際網路（Internet）與全球資訊網（world wide web, WWW）的發明，且應用迅速擴散，普及全球。

同時，在美國有意無意的低度監督管理主導下，放任自由發展，各國也附和著不設防，在強者恆強的效應下，造就了資訊時代的網路巨人。二十年間，「網際網路」取代「數據通信」一詞，甚至省略「網際」二字，網路就是Internet。

誰還記得有電信網路的存在？誰叫你自己是笨水管（dumb pipe）。

1毫秒的革命

行動通信原本以通話為主。以無線電做為最後一哩的行動通信，採用蜂巢式細胞設計，以基地台為中心形成一個個細胞，也就是無線電訊號的涵蓋範圍，如此可以重複使用稀有的無線電頻率，擴大行動網路容量，創造了具實用性的價值，這也是了不起的發明。

客戶移動位置跟所在細胞之基地台之間必須妥善管理，才能確保通信品質，不漏接、不斷話，以及客戶移動中無縫銜接連線等。如此複雜的行動網路功能，需要強而有力的電子資訊技術支撐，行動電話機和終端設備亦同。這就是行動通信為什麼等到八○年代才開始普及的原因。

網際網路在九○年代開始商用，第二代行動通信系統除了電話之外，增加了數據通信功能，當時的手機跟行動網路數據通信功能都十分簡陋。

記得有一次在交通部部務會報後，輪值記者會，筆者代表說明利用手機的WAP（Wireless Application Protocol，無線軟體應用協定）數據通信功能，展示行動加值應用。在示範應用操作時，透過投影機把手機畫面呈現在銀幕上，在按下傳送鍵後，等待回應。

1秒、2秒⋯⋯、7秒、8秒，還沒有回應！

這麼離譜的時延，誰能接受？此後，我們設定了加值應用的「321」基本要求：任何應用必須不超過3個按鍵、2秒內回應、單1入口！誰能想到，今天，5G，這個要求演變為只是1個按鍵、1毫秒（ms）的事。

跨業合作，深度融合

3G技術大幅提高了行動數據通信的能力，好像專為智慧型手機舖路似的。

4G（LTE）再添柴火，行動網路的發展如日中天，從「行動優先」（mobile first）到「行動唯一」（mobile only）。只做笨水管的固網業者聞之，能不膽顫心驚！

然而，膽顫心驚的也該包含行動通信業者，因為他們面臨的處境是：資本支出與費用支出增加，營收卻不增反減！真正得利的，相信還是那些在網路上搭建平台、經營應用與內容的越網（OTT）者。這二十年來，行動通信似乎逃不過淪為另一個網路笨水管！

5G帶來一線曙光，一點希望。

如果，5G業者能夠充分掌握eMBB（enhanced mobile broadband， 增強行動寬頻）、mMTC（massive machine type communication，巨量機器型通訊）、uRLLC（ultra-reliable and low latency communication，超可靠與低時延）這三大嶄新的網路能力，建立平台，結合物聯網、大數據及其分析、人工智慧等最新科技，異業結盟，群策群力，電信事業將因5G而擴大範疇。

本書強烈主張：CT+IT+OT或ICT+OT，並且是深度融合。

CT，指電信技術；IT，指資訊技術；OT，指專業領域之營運技術；ICT，即資通訊技術。融合深度愈深，創造的價值愈大。

商業模式，從B2C擴大到B2B和B2B2C。5G執照有效期間長達二十年，5G業者技術本位，客群基礎穩固，財務健全且雄厚，只要立定目標，谷底翻身，轉型升級，再創第二曲線佳績，誰曰不能？

催動智慧化

能不能，但視電信業者自己能不能先轉型升級，甚至脫胎換骨。

趁著業績依舊亮麗，像AT&T一樣，晴天修屋頂，切莫到了哪一天，屋漏偏逢連夜雨，困難重重，再思改變已為時晚矣。

半年來，台灣三大電信業者紛紛表明，推動轉型是當前優先工作，此乃聰明的決定。衷心期盼，為資訊社會智慧化搭建資訊大道的5G電信業者，能夠先一步智慧化。

5G是資訊時代智慧化的催化劑，企業界期盼及時雨久矣！

過去，企業主擔心行動通信可用率（availability）不足、反應太慢（時延太長）等，遲遲不敢啟動變革；5G的要求，寫明6個9的可用率（99.9999％）、小於1毫秒的時延，相信就是大部分工業4.0智慧工廠、遠距醫療、智慧交通、智慧城市、VR（virtual reality，虛擬實境）等應用的要求。

5G，就是各行各業等待的東風。東風起，做就對了！

長風破浪會有時

為什麼是5G？為什麼是現在？不做又如何？

儘管，決定不做什麼跟決定做什麼一樣重要，然而，這一次，該做而不做的代價可能很高！

資通訊科技發展的軌跡顯示，2025年是以計算為核心的資訊技術每十五年大躍進一次，和以溝通為核心的行動通信技術平均每十年為一代應用爆發的交匯時點。5G透過雲端化、虛擬化和邊緣運算，已經把資訊技術融入，成為改變各種產業、各個生活面向的利器。你不做，可能就要由別人來做。

做，要做什麼？

過去十年來，成功者的經驗，加上當前科技發展趨勢，告訴我們，數位化和智慧化的基本運作單元是平台，從個人的家庭小平台，到中小企業的中平台，乃至大企業、政府機構和國家運用的大平台。

大、中、小平台為人類服務，平台之間台台互連（interconnect）、互運（interoperable），也必須互信（mutual trust），平台經濟於焉形成。

創造各式各樣符合各種需求的平台，讓各領域的OT輕易融入其中，並且讓智慧化工具，如：數據分析、機器學習、人工智慧產品等，容易依需要接入平台，強化整體能力，將帶來多少機會？帶動多少價值？

也許，答案就是本書文中引用的幾家知名研究機構的諸多數據。

如此，美國總統川普在推特中呼喊：「我要5G！」就不難理解了。

「在資訊時代，領導全球無線技術的國家獲勝。為了保持美國的優勢，我們必須加速5G開發和布建下一代無線網路，以比現有4G網路快得多的速度傳送大量數據，」這是美國白宮科學與技術政策局（Office of Science and Technology Policy）於2018年10月25日表述美國會在全球5G競賽中勝出的第一句話。

4G，讓美國嘗盡了甜頭，殷切希望能夠延續；5G，白宮著眼於大算盤，關切點著重整體網路及其應用所帶來的經濟效益。

5G的重要性，可見一斑。

【自序】一本關於未來的書

呂學錦・交通大學榮譽教授、中華電信前董事長

寫一本有關未來電信發展的書，是個挑戰。挑戰的是對未來「知難」，那麼下筆也就「行亦難」。

一輩子在電信界打滾，過去三十餘年台灣經歷的電信發展故事，已經在《翻轉賽局：贏占全球資通訊紅利》（天下文化，2017年）中陳述。忝為該書客座總編輯，筆者以「只緣身在此山中」為題，寫了推薦序。

如今離開職場已經六年，不在其位不謀其政，卻因此得以「一身輕」，扮演不同的「摸象人」，數說未來電信這頭大象的點點滴滴。跳脫台灣電信大山，躍上無人機，鳥瞰群山峻嶺...

序 一本關於未來的書 呂學錦
第一部　　乘數效應
1.全球經濟大轉型
2.超乎想像的創新
3.從爭取數位轉型到搶占數位紅利
第二部　　改造數位版圖
1.向130年歷史告別
2.驅動萬物聯網
3.揭開後智慧型手機時代序幕
4.改變，正在發生
5.台灣，準備好了嗎？
第三部　　勾勒5G新經濟
1.迎接數位創新
2.傳娛事業全面革新
3.X效應
第四部　　兩強相爭下的世紀變革
1.誰惹急了川普？
2.白宮5G高峰會
3.來自美國國防部的關鍵報告
第五部　　第5次革命
1.平台經濟正夯
2.是電信公司，也是平台公司
3.改造國稅平台
4.生活中的物聯網
5.以數位紅利帶動數位升級
6.當數位鐵幕升起
結語　展望2030，重塑世界產業
參考資料
中英文名詞索引
致謝

序 一本關於未來的書 呂學錦
第一部　　乘數效應
1.全球經濟大轉型
2.超乎想像的創新
3.從爭取數位轉型到搶占數位紅利
第二部　　改造數位版圖
1.向130年歷史告別
2.驅動萬物聯網
3.揭開後智慧型手機時代序幕
4.改變，正在發生
5.台灣，準備好了嗎？
第三部　　勾勒5G新經濟
1.迎接數位創新
2.傳娛事業全面革新
3.X效應
第四部　　兩強相爭下的世紀變革
1.誰惹急了川普？
2.白宮5G高峰會
3.來自美國國防部的關鍵報告
第五部　　第5次革命
1.平台經濟正夯
2.是電信公司，也是平台公司
3.改造國稅平台
4.生活中的物聯網
5.以數位...