结合语音、数据、视讯以及行动的四合一(Quad Play)服务应用趋势,已在今年的拉斯韦加斯消费电子大展(CES 2008)、西班牙巴塞隆纳全球行动通讯展会(MWC 2008)以及德国汉诺威CeBIT展场这三大展览会上掀起一股风潮,具备四合一多媒体视讯传输技术的各项行动装置产品,包括Android作业平台手机、UMPC、MID、智能型手机、或是高贵不贵的低价计算机,都成为会场参与人士瞩目的焦点。
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多媒体行动视讯四合一服务若要能扩散普及,提高行动通讯宽带网络的传输速度便是首要之务。既有的3G无线通信标准,必须往上提升至3.5G并进一步到达4G水平,才能满足多媒体视讯的传输需求。也因此4G标准之一的LTE(Long Term Evolution)应用,便成为支持展会上多数便携设备无线传输的重要规格,今年正是LTE发展的关键年。
目前,无线通信标准的演进路径主要有三项:其一是WCDMA和TD-SCDMA,均可从HSPA升级至HSPA+,进而演进到LTE,这属于欧洲3GSM集团主导;其二是CDMA2000演进至EV-DORev.0/Rev.A/Rev.B,最终演进至UMB(Ultra Mobile Broadband),由美国Qualcomm和CDMA研发集团(CDMA Development Group;CDG)所主导;其三是802.16m的WiMAX路径,幕后推动者是Intel。LTE是GSM超越3G与HSPA阶段迈向4G的进阶版本。去年11月GSM协会(GSMA)已通过LTE作为下一代行动宽带指定标准,进一步带动LTE-SAE测试联盟(LTE-SAE Trial Initiative;LSTI)的进展作业,今年展会上各家电信通讯大厂已开始进行LTE实境测试,预计2009年便可布建进入商业化阶段,相关架构则在3~4年后便成熟完备。
在技术上,LTE支持正交分频多任务OFDM存取(OFDM-based)的空中接口(air interface),以及2×2和4×4 MIMO的分集(diversity)天线技术规格。LTE可在1.25~20MHz载波运作,若在20MHz,蜂窝细胞(Cell)就能提供超过165Mbps的下载数据速度;在上传部分可采用属于单载波(Single Carrier)的DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM调变模式,可减轻OFDM存在峰值对平均功率的比值(Peak-to-Average Power Ratio;PAPR)。相较于HSPA,LTE可提高每个Cell的数据通讯容量幅度达5倍,延迟性亦能降低至仅有20ms。LTE是唯一可将对称(paired)分频双工(FDD)频段和非对称(unpaired)分时双工(TDD)频段纳入同一平台的技术,不仅可使电信营运商能顺利升级至LTE架构,对GSM行动营运商而言更是利多,因为其可利用现有基地台而无需更新铺设基地台达到升级目标。
从厂商角度来看,LTE架构的准备作业正在按部就班地进行着。目前Alcatel-Lucent、Ericsson、Nokia-Siemens、NFC、Nortel、Motorola和Huawei等电信设备厂商正相互合作开发LTE设备。芯片大厂和量测仪器厂商也陆续推出各项符合LTE标准的解决方案。全球CDMA设备市占率最大的两家供货商Alcatel-Lucent和Nortel,都明确表示规划出从EV-DO Rev.A朝向UMB和LTE的技术发展路线;Alcatel-Lucent另将与日本NEC开发LTE,计划在今年把LTE技术平台投入实验阶段,2009年开始试营运;Alcatel-Lucent也分别与Nortel和LG进行实验行动终端合作的LTE呼叫测试作业。日本NTT DoCoMo、美国AT&T、英国Vodafone和全球最大CDMA电信营运商美国Verizon Wireless,都把LTE视为下一代网络发展架构。电信巨头Ericsson亦展示端对端的LTE-SAE呼叫实测,在2.6GHz频段内的20MHz载波上,cell传输速率可达160Mbps;Ericsson并和NTT DoCoMo合作LTE系统基地台发展项目,将于今年推出首款LTE平台样品。南韩电子通讯研究院(ETRI)也成功展示在实验室环境中以时速120公里的移动速度、在基地台和终端设备样品之间进行LTE数据传输。此外手机大厂Nokia也在德国柏林成功完成使用2.6GHz频段传输速率可达173Mbps的LTE技术现场测试。
在芯片大厂部分,NXP则展示全球首个以嵌入式向量处理器(EVP)为动力、以下一代软件无线电(SDR)系统为基础,可支持LTE的多模基频平台;TI则以HSPA+标准推出应用开发平台,利用多核DSP发展软件可升级系统,可支持LTE等多种标准;Infineon在去年也推出LTE单芯片射频收发器。量测厂商方面,Rohde & Schwarz已加入LTE-SAE测试联盟;Agilent正与Anite策略联盟推出LTE UE开发测试平台与实时协议开发工具、MIPI D-PHY协议测试、设计验证与接收器测试、信令分析仪、VSA软件的LTE选项、符合LTE技术的ADS软件仿真、以及将信号产生和分析设备与ADS仿真环境相互整合的链接LTE解决方案。Tektronix则发表能在单一整合工具中涵盖所有无线固定通讯协议层和实体接口的LTE协议测试与监控解决方案,包括G35-LTE功能与负载测试平台和NSA-LTE 可扩充监控平台。
市场调查研究机构Informa Telecoms & Media的研究报告预测,到2011年行动宽带网络将成为主流的宽带网络平台,用户将超过10亿,行动宽带网络的总营收将占全部行动服务收入的一半。行动宽带网络已经成为重要而关键的市场趋势。LTE在大多数电信营运商、量测仪器厂商和芯片大厂的技术支持和应用的推波助澜下,相关产业链正逐渐成熟,而LTE、WiMAX、UMB在2008年的表现,将决定何种标准将成为最后赢家。