結合語音、資料、視訊以及行動的四合一(Quad Play)服務應用趨勢,已在今年的拉斯維加斯消費電子大展(CES 2008)、西班牙巴塞隆納全球行動通訊展會(MWC 2008)以及德國漢諾威CeBIT展場這三大展覽會上掀起一股風潮,具備四合一多媒體視訊傳輸技術的各項行動裝置產品,包括Android作業平台手機、UMPC、MID、智慧型手機、或是高貴不貴的低價電腦,都成為會場參與人士矚目的焦點。

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多媒體行動視訊四合一服務若要能擴散普及,提高行動通訊寬頻網路的傳輸速度便是首要之務。既有的3G無線通訊標準,必須往上提升至3.5G並進一步到達4G水準,才能滿足多媒體視訊的傳輸需求。也因此4G標準之一的LTE(Long Term Evolution)應用,便成為支援展會上多數可攜式裝置無線傳輸的重要規格,今年正是LTE發展的關鍵年。

目前,無線通訊標準的演進路徑主要有三項:其一是WCDMA和TD-SCDMA,均可從HSPA升級至HSPA+,進而演進到LTE,這屬於歐洲3GSM集團主導;其二是CDMA2000演進至EV-DORev.0/Rev.A/Rev.B,最終演進至UMB(Ultra Mobile Broadband),由美國Qualcomm和CDMA研發集團(CDMA Development Group;CDG)所主導;其三是802.16m的WiMAX路徑,幕後推動者是Intel。LTE是GSM超越3G與HSPA階段邁向4G的進階版本。去年11月GSM協會(GSMA)已通過LTE作為下一代行動寬頻指定標準,進一步帶動LTE-SAE測試聯盟(LTE-SAE Trial Initiative;LSTI)的進展作業,今年展會上各家電信通訊大廠已開始進行LTE實境測試,預計2009年便可佈建進入商業化階段,相關架構則在3~4年後便成熟完備。

在技術上,LTE支援正交分頻多工OFDM存取(OFDM-based)的空中介面(air interface),以及2×2和4×4 MIMO的分集(diversity)天線技術規格。LTE可在1.25~20MHz載波運作,若在20MHz,蜂窩細胞(Cell)就能提供超過165Mbps的下載資料速度;在上傳部分可採用屬於單載波(Single Carrier)的DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM調變模式,可減輕OFDM存在峰值對平均功率的比值(Peak-to-Average Power Ratio;PAPR)。相較於HSPA,LTE可提高每個Cell的數據通訊容量幅度達5倍,延遲性亦能降低至僅有20ms。LTE是唯一可將對稱(paired)分頻雙工(FDD)頻段和非對稱(unpaired)分時雙工(TDD)頻段納入同一平台的技術,不僅可使電信營運商能順利升級至LTE架構,對GSM行動營運商而言更是利多,因為其可利用現有基地台而無需更新鋪設基地台達到升級目標。

從廠商角度來看,LTE架構的準備作業正在按部就班地進行著。目前Alcatel-Lucent、Ericsson、Nokia-Siemens、NFC、Nortel、Motorola和Huawei等電信設備廠商正相互合作開發LTE設備。晶片大廠和量測儀器廠商也陸續推出各項符合LTE標準的解決方案。全球CDMA設備市佔率最大的兩家供應商Alcatel-Lucent和Nortel,都明確表示規劃出從EV-DO Rev.A朝向UMB和LTE的技術發展路線;Alcatel-Lucent另將與日本NEC開發LTE,計畫在今年把LTE技術平台投入實驗階段,2009年開始試營運;Alcatel-Lucent也分別與Nortel和LG進行實驗行動終端合作的LTE呼叫測試作業。日本NTT DoCoMo、美國AT&T、英國Vodafone和全球最大CDMA電信營運商美國Verizon Wireless,都把LTE視為下一代網路發展架構。電信巨頭Ericsson亦展示端對端的LTE-SAE呼叫實測,在2.6GHz頻段內的20MHz載波上,cell傳輸速率可達160Mbps;Ericsson並和NTT DoCoMo合作LTE系統基地台發展專案,將於今年推出首款LTE平台樣品。南韓電子通訊研究院(ETRI)也成功展示在實驗室環境中以時速120公里的移動速度、在基地台和終端設備樣品之間進行LTE資料傳輸。此外手機大廠Nokia也在德國柏林成功完成使用2.6GHz頻段傳輸速率可達173Mbps的LTE技術現場測試。

在晶片大廠部分,NXP則展示全球首個以嵌入式向量處理器(EVP)為動力、以下一代軟體無線電(SDR)系統為基礎,可支援LTE的多模基頻平台;TI則以HSPA+標準推出應用開發平台,利用多核DSP發展軟體可升級系統,可支援LTE等多種標準;Infineon在去年也推出LTE單晶片射頻收發器。量測廠商方面,Rohde & Schwarz已加入LTE-SAE測試聯盟;Agilent正與Anite策略聯盟推出LTE UE開發測試平台與即時協定開發工具、MIPI D-PHY協定測試、設計驗證與接收器測試、信令分析儀、VSA軟體的LTE選項、符合LTE技術的ADS軟體模擬、以及將信號產生和分析設備與ADS模擬環境相互整合的連結LTE解決方案。Tektronix則發表能在單一整合工具中涵蓋所有無線固定通訊協定層和實體介面的LTE協定測試與監控解決方案,包括G35-LTE功能與負載測試平台和NSA-LTE 可擴充監控平台。

市場調查研究機構Informa Telecoms & Media的研究報告預測,到2011年行動寬頻網路將成為主流的寬頻網路平台,用戶將超過10億,行動寬頻網路的總營收將佔全部行動服務收入的一半。行動寬頻網路已經成為重要而關鍵的市場趨勢。LTE在大多數電信營運商、量測儀器廠商和晶片大廠的技術支援和應用的推波助瀾下,相關產業鏈正逐漸成熟,而LTE、WiMAX、UMB在2008年的表現,將決定何種標準將成為最後贏家。