拓墣產研專欄-成本難題 台 4G LTE 路迢迢

是否普及 4G LTE,與消費者能否接受 4G 費率有著不可分割的重要關係,以歐洲、日本等國家目前的 4G 滲透率來觀察,的確存在缺乏殺手級應用與費率過高等問題。

從成本考量下,多模多頻 4G LTE 的技術也因此存在探討的必要性。以晶片為例,廠商在追求更高效能、更高傳輸速度的同時,應思量如何提高整體供應鏈的價值,達到廠商與消費者雙贏的均衡局面,才有助於 4G LTE 市場佔有率的進一步擴大;而硬體技術方面,現有如多模多頻段截波聚合(Carrier Aggregation;CA)、雙卡雙通(Dual Sim Dual Active;DSDA)等,若能善加運用,亦將有助於進一步節省上網成本,提升傳輸效能。

相較於 4G 應用已邁入第 3 年的韓國,其 4G 用戶比率高達一半以上,2014 年開始更全面建置速度高達 300Mbps 的 LTE-A 網路,台灣雖在 2013 年 10 月完成釋照,但不可諱言,台灣的 4G 建設明顯落後許多國家。

不過,台灣也無需妄自菲薄,過去壓寶在 WiMAX 的投資讓台灣學到寶貴的一課,就是台灣不適合過早投入開發新世代的主流無線通訊技術,以台灣的市場規模及國際地位,應該待技術確定後,利用台灣的靈活度高、人口集中的優勢快速導入,這才是台灣發展、運用新世代無線通訊技術的利基點,以及最有效益的發展軌跡。

而在各家廠商標得 4G 頻段後,龐大的標金與高昂硬體建置成本已成頭痛難題,如何在投入龐大成本後,尋找到殺手級的 4G 應用,讓消費者願意付出更高的月租費,將是一棘手且富挑戰性的議題。

LTE 複雜 效能成本難兼顧

從大陸的案例來看,中國移動宣佈在 2014 年 5 月 31 日開始送測的手機必須支援 5 模,此定義的 5 模網路為 TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA 及 GSM。雖然引起反對聲音,例如晶片成本增加將不利於大陸的手機廠商,或是 5 模晶片獨厚某些有能力提供的晶片廠,而不利大陸晶片廠商發展等。市場傳言方面則是中國移動為了服務龐大的大陸每年出國用戶,必須提供 5 模的手機以滿足國際漫遊需求,因為過去的3模手機無法提供國際漫遊。

對於中國移動延遲了 5 模手機的推出,是因為提前知道發改委接受手機廠商聯合申訴,將針對高通(Qualcomm)涉嫌違反反壟斷行為進行調查,而高通的 5 模晶片解決方案現又居市場絕對領導地位,中國移動在此節骨眼須先表明支持,所以先推了 3 模手機,但為與中國聯通、中國電信等一較營運高下,5 模手機最終還是得做出考量。

MWC 2014 展會上各家推出的旗艦機種如 Samsung Galaxy S5、Sony Z2 及 HTC M8 等,不約而同採用了高通 Snapdragon 801 晶片組,滿足多模需求。Snapdragon 801 能支援的網路包含 FDD-LTE、TDD-LTE、WCDMA、CDMA1x、EV-DO、TD-SCDMA 及 GSM,雖然 S5、Z2 及 M8 使用 Snapdragon 801 晶片組搭配不同電信商,分別推出 4 模、5 模及 6 模的 LTE 手機,如 Galaxy S5 在中國移動方案可支援 5 模,Z2 在中國移動方案支援 4 模。

在晶片廠部份,高通是最早推出商業化的 5 模晶片業者,除了上述所提的明星機種採用外,大陸手機廠中興 Grand SII、酷派 8730L、華為 Mate2 等亦搭配 Snapdragon 801 的 5 模晶片出貨;中國海思 K3V2 或海思 K3V2E 晶片支援 5 模,已搭配華為 4G 手機 Mate2 上市;Marvell 於 2014 年 3 月送樣,最快 2014 下半年就會有終端產品上市,支援 5 模 TDD-LTE、FDD-LTE、HSPA+、TD-HSPA+ 和 EDGE;聯發科則將於 2014 年第三季開始向廠商供貨,終端設備則有望在 2014 年內推出。

而眾多 LTE 頻段增加了硬體設計複雜度,業者如何兼顧效能與成本將是一大問題。

在高額的 4G 執照標金與激烈競爭之時間壓力下,電信商在考量如何節省整體成本來推出更符合消費者預期的 4G 資費方案,許多業者開始嘗試合作建置基地台、建置後端機房等措施,期望達到節省硬體建置費用。

消費者、電信商 求雙贏

而從另一面向思考,在手機、平板技術不斷快速發展之際,是否可能將技術發展從一味追求速度,轉為支援追求速度與傳輸成本的平衡,以目前成熟的技術而言,的確是有可能的,例如多模多頻段截波聚合(Carrier Aggregation;CA)與雙卡雙通、多卡多通技術,就是極具可行性的降低成本通訊技術。雙卡雙通(Dual Sim Dual Active;DSDA)是由雙卡雙待演變而來,而雙卡雙待需求源自於某些幅員廣闊的國家,例如中國大陸就是最具代表性的案例。4G 網路在布建之初,一定也存在覆蓋率不足及單一電信商基地台利用率不高,形成資源浪費的情況,此時如果手機有雙卡甚至 3 卡的 4G 功能,而電信商又願意提供較低廉的基本流量額度,同樣也可以在 4G 營運初期,創造出消費者、電信商雙贏的正向循環。

至於韓國 2014 年要大力推展的 LTE-A 載波聚合技術,主要是運用在 3GPP Release 10 中,可同時結合 2 個 4G 頻段來達成加速上傳/下載的功能,例如結合 2 個 10MHz 頻段可達到 150Mbps,結合 2 個 20Mz 頻段可達到 300Mbps,載波聚合目前主要有同頻段連續、同頻段不連續與不同頻段相隔 400MHz 以內的 3 種聚合模式,還有部份電信商傾向同時建置具有較高傳輸彈性的 TDD-LTE 網路與具有較佳覆蓋效果的 FDD-LTE 網路,除使用信號切換外,TDD+FDD 的載波聚合也能提高網路的使用效率。

不過在硬體的複雜度上,也隨著更多頻段的聚合而增加,例如在手機的有限空間內,如何設計密度更高的天線,或是採用可調變的寬頻段天線,而在功率放大器的部份,CMOS PA 能有效將更多不用頻段集中於單一晶片中,採用多頻砷化鎵放大器也是方法之一,不過都需要更仔細的避免效率衰退問題。

歷史上的今天

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