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拓墣產研專欄-成本難題 台4G LTE路迢迢

2014-05-11 01:31 工商時報 拓墣產業研究所研究經理陳蘭蘭


 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GSM4,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。
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