本期文章

LTE站穩主流地位的三大挑戰

撰文/陸向陽    

WiMAX與3G/LTE間的戰爭似乎已近尾聲,WiMAX的技術生態圈與商用普及性都不如LTE,贏家看來是3G/LTE(以下簡稱LTE,但泛指3GPP一脈相承的通訊標準)。



不過,LTE的勝利不是沒付出代價,後起之秀WiMAX以各種利益吸引商業合作夥伴改從LTE投效WiMAX,例如WiMAX的基地台設備較低廉,或WiMAX的傳輸量較大等。



為了因應WiMAX陣營的競爭,3GPP/LTE陣營也開始調降專利授權費,使LTE設備可以降價,拉近與WiMAX設備間的價差,使電信商依然願意加碼投資在LTE上。



另外,WiMAX因在2004年後改採OFDM調變技術,使傳輸率大為增強,此也對LTE陣營產生威脅,LTE陣營不是不知道OFDM的高傳輸率優點,但缺點有二,一是此調變技術需要較複雜的運算,複雜運算意味著較高的功耗,手機將更快用盡電量。



另一缺點是高程度不相容LTE原有的設備與系統,若改採OFDM調變技術,估電信商現有的設備僅有10%可相容沿用,其餘必須跟進換新,如此恐影響電信商的投資意願。雖然如此,3GPP陣營仍然提出使用OFDM技術的HSPA+標準,好因應WiMAX的威脅。



由上述可知,LTE為了保有主流地位,面對WiMAX的後進挑戰者,在價位與技術上都作了妥協,不再堅持原有專利授權價位,也不再堅守過往較簡單,但卻較少功耗的調變技術。此外,LTE還面臨以下三大挑戰:



挑戰1:設備商面臨降價壓力



雖然LTE擊退了WiMAX,但很快有新挑戰出現。這挑戰有部分來自LTE外的異質技術,有部分則來自LTE自身的本宗技術或旁側技術。由於智慧型手機的普及,愈來愈多人使用LTE的數據(Data)傳輸,使基地台的數據服務負荷量經常滿載,導致怨聲載道。



按理而言,電信商應加建基地台以因應數據服務需求,但基地台造價高昂,終端消費者所繳交的數據服務月費太低,電信商怕入不敷出,以至於收取這些微薄數據服務收入後,仍不敢投入新基地台的建設。不僅如此,美國4大電信營運商,除舊合約必須走完外,新的數據合約一律不提供吃到飽的服務,行動數據服務一律依流量計費,或提供幾種月配額方案給消費者選擇。



為了因應上述需求,LTE設備商面對新一波的降價壓力,若不想直接降價,則必須推出較小型的LTE基地台,從現有最正規的Macro Cell Base Station,降成Metro/Micro/Pico/Femto Cell等級的基地台,並低價供應,以解決電信商所面對的終端客戶抱怨壓力,而凡是比Macro Cell小的其他等級基地台,無論是Metro、Micro或Pico等,均泛稱為Small Cell。



挑戰2:Wi-Fi分流 尚無平順切換機制



電信商除了倚賴LTE設備商推出更小型、平價的基地台外,也開始採行Wi-Fi Offload(Wi-Fi卸載,一般大眾媒體報導稱為Wi-Fi分流)技術。由於新出廠的智慧型手機多具備Wi-Fi功效,只要能解決額外手動登入的麻煩,能平順、無形地在LTE與Wi-Fi間切換,也可部分紓緩大眾對行動數據服務的需求。



Wi-Fi分流技術的提出,也等於給LTE陣營壓力,雖然Wi-Fi分流不致於全面取代LTE,威脅性低於之前的挑戰者WiMAX,但仍可能減緩電信商購置Small Cell基地台的意願,而改採Wi-Fi分流。



Wi-Fi分流技術在1、2年前便開始流行,但提供Wi-Fi分流技術方案的業者各行其是,沒有統一的平順切換機制,但2012年6月Wi-Fi聯盟提出Wi-Fi Passpoint後,可望讓切換機制走向一致,如此LTE陣營壓力將增強,雖然與LTE陣營高度關連的Small Cell Forum也加緊制訂讓Femto Cell等級的基地台能與Wi-Fi通訊整合且平順、無形切換,但進度已落後於Wi-Fi聯盟。



挑戰3:TD擠壓正宗FDD



更有甚者,LTE主要是以FDD分頻多工為主,大陸方面為了擁有較高的技術、專利掌握度,從過去就以TD-SCDMA為主,而較排拒歐美主流的WCDMA,而今TD-SCDMA升級成TD-LTE,仍與歐美主流的FD-LTE/LTE有所區別。



若僅是區別並不要緊,但致命之處在於TD-LTE有較佳的頻譜資源利用率,由於TD-LTE採分時多工,面對終端高漲的行動數據服務需求,TD-LTE的服務能力較FD-LTE為佳,原因是行動數據服務下載多、上傳少,TD-LTE可用時間切換方式,多一點時間用於數據下載,少一點上傳;但FD-LTE/LTE最初仍是以語音通話為設想,上下傳為對稱的頻譜資源配置,一旦以數據服務為主,上傳的資源配置過多,形成浪費。因此,TD-LTE的看好度持續增加中,反有壓迫、推擠正宗LTE的可能。



所以,LTE擊敗WiMAX後,仍要面對電信商要求小型、平價的Small Cell基地台、仍要面對Wi-Fi分流,以及側室標準TD-LTE的技術地位增強等壓力,看來奮戰與妥協仍必須要持續,不會隨WiMAX式微而結束。


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