行動寬頻應用邁向普及　手機晶片業者提前布局LTE

LTE Logo。3GPP

全球行動寬頻用戶數量統計，光2010年全球用戶數已突破5億大關，而根據通訊大廠易利信預測，這些行動用戶創造的數據流量，可能在5年後成長30倍以上！無線寬頻網路流量勢必會對服務商造成壓力，對使用者而言，越快的網路效能代表更豐富的內容應用，尤其是越來越熱門的智慧型手機，對現有的行動寬頻需求更高...

在正常的應用條件下，功能手機與智慧型手機的行動數據傳輸量，會有將近10倍的差距，而就目前最熱門的Apple iPhone 4而言，除了簡單的上網應用外，使用者還可取得近8萬個APPs下載應用，加上iPad、Tablet等產品都有比手機還要大量的數據傳輸需求，現有的3G行動數據服務已然無法負荷。

觀察全球的HSPA+應用現況，截至2010年年底，全球已經設置了超過136個HSPA+商用合約，其中包含48個國家地區，也相對開展了81個HSPA+行動數據傳輸網路的商業應用，而基於HSPA+可延續性升級的LTE無線技術架構，將可成為行動裝置、智慧型行動電話的無線傳輸關鍵技術。

除行動數據傳輸的發展趨勢外，相關服務能否成形，也必須要有足夠數量的行動裝置接取需求，才能撐起相關服務鏈。在行動終端產品方面，據IDC調查分析，2011年美國的智慧型手機出貨量將超越一般功能手機，全球智慧型手機的出貨量也可能在2年內超越個人電腦！Apple熱門產品iPad，在2010年出貨量約1,300萬台，龐大的行動裝置網路接取需求，相對驅策行動數據傳輸服務持續升級。

HSPA持續發展 構築LTE有利升級條件

目前幾乎所有行動裝置，小到手機、大到平板電腦或電子書閱讀器，都已將無線連網列為標準功能，現階段3.5G/3.75G的HSPA技術，已正式成為行動裝置的行動數據傳輸標準規格，內建行動通訊模組的行動裝置產品，也會持續推出。觀察現有的3.5G/3.75G行動數據服務，可以預期自HSPA+轉LTE(Long Term Evolution)，也極有可能順勢成為未來行動數據傳輸的主流無線寬頻技術。事實上，即便LTE開始提供服務，初期HSPAx也不會因而消失，也可能有多數電信營運商暫不考慮將通訊設備全面升級至LTE架構，即便升級有其利基，但仍選擇維持HSPA服務的觀望態度。

HSPA在行動數據寬頻的傳輸速度表現，相較昔日的應用環境，已有大幅進展，例如，HSPA+在傳輸速度方面的表現，號稱可達42Mbps，以目前的行動裝置使用模式而言，42Mbps已可應付多元的應用需求，對LTE更高效能的傳輸速率，暫時沒有迫切的升級需求。

基本上，HSPA的優勢，是可在最少的軟/硬體改動下，讓電信運營商將現有系統升級至更先進的HSPA+，自2010年起已有大量電信運營商開始進行部署，以紓解需提供高速行動數據服務的壓力，滿足行動寬頻網路的營運需求。此外，HSPA/HSPA+也不會是LTE的直接競爭技術，彼此反而具有互補特性，像是多數因環境或基地台建置的比例問題，讓使用者無法以系統支援的最高效能享受數據傳輸服務，此時LTE的無線寬頻接取，就可以和HSPA+無線數據傳輸服務搭配使用，提供無縫式的網路應用環境。

更早的Edge無線技術，升級至3G無線服務時，其設備轉換、基地台建置工程，有不少運營商出現不同的策略考量，花在改善服務架構的效益並不顯著。同樣的，從HSPA/HSPA+升級轉換至LTE時，在還未看到大量支援LTE的行動終端裝置推出、使用需求尚少的現況下，也會讓LTE服務擴展的腳步趨緩。

手機晶片業者提前布局LTE應用

為了全面轉移至LTE應用服務，除電信運營商會有的技術與投資效益考量外，關乎終端產品是否能出現巨量成長的手機晶片業者，也開始提前布局未來的LTE應用。自手機晶片業者角度觀察，主要晶片商積極透過購併或付費授權，取得基頻(Baseband)與通用應用處理器、射頻元件和功率放大以及無線連結晶片等技術，並投入更多策略資源。

以博通(Broadcom)BCM28150 HSPA+基頻晶片為例，即開始整合Merlyn應用處理器，同時在整合晶片中搭配自行開發的VideoCore IV行動多媒體繪圖技術，形成一個3核心SoC的行動應用平台架構。檢視Merlyn應用處理器，是利用ARM的Cortex-A9雙核心處理器為架構基礎，目前的運行時脈為1.1GHz，而VideoCore IV繪圖晶片主要為協助通用運算處理的雙核心Cortex-A9處理器，分散整體運算需要的工作處理量，BCM28150單晶片目前已可支援1080p高畫質HD影音即時解壓縮播放、3D遊戲等，SoC技術為Broadcom的4合1(GPS、WLAN、Bluetooth、FM)無線連結與HSPA+行動數據接取的應用服務套裝解決方案，未來SoC的基頻也可能因應市場需求而進行調整。

另一家手機晶片大廠高通(Qualcomm)則計劃推出APQ8064新款4核心Snapdragon處理器，APQ8064為採28nm晶片製程，外部時脈可達2.5GHz，新款APQ8064為整合4組低TDP處理器核心，新產品強調可節省75%耗電量，益能支援S3D立體攝影與播放處理，元件整合4合1(GPS、WLAN、Bluetooth、FM)無線連結方案。有趣的是，APQ8064同時支援NFC(Near Field Communication)應用平台，可因應未來行動電話用於電子支付的功能開發。

除Broadcom、Qualcomm外，ST-Ericsson也在MWC 2011推出結合新款Nova處理器與Thor 4G LTE Modem的NovaThor T5008、U4500兩款SoC行動通訊系統單晶片產品。新款Nova A9600採ARM Cortex-A15雙核心處理架構，搭配先進的28nm晶片製程，元件的運行時脈可達2.5GHz，在兼顧高效能的同時也能因應行動通訊裝置的低功耗要求。

Nova A9600 SoC所整合的繪圖處理晶片採Imagination的Power VR Series 6設計，可支援120fps影像處理。新款SoC架構已可支援HSPA+、LTE行動數據傳輸應用，另可延伸支援3D視訊、Augmented Reality(AR)多媒體應用。