台灣LTE發展概況

林一平,國立交通大學資訊學院院長

在智慧型裝置參透率快速揚升之下，行動寬頻也已然起飛，LTE成為全球4G的共同標準。交通大學資訊學院院長林一平在論壇中針對LTE<發展的全球概況和台灣產業進展，作一完整論述，同時提醒業者，應該考量與3.5G服務的差異化，並建立健康的商業模式以創造永續生態系統。

林一平表示，台灣儼然是一個寬頻寶島，在小小3.6萬平方公里的面積裡，2,310萬人口、780萬家庭中，寬頻用戶數達786萬，家庭上網普及率有78.7%，學校、政府單位上線比例都是100%，行動上網用戶也達1,660萬，全球連線的網路頻寬達330Gbps，且寬頻普及率持續提升。

裝置方面，智慧型行動上網裝置持續增加，iPhone問世更帶動行動上網的使用風氣，數據傳輸流量增加了10倍。現在和iPhone激烈競爭的Android手機，或問世後也造成熱銷的iPad，都可望帶動行動寬頻進一步的需求。

根據GSMA 2010估計，智慧型手機2014年全球出貨量將達13億支，較2009年的3億支大幅成長；若以美國市場來看，估計2011年滲透率可望大幅攀升到50%。2015年之前，全球將有35億行動寬頻使用者，同時預期智慧型裝置將取代電腦，成為使用者上網的第一選擇。

GSMA同時也在2010年指出，行動寬頻時代已經起飛。GSM、WCDMA進展到HSPA技術，帶動行動寬頻的成長，由於電信業者積極建置，像超過98%的商用WCDMA電信業者都已發布HSPA服務，加上數以千計的裝置不斷問世，且跌價迅速，像HSPA模組在18個月內報價由70美元跌至35美元，在在都刺激行動寬頻市場的擴增，估計2012年用戶將躍升到10億，3年成長了5倍，也占該年總行動上網用戶數的15%。

行動上網用戶的增加又帶動寬頻布建的需求，也進一步刺激裝置的需求，如此像輪子一樣不斷循環。不過輪子運轉要順暢，現在看起來還缺了一塊，就是應用程式，目前還缺少可以賺錢的應用程式刺激輪子轉動更快。

台灣行動寬頻技術也快速發展中，中華電信將在2010年底展開HSPA+ 21Mbps服務，並接著在2011年展開HSPA+ 42Mbps的布建。行動通訊標準也已完備，3GPP LTE Rel-8在2009年初即底定。全球4G寬頻布建也已具體實現，像瑞典和挪威在2010年推展的2個LTE服務。

技術演化到4G時代，現在看來LTE已是全球共通的選擇，以3GPP系統來說，將朝LTE(FDD和TDD)演進，以CDMA系統來說，Verizon、KDDI、中國移動都選擇LTE，僅有Sprint選擇布建WiMAX系統。2010年7月，全球已有80個LTE網路布建計畫，其中也包含中華電信。

LTE (3GPP Rel-8)是扁平化的網路，且是以IP為基礎的核心網路架構LTE-SAE(系統框架演進，System Architecture Evolution)，具備簡化布建成本的好處，但又因為電信系統較為簡化，因此許多特性都消失掉。

LTE上音訊的傳遞一直是一個問題，根據統計，聲音傳遞占用頻寬20%，但卻為電信業者創造了85%的營收，數據傳遞占用頻寬80%，但只能創造15%的營收。而LTE原本的設計架構就是著眼於數據資料傳送，聲音究竟要怎麼傳最有效率？並且對電信業者又有最大的商業價值？

目前有3種LTE聲音解決方案正在發展中，一是類似於網路電話的CS Fallback技術，第二種是語音呼叫連續(Voice Call Continuity)技術，技術上有其困難度，第三種是語音經由通用存取透過LTE(VoLGA, Voice over LTE via Generic Access)。

無論上述技術發展如何，已經非常成熟並且擁有優異覆蓋率的GSM和3G語音迴路轉換將持續扮演重要角色。事實上，語音傳輸最優秀的系統還是GSM，現階段3G還有許多bug待除，GSM執照即使要到期了，業者最好還是深思，切勿輕易丟掉。

3GPP LTE頻段還很複雜，選擇很多，目前全球主要LTE頻段，在FDD-LTE方面，歐洲為2.6GHz，790-862MHz，美國為700MHz，日本為1.5, 1.7, 2.1GHz。TDD-LTE頻段方面，中國大陸採2.3GHz, 2.6GHz，歐洲採2.6GHz。

台灣LTE的頻段問題尚未解決，698-806MHz的108MHz是好的頻率，如果可以放在LTE使用，就很理想。目前來看，700MHz頻段還是類比電視及特定用途所使用，NCC計畫未來3年內可以清空700MHz頻段以提供數位用途。

台灣LTE也已開跑，在LTE測試網路方面，中華電信與易利信、諾基亞西門子、Alcatel-Lucent都有合作，在2010-2011進行FDD LTE測試。交大、諾基亞西門子、中華電信和中國移動在2010年5月建置TD-LTE測試。LTE系統則有資策會的計畫進行中。LTE相關硬體則有聯發科的晶片組、宏達電的手機、合勤、鈺程的數據卡等。

中華電信投入LTE和LTE-A的長程研究，包括連接和系統層模擬、網路維數工具，有超過60篇論文發表和30個專利應用。並積極參與3GPP LTE/LTE-A標準制定，從2006年起提供84項貢獻，也和業界及研究機像中國移動、宏達電、工研院合作，更與宏達電聯手爭取3GPP標準會議2011年2月來台舉辦。並從2010年起進行LTE路測。

中華電信與交大合作進行的TDD LTE路測，結果為頻率2.3GHz，頻寬20MHz，下傳速率約80Mbps，上傳速率約15.3Mbps，User Plane延遲為24ms~35ms。