LTE 好處在哪?又為何 LTE 可以提供更好的傳輸速度?

2013.11.26 01:41PM
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昨天某手機廠商針對 LTE 技術與媒體進行一場非正式的交流活動,不談產品,只單純就 LTE 技術的特性與優勢與媒體分享; LTE 是繼 3.75G 之後的下一代技術,然而在定義上, LTE 應該還是歸類再 3.9G ,一直到 LTE-Advanced 才能真正稱為 4G ,相較於目前的 3G 類技術, LTE 是化繁為簡的技術,更是可能完成全球漫遊的技術。

在架構上, LTE 不像 3G 與之前的技術採取數據與通話線路分離的方式,單純以傳遞數據封包為主,也讓整套系統變得更簡單,且不同於 3G 標準分支眾多並缺乏相容,即便 LTE 分為 TDD-LTE 與 FDD-LTE ,但兩者在發展就有共識最終要走向可相互漫遊,只為追求一隻手機行遍天下的終極目標。

相較於現階段 3G 技術下載速度為 21-42Mbps , LTE 最高可達 150Mbps ,至於技術上的真 4G LTE-Advanced 預計能達到 1.2Gbps 的傳輸速度;為何傳輸速度能如此快,就有賴於所謂的載波整合( CA )技術以及 MIMO 多天線多進多出架構。

載波整合與 MIMO 帶來的實質效益,就是當具備多頻天線的手機使用的頻段壅塞時,就可自動跳頻到其它頻段,有點像在銀行排隊時,抽完號碼牌之後會依序將人分到閒置的服務窗口,若缺乏自動跳頻,就像現在排捷運一樣,總有幾個車廂因為排隊的人較多而格外擁擠。

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但光跳頻還不過,載波整合顧名思義就是將多個載波的頻寬合併,利用多天線同時連接多個頻段,並將這些頻段合併增加傳輸速度;不過載波整合技術需要手機與基地台端兩方都支援才能進行,但在技術上若是電信商取得的頻譜屬於連續波段,就不一定要取得連續頻段才能將頻寬合併,故載波整合對於取得非連續頻段的電信商格外重要。

先前也提到,由於 3G 之前的技術將上網與語音通話分離,故 LTE 理論上是無法進行電信通話的,所以 LTE 技術要提供通話目前有兩個解決方法,其一是目前較盛行的 CS Fall Back ,另外則是將語音轉為數據封包的 VoLTE 。

CS Fall Back 就是在進行語音時降回 3G 或是 2G 技術,通話結束再切回 LTE ,不過此技術因為須要切換,電信商先決條件就是需要有 2G 或是 3G 基地台的建設,反而會延長接通的時間,也會在通話時回到 3G 或是 2G 的網路速度,並且會在轉移時在基地台產生大量的數據交換造成無謂的龐大數據,但由於技術門檻較低故,且漫遊時在無 LTE 服務的國家仍可使用 2G 、 3G 通話,故為目前多數 LTE 營運商採用。

至於 VoLTE 的原理就是 VoIP ,對於缺乏 3G 與 2G 部屬的營運商,這是唯一能夠提供語音服務的辦法,技術與部屬變得很單純,但礙於 LTE 還未全面普及,在 LTE 服務範圍外完全無法提供語音服務,更不用說漫遊到他國若無 LTE 服務,整隻手機形同剩下網路功能,但對於只取得 LTE 執照的營運商 VoLTE 卻是唯一的選項,否則就要步當年 WiMAX 只能上網無法提供語音服務的後塵。

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當然最終的手段就是利用 SRVCC 單一無線語音呼叫連續性技術,這項技術說穿了就是將 CS Fall Back 以及 VoLTE 併用,在有 4G 服務時就使用 VoLTE ,至於無 4G 服務就自動以 CS Fall Back 回到 2G 與 3G ;不過 SRVCC 就如同載波整合技術一樣是需要手機與基地台兩造的支援匹配才能使用。目前在技術成熟度仍以 CS Fall Back 為主,但最終目標勢必會以 SRVCC 甚至純 VoLTE 簡化系統營運的結構。

再談到 LTE 的兩種規範,也就是 TDD-LTE 與 FDD-LTE ,兩者雖都是 LTE ,不過特性上則是分別採用分時多工與全時雙工;先講市場比較主流的 FDD-LTE 的全時雙工,此技術將上傳與下載採用獨立的通道進行,可以達到流暢的上網體驗,但缺點是相對使用比例較少的上傳也需佔用一個頻道,對於取得頻段較少的電信業者要服務較多使用者格外不利。

至於 TDD-LTE 對於頻段較少的電信業者可說是救贖,他將上下行使用單一通道進行,並透過時間差交錯的方式進行上傳與下載,在比例上下載的比例多於上傳,不過由於傳輸協定較複雜,故技術可用的時間也晚,但中國的中國移動已經準備啟用此技術,部份南美、東歐國家的營運商也表示將採用此技術。

至於現階段的引進的 LTE 手機未來台灣服務開通後能否使用?基本上台灣將使用的頻段包括 900MHz 與 1800Mhz 都是國際間已經開始營運的頻段,一般來說多半的 FDD-LTE 手機未來都是能在台灣使用的,不過部份電信業者所定制的手機可能會以支援其服務頻段為主,若是僅支援 2600MHz 的客製機種,台灣確定是無法使用的。

不過至今全球還未有營運實做的 700MHz 會是比較困擾的,畢竟手機廠商雖表示此技術理論上可支援,但在缺乏大規模場域環境基地台建設下,無法確保技術在真實環境的可用情況,加上手機廠商通常是會隨著營運商的需求才生產符合需求的手機,故幾家大規模的手機廠商對於 700MHz 的支援情況仍是有所保留。

3G 原號升級 4G 的網路得來速服務區

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