LTE與SAE---行動寬頻大未來

LTE將大幅度提升用戶行動寬頻使用體驗，讓用戶能享受到更多高效能需求應用服務(Performance-demandingApplications)，如互動電視、高階線上遊戲及其他專業服務。對系統業者而言，LTE提供了頻寬使用彈性，以及與現有技術的高度相容性，並且更能節省網路部署及管理成本。

對 3GSM 系統業者而言，現在已有一定義完整的演進路程 (EvolutionaryRoadmap)，通往根據 3GPP 所規範的「長期演進技術 (LTE: Long TermEvolution)」，提供用戶以跳躍性的網路效能成長，從而獲得卓越的行動寬頻使用者經驗以及更簡化的技術。

在過去的十多年來， 3GSM 系列的技術 (GSM / WCDMA / HSPA)，在數據傳輸速率上增長了 1000 倍，並同時兼顧了與早期行動電話的完整向下相容性(Backward Compatibility)。 3GPP 技術在不久的將來，將會有能達到 42Mbps下載傳輸速率的 HSPA 演進 (HSPA Evolution)。 LTE 技術則被定位為在此一演進路程中，能在近期內提供超過 100Mbps 下載傳輸速率的技術，並在持續進展的下一步驟，將能提供超過 300Mbps 下載傳輸速率。##CONTINUE##

行動寬頻–使用者傳輸速率競賽

人們正逐漸習慣於在家或是辦公室的外邊有寬頻網路的接取。 他們已經能用內建 HSPA 的筆記型電腦，瀏覽網際網路或者發送電子郵件，使用HSPA數據機來取代固定式的 ADSL 連線，或用 3G/HSPA 行動手機作影像或音樂的收發。

隨著市場的成長，行動寬頻用戶的增加數量加已經超過固接式寬頻用戶。 全球行動網路的數據網路流量預計到了 2010 年將會超越語音網路流量，這個現象已經在 HSPA 的網路上發生了。

預計到了 2012年，在 18億的寬頻用戶中，超過三分之二將是行動寬頻用戶。分析師預測，到了 2011年每年將會有將近 2 億台筆記型電腦的出貨， 而易利信相信其中至少一半將有內建的 HSPA 行動寬頻模組。

挾著最多可達下載 7Mbps 和上傳 1.4Mbps的速度，HSPA 在任何有涵蓋的地方，提供用戶的筆記型電腦或其他設備以固接式的寬頻速度。因此行動數據的傳輸速度已經做好準備能夠大幅度增加，系統業者將能以超過倍增的方式增加系統容量，並且降低互動式服務的傳輸延遲。

隨著傳輸時延的降低 (也就是數據訊息來回終端用戶裝置與數據網路之間所需要花的時間)，用戶將縮短互動式應用 (例如行動辦公和遊戲) 的回應時間，以及加速在網際網路上的影音存取下載。 另外，更快的上傳網路將改進像是視訊會議、用戶內容上傳、附件電子郵件發送等行動寬頻服務的用戶經驗。

HSPA 正在加速行動寬頻的實現

到 2008 年 3 月為止，全世界已有超過 80 個國家部署了超過185個 HSPA的商用網路，服務超過1500萬位用戶，而且這些數字正在迅速地增長。 GSMA(GSM 協會) 估計，HSPA 用戶的數量在 2008 之前將增加三倍，並且在 2012底增加到超過7億。

圍繞著此一技術，市場上已經有了包括行動的寬頻裝置製造商，網路設備商，應用程式開發商和企業用戶的快速成長的生態系統。 例如，在全球有超過90家的供應商，提供包括電話、筆記型電腦、PC 數據機和無線路由器…等超過 400 種具有 HSPA 功能的裝置。這將提供 3GSM 規格產品很大的規模優勢。

現階段 HSPA (3GPP Release 6) 提供了最大 14Mbps 的下載速度和最大6Mbps 的上傳速度。HSPA 技術的下一個階段 (3GPP Release 7)及HSPA 演進 (有時被稱作 HSPA+)，最終會將數據用戶的傳輸速度，提升到下載42Mbps，上傳 12Mbps 的境界。透過結合高階的調變技術，以及可以同時“平行”傳送多條數據信號的多重輸入多重輸出(MIMO)，將使得如此高的傳輸速度成為可能。

今年，易利信會將64QAM及2x 2 MIMO功能整合到產品，並放到下一版的商業軟體昇版中。澳洲的Telstra已經宣佈今年將升級它既有的網路，使其具有易利信64QAM的功能，讓澳洲多數地區的21Mbps網路速度成為可能。

64QAM技術的使用，使得下載速度有增加50%的可能。另外，2x2 MIMO利用多重發射和多重接收的傳輸通道和天線，使下載數據傳輸速度倍增，加強了網路的性能。透過結合64QAM和2x2 MIMO，最高達42Mbps的下載數據傳輸速度在HSPA 網路上將成為可能。同時，在HSPA上傳網路內，透過16QAM調變技術的引進，將可提供最高12Mbps的數據傳輸速度。除此之外，多載波的運用更，更可以將速度提升至160Mbps。

如同射頻界面的持續地改進，核心網路也不斷地增強並且優化。迎合HSPA技術，3GPP也提出了利用「One Tunnel Solution」所強化的網路參考架構，來優化核心網路對行動無線寬頻服務的傳送。

LTE準備主導市場當HSPA提供足以應付未來幾年網路容量與速度的市場需求的能力時，LTE則將為系統業者帶來額外的網路容量與速率加速器。預計在2009年，就會有LTE的商業運轉網路，將能大幅提升用戶行動寬頻的使用經驗，使其能享受到更多對傳輸效能有高要求的應用，諸如互動式電視、高階線上遊戲、專業服務…等。

LTE提供能滿足未來對支援多重頻寬高容量系統需求，極為清楚的演進進程。在提供現有2G/3G系統能夠順利升級演進的同時，LTE也會利用到未來將指配給行動通信使用的其他射頻頻寬(包括了線在類比電視正在使用的頻寬)。在LTE規範中明定了下載網路至少100Mbps的數據傳輸速度，以及在射頻接取網路內少于10ms的雙向時延。實際上，LTE技術有可能達到下載網路300Mbps的數據傳輸速度，甚至更高。易利信已經成功展示了160Mbps的LTE數據傳輸速度。

LTE能帶給行動網路系統業者幾項重要的好處。建構在現有GSM/WCDMA/HSPA商業服務成功的基礎上，當系統業者將LTE的部署作為網路容量或傳輸速度的延伸時，LTE的確具有非常明顯的規模優勢。

使用LTE技術，系統業者將能使部署更具彈性及簡化。LTE提供載波頻寬的彈性選擇(從1.4MHz到20MHz)，並且在同一個硬體平台上，同時支援頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)的射頻接收。截至目前已有十一個成對與四個非成對的頻寬被3GPP指配給LTE，而且未來還會有更多出現。這意謂了系統業者可以在新的頻寬引進LTE(這是初期最容易部署10MHz或20MHz載波的方式)，最終能現有網路結合，並且在所有頻寬中部署LTE。

隨著完整而強大的HSPA生態系統到位，以及LTE先天上就是行動系統業者對於網路演進的第一選擇，LTE模組將會被內建在許多設備中，包括筆記型電腦、可攜式產品、遊戲設備和數位相機等。跳開針對LTE的討論，事實上ITU(國際電信聯盟)定義了4G網路為在廣域或行動場景具有100Mbps的數據傳輸能力，在熱點(Hot Spot) 100MHz 新頻寬上擁有1Gbps的數據傳輸能力。LTE符合這些要求的商業運轉系統，將在2010年後推出市場。這也表示LTE相較於任何其他技術，更能滿足4G的所有需求。

成功的組合

LTE射頻網路產品將有許多特性：能簡化下一代網路的建置和管理。例如，隨插即用(Plug-and-play)、自我組態設定(Self-configuration)及自我優化(Self-optimization)等特性，將簡化並降低網路建置管理成本。以30 年來的行動通訊產業經驗為基礎，這些特性的基本機制，都已經被放進LTE 的規格中了。

在核心網路部份，作為網路架構演進的下一步，與LTE同時被3GPP所規範的系統架構演進(SAE:System Architecture Evolution)，是具有雙節點的扁平化網路架構。SAE能將網路流量的傳送路徑最佳化，並將QoS機制簡化，對IP服務來說具有極佳的可延展性與經濟部署成本。而且，對於從 GSM/WCDMA/HSPA逐步升級到LTE/SAE的系統業者而言，這種方法將能充分保持對舊有網路的向下相容性。SAE也能容納像是CDMA/CDMA 2000等3GPP2和像是WLAN等非3GPP的接取技術。業界在制定規格時做了很多努力，務必使GSM/HSPA，CDMA和TD-SCDMA的系統業者，都能同樣順利地執行技術演進。

這代表了LTE可以利用IP基礎、簡化且容易建造的核心與運輸網路，引進並維運新的服務，而跟現有的網路平行部署，並且有效地共存。既有的HSPA、CDMA和TD-SCDMA系統業者，能利用LTE(FDD或TDD)增加網路容量和效能，而新進的(Greenfield)系統業者則能直接部署LTE。雖然易利信相信大部分的網路將先演進至HSPA，並且受益於HSPA經濟規模所帶來的好處，但理論上， GSM系統業者還是能直接演進至LTE網路。

對行動通訊的系統業者來說，技術的選擇將長遠影響未來的營運。3GSM技術的選擇，代表了具有未來性的選擇，這不僅僅是從初期投資的角度來看，就經濟規模與技術的延伸及持續強化來說，也是一樣的。

文章連結：http://www.ericsson.com/tw/images/ericsson/publications/outlook_2008_03/article_2008_vol03_01.pdf

文章出處：ERICSSON網站