支援多重技術規格　晶片、網通廠力推整合方案

異質網路整合的熱潮，從2012年消費性電子展(CES)中一覽無疑。如業者紛紛推出最新支援長程演進計畫(LTE)與無線區域網路(Wi-Fi)的智慧型手機，以期帶給消費者更高速、更佳使用體驗的行動寬頻終端裝置。而結合電力線通訊(PLC)、乙太網路與Wi-Fi的單晶片，以及802.11ac/ad方案與網通產品則可為家庭網路打造更無縫的連結環境。

另一方面，隨著異質網路整合益發受到重視，網通設備商為滿足電信營運商對異質網路整合的迫切性需求，亦正進行各種新產品的研發，並大力推廣集中式基地台的概念。

行動裝置異質網路整合其來有自

圖1　Qualcomm Atheros資深副總裁暨亞太區總經理鄭建生表示，Hy-Fi方案可協助消費者依所需效能與位置，建立家庭網路。

事實上，異質網路整合早已發生在行動裝置中，尤其是手機。羅德史瓦茲(R&S)寬頻及基礎儀表量測、航太國防應用量測業務專案經理任為龍表示，目前手機中已整合包括全球行動通訊系統(GSM)、3G、Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)等技術，雖然這些技術多數時間皆各自獨立運作，一旦3G使用者過多，頻寬不足時，用戶則可改用Wi-Fi技術，以免影響應用服務的品質，因此廣義而言，行動裝置可謂最早進行異質網路整合的領域。

Qualcomm Atheros資深副總裁暨亞太區總經理鄭建生(圖1)指出，推動異質網路整合的力量，源自於消費者希望使用如智慧型手機、平板裝置(Tablet Device)等各種行動通訊平台隨時隨地上網的需求。以智慧型手機而言，現階段已整合多種通訊技術，如3G、LTE、藍牙、Wi-Fi、全球衛星定位系統(GPS)及調頻(FM)。

而行動裝置通訊技術整合趨勢也帶動晶片商推出支援各種通訊技術的整合型(Combo)晶片產品，並兼顧功耗、效能與尺寸，以期可符合行動裝置輕薄需求。

圖2　ST-Ericsson台灣地區行銷業務協理曾文慶表示，低功耗、小巧的尺寸、高效能及後向相容是開發LTE設備須考慮的主要指標。

ST-Ericsson台灣地區行銷業務協理曾文慶(圖2)表示，市場正在向多模與異質網路整合趨勢發展，為滿足消費者「無處不在的連接」需求，能支援所有主流接入技術包括2G、2.5G、分時同步分碼多重存取(TD-SCDMA)、增強版高速封包存取(HSPA+)，以及4G LTE分頻雙工(FDD)/分時雙工(TDD)的整合晶片組將會成為主要趨勢。

目前ST-Ericsson已推出第二代HSPA+/LTE多模纖型數據機(Modem)Thor M7400，可幫助終端設備製造商、運營商及終端用戶，解決全球市場3G和4G無線通訊頻段規畫各不相同的問題。曾文慶指出，新產品先進的射頻(RF)多模設計，可在一個平台支持八個頻段，除能夠支援全球高速封包存取(HSPA)/增強資料GSM演進(EDGE)頻段外，也能滿足如亞洲、歐洲以及北美的LTE FDD/TDD/HSPA頻段需求。

智慧電視熱度增溫　家庭網路異質整合風起

除了行動裝置端已開始進行異質網路整合外，家庭網路也跟上此潮流，其中，智慧電視(Smart TV)在2012年CES中再度成為亮點，促使以Wi-Fi結合PLC的異質網路整合風潮加速成形，以確保家中每個房間的電視都能夠透過網路傳送與接收資訊。

鄭建生表示，隨著新應用與聯網產品不斷進入家庭中，Wi-Fi的頻寬與覆蓋度將更被嚴格檢視，因此，為使家中每個房間都能有穩定的連線品質，透過PLC、乙太網路將可解決Wi-Fi訊號容易受到建築物牆壁的阻擋而減弱，造成覆蓋率不足的問題。

為滿足家用網路異質整合的需求，晶片業者亦開始進行整合型晶片的研發。鄭建生指出，Qualcomm Atheros透過高度整合的系統單晶片(SoC)，提供更高效能及更低耗電量的解決方案，將異質網路整合帶入連網家庭。其中，最新的Hy-Fi方案整合PLC與Wi-Fi，除能提高家庭網路的涵蓋範圍外，亦可提供接近Gbit/s等級的傳輸率，支援更多的裝置及需要高頻寬的應用。

值得注意的是，在電機電子工程師協會(IEEE)於CES推出IEEE 1905.1新標準後，Qualcomm Atheros也接著宣布其Hy-Fi將支援此規範。鄭建生表示，透過新推出的Hy-Fi軟體，該公司Hy-Fi產品系列將可符合應用於家用混合網路最新核准的IEEE 1905.1標準草案，也能獲得智慧路徑選取及容錯轉移功能，增加整個家用網路的穩定性。

事實上，Qualcomm Atheros的母公司高通(Qualcomm)在今年CES中，也發布整合Wi-Fi技術的Snapdragon處理器並與聯想合作推出新一代智慧電視；而三星(Samsung)更搶先蘋果(Apple)推出可透過語音與動作感測進行控制的機種，成為展場一大焦點。

顯而易見，為了讓影音資料可在家庭中無縫分享，家庭網路的發展勢必須朝更好的網路覆蓋率邁進，而有線與無線網路技術的結合已成為業者布局新方向。

拚下半年量產　聯發科、瑞昱試產802.11ac晶片

家庭網路中，除發展結合有線通訊的異質網路整合產品外，為提供消費者更好的服務品質，業者也積極發展高速傳輸技術，如802.11ac/ad。

由於Wi-Fi最新標準802.11ac即將於2012年上半年底定，因此包括國際與台灣網通晶片大廠，均已如火如荼展開試產作業，期能於2012年下半年順利量產，順勢搭上802.11ac市場起飛商機。除台灣晶片大廠聯發科與博通(Broadcom)於CES展中展示速度高達Gbit/s等級的802.11ac晶片外，瑞昱也不落人後，開始於台積電試產802.11ac晶片。

安捷倫(Agilent)電子量測事業群應用工程部協理陳俊宇表示，802.11ac規範底定為2012年通訊產業的重頭戲，可望帶來龐大的市場商機，因此Wi-Fi大廠無不積極推出產品，繼博通、高通與Qualcomm Atheros陸續試產802.11ac晶片後，台灣廠商包括被聯發科購併的雷凌、聯發科原有的Wi-Fi研發小組，以及瑞昱等，也已進入第一次送晶圓廠試產階段，希望能與國外廠商同步於2012下半年導入量產。

雖然802.11ac技術門檻不若利用60GHz的802.11ad，但仍存在一定的技術難關，且試產的產品也不一定能符合原先設計的效能期望。事實上，相較於國外廠商已試產三至四次，台灣廠商目前才首度進入試產，因此，未來量產時程可否追上國外廠商的腳步，能不能順利克服相關技術挑戰將是重要關鍵。

陳俊宇指出，802.11ac上傳/下載速率皆從Gbit/s等級起跳，因此規範要求須透過8×8多重輸入多重輸出(MIMO)天線加以實現，不過，現階段各家業者多僅進行到2×2 MIMO，並藉由波束成形(Beam Forming)等其他技術來達到相同的規格。另一方面，為符合終端產品輕薄的趨勢，802.11ac晶片勢必得微型化，但8×8 MIMO天線尺寸大，難以順利微縮，且高資料吞吐量所衍生的散熱亦是棘手的問題，也因此，國外廠商才會一再進行產品小量試產。

基礎建設亦大吹整合風

圖3　Alcatel-Lucent無線網路研發中心資深處長張瑞琦表示，異質網路整合中，各式通訊技術的整合型態，可從晶片業者的整合型晶片一窺究竟。

行動與家用終端產品進行異質網路整合的同時，身為基礎建設的網通設備也須進行整合，才能因應市場需求。

台灣國際標準電子(Alcatel-Lucent)無線網路研發中心資深處長張瑞琦(圖3)表示，有鑑於異質網路整合趨勢興起，該公司已推出整合各種行動寬頻與Wi-Fi技術的網通設備，並進一步推展Light Radio概念性產品。

Light Radio為集中式基地台的進化版本，藉由布建整合型智慧天線，再透過光纖傳到後端集中式基地台，由於毋須大量建置大型基地台，因此可進一步節省電信業者的成本支出。

台灣愛立信(Ericsson)客戶解決方案部資深協理汪以仁(圖4)則表示，近2～3年來行動寬頻網路的資料串流量暴增，電信業者無法再用單一技術應付龐大的資料量傳輸，因此包括基地台、局端網通設備等，皆須支援多重技術標準。

圖4　台灣愛立信客戶解決方案部資深協理汪以仁表示，異質網路整合最大的挑戰在於訊號干擾，所幸3GPP已進行相關規範的制定。

至於近期網通業者力推的虛擬基地台概念，事實上即為支援多種通訊技術基地台的再延伸，目的是透過包括Microcell、Picocell與毫微微型蜂巢式(Femtocell)等不同覆蓋層級的基地台，提高網路覆蓋率，也可進一步優化電信業者的網路與通訊品質。目前愛立信已與多家電信營運商進行開發與實驗網的布建。

解決訊號干擾難題　PRM獲台灣電信產業青睞

為協助電信商打造異質網路，量測設備供應商也推出手持式無線電測試儀(PRM)加速克服訊號干擾問題。由於電信業者系統端內部訊號調變失真問題，導致訊號干擾嚴重，影響行動寬頻用戶體驗。為解決此問題，須利用PRM進行測試，因此近期PRM於台灣電信市場的地位水漲船高。

安立知(Anritsu)國防與電信事業部業務經理林光韋表示，雖然透過PRM測試訊號干擾在美國國防、航太領域已行之有年，不過台灣電信產業則是近期才開始看重PRM的測試效果，原因在於，電信設備內部的訊號干擾的問題，造成電信業者極大困擾，然過去電信產業使用的頻譜分析儀僅能掃描設備外部的訊號干擾源，因此促使業者導入PRM進行設備的被動元件測試。

早期訊號干擾的來源為不同電信業者基地台間相互干擾，可以頻譜分析儀解決，然而目前導致訊號干擾的原因已不再那麼簡單，林光韋指出，現階段電信業者皆提出手機上網吃到飽方案，在用戶多且資料流量大的狀況下，以及目前電信業者為節省基礎建設布建成本，因此2G、3G採用同一個基地台，天線也共用，甚至上傳與下載訊號路徑未進一步區隔，造成設備單體訊號干擾的狀況日益嚴重。

另一方面，電信業者隨新技術進展與設備折舊逐步汰換元件，以及新款手機與舊款基地台的互通性，都會造成新的訊號干擾問題。林光韋強調，設備元件的更換，與既有基地台韌體與軟體能否順利搭配，將左右電信設備訊號干擾的狀況。舉例而言，目前中華電信採用諾基亞西門子(NSN)的2G基地台，即使經過韌體升級後可支援3G，但新手機如iPhone採用最新的通訊技術元件製程與韌體，此時就易發生互通性的問題，進而造成訊號干擾。

事實上，訊號干擾現階段並未有一勞永逸的解決方式，被動元件的測試為較佳的解決之道，因此，PRM遂受到重視。

繼2011年電信業者大量布建基地台解決3G網路覆蓋問題後，為更進一步提供更好的行動寬頻使用經驗，2012年電信業者的目標即為優化基地台，因此對於干擾的問題也將更加重視。據了解，中華電信已採購安立知PRM進行行動網路優化工作。