獲晶片商/電信業者奧援　LTE發展欣欣向榮

長程演進計畫(LTE)的發展持續火熱，為搶得市場商機，無論電信業者、終端設備製造商或晶片商皆動作頻頻。例如AT&T完成收購T-Mobile USA的計畫後，預期可將4G技術的覆蓋率一舉提升至全美97%的人口，若此項交易通過美國監管部門的審核，AT&T也將超越威瑞森(Verizon)成為美國最大的行動寬頻電信營運商。另外，推出全球第一支商用化LTE手機的宏達電，為提高4G通訊時代的競爭力，亦砸下22億美元購買專利；而其他手機大廠亦接棒推出產品，晶片業者也紛紛發布支援LTE的晶片，讓LTE市場發展呈現一片榮景。

不過，就在此時，市場卻傳出蘋果(Apple) iPhone 5不會如外界預期支援4G技術，原因在於目前市面上仍未有讓蘋果滿意的晶片組合，蘋果營運長Tim Cook表示，創造4G網路連線需要特殊晶片組合，而蘋果將不會採用此種晶片，更何況目前4G晶片組成本亦不符合蘋果要求。預計2012年蘋果推出的新一代iPhone時，才有可能支援4G通訊技術。

圖1　高通全球高級副總裁暨大中華區總裁王翔指出，對許多擁有分散且非對稱頻譜資源的電信業者而言，TD-LTE將是較佳的發展選項。

但蘋果此一小插曲卻不影響LTE整體市場發展，高通全球高級副總裁暨大中華區總裁王翔(圖1)表示，LTE發展勢在必行，而高通也循序推出LTE數據機或語音加數據機等晶片產品，未來也將推出同步支援語音加數據機與網際網路語音通訊協定(VoIP)的產品，致力強化LTE市場產業鏈。

LTE-Advanced鳴槍起跑

2011年全球行動通訊大會(MWC)中，已有基頻處理器(Baseband Processor)業者DesignArt推出LTE-Advanced系統單晶片(SoC)，安捷倫(Agilent)亦展示LTE-Advanced訊號產生與分析儀，而諾基亞西門子(NSN)則表示2011年下半年將推出支援LTE-Advanced的網通設備，此外，專注於訊號處理器(DSP)矽智財(IP)核心研發的Tensilica也推出支援LTE-Advanced的DSP IP產品，由廠商布局LTE-Advanced技術的熱烈情況看來，LTE-Advanced通訊發展已箭在弦上。

深耕行動寬頻技術的高通也已開始積極投入相關晶片研發。王翔表示，在聖地牙哥，高通已布建通過測試的LTE-Advanced網路，並積極推動LTE-Advanced標準規範，待時機一到，高通將順勢推出晶片產品。

另一方面，2010年從瑞薩電子(Renesas Electronics)獨立出來的Renesas Mobile Corporation(RMC)亦已開始進行LTE-Advanced晶片的研發，RMC行動平台行銷部部長吉松一彥表示，現代人已將行動電話視為不可或缺的配備，並大量使用智慧型手機聯網，導致資料於空中或雲端的傳輸量越來越大，為提供更好的聯網服務，LTE-Advanced發展步調將隨之加快，看好未來LTE-Advanced將加速發展，RMC預計於2012～2013發表LTE-Advanced數據機(Moden)晶片。

圖2　羅德史瓦茲專案業務部經理曹維陵表示，使用者將不會在乎其使用的行動寬頻技術為何，而是更看重傳輸品質與能否順暢使用各種服務。

羅德史瓦茲專案業務部經理曹維陵(圖2)則有不同看法，他表示，真正符合LTE-Advanced規範要求的產品，移動時傳輸速率須達100Mbit/s；靜止時須達1Gbit/s，觀察今年MWC所發表的LTE-Advanced相關產品，僅為LTE-Advanced技術中所須採用的相關元件，可通用於LTE或其他技術，並非真正的LTE-Advanced技術的核心元件。再對照目前羅德史瓦茲客戶對LTE-Advanced的詢問度，也可發現廠商仍以LTE發展為主力，在LTE-Advanced標準未定的狀況下，業者對於LTE-Advanced仍抱以觀望的態度，反而對Rel. 8規範的興趣較濃厚，但Rel. 8規範不僅僅限於LTE-Advanced，還包含其他行動寬頻技術，如增強版高速封包存取(HSPA+)等。

高通仍坐擁4G龍頭地位

NTT DoCoMo與聯發科、瑞薩電子與諾基亞(Nokia)、英特爾(Intel)與英飛凌(Infineon)兩兩結盟瞄準LTE晶片，甚至三星(Samsung)、樂金(LG)等手機大廠也開發LTE晶片，面對看似競爭的市場，採IP商業模式的高通卻是未受其害，先蒙其利。

面對LTE分時雙工(TDD)與LTE分頻雙工(FDD)的參與者眾，2011年第一季營收創新高的高通全球市場行銷副總裁Dan Novak表示，事實上，三星與樂金的LTE晶片仍授權高通的IP，在大多數廠商依然授權高通IP的狀況下，高通自3G通訊時代建立起的授權商業模式，將不會改變。目前全球已有十一家廠商授權高通LTE IP進行產品研發，不過皆為單模LTE晶片，而非整合3G的雙模晶片。

圖3　高通副總裁暨台灣區總經理張力行表示，目前市場上支援Android作業系統處理器產品的出貨量，高通市占第一。

高通副總裁暨台灣區總經理張力行(圖3)補充，目前授權高通IP的業者，大多數皆發展單模的LTE晶片，原因在於，這些公司並未具備3G的研發技術，因此市場將有所局限，更何況LTE勢必向下相容於寬頻分碼多重存取(WCDMA)、CDMA2000等3G技術，若未具備3G研發的能力，要推出雙模整合晶片將有一定的門檻，而擁有完整技術研發能量的高通，預期在LTE市場仍可占據較佳位置。

王翔則強調，LTE市場有許多參與者，各有其產品規畫與市場方向，對LTE的發展相當正面。而高通對於行動寬頻技術的演進方向相當有信心，也對自身4G技術領先地位抱持樂觀，並已率先推出多模解決方案，以符合各地區行動寬頻技術發展。對高通而言，發展LTE真正的挑戰在於技術的創新與建立完整的產業鏈，高通將持續推出廠商擔負得起的高品質、低成本晶片方案，以鞏固市場地位。

在3G開始萌芽之初即與高通密切合作的安立知(Anritsu)，也認為高通可挾於3G市場的優勢，在LTE市場建立龍頭地位，安立知業務經理程世豪表示，LTE向下相容已成必然，若廠商僅具備LTE研發能力，進行雙模晶片研發時，一定得找3G業者合作，在技術無法完全掌控的情況下，將遭遇相當多的問題。

事實上，高通已計畫在2012年初推出新一代可支援LTE的手機應用處理器(Application Processor)。張力行透露，新的Krait採用28奈米(nm)製程，具備單、雙與四核心版本，且該晶片也將支援LTE TDD。

針對中國大陸市場，王翔表示，即便高通TD-LTE晶片推出時間較其他業者慢，但並不表示高通對於TD-LTE發展將有何改變，目前高通積極參與中國大陸六大城市TD-LTE的場測，並已通過中國大陸訊息產業部的認證，即將開始下一階段的TD-LTE場測。而為一舉推出支援多模的TD-LTE晶片，解決全球漫遊的問題，因此需要更多的研發時間。高通已於今年MWC發表支援LTE TDD/FDD與3G的晶片產品MDM9200，宏達電LTE手機即採用此產品。

歐盟2G頻段供4G使用　不影響TD-LTE市場發展

歐盟委員會發布新的通訊技術規範，內容為要求歐盟各國開放既有全球行動通訊系統(GSM)2G頻段900MHz和1,800MHz供4G的LTE FDD與全球微波存取互通介面(WiMAX)技術使用，以避免4G技術訊號受到干擾，此舉引發中國大陸官方對於TD-LTE未來發展的疑慮，若900MHz和1,800MHz予4G技術使用，目前中國大陸TD-LTE僅能使用2.3GHz較高的頻段，屆時將面臨較高的技術門檻，導致TD-LTE的發展受阻。

圖4　太克科技網路測試暨優化事業部亞太區 業務經理孫嘉瑜表示，該公司將於今年下半年針對電信相關測試設備推出更成熟的測試儀器。

關於此項疑慮，廠商紛紛表示影響不大，專注於電信端網路測試的太克科技(Tektronix)網路測試暨優化事業部亞太區業務經理孫嘉瑜(圖4)表示，歐盟委員會的決議可加速WiMAX與LTE FDD發展，事實上，歐盟對於LTE TDD的發展興趣較低，再加上全球LTE TDD發展仍未普遍，中國大陸與印度才是LTE TDD主要市場，因此推測歐盟才會有這樣的決議。

據了解，中國大陸仍未決定將開放哪些頻段給LTE TDD使用。王翔認為，以目前頻段如此擁擠的狀況下，頻譜分配將是各國政府很大的挑戰，而各國目前都還在找適合LTE TDD發展的新頻段，因此歐盟的決議對LTE TDD的發展應無太大影響，高通也確信LTE TDD技術的發展將與LTE FDD一般，具備良好的發展前景。

曹維陵表示，歐美地區皆以發展LTE FDD為大宗，原因在於，這些地區以往發展3G技術時，並未發展TDD模式，因此進入LTE時代，自然以LTE FDD為主要發展技術。雖然歐美也有LTE TDD的測試網路，但不影響該地區使用LTE FDD技術。

圖5　安立知產品技術副理薛伊良表示，中國大陸官方對TD-SCDMA的發展政策，將左右TD-LTE未來的發展速度。

LTE TDD的發展將於新興國家，且過去並未發展3G技術的地區萌芽，如非洲、印度，東南亞國家等，中國大陸發展LTE TDD的態度則是相當明確。安立知產品技術副理薛伊良(圖5)認為，TD-LTE發展頻段本來就比較高，因此歐盟的做法對於LTE TDD的發展影響不大，觀察目前TD-LTE的發展，除了中國大陸與印度為最大市場外，東南亞國家也計畫從WiMAX升級至TD-LTE。另外，人口較多的地區亦將選擇採用頻譜率使用較好的LTE TDD，以解決網路覆蓋及多人同時使用的問題。

目前LTE FDD與LTE TDD的發展比例約為9：1，懸殊相當大，薛伊良表示，TD-LTE發展步調原本就較LTE FDD慢，自然電信業者布建的腳步與提供商用服務的時程會更落後，但若中國大陸與印度開始建置TD-LTE，在此兩大內需市場加持下，未來使用LTE TDD與LTE FDD的人口比例與電信業者的數目比將可達1：1。

值得一提的是，高通在TD-LTE的專利數量較少，晶片廠商發展TD-LTE晶片時，較不受到高通專利影響，再加上LTE TDD底層架構較簡單，因此發展LTE TDD對晶片業者而言將較有利。

針對現階段有許多WiMAX電信業者計畫轉向發展TD-LTE，能否進一步帶動TD-LTE的市場規模，吉松一彥指出，TD-LTE的市場不全然是由WiMAX既有的市場所貢獻，更須釐清的是，TD-LTE的發展並非完全倚賴WiMAX。面對隨之而來的TD-LTE市場，RMC亦將TD-LTE視為重要的4G晶片研發重點，並持續思考如何協助廠商快速進入TD-LTE市場，加快產品上市時程。

行動寬頻改變半導體生態

為滿足用戶的需求，行動寬頻與固網持續朝更高的頻寬邁進，促使半導體產業須開發更多可實現高頻寬、更高處理速度的產品外，如何符合綠色環保的需求，也成為半導體業者與電信廠商的關鍵挑戰，然而智慧化、雲端運算與更多創新應用，將可有效解決上述問題。

圖6　中華電信董事長呂學錦指出，中華電信開發的能源控制解決方案，已使固網服務降低36%的能耗，並將此解決方案導入行動寬頻服務中。

在一年一度的VLSI國際研討會中，中華電信董事長呂學錦(圖6)以電信業者的角度歸納指出，綠色技術與創新應用不僅為訊息與資通訊科技(ICT)產業成長的主要推動力外，也是半導體業者未來發展的重要挑戰。隨著消費者驅動應用服務的品質，以及影像資料將成為網路傳遞資料中成長最快的封包，更高的頻寬與傳輸速率勢在必行，因此行動寬頻也一路從2G、3G，往3.5G的高速封包存取(HSPA)、LTE/WiMAX，以及更未來的4G技術邁進。

另一方面，固網也持續不斷發展，從數位用戶迴路(DSL)一直到傳輸速率大於2Gbit/s的光纖，呂學錦指出，為符合客戶需求，電信業者須不斷提高網路傳輸吞吐量，一方面投注的成本無法有效回收外，更高的網路吞吐量所需的相關ICT設備也將增加，對於環保與環境永續將有很大的影響。

觀察半導體製程技術的發展，呂學錦表示，為了提供更高頻寬與更省能的IC產品，半導體製程須不斷微縮，已逐漸偏離摩爾定律時間、成本與製程技術演進的規則，且獲利也不再如同摩爾定律所預估。雖然此種高整合、低功耗的半導體產品相當符合電信業者需求，可縮小伺服器機房的面積與網通設備體積，再進一步節省耗電與成本，但是更先進的製程也意味著半導體業者須投入更多資源，對半導體廠商而言，如何取得平衡，將審慎評估。

根據摩根士丹利研究資料指出，2020年全球將有超過五百億個裝置將透過網際網路聯網，因此可整合這些聯網裝置，透過雲端運算與物聯網的技術概念發展更多創新服務，讓單一服務可應用至多個裝置中，再加上智慧化的管理方式，不但簡化網路設計架構外，也可藉此獲得更多營收來源。因此，呂學錦認為，若要解決半導體與電信業者的難題，並符合綠色需求，智慧化、雲端運算與更多創新應用，將是未來最佳的發展方向。