全球各大電信商正快馬加鞭部署Gigabit LTE網路建置，一方面可作為行動網路邁向Gigabit等級的里程碑，同時也可將Gigabit視為5G在步入商用化前的暖身，包含電信營運商、網通設備和晶片廠皆正加緊研發，預期今年下半年可望逐步邁入商用階段。
行動網路資料量正快速攀升，特別是近來不斷出爐的高速影音串流服務、360度影音直播分享、虛擬實境(VR)應用與垂直領域產業需求急起直追，造成網路流量呈指數性的增長，讓電信業者面臨更加沉重的網路頻寬、傳輸速率升級壓力，因而也促使Gigabit LTE標準和設計提前開跑，且澳洲電信(Telstra)更是搶下頭香，推出全球第一個商用Gigabit LTE網路服務，帶來革命性行動連接體驗。
Gigabit等級LTE將從多方面使整個無線產業受益，包括更有效地利用頻譜資源，為用戶提供更豐富的網路資源，並帶來全新類型的服務機會等。
攜手電信業者策略聯盟 高通/愛立信力拱Gb LTE商用化
事實上，愛立信(Ericsson)與高通(Qualcomm)、澳洲電信和NETGEAR於日前宣布推出全球第一個商用Gigabit等級LTE網路及終端裝置，並在位於雪梨的澳洲電信體驗中心進行了Gigabit等級LTE網路體驗活動。
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| 圖1 台灣愛立信技術部協理李敬偉表示，各國電信業者布局Gigabit LTE腳步快速，預計2017下半年開始將有越來越多終端加入戰局。 |
Gigabit等級LTE的推出將為消費者提供「如光纖般」的無線連接體驗，同時能快速接取企業應用程式以及業務關鍵數據，成為業界邁向5G之路的重要里程碑。同時，Gigabit等級LTE，將改善高畫質視訊流量接取並促進新興的行動VR應用和體驗。
目前全球已有15家電信營運商計畫推出或已經試驗Gigabit等級LTE網路。此外，除了現有網速提升至Gigabit等級速度，澳洲電信的新網路的上行峰值速率增加一倍達150Mbit/s，亦即用戶能更快速地將內容上傳至社交網路、雲端或企業應用程式。
台灣愛立信技術部協理李敬偉(圖1)表示，目前商用化的Gigabit已開始銷售相關的無線網路存取點(AP)路由器。相信2017年下半年開始將有更多支援Gigabit等級的終端設備陸續挹注，壯大Gigabit等級的生態體系。
根據全球行動通訊系統協會(GSA)報告指出，2010∼2016年，除了非洲國家尚未起步之外，LTE幾乎遍及全球，增長極為快速。其中，澳洲已可達到1Gbit/s水準，其他國家像是俄羅斯也已600∼999Mbit/s等級的網路速度能力(圖2)。
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| 圖2 各國目前LTE頻寬建速度建設分布圖 |
諾基亞(Nokia)台灣暨香港澳門、大中國區客戶營運部技術總監陳銘邦(圖3)談到，實現Gigabit LTE主要關鍵在於頻譜資源。目前除了澳洲有完整可以支援Gigabit LTE的頻譜之外，其於各國大致上都沒有現成足夠的頻譜予以支援。
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| 圖3 諾基亞台灣暨香港澳門、大中國區客戶營運部技術總監陳銘邦認為，受限於頻譜稀有的因素，電信商不一定有足夠的頻譜資源發展高速網路，故現階段可先針對需要地區著手布建更快速的網路建置。 |
李敬偉補充，新加坡電信Singtel與荷蘭Vodafone皆極力強化本身的網路速度，不過礙於手上所擁有的頻譜限制性，導致他們無法實現1Gbit/s。而台灣其實也有同樣問題，目前台灣沒有任何一個電信業者，同時擁有三個20Mbit/s的連續頻譜，較難立即達成1Gbit/s的願景。
人口密集地區著手Gigabit網路建設
以整體產業來看，陳銘邦分析，韓國與日本在LTE網路提升的發展十分快速，目前韓國已可實現600Mbit/s的等級，而中國大陸也不落人後，持續布建當中。其中，電信商在建構Gigabit網路時，也須考量整體投資成本，因此，在這萌芽階段，大多國家電信業者選擇將火力集中在人口密集的區域。
陳銘邦表示，不同頻段有不同的頻段的特性，越低頻的頻段如900MHz或700MHz，網路覆蓋範圍就越寬，反之，高頻段可支援的傳輸速度雖更快，其覆蓋範圍就因而縮小；有鑑於此，電信商通常會針對都會區或對於高速頻寬有需求的特定地點布建高速網路設置，而在偏遠無需要高速度頻寬的郊區，提供基本網路服務。
LAA/LWA異質整合加持 解決頻譜資源不足問題
頻段問題就須透過頻段來解決。除了透過授權頻段的多載波聚合(CA)技術實現Gigabit等級的行動網路之外，亦可透過非授權頻段的異質整合技術予以達成。此方式不僅可以舒緩電信業者成本費用考量，同時可補足電信業者頻譜不足的隱憂。
不過，雖然採用Wi-Fi所使用的5GHz非授權頻段，無須額外增添頻譜費用，但卻面臨頻譜干擾、安全性與法規政策面的考量。
事實上，LAA與LWA技術雖然皆為異質整合技術，但基本架構截然不同。工研院資訊與通訊研究所新興無線應用技術組組長丁邦安指出，LWA基本上是將LTE技術加疊於Wi-Fi之上，頻譜使用具有排他性特質，故容易產生干擾問題，在頻譜共存的問題上需要做更多研究。
丁邦安表示，實際上LWA只需更改上層軟體設計，將LTE與Wi-Fi封包整合在一起，提供相同的傳輸通道，現有生態系統相對容易接受；另一方面，LAA技術通過歐洲電信標準協會(ETSI)定義的先聽後送(Listen Before Talk, LBT)機制的支援，讓不同系統能於同一非授權頻段上操作，實踐公平共存，但因此須要更改硬體晶片設計。
非授權頻譜技術為電信業者在室內與熱點區域網路容量提升並提高性能上提供一個絕佳方式。支援Gigabit LTE的網路速度可幫助企業開啟新的商業機會，為使用者帶來全新服務。
安立知業務暨產品技術支援部門經理薛伊良分析，3CA、4×4 MIMO、256-QAM等技術可以獨立使用，或透過組合的方式來達到Gigabit LTE。舉例來說，使用LAA可以透過1個授權頻段，加上四個非授權頻段的CA，與2×2 MIMO DL 256AM技術，實現1Gbit/s的效能。
薛伊良強調，雖然3CA、4×4 MIMO、256-QAM這三項技術分開看都很簡單，但整合在一起時，對於裝置的天線設計是蠻大的挑戰。現階段已經有晶片廠商支援LTE-U、LAA和LWA等技術，其中，LTE-U已經在美國T-Mobile使用，LAA則有AT&T計畫在2017年第三季到第四季間導入。
另一方面，在LWA技術部份，丁邦安表示，工研院(ITRI)與中華電信、聯發科、HTC與中磊密切合作拓展國內LWA服務，現已可支援高達700Mbit/s的高速傳輸速度。
在智慧終端方面，HTC提供內建聯發科支援LWA的曦力(Helio) P10八核心處理器的HTC U Play，成為全球首款支援3GPP標準LWA 4G+Wi-Fi服務的智慧型手機；行動網路基地台設備方面，採用中磊與中華電信技術合作最新推出支援LWA之小型基地台4G Small Cell，將可強化訊號涵蓋、增加使用容量。
整體而言，2017年中華電信已正式導入「LWA 4G+Wi-Fi飆網服務」，初期客戶將可於雙北地區中華電信部分門市持支援LWA的手機體驗，未來也將持續拓展至大專院校如交通大學校園、速食店或超商連鎖商家等場域，逐步打造全台更優質的行動生活環境。