擴大4G通訊服務商機　LTE電信商搶布Femtocell

全球4G毫微微型蜂巢式基地台(Femtocell)市場商機將自今年底開始引爆。為降低長程演進計畫(LTE)的布建成本，並進一步擴大訊號覆蓋範圍，包括AT&T、威瑞森(Verizon)、沃達豐(Vodafone)、Sprint、SK Telecom和西班牙電信(Telefonica)等主要LTE電信營運商，皆已開始積極部署LTE Femtocell，可望成為未來Femtocell市場成長的最大驅動力。

根據市場研究機構Infoma Telecoms & Media今年6月公布的最新報告預估，至2012年底，全球 Femtocell部署數量將達五百五十萬台；其中，LTE Femtocell將自今年底開始大量出籠，並隨全球LTE商用日益成熟而快速增長，帶動整體Femtocell市場規模進一步擴大。

提升每位元傳輸獲利　電信商積極發展Femtocell

圖1　工研院資通所行動網路系統部副理楊人順指出，透過布建LTE Femtocell，將可大幅提高電信營運商每位元傳輸獲利能力。

工研院資通所行動網路系統部副理楊人順(圖1)表示，儘管LTE採用Node B的單層結構，有利於簡化聯網方式和降低延遲，以達到低時延、低複雜度和低成本等要求，且已獲得多數電信商的青睞，但仍存在每位元傳輸獲利不佳與室內訊號覆蓋率過低等問題。

事實上，無論是現今3G或LTE，電信營運商若僅依靠布建大型基地台增加通訊範圍，依舊難以讓室內傳輸效率有所提升，而且建置大型基地台的土地取得也相當不易。種種挑戰，使得電信營運商建置LTE基礎建設成本飆升，導致每位元傳輸獲利降低。

楊人順進一步指出，由於對電信營運商而言，新的4G通訊技術除了提升使用者聯網品質之外，亦須對公司營收有正面幫助，因此，提升每位元傳輸獲利即成為電信營運商相當重要的課題；而兼具經濟與效率的Femtocell產品即成為業者當前最佳的解決方案。

相較於傳統大型基地台，Femtocell除擁有成本與布建容易等優勢外，還具備多項特點。楊人順補充，首先在數據傳輸上，Femtocell由於體積輕巧，能裝置在辦公室與住宅，因此可解決行動通訊覆蓋率不佳以及室內傳輸量不足等棘手問題，以提供使用者無縫的無線網路服務。其次，Femtocell的功耗較大型基地台低，可符合節能環保要求，且降低用戶電費。

有鑑於此，不少網通設備製造商看好LTE Femtocell發展潛力，已積極展開產品研發，爭搶此波市場商機。然而，LTE技術亦為網通廠帶來包括多頻多模設計、無線訊號干擾、與無線區域網路(Wi-Fi)技術整合、產品散熱及省電規畫，以及物料成本控制等問題與挑戰，其中又以無線訊號干擾的問題最為棘手。

微調Femtocell傳輸功率　無線訊號干擾迎刃解

圖2　阿爾卡特朗訊無線網路部門協理莊明輝表示，LTE Femtocell無線訊號干擾問題，透過調整傳輸功率即可獲得改善。

阿爾卡特朗訊(Alcatel Lucent)無線網路部門協理莊明輝(圖2)表示，無線訊號干擾的問題一直是阻礙Femtocell發展的絆腳石之一；主要分為來自大型基地台的干擾與Femtocell彼此之間互相干擾等兩種情況。這些干擾將影響使用者聯網品質，造成網路延遲、斷線以及訊號消失等問題。

莊明輝進一步指出，目前最普遍控制無線訊號干擾的方法，係採用調整基地台傳輸功率的方式，意即各大網通廠透過各自的演算法調整大型基地台與Femtocell基地台的傳輸功率，使無線訊號覆蓋之範圍不會相互覆蓋。不過，目前網通廠對Femtocell基地台間相互干擾的問題，尚無統一的標準作法，因此，Femtocell基地台產品對干擾問題的解決是否完善，將直接影響其銷售量。

據悉，阿爾卡特朗訊今年6月即透過旗下Femtocell產品線為西班牙電信提升室內現有無線訊號強度，優化區域網路通訊能力，並同時充分降低布建成本與提高能源效率，進而減少網路壅塞。

藉由建置大量Femtocell，Telefonica的終端設備將能夠在室內傳輸語音及多媒體內容，並在提升傳輸速度的同時帶來更好的一致性聯網體驗。此外，由於Femtocell與終端聯網設備之間的傳輸距離較短，因此還可延長設備整體的電池壽命。

各國電信營運商之所以加緊腳步建置LTE Femtocell，除希望降低LTE網路基礎建設成本與提升聯網品質外，更重要的是可解決現今3G網路頻寬嚴重不足的問題。

加速行動數據分流　小型基地台商機興起

圖3　資策會智通所組長王吳祺強調，數據分流是目前Femtocell最重要的功能，尤其對大都會而言，效果更加顯著。

資策會智通所組長王吳祺(圖3)表示，目前的3G Femtocell主要是解決室內通訊品質不良的弊病，但隨著行動聯網裝置滲透率日益攀升，龐大的數據資料，已讓網路頻寬逐漸不敷使用，而新一代LTE技術儘管傳輸效率較快，但仍無法改變網路頻寬以及頻譜資源有限的事實。

自從2010年起，全球行動數據流量即開始大量增加，現今每2年約增兩倍，10年後預計將增加一千倍，但使用者對於高品質、低價格的嚴苛要求並沒有改變，迫使電信營運業者須透過新的布建方式滿足市場期待。

也因可達到數據分流效果的小型基地台(Small Cell)即成為電信營運商最佳的解決方案。王吳祺補充，Small Cell是Femtocell、Picocell、Microcell和Metrocell等基地台的泛稱(表1)，其體積相較傳統大型基地台較小，部署方式可較為靈活，且通訊範圍可涵蓋小至10公尺的室內空間，或大至戶外2公里。電信運營商可使用Small Cell來擴展覆蓋範圍和加大網路容量、提升用戶通訊品質，尤其是在人口眾多的城市，Small Cell可以分流80%的流量，這對LTE發展相當具有幫助。

王吳祺進一步分析，目前Small Cell應用市場包括家用、企業以及公共空間等三大市場，其中，家用市場商業模式尚未完整確立，發展較為緩慢；企業市場則是現今發展較快速的市場；公共空間市場則在歐美地區發展較好。

另一方面，為確保LTE Femtocell產品的通訊品質無虞，選擇測試效率高且完整的儀器亦相當關鍵。特別是Femtocell如同家用數據機一樣，被視為非經常性汰換的產品後，其可靠度更顯得格外重要。

確保Femtocell聯網品質　量測儀器角色吃重

圖4　萊特菠特無線測試技術部經理林時誠指出，透過精準的功率量測儀器，可確保LTE Femtocell產品聯網品質無虞。

萊特菠特(LitePoint)無線測試技術部經理林時誠(圖4)表示，相較於大型基地台，Femtocell的發射功率顯然較低，但也因此更需要可精準擷取訊號的測試儀器，藉此判斷設備聯網能力是否符合國際標準或市場要求。

林時誠進一步指出，Small Cell若功率越高，通常可打出更遠距離的訊號，且通訊範圍較廣，但相對訊號干擾也就越大，且頻率調解難度也較高；反之，發射功率愈小，則通訊範圍較狹窄，訊號干擾也較不顯著，頻率調解難度較低，但訊號擷取的精度則要求更高。

林時誠以萊特菠特測試儀器--IQxstream為例說明，由於該儀器具備單一裝置測試、多重裝置測試與多重輸入多重輸出(MIMO)等測試功能，且配備獨家功率測試技術與非信令(Non-signaling)模式，可滿足網通廠針對不同Small Cell產品的測試需求。

綜上所述，全球各地的電信營運商為持續擴大LTE應用商機，正全力部署Femtocell，以提升每位元傳輸獲利。網通廠透過調整傳輸功率、智慧化基地台規畫與資源分配演算法等方式則可有效解決無線訊號干擾，最後選擇合適的量測儀器進行發射功率的模擬與校正，即可確保電信業者LTE Femtocell聯網品質。