物聯網(IoT)已成為科技產業的新行話。物聯網泛指由各種電子設備組成，並可透過網路相互通訊的生態圈。國際數據資訊(IDC)分析師預估，2020年全球物聯網裝置量將達到2,120億台，其中310億台會自動連線作業。
這個預測相當的驚人！然而，當人們預期物聯網裝置將帶動市場成長的同時，如何在網路上管理這些裝置所蒐集的大量資訊也成了隱憂，而且這個顧慮會隨時間愈演愈烈，這些都是有依據的。
在物聯網的時代，汽車可以與路邊的嵌入式監視器通話，以掌握最佳路線的車況、家電用品可與智慧電網(Smart Grid)連線，改善耗電率與供電的穩定性。但這只是物聯網世界的其中一面。在網路頻寬吃緊的時代，聯網裝置會讓這個問題更雪上加霜，造成頻譜短缺的危機。這衍生出許多重要議題：隨著人們使用更多的裝置觀看更多的內容，IT管理者與資料中心如何解決日益嚴重的網路塞車問題，並確保消費者能順暢地使用行動裝置上網？服務供應商又該如何解決物聯網頻譜短缺的問題？
雖然目前沒有可以解決所有頻譜問題的萬靈藥，卻有許多可以紓緩這個問題的方法，包括日漸受矚目的小型基地台(Small Cell)。這種低功率的無線基地台，包括毫微微型蜂巢式(Femtocell)基地台、超微型蜂巢式(Picocell)基地台和微型蜂巢式(Microcell)基地台，可支援數公尺(m)到3公里(km)範圍內的語音、視訊和資料服務。若搭配更高效率的大型基地台或Wi-Fi卸載等網路管理技術，小型基地台就能為終端用戶提供更好的行動與無線網路覆蓋率，同時讓服務供應商更有效地管理資料量。
小型基地台生力軍 減輕電信網路負擔
不過，小型基地台如何解決頻譜短缺的問題呢？答案就在其無線電波。無線電波使用當地的無線頻譜，以避免和大型基地台相互干擾。如此一來，電波就如同存取點(AP)，將行動網路的流量順利地從蜂巢式網路卸載到區域無線網路，大幅紓緩電信網路的負擔。卸載流量也能讓該區域內的用戶獲得更好的連線品質。
基於這些優勢，業者已開始在家中布置毫微微型蜂巢式基地台，將網路覆蓋率延伸到難以或無法上網的地方。企業與室內基地台也很適合部署小型基地台，例如超微型蜂巢式基地台能為網路提供足夠容量，滿足小型企業與零售業者的熱點(Hot Spot)需求。微型蜂巢式基地台和超微型蜂巢式基地台很像，也能為有限的區域提供網路覆蓋率，不過範圍更大(通常為3公里寬)，而且適用於戶外。此類基地台能為用戶稠密的公共場所提供足夠的網路容量，例如商場、體育館、飯店或車站。
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| 圖1 現今半數以上的行動網路流量是透過大型網路處理。未來，流量將會分散至各種小型基地台，創造許多市場商機。 |
物聯網時代的來臨，加上不斷攀升的資料量和行動數據傳輸率，使得網路面臨的壓力更甚以往。因此，服務供應商將會轉而使用乙太網路技術，並在室內、鄉村與戶外廣泛使用小型基地台來提升行動網路效能(圖1)，但這不表示未來就會一帆風順。
多種無線技術並施 紓緩網路流量負擔
在偏遠地區的小型基地台必須解決後端存取線路與電力供應等問題。在大都會區，戶外小型基地台的挑戰也不容小覷，因為這裡的用戶上網需求比其他地區更高、缺乏適當的基地站、電話速率不同，而且容易受大型基地台的干擾。上述某些挑戰可以透過同時使用多種無線傳輸技術來解決。藉由各種技術的優勢來提供行動裝置所需的頻寬。這些異質網路(HetNet)可以在各種授權如3G、長程演進計畫(LTE)與非授權(802.11x)的頻譜上運作，並將大型基地台、超微型蜂巢式/小型基地台，與家用基地台結合在一起。
另一個重點是小型基地台的關鍵技術發展，也就是能同時提供3G/LTE/Wi-Fi等無線通訊技術以及乙太網路供電(PoE)/纜線(Cable)/被動光纖網路(PON)等後端存取技術的基礎架構。這包括整合射頻(RF)收發器與基頻(Baseband)數據機(Modem)的家用小型基地台系統單晶片(SoC)、企業與大都會3G/LTE小型基地台網路通用的雙模小型基地台系統單晶片，以及讓小型基地台的基地站與後端存取線路整合的進階平台，以上這些都是讓人們在物聯網世代中保持連線的關鍵。
不論是在哪一方面，營運商或科技公司都無法獨自解決所有問題。不過，只要齊心協力，為改善市民連線品質而努力，小型基地台就有發展與布建的機會，並可望於2016年達到220億美元的市場規模。現在只是個開始。
(本文作者為博通寬頻電信存取部門資深副總裁暨總經理)