近一、二年來TD-LTE成為無線通訊產業的關注焦點,成為焦點的原因包含技術因素與產業因素,兩種因素都值得了解與討論。

先說明產業因素,TD-LTE之所以受重視,其實是非WCDMA、LTE的技術陣營,回歸WCDMA、LTE主流技術軸線的一個轉圜台階,如大陸力主的TD-SCDMA與台灣與Intel力主的WiMAX,均透過TD-LTE重返LTE主軸。

就目前的觀察,TD-SCDMA晶片業者、基地台業者均持續因大陸政府的支持,而持續向TD-LTE發展,但WiMAX晶片業者、基地台業者則有不同的斬獲,WiMAX晶片業者以Altair、Sequans、GCT有斬獲,其餘被其他晶片大廠(如Wavesat被Cavium購併,Beceem被Broadcom購併)購併後,似難有新發展。而WiMAX基地台業者幾乎沒有一家轉至TD-LTE。

頻譜資源是重點

除了晶片、設備外,營運商也是重點,現有WiMAX營運商積極轉向TD-LTE,而原本LTE/LTE FDD業者也積極投入TD-LTE,原因有二,一是頻譜資源太珍貴,比技術立場更重要,因而爭取TD-LTE頻段的執照。

另一是TD-LTE不需要如LTE般採行對稱頻段(過往語音通話服務的習慣,收、發兩者採對稱頻段配置),在這個數據傳輸遠比語音傳輸重要的新時代,不採行對稱頻段配置,可提高頻譜利用率。

也因為TD-LTE的高頻特性,終端裝置在設計時也比較容易,因為高頻率,波長短(頻率與波長呈反比),所以可以採行較小的天線,較小的天線也較好找尋空間位置進行配置。

不過,高頻也不全然是好處,高頻的結果是相同的發送功率(發送功率的大小有法規規範,不可逾越),其基地台的覆蓋範圍、面積較小,營運商若採行TD-LTE而想達到與LTE/LTE FDD相同的覆蓋面積,必須比LTE FDD多架設幾個基地台才行,如此將增加佈建與維護成本。另外,高頻的穿透力比較弱,較容易出現覆蓋死角的問題。

放眼5G世代

雖然TD-LTE有覆蓋小、穿透差的缺點,但事實上,整個無線通訊技術的發展卻與TD-LTE同向,一是小型基地台(Small Cell Base Station)成為新發展重點,小型基地台指的是比傳統正規巨型(Macro)為小的Micro、Pico、Femto Cell基地台,運用更低廉、更小範疇、更多佈建,達到精緻覆蓋、深度覆蓋的效果,TD-LTE等於與這個路線相近。

另一是研擬中的新一代(5G)無線通訊技術,是朝更高頻率發展,估計比現有2GHz、3GHz更高,達到十數、數十GHz的頻率,並低於2.4GHz外的另一個ISM頻段(60GHz)。同時會採行更大更連續的通道頻寬,來達到更高傳輸率的效果,但傳輸距離、覆蓋面積也會更縮減。由此可知,高頻、高傳輸、小且密的覆蓋為新趨勢。

正由於TD-LTE與LTE/LTE FDD各有優缺點,因此營運商也不會輕言放棄任一種技術,營運商在廣闊的鄉村佈建高覆蓋的低頻基地台,而在都市密集佈建高頻基地台。對移動快速(如行車)的終端,傾向用高覆蓋的基地台提供服務(減少基地台間的交替換手),對慢速移動(如邊走路邊用手機)的終端,傾向用低覆蓋的基地台來服務。

事實上,最新研擬的3GPP R12版標準,其載波聚合(CA)技術中,將同時可聚合TD-LTE與LTE/LTE FDD,且相同節點與不同節點均可聚合,由此可知兩種技術將並存互用。

最後,從WCDMA進入LTE後,LTE放棄過往WCDMA時代的非IP線路切換式語音傳輸,而採IP化的封包式數據傳輸(類似Wi-Fi、WiMAX),再輔以VoLTE(Voice over LTE)、CSFB(Circuit Switch Fallback)、SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity)等技術來相容過往的語音服務,此也更象徵著語音時代的過去,數據時代的到來。