HSDPA技術的陰謀與陽謀

http://tech.digitimes.com.tw/ShowNews.aspx?zCatId=A1%CE%BA

HSDPA技術的陰謀與陽謀

郭長祐╱DIGITIMES

前言 ：談到HSDPA （High-Speed Downlink Packet Access），許多人都知道這是3G（Wideband Code Division Multiple Access；WCDMA）技術的升級，即是可加快用戶端設備（User Equipment；UE）的下行傳輸速率，且經過一、二年的醞釀及發展，如今全球各地都如火如荼地推行HSDPA，包括電信營運業者將現有3G基地台進 行（軟體）升級，各手機業者陸續推出新款支援HSDPA的手機，甚至資訊業者也推出HSDPA的功效擴充卡，以及內建HSDPA功效的筆記型電腦等，然後 測試、佈建、試行、正式營運。

廣告

事 實上到今（2007）年3月19日以前，全球已有54個國家正式開通HSDPA服務，且有將近40家HSDPA營運業者的網路能提供3.6Mbps的尖峰 速率表現，並逐漸上看更高的7.2Mbps，同時有1家業者的網路宣稱已達現階段HSDPA的極速，即14.4Mbps。

除了一片看好外，HSDPA的背後有著廣大且深遠的技術競爭意涵，此一意涵將深深影響網通設備製造商、電信營運業者、以及末端消費者的選擇，在此本文將針對此一競爭意涵進行更多的說明也剖析。


圖說：在不同的傳輸應用下，2.5G、3G、3.5G等無線技術的延遲比較表。（資料來源：Ericsson）

HSDPA為何稱為3.5G？

在正式討論背後的技術競爭前先解釋一個常見疑問：為何HSDPA稱為3.5G（ 第3.5個世代）？

老 實說，無論是3.5G，還是過去的2.5G（General Packet Radio Service；GPRS）、2.75G（Enhanced Data rates for GSM Evolution；EDGE），或者是接續在HSDPA之後的3.75G（HSUPA；），都是因為將一個更遠大的技術發展目標設定為下一個世代的努力 方向，但在尚未全然實現該目標前的任何強化提升，就只好夾於兩個世代之間，成為帶有小數點的技術世代。

舉例來說，在2G的 GSM（Global System for Mobile Communications）成功後，業界將CDMA技術視為接替2G的3G，然而在CDMA推進發展的過程中，對現有GSM進行技術強化提升，因而有 了GPRS，所以GPRS稱為2.5G，更之後又有再強化提升的EDGE，技術層次介於2G與3G間，又比GPRS更晚登場，因而稱為2.75G。

同 樣的，HSDPA是以3G為基礎的強化提升，但並非是更下一個世代（4G）的技術，所以被稱為3.5G，且規劃上後續將推出提升上行速率的HSUPA （High-Speed Uplink Packet Access），因為較HSDPA晚推出，也同樣是以3G為基礎，而非4G的革新技術，所以只好稱為3.75G。

圖說：HSDPA的通道運作圖，HSDPA使用新的通道來加速下行傳輸速率。（資料來源： www.qualcomm.com）

不 單是電信、通訊技術產業如此，軍武方面也類似，以反裝甲飛彈為例，美國推出線路式導引的拖式（Tube launched, Optically tracked, Wire command link guided；TOW）飛彈後，由於大幅革新性而被稱為第二代（2G）的反奘甲飛彈，同時軍方期望下一世代的反裝甲飛彈能具備「射後不理，Fire and Forget；FnF」的功效。

然而在正式實現「射後不理」之前，軍火業者又推出了一款與拖式飛彈一樣需要全程人 為導引（射後不理在發射後就不再需要人為導引），但導引方式從實體線路換替成光學雷射的地獄火（Hellfire）飛彈，優點是不再受實體線路的羈絆，飛 彈移動性更佳、可彈性改變射擊目標、射程更遠等，不過因為未達「射後不理」的新世代設定境界，只好稱其為2.5G的反裝甲飛彈。

為何要推出HSDPA？

接 著進入更核心的話題：為何要推出HSDPA？關於此比較正面的理由是：由於在日本、南韓等領先應用性的手機市場中，數據傳輸服務的需求比重不斷在提升，現 在日本消費者每月支付給電信營運商的服務費中，已超過50%的比重是來自資料、數據（Data）的上網服務，相對的通話語音（Voice）已退至一半以下 的比重。類似的，南韓手機用戶的每月通訊服務花費中，也有三成左右屬於數據服務，呈現強勁的成長趨勢。有鑑於此，3G技術必須強化對數據傳輸的支援，所以 才有了HSDPA。

以上是正面理由。相對的，比較負面的理由是：由於WiMAX與3G有一定的市場及功效重疊性，特別是在 行動用WiMAX標準（IEEE 802.11e）定案後兩者的重疊程度更高，同時WiMAX技術來自原有的資訊陣營（以Intel為主），等於是資訊領域的新進業者對抗電信、通訊領域的 原據業者，Qualcomm為主的3G陣營為了提升競爭優勢，增加對抗WiMAX的技術本錢，所以不得不提出HSDPA來因應。

當 然，比較健康的看法是，自GSM的大量普及成功後，後續的行動電話新技術都持續不斷地提升數據傳輸上的表現，GPRS、EDGE等即是因此而生， CDMA2000方面也有所謂的EV-DO（Evolution-Data Optimized），將同樣的演進想法套用在WCDMA上，提出HSDPA也就合情合理、不難想像。


圖說：HSDPA實體層的尖峰下行資料率（Mbps為單位）與C/I的相對比較圖，環境為時速10公里、多路徑通道模式、80%的Node B（基地台）功率來配置HSDPA，且每個封包進行兩次重新發送。（資料來源： www.qualcomm.com）

HSDPA與WiMAX間的搶道競賽

如 前所述，WiMAX是資訊領域發起，企圖跨入通訊領域的技術，由於語音與數據合一已是大勢所趨，甚而已到了三合一（Triple Play，語音、數據、視訊）的境地，所以3G陣營提出HSDPA技術，也不可能全然只為保全原有的電信市場。相反的，有了HSDPA的新競爭利器後，將 通訊領域的原據業者也將回攻資訊應用市場。關於此最明顯的跡象是：市面上有愈來愈多的HSDPA擴充卡（Cardbus介面，也有部分使用 ExpressCard介面），將擴充卡裝置到筆記型電腦內，筆記型電腦也可以寬頻上網。

更嚴格來說，HSDPA技術出現 後，率先爆發的主戰場就是在筆記型電腦上，行動電話反在其次，因為資訊陣營的新技術（Mobile WiMAX、IEEE 802.11n）短時間無法擴展到行動電話上，但通訊陣營的新技術（HSDPA）卻已進駐到筆記型電腦中，有些業者的筆記型電腦更是直接內建HSDPA功 效，連另購擴充卡都可省略。因此，預計HSDPA與WiMAX的首波衝突將在Laptop戰場，畢竟Laptop是積極需要行動數據應用的用戶端裝置，同 時也有較大的電池容量能支持更先進、快速的無線通訊技術。

圖說：HSDPA用戶端設備（手機、筆記型電腦等）的速率分類表。（資料來源： www.qualcomm.com）

呼應Triple Play的視訊應用

HSDPA 技術的出現強化了行動電話的下行傳輸速率，在沒有HSDPA技術以前WCDMA的下行速率僅有384kbps，不易實現所謂的Triple Play，即是難以同時傳輸語音、數據、視訊，而重點是在視訊，視訊需要高傳輸率、低延遲的傳輸，384kbps根本不足以因應，而有了HSDPA後，不 僅將下行速率從384kbps提升到14.4Mbps（現階段的極限速率），或至少也能有1.8Mbps、3.6Mbps、7.2Mbps的速率，同時也 縮短延遲（Latency）時間，因此可以支援與實現Triple Play。

傳輸率大幅提升後，行動電話就可以支援行動 視訊的播放、播送，而且不一定要是廣播方式的一致性播送，也可以讓每個末端手機用戶自行指定播放的視訊內容，甚至自行操控視訊播放的暫停、快轉、倒帶等。 更簡單說，即是一般所言的隨選視訊（Video On Demand；VOD），只是過去的隨選視訊只在飯店（付費電視）、KTV（點唱機）內使用，如今則到了每個人的手中，在走動、搭車時也能使用。

當然，HSDPA的出現也會衝擊現有的行動數位視訊廣播技術，包括歐規的 DVB-H （Digital Video Broadcasting - Handheld），韓規的T-DMB（Terrestrial Digital - Multimedia Broadcasting），或者是美國Qualcomm（高通）所提出的MediaFLO（Forward Link Only）等，不過未來行動數位視訊廣播與行動數據寬頻傳輸有可能是互補、融合，不全然是排擠、替代的態勢。

圖說：HSDPA下行資料率與功率配置的比較表。（資料來源： www.qualcomm.com）

HSDPA也讓Wi-Fi感受威脅

HSDPA 除了會衝擊WiMAX/Mobile WiMAX、DVB-H/T-DMB/MediaFLO外，Wi-Fi也一樣會受到影響，現在許多人會在公眾場合的Wi-Fi基地台覆蓋區（Hot Spot）內上網，然而Wi-Fi卻有許多的限制，例如傳輸距離在100公尺以下，且100公尺是理想，實務多在60公尺、80公尺內，無法行車中使用， 由於Wi-Fi基地台之間的換手（Hand-off）機制不甚理想，以致用戶端設備的移動速率超過時速60公里時就無法收發，實際上在更低速率就無法良善 收發。

相對的，3G、HSDPA的基地台能夠有5公里的傳輸距離，遠勝Wi-Fi，同時在時速數百公里下也可以正常收發（500km/hr），不僅適用於車用通訊，就連高速鐵路、磁浮列車內都可以使用。

當 然，HSDPA現有極速是14.4Mbps，不如Wi-Fi現有的54Mbps，更不如今年開始熱烈推行的Draft-n（300Mbps以上），但即便 無線速率上Wi-Fi具有優勢，但Wi-Fi的後端也多只是ADSL實線寬頻，最高約8Mbps下行速率，即便Wi-Fi後端是光纖線路，現階段的末端數 據應用也沒有非要如此大的頻寬才能行使，因此Wi-Fi的速率優勢對HSDPA影響不大。

因此，HSDPA將讓行動電話營 運業者（Operator）與無線網際網路服務供應商（Wireless Internet Service Provider；WISP）間的競爭也會更加激烈，未來兩者間的差別將愈來愈小，且在競爭與整併的過程中，WISP可能會佈建更多的Wi-Fi基地台， 或佈建WiMAX基地台來迎戰WCDMA/HSDPA。

圖說：HSDPA扇區傳輸通量表。（資料來源： www.qualcomm.com ）

--


[垃圾桶] 裡沒有會話群組。 當您有 2000 MB 以上的儲存空間時，誰還需要刪除郵件？！