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4G,WiMAX與LTE
2015/10/30
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最近,隨著4G-LTE執照進入審查階段,包括LTE、WiMAX等名詞都頻頻曝光,政務委員張善政表示,台灣先前投入WiMAX無線寬頻,就電信服務業的角度,在4G-LTE的發展慢了一步,讓台灣失去先機,未來不排除提早發展5G。到底這些名詞是什麼意思?請聽科學三分鐘,與您分享今天的主題:4G,WiMAX與LTE。

男:「哎,網頁怎麼還沒打開。這什麼3G服務,慢得要死,真希望早點升級成4G!」
女:「好吧,給你密碼,你可以用我家的Wi-Fi,密碼是我的生日。」
男:「說到這個,我才想抱怨哩。3G慢成這樣,跟廠商宣傳的速度簡直差太多了,妳說是不是……?」

所謂3G、4G和5G,都是「行動電話通訊標準」的簡稱,3G是第三代,4G是第四代,依此類推。

這個標準不斷升級的理由,當然是為了藉由通信設備與技術的提升,讓生活更便利,創造商機。從過去,人們只要求手機通話清楚不斷訊,到現在用手機上網,傳輸各種檔案,就需要更快的傳輸速率。不過就消費者的使用經驗來說,卻總是有「手機上網比較慢」的感覺,為什麼呢?

可能的答案是這樣的,比方說,依照國際電信聯盟訂立的3G標準,傳輸速率必須達到每秒200 kbits的峰值。

所謂「峰值」,意思就是最大值。以3G為例,每秒傳輸200 kbits的資料,是它的最大傳輸速率,而電信業者也提出3.5G或更高傳輸速率3.75G的系統,可以提高每秒傳輸量,甚至達到14 Megabits。然而,如果附近的基地台很少,或是電波被干擾,傳輸速率就達不到業者標榜的最大值。

那麼,國際無線電信標準對 4G的要求有多高呢?它的傳輸速率對於行人與不在移動中的終端來說,峰值達到每秒1個Gigabits,比3G高出很多,就算平常傳輸速率達不到最大值,只要基地台的佈建達到一定的密度,使用者密度低,是有可能跟家用固網上網下載的速度相提並論。

但是現在許多國家,在市場上已經布建的無線網路:WiMAX 跟LTE的實際傳輸速度,尚未完全達到這個4G標準,一般只有理論上的最高峰值速率大概50 Megabits,實際上最高不過10 Megabits。而預期發展中的WiMAX Release 2與 LTE-Advanced,才能夠達到4G標準的最高速率。因為南韓已經搶先推出高速的LTE-Advanced服務,所以才有人說,南韓的4G感覺跟我們在家上網一樣快。

由於購買頻譜與建置移動通訊系統的成本很高,當年發展3G,當應用和市場不夠成熟的條件下,甚至間接造成歐洲許多電信業者財務困難。因此,在投資發展4G的時候,選擇比較好的系統就非常重要。因為世界各國電信業者,都已經有GSM 2G和 UMTS 3G的系統為主流,而LTE 4G可以與前一代的系統共用同一基站台的硬體,而終端也都互相支持2G/3G/4G,造成LTE的成本比較便宜,也讓LTE比WiMAX更受歡迎,使得全球的硬體跟系統廠商,紛紛選擇發展LTE技術,讓它成為主流。

當然,台灣投入無線寬頻WiMAX的發展,可說帶動了台灣通信技術的上升,也讓製造業獲利。但從電信服務業的角度來看,LTE才是世界的潮流,台灣必須快步跟上。政務委員張善政也表示,要讓WiMAX業者合情、合理、合法地轉換為新的4G -LTE技術。

至於目前在實驗階段的5G技術,其實還沒有訂出標準,不過它比4G快了數百倍,以傳輸一部高畫質電影為例,可能只要花一秒鐘。如果台灣能搶先發展,並把成本壓低,就能增加台灣產業的競爭力。

今天的科學關鍵字,就是

4GLTE

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【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2013-07-21 16:55:00播出
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