光通訊/LTE-A布建需求旺盛　寬頻通訊邁向新高速時代

有線/無線寬頻通訊傳輸速度不斷飆升。行動裝置滲透率激增，加上雲端服務需求引爆，在在迫使電信和資料中心業者追逐更高頻寬、更低成本的網路基礎建設方案。在無線寬頻通訊方面，全球已有兩百多家電信商啟動長程演進計畫(LTE)商轉，而台灣、中國大陸亦可望在今年底前分別完成4G釋照及TD-LTE商轉。

不僅LTE規模持續壯大，LTE-A甚至5G等前瞻技術亦蓄勢待發，尤其台灣LTE發展落後國際一大步，因此近期行政院政務委員張善政也表示，將在進行4G釋照流程的同時，加速研擬5G戰略布局。

工研院資通所副所長周勝鄰亦指出，行政院已明定2014年為5G發展元年，並將設立相關技術推廣小組密切關注國際電信聯盟(ITU)的5G標準動向，進一步提出完整規畫報告，讓台商與國際廠商處在相同起跑點。

與此同時，電信和資料中心骨幹網路頻寬需求也不斷翻升，將使光通訊網路(Optical Network)、異質網路(Heterogeneous Network)和軟體定義網路(SDN)發展聲勢日益壯大。其中，較成熟的光通訊技術可望率先崛起，並朝100G以上規格發展，包括廣域網路(WAN)、數據通訊(Datacom)和接入端(Access)網路布建都將驅動光通訊元件出貨成長。

圖1　Ovum通訊零組件首席分析師Julie Kunstler表示，PON在智慧能源網路管理方面極具應用價值，目前北美網通設備商Zhone正積極開發產品。

揮軍雲端資料中心　光通訊商機大有看頭

Ovum通訊零組件首席分析師Julie Kunstler(圖1)表示，雲端運算服務興起將驅動電信和網路營運商加速導入更先進的光通訊技術，藉以擴充電信骨幹網路及資料中心網路頻寬。在相關業者不斷加碼投資光通訊網路的帶動下，預估2018年全球光通訊元件產值可望成長至105億美元規模。

Kunstler分析，資料中心業者為推出各種雲端服務，已規畫在今年將網路頻寬推升至100Gbit/s以上，然而目前單埠支援100Gbit/s傳輸速率的光通訊元件及設備尚未成熟，須改採多通道(Multi-channel)設計，將10G、25G或40G解決方案整併成100G，因此對元件採購需求將顯著增長。

圖2　安立知業務暨產品技術支援部門副理杜建一強調，VoLTE的測試需求正逐步顯現，可望掀動下一波LTE技術發展熱潮。

安立知(Anritsu)業務暨產品技術支援部門副理杜建一(圖2)指出，光通訊網路布建增溫除將刺激光收發器需求攀升外，由於目前電信和資料中心網路架構以乙太網路(Ethernet)為主，光通訊網路局端(OLT)和終端(ONU)設備仍須與乙太網路接軌，以交換資料，因此也將帶動乙太網路交換晶片需求，包括博通(Broadcom)和Mindspeed都已積極布局。

杜建一也強調，隨著資料中心導入光通訊設備，相關業者亦開始以主動光纖纜線(AOC)取代直連銅纜(DAC)，從而在大幅擴充頻寬的前提下，簡化布線問題，此將引發大量AOC測試需求。今年在10G以上多通道光通訊網路設備擴大商用的帶動下，設備商為克服多通道串擾(Cross Talk)問題，並確保訊號完整性，更將引爆超高頻眼圖分析及光時域反射(OTDR)測試商機。

光通訊發展再下一城　10G EPON挺進異質網路

光通訊技術不僅開始在資料中心大展拳腳，既有的接入端光纖到府(FTTx)網路亦湧現頻寬升級需求，並可望接軌行動通訊回程網路(Mobile Backhaul)，進而組成異質網路架構，刺激新一代10G被動光纖網路(PON)商機發光。

Kunstler認為，今年可望成為10G PON技術起飛元年，包括10G EPON及10G GPON都將逐漸抬頭。然而，由於10G GPON晶片仍在研發階段，勢將延宕設備生產及網路構建速度，因此其發展將落後10G EPON約1～2年時間，2013～2014年僅將導入小規模試點運行，2015年後才具有明顯的產值貢獻。

也因此，目前最積極布建FTTx網路的中國大陸電信和設備商正往10G EPON技術靠攏，如中國電信已展開10G EPON網路商轉；至於美國有線電視業者、日本KDDI和NTT DOCOMO亦陸續展開FTTB的MDU(Multi-dwelling Unit)、行動通訊回程網路，以及企業端網路等10G EPON測試，吸引EPON晶片商博通、Cortina Systems與PMC，以及交換器晶片商Vitesse、Semtech爭相展開10G產品布局。

Kunstler也透露，網通設備大廠已開始投入下一階段的40G PON，主攻資料中心和行動回程網路；隨著光通訊網路頻寬倍增，相關廠商在網路建置成本的考量下，亦將逐步轉搭新興矽光子學(Silicon Photonics)元件，從而減輕高昂的設備成本。

事實上，以PON架構做為行動通訊回程網路極具發展潛力，已吸引Bright House和CenturyLink等業者投入研發，將有助電信商盡快實現異質網路，並改善有線/無線寬頻網路，以及正大量鋪設的4G小型基地台(Small Cell)管理機制。

異質網路係串連有線和無線寬頻網路的嶄新架構，可透過無線技術降低回程網路部署成本，再以有線乙太網路和光通訊網路匯集大量資訊進行處理，對電信和網路營運商來說，將能兼顧頻寬擴充和縮減營運成本雙重優點。

異質網路概念雖好，但技術層面卻困難重重，包括小型基地台與無線區域網路(Wi-Fi)負載分流機制，以及網路時脈同步問題皆令人苦惱。

加速異質網路建置　時脈同步/Small Cell技術夯

圖3　資策會智通所資深研發總監金維邦認為，SDN對網通產業影響甚鉅，台商應盡早投入布局。

資策會智通所資深研發總監金維邦(圖3)表示，整合LTE與Wi-Fi的異質網路重點在於數位訊號處理器(DSP)平台與射頻(RF)開發套件，以支援多頻段切換功能。現階段，智通所正攜手晶片業者，研發可同時支援Wi-Fi與LTE的小型基地台，並朝Cloud-RAN方向發展，以突破異質網路先期布建難關。

金維邦也分析，隨著異質網路興起，台商可望擺脫缺乏大型電信局端設備開發經驗的劣勢，朝向4G小型基地台發展，進而躋身行動通訊設備核心供應鏈。特別是眾多市調機構均預估，4G毫微微型蜂巢基地台(Femtocell)未來幾年出貨量將呈倍數成長，台灣廠商更應加緊布局，以瓜分4G商機大餅。

美高森美(Microsemi)封包時脈產品市場行銷總監Jeremy Lewis則指出，時脈同步將是異質網路成功推展的另一大關鍵。隨著超高速數位用戶迴路(VDSL)、PON OLT及LTE擴大應用，電信骨幹和回程網路交織將益趨複雜，因此，美高森美近期已推出高整合度封包網路時脈同步單晶片，同時支援同步乙太網(SyncE)和IEEE 1588標準，以協助網路營運商改善有線寬頻和無線回程網路同步機制。

另一方面，金維邦提到，在Google、Facebook等重量級網路服務商大力推動下，軟體定義網路(SDN)技術也正逐漸崛起。

SDN/LTE網路崛起　寬頻通訊掀動新革命

SDN將網路功能從乙太網路設備移植到後端統一軟體平台，可望顛覆傳統封閉式網路架構，掀起開放網路革命。新型態SDN供應鏈將細分成晶片、設備、營運/系統服務和應用程式供應商，對傳統設備大廠思科(Cisco)、Juniper和台灣網通業者可謂一大衝擊，但同時也將觸發新契機。

金維邦分析，SDN技術興起對過去30年來，坐享網路設備供應大餅之福的廠商，將造成最大衝擊，迫使其近年也積極發展SDN；如乙太網路晶片大廠博通、盛科也不得不加緊研究SDN新網路通訊協定(如OpenFlow等)，而VMware等軟體大廠則接連併購SDN新創公司，提前布局並卡位市場。

至於設備方面，領導大廠壟斷大半市占的局面也將遭受嚴峻挑戰。以國內網通業者為例，過去大多直接購買晶片廠現成的開發板，再搭配Linux作業系統及眾多開放原始碼專案進行販售，各家差異集中在定價策略和系統微調功力；但在SDN架構下，這些功能都被移到軟體平台，將導致缺乏軟體技術能量的廠商，更難體現產品差異。

不過，金維邦強調，SDN也是一大轉機，其精神是根據不同使用情境，打造專屬的網路運用模式，因此設備商可試著轉型成網路解決方案供應商，為不同客戶提供客製化服務，開拓更多營收來源。

除有線寬頻技術正掀起新一波革命外，LTE、LTE-A相繼商轉後也為行動寬頻通訊產業開創全新局面，例如鄰近服務(Proximity-based Service)、VoLTE與各種機器對機器(M2M)應用等，均有助提升電信、網路營運、設備和晶片商獲利。

然而，現階段無線寬頻通訊系統仍苦於室內覆蓋率不足的問題，金維邦認為，未來隨著LTE小型基地台擴大布建、多重輸入多重輸出(MIMO)技術、多頻段天線(Multiband Antenna)成熟與新頻段(如700MHz)釋出，將可解決室內覆蓋問題。

周勝鄰亦指出，LTE頻寬、速度翻倍為網通產業帶來大變革，特別是多頻多模LTE及LTE-A載波聚合(Carrier Aggregation)設計，更須在局端及終端系統上搭配智慧天線(Smart Antenna)，才能覆蓋更多頻段並進行無縫切換。目前工研院資通所正攜手國內外網通設備廠及晶片商，致力開發LTE-A小型基地台，將導入可自動偵測最佳訊號發送路徑的智慧天線，協助系統內建基頻處理器調整訊號發射功率或切換頻段，實現更優異的連線品質。

雖然LTE商轉才剛開跑，但電信商已迫不及待搶進下一代LTE-A網路部署。繼南韓SK Telecom啟用LTE-A網路後，包括威瑞森(Verizon)、AT&T、NTT DOCOMO和韓國電信(KT)等電信商都宣布將於今年下半年加入商轉行列；而聯發科、英特爾(Intel)和博通等晶片商亦不讓高通(Qualcomm)專美於前，正加緊研發LTE-A載波聚合技術，並可望在年底揭露相關產品雛型，讓LTE-A市場飄出濃濃煙硝味。

電信/晶片商爭出頭　LTE-A市場戰火急速蔓延

安捷倫(Agilent)大中華區無線業務技術總監陳俊宇表示，AT&T已於今年8月發布其初版LTE-A載波聚合測試規範，為網路商轉鋪路，而NTT DOCOMO也進入LTE-A網路最終測試階段，將於下半年啟用；同時，韓國電信和LG U+則考慮將2G基地台轉入LTE-A網路建置的一環，加速商用腳步。此外，中國移動近期更喊出TD-LTE-A口號，再度挾其掌握全球最多電信用戶的優勢，祭出獨樹一幟的策略。

至於晶片商戰況也逐漸升溫，陳俊宇指出，儘管市面上僅高通可提供LTE-A載波聚合處理器，但高通在LTE領域設下的專利壁壘不如3G時代堅強，讓對手有機可乘。包括英特爾和海思等晶片商都已擴張LTE-A技術團隊規模，預估今年底第二家出產的LTE-A方案將初具雛型，而明年初的國際消費性電子展(CES)更將成為LTE-A晶片商的主戰場。

事實上，除資金充裕的英特爾，以及有富爸爸華為撐腰的海思之外，聯發科、輝達(NVIDIA)、展訊和博通在LTE-A領域的投資力道亦不容小覷。博通近期更納入瑞薩電子(Renesas Electronics)子公司LTE業務，取得載波聚合和VoLTE等重要專利，再結合其先前購併Beceem Communications的技術，已是業界最看好能與高通分庭抗禮的大廠之一。

LTE-A晶片戰火方熾，但下一階段的產品規格競賽已開始醞釀。目前高通LTE-A晶片只支援5MHz加5MHz載波聚合，預料下一代產品才能達成10MHz加10MHz規格，與LTE-A標準最高可整合五個20MHz頻段的目標還有一段差距；因此，一旦電信商取得足夠頻譜資源，勢將要求晶片商擴充頻段支援，進而掀起另一波晶片規格戰。