發佈日期:2014-09-12

從製造到智造,放眼5G突圍搶攻4G技術新脈動

作者: 賴明豐

趨勢分析電信通訊專利佈局5G4GLTELong-Term EvolutionTelecommunicationtrend analysis

Patent analysis


全球瘋4G!2009年以來,全球已經有288個電信商正在運營LTE行動服務網。截至今年第一季,全球商轉4G LTE的國家有104個(如圖一所示),亞洲這塊最先是香港跟日本,中國則是去年開始;準備在2014年跨入LTE商轉的國家還有11個。全球行動供應商協會就預估,2014年Q1全球LTE用戶規模預估將會成長到2.4億。台灣也趕在今年6月提供4G行動服務,由中華電信在6月4日搶先推出4G LTE行動服務。其實從全球角度來看台灣推出的時間算是有點慢了!

圖1:各國導入LTE發展狀況

以目前來看,有很多討論都放在LTE會如何為台灣雲端服務產業的發展帶來希望。這其中,最主要的原因就是速度,因為4G LTE能讓整個行動網路資料傳輸的速度,從過去4.44Mbps 提升到100Mbps的境界(如圖二所示)。以下載一部500MB的電影為例,3G需要15分鐘才能完全傳完,但4G只要40秒。這帶來的效益能讓過去用起來「卡卡的」或根本不可能發生的軟體服務,例如照片上載或下載、GPS地圖、3D實境、雲端醫療、多人遊戲、影音視訊等等需要傳送大量資料的功能都變得可能。4G LTE可以說是現在眾所矚目的關鍵技術。而且重點是4G技術還在不斷演進,全球廠商還在繼續研發相關技術。台灣廠商應該抓住這個市場趨勢持續投入研發能量,卡位佈局4G LTE核心重要技術,才能在5G技術領域中佔著重要一席。

圖2:4G LTE速度將是3G的20倍以上

以目前已經搶先佈局LTE標準關鍵必要專利的國家來看,美國是最積極的,其次是中國、南韓與日本。進一步從廠商層次來看,高通、三星電子與華為手上握有的關鍵必要專利量最多(如圖三所示),佔了所有4G LTE關鍵必要專利的三成,主要佈局在實體層訊號處理、接收與傳送這塊的相關技術,其次就是無線資訊控制。如果再加上諾基亞、InterDigital與易利信,這前6名廠商就掌握了全部4G LTE關鍵必要專利的一半。台灣有12家廠商參與4G LTE技術規格的討論,但也僅有宏達電、華碩跟資策會掌握部份關鍵專利技術,技術則以無線資訊控制與媒體存取控制為主,但整體來看,台灣廠商握有的4G LTE關鍵必要專利還不到全部的2%。

圖3:掌握4G LTE關鍵必要專利的國家及廠商(專利量)

不過,慶幸的是4G LTE技術規格還在發展中,仍不斷被全球通訊廠商討論完善中。台灣廠商仍有機會入場佈局卡位。依照3GPP目前規劃的時程來看(如圖三所示),到2017年為止,4G LTE規格還有10個重點技術必須突破演進,包括小型基地台雙連結機制、多頻載波聚合技術、跨WiFi運作協議、D2D的安全、按了就說(Push-to-talk)、軟體定義網路(SDN)、使用者端網路壅塞問題、免許可頻段LTE解決方案、虛擬與雲端應用,最後才是5G。其中,SDN技術是為成就行動雲端應用的重要基礎;最夯的免許可頻段LTE解決方案,則以毫米波(mmWave)相關技術最吸睛。目前3GPP針對第12版技術規格的討論重點主要放在型基地台雙連結機制、多頻載波聚合技術、跨WiFi運作協議與D2D安全議題上。

圖4:4G LTE標準規格討論時程及重點技術

台灣廠商要有效強化專利技術的價值,就必須找到對的技術、對的方向。4G LTE已經成為全球注目的關鍵技術,有了4G,不僅能讓手機行動網路速度飆升20倍,雲端服務產業更因為它而有了更多的發展潛力。尤其,4G LTE是個正在持續演進的技術,全球廠商都在積極參與相關規格的討論與制定。台灣不能忽視這樣的佈局機會,僅靠2%能為台灣創造的競爭優勢非常有限。因此,跟緊4G技術的規格討論進度是基本功,台灣廠商應該更進一步預先開始研發既定時程中表定的技術項目,才能先在4GLTE這些技術基礎上,掌握5G競爭優勢。除此之外,善用學研界研發能量也是一個關鍵途徑,透過產學結盟聯合研發的機制,除了能為台灣培育下一代通訊技術人才,更重要的是,加速廠商技術研發速度,強化專利佈局效率。