台灣 4G 頻段 & 網速、收訊的關聯

Part I、名詞解釋

首先,我先來科普一些名詞,我會盡量用簡單的方式來說明下面這些名詞。
3G,分為WCDMA和CDMA,主流是WCDMA,是第三代的行動通訊協議,理論速度大概是384kbps。但最近已經不常見了,這邊就不多加贅述。
3.5G,又稱為HSPA,是3G的進化版本,理論速度大約在7.2Mbps,在手機上的符號標示H(HTC、Apple例外)就是3.5G。目前台灣也已少有基站只支援3.5G了,所以應該也不會太常看到。
3.75G,又稱為HSPA+,理論速度依電信業者與基地台的升級程度而異。大致上來說,除了亞太沒有WCDMA站台、台星站台大多只有14.4Mbps極速外,其他各家電信的最高速度都有21Mbps,特定熱點能有42Mbps。這是末期的3G技術了。

4G,又稱為LTE,全名是長期演進技術(Long Term Evolution),與3.75G之前的技術完全不同。但在真正的4G定義當中,LTE並不算是4G,只是3.9G,真4G的定義必須達到定點1Gbps、移動100Mbps的速度,所以LTE只能算3.9G。不過雖然規範是如此,世界各國仍把LTE稱作4G。而LTE在網速的理論值取決於頻寬大小,每5Mhz能提供37.5Mbps的理論速度。單頻段的LTE最大可以利用20Mhz的頻寬,理論值達到150Mbps。

4G+,又稱為LTE-A,是3GPP規範中真正的4G。依據頻寬、載波聚合(CA)數量、調變技術、天線數量可以有不同的理論網速。下面會再跟大家聊到這個部分。
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Part II 台灣頻譜分配解析

目前台灣的頻譜分配來說,政府釋出的有700、900、1800、2100、TDD2600、FDD2600等。大致上來說可以劃分成:
低頻:700、900
中頻:1800、2100
高頻:TDD2600、FDD2600
低頻的頻譜擁有較佳的涵蓋率,繞射能力強,單一基站能涵蓋的範圍廣。但是缺點是承載量較小,容易塞車。因此通常會全區建置,在都會區提供室內的涵蓋、鄉下提供廣域的涵蓋。
高頻的頻譜則擁有完全相反的特性,涵蓋率低、繞射弱,但能提供較高的承載量。而且目前台灣連續頻寬較大的頻段就是高頻的2600,因此吃得到2600訊號的時候速度都會快上不少。由於涵蓋不佳,所以通常建置在熱點,例如都會區或是市中心及車站。
中頻部分則是特性介於兩者之間就不多做解釋了。

而五大電信分別持有的頻段如下:
中華:900+1800+2100(未開台)+FDD2600
遠傳:700+1800+2100(未開台)+TDD2600(未開台)+FDD2600
台哥:700+1800+2100(未開台)
台星:900+2100(用於3G)+FDD2600
亞太:700+900+TDD2600(台數少)

各家的頻譜組合大多不錯,唯獨亞太例外。這也是為什麼亞太在各項4G評比總是敬陪末座的原因。由於TDD2600建設的站數實在太少,使得亞太的訊號常常只能吃700&900,如我上面所說,低頻提供的涵蓋雖廣,但也有承載低、延遲高、掉封包等問題,會導致用戶體驗不佳。

至於中華和遠傳在頻譜分配上差距不大,也都是3CA業者,但是遠傳在各項評比中卻能夠勝過中華,原因就在2600的基地台。中華前幾年採取「精準建設」的策略,導致2600站數建置不足,但中華又是用戶數最多的電信,這也使得中華在都會區的塞車狀況雪上加霜,體現在各家評比中,測速就不如遠傳。

台哥和台星目前都是2CA業者,兩者持有的頻寬差不多,但是台哥的1800站數量較台星2600來得多,而且1800的涵蓋略廣,因此整體網速在鄉下、郊區會勝過台星,但在都會區台哥一樣會面臨到塞車的問題,使得北市網速平均輸給台星約10%。這次499之亂除了中華有可能會被拖垮,台哥網速也可能是下一個被拖垮的。至於到底會多慘?就得看2100何時開台、開台後會有多少站點而定了。
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Part III、4G+最新技術
在進入LTE-A時代後,有幾個新技術引入。除了大家耳熟能詳的CA(載波聚合)外,還有4x4MIMO、256QAM等等。

CA,載波聚合,是利用不同的頻段同時傳輸,藉以達到網速提升的目的。比如中華,900單頻只能跑75Mbps,但如果900+1800就能達到225Mbps,900+1800+2600能達到375Mbps。

4x4MIMO,是一個將傳輸天線加倍,達到網速加倍的技術。在4G初期,天線數量只有2x2MIMO,每5Mhz頻寬能提供37.5Mbps的網速,若利用上4x4MIMO,網速則可以翻倍到75Mbps。目前台星2600是100%都有4x4MIMO,三大則是熱點才有,亞太則沒有此技術。另外必須注意,iPhone及Android中低階機款不支援此項技術,詳細請自行查詢手機規格。

256QAM,是一個將傳輸密度提升的技術,4G初期僅採用64QAM,在LTE-A提升到256QAM,能提高傳輸密度約33%。優點是網速變快,但缺點是降低了傳輸穩定度。採用256QAM的話,每5Mhz的網速能從37.5Mbps提升到50Mbps。目前四大電信都是熱點支援,一樣的,亞太還是沒有此技術。最後,iPhone及Android中低階機種一樣不支援。

綜合以上三項技術,如果有幸大家都能用到的話,則每5Mhz可以提供100Mbps的網速。
中華電信可以到1Gbps(大部分站台300Mbps)
遠傳可達800Mbps(大部分站台375Mbps)
台哥大可達500Mbps(大部分站台262.5Mbps)
台灣之星可達500Mbps(大部分站台375Mbps)
亞太最高225Mbps(大部分站台75Mbps)
以上皆是以S9為例,個別手機極速不相同。
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好了我累了XD
就先這樣
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