4G電信服務 2017-08-09

【4G】台灣電信業者4G網速最高能到多少?

【人對速度是有感的】。隨著高速影音串流服務、360度影音直播分享、虛擬實境(VR)應用、無人車與垂直領域產業急速發展，造成行動網路數據量使用量持續攀高。因應未來5G的發展與應用，全球各4G電信業者無不積極朝向商用Gigabit LTE網路服務邁進，澳洲電信(Telstra)和NETGEAR日前宣布推出全球第一個商用Gigabit等級LTE網路及終端裝置。在台灣，遠傳電信與愛立信已設立全台唯一可以提供網速超過1Gbps的高階手機進行實測的5G實驗室並在今年3月展示利用位於15MHz頻段的超高載波頻率，體驗超快網路速度達下載5.7Gbps。中華電信則在今年六月底宣布將在7月底開啟4頻聚合（4CA）服務，展示在理想環境下4CA下載速率可以達500Mbps。

網速理想值歸理想值，目前台灣電信業者可以提供的實際4G網速為多少呢? 以下版主利用Sony XZ Premium與HTC U11於八月初走訪中華電信所標示的台北4CA熱點做一實測，結果如下:

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1. Gigabit LTE網路服務的法寶:

目前4G網路服務提供的網速是以Mbps為單位，Gigabit LTE網路服務乃代表可以支援1 Gbps以上的行動下載網速，提供「如光纖般」的無線連接體驗，將大幅改善高畫質視訊流量接取並促進新興的行動VR應用和體驗，是電信業者邁向5G之路的重要里程碑。根據全球行動通訊系統協會(GSA)報告指出，目前除了非洲國家尚未起步之外，LTE幾乎遍及全球，增長極為快速。其中，澳洲已可達到1Gbps水準，其他國家像是俄羅斯也已600∼999Mbps等級的網路速度能力，台灣則被歸在300∼399Mbps等級。

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電信業者要達到Gigabit LTE網路服務所要求的1Gbps以上網速的【5G前導技術】很多，如5G PLUG-INS、LORA、NB-IOT、MEC、LAA&LWA異質整合技術..，目前智慧型手機網速要超過1Gbps的三寶則是【5CA(載波聚合)】、【MIMO 4X4】、【256 QAM】。若採用【5CA】+【MIMO 4X4】+【256 QAM】下載最大的理想網速值可達2015.9Mbps。

A.【CA(Carrier Aggregation，載波聚合)】:

【CA(Carrier Aggregation，載波聚合)】乃是用來將多個小段載波（CCs, Component Carriers)聚集起來以達到更大頻寬以克服多數電信業者取得頻譜有限且通常不是一大段連續的頻寬或頻段的難題。CA載波聚合最高可將5個載波聚合並可分別於上傳(Uplink)及下載(Downlink)中非對稱使用，每個載波可於同頻段、不同頻段、連續或不連續等情境使用，目前最大可整合至下載100MHz頻寬(20MHz*5)。台灣目前能夠透過CA技術整合成最大的頻寬是中華電信所提供的4CA聚合成為55MHz*2的頻寬。

B.【MIMO( Multi-input Multi-output ; 多輸入多輸出】:

【MIMO( Multi-input Multi-output ; 多輸入多輸出】是一種用來描述多天線無線通訊系統的抽象數學模型，能利用發射端的多個天線各自獨立發送訊號，同時在接收端用多個天線接收並取消復原原資訊。現形4G基地台與裝置主流是採用雙天線(2X2 MIMO)來負責數據傳輸，【4X4 MIMO】就是把天線數量加倍成4天線，負責傳輸的幫手加倍了，最高網速就可以加倍。

由於4×4 MIMO的實現並不受技術的限制，電信業者佈署LTE網絡基於長期投資考量，在人口眾多的的4G基地台站的LTE無線電塔上不少已配置了4個天線陣列，以便將來可升級到4×4 MIMO。目前中華電信與台灣之星都已經宣布將提供MIMO 4X4的服務，中華電信宣稱在4 CA+ MIMIO 4X4 最高下載網速可超過600Mbps，台灣之星則宣稱來透過 2CA +MIM技術最高網速可達 375Mbps，不過可以適用的範圍仍侷限在特定幾個熱點且實際網速與理論時最高網速仍有一大段距離。

C.【QAM (Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅調變】:

【QAM (Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅調變】是數位訊號的一種調製方式。在調變過程中，同時以載波信號的幅度和相位來代表不同的數字比特編碼，把多進位與正交載波技術結合起來，進一步提高頻帶利用率。QAM訊號星座點數越多，每個符號能傳輸的數據量就越大。將目前下行鏈路主流的【64-QAM】提升到【256-QAM 】就像將原本6人座的車(2的6次方)升級成8人座的車(2的8次方)，可以搭載的容量變大了，下行的峰值速度就可以提升33%。

不過，如果在星座圖的平均能量保持不變的情況下增加星座點，會使星座點之間的距離變小，會使誤碼率上升，將導致【256-QAM】的可靠性會比【64-QAM】要差。根據版主過去參訪遠傳電信5G實驗室的經驗，當打開實驗室大門，讓室外各式無線電波、雜訊干擾源得以進入實驗室後，馬上就把1Gbps完美網速大破功。由於台灣無線環境算是惡劣，外部干擾的無線電波過多，台灣電信業者推行抗干擾能力差的【256-QAM】技術的機會短期應該不大。

2. 台灣電信業者目前能提供的4G最高網速為何?

台灣因4G頻段分配比較零散，目前能夠透過CA技術整合成最大的頻寬是中華電信所提供的以1800+2600 MHz兩個頻段的C2+C5+D2+D4共四個頻譜4CA聚合成最大為55MHz*2的頻寬。若在4CA+MIMO 4*4 + 64QAM下，最快的下載網速理想值為831.6Mbps，中華電信在宣布4CA服務的記者會時則展示522.25Mbps的下載網速。

消費者要享受最高網速，除了上網地點必須有電信業者的基地台必須提供CA及MIMO技術服務外，除消費者本身的手機也必須支援所屬電信業者的LTE通訊技術規格。目前可以支援中華電信1800+2600 MHz兩個頻段4CA的手機只有Sony Xperia XZ Premium、HTC U11、Samsung Galaxy S8/S8+。

要支援4×4 MIMO 技術必須在手機置入4根天線，目前只有Sony Xperia XZ Premium 及 Huawei P10 Plus可以支援。台灣版的Samsung S8/S8+因採用三星 Exynos 8895處理器並不支援4×4 MIMO，HTC U11雖然使用高通S835處理器但沒有置入4根天線也不支援4×4 MIMO。同樣使用高通S835處理器的小米6，不但不支援台灣700MHz頻段，只支援2CA( 1800+1800 (B3+B3)、2600+2600(B7+B7))且更沒有支援4×4 MIMO。

換言之，若目前想在台灣體驗最極致的最高網速，首選是Sony Xperia XZ Premium + 中華電信門號。

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台灣4G目前最高實際網速為何呢? 版主使用可以支援MIMO 4X4的Sony Xperia XZ Premium + 中華電信門號走訪台北幾個中華電信開放4CA服務的熱點，目前實際測得的最高網速是在台北101大樓前的212.55Mbps及台北火車站北門廣場的202.33Mbps。

使用只支援4CA的HTC U11+ 中華電信門號走訪台北幾個中華電信開放4CA服務的熱點，實際測得的最高網速是在台北火車站北門廣場的181.83Mbps。同時使用Sony XZ Premium及HTC U11+ 中華電信門號測速結果，多數中華電信開放4CA服務的台北熱點兩者的網速差不多，但在台北101 Love廣場、台北科技大學門號(光華商場商圈)、台北市捷運東門站(永康街商圈) ，Sony XZ Premium所測得的網速就比HTC U11高出近一倍，疑似該區有開放MIMO 4X4服務所致。(中華電信各4CA熱點詳細測試結果詳見這裡)