台湾LTE4G的速度有多快?

 根据国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）的定义，固定通讯时必须在1Gbps以上，高速移动时的通讯必须在100Mbps以上，才能称为4G（第四代）网络, 不但根据从事无线网络分布调研机构 OpenSignal 公布的全球 2014 年 4G 网络研究报告显示，如果用平均下载速度来看，目前世界已商转LTE的国家, 澳洲是全球 4G速度最快的国家，平均下载速度只有 24.5 Mbps, 只有理想值的1/4. 与台湾邻近的香港、韩国、日本也只有21Mbps、18.6Mbps、11.8 Mbps.

台湾4G较晚开台, 可以采用最新的LTE科技与设备, 有办法超越香港与韩国? 答案恐怕是否定的, 主因就是台湾LTE 4G速度先天上有两大罩门-4G频段带宽不足与光纤固网基础建设落后.

目前台湾3G的下载速度约3.47Mbps ~ 5.44 Mbps, 但其实远传、台湾大哥大、中华电信均已推出最快可以支援42Mbps的3G基地台建设 .另一方面, 理想下载速度最高可达70Mbps且用户非常稀少的Wimax业者, 实际商转提供的下载速度也是远低于理想值. 全球一动目前商转的速度被限制最高只有4Mbps/2Mbps、威达最高到12Mbps/3Mbps, 一般为8 Mbps～4Mbps /2Mbps.  若是漫游, 全球一动漫游到威达或威达漫游到全球一动的速度都会被限制在2Mbps/512Kbps. 为何各电信业者会有志一同自我阉割上网速度呢? 基于避免有限的无线带宽容量被少数用户占用以及民营业者必须支付贵森森的电路费给掌握台湾最后一哩路的中华电信, 所以电信业者通常会采取单一用户限速的做法, 让基地台可以容纳更多的用户与降低投资扩充光纤网络的费用. 

是故, 为了与3G有所区隔加上初期4G用户不多, 推测电信业者可能会将下载速度控制国际水准20 Mbps左右, 在特定都会重点热区上若有电信业者自架的光纤线路, 或许也会让大家狂飙一下到20~80Mbps.  整体而言,实际平均下载速度应该只有10~20Mbps, 甚至某业者因无线带宽不足, 甚至可能出现只有4~10Mbps/2Mbps的状况.  

影响行动上网速度的因素很多, 主要因素与业者系统与基地台使用的规格、讯号涵盖(基地台数量与距离)、资源共享(同一基地台同时上网人数)、用户使用环境(上网地点地形地貌)、终端商品规格(行动装置的处理器规格与所能支援网络规格及使用的移动状态)、网络资源(基地台与交换机或核心网络之间的传输线路带宽、交换机与核心网络本身的系统容量)有关.

由于这次得标的4G业者除中华电信初期以1800Mhz高频开台外, 都将使用低频的700Mhz~900Mhz开台,基地台数量可以远低于目前3G基地台且无线低频特定电波绕射能力较佳有助于改善室内收讯问题(下图使国外使用低频与高频室内与室外收讯涵盖状况), 所以在讯号的涵盖与受限于用户使用环境的干扰会降到最低. 受限于台湾业者4G频段带宽不足与数据光纤固网建设落后的问题, 才是真正影响台湾4G上网飙速的主因. 以下针对会影响台湾4G上网速度快慢的主要因素, 做进一步探讨:

  1.  基地台规格与无线宽频:

 根据UE的对LTE Category速率定义, 以LTE而言，最高即定义至Cat. 5，更高的速率定义则是纳编在LTE-Advanced（简称LTE-A）中，包含Cat. 6、7、8等. 严格来说, LTE Cat. 4（含Cat. 4）之后下载最高速度可以超过100Mbp, 严格来说才是真正的4G. 目前已开放4G的国家, 主流在Cat.3与Cat.4. 因高通将推出可支援Cat.6的处理器, LTE-Advanced将是下一波4G的主流. 就目前讯息, 台湾4G业者应该都会采用支援LTE Cat. 4的基地台, 国碁因明年才会开台, 有可能直接采用LTE-Advanced规格的基地台.

虽然台湾这次开放的4G总带宽有135Mhz, 但是受限很多频段目前仍为2G用户与亚太使用, 在各业者移频沟通受阻下, 到106年6月底前, 可使用的无线带宽只有65mhz. 根据行动宽频业务管理规则第二条即定义高速基地台为上下行15 MHz带宽条件下，下行速率应达100 Mbps, 所以若要发挥LTE Cat.4超过100 Mbps速度, 无线带宽至少要15Mhz. 就现状来看, 开台初期只有中华电信与台湾大哥大具备这项条件. 使用10Mhz业者, 最理想的下载速度可能只有40~60Mbps, 至于只有5mHz的台湾之星(威宝)上网速度将会有更多限制. 台湾电信业者若要提供更快速的飙网, 必须取得更多可用的无线带宽. 要解开可用无线带宽不足的问题, 目前最大希望所在将是预计今年底或明年发放2.6GHz频谱招标.

由于电信三雄3G行动上网用户过多塞车严重, 基于无线带宽容量有限下, 虽然有业者宣称4G的下载速度将高达20~80Mbps, 版主认为这只是初期会基于行销理由开放特定热点飙速的结果, 正式商转后应该会将单一用户平均下载速率限速在20Mbps, 而且随用户越来越多而每况日下. 

  2.  网络资源:

 限制台湾行动上网速率的因素除了基地台最大无线带宽问题外, 基地台与交换机或核心网络之间的传输线路带宽、交换机与核心网络本身的系统容量一直以来才是台湾上网飙速的最大罩门。 简单来说, 4G基地台只是前端的接取点，要配合完善的后段网络基础建设，才能发挥宽频网络的效益。这好比有个大水龙头(4G基地台)，但没有大水管(固网建设)也没有用. 

台湾虽有数家民营固网业者,但对于最后一哩的后段网络基础建设,一直只有中华电信默默投入, 导致于台湾宽频固网不管使用那家业者,其中的电路费都须付给中华电信.下图是中华电信新世代用户光纤网络(FTTB)月租费, 就可知道后端宽频固网收费有多昂贵. 有鉴于此, 目前4G业者积极自建光纤主干网络, 其中又以远传最为积极, 台湾之星(威宝)也宣布计划投入30亿元打造光纤网络, 国碁也有大型投资计划. 不过,  各基地台与机房之间的管线都埋在马路下方，虽然4G业者可以在全岛布建骨干光纤, 但因各县市政府不轻易同意电信业者随便开挖马路很难在巷弄间去挖马路、埋管线，因此很多偏乡地区的基地台还是得仰赖拥有最后一哩的中华电信。中华电信预计今年开放的300M/100M与现在100M/100M在供装地区上有所限制, 所以预计在远离电信业者主干光纤的地区, 上网速率将会受到很大的限制.

3.  终端设备:

由于支援700mHz的终端行动装置研发进程比预计顺利, 预计今年九月起就会有大量且价廉的产品推出, 大大纾解台湾4G开台可以适用机型太少的问题.  不过, 目前可以支援LTE的终端行动装置所使用的技术规格仍有支援LTE Cat.3与LTE Cat.4 的差异.  目前已知可以支援LTE Cat.4的处理器主要是高通S800系列、三星Exynos 5 Hexa Core 六核及尚未正式推出的联发科MT6595, 去年上市机型采用高通Snapdragon 400、MSM8930AB、S4 PLUS (MSM8960)、S4 PRO MSM8960T处理器与APPLE iPhone5S/5C则只能支援LTE Cat.3. 不过, 预计台湾电信业者会限速, 所以终端产品可以支援的规格影响不是很大. 

4.使用的应用服务：

消费者使用行动上网进行各种应用服务，连接到不同的档案服务器或网站进行数据的上传与下载。因为档案服务器或网站本身的容量或限制及连接到 4G 业者机房的线路带宽不同，这也是影响行动上网速度很重要的一环. 以最近中职线上转播流量暴冲导致网站停摆事件来看,有些上网速度慢的问题,不见得是单纯是行动上网塞车的问题. 开台后, 4G行动上网不顺, 与用户使用行动上网进行的各种应用服务的档案服务器或网站容量不足可能会有很大关系.  

However, 虽然台湾4G开台后, 受限于无线与有线带宽有限下, 上网速度可能不如大家所期待.不过4G上网速度再慢也会比目前3G上网速度快, 尤其可望大幅改善3G室内收讯不佳的老问题, 所以还是值得期待. 目前最令人担忧的问题, 其实是4G资费的设计.

根据目前讯息, 由于强敌压境(魏家与郭家), 电信三雄已有缩减3G补贴动作, 做好4G资费厮杀的准备. 不过, 敌不动我不动, 所以电信三雄的底牌预计不会轻易摊出. 由于现阶段4G资费方案规划都是各家业者的最高商业机密, 对于未来会端出什么样多元费率大都三缄其口。不过，推用得多就付得多的“分级收费制”及“超量限速”变形的上网吃到饱资费应该已经是共识。 NCC主委石世豪曾表示，在相同的条件之下，4G资费不会比3G高. 由于台湾年底就是选举年, NCC对于设定资费天花板限制应该会有所坚持。针对所谓的变形上网吃到饱资费，一旦超过流量后，就降速至参考国外业者让使用者仍可收发MAIL、网络通讯传送文字等基本操作或是可以回到3G上网速度(3-5Mbps)值得持续观察与关注。

4G上网速度快, 真正用途为何呢? 虽然电信业者都标榜有利于下载影片、游戏或音乐可以节省大量时间, 但实务上有多少人利用行动上网下载大容量档案呢?

其实, 台湾4G开台, 对用户最大的好处, 主要可以解决目前3G上网室内涵盖不佳的问题, 这对威宝(台湾之星)将有很大助益.对于多数用户而言, 4G开台, 上网速度提升, 将可改变用户在浏览网页时的跳出率（bounce）、使用率（conversion）和弃用率（abandonment）, 增加使用体验的满意度, 这对台湾网络服务与电子商务的发展将有很大助益. 不过, 台湾要追上韩国与香港, 政府单位与业者, 必须尽速开放更多无线带宽并彻底落实网络基础建设的决心. 否则不管4G或5G技术再怎么进化, 互联网及物联网商机如何无限, 台湾还是看的到吃不到 . 

空气、水和食物，都是人类生存的必需品。今时今日“上网需求”比起生理需求可能更加重要。自己”网络”自己救! 4G开台后, 多听多比较, 选择网络品质稳度、速度快、不塞车的业者. 

NOTE: 本文有关台湾业者4G上网速度纯属版主个人推测, 仅供参考, 不代表各业者开台后真正实际速率.  

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