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行動(dòng)通訊裝置已對我們的生活帶來深刻影響，行動(dòng)通訊科技更早已深入每個(gè)人的生活中。僅在數(shù)年以前，行動(dòng)電話只是用來撥打及接聽電話的設(shè)備，然而，隨著時(shí)代進(jìn)步，如今我們多數(shù)人均擁有智慧型手機(jī)或平板電腦，而其功能也不亞于一臺電腦。現(xiàn)今這些智慧型裝置更配備了全球定位系統(tǒng)、加速計(jì)、相機(jī)、距離感應(yīng)器、近場通訊技術(shù)，及陀螺儀等功能。
我們的生活已無法離開這些行動(dòng)通訊設(shè)備。據(jù)報(bào)導(dǎo)，有95%的人整天將行動(dòng)電話置于離自身一公尺的范圍內(nèi)，這意味著我們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)接聽電話、閱讀簡訊以及檢查電子郵件。這現(xiàn)象導(dǎo)致了數(shù)據(jù)通訊大幅增加，若是智慧型手機(jī)持續(xù)普及，預(yù)計(jì)未來五年內(nèi)，數(shù)據(jù)通訊量將是目前的十倍以上。
圖一：預(yù)測LTE智慧型手機(jī)將大幅成長。
圖二：不同的LTE頻率區(qū)段及適用濾波器綜覽。
流量巨幅增加，是由于消費(fèi)者不斷企求更多的行動(dòng)寬頻服務(wù)以支援網(wǎng)際網(wǎng)路使用、影音串流、數(shù)位內(nèi)容下載、電動(dòng)游戲以及其他高頻寬需求，及資料密集的多媒體應(yīng)用。這些需求激增已使通訊基礎(chǔ)建設(shè)負(fù)擔(dān)沉重。因此，世界各地的通訊服務(wù)業(yè)者正在更新其網(wǎng)路，以確保有足夠的容量及覆蓋率來滿足客戶的期望。
TriQuint半導(dǎo)體公司作為創(chuàng)新無線通訊射頻解決方案及晶圓代工的業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者，能提供先進(jìn)的高效能解決方案，透過高度的整合專業(yè)能力，將更多功能包裝在單一的模組中，而且其所占的尺寸比一個(gè)單獨(dú)的個(gè)別電子元件還更小。
在以下的專訪中，TriQuint討論到公司的觀點(diǎn)、行動(dòng)通訊裝置與網(wǎng)路基礎(chǔ)建設(shè)方面的商機(jī)，以及對于業(yè)界的展望。
LTE技術(shù)加速部署
問題1：第四代LTE技術(shù)如何影響無線網(wǎng)路基礎(chǔ)建設(shè)？
答：LTE的部署讓通訊服務(wù)業(yè)者能更有效率地傳輸更大的數(shù)據(jù)通訊量，進(jìn)而推升基地臺至無線網(wǎng)路通訊擷取點(diǎn)的容量需求。容量增加也會進(jìn)一步促使光纖網(wǎng)路使用在后置網(wǎng)路的大量數(shù)據(jù)資料傳送，以及連結(jié)行動(dòng)用戶至網(wǎng)際網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)及國外網(wǎng)站的應(yīng)用。LTE技術(shù)可更好的利用現(xiàn)有頻譜、提高數(shù)據(jù)傳輸速率、降低延滯、降低每一位元組傳輸成本，以及簡化網(wǎng)路架構(gòu)。（請參照圖一）
當(dāng)更多的LTE裝置來臨時(shí)，會促使基礎(chǔ)建設(shè)投資大幅增加。目前，全球各地的業(yè)者已啟動(dòng)了200個(gè)以上的LTE網(wǎng)路，而計(jì)劃中的數(shù)量更多。變換至4G的速度將比當(dāng)年業(yè)界進(jìn)入3G服務(wù)的速度要快許多。舉例而言，在亞太區(qū)域，LTE預(yù)計(jì)在2018年涵蓋其人口數(shù)的一半。
在此同時(shí)，電信營運(yùn)商也多將數(shù)據(jù)通訊量卸載至Wi-Fi技術(shù)為主的小型蜂巢網(wǎng)路（femtocells），這些泛稱為微蜂巢或毫微微蜂巢網(wǎng)路系統(tǒng)，用來減輕過度的網(wǎng)路負(fù)載。在異質(zhì)網(wǎng)路（Heterogeneous networks；HetNets）中，小型蜂巢網(wǎng)路將扮演擴(kuò)充人口密集都會區(qū)網(wǎng)路涵蓋范圍的關(guān)鍵角色。異質(zhì)網(wǎng)路可讓業(yè)者將其頻譜組合，以及將現(xiàn)有無線網(wǎng)路資產(chǎn)做最佳化使用，同時(shí)給與客戶更好的全面使用經(jīng)驗(yàn)。小型蜂巢網(wǎng)路的出現(xiàn)，也讓網(wǎng)路服務(wù)得以擴(kuò)及偏遠(yuǎn)地區(qū)，其低廉的成本使得即使部署在較低人口密度的區(qū)域，仍然有利可圖。
當(dāng)無線網(wǎng)路演進(jìn)至4G或是更先進(jìn)的技術(shù)后，各個(gè)蜂巢基地臺的頻寬需求會大幅增加，所以業(yè)者將面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)是要由微型基地臺回載大量數(shù)據(jù)到后置網(wǎng)路。對此，光纖網(wǎng)路與微波無線電均是合理的解決方案。
光纖網(wǎng)路為新技術(shù)提供更高容量，較佳品質(zhì)及較低成本的選擇，而微波／點(diǎn)對點(diǎn)無線電方案，從9至27 GHz的系統(tǒng)，可提供足夠的頻寬及距離。光纖目前已可以自10至40Gb/s 提升至100Gb/s或是更高的速率，而微波無線電可以達(dá)到光纖布署成本太高或太慢的區(qū)域。TriQuint提供這些部署途徑的高效能解決方案，透過高度的整合專業(yè)能力，將更多功能包裝至相較于分離式解決方案尺寸大幅縮小的單一模組中。
問題2：LTE的部署如何沖擊智慧型手機(jī)市場？
答：LTE建置正大幅增加智慧型手機(jī)使用的頻段數(shù)量，進(jìn)而為設(shè)計(jì)工程師帶來了新的挑戰(zhàn)，除了需應(yīng)付迫切的性能需求，工程師還要將數(shù)量激增的頻段容納在行動(dòng)通訊裝置中。下一世代的智慧型手機(jī)必須繼續(xù)支援主要的2G頻段、3G頻段、新的4G外加Wi-Fi以及藍(lán)牙。3G的5個(gè)專屬頻段與4G LTE至少20個(gè)頻段相比，已相形見絀，而未來其數(shù)量還可能擴(kuò)充至40個(gè)。
問題3：當(dāng)LTE繼續(xù)部署時(shí)，移轉(zhuǎn)至高性能濾波器會帶來什么影響？將會如何影響市場？
答：在無線射頻前端模組中，濾波器扮演著關(guān)鍵的角色，它能夠選擇讓有效的訊號通過，而排斥無效的雜訊。與能涵蓋多重頻段的功率放大器（PA）不同，濾波器是頻段專屬的，所以頻道數(shù)量的增加直接導(dǎo)致設(shè)備中濾波器或是雙工器數(shù)量的增長。
雖然一部手機(jī)要能支援全球所有的頻道的想法并不實(shí)際，但一部性能充分、足以在國際通用的手機(jī)，必須具備能過濾2G、3G及4G的收發(fā)途徑，至少15個(gè)頻道，還要外加Wi-Fi、藍(lán)牙以及GPS。此一手機(jī)需要至少30至40個(gè)濾波器。而未來狀況可能更加復(fù)雜，下一世代高階手機(jī)可能需要50個(gè)以上的濾波器。
除此之外，智慧型手機(jī)的每一個(gè)分頻多工及分時(shí)多工頻道都需要高達(dá)三個(gè)濾波器：主要傳送途徑及接收途徑均需要一個(gè)多工器，另外還要一個(gè)濾波器給次要接收途徑。依頻段而定，還需要一個(gè)共存的Wi-Fi濾波器。
問題4：為符合LTE性能規(guī)格，需要何種濾波器技術(shù)？
答：隨著濾波器需求數(shù)量的增加，其性能需求也增高了。不僅在設(shè)備中的所有頻段均需隔離以避免彼此干擾，而擁擠的頻譜也意味著相鄰兩波段間的保護(hù)頻帶將顯著的減少，甚或完全消失。為減輕因此而產(chǎn)生的干擾問題，需要采用高性能的濾波器。在某些頻譜重整后重新指派給LTE的頻段，也對濾波器有不同的需求。例如：狹窄的5 MHz及10 MHz的4G LTE頻段，需要較3G WCDMA更敏銳的濾波器。
TriQuint可藉助于其先進(jìn)科技組合，解決最困難的濾波挑戰(zhàn)。我們的表面聲波（SAW）及溫度補(bǔ)償表面聲波（TC-SAW）濾波器適用范圍可達(dá)1.5 GHz，在高于此頻率范圍的部分，TriQuint的體聲波（BAW）濾波器具有令人信服的性能優(yōu)勢。（請參照圖二）
我們的BAW技術(shù)是滿足某些最具挑戰(zhàn)的LTE頻道需求的唯一途徑。BAW波濾波器提供了優(yōu)異的精確性能，包括陡峭的外緣（steep skirts）、極低溫度漂移的高抑制頻譜，適用于解決相鄰波段之間令人煩惱的干擾抑制問題。BAW濾波器的尺寸隨頻率增高而遞減，因而對性能與尺寸具高要求的3G與4G應(yīng)用而言，體聲波濾波器為最佳選擇。
區(qū)域性頻段分配所帶來的沖擊
問題5：區(qū)域性頻段分配所帶給手機(jī)設(shè)計(jì)的沖擊為何？
答：手機(jī)設(shè)計(jì)者必須努力解決區(qū)域間，甚或是國家之間顯著的頻段分配差異，所帶來的問題。而在未來，當(dāng)更多LTE頻段被分配之后，情況只會變得更嚴(yán)峻。例如在亞洲，LTE頻段分配之所以復(fù)雜，歸因于幾個(gè)不同的地區(qū)市場之區(qū)域頻段分配所致；大陸是個(gè)廣大的潛在市場，但有其特殊的需求。其他國家，諸如日本與南韓這兩個(gè)最積極投入4G LTE的國家，也各自有其需求。
在大陸，其指定采用的LTE技術(shù)是分時(shí)多工，而非北美洲所用的分頻多工。許多LTE頻段分布于高頻帶，包括許多鄰接Wi-Fi的頻段。此一狀況產(chǎn)生了對BAW Wi-Fi共存濾波器的強(qiáng)烈需求。例如圖三所示，可以發(fā)現(xiàn)位于頻段40與41的兩個(gè)緊鄰的LTE分時(shí)多工頻道。（請參照圖三）。
夾在兩個(gè)頻道中的Wi-Fi頻道，其下方與頻段40絕無間隙，而其上方與頻段41也僅有最小的間隙。高性能的BAW共存濾波器將是需要的。此外，依照客戶的優(yōu)先順序來做取舍是必要的；若要支援波段40全波段，則可能需要放棄某些低頻的Wi-Fi頻道。若支援所有Wi-Fi頻寬是優(yōu)先的考量，則某些廠商會選擇放棄部分的頻段40。由于頻段41與鄰接的Wi-Fi之間尚有狹小的保護(hù)頻帶，頻段41的共存狀況較不具挑戰(zhàn)性。即使在大陸，也存在地區(qū)性的差別，例如在香港，便以頻段7及頻段38替代頻段41。
南韓市場十分特別，因其智慧型手機(jī)使用率高，LTE技術(shù)采用速率亦快。在南韓，大約有2，600萬人擁有智慧型手機(jī)，超過其總?cè)丝诘囊话?。而其中?，500萬人預(yù)期在2013年底之前會使用4G LTE。南韓頻譜重整后重新指派頻段3及頻段5給LTE，從今年起，所有的手機(jī)將能支援頻段7。頻段26也已分派，因此將需要TC-SAW濾波器。雖然與頻段5有所重疊，頻段26包含了部分頻段5濾波器未能涵蓋的頻率。頻段3與頻段7將需要BAW濾波器，對于Wi-Fi共存濾波器也有實(shí)質(zhì)的需求。
日本的狀況更增加了區(qū)域的復(fù)雜性。日本很不尋常地使用頻段26、11及21。另外也有用到頻段41，需要BAW Wi-Fi共存濾波器。
問題6：載波聚合（Carrier Aggregation）技術(shù)所帶來的影響為何？
答：由于行動(dòng)無線網(wǎng)路的容量需求大幅的增加，而無線電頻率分配的稀有特性，使得頻譜成為歷史上最有價(jià)值且快速增值的商品。這也是為何通過LTE升級版所啟動(dòng)的載波聚合技術(shù)能有如此的吸引力。它能讓網(wǎng)路業(yè)者將頻譜中多個(gè)分散的零碎區(qū)塊，整合成一個(gè)單一較寬的頻道，而能有較大的容量及較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。LTE升級版將需要高性能的濾波器技術(shù)，而TriQuint正與業(yè)者、晶片供應(yīng)商及其他系統(tǒng)夥伴密切合作，以解決最困難的無線射頻挑戰(zhàn)。（請參照圖四）
整合趨勢仍在進(jìn)行中
問題7：在市場持續(xù)整合之下，TriQuint具有哪些特性，使其能于市場保持領(lǐng)先？
答：無線射頻解決方案持續(xù)在朝高度整合方向進(jìn)行。TriQuint承擔(dān)此項(xiàng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，透過簡化RF設(shè)計(jì)及最佳化性能，以提供客戶在更小的空間中有更多的能力。我們在最小化、功率效率及系統(tǒng)性能等方面取得相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。我們采用主動(dòng)與被動(dòng)的處理技術(shù)，將更多技術(shù)整合至微小的模組中，同時(shí)能節(jié)省電池電力。
TriQuint預(yù)見市場對多頻段、多功能功率放大模組（multi-band， multi-mode power amplifier；MMPA）將有高度需求，MMPA可讓OEM廠商能在更小的空間為多個(gè)手機(jī)頻段提供支援。舉例而言，我們的第一個(gè)MMPA組合了四頻EDGE放大器及兩個(gè)數(shù)據(jù)頻段。第二代產(chǎn)品有四個(gè)數(shù)據(jù)頻段，而第三代產(chǎn)品將會收納十個(gè)數(shù)據(jù)頻段。
這些尺寸微小、高度整合的模組，縮小了整個(gè)產(chǎn)品的外形，同時(shí)減少了外部零件的數(shù)量，降低組裝成本，加速產(chǎn)品上市時(shí)間，并提供了領(lǐng)先業(yè)界的性能。除此之外，裝置制造商采用通用的RF模組大小，可降低地區(qū)型手機(jī)的種類并提高設(shè)計(jì)速度。
TriQuint極具競爭優(yōu)勢，能將所生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)濾波器與功率放大器及切換器等主動(dòng)元件整合，置于單一高密度的封裝模組中，并將更多功能包裝至更小的晶片面積中。我們的多頻段、多功能功率放大模組是此一創(chuàng)新能力的最佳例證。我們的封裝技術(shù)，包含應(yīng)用銅凸塊來取代打線制程的CuFlip覆晶晶片，以及晶圓級的封裝制程，這些技術(shù)可減少RF模組的尺寸，方便其應(yīng)用在現(xiàn)今以輕薄為主流的行動(dòng)裝置中。
問題8：TriQuint在此領(lǐng)域的產(chǎn)品策略為何？如何確保未來能不斷的推陳出新？
答：TriQuint擅于有效的應(yīng)用資本，投資于業(yè)界所需要的技術(shù)趨勢。我們集中于研發(fā)差異性產(chǎn)品，產(chǎn)品能以最小的尺寸提供最高價(jià)值及領(lǐng)先業(yè)界的效能。TriQuint具有差異性的濾波技術(shù)，讓我們能以獨(dú)特的競爭優(yōu)勢來為客戶解決最棘手的干擾問題。TriQuint的技術(shù)最適宜量產(chǎn)高效能的BAW及TC-SAW濾波器。除此之外，以我們強(qiáng)大的RF整合能力，可將優(yōu)質(zhì)而受歡迎的濾波器整合至一整合模組，并將更多功能包裝在更小的產(chǎn)品中。
問題9：TriQuint將如何握亞太市場中新興的LTE商機(jī)？
答：未來LTE在亞洲的部署將持續(xù)為產(chǎn)業(yè)帶來沖擊，而未來5年內(nèi)改用4G的使用者人數(shù)將十分驚人。除了為行動(dòng)裝置提供LTE產(chǎn)品，TriQuint也提供無線射頻方案給基地臺市場。我們在基地臺市場的產(chǎn)品收益逐漸提高，主要是因?yàn)橛屑霸鐬榇箨懳磥淼腡D-LTE建設(shè)提供支援，且目前已部署超過20萬組的LTE基地臺。
LTE及LTE升級版推出后，市場對TriQuint的高性能、整合式RF解決方案之需求將會提升。為配合市場需求，我們已增加投資以擴(kuò)充產(chǎn)能。研究發(fā)展仍然是我們最優(yōu)先的工作。藉由研發(fā)，我們能持續(xù)打造獨(dú)特科技及封裝產(chǎn)品，以更小的尺寸來來提供業(yè)界最先進(jìn)的RF解決方案，并藉由提供客戶真實(shí)的價(jià)值來彰顯我們對創(chuàng)新的承諾。
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