眾人皆知的,，適地性、方位性服務(wù) (Location-Based Service, LBS) 是未來(lái)趨勢(shì),，例如附近哪里有牛排館,、墨西哥餐廳,？哪里有加油站,、停車(chē)場(chǎng)？人們期望透過(guò)車(chē)用導(dǎo)航器或手機(jī)得知這些信息,。

       但人們也逐漸發(fā)現(xiàn),，只有LBS是不夠的，即便每個(gè)月更新車(chē)用導(dǎo)航器的地圖信息,，了解所經(jīng)路段是否有停車(chē)場(chǎng),，但導(dǎo)航器卻無(wú)法顯示該停車(chē)場(chǎng)是否還有空余車(chē)位？換言之,，不僅要有靜態(tài)信息的LBS,，更要有動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性的LBS,。

       動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的適地性信息有多重要,？可以再用幾個(gè)情境為例來(lái)說(shuō)明，假如有個(gè)人買(mǎi)了晚上七點(diǎn)演唱會(huì)的門(mén)票,，六點(diǎn)就已經(jīng)在演唱會(huì)會(huì)場(chǎng)附近的鬧區(qū)逛街,，突然發(fā)現(xiàn)今晚十二點(diǎn)以前一定要交出一份報(bào)告，目前還有收尾部分沒(méi)寫(xiě)完,，因此只能犧牲演唱會(huì),。

       但門(mén)票已經(jīng)買(mǎi)了,，當(dāng)場(chǎng)作廢很可惜，就算能用手機(jī)上網(wǎng),，立刻到網(wǎng)絡(luò)上以折扣方式拍賣(mài)門(mén)票,，也有人立即回應(yīng)想買(mǎi)，但兩地相隔太遠(yuǎn),，且演唱會(huì)再一個(gè)鐘頭就要開(kāi)始了,，根本無(wú)法成交。

       這時(shí),，如果用手機(jī)發(fā)出信息“XXX演唱會(huì)門(mén)票,，剩50分鐘開(kāi)演，因故6折廉讓”,，手機(jī)基站接收到這則信息后,，將該則信息向自己覆蓋面積內(nèi)的所有手機(jī)擁有者廣播這則信息。

       假如該基站的覆蓋面積為5平方公里,，5平方公里范圍內(nèi),，總有個(gè)人只是純逛街，晚上沒(méi)特別活動(dòng)安排,，臨時(shí)看到這則信息,，也想?yún)⒓舆@場(chǎng)演唱會(huì)，便可以直接與想拋售門(mén)票的人通話(huà),，約定在附近的某處,，當(dāng)面銀貨兩訖。

       類(lèi)似的情境也很多,，原本每周的周日晚間,，烤肉店的生意都很好，但臨時(shí)才發(fā)現(xiàn)這周的周日晚間已經(jīng)七點(diǎn)了,，仍有一半的桌位沒(méi)坐滿(mǎn),，原來(lái)今晚是世界足球賽的決賽，大家都在家看實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播,，或到有電視的餐廳用餐,。

       這時(shí)店家可以發(fā)出信息“YYY烤肉店，三人同行一人免費(fèi),，只限今晚”,，相同的，基站快速將這則信息廣播在附近覆蓋范圍內(nèi)的所有人（嚴(yán)格而論必須是同一家電信營(yíng)運(yùn)商）,，每個(gè)人的手機(jī)都浮現(xiàn)這則信息,，若本來(lái)就是四個(gè)朋友一起在附近逛街的，就直接前往光顧烤肉店，或僅有三人的,，也透過(guò)相同方式在附近找到一位單獨(dú)興趣者,，湊成四人共同前往。

       類(lèi)似的動(dòng)態(tài),、實(shí)時(shí),、鄰近需求有太多可以發(fā)揮想象，例如籃球賽五打五,，臨時(shí)缺一個(gè)球友（半小時(shí)前跌傷腿,、老婆突然要生產(chǎn)），找看看附近可有高手能臨時(shí)加入,？缺默契總比缺賽棄權(quán)好吧,？或臨時(shí)要從甲地到乙地，也發(fā)訊廣播,，征求順路的共乘者,，共同分擔(dān)出租車(chē)費(fèi)用。

       上述的需求與情境,，在3GPP R12標(biāo)準(zhǔn)中即有一項(xiàng)技術(shù)試圖將這些實(shí)現(xiàn),，此稱(chēng)為L(zhǎng)TE Direct。LTE Direct最初（約2013年）稱(chēng)為L(zhǎng)TE D2D (Device-to-Device),，意思是手機(jī)（設(shè)備）與手機(jī)（設(shè)備）直接溝通聯(lián)系,，不用透過(guò)基站代為傳遞，但之后確定稱(chēng)為L(zhǎng)TE Direct,，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)LTE-D,。

       圖1：以臨時(shí)轉(zhuǎn)售門(mén)票為例的LTE Direct運(yùn)作程序。

       事實(shí)上3GPP R12標(biāo)準(zhǔn)包含相當(dāng)多內(nèi)容,，LTE Direct只是其一,，其他也包含LTE-Hi (Hotspot/indoor),、LTE-U（U指Unlicensed spectrum未授權(quán)頻段,，LTE-U也稱(chēng)LTE-LAA, License Assisted Access）、LTE Broadcast（學(xué)名為eMBMS, evolved/enhanced Multimedia Broadcast Multicast Service）,、LTE-M（也稱(chēng)LTE-M2M,、LTE-MTC, Machine Type Communications），但本文只談?wù)揕TE Direct,，其他暫略,。

       LTE Direct還有許多別稱(chēng)，例如德國(guó)電信將其稱(chēng)為L(zhǎng)TE Radar（雷達(dá)）,，或Qualcomm在營(yíng)銷(xiāo)上以“數(shù)字第六感,，The Digital Six Sense”來(lái)形容、譬喻它。另外LTE技術(shù)文件談及ProSe (Proximity Services) 時(shí)也多與LTE Direct有關(guān),。

       段標(biāo)：LTE Direct技術(shù)上如何運(yùn)作,？

       LTE Direct立意良善，但技術(shù)上如何實(shí)現(xiàn),？首先,，LTE Direct將手機(jī)擁有者發(fā)出的信息稱(chēng)為表達(dá) (Expression)，LTE基站在原有的上行,、下行帶寬中,，在上行的部份，每隔20秒就保留64毫秒的時(shí)間,，讓覆蓋區(qū)內(nèi)的每臺(tái)手機(jī)有機(jī)會(huì)上傳“表達(dá)”到基站上,。

       更詳細(xì)地說(shuō)，64毫秒再細(xì)切成64個(gè)子幀 (Sub-Frames),，每個(gè)子幀占1毫秒時(shí)間,，1毫秒時(shí)間內(nèi)會(huì)上傳44個(gè)表達(dá)，所以每隔20秒基站可以更新2,816個(gè)表達(dá),。

       每個(gè)需求者都向基站發(fā)出信息（表達(dá)）,，基站只負(fù)責(zé)更新這些表達(dá)內(nèi)容，一旦有人對(duì)某一則信息有興趣,，基站就讓兩人直接用手機(jī)溝通交流,，不再需要透過(guò)基站，而每隔20秒更新2,816個(gè)表達(dá),，占用基站原有上行服務(wù)帶寬不到0.3%,。

       所以，LTE Direct并非全程直接通信,，初期仍是由基站負(fù)責(zé)更新表達(dá)信息,。此外基站也扮演安全把關(guān)者，基站會(huì)辨識(shí)手機(jī)持有者的身份,，如偵測(cè)手機(jī)SIM卡是否合法,？PIN密碼是否正確？若未透過(guò)基站與后端進(jìn)行信息查核,，全程任意讓陌生的2部手機(jī)直接聯(lián)系,、交易，若為黑心交易（例如假的演唱會(huì)門(mén)票）,，則難以追溯法律責(zé)任,。

       而手機(jī)與手機(jī)一旦直接聯(lián)系，理論上,，在毫無(wú)視線(xiàn)遮蔽 (Light of Sight, LOS) 下最遠(yuǎn)達(dá)500公尺距離,。但根據(jù)2015年2月的實(shí)測(cè)報(bào)告（使用2.6GHz頻段,，通道帶寬5MHz），鄉(xiāng)區(qū)環(huán)境無(wú)遮蔽下可達(dá)550公尺（高過(guò)理論值）,，市區(qū)環(huán)境因干擾較多,，無(wú)遮蔽下降為350公尺，若傳輸路徑中有視線(xiàn)遮蔽 (NLOS) 更降至170公尺,。

       另外也包含移動(dòng)速率的測(cè)試,，在鄉(xiāng)村環(huán)境下，手機(jī)以時(shí)速120公里移動(dòng)（乘車(chē)情境）,，基站仍可正常探索（收集,、更新）表達(dá)信息，但市區(qū)環(huán)境在無(wú)遮蔽下,，必須在時(shí)速50公里以下才能正常探索,，若市區(qū)有遮蔽，則必須低于時(shí)速30公里,。

       附帶一提,，為了讓每一則表達(dá)具有獨(dú)一辨識(shí)性，LTE Direct標(biāo)準(zhǔn)研擬的初期,，也討論到表達(dá)信息的辨識(shí)信息長(zhǎng)度,，可能為64位，也可能為128位,。

       圖2：LTE Direct每20秒更新2,816個(gè)表達(dá)信息（初期技術(shù)提案）,。

       段標(biāo)：LTE Direct技術(shù)細(xì)節(jié)更新

       上述的LTE Direct技術(shù)運(yùn)作，之后進(jìn)行了部分調(diào)整修正,，原本每隔20秒上傳,、更新一次覆蓋區(qū)內(nèi)的“表達(dá)”，改成每隔10秒更新一次,，但每次依然是64毫秒,，也依然是2,816則表達(dá)。

       也因?yàn)榧涌炝烁滤俾?，?duì)LTE基站而言,，上行帶寬的耗占 (Overhead) 也增加了，原本是少于0.3%,，而今改口“少于1%”,，但依然相當(dāng)少,，一般的LTE手機(jī)通話(huà),、上網(wǎng)幾乎感受不到其影響。至于手機(jī)間的直接通信距離,，依然維持理論上的無(wú)遮蔽下500公尺,。每則表達(dá)的信息辨識(shí)長(zhǎng)度，則確定為128位，不是64位,。

       圖3：3GPP R12標(biāo)準(zhǔn)中LTE Direct的技術(shù)提案調(diào)整,。

       段標(biāo)：LTE Direct與競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)

       LTE Direct技術(shù)首次讓LTE手機(jī)可以直接相互傳遞，中間不用透過(guò)LTE基站（僅初期需要）,，其實(shí)有一部分動(dòng)機(jī)也在防范Wi-Fi Direct技術(shù),，Wi-Fi Direct技術(shù)是Wi-Fi聯(lián)盟于2010年提出并推行，今日多數(shù)手機(jī)均具備Wi-Fi通信功能,，也多具備Wi-Fi Direct通信能力,，2部手機(jī)可以透過(guò)Wi-Fi直接相互傳遞。

       LTE陣營(yíng)希望手機(jī)用戶(hù)運(yùn)用LTE技術(shù)直接相互傳遞,，而不要使用Wi-Fi技術(shù),，因此2013年3月Qualcomm曾進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)測(cè)比較，在0.64秒內(nèi)LTE Direct可以偵測(cè)到通信覆蓋區(qū)內(nèi)7,200個(gè)裝置,，但Wi-Fi Direct在第一種情境下,，需耗費(fèi)119秒方能偵測(cè)到369個(gè)裝置，即便換用另一個(gè)情境,，可在82秒偵測(cè)到369個(gè)裝置,，在耗用時(shí)間與偵測(cè)裝置數(shù)上，LTE Direct均優(yōu)于Wi-Fi Direct,。

       表1：2014年Qualcomm揭露的提出LTE Direct與Wi-Fi Direct實(shí)測(cè)比較,。

       類(lèi)似的，2015年2月的實(shí)測(cè)報(bào)告中,，Wi-Fi Direct在鄉(xiāng)區(qū)環(huán)境下,，裝置間直接通信的最遠(yuǎn)距離約200公尺，城區(qū)無(wú)遮蔽下150公尺,，城區(qū)有遮蔽下降至30公尺,，LTE Direct的前述表現(xiàn)均優(yōu)于Wi-Fi Direct。

       不僅將Wi-Fi Direct視為潛在競(jìng)爭(zhēng),，LTE Direct也與低功耗版藍(lán)牙（Bluetooth Low Energy, BLE,，或稱(chēng)Bluetooth Smart）相比較，原因在于Apple于2013年底以Bluetooth 4.0為基礎(chǔ)提出iBeacon技術(shù),，iBeacon也屬鄰近感知性技術(shù),，部分應(yīng)用有可能與LTE Direct相重疊，事實(shí)上Wi-Fi聯(lián)盟也在2015年初,，以Wi-Fi Direct技術(shù)為基礎(chǔ)提出鄰近感知性技術(shù)Wi-Fi Aware,，也同樣為L(zhǎng)TE Direct的潛在競(jìng)爭(zhēng)

       表2：2015年OpenStreetMap的LTE Direct、Wi-Fi Direct探索距離比較,。

       不過(guò),，LTE Direct的支持方認(rèn)為,，BLE（也稱(chēng)BT-LE）約僅50公尺的傳輸距離，無(wú)法與LTE Direct的500公尺相比,，另外更新鄰近信息的時(shí)間也太慢,，LTE Direct保守估計(jì)僅75毫秒（理論值64毫秒），但BLE需要4,000毫秒（約4秒）,，LTE Direct也是居技術(shù)上風(fēng),。

       段標(biāo)：營(yíng)運(yùn)商對(duì)LTE Direct看法兩極

       LTE Direct能提供的潛在發(fā)揮想象應(yīng)用相當(dāng)多，對(duì)電信營(yíng)運(yùn)商而言是下一波潛在商機(jī),，過(guò)去電信商的主流大宗收入來(lái)自語(yǔ)音通話(huà)服務(wù),、文字簡(jiǎn)訊服務(wù)，但逐漸已轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)（上網(wǎng)）服務(wù),，甚至是類(lèi)似Apple App Store或Google Play之類(lèi)的數(shù)字內(nèi)容發(fā)行服務(wù),，如電子書(shū)城、在線(xiàn)節(jié)目收視等,，更未來(lái)則寄望LTE Direct,，如鄰近租借行李箱、鄰近的交友服務(wù),。

       不過(guò),，也有電信商對(duì)LTE Direct抱持保守看法，若有黑心交易,，受害者怪罪到電信商,，理由是電信商居中提供信息，是幫兇,，求電信商也必須負(fù)擔(dān)部分責(zé)任,，因而索賠，不僅沒(méi)因新應(yīng)用服務(wù)增加營(yíng)收,，反而造成不必要的困擾,。

       所以有的電信商無(wú)意導(dǎo)入LTE Direct，或初期只導(dǎo)入與金錢(qián)利益無(wú)關(guān)的服務(wù),，例如有人突然暈倒了,，旁人立刻發(fā)訊呼救“ZZZ處有人暈倒了，附近有誰(shuí)是醫(yī)生,？懇請(qǐng)快來(lái)急救”,。

       或者，電信商的LTE基站完全不提供居中信息傳遞,，只提供LTE手機(jī)間的直接通信,，例如在寵物身上綁一個(gè)LTE發(fā)訊器，或與小孩出游時(shí),，讓小孩配戴一部LTE手機(jī),，并與主人,、家長(zhǎng)的LTE手機(jī)保持直接聯(lián)系,，一旦聯(lián)系距離過(guò)遠(yuǎn)或斷訊就會(huì)發(fā)出警訊,，提醒有可能寵物、孩童走失了,。然而在此種應(yīng)用需求下,，LTE Direct與前述的BLE有高重疊性，終端消費(fèi)者不見(jiàn)得非用LTE Direct技術(shù)不可,。

       雖然有隱憂(yōu),，但相信LTE Direct的試行服務(wù)、商業(yè)化服務(wù)最終必然到臨,。至于哪一種服務(wù)會(huì)是殺手級(jí)應(yīng)用 (Killer Application),，率先引領(lǐng)LTE Direct服務(wù)普及，則有待進(jìn)一步觀察了,。