行動通信產業

所謂「行動通信」（mobile communication）依據電信總局行動通信業務 管理規則中定義為「指利用無線電終端設備經由行動通信網路進行語音或非語 音之通信」。而國內目前開放經營之行動通信業務共五項範圍如下：

1) 數位式低功率無線電話業務：指經營者設置數位式低功率無線電話系統，提供 國內陸地無線電通信服務之業務。

2) 中繼式無線電話業務：指經營者設置中繼式無線電話系統，提供國內陸地無線 電通信服務之業務。

3) 行動數據通信業務：指經營者設置行動數據通信系統，提供國內陸地無線電數 據通信服務之業務。

4) 無線電叫人業務：指經營者設置無線電叫人系統，提供國內陸地無線電叫人服 務之業務。

5) 行動電話業務：指經營者設置行動電話系統，提供國內陸地無線電通信服務之 業務。

二、行動通信系統發展沿革

行動通信發展已有近20 年歷史，如圖 2-5，這段期間全球各地的行動電話 用戶數都呈快速成長。從第一代提供語音通話服務的AMPS、TACS、NMT 等類 比式系統，到第二代提供語音通話及低速傳輸服務的GSM、DAMPS、PDC 及 cdmaOne 等數位式系統，都獲得相當大的市場。在北歐、香港、南韓、台灣及許多 國家地區的行動電話用戶數，都已超過固定電話用戶數，2006 年全球行動電話 用戶數約達2,332 百萬，且預計於 2011 年達到 3,299 百萬用戶的規模，年複合

圖2-5 行動電話系統演進圖

行動電話之所以能在短短十幾年間即有如此驚人的成長，其成功之關鍵因素 主要包括：

1) 行動電話以其獨具的行動性，切合人們隨時（anytime）隨地（anywhere）

通信的需求。 64 ~ 144Kbps

3G

cdmaOne CDMA2000 1x CDMA2000 1x EV

AMPS: Advance Mobile Phone System CDMA: Code Division Multiple Access EDGE : Enhance Data GSM Environment EV: EVolution G : Generation

GSM: Global System for Mobile communication HSCSD: High Speed Circuit Switched Data JTAC: Japanese Total Access Communication NMT: Nordic Mobile Telephone

PDC: Personal Digital Cellular

TDMA: Time Division Multiple Access

WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access

功能與競爭力。

(一)第一代行動通信系統

黃通文（2003）最早的細胞式行動電話系統自 1980 年代開始，第一代的行 動電話系統有多重系統標準，主要有北美的AMPS(Advance Mobile Phone Systems)系統、北歐的 NMT(Nordic Mobile Telephone)系統、及英國的 TACS (Total Access Communication Systems)系統等，全部是類比式系統，只能提供 語音通話服務。我國電信總局於民國七十六年即開始規劃引進第一代的美規 AMPS 行動電話系統，並於七十八年七月建設完成，開始提供台灣地區民眾便捷 的行動電話服務。

第一代系統的無線電介面技術使用劃頻多工接取（Frequency Division Multiple Access, FDMA）技術，每個用戶通信所需佔用頻道的頻寬為 25 或 30 kHz，頻譜使用效率較差。除了頻譜使用效率較差外，第一代系統仍有許多缺陷，

譬如：手機盜拷問題難以杜絕、不同系統間無法漫遊通信以及行動數據傳輸能力 不足等。

(二)第二代行動通信系統

第二代通信系統自1992 年開始商業用途，都是數位式系統，除可提供語音 通話服務外，尚能提供低速的(約 10 kbps 左右)數據傳輸服務。第二代系統的先 驅是歐規的GSM 系統，由於歐洲各國均一致認為泛歐無間隙的漫遊通信

(seamless roaming）是第二代最基本的需求，故大多數歐洲國家均一致支持採 用泛歐GSM。GSM 系統原來的設計是工作在 900 MHz 頻段，後來又陸續制定出 1800 MHz、1900 MHz 及 800MHz 等不同頻段枝係統標準，分別稱為 GSM900、

搭配使用跳頻（Frequency Hopping）技術，故頻譜使用效率較高，約為第一帶 AMPS 系統的二至四倍左右。

反觀北美的第二代系統，由於FCC 決定不制定統一的技術標準，而是任由 行動通信業者依據市場需求來決定其所採用的技術標準。因此目前北美的第二代 系統較為分歧，主要有採用IS-136 TDMA 技術標準的 D-AMPS 系統、依據 IS-95 CDMA 技術標準的 cdmaOne 系統、及採用 GSM 技術標準的 GSM1900 等三種 系統。至於日本的第二代系統，原先日本郵電省係強制採用日本自己研發的PDC

（Personal Digital Cellular）系統，但後來日本電信自由化後，開放可以採用美 規的cdmaOne 系統。

第二代系統，除了頻譜使用效率較高、可提供更安全的(secure)語音通話服 務外，尚可提供低速的數據、傳真、簡訊以及各種多樣化的加值服務。但是各地 區採用不同的第二代系統標準彼此之間仍然是不能相互支援，所以以第二代系統 客戶仍然無法做跨系統漫遊(Inter-system Roaming)通信。另外，愈來愈多的用 戶也希望能夠利用手機直接上網、收發電子郵件、查詢股市及下單、或進行行動 電子商務等，希望隨時隨地都能獲得 網際網路上各種多樣化的資訊與服務，而 目前第二代系統客戶雖然亦可利用WAP 手機 上網瀏覽網際網路資訊，並擷取各 種多樣化的加值服務。不過，由於第二代系統原始的設計考量仍是以提供語音通 話服務為主，在行動數據、無線上網方面仍有許多缺陷及限 制，主要包括：

1. 第二代系統數據的傳輸速率太低，最高速率只有 9.6kbps 至 14.4kbps。

2. 第二代系統採用電路交換模式，客戶在傳送數據前需較長的通信路徑建立時 間(Establishment Time)以建立完整的通信路徑，而且一旦通信路徑建立後，

客戶即全時間佔用系統指配的通道，故無線電通道的使用效率較差。

3. 第二代系統是依客戶佔用通道的時間長短，而非依據客戶傳送的數據資料量 計費，故不適於傳送無線上網、收發電子郵件等叢發性(Burst)的數據資料。

所以，第二代系統仍是以提供語音通話服務為主，數據傳輸的能力仍然十分 有限，無法應付無線網際網路（Wireless Internet）及數位匯流（Digit

Convergence）時代必須傳送大量數據、影像等多媒體資訊的需求。

(三)第 2.5 代行動通信系統

所謂的第2.5 代系統，由於在第二代系統(2G)邁向第三代系統(3G)的過程 中， 業者為了系統相容性與降低商業成本的考量，推出數據封包傳輸 GPRS

（General Packet Radio Service）標準，其主要是以硬體升級的方式將數據傳 送速率提昇至64 kbps～144 kbps，另一主要標準 EDGE（Enhanced Data rate for GSM Evolution）則是在不改變 TDMA 的架構即頻寬下，將傳輸速率提昇至 384 Kbps，增加分封數據網路及功能，以提供 always connect 的行動數據服務 等。這些演進方案，包括GSM 的 HSCSD（High Speed Circuit Switched Data）、 GPRS、EDGE 及北美的 IS-95B、IS-96C 等。

(四)第三代行動通信系統

第三（3G）代行動通信的標準起源於國際電信聯合會（International Telecommunication Union, ITU），1999 年 11 月負責制定 IMT-2000 無線通信界 面的專家群（ITU-R Task Group）在芬蘭的赫爾辛基，通過了五種無線多工接取 技術成為IMT-2000 無線電技術標準(如圖 2-6)，包括：IMT-DS 即指歐洲規格 UMTS（Universal Mobile Telecommunication System ）系統 FDD(Frequency Division Duplex)模式的 WCDMA 無線接取技術；IMT-MC 係指為北美 cdma2000 系統的多載波CDMA 無線技術；IMT-TC 係指歐洲規格 UMTS 系統的 TDD(Time Division Duplex)模式與中國大陸的 TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)整合的無線接取技術；IMT-SC 係指 UWC-136 系統的TDMA 無線接取技術；IMT-FT 則係指歐洲規格的第三代 DECT 技術。

圖2-6 IMT-2000 無線電介面技術標準 資料來源：本研究整理繪製

第三代行動通信系統的區域性標準有歐洲的UMTS、日本的 WCDMA 及北 美的cdma2000、UWC-136 等。3G 的主要特徵是網際網路行動化（手機無線上 網）、高速寬頻、多媒體傳輸、以及服務個人化。在數據傳輸速率方面，IMT-2000 將對高速行車應用提供144kbps 的數據傳輸速率，對行人慢速移動的應用提供 384kbps，而對室內固定式的應用則提供 2Mbps 之速率。

3G 行動通信技術方面，2006 年全球 WCDMA 用戶達到 112.8 百萬戶規模，

IMT-2000 Terrestrial Radio Interfaces

IMT-DS

Time-Code IMT-SC Single

發出各種個人化、創新且吸引人的服務與應用。