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1 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 匯 流 技 術 發 展 之 研 究 委 託 研 究 案 研 究 報 告 工 業 技 術 研 究 院 中 華 民 國 98 年 6 月 ( 本 研 究 報 告 不 必 然 代 表 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 意 見 )

2 目 圖 目 錄... v 表 目 錄...ix 壹 計 畫 簡 介 計 畫 摘 要 計 畫 目 標 報 告 內 容 範 圍 結 論 摘 要 報 告 章 節 安 排...4 貳 Digital Convergence 數 位 匯 流 Convergence 定 義 Digital Convergence 之 具 體 實 現...11 叁 我 國 無 線 寬 頻 接 取 業 務 (WBA) 建 置 成 果 分 析 比 較 WiMAX 技 術 介 紹 無 線 寬 頻 接 取 業 務 摘 要 說 明 台 灣 WiMAX 建 置 狀 況 結 論...39 肆 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 :NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 國 際 技 術 標 準 及 最 新 發 展 趨 勢 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 系 統 架 構 LTE 國 際 技 術 標 準 與 發 展 趨 勢 結 論...56 伍 NGN 匯 流 技 術 分 析 FTTx 系 統 架 構 與 應 用 發 展 被 動 式 光 纖 網 路 之 標 準 與 技 術 Next Generation SDH NG(SDH) 之 標 準 與 技 術 發 展...63 錄 ii

3 5-4 General Multi-Protocol Label Switching(GMPLS) 之 技 術 架 構 DWDM 光 纖 網 路 技 術 Soft Switch 軟 交 換 機 之 商 用 化 設 備 結 論...69 陸 LTE 行 動 通 信 系 統 與 NGN 使 用 之 終 端 設 備 接 取 設 備 核 心 網 路 設 備 等 商 用 化 系 統 設 備 規 格 LTE/SAE 網 路 架 構 LTE/SAE 商 用 系 統 LTE/SAE 系 統 效 能 研 究 NGN 商 用 化 設 備 介 紹 結 論 柒 臺 灣 LTE 通 道 測 試 研 究 研 究 目 標 通 道 測 試 項 目 通 道 測 試 方 法 通 道 測 試 所 需 的 機 儀 器 設 備 結 論 捌 國 際 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 規 劃 之 調 查 及 研 析 各 國 頻 譜 規 劃 與 業 務 開 放 ( 英 國 美 國 歐 盟 日 本 ITU) 結 論 玖 臺 灣 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 之 監 理 規 範 與 法 規 政 策 建 議 方 案 前 言 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 之 監 理 規 範 建 議 方 案 LTE 法 制 政 策 建 議 方 案 結 論 拾 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 之 技 術 規 iii

4 範 建 議 方 案 NGN 技 術 規 範 建 議 方 案 LTE 無 線 電 基 地 臺 射 頻 設 備 技 術 規 範 草 案 LTE 無 線 電 行 動 臺 技 術 規 範 草 案 拾 壹 總 結 參 考 資 料 中 英 文 對 照 iv

5 圖 目 錄 圖 2-1 DVB 圖 2-2 DVB 圖 2-3 DVB 圖 2-4 IP Convergence 示 意 圖...10 圖 2-5 下 世 代 網 路 基 本 架 構 階 層 圖 (Basic Next-Generation Network Layered Architecture)...10 圖 2-6 ITU-T IPTV 標 準 架 構...11 圖 2-7 NGN Non-IMS IPTV Architecture...12 圖 2-8 NGN IMS IPTV Architecture...13 圖 2-9 CBMS 系 統 參 考 模 型...14 圖 2-10 DVB-CBMS 系 統 架 構 圖...14 圖 2-11 OMA BCAST 系 統 架 構 圖...15 圖 2-12 WiMAX IPTV 系 統 示 意 圖...16 圖 2-13 MBMS 系 統 示 意 圖...16 圖 2-14 IMS 與 MBMS 整 合 系 統 示 意 圖...17 圖 2-15 DVB/ITU-T IPTV/DVB-CBMS/OMA BCAST/WiMAX IPTV/LTE IPTV 之 異 同...18 圖 3-1 WiMAX 網 路 架 構...20 圖 3-2 IEEE802.16j Multi-hop Relay...21 圖 3-3 WiMAX Evolution 演 進 時 程...21 圖 3-4 WiMAX Evolution 混 用 Multi-hop Relay 接 取 網 路 架 構...22 圖 3-5 WiMAX Evolution 網 路 架 構...24 圖 3-6 大 眾 電 信 無 線 寬 頻 接 取 業 務 發 展 優 勢...28 圖 3-7 遠 傳 電 信 無 線 寬 頻 接 取 服 務 策 略 平 台...29 圖 3-8 全 球 一 動 無 線 寬 頻 接 取 服 務 平 台 既 策 略 夥 伴...30 圖 3-9 大 同 電 信 無 線 寬 頻 接 取 平 台 概 念 服 務...32 圖 3-10 威 邁 思 電 信 無 線 寬 頻 接 取 服 務 推 動 時 程...34 圖 3-11 威 達 有 線 電 視 無 線 寬 頻 接 取 服 務 應 用 平 台 概 念...35 v

6 圖 4-1 IPTV 系 統 架 構...43 圖 4-2 NGN Overview...44 圖 4-3 TISPAN NGN overall architecture...46 圖 4-4 TISPAN IMS and its environment...47 圖 4-5 NGN IMS overview...48 圖 4-6 IPTV 服 務 功 能 架 構 圖 (Functional architecture for IPTV services).51 圖 4-7 3GPP 第 5 版 R5 到 第 8 版 R8 演 進 時 程...52 圖 4-8 LTE 系 統 架 構...53 圖 4-9 MBMS 架 構 圖...55 圖 4-10 MBMS1 MBMS2 與 其 他 元 件 架 構 圖...55 圖 5-1 以 xdsl 建 構 NGN 之 系 統 架 構 圖...59 圖 5-2 FTTx 之 光 纖 佈 建 示 意 圖...60 圖 5-3 PON Architecture...62 圖 5-4 NG SDH 系 統 示 意 圖...64 圖 5-5 GFP 資 料 處 理 流 程...64 圖 5-6 SONET/SDH 中 的 兩 種 連 結 技 術...66 圖 5-7 DWDM Components...67 圖 5-8 Softswitch Architecture...68 圖 6-1 LTE/ SAE 系 統 之 邏 輯 演 進 架 構...70 圖 6-2 LSTI 進 度 與 時 程 表...72 圖 6-3 一 般 化 的 用 戶 封 包 話 務 吞 吐 量 之 累 加 分 佈 函 數 CDF 範 例...78 圖 6-4 發 射 開 啟 期 間 發 射 關 閉 期 間 與 發 射 器 瞬 變 電 流 期 間 之 關 聯...81 圖 Media Gateway 功 能...86 圖 ESS 搭 配 7750 SR 之 網 路 架 構 圖...87 圖 CMC 架 構 示 意 圖...89 圖 6-8 Alcatel-Lucent 5060 ICS 網 路 架 構...90 圖 ISC 和 5450 IRC 網 路 架 構...91 圖 6-10 Juniper NGN Network Solution...92 vi

7 圖 6-11 SDX 與 SRC 網 路 架 構...94 圖 6-12 Service Exchange Framework...96 圖 6-13 Digital Voice Solutions...97 圖 6-14 Cisco ubr10012 Universal Broadband Router...98 圖 6-15 Cisco MGX 8880 Media Gateway...98 圖 6-16 Cisco AS5400HPX Universal Gateway...98 圖 6-17 Media Gateway 圖 扇 向 細 胞 天 線 樣 本 圖 扇 向 細 胞 正 角 指 向 圖 扇 向 細 胞 天 線 樣 本 圖 扇 向 細 胞 正 角 指 向 圖 7-5 行 動 台 抵 達 方 向 角 度 圖 7-6 行 動 台 傳 播 方 向 圖 7-7 通 道 模 型 模 擬 流 程 圖 7-8 基 地 台 與 行 動 台 角 度 參 數 圖 7-9 市 區 與 郊 區 時 間 可 解 析 路 徑 可 能 性 圖 7-10 各 種 理 想 值 模 擬 延 遲 擴 散 圖 7-11 各 種 理 想 值 模 擬 基 地 台 角 度 擴 散 (AS) 圖 7-12 通 道 模 型 動 態 範 圍 (db) 圖 7-13 所 有 路 徑 功 率 累 積 分 佈 (Cumulative Distribution Function,CDF) 圖 7-14 SCM 行 動 台 角 度 擴 散 累 積 分 佈 (CDF) 圖 7-15 通 道 實 體 化 路 徑 功 率 動 態 範 圍,NLOS 圖 7-16 基 地 台 合 併 AS 圖 7-17 行 動 台 合 併 AS 圖 7-18 微 細 胞 延 遲 擴 散 圖 7-19 不 同 距 離 微 細 胞 式 路 徑 損 耗 圖 7-20 功 率 延 遲 概 觀 (PDP) 頻 率 相 關 函 數 (FCF) 圖 7-21 資 料 段 錯 誤 率 (coded Block Error Rate,BLER) vii

8 圖 7-22 WINNER 方 案 通 道 建 模 程 序 圖 7-23 IMT-Advanced Channel Model 圖 7-24 MIMO 通 道 圖 7-25 通 道 測 試 環 境 圖 8-1 美 國 上 半 部 頻 段 (Upper 700 MHz Band) 使 用 計 畫 及 各 頻 段 區 塊 之 說 明 圖 8-2 美 國 下 半 部 頻 段 (Lower 700 MHz Band) 使 用 計 畫 及 各 頻 段 區 塊 之 說 明 圖 8-3 美 國 經 濟 區 域 集 合 (EAG) 說 明 圖 8-4 FCC 蜂 巢 式 系 統 市 場 區 域 (CMA) 說 明 圖 8-5 日 本 ITS 和 通 訊 系 統 頻 段 規 劃 圖 10-1 SIP-ISDN 互 通 性 測 試 架 構 圖 10-2 SIP-PSTN 互 通 性 測 試 架 構 圖 10-3 Profile Scope for SIP Inter-working with BICC/ISUP with a Type 1 Gateway 圖 10-4 Profile Scope for SIP Inter-working with BICC/ISUP with a Type 2 Gateway 圖 10-5 IMS 架 構 圖 圖 10-6 Session Control Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 圖 10-7 P-CSCF Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 圖 10-8 S/I-CSCF Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 圖 10-9 IMS NNI 架 構 圖 圖 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 圖 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 圖 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 圖 射 頻 頻 譜 圖 圖 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 viii

9 表 目 錄 表 2-1 DVB1.0~3.0 的 比 較...9 表 2-2 DVB/ITU-T IPTV/DVB-CBMS/OMA BCAST/WiMAX IPTV/LTE IPTV 之 異 同...19 表 3-1 無 線 寬 頻 接 取 業 務 釋 照 時 間 表...25 表 3-2 無 線 寬 頻 接 取 業 務 6 家 得 標 廠 商 名 單...26 表 3-3 台 灣 WiMAX 營 運 商 籌 設 進 度 ( 截 至 2009/04)...36 表 3-4 台 灣 6 家 無 線 寬 頻 接 取 業 務 業 者 比 較 表...37 表 3-5 台 灣 6 家 無 線 寬 頻 接 取 業 務 業 者 營 運 模 式 分 析...39 表 4-1 3GPP R5 到 R8 演 進 的 上 行 下 行 傳 輸 率...52 表 5-1 SONET/SDH 頻 寬 對 應 表...63 表 6-1 頻 寬 配 置 與 子 載 波 數 量 對 應...77 表 6-2 下 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率...77 表 6-3 上 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率...78 表 6-4 E-UTRA 基 地 台 之 RE 功 率 控 制 動 態 範 圍...80 表 6-5 E-UTRA 基 地 台 之 RE 總 功 率 控 制 動 態 範 圍...81 表 6-6 E-UTRA 基 地 台 之 RE 發 射 功 率 開 閉 範 圍...82 表 6-7 成 對 頻 譜 之 基 地 台 ACLR...83 表 6-8 非 成 對 同 步 頻 譜 之 基 地 台 ACLR...84 表 6-9 發 射 器 交 互 調 變 要 求 之 干 擾 信 號 與 必 要 信 號...85 表 6-10 Juniper T-series 規 格...93 表 6-11 使 用 JUNOS 可 節 省 之 時 間 統 計...95 表 7-1 發 射 機 測 試 項 目 表 7-2 接 收 機 測 試 項 目 表 7-3 空 間 通 道 模 型 鏈 路 等 級 參 數 表 7-4 環 境 設 定 參 數 表 7-5 SCM 模 擬 輸 出 參 數 摘 要 表 7-6 特 性 比 較 ix

10 表 7-7 參 數 比 較 表 8-1 歐 規 頻 道 與 對 應 頻 率 的 關 係 表 8-2 FCC 所 規 範 700 MHz 頻 道 說 明 表 8-3 日 本 VHF/UHF 頻 段 無 線 電 波 使 用 方 案 表 9-1 國 內 各 家 2G GSM 業 者 擁 有 之 頻 段 900 MHz 表 9-2 國 內 各 家 2G GSM 業 者 擁 有 之 頻 段 1800 MHz 表 10-1 NGN 相 關 測 試 項 目 與 測 試 方 法 表 10-2 IMS 效 能 評 估 之 測 試 參 數 表 表 10-3 IMS 效 能 評 估 指 標 表 表 10-4 IMS/NGN 子 系 統 效 能 評 估 表 表 10-5 E-UTRA 工 作 頻 帶 範 圍 表 10-6 LTE 無 線 電 基 地 臺 射 頻 設 備 測 試 項 目 表 10-7 混 附 波 幅 射 規 範 值 ( 類 別 A) 表 10-8 混 附 波 幅 射 規 範 值 ( 類 別 B) 表 10-9 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 表 非 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 ( 同 步 操 作 ) 表 LTE 無 線 電 行 動 臺 測 試 項 目 表 混 附 波 幅 射 規 範 值 表 頻 譜 輻 射 波 罩 規 範 值 表 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 規 範 值 表 非 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 ( 同 步 操 作 ) x

11 壹 計 畫 簡 介 1-1 計 畫 摘 要 隨 著 資 訊 通 訊 技 術 (Information and Communication Technologies) 的 快 速 進 步 數 位 多 媒 體 影 音 娛 樂 服 務 (Digital Multimedia Audiovisual Services) 的 多 樣 化 寬 頻 網 路 連 結 基 礎 建 設 (Broadband Network Access) 的 廣 泛 佈 建 無 線 行 動 網 路 (Wireless Mobile Access Networks) 的 迅 速 開 展 整 合 型 智 慧 系 統 晶 片 (System on Chip) 的 技 術 演 進, 使 得 提 供 給 消 費 者 (Consumer) 或 使 用 者 (User) 多 重 且 多 樣 無 遠 弗 屆 根 據 個 人 喜 好 與 需 求 的 服 務 內 容 變 得 可 能 同 時, 具 不 同 面 向 的 多 媒 體 內 容 的 產 生 與 製 作 亦 隨 著 資 通 訊 技 術 的 進 步 而 變 得 無 所 不 在 消 費 者 或 使 用 者 很 容 易 的 就 能 產 生 各 式 的 數 位 內 容, 也 能 很 輕 易 的 透 過 各 樣 的 連 結 網 路 將 內 容 與 他 人 分 享 現 在 就 是 一 個 數 位 生 活 的 環 境, 是 一 個 service anytime anywhere with personal preference 的 生 活 環 境 如 此, 是 需 要 一 個 結 合 各 種 的 資 通 訊 技 術 的 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 以 提 供 給 消 費 者 或 使 用 者 與 以 往 相 異 的 影 音 多 媒 體 服 務 環 境 由 於 現 今 或 未 來 的 連 結 網 路 ( 不 論 是 有 線 或 無 線 甚 至 行 動 ) 皆 利 用 IP Protocol 來 傳 輸 所 搭 載 之 服 務, 因 此, 此 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 須 具 有 IP 服 務 匯 流 的 功 能 廣 義 來 說, 此 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 可 視 為 是 一 種 IPTV 的 平 台 而 政 府 刻 正 大 力 推 廣 數 位 匯 流 及 寬 頻 網 路 建 設, 目 前 我 國 IP 技 術 之 應 用, 從 過 去 單 純 之 資 料 傳 輸, 已 發 展 到 包 括 語 音 視 訊 及 資 料 之 多 層 次 應 用, 藉 助 高 速 光 纖 網 路 之 成 長, 使 個 人 可 用 之 頻 寬 越 來 越 多, 使 用 者 將 可 以 使 用 各 種 更 多 元 化 之 服 務 在 各 種 關 鍵 應 用 中, 新 世 代 寬 頻 視 訊 服 務 是 最 具 商 業 發 展 潛 力 之 一, 對 營 運 商 而 言 是 嶄 新 的 營 運 商 機 有 鑑 於 此, 基 於 Digital Convergence 數 位 匯 流 的 觀 念, 本 計 畫 將 針 對 新 世 代 網 路 關 於 IPTV 的 系 統 架 構 (Next Generation Networks IMS-based IPTV System Architecture) 以 及 可 應 用 之 寬 頻 行 動 通 訊 網 路, 如 3GPP 組 織 所 提 之 LTE(Long Term Evolution, 長 期 演 進 ) 的 相 關 技 術 規 範, 進 行 研 析, 以 提 出 建 議 草 案, 利 於 推 動 我 國 數 位 視 訊 及 新 興 行 動 通 信 技 術 產 業 之 發 展 本 計 畫 係 屬 於 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 所 研 擬 數 位 視 訊 平 臺 傳 輸 發 展 方 案 之 子 項 計 畫 1-2 計 畫 目 標 本 計 畫 之 基 本 目 的 是 針 對 新 世 代 網 路 關 於 IPTV 的 系 統 架 構 (Next Generation Networks IMS-based IPTV System Architecture) 以 及 可 應 用 之 寬 頻 行 動 通 訊 網 路, 如 3GPP LTE(Long Term Evolution) 的 相 關 技 術 規 範, 進 行 研 析 1

12 國 際 標 準 組 織 ETSI TISPAN(European Telecommunications Standards Institute; Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking) 提 出 Next Generation Network(NGN) 架 構, 並 與 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 共 同 制 定 IP Multimedia Subsystem(IMS), 成 為 IMS based IPTV 系 統 的 技 術 標 準 ETSI TISPAN 所 制 定 的 NGN 通 訊 網 路 技 術 標 準, 係 一 基 於 封 包 傳 輸 的 網 路 架 構, 除 了 既 有 電 信 語 音 服 務 之 外, 並 可 以 提 供 具 有 加 值 應 用 服 務 與 寬 頻 接 取 的 特 性, 以 及 QoS 的 傳 輸 技 術 無 論 是 無 線 網 路 或 是 固 定 網 路, 各 種 多 媒 體 資 料 流 皆 可 透 過 NGN 網 路, 達 到 匯 流 的 功 效 繼 GSM UMTS/HSPA 之 後,LTE 成 為 3GPP 所 制 定 的 新 一 代 行 動 寬 頻 通 訊 系 統 的 標 準 技 術 2004 年 在 加 拿 大 多 倫 多 市 所 舉 行 的 第 三 代 行 動 通 訊 系 統 暨 無 線 電 接 取 網 路 研 討 會, 由 電 信 營 運 商 系 統 製 造 商 與 相 關 研 究 機 構 等 超 過 40 個 組 織 或 機 構, 針 對 UTRAN 的 演 進 提 出 各 項 技 術 演 進 之 建 議, 並 規 劃 LTE 系 統 的 推 展 此 外, 本 計 畫 團 隊 將 蒐 集 終 端 設 備 接 取 設 備 核 心 網 路 設 備 等 商 用 化 系 統 設 備 規 格 等 資 料, 進 行 研 究 與 分 析, 以 商 用 化 系 統 設 備 的 發 展 情 形, 以 期 提 出 適 合 國 內 電 信 業 者 及 廣 播 電 視 業 者 採 用 的 技 術 規 範 草 案 及 LTE 頻 譜 與 業 務 開 放 等 具 體 可 行 方 案 基 於 以 上 所 描 述, 整 體 之 計 畫 目 標 如 下 : 一 蒐 集 與 分 析 NGN 之 IMS(IP Multimedia Subsystem;IP 多 媒 體 子 系 統 ) 所 支 援 的 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 臺 之 架 構 功 能 及 技 術 規 格 二 蒐 集 及 分 析 市 場 上 可 供 NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 使 用 之 終 端 設 備 接 取 設 備 核 心 網 路 設 備 等 商 用 化 系 統 設 備 規 格 資 料 三 我 國 無 線 寬 頻 接 取 業 務 (WBA) 建 置 成 果 分 析 比 較, 及 臺 灣 地 區 之 LTE 通 道 測 試 研 究 四 調 查 及 研 析 國 際 佈 署 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 之 規 劃 五 研 擬 及 建 議 適 合 我 國 發 展 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 臺 包 括 NGN 網 路 及 LTE 行 動 通 信 系 統 之 技 術 規 範 草 案, 包 括 測 試 項 目 測 試 方 法 測 試 標 準 及 建 議 測 試 之 儀 器 1-3 報 告 內 容 範 圍 本 計 畫 根 據 計 畫 目 標 之 產 出 物 如 下 : 1. 期 初 報 告 : 內 容 包 含 對 新 技 術 之 現 況 及 競 爭 提 出 分 析 以 及 後 續 研 究 方 向 概 述 2

13 2. 期 中 報 告 : 內 容 包 含 我 國 無 線 寬 頻 接 取 業 務 (WBA) 建 置 成 果 分 析 比 較 蒐 集 與 分 析 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 包 括 NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 之 國 際 技 術 標 準 及 最 新 發 展 趨 勢 蒐 集 與 分 析 NGN 之 匯 流 技 術, 包 括 Soft Switch IMS DWDM(Dense Wave Length Division Multiplexing; 高 密 度 分 波 多 工 器 ) MSTP (Multi-service transport platform; 多 業 務 傳 送 平 台 ) NGSDH(Network Generation Synchronous Digital Hierarchy; 新 世 代 同 步 光 纖 傳 輸 ) GMPLS(Generalized Multiprotocol Label Switching; 通 用 多 協 議 標 記 交 換 ) 等 之 架 構 功 能 及 技 術 規 格, 研 提 適 合 我 國 發 展 之 NGN 系 統 與 應 用 蒐 集 及 分 析 市 場 上 可 供 NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 使 用 之 終 端 設 備 接 取 設 備 核 心 網 路 設 備 等 商 用 化 系 統 設 備 規 格 資 料 臺 灣 地 區 之 LTE 通 道 測 試 研 究 調 查 及 研 析 國 際 佈 署 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 之 規 劃, 研 提 適 用 於 我 國 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 等 之 方 案 3. 期 末 報 告 : 以 期 中 報 告 之 研 究 項 目 修 正 後 之 基 礎 範 圍, 並 包 括 下 列 各 項 研 擬 適 用 於 我 國 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 等 具 體 可 行 方 案 研 擬 與 建 議 適 合 我 國 發 展 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 臺 包 括 NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 之 技 術 規 範 草 案, 包 括 測 試 項 目 測 試 方 法 測 試 標 準 及 建 議 測 試 之 儀 器 ( 含 現 行 法 規 之 修 正 建 議 ) 此 三 份 報 告 內 容 可 涵 蓋 本 計 畫 之 整 體 目 標, 並 能 清 楚 說 明 本 計 畫 的 研 究 成 果 1-4 結 論 摘 要 本 研 究 計 畫 目 標 涵 蓋 範 圍 廣 泛, 在 於 討 論 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 匯 流 技 術 之 發 展 與 相 關 的 議 題, 從 技 術 發 展 至 政 策 與 法 規 建 議 方 案 皆 有 完 整 的 說 明 然 而, 技 術 發 展 的 腳 步 是 不 會 停 歇 的, 但 是, 相 關 政 策 與 法 規 的 制 定 卻 不 能 隨 著 技 術 的 進 步 而 隨 時 作 調 整, 因 此, 現 行 政 策 與 法 規 的 研 擬 與 制 定 須 能 預 留 技 術 發 展 的 空 間 並 保 有 前 瞻 性, 以 因 應 時 刻 在 改 變 的 科 技 技 術 有 鑑 於 此, 在 討 論 本 研 究 案 的 議 題 之 前, 須 完 整 描 述 何 謂 數 位 匯 流 Digital Convergence, 而 其 定 義 與 願 景 須 能 為 後 續 技 術 研 討 議 題 作 規 範 雖 然, 數 位 匯 流 的 定 義 從 各 個 領 域 的 專 業 人 士 的 角 度 皆 為 不 同, 但 是, 在 本 研 究 中 是 以 使 用 者 為 中 心 來 描 述 其 內 涵 3

14 所 謂 匯 流 (Convergence) 的 定 義 為 : 在 任 何 環 境 之 下, 使 用 者 可 以 根 據 其 需 求, 經 由 其 選 擇 的 任 何 網 路, 來 使 用 其 想 要 的 任 何 服 務 進 一 步 闡 述 上 述 的 定 義 : 任 何 環 境 : 如 固 定 或 行 動 傳 輸 網 路 環 境 ; 有 線 或 無 線 傳 輸 網 路 環 境 ; 廣 播 (broadcast) 或 群 播 (multicast) 或 單 點 傳 播 (unicast) 的 傳 輸 網 路 ; 或 各 式 傳 輸 接 取 網 路 的 任 意 組 合 ( 如 下 傳 是 用 行 動 電 視 廣 播 網 路, 上 傳 是 用 3G 電 信 網 路 ) 任 何 網 路 : 目 前 所 有 可 用 的 傳 輸 接 取 網 路 技 術, 如 : 有 線 之 光 纖 及 xdsl 傳 輸 網 路 ; 無 線 之 WiFi WiMAX 網 路 ; 行 動 電 信 網 路 2G/3G/4G 網 路 ; 數 位 電 視 廣 播 網 路 DVB-H/T/T2/C/S/S2 等 任 何 服 務 : 多 媒 體 影 音 娛 樂 服 務 資 訊 服 務 通 訊 服 務 等 使 用 者 需 求 : 使 用 者 決 定 何 時 何 地 以 及 其 所 需 的 服 務, 自 由 的 選 擇 並 使 用 根 據 此 基 本 內 涵 所 衍 伸 出 的 政 策 與 法 規 制 定 能 能 預 留 技 術 發 展 的 空 間 並 保 有 前 瞻 性, 意 即, 服 務 的 傳 遞 將 由 IP Protocol 來 傳 輸 將 應 用 服 務 層 IP 層 實 體 網 路 接 取 層 區 分 開 來, 法 規 可 作 水 平 化 的 管 理, 如 此 可 具 有 彈 性 以 因 應 未 來 多 樣 化 及 個 人 化 的 服 務 產 生, 亦 可 因 應 未 來 新 的 網 路 傳 輸 技 術 的 發 展, 對 法 規 政 策 制 定 者 而 言, 僅 需 依 服 務 形 式 及 內 容 來 制 定 管 理 法 規 或 政 策, 不 需 因 為 新 技 術 的 發 展, 導 致 必 須 隨 時 修 改 法 規 及 政 策 基 於 Digital Convergence 數 位 匯 流 的 觀 念, 用 來 施 行 或 傳 遞 服 務 的 技 術 的 選 擇 即 可 多 樣 化, 在 本 計 畫 中 著 重 於 NGN IMS-based 的 系 統 架 構 與 無 線 通 訊 技 術 LTE 的 技 術 作 為 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 匯 流 技 術 討 論 的 主 軸, 在 後 續 章 節 中 皆 有 詳 細 描 述 1-5 報 告 章 節 安 排 本 報 告 為 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 匯 流 技 術 發 展 之 研 究 委 託 研 究 案 之 研 究 報 告, 其 內 容 根 據 上 述 之 規 劃 進 行 撰 寫, 章 節 安 排 如 下 : 第 貳 章 在 說 明 Digital Convergence 定 義 與 概 念, 並 說 明 與 本 研 究 計 畫 目 的 的 關 聯 第 叁 章 敘 述 我 國 無 線 寬 頻 接 取 業 務 (WBA) 建 置 成 果 之 分 析 比 較 第 肆 章 描 述 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 :NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 國 際 技 術 標 準 及 最 新 發 展 趨 勢 第 伍 章 暨 第 陸 章 分 別 說 明 NGN 匯 流 技 術 分 析 與 LTE 行 動 通 信 系 統 使 用 之 終 端 設 備 接 取 設 備 核 心 網 路 設 備 等 商 用 化 系 統 設 備 規 格 第 柒 章 描 述 臺 灣 LTE 通 道 測 試 研 究 第 捌 章 為 國 際 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 規 劃 之 調 查 及 研 析 第 玖 章 提 出 台 灣 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 之 建 議 方 案 第 拾 章 說 明 NGN 及 LTE 之 技 4

15 術 規 範 建 議 方 案 第 拾 壹 章 為 本 研 究 報 告 總 結 致 謝 感 謝 工 業 技 術 研 究 院 與 電 信 技 術 中 心 多 位 研 究 人 員 對 本 研 究 計 畫 的 協 助, 更 感 謝 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 對 本 研 究 案 的 諸 多 指 導 與 建 議 備 註 : 1. 本 研 究 報 告 不 必 然 代 表 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 意 見 2. 本 研 究 報 告 已 盡 力 確 保 資 料 的 準 確 性, 惟 任 何 未 經 授 權 擅 自 使 用 本 資 料 所 造 成 的 損 害, 工 業 技 術 研 究 院 不 負 賠 償 責 任 5

16 貳 Digital Convergence 數 位 匯 流 2-1 Convergence 定 義 所 謂 匯 流 (Convergence) 的 定 義 為 : 在 任 何 環 境 之 下, 使 用 者 可 以 根 據 其 需 求, 經 由 其 選 擇 的 任 何 網 路, 來 使 用 其 想 要 的 任 何 服 務 進 一 步 闡 述 上 述 的 定 義 : 任 何 環 境 : 如 固 定 或 行 動 傳 輸 網 路 環 境 ; 有 線 或 無 線 傳 輸 網 路 環 境 ; 廣 播 (broadcast) 或 群 播 (multicast) 或 單 點 傳 播 (unicast) 的 傳 輸 網 路 ; 或 各 式 傳 輸 接 取 網 路 的 任 意 組 合 ( 如 下 傳 是 用 行 動 電 視 廣 播 網 路 DVB-H, 上 傳 是 用 3G 電 信 網 路 ) 任 何 網 路 : 目 前 所 有 可 用 的 傳 輸 接 取 網 路 技 術, 如 : 有 線 之 光 纖 及 xdsl 傳 輸 網 路 ; 無 線 之 WiFi WiMAX 網 路 ; 行 動 電 信 網 路 2G/3G/4G 網 路 ; 數 位 電 視 廣 播 網 路 DVB-H/T/T2/C/S/S2 等 任 何 服 務 : 多 媒 體 影 音 娛 樂 服 務 資 訊 服 務 通 訊 服 務 等 使 用 者 需 求 : 使 用 者 決 定 何 時 何 地 以 及 其 所 需 的 服 務, 自 由 的 選 擇 並 使 用 因 此, 為 具 體 實 現 上 述 匯 流 定 義 在 技 術 上 需 制 定 統 一 的 標 準 為 此 目 的, 必 先 要 釐 清 上 述 匯 流 所 發 生 的 層 次, 才 能 制 定 單 一 的 標 準 來 規 範 我 們 以 DVB(Digital Video Broadcasting) 制 定 標 準 的 策 略 方 向 來 說 明 匯 流 發 生 之 處 DVB 國 際 標 準 制 定 組 織, 總 部 位 於 瑞 士 日 內 瓦, 其 主 要 工 作 在 於 制 定 多 媒 體 數 位 視 訊 服 務 標 準, 包 含 : 數 位 電 視 地 面 廣 播 (DVB-T, T2) 有 線 傳 輸 (DVB-C) 衛 星 傳 輸 標 準 (DVB-S, S2) 行 動 視 訊 廣 播 標 準 (DVB-H), 多 媒 體 互 動 平 台 及 服 務 標 準 (MHP) 等, 而 DVB 也 是 歐 盟 多 媒 體 相 關 產 業 政 策 的 重 要 制 定 者 台 灣 所 採 用 之 數 位 電 視 相 關 標 準 為 DVB 標 準, 包 含 傳 輸 (DVB-T C S) 及 互 動 平 台 (MHP) DVB 制 定 標 準 是 以 市 場 導 向 及 需 求 為 最 高 指 導 原 則,CM(Commercial Module) 根 據 市 場 導 向 及 需 求 制 定 Commercial Requirements,TM(Technical Module) 根 據 Commercial Requirements 制 定 具 體 技 術 標 準, 如 此 導 致 DVB 所 定 之 標 準 被 採 用 的 機 會 大 增 如 圖 所 示,DVB 一 開 始 是 著 重 在 傳 輸 網 路 的 數 位 化, 所 以 發 展 了 DVB-T/C/S 的 傳 輸 標 準, 為 執 行 多 樣 化 的 多 媒 體 互 動 服 務, 制 定 了 中 介 軟 體 標 準 MHP 及 Return Channel 標 準 (DVB-RCP;PSTN,DVB-RCG;GPRS/GSM) 6

17 資 料 來 源 :DVB 圖 2-1 DVB 1.0 DVB 2.0 開 始 制 定 如 何 在 IP 網 路 上 傳 輸 DVB 服 務 (DVB-IPI;IP Infrastructure), 同 時 開 始 著 重 行 動 接 收 市 場, 制 定 DVB-H;Handheld 標 準 MHP 依 然 是 接 收 機 之 核 心 軟 體 圖 2-2 DVB 2.0 資 料 來 源 :DVB DVB 3.0 開 始 注 重 服 務 匯 流 與 DRM(Digital Rights Management), 所 以 制 定 了 7

18 DVB-CBMS(Convergence of Broadcasting and Mobile Services) 與 CPCM(Content Protection and Copy Management) 與 DVB-IPDC(IP Datacasting) 標 準, 此 外, 為 服 務 匯 流, 其 實 在 DVB 2.0 時, 已 開 始 制 定 如 何 以 IP 協 定 在 DVB 的 系 統 中 進 行 資 訊 傳 輸 服 務 (DVB-IPI) 圖 2-3 DVB 3.0 資 料 來 源 :DVB 從 DVB 的 標 準 制 定 策 略, 可 以 很 明 顯 的 看 出 來, 服 務 匯 流 (DVB-CBMS DVB-IPI DVB-IPDC) 是 未 來 發 展 的 重 點 廣 義 來 說,IPTV 的 服 務 就 是 DVB 的 發 展 重 點 IPTV 不 侷 限 於 在 傳 統 的 IP 網 路 傳 輸 多 媒 體 服 務,DVB 的 想 法 是 : 在 所 有 的 傳 輸 媒 介 的 傳 輸 網 路, 皆 可 用 IP Packet 來 傳 送 多 媒 體 服 務, 如 此, 服 務 匯 流 將 有 統 一 的 標 準 表 2-1 說 明 DVB1.0~3.0 的 異 同 處 8

19 表 2-1 DVB1.0~3.0 的 比 較 標 準 制 定 重 點 DVB 1.0 DVB 2.0 DVB 3.0 備 註 傳 輸 DVB-S/C/T DVB-RCG 回 傳 DVB-RCP DVB-RCS/C/T 中 介 軟 體 MHP 家 庭 網 路 +DVB-S2 +DVB-IPI +DVB-H +DVB-CBMS/IPDC1. + : 表 示 新 增 +DVB-T2 2. 此 比 較 表 為 主 要 差 異 列 表, +DVB-C2 非 所 有 DVB 標 準 列 表 +DVB-IPTV 3. S2/T2/C2: Second +DVB-NGH Generation for Satellite/Terrestrial/Cable 4. NGH: Next Generation Handheld +MIS; 5. MIS: Middleware for +CPCM Interactive Service 6. HN: Home Networks 7. CBMS: Convergence of Broadcast & Mobile Services 8. IPI: IP Infrastructure 9. CPCM: Content Protection & +DVB-HN Copy Management 10. RCP/G: Return Channel over PSTN/GSM/GPRS 11. MHP: Multimedia Home Platform 而 本 計 畫 之 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 可 視 為 是 一 種 IPTV 的 平 台 因 此, 匯 流 將 發 生 在 以 IP Protocol 來 傳 輸 影 音 多 媒 體 或 其 他 服 務 上 如 此, 可 符 合 我 們 對 匯 流 Convergence 的 基 本 定 義 : 在 任 何 環 境 之 下, 使 用 者 可 以 根 據 其 需 求, 經 由 其 選 擇 的 任 何 網 路, 來 使 用 其 想 要 的 任 何 服 務 因 為, 現 在 及 未 來 所 有 的 傳 輸 網 路 技 術 基 本 上 是 以 IP Protocol 來 傳 輸 及 載 送 其 服 務, 而 不 論 其 實 體 網 路 層 是 採 用 何 種 通 訊 與 資 訊 技 術 ( 如 圖 2-4 所 示 ) 9

20 Contents Applications Services Interoperable content formats IP Datacast End-User GUI Terminal Logical Networks Physical Networks DVB-H, GPRS, WiMAX, UMTS, 3G/4G, 圖 2-4 IP Convergence 示 意 圖 資 料 來 源 :ITRI 整 理 除 DVB 之 外,ETSI(European Telecommunications Standard Institute) 的 TISPAN (Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks, TISPAN) 與 DVB 從 數 位 電 視 廣 播 加 網 際 網 路 的 匯 流 觀 點 的 不 同 角 度, 從 電 信 網 路 加 網 際 網 路 的 匯 流 觀 點 出 發 來 討 論 Convergence TISPAN 成 立 於 2003 年, 主 要 工 作 在 制 定 電 信 網 路 與 網 際 網 路 匯 流 技 術 標 準 其 對 於 下 世 代 網 路 基 本 架 構 階 層 如 圖 2-5 所 示 資 料 來 源 :TISPAN 圖 2-5 下 世 代 網 路 基 本 架 構 階 層 圖 (Basic Next-Generation Network Layered Architecture) 10

21 從 圖 2-5 可 知, 其 對 於 底 層 實 際 所 使 用 的 接 取 網 路 亦 不 作 特 定 規 範, 只 要 是 以 IP Protocol 來 傳 輸 及 載 送 其 服 務 即 可 所 以, 服 務 的 傳 遞 將 由 IP Protocol 來 傳 輸 這 樣 將 應 用 服 務 層 IP 層 實 體 網 路 接 取 層 區 分 開 來 的 Convergence 的 觀 念, 可 具 有 彈 性 以 因 應 未 來 多 樣 化 及 個 人 化 的 服 務 產 生, 亦 可 因 應 未 來 新 的 網 路 傳 輸 技 術 的 發 展 同 時, 對 法 規 政 策 制 定 者 而 言, 僅 需 依 服 務 形 式 及 內 容 來 制 定 管 理 法 規 或 政 策, 不 需 因 為 新 技 術 的 發 展, 導 致 需 隨 時 修 改 法 規 及 政 策 2-2 Digital Convergence 之 具 體 實 現 以 下 將 說 明 數 個 從 不 同 角 度 與 觀 點 來 實 現 數 位 匯 流 Digital Convergence 概 念 的 具 體 實 例 ITU-T IPTV ITU-T 從 近 幾 年 已 開 始 著 手 制 定 IPTV 的 相 關 標 準, 從 圖 2-6 可 了 解 其 標 準 制 定 亦 以 水 平 分 層 的 觀 念 進 行 標 準 制 定 :Service/Application Middleware Transport 關 於 傳 輸 所 用 之 技 術 並 無 特 別 限 制, 只 要 其 可 符 合 或 支 援 ITU-T IPTV 所 定 的 規 範 及 功 能 即 可 資 料 來 源 :ITU 圖 2-6 ITU-T IPTV 標 準 架 構 而 根 據 NGN 概 念,ITU-T 在 其 IPTV 架 構 中, 提 出 了 使 用 IMS(IP Multimedia Subsystem) 平 台 的 可 能 性 IMS 標 準 是 由 3GPP 所 制 定, 其 概 念 是 將 原 本 性 質 各 異 的 多 種 服 務 現 在 可 以 透 過 IMS 整 合 在 一 起, 並 且 以 IP 的 形 式 讓 處 於 不 同 網 11

22 路 環 境 的 設 備 都 能 享 有 相 同 的 服 務 原 先 各 自 獨 立 的 數 種 服 務, 各 自 有 各 自 的 功 能 元 件 收 費 系 統 QoS 等, 如 今 可 以 用 IMS 平 台 將 這 些 跨 網 域 的 服 務 整 合 起 來, 方 便 IPTV 服 務 營 運 商 的 管 理 圖 2-7 跟 圖 2-8 分 別 是 不 採 用 與 採 用 IMS 平 台 的 IPTV 架 構 圖, 導 入 IMS 平 台 僅 改 變 IPTV Service Control Functional Block 與 跟 它 相 關 的 End-User Functions, 其 他 的 部 分 並 無 改 變, 這 是 因 為 IMS 平 台 只 是 讓 原 本 要 處 理 連 線 到 各 個 server 的 IPTV Service Control Functional Block 有 一 個 共 通 的 Header 格 式, 這 樣 可 以 方 便 整 合 系 統, 並 且 讓 系 統 開 發 者 更 能 專 注 在 服 務 層 面 的 設 計, 而 不 需 要 被 control function 到 底 要 怎 麼 處 理 連 線 到 各 個 server 困 擾 圖 2-7 NGN Non-IMS IPTV Architecture 資 料 來 源 :ITU 12

23 資 料 來 源 :ITU 圖 2-8 NGN IMS IPTV Architecture DVB-CBMS 為 實 現 所 定 義 之 Convergence 觀 念, 目 前 DVB 標 準 組 織 已 成 立 工 作 小 組 CBMS (Convergence of Broadcast and Mobile Services) 先 從 廣 播 與 行 動 服 務 匯 流 開 始 制 定 一 系 列 的 標 準 DVB-CBMS 所 制 定 的 標 準 為 IPDC(IP Datacast) 標 準, 其 初 衷 就 如 圖 2-4 所 示, 將 內 容 與 服 務 以 IP Datagram 的 方 式 來 進 行 傳 輸 在 DVB-IPDC 標 準 內 之 技 術 元 件, 除 了 DVB-IPDC PSI/SI(Program Specific Information/Service Information) 標 準 之 外, 其 餘 的 技 術 元 件 皆 為 建 構 於 IP/UDP 通 訊 協 定 之 上, 與 底 層 所 採 用 的 實 體 層 與 MAC 層 的 傳 送 技 術 無 關 因 此 DVB-IPDC 的 相 關 標 準, 也 可 很 容 易 地 移 植 於 DVB-H 以 外 的 其 他 傳 輸 技 術 上, 與 Convergence 定 義 中 的 任 何 網 路 定 義 符 合 圖 2-9 為 CBMS 系 統 參 考 模 型, 圖 2-10 為 CBMS 系 統 架 構 圖, 其 中 單 向 廣 播 網 路 用 來 傳 送 大 量 之 多 媒 體 服 務 內 容, 而 行 動 電 信 網 路 可 用 來 進 行 雙 向 互 動 傳 輸 此 架 構 不 僅 可 適 用 於 現 行 之 DVB-H 加 上 行 動 電 話 的 回 傳 網 路, 亦 可 應 用 於 WiMAX 與 LTE 傳 輸 網 路 上 13

24 資 料 來 源 :ITRI 整 理 圖 2-9 CBMS 系 統 參 考 模 型 資 料 來 源 :DVB 圖 2-10 DVB-CBMS 系 統 架 構 圖 因 CBMS 系 統 是 以 IP Datagram 來 傳 輸 資 訊, 僅 需 在 服 務 內 容 格 式 上 與 相 關 signaling 機 制 及 中 介 軟 體 上 訂 定 標 準 即 可 在 任 一 傳 輸 網 路 上 進 行 服 務 之 傳 送, 此 一 運 作 方 式 符 合 Convergence 的 定 義 因 此,DVB 藉 由 CBMS/IPDC 的 標 準 制 定 希 望 在 未 來 除 DVB-H 網 路 上 能 使 用 之 外, 亦 能 在 任 一 以 IP Protocols 之 傳 輸 網 路 上 使 用, 最 終 真 正 實 現 Convergence 觀 念 OMA BCAST 另 一 標 準 組 織 OMA(Open Mobile Alliance) 亦 制 定 了 BCAST(Specification for Mobile Broadcast Services) 標 準, 用 以 規 範 行 動 電 視 服 務 的 系 統 架 構 雖 然, 14

25 這 OMA-BCAST 與 DVB-CBMS 兩 個 標 準 從 不 同 業 者 的 角 度 出 發 (DVB 從 Broadcaster;OMA 從 Telecommunications Operator), 但 所 探 討 的 問 題 與 所 提 之 服 務 系 統 架 構 是 相 當 類 似 的 ( 如 圖 2-11) 此 兩 大 標 準 皆 用 廣 播 網 路 傳 輸 大 量 的 多 媒 體 影 音 資 料, 而 利 用 雙 向 之 行 動 通 訊 網 路 傳 輸 雙 向 互 動 的 服 務 內 容 如 此, 營 運 業 者 可 利 用 單 向 廣 播 網 路 與 雙 向 行 動 通 訊 網 路 的 優 點 進 行 多 樣 化 服 務 形 式 的 提 供 ; 使 用 者 則 可 隨 時 隨 地 以 不 同 的 接 取 網 路 享 受 多 媒 體 娛 樂 服 務 ; 行 動 裝 置 製 造 商 更 可 藉 由 服 務 的 流 行 而 帶 動 產 品 銷 售 量 這 是 營 運 業 者 消 費 者 製 造 商 三 贏 的 局 面 這 都 符 合 Convergence 的 定 義,OMA-BCAST 的 標 準 亦 可 應 用 於 其 他 的 傳 輸 網 路 中 Content Creation BCAST-1 BCAST Service Application BCAST-2 BCAST-3 BCAST Service Distribution/ Adaptation BCAST-4 BCAST Subscription Management BCAST-8 BCAST-5 BDS-1* BDS-2* Legend BCAST Logical Entities BDS Service Distribution/Adaptation BCAST-6 BCAST-7 Mandatory Non-BCAST Entities Optional Non-BCAST Entities BCAST Reference Points BCAST-BDS Reference Points Other Reference Points X-1 X-2 Broadcast System Network Interaction Network X-3 X-4 X-5 X-6 Air Interface Note: Interface over (*) reference points to be defined in Adaptation Specification Terminal 圖 2-11 OMA BCAST 系 統 架 構 圖 資 料 來 源 :OMA WiMAX IPTV & LTE IPTV 相 同 於 DVB-CBMS 與 OMA-BCAST 的 想 法 亦 可 利 用 WiMAX 的 傳 輸 網 路 來 達 成, 如 圖 2-12 所 示, 其 中 IPTV 視 訊 服 務 即 可 是 IMS Service 的 一 種 然 目 前 所 面 臨 的 問 題 在 於 WiMAX 廣 播 形 式 的 技 術 仍 需 克 服 許 多 問 題 ( 如 移 動 中 data rate 是 否 足 夠 handover 機 制 是 否 能 確 保 服 務 不 中 斷 Service Information 之 signaling mechanism 等 ), 而 相 關 之 Protocol 與 標 準 仍 在 制 定 當 中 雖 然 技 術 問 題 仍 然 存 在, 但 影 音 多 媒 體 服 務 為 最 易 展 現 的 服 務 形 式, 相 關 標 準 組 織 與 國 際 大 廠 ( 包 含 工 研 院 ) 目 前 繼 續 在 進 行 技 術 解 決 方 案 之 提 出 與 標 準 制 定 工 作 15

26 資 料 來 源 :WiMAX Forum 圖 2-12 WiMAX IPTV 系 統 示 意 圖 同 樣 的, 在 3GPP 中 亦 正 在 制 定 服 務 廣 播 的 技 術 標 準 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service), 此 技 術 標 準 規 範 如 何 在 行 動 通 訊 網 路 中 或 未 來 LTE 網 路 中 如 何 進 行 服 務 廣 播, 如 圖 2-13 所 示 圖 2-14 為 IMS 與 MBMS 整 合 之 系 統 架 構 圖, 如 此 亦 可 結 合 IMS-based IPTV 與 MBMS 傳 輸 系 統 來 傳 送 視 訊 廣 播 服 務 其 中 最 為 關 鍵 之 處 為 Broadcast Multicast Service Centre(BM-SC) 是 用 來 管 理 服 務 廣 播 的 處 理 單 元 與 WiMAX 遇 到 相 同 的 技 術 議 題 ( 如 移 動 中 data rate 是 否 足 夠 handover 機 制 是 否 能 確 保 服 務 不 中 斷 Service Information 之 signaling mechanism 等 ) 仍 續 進 一 步 克 服 圖 2-13 MBMS 系 統 示 意 圖 16 資 料 來 源 :3GPP

27 資 料 來 源 :3GPP,ITRI 整 理 圖 2-14 IMS 與 MBMS 整 合 系 統 示 意 圖 圖 2-15 及 表 2-2 說 明 DVB/ITU-T IPTV/DVB-CBMS/OMA BCAST/WiMAX IPTV/LTE IPTV 之 異 同 - 以 上 這 些 Convergence 或 IPTV 相 關 的 標 準 並 不 能 直 接 來 比 較 其 異 同, 因 其 為 不 同 層 次 的 技 術 標 準 或 規 範, 如 下 說 明 : DVB-IPTV 與 ITU-T IPTV 標 準 制 定 範 圍 從 底 層 傳 輸 至 上 層 應 用 ( 如 圖 2-15 中 黃 括 弧 處 ) DVB-CBMS 與 OMA BCAST 標 準 制 定 範 圍 為 中 介 層 至 AP 層 之 底 部 ( 如 圖 2-15 中 紅 框 處 ) LTE MBMS 與 WiMAX MBS 標 準 制 定 著 重 在 底 層 傳 輸 技 術 ( 如 圖 2-15 中 綠 框 處 ) 因 此, 舉 例 來 說,IPTV 的 實 現 可 應 用 DVB-IPTV 所 定 的 架 構, 但 實 體 傳 輸 可 應 用 LTE MBMS 或 WiMAX MBS 來 傳 輸 17

28 DVB- CBMS ITU IPTV GSI DVB IPTV WiMAX MBS 資 料 來 源 : ITRI 整 理 圖 2-15 DVB/ITU-T IPTV/DVB-CBMS/OMA BCAST/WiMAX IPTV/LTE IPTV 之 異 同 18

29 表 2-2 DVB/ITU-T IPTV/DVB-CBMS/OMA BCAST/WiMAX IPTV/LTE IPTV 之 異 同 資 料 來 源 :ITRI 整 理 DVB IPTV DVB CBMS ITU-T IPTV OMA BCAST WiMAX IPTV LTE IPTV 制 定 機 構 DVB DVB ITU IPTV GSI (Global Stand Initiative) OMA WiMAX Forum; IEEE 3GPP 為 DVB 相 為 制 定 服 為 相 關 標 為 制 定 服 著 重 在 底 著 重 在 底 關 標 準 集 務 標 準, 可 準 集 合 ; 務 標 準, 可 層 傳 輸 技 層 傳 輸 技 標 準 架 構 合 ; 標 準 範 圍 與 傳 輸 網 路 無 關 標 準 範 圍 從 底 層 傳 與 傳 輸 網 路 無 關 術 術 從 底 層 傳 輸 至 上 層 輸 至 上 層 應 用 應 用 標 準 文 件 DVB-IPI DVB-HAN DVB-HLN DVB-IPTV DVB-IPDC DVB-IPDC 系 列 標 準 制 定 中 OMA Mobile Broadcast Services 系 列 標 準 MBS: Multicast and Broadcast Service 系 列 MBMS: Multimedia Broadcast Multicast Service 系 列 標 準 系 列 標 準, etc 19

30 叁 我 國 無 線 寬 頻 接 取 業 務 (WBA) 建 置 成 果 分 析 比 較 3-1 WiMAX 技 術 介 紹 WiMAX( 全 球 互 通 微 波 接 取 ) 是 2001 年 6 月 由 WiMAX 論 壇 提 出, 一 種 應 用 於 無 線 都 會 區 域 網 路 (Wireless Metropolitan Area Network,WMAN) 接 取 技 術, WiMAX 是 一 種 以 全 IP Protocol 化 為 基 礎 的 通 訊 標 準, 如 圖 3-1,2004 年 6 月 完 成 Fixed WiMAX( 固 定 式 全 球 互 通 微 波 接 取 ) 或 稱 為 IEEE802.16d 接 取 網 路 技 術 標 準 制 訂, 應 用 在 固 網 最 後 一 哩 接 取 網 路, 提 供 Cable 及 xdsl 等 寬 頻 有 線 網 路 的 另 一 種 選 擇,2005 年 12 月 繼 而 完 成 Mobile WiMAX( 行 動 式 全 球 互 通 微 波 接 取 ) 或 稱 為 IEEE802.16e 接 取 網 路 技 術 標 準 制 訂, 使 得 WiMAX 接 取 網 路 具 有 行 動 性, 擴 展 使 用 者 無 線 寬 頻 上 網 區 域 圖 3-1 WiMAX 網 路 架 構 資 料 來 源 :Intel 技 術 演 進 Fixed WiMAX 採 用 OFDM 技 術, 使 得 網 路 最 大 資 料 傳 輸 速 率 可 達 75 Mbps, 在 使 用 20 MHz 的 頻 寬 時,NLOS(Non-Line-of-Sight) 內 約 可 傳 遞 3 到 5 英 里, 採 用 QPSK 調 變 模 組 下,LOS(Line-of-Sight) 內 約 可 傳 遞 高 達 30 英 里 的 距 離 Mobile WiMAX, 是 以 Fixed WiMAX 改 良 具 有 蜂 巢 式 行 動 網 路 功 能, 原 先 只 提 供 最 後 一 哩 寬 頻 接 取 服 務 的 WiMAX 網 路, 得 以 擴 展 至 行 動 用 戶 族 群, Mobile WiMAX 採 用 OFDMA MIMO Adaptive Antenna System, 提 升 頻 譜 使 用 效 率 傳 輸 速 度, 增 加 通 訊 品 質 可 靠 度, 並 加 入 IEEE802.16j Multi-hop Relay 技 術 標 準, 擴 大 信 號 涵 蓋 範 圍 與 頻 率 重 複 使 用 效 率, 如 圖

31 圖 3-2 IEEE802.16j Multi-hop Relay 資 料 來 源 :Intel 目 前 發 展 情 況 2006 年 12 月 IEEE802.16m 任 務 工 作 小 組 成 立, 以 IEEE802.16e 為 發 展 基 礎, 同 時 支 援 FDD(Frequency Division Duplex) 與 TDD(Time Division Duplex) 的 頻 譜 使 用, 以 符 合 IMT-Advanced 規 範 之 下 一 世 代 行 動 網 路 介 面 標 準, 並 可 向 下 相 容 既 有 Mobile WiMAX 系 統 設 備, 做 為 WiMAX Evolution 技 術 標 準, 如 圖 3-3 圖 3-3 WiMAX Evolution 演 進 時 程 資 料 來 源 :Intel 21

32 WiMAX Evolution 主 要 目 標 如 下 : 增 進 頻 譜 效 率 : 同 時 支 援 FDD 與 TDD 的 頻 譜 可 調 式 頻 寬 5 MHz 至 40 MHz 提 升 資 料 傳 輸 速 率 : 使 用 20 MHz 的 頻 寬, 下 行 與 上 行 最 高 傳 輸 速 率 各 可 達 到 350 Mbps 及 200 Mbps 以 上 降 低 延 遲 : 下 行 與 上 行 的 最 大 資 料 延 遲 均 為 10 毫 秒, 同 基 地 台 的 最 大 交 遞 ;Handoff 延 遲 為 30 毫 秒, 跨 基 地 台 的 最 大 Handoff 延 遲 為 100 毫 秒 提 升 移 動 速 度 : 支 援 最 高 每 小 時 350 公 里 的 移 動 速 度 增 加 區 域 內 利 用 IP 網 路 提 供 語 音 通 信 服 務 ;VoIP 容 量 : 在 頻 寬 20 MHz 的 行 動 環 境 使 用 FDD 多 工 模 式 下, 可 同 時 提 供 2000 位 使 用 者 通 話 服 務, 在 頻 寬 20 MHz 的 行 動 環 境 使 用 TDD 多 工 模 式 下, 可 同 時 提 供 1000 位 使 用 者 通 話 服 務 支 援 社 會 安 全 服 務 : 包 括 緊 急 救 難 服 務, 例 如 我 國 的 以 及 法 律 介 入, 例 如 監 聽 增 加 涵 蓋 範 圍 : 透 過 增 強 型 IEEE802.16j MR 架 構, 增 加 信 號 涵 蓋 範 圍, 如 圖 3-4 圖 3-4 WiMAX Evolution 混 用 Multi-hop Relay 接 取 網 路 架 構 資 料 來 源 :IEEE WiMAX Evolution 是 具 有 全 IP 化 之 網 路 ( 包 含 : 用 戶 端 設 備 基 地 台 核 心 網 路 ), 22

33 無 線 接 取 網 路 實 體 層 與 媒 體 存 取 控 制 層, 採 用 IEEE802.16m 技 術 標 準, 做 為 行 動 台 (Mobile Station,MS) 與 基 地 台 (Base Station,BS) 連 結 接 取 標 準, 搭 配 增 強 功 能 後 的 IEEE802.16j Multi-hop Relay 架 構, 以 達 到 WiMAX Evolution 技 術 標 準 在 核 心 網 路 部 分 以 Mobile WiMAX 第 1 版 架 構 為 基 礎, 延 伸 行 動 網 路 功 能, 以 符 合 WiMAX Evolution 規 範, 如 圖 3-5, 主 要 節 點 及 功 能 如 下 : 1. 接 取 服 務 網 路 (Access Service Network,ASN): 由 BS 與 ASN Gateway 所 組 成, 主 要 功 能 : 提 供 IEEE802.16e/m 技 術 標 準 MS 接 取 網 路 傳 送 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 資 料 到 H-NSP (Home Network Service Provider) 進 行 使 用 者 認 證 與 授 權 無 線 資 源 管 理 提 供 用 戶 移 動 狀 態 固 定 ASN 提 供 用 戶 移 動 狀 態 固 定 CSN(Connectivity Service Network) 提 供 Paging 功 能 支 援 ASN 與 CSN 之 Tunneling 功 能 2. CSN: 由 AAA 伺 服 器 DHCP 伺 服 器 PF(Policy Function) 主 機 HA(Home Agent) 路 由 器 所 組 成, 主 要 功 能 : 提 供 AAA 主 機 代 理 或 伺 服 器 功 能 配 置 MS 其 IP 位 址 依 照 使 用 者 用 戶 設 定 檔 控 制 許 可 策 略 支 援 ASN 與 CSN 之 Tunneling 功 能 提 供 帳 務 功 能, 在 用 戶 漫 遊 狀 況 時 提 供 CSN 與 CSN 之 間 Tunneling 功 能 提 供 用 戶 在 ASN 與 ASN 移 動 性 23

34 圖 3-5 WiMAX Evolution 網 路 架 構 資 料 來 源 :IEEE 3-2 無 線 寬 頻 接 取 業 務 摘 要 說 明 隨 著 次 世 代 無 線 寬 頻 接 取 技 術 (Wireless Broadband Access,WBA) 的 萌 芽 發 展 -2007~2008 年 全 球 WiMAX 網 路 建 置 投 資 預 估 累 計 超 過 48 億 美 金, 根 據 WiMAX Forum 的 統 計, 全 球 至 2008 年 將 有 超 過 250 家 電 信 業 者 進 行 WiMAX 技 術 測 試 或 商 業 運 轉 ITU 更 於 2007 年 10 月 19 日 正 式 通 過 WiMAX 納 入 國 際 電 信 下 一 代 通 訊 網 路 所 採 用 之 技 術 標 準, 亦 IMT-2000 標 準 群 組, 並 允 許 WiMAX 在 全 球 分 配 的 2.5~2.69GHz 頻 段 中 運 作, 讓 WiMAX 能 與 3G 技 術 相 同, 漫 遊 全 球 並 大 幅 降 低 相 關 硬 體 設 備 掌 握 WiMAX 新 興 市 場 趨 勢, 台 灣 製 造 廠 商 積 極 佈 局 WiMAX 產 業 鏈, 輔 以 政 府 通 訊 產 業 發 展 推 動 計 畫 與 行 動 台 灣 應 用 計 畫 的 推 動,WiMAX 產 業 成 長 快 速 2008 年 台 灣 WiMAX 設 備 出 貨 產 值 ( 含 BS 與 CPE) 約 1,163 百 萬 美 元, 預 估 2010 年 出 貨 產 值 約 近 2,409 百 萬 美 元 ( 資 料 來 源 : 工 研 院 產 經 中 心,2009/03) 除 了 加 強 WiMAX 技 術 研 發 能 量 與 產 品 發 展 之 外, 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 自 2006 年 中 開 始 規 劃 無 線 寬 頻 接 取 業 務 的 執 照 釋 出, 經 過 1 年 多 的 聽 證 與 諮 詢,2007 年 4 月 公 告 並 受 理 無 線 寬 頻 接 取 技 術,WBA 執 照 申 請, 共 釋 出 6 張 分 區 執 照, 南 北 各 3 張, 其 中 各 1 張 將 優 先 提 供 給 新 進 者, 以 技 術 中 立 為 原 則 2007 年 7 月 26 日, 通 過 第 1 階 段 執 照 審 查 的 8 家 業 者 中, 共 6 家 業 者 得 標, 分 別 為 大 眾 電 信 遠 傳 電 信 創 一 投 資 大 同 電 信 威 邁 思 電 信 與 威 達 有 線 電 視 24

35 表 3-1 無 線 寬 頻 接 取 業 務 釋 照 時 間 表 時 間 項 目 說 明 95/06/15 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 無 線 寬 頻 接 取 及 應 用 工 作 小 組 召 開 第 一 次 諮 詢 會 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 預 計 推 動 無 線 寬 頻 接 取 與 應 用 之 規 劃 及 具 體 作 為, 可 於 今 年 底 前 定 案 95/08/02 推 動 無 線 寬 頻 接 取 與 運 用 政 策 規 劃 方 案 公 開 意 見 徵 詢 網 站 上 雖 然 指 出 有 四 次 的 會 議, 以 及 包 含 中 華 電 信 威 寶 電 信 Intel 北 電 等 10 餘 家 業 者 得 回 應, 但 詳 細 內 容 無 法 從 網 路 上 取 得 1 96/02/14 公 告 就 無 線 寬 頻 接 取 業 務 管 理 規 則 草 案 召 開 聽 證 會 96/03/30 公 布 無 線 寬 頻 接 取 業 務 管 理 規 則 96/04/11 公 告 受 理 申 請 經 營 無 線 寬 頻 接 取 業 務 有 關 事 項 96/05/17 無 線 寬 頻 接 取 業 務 第 1 次 競 價 流 程 說 明 會 96/07/26 無 線 寬 頻 接 取 業 務 競 價 作 業 96/09/05 公 告 訂 定 無 線 寬 頻 接 取 基 地 臺 射 頻 設 備 技 術 規 範 無 線 寬 頻 接 取 行 動 臺 技 術 規 範 無 線 寬 頻 接 取 基 地 臺 審 驗 技 術 規 範 及 無 線 寬 頻 接 取 系 統 審 驗 技 術 規 範, 並 自 即 日 生 效

36 表 3-2 無 線 寬 頻 接 取 業 務 6 家 得 標 廠 商 名 單 執 照 頻 段 執 照 A1: 北 區 ; 30MHz(2565~2595MHz) 執 照 A2: 南 區 ; 30MHz(2565~2595MHz) 執 照 B1: 北 區 ; 30MHz(2595~2625MHz) 執 照 B2: 南 區 ; 30MHz(2595~2625MHz) 執 照 C1: 北 區 ; 30MHz(2660~2690MHz) 執 照 C2: 南 區 ; 30MHz(2660~2690MHz) 得 標 者 大 眾 電 信 股 份 有 限 公 司 遠 傳 電 信 股 份 有 限 公 司 創 一 投 資 股 份 有 限 公 司 大 同 電 信 股 份 有 限 公 司 威 邁 思 電 信 股 份 有 限 公 司 威 達 有 線 電 視 事 業 股 份 有 限 公 司 我 國 在 次 世 代 無 線 寬 頻 接 取 技 術 與 服 務 方 面, 積 極 展 開 發 展, 以 期 創 造 新 的 產 業 價 值 與 多 元 的 娛 樂 資 訊, 由 上 述 得 知, 台 灣 在 全 球 WiMAX 市 場 已 逐 步 成 為 發 展 重 鎮 目 前 除 了 美 國 Clearwire 電 信 營 運 商 於 2008 年 9 月 推 出 XOHM 無 線 寬 頻 接 取 服 務 俄 羅 斯 Scartel 電 信 業 者 於 2008 年 9 月 在 莫 斯 科 與 聖 彼 得 堡 推 出 Yota 無 線 寬 頻 服 務 商 用 測 試 之 外, 我 國 的 大 同 電 信 於 2008 年 11 月 率 先 獲 得 開 台 執 照, 目 前 在 澎 湖 己 可 以 體 驗 無 線 寬 頻 高 速 上 網 的 服 務, 配 合 行 動 台 灣 計 畫 的 應 用 服 務 先 期 測 試 的 成 功, 台 灣 在 無 線 寬 頻 接 取 服 務 的 商 業 模 式 與 運 作, 可 以 說 相 當 具 有 指 標 性 待 其 他 5 家 佈 建 基 礎 網 路 建 設 與 終 端 產 品 的 成 熟 與 認 證 完 善 之 後, 台 灣 將 在 2008 年 第 4 季 與 2009 年 相 繼 開 台 進 入 商 業 運 轉 的 時 代 以 下 分 別 就 大 眾 電 信 遠 傳 電 信 創 一 投 資 大 同 電 信 威 邁 思 電 信 與 威 達 有 線 電 視 目 前 的 發 展 狀 況 進 行 說 明 3-3 台 灣 WiMAX 建 置 狀 況 大 眾 電 信 大 眾 電 信 是 國 內 唯 一 的 PHS(Personal Handy-phone System) 行 動 通 訊 公 司, 經 過 增 資 之 後 總 資 本 額 為 45 億 元 (WiMAX 事 業 為 11 億 元 ), 目 前 主 要 股 東 除 了 原 股 東 新 光 集 團 中 興 保 全, 在 此 次 WiMAX 的 增 資 案 後, 也 增 加 了 包 括 聯 電 UMC 智 原 Faraday 英 華 達 IAC 與 啟 碁 WNC 等 股 東 26

37 在 拿 下 北 區 無 線 寬 頻 接 取 業 務 執 照 之 後, 大 眾 電 信 採 取 分 階 段 性 的 在 北 區 提 供 WiMAX 服 務 以 因 應 WiMAX 前 端 技 術 發 展 和 終 端 產 品 時 期, 預 計 規 劃 2009 年 第 1 季 正 式 開 台, 第 一 階 段 於 台 北 市 建 置 52 座 基 站, 之 後 在 北 區 建 置 超 過 1,200 座 基 站, 並 整 合 PHS 語 音 服 務 進 行 網 路 優 化 未 來 北 區 涵 蓋 範 圍 包 括 台 北 縣 台 北 市 基 隆 市 桃 園 縣 新 竹 縣 新 竹 市 苗 栗 縣 宜 蘭 縣 未 來 或 許 透 過 PHS/WiMAX 雙 模 手 機 與 現 在 的 電 腦 與 行 動 電 話 通 路, 銷 售 WiMAX 服 務, 資 費 方 案 預 計 採 月 費 吃 到 飽 的 方 案, 初 步 定 價 為 每 月 約 800 元 新 台 幣 大 眾 電 信 所 規 劃 的 WiMAX 服 務 共 有 5 大 項 目 : 高 速 網 路 接 取 服 務 透 過 WiMAX 寬 頻 無 線 網 路 的 建 置, 提 供 低 價 高 速 的 網 路 接 取 服 務, 讓 用 戶 隨 時 隨 地 能 行 動 上 網 ;VoIP 整 合 現 有 的 PHS 與 新 建 的 WiMAX 網 路 平 台, 原 有 的 PHS 用 戶 與 新 的 WiMAX 用 戶 可 以 免 費 網 內 互 打, 並 享 有 優 惠 的 月 租 費 用 ; 行 動 娛 樂 Mobile Entertainment 未 來 將 提 供 多 元 高 附 加 價 值 的 資 訊 娛 樂 服 務, 用 戶 不 論 透 過 行 動 網 路 或 無 線 網 路, 都 能 享 有 精 采 的 應 用 內 容 ; 行 動 財 務 Mobile Finance 提 供 最 新 的 財 經 消 息 生 活 資 訊 線 上 購 物 或 進 行 個 人 財 務 管 理 等 大 眾 電 信 以 原 有 的 PHS 用 戶 數 評 估 應 有 超 過 100 萬, 因 此 在 加 入 WiMAX 市 場 之 後, 勢 必 會 以 原 有 PHS 的 顧 客 群 為 基 礎 積 極 推 廣 透 過 原 來 就 擁 有 的 服 務 據 點, 大 眾 電 信 直 營 店 未 來 必 定 會 支 援 WiMAX 服 務 以 北 區 大 眾 電 信 直 營 店 來 說, 共 有 將 近 30 家, 再 加 上 全 虹 通 訊 門 市 每 區 約 有 將 進 80 家 的 服 務 據 點, 因 此 北 區 大 眾 電 信 將 近 有 110 家 的 WiMAX 服 務 門 市, 可 提 供 WiMAX 銷 售 業 務 大 眾 電 信 相 較 其 他 無 相 關 電 信 經 驗 的 WiMAX 電 信 業 者 而 言, 在 通 路 上 確 實 較 有 其 利 基 點 ( 資 料 來 源 : 拓 墣 產 業 研 究 所,2008/07) 27

38 資 料 來 源 : 拓 墣 產 業 研 究 所 圖 3-6 大 眾 電 信 無 線 寬 頻 接 取 業 務 發 展 優 勢 遠 傳 電 信 在 同 時 具 有 2G 3G 與 3.5G 執 照 的 電 信 三 雄 之 中, 遠 傳 電 信 是 唯 一 拿 下 無 線 寬 頻 接 取 業 務 經 營 服 務 權 的 電 信 業 者 其 主 要 的 股 東 包 括 數 位 聯 合 速 博 安 源 通 訊 遠 東 銀 行 NTT DOCOMO 等 由 於 遠 傳 電 信 既 有 的 電 信 與 網 路 服 務 成 長 穩 健, 擁 有 龐 大 的 營 運 資 金, 加 上 以 4.18% 最 低 乘 數 的 特 許 費 用 繳 回 較 低 的 營 運 費 用, 減 低 建 置 WiMAX 成 本 的 同 時 又 能 發 揮 整 合 各 類 電 信 服 務 的 綜 效 為 了 有 效 投 資 這 項 新 興 事 業, 遠 傳 與 大 同 電 信 於 2008 年 6 月 宣 布 將 合 作 共 建 WiMAX 網 路, 由 遠 傳 負 責 台 中 至 台 南 的 網 路 建 設, 大 同 則 負 責 台 南 到 高 雄, 雙 方 再 以 縣 市 漫 遊 的 方 式 達 成 南 區 網 路 覆 蓋, 這 使 得 兩 家 公 司 的 投 資 成 本 由 100 億 元 縮 小 至 約 50 億 元 新 台 幣 由 於 電 信 服 務 基 地 台 的 用 地 取 得 不 易, 這 一 項 策 略 不 但 避 免 資 源 浪 費, 而 且 能 加 速 完 成 網 路 建 設 以 儘 早 開 台, 促 動 其 他 4 家 業 者 共 建 網 路 的 可 能 性 遠 傳 電 信 在 行 動 台 灣 應 用 推 動 計 畫 便 是 以 台 中 為 最 初 的 服 務 據 點, 因 此 遠 傳 首 要 推 動 WiMAX 服 務 的 城 市 即 為 台 中 縣 市, 再 逐 步 擴 展 遠 傳 電 信 楊 麟 昇 認 為 電 信 服 務 的 重 點 在 於 提 供 用 戶 便 捷 的 行 動 生 活, 將 整 合 既 有 的 通 訊 網 路, 提 供 全 面 的 行 動 服 務, 未 來 遠 傳 用 戶 不 論 使 用 GSM 固 網 WiFi 或 是 WiMAX, 都 能 享 用 語 音 數 據 傳 輸 與 多 媒 體 娛 樂 內 容 28

39 遠 傳 於 2009 年 4 月 10 日 取 得 WiMAX 架 設 許 可, 首 先 佈 建 的 城 市 為 台 中 縣 市, 預 計 2009 年 底 完 成 商 轉 準 備 動 作 相 較 於 大 同 電 信 與 威 邁 思 電 信 的 積 極 佈 局, 遠 傳 並 未 有 較 大 的 動 作, 其 因 可 能 遠 傳 既 有 的 業 務 己 相 當 穩 固, 在 己 有 強 大 的 客 戶 群 之 下, 新 興 事 業 的 投 資 較 為 小 心, 採 取 市 場 觀 察 者 的 策 略 前 進 不 論 如 何, WiMAX 的 應 用 結 合 3G/3.5G 的 雙 網 服 務, 勢 必 可 讓 遠 傳 搶 得 一 席 之 地 資 料 來 源 : 行 動 台 灣 應 用 推 動 計 畫 辦 公 室 網 站 圖 3-7 遠 傳 電 信 無 線 寬 頻 接 取 服 務 策 略 平 台 全 球 一 動 2001 年 成 立 的 創 一 投 資 公 司, 著 眼 於 全 球 無 線 寬 頻 的 趨 勢, 於 2007 年 投 入 WiMAX 事 業, 在 取 得 國 內 無 線 寬 頻 接 取 業 務 北 區 執 照 之 後, 更 名 為 全 球 一 動 股 份 有 限 公 司, 主 要 的 股 東 包 括 首 席 電 子 商 務 友 訊 科 技 緯 來 電 視 網 矽 統 科 技 年 代 多 媒 體 與 智 冠 科 技 等 由 於 全 球 一 動 的 資 本 結 構 除 了 製 造 與 零 售 業 者 之 外, 還 包 括 了 多 媒 體 內 容 業 者, 這 使 得 全 球 一 動 的 WiMAX 服 務 內 容 特 別 豐 富, 目 前 總 共 有 25 家 內 容 業 者 提 供 獨 特 的 影 音 節 目 線 上 遊 戲 KTV 購 物 部 落 格 等, 藉 由 高 速 寬 頻 行 動 網 路, 以 服 務 內 容 與 整 合 平 台 為 主 打, 希 望 能 一 舉 搶 攻 WiMAX 市 場 全 球 一 動 主 要 定 位 在 於 無 線 寬 頻 系 統 服 務 業 者 與 數 位 多 媒 體 內 容 整 合 業 者 的 創 新, 針 對 其 定 位 所 推 出 的 策 略 便 是 建 立 互 動 式 的 平 台 Gofone 夠 瘋 網, 提 供 各 項 語 音 生 活 娛 樂 資 訊 傳 輸 服 務 Gofone 夠 瘋 網 的 重 點 訴 求 在 於 以 單 一 介 面, 多 重 裝 置 的 設 計, 橫 跨 手 機 電 腦 PDA 與 車 機, 就 能 進 行 聊 29

40 看 玩 賺, 也 就 是 使 用 全 球 一 動 的 服 務, 就 能 連 結 到 各 個 互 動 或 影 音 網 站, 享 受 最 多 最 有 趣 的 個 人 化 娛 樂 內 容 全 球 一 動 為 爭 取 北 區 首 航, 將 先 在 北 區 人 口 密 集 及 熱 鬧 商 圈 開 台, 讓 用 戶 體 驗 WiMAX 高 速 飆 網 的 多 元 服 務 主 要 針 對 商 務 人 士 推 出 行 動 網 路 加 值 應 用 服 務 包 括 無 線 上 網 網 路 語 音 應 用 VoIP 影 音 串 流 同 時 積 極 爭 取 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 開 放 的 Location Based Service 應 用 服 務, 透 過 無 線 寬 頻 接 取 技 術, 不 論 在 速 度 上 品 質 上 及 覆 蓋 率 上, 都 將 大 幅 提 高 服 務 品 質 目 前 全 球 一 動 公 司 現 正 積 極 進 行 無 線 寬 頻 基 地 台 相 關 系 統 設 備 選 商, 預 計 今 年 10 月 底 完 成 公 開 招 標, 年 底 前 後 正 式 公 告 合 作 業 者, 未 來 總 投 入 採 購 金 額 將 近 新 台 幣 30 億 元, 首 期 投 入 金 額 約 4~5 億 元, 待 相 關 招 標 建 置 測 試 程 序 陸 續 完 成 後, 將 正 式 開 台 營 運 同 時, 全 球 一 動 已 取 得 通 訊 監 察 同 意 書, 正 申 請 系 統 架 設 許 可 並 已 選 定 系 統 設 備 商, 預 計 4 月 底 在 新 竹 進 行 WiMAX 服 務 商 轉 除 了 以 數 位 內 容 為 主 要 推 動 策 略 之 外, 全 球 一 動 也 積 極 與 國 外 WiMAX 業 者 洽 談 合 作, 簽 訂 技 術 與 服 務 合 作 協 議, 包 括 日 本 Open Wireless Network 越 南 Vietnam Mulimeida Corporation 以 及 NextWave Wireless Inc., 進 軍 國 際 市 場 資 料 來 源 : 全 球 一 動 網 站 圖 3-8 全 球 一 動 無 線 寬 頻 接 取 服 務 平 台 既 策 略 夥 伴 大 同 電 信 大 同 電 信 前 身 為 大 同 股 份 有 限 公 司 WiMAX 事 業 群, 於 2006 年 執 行 行 動 台 灣 應 用 推 動 計 畫, 於 花 蓮 縣 高 雄 縣 與 屏 東 縣 建 置 WiMAX 服 務 2007 年 7 月 取 得 無 線 寬 頻 接 取 業 務 南 區 執 照 之 後, 不 但 將 總 部 遷 往 高 雄, 更 積 極 在 澎 湖 佈 建 30

41 WiMAX 網 路,2008 年 11 月 成 為 首 家 獲 得 營 運 執 照 的 業 者, 並 於 2009 年 4 月 27 日 宣 布 正 式 在 澎 湖 縣 開 台, 成 為 台 灣 第 一 家 WiMAX 商 用 化 服 務 業 務 接 下 來 將 在 高 雄 縣 市 佈 建 WiMAX 網 路 大 同 電 信 的 股 東 由 大 同 股 份 有 限 公 司 獨 資, 資 本 額 共 約 11 億 元 為 朝 全 區 營 運 的 目 標 前 進, 將 與 北 區 業 者 合 作, 並 進 行 增 資 計 畫, 以 擁 有 技 術 背 景 的 業 者 為 優 先 考 量, 以 補 助 身 為 電 信 新 進 競 爭 者 的 不 足 根 據 目 前 大 同 電 信 所 提 供 的 費 率 方 案, 在 個 人 與 家 庭 行 動 上 網 方 面, 月 租 費 為 新 台 幣 1,680 元, 企 業 用 戶 固 定 式 無 線 寬 頻 上 網 資 費, 則 區 分 為 無 線 網 路 月 租 費 與 上 網 月 租 費, 合 計 1M/256kbps 服 務 月 租 費 為 750 元,2M/512kbps 月 租 費 為 1,000 元,8M/1Mbps 則 為 2,200 元 未 來 隨 著 內 部 討 論 的 定 價 策 略 與 促 銷 方 案 的 推 出, 可 望 推 出 月 租 費 1,000 元 以 下 的 方 案 至 於 提 供 的 服 務 主 要 包 括 固 網 通 信 行 動 通 信 與 數 據 通 信 三 大 領 域, 提 供 個 人 語 音 服 務 多 媒 體 行 動 上 網 電 子 商 務 線 上 交 易 企 業 整 合 服 務 等, 初 期 將 以 行 動 上 網 數 據 傳 輸 服 務 為 主, 同 時 已 經 採 購 一 定 數 量 的 WiMAX 網 卡, 據 了 解 主 要 採 購 對 象 為 達 威 電 子 及 鈺 程 科 技 另 一 方 面, 大 同 電 信 以 執 行 行 動 台 灣 應 用 推 動 計 畫 的 資 源, 結 合 WiMAX VoIP 與 Video Phone 技 術, 提 供 遠 距 健 康 關 懷 服 務, 利 用 WiMAX 高 速 移 動 上 網 的 特 性, 開 發 潛 在 的 特 定 族 群 如 銀 髮 族 慢 性 疾 病 者 與 獨 居 老 人 像 是 主 動 視 訊 關 懷 服 務 生 理 資 訊 搜 集 慢 性 病 用 藥 提 醒 健 康 品 質 詢 問 簡 易 生 活 服 務 如 派 車 接 送 等, 開 發 全 新 概 念 的 應 用 服 務 以 擴 張 市 場 佔 有 率 整 體 而 言, 大 同 電 信 在 沒 有 傳 統 電 信 經 營 思 維 的 包 袱 之 下, 希 望 將 其 服 務 定 義 為 中 介 的 營 運 平 台, 讓 用 戶 的 生 活 能 與 各 種 資 訊 服 務 提 供 業 者 輕 易 的 串 連 起 來, 並 且 以 大 同 集 團 的 家 電 服 務 據 點, 結 合 終 端 設 備 展 示 與 銷 售, 或 許 能 走 出 不 一 樣 的 營 運 模 式 與 推 動 策 略 31

42 資 料 來 源 : 大 同 電 信 網 站 圖 3-9 大 同 電 信 無 線 寬 頻 接 取 平 台 概 念 服 務 威 邁 思 電 信 威 邁 思 電 信 由 東 訊 威 寶 與 東 元 三 大 股 東 組 合 而 成 2007 年 7 月 取 得 台 灣 北 區 WiMAX 無 線 寬 頻 籌 設 許 可, 為 提 供 全 區 服 務, 於 2007 年 8 月 與 威 達 有 線 電 視 成 立 台 灣 WiMAX 服 務 策 略 聯 盟,2008 年 10 月 英 特 爾 更 宣 布 投 注 新 台 幣 3 億 8,600 萬 元 由 於 東 訊 為 國 內 外 知 名 的 WiMAX 設 備 大 廠,3G 電 信 服 務 商 威 寶 電 信, 擁 有 近 80 萬 的 用 戶 數 以 及 完 整 的 門 市 通 路, 東 元 更 是 機 電 產 業 與 終 端 設 備 的 龍 頭, 再 加 上 WiMAX 幕 後 推 手 英 特 爾 在 技 術 與 資 金 上 面 的 支 持, 使 得 威 邁 思 電 信 在 發 展 WiMAX 上 不 但 具 有 完 整 的 產 業 價 值 鏈, 前 景 也 十 分 看 好, 經 由 多 方 的 資 源 整 合, 以 達 到 最 快 速 度 提 供 最 佳 的 WiMAX 服 務 威 邁 思 電 信 目 前 所 設 定 的 目 標 為 2009 年 第 2 季 完 成 大 台 北 地 區 的 佈 建, 並 開 始 提 供 高 速 無 線 寬 頻 的 商 業 服 務 (>10Mbps), 可 望 成 為 WiMAX 北 區 第 一 家 開 台 的 營 運 商 2009 年 2 月 申 請 系 統 架 設 許 可 獲 准, 基 地 台 的 選 商 作 業 已 經 完 成, 預 定 在 台 北 縣 市 建 設 1,000~1,200 個 基 地 台 在 用 戶 端 設 備 部 分, 威 邁 思 電 信 也 分 別 與 東 訊 ASUS D-Link 等 業 者 在 進 行 合 作 評 估, 並 就 個 別 產 品 展 開 互 通 性 測 試, 也 開 始 進 一 步 與 其 他 WiMAX 業 者 展 開 互 通 互 連 服 務 的 合 作 討 論 總 經 理 黃 32

43 特 杕 表 示, 威 寶 4,000 多 個 3 G 基 地 台 對 於 威 邁 思 佈 建 WiMAX 網 路 很 有 幫 助, 包 括 網 路 規 劃 網 管 與 基 站 建 置 等, 都 能 共 建 共 站 根 據 業 務 成 長 與 地 區 特 性, 以 重 點 式 的 方 式 逐 步 建 置 基 地 台, 希 望 5 年 內 能 達 成 50 萬 用 戶 數 的 目 標 在 提 供 服 務 策 略 方 面, 採 取 定 點 提 供 WiMAX 服 務 的 概 念, 讓 消 費 者 能 先 體 驗 WiMAXA 的 優 點, 再 進 一 步 訂 定 收 費 方 案, 除 了 需 要 比 目 前 的 3G/3.5G 費 率 便 宜 之 外, 會 以 市 場 區 隔 提 供 不 同 的 價 格 層 級 未 來 除 了 語 音 服 務 之 外, 將 著 重 在 寬 頻 數 據 服 務, 以 經 濟 實 惠 的 頻 寬 提 供 目 前 所 沒 有 或 無 法 進 行 的 應 用 如 安 全 監 控 VoIP 網 路 互 連, 也 積 極 與 中 視 雅 虎 等 內 容 業 者 洽 談 合 作, 以 求 服 務 內 容 豐 富 化 整 體 而 言, 威 邁 思 電 信 的 推 動 策 略 主 要 包 括 : 與 威 達 有 線 電 視 形 成 策 略 聯 盟, 提 供 全 國 WiMAX 服 務 ; 一 開 始 鎖 定 固 定 通 信 寬 頻 服 務, 以 分 佔 DSL 市 場 ; 結 合 威 寶 電 信 的 網 路 與 服 務 佈 點 ; 與 科 技 公 司 成 立 經 營 團 隊 成 為 領 導 台 灣 WiMAX 服 務 提 供 者 ; 與 固 定 網 路 業 者 Fixed Network Operator 密 切 合 作, 建 置 熱 點 後 端 網 路 Backhaul 威 邁 思 電 信 不 論 是 2 大 集 團 股 東 或 是 既 有 團 隊, 都 具 有 實 際 經 營 電 信 網 路 服 務 業 的 經 驗, 而 東 元 集 團 與 金 仁 寶 集 團 旗 下 公 司 豐 沛 的 通 訊 終 端 設 備 生 產 能 力, 也 可 能 成 為 威 邁 思 未 來 推 出 WiMAX 服 務 搭 配 客 製 化 終 端 裝 置 的 利 基 優 勢, 屆 時 將 推 出 怎 樣 的 創 新 WiMAX 應 用 服 務, 不 但 是 產 業 目 光 的 焦 點, 也 將 影 響 其 他 後 續 開 台 營 運 WiMAX 業 者 的 佈 局 33

44 資 料 來 源 : 工 研 院 資 通 所 整 理 圖 3-10 威 邁 思 電 信 無 線 寬 頻 接 取 服 務 推 動 時 程 威 達 有 線 電 視 威 達 有 線 電 視 於 1997 年 3 月 5 日 成 立, 為 台 灣 第 一 家 取 得 ISO 9001 認 證 之 有 線 電 視 營 運 商 2003 年 10 月, 威 達 有 線 電 視 完 成 全 區 雙 向 寬 頻 網 路 建, 並 於 2007 年 先 後 取 得 固 網 市 話 經 營 核 可 證 及 籌 設 許 可 證 為 達 數 位 匯 流 之 理 念, 提 供 無 縫 隙 的 接 續 服 務, 於 同 年 7 月 爭 取 獲 得 WiMAX 無 線 寬 頻 接 取 業 務 執 照, 並 於 2008 年 正 式 更 名 為 威 達 超 舜 電 信 多 媒 體 ( 股 ) 公 司, 正 式 邁 向 四 網 合 一 的 新 媒 體 時 代 威 達 有 線 電 視 公 司 的 主 要 股 東 為 午 陽 集 團, 總 資 本 額 為 18.8 億 元 新 台 幣 威 達 有 線 電 視 公 司 的 主 要 平 台 為 Vee TV,VeeTV 以 結 合 數 位 電 視 IPTV 寬 頻 上 網 VoIP, 提 供 三 合 一 的 數 位 平 台 威 達 有 線 電 視 公 司 以 超 舜 多 媒 體 公 司 為 其 重 要 股 東 之 一, 因 此 威 達 有 線 電 視 以 原 本 就 具 有 的 豐 富 影 音 內 容, 結 合 原 有 光 纖 服 務 與 WiMAX 的 通 訊 技 術, 可 為 客 戶 在 同 一 開 放 的 平 台 下, 快 速 導 入 多 元 化 的 服 務 內 容 34

45 威 達 有 線 電 視 計 畫 推 出 視 訊 電 話 行 動 寬 頻 上 網 影 音 多 媒 體 行 動 定 位 服 務, 並 透 過 WiMAX 終 端 設 備 隨 時 隨 地 選 擇 喜 好 的 歌 曲 影 片 節 目 與 頻 道 觀 賞, 以 及 提 供 使 用 者 隨 時 上 傳 影 片 記 錄 個 人 精 采 生 活 威 達 預 備 將 原 本 藉 由 光 纖 網 路 在 電 視 上 呈 現 的 節 目 影 片 音 樂, 透 過 WiMAX 進 行 傳 輸, 讓 用 戶 享 受 行 動 影 音 多 媒 體 的 便 利 性 與 樂 趣 未 來 重 點 服 務 將 在 影 音 串 流 服 務, 以 固 網 加 行 動 的 捆 綁 式 方 案, 用 戶 多 加 一 點 錢, 就 可 以 享 受 WiMAX 服 務 運 用 現 有 的 光 纖 基 礎 建 設 與 有 線 電 視 客 戶 群, 是 威 達 有 線 電 視 發 展 WiMAX 最 重 要 的 利 基 因 此 第 一 階 段 以 建 置 台 中 地 區 為 主, 待 成 功 經 營 之 後, 再 以 同 樣 的 營 運 模 式 往 其 他 縣 市 擴 展 南 區 的 推 動 策 略 會 以 未 收 視 有 線 電 視 的 族 群 為 主, 也 會 持 續 申 請 小 固 網 執 照 或 與 獨 立 系 統 台 合 作, 以 達 合 縱 連 橫 的 產 業 效 益 威 達 有 線 電 視 預 定 2009 年 第 二 季 或 第 三 季 開 台, 開 台 希 望 能 達 成 5 年 50 萬 的 用 戶 數 成 長 目 標 目 前 也 己 申 請 到 架 設 許 可, 並 完 成 系 統 設 備 選 商, 第 一 階 段 將 購 入 約 600 台 左 右 的 基 地 台 圖 3-11 威 達 有 線 電 視 無 線 寬 頻 接 取 服 務 應 用 平 台 概 念 資 料 來 源 : 拓 墣 產 業 研 究 所 35

46 表 3-3 台 灣 WiMAX 營 運 商 籌 設 進 度 ( 截 至 2009/04) 資 料 來 源 : 工 研 院 資 通 所 整 理 (2009/4) 監 察 通 訊 許 可 架 設 許 可 營 運 許 可 開 台 時 間 大 眾 電 信 申 請 重 整 並 擬 分 割 WiMAX 業 務 遠 傳 電 信 預 計 2009 年 第 4 季 開 台 全 球 一 動 預 計 2009 年 下 半 年 開 台 大 同 電 信 於 2009/4/27 在 澎 湖 開 台 威 邁 思 電 信 預 計 2009 年 第 2 季 開 台 威 達 有 線 電 視 預 計 2009 年 第 2 季 或 第 3 季 開 台 36

47 表 3-4 台 灣 6 家 無 線 寬 頻 接 取 業 務 業 者 比 較 表 執 照 分 區 北 區 資 料 來 源 : 工 研 院 資 通 所 整 理 (2009/4) 南 區 ( 台 北 縣 市, 基 隆 市 桃 園 縣 新 竹 縣 市 苗 栗 縣 宜 蘭 縣 連 江 縣 ) ( 台 中 縣 市 南 投 縣 彰 化 縣 雲 林 縣 嘉 義 縣 市 台 南 縣 市 高 雄 縣 市 屏 東 縣 花 蓮 縣 台 東 縣 澎 湖 縣 金 門 縣 與 其 他 離 島 與 外 島 ) 營 運 業 者 大 眾 電 信 全 球 一 動 威 邁 思 電 信 遠 傳 電 信 大 同 電 信 威 達 有 線 電 視 原 經 營 事 業 PHS 行 動 電 無 3G 電 信 設 行 動 電 信 電 機 家 電 製 有 線 電 視 信 備 製 造 商 市 話 WiFi 造 商 光 纖 市 話 股 東 結 構 新 光 集 團 首 席 電 子 商 威 寶 電 信 數 位 聯 合 大 同 股 份 有 午 陽 集 團 中 興 保 全 務 矽 統 科 東 訊 東 元 遠 東 銀 行 限 公 司 英 華 達 等 技 年 代 電 機 速 博 安 源 緯 來 等 通 訊 等 得 標 乘 數 12.89% 6.19% 5.2% 4.18% 7.25% 8.69% 使 用 頻 段 A1 B1 C1 A2 B2 C2 30MHz(256 5~2595) 30MHz(256 5~2595) 30MHz(266 0~2690) 30MHz(256 5~2595) 30MHz(256 5~2595) 30MHz(266 0~2690) 預 計 開 台 時 2009 年 第 年 下 半 2009 年 第 年 第 年 第 年 第 1 間 季 年 季 季 季 ( 已 開 台 ) 季 或 第 2 季 預 計 用 戶 數 2009 年 6 月 涵 蓋 台 北 市 5 年 內 50 萬 未 公 佈 未 公 佈 5 年 內 50 萬 目 標 達 到 4 萬 用 30~40% 上 戶 戶 戶 網 人 口 初 期 重 點 規 劃 服 務 內 容 行 動 個 人 化 服 務 多 媒 體 服 務 寬 頻 數 據 IPTV 遠 距 醫 療 影 音 串 流 服 務 37

48 綜 合 以 上 所 述, 國 內 6 家 無 線 寬 頻 接 取 業 務 營 運 商 各 有 其 優 勢, 所 採 取 的 策 略 同 中 求 異 大 眾 電 信 面 臨 產 業 轉 型 與 4G 的 市 場 熱 潮, 仍 不 放 棄 WiMAX 經 營 的 可 能 性 一 但 開 台 成 功, 大 眾 電 信 既 有 的 用 戶 通 路 與 PHS 網 路 是 一 大 利 基, 能 迅 速 擴 展 新 興 無 線 寬 頻 市 場 ; 遠 傳 電 信 擁 有 多 個 電 信 營 運 業 務 包 括 2G 3G 3.5G WiFi 與 固 網 等, 龐 大 的 客 戶 群 與 知 名 品 牌 度, 再 加 上 WiMAX 4G 業 務, 能 提 供 用 戶 最 縝 密 的 網 路 服 務 推 動 WiMAX 服 務 目 前 採 市 場 觀 察 者 的 立 場, 待 時 機 成 熟 再 一 舉 攻 佔 市 場 ; 全 球 一 動 在 推 動 WiMAX 方 面 特 別 強 調 內 容 的 重 要 性, 因 此 與 多 家 數 位 內 容 業 者 合 作, 以 內 容 平 台 的 概 念 提 供 消 費 者 最 多 元 豐 富 的 娛 樂 資 訊 服 務 - 只 要 透 過 全 球 一 動 設 計 的 互 動 平 台, 就 能 享 用 全 部 的 應 用 除 此 之 外, 也 積 極 與 國 外 相 關 營 運 業 者 與 技 術 公 司 合 作, 以 期 進 軍 國 際 市 場 ; 大 同 電 信 是 6 家 業 者 當 中 最 積 極 佈 局 WiMAX 服 務, 更 是 目 前 最 早 開 台 的 營 運 業 者 由 於 大 同 電 信 為 市 場 新 進 者, 沒 有 傳 統 電 信 思 維 的 包 袱, 加 上 原 有 的 家 電 市 場, 或 許 會 有 不 同 與 以 往 的 營 運 模 式, 相 當 值 得 期 待 另 一 方 面, 大 同 電 信 也 特 別 強 調 WiMAX 與 3G/3.5G 市 場 的 區 隔 性, 針 對 特 殊 族 群 提 供 專 門 的 服 務 ; 威 邁 思 電 信 擁 有 家 電 通 路 技 術 製 造 與 電 信 營 運 的 完 成 產 業 價 值 鏈, 加 上 獲 得 英 特 爾 的 投 資, 發 展 WiMAX 的 前 景 看 好, 同 時 與 威 達 有 線 電 視 形 成 策 略 聯 盟, 提 供 全 區 的 服 務, 不 論 在 建 置 成 本 或 發 展 效 益 上 都 相 當 有 利 ; 不 同 於 其 他 5 家 以 電 信 為 出 發 點, 威 達 有 線 電 視 以 媒 體 起 家, 除 了 有 線 電 視 的 經 營 經 驗 與 光 纖 建 設 之 外, 豐 富 的 影 音 節 目 是 最 大 的 優 勢 推 動 策 略 將 先 專 注 投 入 台 中 區 域 以 建 立 成 功 模 式, 再 推 展 到 南 區 其 他 縣 市, 以 減 少 新 興 市 場 的 不 確 定 感 38

49 表 3-5 台 灣 6 家 無 線 寬 頻 接 取 業 務 業 者 營 運 模 式 分 析 資 料 來 源 : 工 研 院 資 通 所 整 理 大 眾 電 信 遠 傳 電 信 全 球 一 動 大 同 電 信 威 邁 思 電 信 威 達 有 線 電 視 營 運 模 電 信 業 務 轉 市 場 觀 察 者 多 媒 體 內 容 搶 佔 市 場 先 建 立 完 整 產 媒 體 經 營 思 式 重 點 型, 推 出 寬 平 台 機, 結 合 既 業 價 值 鏈 維, 結 合 固 頻 服 務 有 家 電 通 路 網 與 光 纖 優 勢 具 有 大 眾 電 電 信 三 雄 之 豐 富 的 數 位 大 同 家 電 通 包 括 電 信 有 線 電 視 既 信 用 戶 基 礎 一, 高 知 名 內 容 與 互 動 路 與 終 設 備 設 備 與 家 電 有 用 戶, 結 與 實 體 通 路 品 牌 度 服 務 支 援 通 路, 英 特 合 固 定 通 信 爾 資 金 投 入 網 路 與 豐 富 的 影 音 內 容 劣 勢 3.5G 基 地 台 新 進 業 者, 新 進 業 者, WiMAX 基 與 服 務 尚 在 無 已 既 定 的 無 已 既 定 的 地 台 站 位 須 建 置 推 廣 電 信 市 場 電 信 市 場 重 頭 洽 談 3-4 結 論 預 見 無 線 寬 頻 網 路 的 發 展 趨 勢, 政 府 投 注 大 量 資 源 推 動 行 動 台 灣 應 用 計 畫, 以 WiMAX 技 術 為 主 要 發 展 方 向, 不 論 在 硬 體 設 備 商 用 營 運 與 應 用 服 務 各 方 面, 政 府 與 業 者 皆 共 同 投 入 WiMAX 產 業 的 發 展 資 策 會 MIC 預 估, 五 年 內 全 球 WiMAX 產 業 商 機 可 望 達 到 250 億 美 元, 拓 墣 產 業 研 究 所 則 預 測 2011 年 全 球 將 有 3,000 萬 的 WiMAX 用 戶, 在 未 來 這 龐 大 的 電 信 市 場 中, 台 灣 是 否 能 在 國 際 通 往 4G 服 務 的 道 路 上, 藉 助 過 去 WiFi 設 備 研 發 外 銷 的 成 功 經 驗, 並 仰 賴 年 底 國 內 行 動 式 WiMAX 服 務 商 業 化 的 營 運 經 驗, 把 台 灣 的 發 展 經 驗 推 向 國 際 舞 台, 將 有 賴 WiMAX 產 業 全 體 業 者 的 共 同 努 力 但 在 發 展 WiMAX 的 同 時 仍 有 諸 如 網 路 佈 建 資 金 來 源 與 應 用 服 務 市 場 區 隔 等 許 多 的 問 題 待 業 者 一 一 克 服, 面 對 明 年 WiMAX 服 務 的 推 行, 業 者 將 帶 給 消 費 者 什 麼 樣 的 無 線 寬 頻 世 界, 值 得 大 家 一 同 期 待 與 2010 年 為 WiMAX 發 展 關 鍵 年, 無 線 寬 頻 接 取 業 務 營 運 業 者 積 極 佈 建 網 路 39

50 儘 管 全 球 已 有 數 百 家 營 運 商 投 入 WiMAX 測 試 與 商 用 服 務, 由 於 新 興 市 場 的 不 確 定 性, 消 費 者 使 用 與 滿 足 程 度 有 待 時 間 考 驗, 加 上 營 運 模 式 尚 在 摸 索,WiMAX 是 否 能 跨 越 關 鍵 大 眾 的 門 檻, 為 市 場 接 受 還 未 成 定 數 因 此 明 年 開 台 後 的 市 場 情 形 備 受 注 目, 是 台 灣 發 展 WiMAX 能 否 成 功 的 重 要 關 鍵 年 2. 營 運 業 者 朝 合 縱 連 橫 與 策 略 聯 盟 的 發 展 態 勢 台 灣 地 狹 人 稠, 加 上 電 信 為 自 然 獨 佔 事 業, 發 放 6 張 執 照 對 市 場 來 說 或 許 競 爭 會 過 於 激 烈 從 各 家 目 前 的 發 展 現 況 來 看, 均 有 尋 求 策 略 夥 伴 建 立 上 下 游 產 業 價 值 鏈, 甚 至 彼 此 合 作 共 同 發 展 WiMAX 服 務 如 此 不 但 能 降 低 投 資 的 風 險, 減 少 初 期 建 置 成 本, 建 立 完 整 的 系 統 通 路, 更 能 進 一 步 串 連 南 北 無 線 寬 頻 接 取 網 路 與 服 務, 擴 大 市 場 佔 有 率 3. 未 來 無 線 寬 頻 接 取 服 務 必 須 具 有 市 場 區 隔 性, 推 出 全 新 的 應 用 內 容 目 前 台 灣 語 音 市 場 已 趨 近 飽 和, 價 格 戰 無 法 帶 來 長 遠 的 發 展, 儘 管 WiMAX 首 先 推 出 市 場 的 價 格 勢 必 要 比 3G/3.5G 來 得 低 廉 以 吸 引 消 費 者 購 買, 但 殺 手 級 的 應 用 服 務 才 能 建 立 用 戶 的 消 費 習 慣 與 忠 誠 度, 甚 至 刺 激 新 的 市 場 出 現, 以 增 加 ARPU 的 收 入 因 為 對 消 費 者 來 說, 重 點 不 在 於 使 用 什 麼 樣 的 技 術, 而 在 於 業 者 能 提 供 什 麼 樣 的 服 務, 如 果 無 法 與 現 有 的 電 信 服 務 差 異 化, 無 法 善 用 WiMAX 技 術 的 優 勢 來 進 行 市 場 區 隔, 是 無 法 佔 有 市 場 一 席 之 地 為 了 與 3.5G 行 動 寬 頻 服 務 形 成 市 場 區 隔,WiMAX 業 者 在 推 動 服 務 商 業 化 的 同 時 已 規 劃 多 種 無 線 寬 頻 應 用 服 務 的 使 用 情 境, 各 業 者 在 M-Taiwan 計 畫 的 經 費 補 助 下 嘗 試 開 發 出 遠 距 醫 療 行 動 影 音 客 運 無 線 上 網 與 保 全 監 控 等 應 用 服 務, 作 為 正 式 商 業 化 前 的 示 範 性 應 用, 從 中 積 極 尋 求 可 行 的 應 用 模 式 應 用 內 容 的 供 應 方 面 將 影 響 應 用 服 務 的 多 元 性, WiMAX 業 者 不 乏 與 內 容 業 者 結 盟, 以 保 證 未 來 內 容 的 取 得 得 以 無 慮, 例 如 全 球 一 動 則 邀 集 華 視 中 視 台 北 之 音 民 視 青 禾 動 畫 東 森 電 視 非 凡 傳 播 智 冠 科 技 等 台 灣 多 家 數 位 內 容 廠 商 組 成 WiMAX 數 位 內 容 聯 盟, 並 表 達 未 來 將 以 朝 體 育 戲 劇 資 訊 財 經 遊 戲 為 主 要 內 容 發 展 方 向, 加 速 國 內 WiMAX 內 容 應 用 發 展 的 速 度 六 家 業 者 也 分 別 提 出 多 媒 體 影 音 行 動 電 視 行 動 部 落 格 線 上 遊 戲 遠 距 監 控 遠 距 醫 療 照 護 視 訊 會 議 電 視 購 物 現 場 即 時 視 訊 等 應 用, 期 望 在 大 眾 市 場 與 特 定 族 群 之 小 眾 市 場 中 皆 能 滿 足 消 費 者 的 使 用 需 求 ( 資 料 來 源 : 資 策 會 MID,2008/05) 4. 運 用 既 有 產 業 優 勢, 發 展 市 場 策 略 從 6 家 業 者 的 發 展 策 略 來 看, 均 善 用 原 本 經 營 事 業 的 基 礎 與 優 勢 以 補 其 劣 勢 以 威 邁 思 電 信 為 例, 威 寶 電 信 的 3G 用 戶 通 路 與 網 路 建 設 東 元 電 機 的 家 電 通 路 與 服 務 據 點 東 訊 的 技 術 研 發 團 隊, 再 加 上 英 特 爾 的 資 金 與 技 術 支 援, 具 有 雄 厚 的 發 展 背 景 來 因 應 新 興 市 場 的 高 成 本 與 高 風 險 5. 網 路 基 礎 建 設 佈 建 成 本 與 WiMAX 技 術 尚 未 成 熟, 為 業 者 首 要 面 臨 的 問 題 40

51 由 於 佈 建 全 新 與 完 整 的 無 線 寬 頻 接 取 網 路, 除 了 需 要 龐 大 的 資 金 之 外, 所 投 入 的 工 程 測 試 與 人 力 支 援 也 是 相 當 龐 大 加 上 WiMAX 是 新 興 技 術, 在 建 置 時 會 遇 到 什 麼 樣 的 問 題 難 以 預 測 如 高 樓 大 廈 干 擾, 室 內 玻 璃 能 否 穿 透 等, 如 何 以 最 少 的 基 地 台 涵 蓋 最 大 的 訊 號 範 圍 是 相 當 大 的 難 題 另 一 方 面, 包 括 Interoperability Tesing 互 通 測 試 與 WiMAX 後 端 系 統 ASN 之 間 的 連 結 問 題 仍 尚 待 克 服, 以 及 民 眾 對 WiMAX 技 術 了 解 性 如 電 磁 波 強 度 等, 都 會 影 響 業 者 在 佈 建 網 路 時 所 耗 費 的 成 本 41

52 肆 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 :NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 國 際 技 術 標 準 及 最 新 發 展 趨 勢 4-1 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 系 統 架 構 IPTV 之 定 義 與 系 統 參 與 者 IPTV( Internet Protocol TV) 是 指 一 種 可 以 經 由 網 路 基 礎 建 設 ( Network Infrastructure) 與 利 用 網 際 網 路 協 定 (Internet Protocol) 向 使 用 者 提 供 的 服 務 (Service), 通 常 IPTV 營 運 業 者 會 經 由 寬 頻 網 路 連 結 (Broadband Connection) 向 使 用 者 提 供 IPTV 服 務 在 此 定 義 中 須 注 意 三 個 基 本 元 素 : 網 際 網 路 協 定 (Internet Protocol ) 服 務 (Service) 與 寬 頻 網 路 連 結 (Broadband Connection) 網 際 網 路 協 定 (Internet Protocol): 基 本 上 服 務 是 以 IP 封 包 (IP Packet ) 來 傳 遞 此 外, 根 據 不 同 的 服 務 需 求 ( 如 : 即 時 實 況 廣 播 Real-Time Broadcast 資 訊 下 載 Data and Information Download 互 動 廣 告 購 物 Interactive Advertisement and Shopping 等 ), 其 他 在 一 般 Internet 上 所 可 能 用 到 的 通 訊 協 定 也 會 使 用 到, 如 RTP ( Real-time Transport Protocol) RTSP( Real Time Streaming Protocol) IGMP( Internet Group Management Protocol) 等 服 務 (Service): 基 本 上 IPTV 提 供 影 音 多 媒 體 的 服 務 (Audiovisual Multimedia Services ), 如 依 節 目 表 播 放 的 電 視 廣 播 服 務 TV Broadcasting Services 互 動 電 視 服 務 Interactive TV Services 由 使 用 者 決 定 播 放 時 程 的 隨 選 多 媒 體 服 務 On-Demand Multimedia Services 等 此 外, 有 些 IPTV 服 務 提 供 業 者 亦 提 供 使 通 訊 服 務 Communication Services( VoIP Video Conference) 或 網 際 網 路 資 訊 瀏 覽 與 下 載 服 務 寬 頻 網 路 連 結 (Broadband Connection): 在 此,IPTV 的 定 義 並 不 特 別 指 明 是 何 種 傳 輸 網 路, 因 為 只 要 能 提 供 寬 頻 連 結 之 傳 輸 網 路 皆 可 經 由 其 上 提 供 IPTV 服 務 目 前 IPTV 寬 頻 網 路 雖 以 xdsl Optical Fiber 有 線 連 結 的 傳 輸 網 路 為 主, 但 隨 著 技 術 的 發 展, 如 無 線 寬 頻 傳 輸 網 路 ( 如 WiMAX) 3G/4G 行 動 網 路 行 動 電 視 網 路 DVB-H/MediaFlo 甚 至 衛 星 通 訊 網 路 等, 亦 可 提 供 使 用 者 寬 頻 網 路 連 結 此 不 同 傳 輸 網 路 的 類 型 亦 會 影 響 到 IPTV 營 運 的 相 關 管 理 法 規 與 營 運 執 照 的 發 放 IPTV 之 基 本 系 統 架 構 可 由 圖 4-1 來 表 示, 包 括 內 容 提 供 者 ( Content Provider) 服 務 提 供 者 (Service Provider) 傳 輸 網 路 提 供 者 (Network Provider) 與 消 費 者 或 使 用 者 (Customer/User) 內 容 提 供 者 ( Content Provider): 主 要 是 負 責 節 目 內 容 之 製 作 與 供 應, 如 節 目 製 作 公 司 影 片 商 股 票 資 訊 中 心 等 42

53 服 務 提 供 者 ( Service Provider): 主 要 負 責 內 容 與 服 務 整 合 之 工 作, 將 數 位 內 容 進 行 後 製 加 工 與 影 像 壓 縮, 並 增 加 額 外 資 訊 與 加 值 服 務 同 時, 進 行 頻 道 與 節 目 播 放 權 的 簽 約 協 商 及 管 理, 建 立 整 合 標 準 界 面 的 IPTV 平 台, 進 行 服 務 認 證 廣 告 插 入 計 費 內 容 壓 縮 與 儲 存 網 路 傳 輸 及 監 控 管 理 內 容 的 DRM 管 理, 以 及 各 種 應 用 服 務 管 理 如 : 中 華 電 信 MOD 傳 輸 網 路 提 供 者 ( Network Provider): 根 據 QoS 需 求 提 供 實 體 寬 頻 連 結 網 路 如 : 中 華 電 信 Hinet 台 灣 固 網 ADSL 甚 至 是 3G 行 動 網 路 業 者 消 費 者 或 使 用 者 ( Customer/User): 消 費 者 或 使 用 者 可 使 用 各 式 具 有 寬 頻 網 路 連 結 功 能 的 用 戶 終 端 設 備, 經 由 傳 輸 網 路 提 供 者 提 供 的 寬 頻 連 結 網 路, 實 際 使 用 或 接 收 由 服 務 提 供 者 提 供 之 各 式 服 務 使 用 者 所 使 用 的 寬 頻 網 路 連 結 功 能 的 用 戶 終 端 設 備 類 型 亦 會 影 響 到 IPTV 營 運 的 相 關 管 理 法 規, 如 : 是 否 須 使 用 特 定 之 IPTV STB 才 能 接 收 某 特 定 IPTV 服 務 提 供 者 所 提 供 之 服 務, 或 一 般 具 寬 頻 網 路 連 結 功 能 的 設 備 即 可 接 收 圖 4-1 IPTV 系 統 架 構 資 料 來 源 :ITU 如 在 第 貳 章 所 述,ITU 已 明 確 定 義 IPTV 的 系 統 架 構, 並 提 出 以 NGN 與 IMS 架 構 之 寬 頻 視 訊 平 台, 以 下 會 再 詳 細 敘 述 之 NGN 國 際 技 術 標 準 與 發 展 趨 勢 1. NGN 簡 介 NGN 的 基 本 概 念 是 以 網 際 網 路 通 訊 協 定 (Internet Protocol,IP) 技 術 為 基 礎 所 發 展 的 綜 合 開 放 性 網 路 架 構, 可 提 供 語 音 數 據 以 及 多 媒 43

54 體 等 各 式 各 樣 多 項 化 的 服 務 NGN 主 要 是 一 種 匯 流 (Convergence) 的 概 念, 所 有 的 通 訊 行 為 都 可 以 在 單 一 整 合 的 網 路 平 台 上 進 行, 而 不 像 現 在 行 動 與 固 網 寬 頻 各 成 一 個 網 路 ; 尤 其 重 要 的 是,NGN 架 構 是 整 合 傳 統 電 信 網 路 (PSTN) 數 據 網 路 (Internet) 以 及 無 線 行 動 網 路 所 提 供 的 各 類 服 務, 讓 使 用 者 透 過 任 何 終 端 在 任 何 地 方 任 何 時 刻, 都 可 以 得 到 相 同 的 服 務 或 內 容 NGN 的 相 關 標 準 制 定 工 作 主 要 是 由 ETSI 的 TISPAN( Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks) 與 3GPP 在 進 行 成 立 於 2003 年 9 月,TISPAN 是 由 ETSI 原 本 的 固 網 研 究 小 組 SPAN 與 VoIP 研 究 小 組 TIPHON 合 併 而 成, 組 織 內 設 有 8 個 工 作 小 組, 分 別 負 責 服 務 需 求 與 架 構 通 訊 協 定 定 址 與 繞 送 機 制 Home Networks 測 試 安 全 性 網 路 管 理 之 技 術 研 究 與 標 準 制 定, 並 且 已 於 2005 年 完 成 第 一 版 的 制 定, 圖 4-2 為 NGN Overview, 以 應 用 服 務 傳 輸 三 者 互 相 獨 立 運 作 作 為 實 現 NGN 之 核 心 概 念,TISPAN 中 的 IMS(IP Multimedia Subsystem,IP 多 媒 體 子 系 統 ) 是 以 3GPP IMS 規 格 為 基 礎 加 以 修 改, 而 第 一 版 的 主 要 內 容 即 是 整 合 3GPP IMS 規 格 中 支 援 以 SIP 為 基 礎 傳 輸 協 定 之 服 務 之 功 能, 同 時 新 增 支 援 並 非 以 SIP 為 傳 輸 協 定 之 功 能 單 元, 目 的 是 為 了 使 之 更 加 適 用 於 固 網 寬 頻 網 路 之 整 合, 並 且 試 圖 取 代 傳 統 電 信 網 路 PSTN 資 料 來 源 :TISPAN 圖 4-2 NGN Overview 在 完 成 第 一 版 的 制 定 之 後,TISPAN 開 始 致 力 於 研 究 如 何 在 此 NGN 架 構 上 提 供 IPTV 服 務 以 及 各 種 網 路 閘 道 器 以 及 終 端 裝 置 與 NGN 網 路 之 間 的 連 接 介 面, 希 望 能 提 高 其 標 準 的 可 行 性 來 加 速 NGN 的 推 44

55 展, 並 且 也 已 經 於 2008 年 初 完 成 第 二 版 的 制 定, 圖 4-3 為 完 整 之 系 統 架 構 圖, 以 subsystem 作 為 架 構 的 設 計 準 則, 整 個 系 統 能 更 有 彈 性 的 針 對 要 支 援 的 應 用 服 務 加 入 新 的 subsystem, 同 時 也 能 夠 支 援 不 同 組 織 所 提 供 的 解 決 方 案, 如 圖 中 所 示 第 二 版 標 準 中 的 服 務 層 主 要 包 含 了 四 個 子 系 統 : Core IP Multimedia Subsystem:NGN 標 準 中 的 core IMS 子 系 統, 主 要 功 能 是 支 援 以 SIP 為 基 礎 傳 輸 協 定 的 多 媒 體 服 務, 此 外 TISPAN 亦 制 定 出 以 IMS 為 基 礎 之 PSTN/ISDN Emulation 系 統, 提 供 傳 統 電 信 網 路 既 有 的 服 務 PSTN/ISDN Emulation Subsystem;PES: 不 以 IMS 為 基 礎, 獨 立 定 義 出 PSTN/ISDN Emulation 子 系 統 的 整 體 需 求, 主 要 包 含 了 PES 的 相 關 功 能 介 面 以 及 與 其 他 子 系 統 之 間 溝 通 的 介 面 Other multimedia subsystems and applications: 因 應 應 用 服 務 而 衍 生 出 的 子 系 統, 如 標 準 中 所 制 定 之 IPTV 子 系 統, 以 及 以 IMS 為 基 礎 之 IPTV 子 系 統 Common component: 除 了 子 系 統 之 外, 系 統 中 有 一 些 具 共 用 性 的 功 能 元 件, 可 被 任 何 子 系 統 使 用 可 能 的 功 能 有 使 用 者 資 料 管 理 付 費 機 制 應 用 服 務 管 理 以 及 安 全 性 管 理 等 45

56 2. IMS 簡 介 圖 4-3 TISPAN NGN overall architecture 資 料 來 源 :TISPAN 做 為 發 展 固 網 與 行 動 融 合 (Fixed-Mobile Convergence,FMC) 的 一 個 具 體 手 段, 3GPP 所 制 定 的 IMS 最 早 是 出 現 在 3GPP R5 中, 用 來 提 供 GSM 用 戶 使 用 Internet 服 務 的 功 能, 亦 稱 之 為 GPRS 或 2.5G 爾 後, 隨 著 NGN 的 發 展, 由 3GPP,3GPP2, TISPAN 共 同 合 作 將 wireless LAN CDMA2000, 以 及 各 種 現 行 的 固 網 寬 頻 系 統 涵 蓋 進 來, 修 訂 為 適 用 於 連 接 各 種 網 路 的 泛 用 型 IMS 系 統 為 了 使 IP 的 整 合 更 加 容 易 與 可 行,IMS 系 統 中 的 協 定 選 擇 盡 量 是 以 IETF 所 制 定 的 通 訊 協 定 為 主, 如 會 議 初 始 化 協 定 ;Session Initiation Protocol,SIP 3GPP IMS 的 目 的 是 在 於 制 定 出 一 套 方 法, 使 的 有 線 或 是 無 線 網 路 終 端 用 戶 都 可 以 很 方 便 的 存 取 語 音 影 音 等 多 媒 體 資 料, 而 並 非 是 要 制 定 出 一 個 新 的 應 用 服 務 NGN IMS 也 就 是 NGN 系 統 架 構 中 的 Core IMS, 圖 4-4 是 IMS 在 整 個 NGN 架 構 中 的 位 置 關 係 圖, 圖 中 描 述 出 NGN 中 所 有 與 IMS 有 所 介 接 的 其 他 子 系 統, TISPAN 即 是 基 於 這 樣 的 環 境, 規 劃 出 NGN IMS 應 該 具 備 的 功 能 元 件 及 其 介 面 46

57 資 料 來 源 :TISPAN 圖 4-4 TISPAN IMS and its environment 圖 4-5 描 述 出 NGN IMS 的 細 部 功 能 元 件 以 及 與 NGN 中 其 他 功 能 元 件 之 間 的 介 面, 主 要 的 功 能 元 件 有 5 個 : Call Session Control Function;CSCF: 負 責 多 媒 體 連 線 的 建 立 監 看 與 釋 放, 同 時 也 是 使 用 者 與 IMS 連 接 的 入 口, 分 成 Proxy CSCF Serving CSCF Interrogating CSCF 三 個 部 分, 其 中 P-CSCF 是 進 入 Core IMS 會 碰 到 的 第 一 個 元 件, 負 責 接 收 所 有 從 用 戶 端 傳 送 進 來 的 SIP 訊 號 並 轉 送 到 IMS 的 核 心 做 處 理 ;S-CSCF 即 是 整 個 IMS 的 核 心, 實 際 掌 控 整 個 IMS 的 多 媒 體 連 線 狀 態, 與 服 務 端 的 平 台 交 互 作 用 ;I-CSCF 則 是 負 責 處 理 Core IMS 的 內 部 網 路 連 線 機 制, 維 護 與 底 層 傳 輸 層 平 台 的 連 線 資 料 Media Gateway Control Function;MGCF: 提 供 控 制 傳 輸 層 中 trunking media gateway function;t-mgf 的 功 能, 主 要 是 包 含 對 多 媒 體 閘 道 的 配 置 與 釋 放, 與 CSCF BGCF 以 及 電 路 交 換 網 路 相 連,MGCF 負 責 ISUP 與 SIP 兩 種 通 訊 協 定 的 轉 換, 並 支 援 SIP 與 SS7 訊 號 的 互 通 Multimedia Resource Function Controller;MRFC: 透 過 S-CSCF 取 得 應 用 服 務 的 相 關 資 訊, 處 理 各 用 戶 之 間 的 資 源 分 配 問 題, 同 時 也 負 責 各 種 轉 碼 transcoding 的 工 作 Breakout Gateway Control Function;BGCF:BGCF 負 責 依 據 連 線 的 資 訊 來 決 定 SIP 訊 號 的 下 一 個 節 點 對 PSTN 而 言 即 是 選 擇 要 連 結 的 PSTN 節 點, 47

58 對 Core IMS 則 是 選 擇 要 連 接 的 MGCF Interconnection Border Control Function;IBCF:IBCF 提 供 相 關 的 功 能 來 處 理 有 關 不 同 營 運 商 之 間 的 互 通, 包 含 有 IPv6 與 IPv4 的 互 通 網 路 拓 墣 的 隱 藏 傳 輸 層 控 制 相 關 功 能 賬 單 資 料 的 生 成 等 圖 4-5 NGN IMS overview 3. IMS 如 何 應 用 在 IPTV 之 系 統 架 構 資 料 來 源 :TISPAN 本 計 畫 之 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 可 視 為 是 一 種 IPTV 的 平 台 且 根 據 我 們 對 匯 流 Convergence 的 基 本 定 義 : 在 任 何 環 境 之 下, 使 用 者 可 以 根 據 其 需 求, 經 由 其 選 擇 的 任 何 網 路, 來 使 用 其 想 要 的 任 何 服 務 同 時, 現 在 及 未 來 所 有 的 傳 輸 網 路 技 術 基 本 上 是 以 IP Protocol 來 傳 輸 及 載 送 其 服 務, 而 不 論 其 實 體 網 路 層 是 採 用 何 種 通 訊 與 資 訊 技 術 所 以, 本 計 畫 可 先 將 能 營 運 的 服 務 services 與 所 能 用 來 實 現 這 些 服 務 的 技 術 區 隔 開 來, 意 即 是 以 水 平 化 而 非 垂 直 化 的 觀 念 來 描 述 整 體 系 統 架 構 由 於 NGN IMS-based IPTV 架 構 與 實 體 之 傳 輸 接 取 技 術 較 無 關, 其 與 中 介 層 middleware 較 為 相 關, 可 視 為 是 應 用 服 務 之 標 準 IMS 藉 由 Session Initiation Protocol,SIP 這 種 簡 單 的 信 號 協 定 的 特 性, 以 便 支 援 各 式 各 樣 的 服 務 而 IPTV 服 務 則 利 用 IMS 核 心 網 路 建 立 session 來 完 成 使 用 者 認 證 手 續 與 其 他 服 務 的 互 動 使 用 者 與 IPTV 各 種 服 務 之 間 的 訊 息 傳 遞 等 工 作 IMS based IPTV 的 系 統 架 構 如 圖 4-6 所 示 主 要 由 六 個 部 份 所 組 成, 分 別 為 User 48

59 equipment Application functions & IPTV service functions User Profiles Core IMS Transport Functions Media Delivery, Distribution and Storage 下 面 將 簡 略 各 部 份 功 能 User equipment: 使 用 者 裝 置 接 收 IPTV 服 務 送 出 的 控 制 與 多 媒 體 訊 號 並 且 顯 示 所 得 到 的 資 訊 給 使 用 者, 使 用 者 便 可 利 用 這 些 裝 置 進 行 選 台 導 覽 隨 機 視 訊 等 一 些 服 務 Application functions & IPTV service functions: 在 這 裡 提 供 了 應 用 程 式 所 需 要 的 功 能, 其 中 也 包 含 了 IPTV 服 務 所 提 供 的 功 能 對 於 IPTV 而 言, 提 供 了 三 種 服 務 Content on Demand(CoD):CoD 為 IPTV 中 隨 機 視 訊 的 服 務, 以 CoD-SCF CoD-MCF CoD-MDF 三 個 部 份 建 構 這 項 服 務 使 用 者 透 過 IMS 傳 送 請 求 / 回 應 訊 息 給 CoD-SCF, 再 跟 CoD-MCF 交 換 多 媒 體 控 制 訊 息 ( 選 擇 了 哪 一 項 節 目 ), 最 後 再 由 CoD-MDF 傳 送 多 媒 體 資 料 給 使 用 者 Broadcast(BC):BC 為 廣 播 IPTV 節 目 的 服 務, 以 BC-SCF BC-MCF BC-MDF 三 個 部 份 建 構 這 項 服 務 使 用 者 透 過 IMS 傳 送 請 求 / 回 應 訊 息 給 BC-SCF, 再 由 BC-MDF 傳 送 多 媒 體 資 料 給 使 用 者 Network Personal Video Recorder(N-PVR):N-PVR 為 IPTV 中 線 上 錄 影 的 服 務, 以 N-PVR-SCF N-PVR-MCF N-PVR-MDF 三 個 部 份 建 構 這 項 服 務 使 用 者 透 過 IMS 傳 送 請 求 / 回 應 訊 息 給 N-PVR-SCF, 再 跟 N-PVR-MCF 交 換 多 媒 體 控 制 訊 息 ( 錄 哪 一 段 錄 多 久 ), 最 後 再 由 N-PVR-MDF 傳 送 多 媒 體 資 料 給 使 用 者 由 於 IPTV 服 務 是 個 別 存 在 的, 若 是 使 用 者 想 要 收 看 電 視 或 是 使 用 其 他 的 服 務, 得 需 要 某 種 功 能 讓 使 用 者 有 選 擇 的 權 利 然 而 SDF 和 SSF 就 是 負 責 提 供 必 要 的 資 訊 能 讓 使 用 者 選 擇 IPTV 的 服 務 Service Discovery Function(SDF): 製 造 並 且 提 供 每 項 服 務 相 關 的 資 訊 ( 通 常 包 含 SFF 的 位 址, 以 URIs 的 形 式 表 示 ), 並 且 根 據 使 用 者 訂 閱 的 內 容 不 同, 提 供 個 人 專 屬 的 服 務 列 表 和 相 關 資 訊 Service Selection Function(SSF): 以 列 表 的 方 式 提 供 可 選 擇 服 務 的 資 訊, 以 利 於 使 用 者 瀏 覽 並 選 擇 由 於 在 整 個 架 構 中 是 以 unicast mode 傳 輸 的, 因 此 在 服 務 的 資 訊 方 面 根 據 使 用 者 訂 閱 的 內 容 不 同, 配 合 SDF 來 顯 示 出 個 人 化 可 選 擇 服 務 的 資 訊 User Profiles: 49

60 包 含 了 訂 閱 IPTV 服 務 的 使 用 者 相 關 資 料 Core IMS: 提 供 了 認 證 授 權 提 供 服 務 或 是 內 容 傳 輸 前 跟 使 用 者 需 建 立 的 session 負 責 將 使 用 者 送 出 的 訊 號 (signaling) 送 到 相 對 應 UPSF 所 管 理 的 應 用 程 式 伺 服 器 (application server) 並 且 執 行 Transport functions: Transport control: 以 網 路 附 著 (NASS) 及 資 源 控 制 與 接 納 (RACS) 子 系 統 所 組 成 前 者 提 供 使 用 者 登 入 時 IP 位 址 的 分 配 位 址 的 管 理 授 權 與 認 證 根 據 使 用 者 進 入 的 存 取 網 路 (access network) 做 資 源 分 配 後 者 負 責 存 取 網 路 以 及 核 心 網 路 資 源 的 保 留 並 做 QoS 控 制 Transport processing functions: 提 供 封 包 的 轉 送 及 繞 送 Media delivery, distribution and storage: 這 部 分 主 要 負 責 媒 體 流 的 處 理, 其 中 包 含 轉 譯 儲 存 和 傳 送 其 中 的 IPTV 媒 體 功 能 主 要 負 責 控 制 以 及 向 使 用 者 傳 送 媒 體 流, 由 媒 體 控 制 功 能 (MCF) 和 媒 體 傳 送 功 能 (MDF) 所 組 成 MCF 除 了 監 控 及 管 理 MDF 的 媒 體 傳 送 狀 態 在 一 個 MCF 能 選 擇 多 個 MDF 情 況 下 可 選 擇 了 一 個 MDF(e.g. for CoD) 外, 也 負 責 管 理 與 使 用 者 以 及 處 理 與 SCF 之 間 的 互 動 舉 例 來 說, 當 選 到 一 個 media function 時, 會 將 選 擇 的 結 果 回 傳 給 SCF 並 且 將 與 使 用 者 連 接 的 session 轉 送 到 所 選 擇 的 media function 中 (e.g. 產 生 計 費 訊 息 ) 而 MDF 則 是 負 責 媒 體 流 的 傳 遞 和 儲 存 若 是 有 需 要, 還 會 將 儲 存 的 媒 體 進 行 編 碼 或 是 轉 碼, 依 照 不 同 規 格 成 為 不 同 的 媒 體 格 式 內 容 保 護 對 廣 播 服 務 而 言,MDF 扮 演 廣 播 流 的 源 頭 可 收 集 QoE 報 告 等 功 能 由 於 TISPAN 和 3GPP 大 力 推 動 下,IMS 系 統 架 構 已 經 成 為 次 世 代 網 路 NGN 核 心 的 網 路 架 構 其 中 一 種 其 服 務 模 式 和 QoS 解 決 方 案 都 有 專 門 組 織 進 行 分 析 以 及 技 術 支 持 IMS based IPTV 除 了 可 以 傳 送 服 務 在 IMS 特 定 的 存 取 網 路 中, 在 未 來 的 次 世 代 網 路 的 架 構 中, 也 可 以 提 供 各 種 不 同 類 型 的 使 用 者 IPTV 服 務 50

61 資 料 來 源 :TISPAN 圖 4-6 IPTV 服 務 功 能 架 構 圖 (Functional architecture for IPTV services) 4-2 LTE 國 際 技 術 標 準 與 發 展 趨 勢 目 前 標 準 的 制 定 狀 況 及 未 來 制 定 方 向 LTE 是 由 3GPP 針 對 行 動 電 信 網 路 未 來 發 展 提 出 的 演 進 技 術 標 準, 演 進 的 方 向 GSM( 泛 歐 數 位 式 行 動 電 話 系 統 ) GPRS( 整 合 式 封 包 無 線 電 服 務 ) WCDMA ( 寬 頻 分 碼 多 路 進 接 ) HSDPA( 高 速 下 行 分 組 接 入 無 線 網 路 ) HSUPA( 高 速 上 行 分 組 接 入 無 線 網 路 ) HSPA+( 高 速 分 組 接 入 無 線 網 路 演 進 ) LTE( 長 期 演 進 技 術 ), 其 中 WCDMA 是 3G, HSDPA 是 3.5G, LTE 是 3.9G 圖 4-7 指 出 從 3GPP 第 5 版 R5 到 第 8 版 R8 演 進 時 程 及 其 增 加 項 目 51

62 圖 4-7 3GPP 第 5 版 R5 到 第 8 版 R8 演 進 時 程 資 料 來 源 : 電 信 技 術 中 心 整 理 表 4-1 列 出 從 3GPP 第 5 版 R5 到 第 8 版 R8 演 進 的 上 行 下 行 傳 輸 率 表 4-1 3GPP R5 到 R8 演 進 的 上 行 下 行 傳 輸 率 資 料 來 源 : 電 信 技 術 中 心 整 理 系 統 版 本 下 行 傳 輸 速 率 ( 最 高 值 ) 上 行 傳 輸 速 率 ( 最 高 值 ) 3GPP R5: HSDPA 14Mbps 384kbps 3GPP R6: HSUPA 14Mbps 5.76Mbps 3GPP R7: HSPA+, 使 用 MIMO(Multi-input Multi-output) 天 線 技 術 42Mbps 11.5Mbps 3GPP R8): LTE,MIMO 天 線 技 術 326Mbps 86Mbps LTE 是 3GPP 為 確 保 現 有 3G 行 動 通 訊 技 術 的 未 來 競 爭 優 勢, 於 3GPP R8 中 制 訂 的 新 一 代 行 動 通 訊 技 術 標 準 LTE 可 由 頻 譜 配 置 方 案 (1.25 MHz~20 MHz) 來 提 升 網 路 效 率 和 單 一 基 地 台 效 率, 還 可 採 用 公 共 無 線 資 源 管 理 控 制 基 地 台 來 簡 化 系 統 結 構, 減 少 網 路 節 點, 從 而 更 加 有 效 地 提 供 服 務, 也 可 以 大 幅 度 降 低 用 戶 使 用 流 量 的 成 本, 如 在 瀏 覽 網 頁 線 上 遊 戲 音 樂 下 載 視 訊 的 服 務 使 用 20(MHz 頻 寬, 下 行 速 率 100 Mbps 與 上 行 速 率 50 Mbps,Radio Access Network,RAN 延 遲 減 少 至 10 毫 秒, 可 與 現 有 3G 系 統 和 非 3GPP 特 定 系 統 ( 例 如 : CDMA 2000 WiMAX WLAN) 的 互 通 支 援 52

63 LTE 的 SAE(System Architecture Evolution)/EPC(Evolved Packet Core) 系 統 架 構 中, 定 義 了 2 個 元 件 取 代 GSM 及 UMTS 系 統 架 構, 如 圖 所 示, 包 括 : evolved NodeB,eNodeB 和 Mobile Management Entity,MME/SAE Gateway,S-GW Radio Network Controller,RNC 和 Base Transceiver Station,BTS 等 無 線 電 功 能, 整 合 至 enodeb 中, 而 RNC 中 的 行 動 性 管 理 和 服 務 Serving GPRS Support Node,SGSN 等 核 心 網 路 功 能 則 被 移 至 MME 此 外, 當 進 行 數 據 傳 送 轉 發 和 路 由 切 換 等 功 能 與 其 他 網 路 互 連 時, S-GW 將 扮 演 Gateway GPRS Support Node,GGSN 功 能 資 料 來 源 :Ericsson 圖 4-8 LTE 系 統 架 構 下 行 傳 輸 使 用 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access), 搭 配 不 同 調 變 模 組 (QPSK 16 QAM 64QAM), 增 加 資 料 承 載 量, 提 高 傳 輸 速 率 上 行 傳 輸 使 用 Single Carrier Frequency Division Multiple Access, SC-FDMA, 搭 配 不 同 的 調 變 方 式 (BPSK QPSK 8PSK 16 QAM), 可 有 效 對 抗 多 重 路 徑 衰 減 改 善 了 涵 蓋 範 圍 與 蜂 巢 邊 緣 效 應 使 用 MIMO 技 術 在 不 需 佔 用 額 外 無 線 電 頻 譜 的 條 件 下, 利 用 多 重 路 徑 傳 輸 方 式, 提 供 更 高 的 數 據 吞 吐 量, 並 配 合 波 束 成 形 (beam forming) 技 術 可 增 加 覆 蓋 範 圍 和 可 靠 性 扁 平 化 的 網 路 架 構 : LTE 的 核 心 系 統 網 路, 採 一 個 2 層 式 扁 平 化 網 路 架 構, 可 進 一 步 壓 縮 時 間 延 遲, 讓 用 戶 單 向 目 標 時 間 延 遲 小 於 10 毫 秒, 控 制 面 時 間 延 遲 小 於 100 毫 秒 這 樣 的 特 性 自 然 有 助 於 即 時 資 料 服 務 的 開 展, 營 運 商 可 以 提 供 如 線 上 遊 戲 網 際 網 路 瀏 覽 等 更 多 進 階 服 務, 允 許 用 戶 在 任 何 時 間 53

64 任 何 地 點 參 與 線 上 遊 戲 LTE 的 扁 平 化 架 構 使 得 網 路 部 署 更 為 簡 單, 減 少 網 路 節 點 與 須 要 維 護 的 設 備 數 目 減 少, 都 有 效 降 低 營 運 商 的 建 設 網 路 成 本 和 營 運 成 本 3GPP 規 範 的 SAE, 是 全 IP 化 架 構, 所 有 的 服 務 皆 透 過 Packet Switching 網 路, 能 將 網 路 流 量 的 傳 送 路 徑 最 佳 化, 並 將 Quality of Service(QoS) 機 制 簡 化, 對 IP 服 務 來 說 具 有 極 佳 的 延 展 性 ITU 已 定 義 下 世 代 行 動 通 訊 系 統 (IMT-Advanced, 並 被 認 為 可 能 成 為 4G 標 準 ) 的 目 標 是 : 在 高 速 移 動 中 最 高 傳 輸 率 能 達 到 100 Mbps, 在 低 速 移 動 或 靜 止 時 最 高 傳 輸 率 能 達 到 10Gbps 其 網 路 所 定 義 的 部 分 要 求 如 下 : 在 Radio Access Network 中, 下 傳 的 峰 值 傳 輸 速 率 超 過 100 Mbps, 且 雙 向 時 延 (Roundtrip Time) 小 於 10ms 支 援 劃 頻 雙 工 或 劃 時 雙 工 的 網 路 佈 建 支 援 與 現 有 行 動 網 路 做 交 遞 (Handoff) 及 漫 遊, 進 而 提 供 無 所 不 在 (ubiquitous) 的 網 路 涵 蓋 彈 性 支 援 不 同 的 載 波 頻 寬 (Carrier Bandwidth), 範 圍 從 小 於 5 兆 赫 的 頻 寬, 到 大 至 20 兆 赫 的 頻 寬 3GPP 是 朝 4G 方 向 前 進 的, 其 LTE 技 術 目 前 已 針 對 4G 提 出 了 進 一 步 演 進 LTE-Advanced, 其 部 分 系 統 性 能 會 超 出 4G 指 標, 針 對 新 頻 譜 新 頻 寬 新 應 用 場 景 的 優 化 會 成 為 一 個 主 要 的 研 究 方 向 LTE 行 動 通 訊 系 統 之 系 統 架 構 與 IPTV 的 關 聯 行 動 通 訊 進 入 3G 時 代, 為 了 有 效 地 利 用 行 動 網 路 資 源, 3GPP R6 定 義 MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service), 在 行 動 通 訊 網 路 中 提 供 手 機 電 視 的 寬 頻 多 媒 體 服 務 不 同 於 傳 統 廣 播 使 用 者 只 能 接 收 方 式,MBMS 有 廣 播 與 群 播 二 種 傳 輸 模 式, 實 現 網 路 資 源 共 享, 提 升 網 路 資 源 的 利 用 率, 尤 其 是 無 線 界 面 資 源 MBMS 不 僅 能 實 現 純 文 字 低 速 率 的 簡 訊 群 播 和 廣 播, 也 能 實 現 高 速 多 媒 體 服 務 的 群 播 和 廣 播, 這 無 疑 順 應 了 未 來 行 動 數 據 發 展 的 趨 勢 圖 4-9 是 3GPP MBMS 在 已 存 在 的 UMTS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN 網 路 架 構 圖 網 路 節 點 如 User Equipment Radio Network Controller, SGSN 及 GGSN 等 現 有 分 封 交 換 網 路 節 點 進 行, 其 中 Broadcast Multicast Service Centre(BM-SC) 是 新 增 加 的 單 元, 主 要 負 責 提 供 和 傳 送 MBMS 節 目 資 料 的 服 務 BM-SC 是 MBMS 中 內 容 傳 送 服 務 的 輸 入 點, 負 責 建 立 及 控 制 核 心 網 路 中 MBMS 的 傳 輸 承 載, 也 負 責 MBMS 傳 輸 的 調 度 和 傳 送 BM-SC 還 向 終 端 設 備 提 供 服 務 通 知, 此 通 知 包 括 終 端 手 機 想 加 入 MBMS 服 務 的 所 有 必 要 訊 息 ( 例 如 IP 群 播 位 址 傳 輸 時 間 媒 體 描 述 服 務 品 質 等 ) BM-SC 還 負 責 管 理 群 播 模 式 下 的 安 全 性 問 題 GGSN 是 接 收 MBMS 節 目 資 料 的 入 口 點, 將 MBMS 之 內 容 傳 送 到 需 要 繞 送 MBMS 的 SGSN SGSN 執 行 相 關 MBMS 承 載 服 務 (MBMS Bearer Service) 之 控 制 功 能, 負 責 正 確 地 傳 送 封 包 到 使 用 者 所 在 之 無 線 電 網 路 RNC 有 效 地 利 用 無 線 電 資 源 將 其 傳 送 至 使 用 者 54

65 資 料 來 源 : WCDMA for UMTS-HSPA Evolution and LTE 圖 4-9 MBMS 架 構 圖 MBMS 的 手 機 終 端 設 備 仍 可 繼 承 了 已 有 的 3GPP 標 準, 在 手 機 耗 電 儲 存 多 媒 體 處 理 顯 示 等 技 術 得 到 改 善 的 同 時, 僅 僅 是 原 有 基 本 功 能 的 增 強 因 此, 承 載 寬 頻 多 媒 體 服 務 的 MBMS 手 機 與 現 有 的 具 良 好 的 統 一 性 MBMS 可 以 最 大 使 用 256kbps 的 速 率 進 行 下 載 和 串 流 媒 體 的 傳 送, 僅 需 128kbps 就 可 以 支 援 每 秒 15 張 的 QCIF 176*144 圖 片 和 12.2kbps 語 音 組 合 的 電 視 節 目 的 收 看 需 求 MBMS 本 身 沒 有 定 義 特 別 的 上 行 通 道, 但 可 以 利 用 已 有 上 行 控 制 通 道 進 行 服 務 訂 閱 服 務 加 入 等 服 務 控 制 流 程, 同 時 利 用 上 行 服 務 通 道 實 現 與 下 行 廣 播 群 播 配 合 的 一 些 互 動 性 服 務 的 實 現 LTE 的 無 線 電 接 取 已 經 簡 化 成 單 一 的 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network), 為 了 能 與 MBMS 連 接,MBMS 分 成 MBMS1 與 MBMS2 兩 個 元 件, 來 處 理 MBMS 的 控 制 面 及 使 用 者 面, 如 圖 4-10 所 示,eBM-SC(Evloved BM-SC) 是 演 進 的 BM-SC Sm 介 面, 是 MBMS1 與 MBMS2 之 間 的 控 制 面 SGi-mb 是 ebm-sc 與 MBMS2 之 間 的 使 用 者 面 SGmb 是 ebm-sc 與 MBMS2 之 間 的 控 制 面 PDN Gateway "LTE - Uu" M3 MBMS 1 Sm SGmb SGi UE E-UTRAN M1 MBMS 2 SGi-mb ebm-sc Content Provider 圖 4-10 MBMS1 MBMS2 與 其 他 元 件 架 構 圖 資 料 來 源 :3GPP MBMS1 的 功 能 : 是 MBMS 承 載 到 E-UTRAN 的 會 談 控 制 55

66 傳 送 會 談 控 制 訊 息 到 多 個 enb 經 過 Sm 介 面 從 MBMS2 接 收 MBMS 的 服 務 控 制 訊 息 和 IP 群 播 位 址 MBMS2 的 功 能 : 提 供 到 emb-sc 的 SGi-mb 介 面 ( 使 用 者 面 ) 及 SGmb 介 面 ( 控 制 面 ) MBMS 使 用 者 面 數 據 的 IP 群 播 分 佈 到 多 個 enb MBMS 單 頻 網 的 內 容 同 步 及 資 料 的 表 頭 壓 縮 指 派 IP 群 播 位 址 給 enb,ip 群 播 位 址 由 MBMS1 提 供 隨 著 全 IP 化 的 寬 頻 行 動 接 取 網 路 逐 漸 成 形,IPTV 應 用 服 務 將 由 目 前 固 定 式 接 取 網 路 (xdsl FTTH Cable) 延 伸 至 行 動 接 取 網 路 (UMTS WiMAX DVB-H LTE WiMAX), 行 動 用 戶 可 隨 時 隨 地 的 收 看 高 品 質 多 媒 體 影 音 服 務, 促 進 數 位 匯 流 產 業 發 展 市 場 MBMS 可 由 現 有 HSPA 網 路, 播 送 給 多 媒 體 影 音 服 務 多 個 接 收 使 用 者, 只 需 佔 用 一 個 通 信 頻 道, 如 此 可 有 效 使 用 的 頻 寬 有 限 資 源 LTE 傳 輸 速 率 的 提 升 將 使 MBMS 可 以 提 供 更 多 元 化 的 應 用 服 務, 未 來 標 準 制 定 方 向 E-MBMS 將 增 加 更 多 元 件 改 進 和 提 升 MBMS 功 能, 期 望 能 以 更 低 的 成 本 來 支 援 高 品 質 的 串 流 式 多 媒 體 和 即 時 性 廣 播 群 播 服 務 4-3 結 論 從 以 上 所 述, 可 了 解 目 前 NGN LTE 相 關 技 術 與 IPTV 或 寬 頻 視 訊 平 台 的 關 聯 性 亦 即 我 們 可 使 用 上 述 技 術 系 統 架 構 實 際 實 現 新 世 代 之 寬 頻 視 訊 平 台, 然 而, 為 真 正 實 現 IP Convergence 的 願 景 在 任 何 環 境 之 下, 使 用 者 可 以 根 據 其 需 求, 經 由 其 選 擇 的 任 何 網 路, 來 使 用 其 想 要 的 任 何 服 務 仍 有 許 多 技 術 議 題 需 要 克 服 : Service 服 務 架 構 與 服 務 描 述 方 式, 以 及 服 務 資 訊 Service Information 與 Signaling 的 描 述 方 式 需 制 定 標 準 : 由 於 目 前 相 關 之 IPTV 標 準 所 使 用 的 內 容 及 服 務 描 述 方 式 並 無 相 同 標 準, 因 此, 若 要 橫 跨 各 傳 輸 網 路 而 能 存 取 相 同 服 務 時, 則 會 出 現 相 容 性 與 共 通 性 的 問 題 所 以 需 要 制 定 相 同 的 服 務 架 構 以 及 服 務 資 訊 與 Signaling 的 描 述 方 式 中 介 軟 體 需 制 定 標 準 之 Application Programming Interface: 因 為 要 在 不 同 之 接 收 平 台 執 行 相 同 之 服 務, 因 此, 接 收 系 統 中 的 中 介 軟 體 需 有 統 一 之 Application Programming Interface 以 利 服 務 之 順 利 執 行 而 目 前 此 一 中 介 軟 體 在 不 同 傳 輸 技 術 系 統 中 仍 未 有 統 一 之 標 準 數 位 權 利 管 理 Digital Rights Management 機 制 需 標 準 化 : 內 容 的 權 利 管 理 在 IPTV 服 務 中 是 需 要 被 重 視 的, 也 是 能 確 保 營 運 業 者 與 消 費 者 雙 方 的 權 利 的 機 制 然 而 目 前 所 採 用 之 DRM 架 構 未 有 統 一 的 系 統 介 面 與 架 構, 如 此, 會 造 成 在 不 同 傳 輸 暨 接 收 平 台 間 的 相 容 問 題, 因 此, 為 達 IP Convergence 的 願 景, 需 制 定 標 準 化 的 DRM 系 統 架 構 與 介 面 以 利 內 容 與 服 務 的 共 同 操 作 性 56

67 Interoperability 除 此 之 外, 在 觀 察 制 訂 LTE 技 術 標 準 組 織 (3GPP) 及 製 造 商 Ericsson Nokia, 發 展 LTE 技 術 標 準 發 展 時 程 並 未 受 金 融 風 暴 影 響, 但 是 電 信 業 者 擔 憂 金 融 風 暴 可 能 造 成 消 費 市 場 緊 縮 影 響, 紛 紛 轉 向 朝 原 有 系 統 升 級 至 HSPA/HSPA+, 以 提 供 消 費 者 高 頻 寬 傳 輸 服 務, 藉 以 延 長 過 渡 至 LTE 或 IMT-Advanced 之 時 程 但 是 仍 有 少 數 業 者 會 進 行 LTE 系 統 的 佈 建 投 資, 預 估 NTT DOCOMO 將 在 2009 底 進 行 LTE 的 商 轉, 而 Verizon 預 估 在 2010 時 進 行 LTE 的 商 轉 而 全 球 大 規 模 佈 建 LTE 時 程 預 估 將 延 至 2015 年 57

68 伍 NGN 匯 流 技 術 分 析 根 據 ETSI 與 ITU-T 的 定 義,NGN 意 指 一 種 以 封 包 為 基 礎 的 傳 輸 網 路, 能 夠 支 援 各 種 不 同 寬 頻 網 路 技 術, 並 且 具 有 保 障 服 務 品 質 的 功 能 (Quality of Service, QoS), 以 下 為 NGN 網 路 應 具 有 之 特 性 : 以 封 包 為 基 礎 的 傳 輸 : 傳 統 上 ATM TDM 網 路 是 針 對 語 音 服 務 而 設 計 之 網 路 系 統, 在 資 料 的 傳 輸 上 是 以 FRAME Relay 的 方 式 進 行 ( 如 ATM 的 Cell), 因 為 不 需 要 等 候 網 路 層 處 理 路 由 的 工 作 所 以 能 有 很 好 傳 輸 的 效 率, 但 為 了 因 應 應 用 服 務 的 多 元 化 發 展,NGN 以 建 構 出 更 適 於 傳 輸 封 包 類 型 資 料 的 網 路 為 目 標, 並 且 預 期 IP 將 會 是 網 路 層 所 通 用 的 通 訊 協 定 控 制 功 能 與 底 層 傳 輸 技 術 分 離 : 將 提 供 服 務 的 功 能 與 網 路 分 開, 並 提 供 公 開 的 介 面, 使 服 務 相 關 的 功 能 與 底 層 傳 輸 技 術 無 關 提 供 多 樣 化 的 服 務 與 應 用, 包 含 即 時 服 務 影 音 串 流 服 務 非 即 時 服 務 以 及 各 種 多 媒 體 種 類 : 以 提 供 多 元 服 務 為 目 標,NGN 初 步 的 規 劃 就 是 要 將 傳 統 PSTN/ISDN 服 務 涵 蓋 進 來, 也 因 此 在 NGN release1 中 設 計 出 PSTN/ISDN emulation 以 及 PSTN/ISDN simulation, 分 別 用 來 支 援 傳 統 PSTN/ISDN 終 端 裝 置 以 及 新 一 代 網 路 終 端 裝 置 在 使 用 像 傳 統 PSTN/ISDN 服 務 時 所 需 的 功 能, 在 通 話 的 部 份 則 是 以 3GPP 所 制 定 的 IMS 為 核 心 提 供 寬 頻 並 且 保 障 服 務 品 質 :NGN 提 供 了 一 套 標 準 的 介 面 來 連 接 各 種 寬 頻 接 取 網 路, 如 xdsl cable 以 及 3GPP UTRAN, 圖 5-1 即 是 用 xdsl 來 建 構 NGN 之 系 統 架 構 圖 為 了 保 障 服 務 的 品 質 QoS,NGN 包 含 了 一 個 RACS 元 件 用 來 處 理 接 取 網 路 與 核 心 網 路 之 間 的 連 線 控 制 (admission control), 以 及 接 取 網 路 中 對 資 源 的 預 約 機 制 (resource reservation) 固 網 以 及 行 動 類 型 用 戶 之 整 合 : 以 FMC(Fixed and Mobile IP Convergence) 為 發 展 方 向,3GPP R6 中 所 制 定 的 IMS 即 是 一 套 整 合 的 功 能 架 構,NGN 以 此 為 基 礎 加 以 修 改, 使 IP-CAN 以 外 的 網 路 使 用 者 亦 能 享 受 各 種 服 務 58

69 圖 5-1 以 xdsl 建 構 NGN 之 系 統 架 構 圖 資 料 來 源 :ETSI 提 供 一 般 需 求, 如 : 緊 急 通 訊 安 全 性 / 隱 私 性 合 法 的 竊 聽 等 功 能 : 幾 乎 各 種 類 型 的 應 用 服 務 都 需 要 安 全 通 訊 與 攔 截 終 端 不 希 望 接 收 到 的 訊 號 的 功 能, NGN 沿 用 3GPP TS 所 制 定 的 證 明 與 授 權 機 制 就 實 際 的 網 路 技 術 而 言, 現 行 網 路 的 發 展 其 實 就 是 朝 向 下 次 代 網 路 NGN 的 方 向 前 進, 採 用 全 光 化 做 為 提 供 大 量 頻 寬 之 解 決 策 略, 期 望 以 最 符 合 成 本 效 益 的 方 式 來 建 構 最 貼 近 使 用 者 的 高 頻 寬 接 取 網 路, 以 促 進 各 種 應 用 服 務 的 推 展, 因 此, 新 世 代 之 寬 頻 視 訊 平 台 是 可 用 NGN 架 構 來 發 展 的 以 下 將 介 紹 光 纖 接 取 網 路 之 主 要 技 術, 這 些 相 關 技 術 可 看 成 是 用 來 實 現 NGN 網 路 架 構 的 具 體 技 術 5-1 FTTx 系 統 架 構 與 應 用 發 展 隨 著 IPTV OLG 等 各 種 應 用 服 務 的 發 展, 使 用 者 以 及 服 務 營 運 商 對 於 頻 寬 的 需 求 不 斷 的 上 升, 也 使 的 光 纖 在 現 在 網 路 的 架 構 中 扮 演 起 相 當 重 要 的 腳 色, 並 且 有 急 劇 增 加 的 趨 勢 然 而, 因 應 使 用 者 所 處 之 地 域 環 境 以 及 需 求 的 不 同, 遂 發 展 出 各 種 不 同 的 光 纖 接 取 技 術 除 了 光 纖 本 身, 在 光 纖 網 路 架 構 中 包 含 有 三 種 元 件 : 光 線 路 終 端 (Optical Line Terminal,OLT) 光 網 路 單 元 (Optical Network Unit, ONU) 光 網 路 單 元 (Optical Network Terminal,ONT), 其 中 OLT 屬 於 端 設 備, ONU 與 ONT 則 都 屬 於 用 戶 端 設 備 如 圖 5-2 所 示 以 ONU 所 設 置 的 地 方 來 區 分, 光 纖 之 佈 建 策 略 可 簡 單 區 分 為 FTTC FTTB FTTH 以 及 FTTCab 等 四 種, 此 外 還 有 FTTO 以 及 FTTP 等 不 同 之 策 略, 而 FTTx 則 是 泛 指 各 種 不 同 的 光 纖 佈 59

70 建 策 略, 以 下 簡 介 數 種 不 同 策 略 下 的 光 纖 接 取 技 術 : 資 料 來 源 :FTTx 產 業 交 流 會 圖 5-2 FTTx 之 光 纖 佈 建 示 意 圖 FTTC 方 案 :NG SDH/EOS 將 光 纖 佈 建 至 路 邊 既 有 之 電 纜 或 是 電 箱, 用 戶 端 則 是 以 同 軸 電 纜 或 是 電 話 來 傳 送 服 務 資 料, 主 要 是 用 來 服 務 住 宅 的 用 戶, 是 目 前 主 要 的 光 纖 服 務 模 式 之 一 在 已 經 鋪 設 大 量 SDH 網 路 的 環 境 下, 下 一 代 同 步 數 位 階 層 (Next Generation Synchronous Digital Hierarchy,NG SDH) 是 一 種 讓 不 同 類 型 的 網 路 資 料 都 能 有 效 率 的 在 SDH 網 路 上 傳 輸 的 技 術, 以 NG SDH 作 為 使 用 者 接 取 網 路 與 骨 幹 網 路 SDH 的 連 接 點, 將 接 取 網 路 中 廣 泛 使 用 的 Ethernet 資 料 封 裝 成 SDH 網 路 中 傳 輸 的 單 位, 也 可 以 稱 之 為 Ethernet over SDH(EOS) 類 似 於 FTTC,FTTCab(Cabinet) 意 指 設 置 一 個 小 櫥 櫃 來 安 置 ONU, 相 較 於 FTTC 而 言, 這 裡 的 ONU 通 常 會 距 離 終 端 用 戶 較 遠 一 些, 主 要 是 應 用 於 較 偏 遠 分 散 的 使 用 環 境 FTTB 方 案 :Giga Ethernet Switch (GESW) + VDSL Switch 廣 為 使 用 的 乙 太 網 路, 在 搭 配 上 光 纖 傳 輸 之 後 也 能 夠 達 到 GB 以 上 的 傳 輸 速 率, 利 用 GESW 技 術 將 光 纖 線 路 拉 到 使 用 者 所 處 的 建 築 物, 並 且 透 過 數 位 用 戶 接 取 多 工 機 (Digital Subscriber Line Access Multiplexer,DSLAM) 將 線 路 分 接 到 每 個 用 戶 家 中, 在 用 戶 端 則 是 使 用 VDSL 技 術 做 連 接, 是 一 種 光 纖 到 樓 的 佈 建 方 式 這 也 是 目 前 中 華 電 信 MOD 所 使 用 的 方 案 FTTB/C 方 案 :IP DSLAM + ADSL2 60

71 延 伸 自 已 經 被 廣 泛 使 用 的 ADSL,ADSL2 可 提 供 更 高 的 上 下 行 頻 寬 以 及 更 遠 的 傳 輸 距 離, 用 戶 透 過 ADSL2 連 上 位 於 大 樓 或 是 路 邊 的 IP DSLAM 也 是 一 種 FTTB 或 FTTC 的 佈 建 模 式 FTTH 方 案 :Ethernet + Media Converter 從 機 房 將 光 纖 直 接 拉 到 使 用 者 的 家 中, 用 戶 端 須 要 一 個 媒 介 轉 換 器 (Media Converter,MC), 用 來 處 理 光 電 訊 號 的 轉 換, 並 提 供 RJ45 介 面, 可 連 接 用 戶 的 乙 太 網 路 卡 以 ITU-T 的 定 義,MC 到 用 戶 的 終 端 電 腦 距 離 不 超 過 100 公 尺 的 情 況 下 才 算 是 FTTH 5-2 被 動 式 光 纖 網 路 之 標 準 與 技 術 電 信 網 路 大 概 可 以 分 成 核 心 網 路 (core network) 以 及 接 取 網 路 (access network) 兩 種 核 心 網 路 由 長 程 或 是 中 程 的 光 纜 線 所 組 成, 具 有 較 充 足 的 頻 寬 容 量 但 由 於 接 取 網 路 大 部 分 仍 然 是 由 電 纜 傳 輸, 這 對 核 心 網 路 連 接 到 接 取 網 路 而 言, 會 有 相 當 的 頻 寬 瓶 頸 再 加 上 近 年 來 建 立 光 纖 傳 輸 的 成 本 不 再 是 那 麼 的 高, 因 此 光 纖 化 對 需 要 一 個 大 容 量 頻 寬 且 高 速 的 接 取 網 路 而 言, 無 疑 是 最 有 效 的 方 法 建 構 光 纖 網 路 時 需 要 的 節 點 元 件 主 要 分 有 主 動 式 和 被 動 式, 所 謂 的 被 動 式 元 件 意 即 不 需 要 電 力 便 可 完 成 訊 號 處 理 而 被 動 式 光 纖 網 路 (Passive Optical Network;PON) 意 指 除 了 終 端 設 備 需 要 用 到 電 之 外, 中 間 的 節 點 則 是 由 這 些 被 動 式 元 件 所 組 成 如 圖 5-3 所 示, 被 動 式 光 纖 網 路 由 OLT 傳 送 出 來 的 光 訊 號, 透 過 光 纖 經 過 被 動 元 件 (splitter), 再 將 光 訊 號 廣 播 給 各 個 ONU 藉 由 點 對 多 點 Point to Multipoint,P2MP 的 方 式 傳 輸, 大 幅 降 低 了 線 路 的 使 用 成 本 此 外 由 於 被 動 式 元 件 不 需 電 力, 減 少 了 故 障 率, 也 大 大 的 降 低 了 營 運 商 的 維 護 成 本 況 且 光 纖 網 路 還 能 提 供 高 頻 寬 傳 輸, 因 此 被 動 式 光 纖 網 路 對 於 接 取 網 而 言 將 是 較 好 的 網 路 架 構 資 料 61

72 圖 5-3 PON Architecture 來 源 : 工 研 院 整 理 根 據 時 代 的 演 進, 被 動 式 光 纖 網 路 因 為 傳 輸 的 架 構 以 及 標 準 規 格 的 不 同, 演 化 成 三 種 被 動 式 光 纖 網 路 APON 傳 輸 技 術 在 1998 年, 由 ITU-T 底 下 的 FSAN(Full Service Access Network)Forum 成 員 共 同 研 究 之 下, 以 155Mbps ATM 技 術 為 基 礎, 發 展 出 以 ATM 為 傳 輸 協 定 的 被 動 式 接 取 網 路 標 準 G983.1, 簡 稱 為 APON(ATM PON) 因 為 提 出 的 時 間 較 早, 在 北 美 日 本 歐 洲 都 有 APON 產 品 的 相 關 應 用 由 於 ATM 具 有 專 屬 線 路 並 可 要 求 傳 輸 速 率 的 特 性, 因 此 具 有 QoS 提 供 完 備 的 OAM 光 纖 頻 寬 專 屬 的 優 點 正 也 因 為 如 此, 光 纖 使 用 量 以 及 投 資 的 成 本 上 都 也 相 對 的 較 高 除 此 之 外, 目 前 大 部 分 數 據 流 都 是 在 IP/ 乙 太 網 內 傳 輸, 若 是 用 APON 傳 送 資 料 時 還 需 在 IP 和 ATM 封 包 間 做 轉 換, 技 術 複 雜 且 不 具 有 效 益 再 者 在 國 內 ATM 網 路 受 到 了 推 廣 受 阻 的 影 響, 所 以 APON 在 我 國 幾 乎 沒 有 應 用 在 2001 年 時 FSAN 將 APON 標 準 經 過 改 進, 增 加 了 新 的 特 點 速 度 可 支 援 到 622Mbps, 也 將 名 稱 改 為 BPON (Broadband PON) EPON 傳 輸 技 術 由 於 近 年 來 Ethernet 網 路 的 快 速 崛 起,IEEE 在 2000 年 時 提 出 了 EPON (Ethernet PON) 的 概 念 並 在 12 月 的 時 候 成 立 了 第 一 英 哩 乙 太 網 路 聯 盟 Ethernet in the First Mile Alliance; EFMA, 針 對 APON 過 於 複 雜 成 本 過 高 效 率 不 好 等 缺 點, 致 力 於 研 究 EPON 的 標 準 在 2001 年 7 月 開 始 制 定 EFM 標 準, 並 在 2003 年 9 月 完 成 標 準 制 訂 EPON 架 構 內 傳 送 數 據 使 用 IEEE 協 議 的 Ethernet frame, 在 一 般 網 路 中, 不 需 要 額 外 的 格 式 轉 換, 效 率 也 將 提 高 也 因 為 乙 太 網 路 是 目 前 最 廣 泛 的 網 路 技 術, 建 置 的 價 格 跟 APON 比 起 來 也 相 對 的 較 低, 成 為 較 主 流 的 被 動 式 光 纖 網 路 架 構 GPON 傳 輸 技 術 在 2001 年 EFMA 提 出 EPON 的 概 念 之 時,FSAN 組 織 針 對 1Gbps 以 上 的 傳 輸 速 率 的 PON 進 行 研 究, 對 於 APON 傳 輸 效 率 低 以 及 EPON 無 法 提 供 良 好 的 品 質 服 務 保 證 之 下, 希 望 發 展 出 一 種 傳 輸 速 率 更 快 被 動 元 件 可 分 歧 的 數 量 更 多 更 長 的 傳 輸 距 離 支 援 多 項 服 務 (ATM Ethernet WDM ) 並 且 能 改 善 APON 及 EPON 的 缺 點 的 網 路 架 構, 於 是 在 2002 年 9 月 時 提 出 GPON(Gigabit-capable PON) 的 概 念,ITU-T 於 2003 年 3 月 完 成 了 G 和 G 標 準 的 製 定, 並 在 2004 年 2 月 和 6 月 完 成 了 G 的 標 準 化 由 於 GPON 提 供 高 速 傳 輸 與 良 好 的 QoS 並 且 支 援 不 同 網 路 封 包 進 行 轉 換, 將 是 解 決 在 接 取 網 中 各 種 服 務 存 取 的 最 好 方 式 62

73 5-3 Next Generation SDH NG(SDH) 之 標 準 與 技 術 發 展 因 應 光 纖 通 訊 技 術 大 量 的 發 展,1986 年 AT&T 提 出 了 光 纖 同 步 網 路 (Synchronous Optical Network,SONET) 系 統, 之 後 ITU-T 於 1988 年 採 用 了 SONET 的 概 念, 並 加 以 修 改 成 為 適 用 於 除 了 光 纖 之 外 的 微 波 衛 星 等 不 同 的 傳 輸 媒 介, 改 稱 之 為 同 步 數 位 階 層 系 統 (Synchronous Digital Hierarchy,SDH), 是 一 套 適 用 於 不 同 傳 輸 技 術 的 通 用 性 標 準, 使 的 不 同 網 路 設 備 製 造 商 所 製 造 的 產 品 能 具 備 互 通 性 SONET/SDH 系 統 中 所 提 供 之 頻 寬 以 一 條 光 纖 51.84Mbit/s 為 單 位, 稱 為 OC-1, 並 藉 由 同 步 傳 輸 之 特 性 來 結 合 多 條 光 纖 以 提 升 頻 寬, 表 5-1 為 SONET/SDH 之 頻 寬 資 料 與 相 對 應 之 名 稱, 一 般 而 言 STS 為 SONET 所 使 用 之 線 路 名 稱,STM 則 為 SDH 所 使 用 目 前 除 了 北 美 地 區 使 用 SONET 系 統 之 外,SDH 已 經 成 為 全 球 廣 泛 使 用 的 網 路 傳 輸 系 統, 具 有 以 下 特 徵 : 以 電 路 交 換 作 為 傳 輸 的 基 礎 方 式 採 用 TDM 通 訊 協 定 提 供 專 屬 的 網 路 連 接 不 處 理 封 包 模 式 的 通 訊 協 定 屬 於 實 體 層 通 訊 協 定 表 5-1 SONET/SDH 頻 寬 對 應 表 資 料 來 源 : 工 研 院 整 理 SONET signals Bit rates Equivalent SDH signal STS-1 OC Mbit/s STM-0 STS-3 OC Mbit/s STM-1 STS-9 OC Mbit/s STS-12 OC Mbit/s STM-4 STS-18 OC Mbit/s STS-36 OC Mbit/s STS-48 OC Mbit/s STM-16 STS-192 OC Mbit/s STM-64 63

74 SDH 是 為 了 語 音 通 訊 所 設 計 的 標 準, 在 資 料 的 傳 遞 上 是 採 用 預 先 設 定 好 之 路 線 來 傳 輸 統 一 格 式 之 訊 框 的 方 式 ( 即 Frame Relay), 適 用 於 對 穩 定 性 有 高 度 需 求 的 通 話 服 務 但 是, 隨 著 IP 網 路 的 蓬 勃 發 展, 相 關 應 用 服 務 日 漸 增 加, 除 了 造 成 頻 寬 的 需 求 上 升 之 外,SDH 系 統 不 善 於 處 理 封 包 資 料 的 問 題 也 就 逐 漸 浮 現 因 此, 為 了 要 因 應 多 元 化 的 網 路 服 務 提 供 更 具 彈 性 的 頻 寬 使 用, 同 時 又 不 讓 過 往 對 SDH 的 投 資 付 諸 流 水, 於 是 就 衍 生 出 多 業 務 傳 送 平 台 Multi-service transport platform,mstp 的 概 念, 目 的 即 是 要 建 構 出 一 個 更 具 彈 性 的 網 路, 而 實 際 上 則 是 透 過 新 增 的 MSSP 節 點 來 處 理 相 關 的 工 作, 如 圖 5-4 所 示, 新 增 的 MSSP 節 點 位 於 原 本 SDH 網 路 的 邊 界, 主 要 的 功 能 除 了 能 夠 連 結 許 多 不 同 類 型 的 網 路, 同 時 也 負 責 將 頻 寬 做 有 效 率 的 使 用, 以 下 介 紹 其 中 關 鍵 的 技 術 圖 5-4 NG SDH 系 統 示 意 圖 資 料 來 源 :Trend Communications 圖 5-5 GFP 資 料 處 理 流 程 資 料 來 源 :Trend Communications 64

75 Generic Framing Protocol(GFP) 定 義 於 ITU-T G.7041,GFP 是 一 種 用 來 映 射 不 同 類 型 通 訊 協 定 的 一 套 機 制, 與 其 他 訊 框 映 射 方 法 相 比,GFP 的 特 色 是 較 有 效 率 如 圖 5-5 所 示, 在 MSPP 上 會 有 一 個 用 來 存 放 接 收 到 之 封 包 的 佇 列, 負 責 將 要 送 往 SDH 網 路 的 封 包 暫 存 起 來, 而 所 謂 的 映 射 即 是 指 將 這 些 不 同 協 定 的 封 包 資 料, 用 有 效 率 的 方 式 包 裝 成 SDH 網 路 所 使 用 之 STM 訊 框 目 前, 訊 框 的 映 射 有 兩 種 模 式 : 1. Frame-Mapped GFP:GFP-F 能 夠 處 理 不 同 大 小 的 封 包 資 料, 屬 於 網 路 中 第 二 層 的 封 裝 其 方 式 是 將 一 個 完 整 的 封 包 對 應 到 一 個 STM 訊 框 之 中, 並 且 捨 棄 沒 有 意 義 的 空 白 封 包, 適 於 像 是 Ethernet PPP/IP 等 較 注 重 效 率 與 彈 性 的 傳 輸 協 定, 在 進 行 映 射 之 前 必 須 接 收 到 完 整 的 封 包, 也 因 此 可 能 會 造 成 一 些 額 外 的 延 遲 GFP-F 的 映 射 方 式 會 根 據 不 同 的 通 訊 協 定 而 有 所 不 同 2. Transport GFP: 屬 於 第 一 層 封 裝,GFP-T 適 合 用 來 映 射 等 速 率 傳 輸 的 資 料, 像 是 透 過 光 纖 ESCON 1000BASE-T 等 其 方 法 是 不 管 上 層 的 通 訊 協 定 為 何, 都 直 接 將 接 收 到 的 資 料 包 裝 成 既 定 的 GFP 訊 框 格 式 然 後 送 出, 適 用 於 對 延 遲 忍 受 度 低 的 應 用 但 是 相 對 的 缺 點 則 是, 不 論 是 否 有 接 收 到 封 包 資 料,MSPP 都 會 持 續 的 送 出 GFP 訊 框, 而 傳 輸 空 白 資 料 可 能 會 被 視 為 是 浪 費 頻 寬 的 行 為 Virtual Concatenation(VCAT) 連 結 Concatenation 是 在 網 路 上 傳 輸 資 料 時 常 常 被 用 來 提 升 傳 輸 效 率 的 技 術 手 段, 透 過 把 原 本 獨 自 傳 送 的 資 料 連 接 起 來, 可 以 達 到 節 省 表 頭 與 降 低 處 理 時 間 的 功 效, 在 SDH 網 路 上, 當 資 料 連 結 後 對 頻 寬 的 需 求 超 過 某 一 層 級 的 上 限 時, 就 必 須 使 用 更 高 一 層 的 規 格 來 傳 送, 就 如 連 結 後 需 要 420Mbit/s 頻 寬 的 資 料 因 為 超 過 STM-1 所 能 傳 輸 的 量, 而 必 須 使 用 STM-4 來 傳 送, 顯 然 地, 對 於 能 提 供 622MBit/s 頻 寬 的 STM-4 而 言, 大 概 浪 費 了 200MBit/s 的 頻 寬 虛 擬 連 結 (Virtual Concatenation,VCAT) 就 是 一 種 為 了 提 升 SONET/SDH 網 路 上 頻 寬 使 用 效 率 而 提 出 的 連 結 方 法 如 圖 5-6 所 示, 左 邊 為 連 續 連 結 (Contiguous Concatenation) 方 式, 右 邊 則 是 VCAT, 相 較 於 傳 統 的 方 法,VCAT 只 是 將 資 料 作 邏 輯 上 的 連 結, 形 成 一 個 虛 擬 連 結 群 組 (Virtual Concatenation Group,VCG), 而 屬 於 相 同 VCG 的 資 料 成 員 在 實 際 的 傳 輸 上 其 實 是 互 相 獨 立 的, 也 因 此 雖 然 連 結 後 的 總 頻 寬 需 求 是 430Mbit/s 卻 可 以 使 用 多 條 較 低 層 級 的 連 線 分 別 傳 送 (STS-3 或 是 STM-1) 65

76 資 料 來 源 :Trend Communications 圖 5-6 SONET/SDH 中 的 兩 種 連 結 技 術 5-4 General Multi-Protocol Label Switching(GMPLS) 之 技 術 架 構 傳 統 ATM 網 路 以 固 定 長 度 之 細 胞 做 為 資 料 傳 輸 的 基 本 單 元, 並 利 用 交 換 機 上 預 先 建 立 的 輸 入 與 輸 出 埠 Port 對 應 表 來 建 立 ATM 網 路, 也 就 是 說 連 上 ATM 網 路 之 工 作 站 在 傳 遞 資 料 前 並 不 需 要 先 建 立 連 線, 並 且 享 有 專 用 的 頻 寬, 具 有 簡 單 快 速 穩 定 的 特 性, 但 是 當 頻 寬 需 求 增 加 時 就 只 能 透 過 新 增 實 體 裝 置 來 解 決 在 網 路 發 展 初 期 ATM 技 術 很 快 的 就 被 採 納, 但 是 當 網 際 網 路 有 了 爆 炸 性 的 發 展 之 後, 頻 寬 的 需 求 竟 有 了 指 數 性 的 成 長, 使 的 ATM 網 路 也 逐 漸 不 敷 使 用, 而 相 較 於 ATM 網 路, 以 IP 為 基 礎 的 多 樣 化 通 訊 協 定, 能 夠 提 供 不 同 應 用 服 務 所 需 要 的 功 能, 並 且 IP Routing 也 使 的 整 個 網 路 更 具 彈 性 多 重 協 定 標 籤 交 換 技 術 (Multi-Protocol Label Switching,MPLS) 則 是 一 種 新 的 網 路 交 換 技 術, 以 IP 封 包 作 為 資 料 傳 送 單 元, 並 且 將 IP 路 由 技 術 與 標 籤 交 換 架 構 加 以 整 合, 除 了 能 夠 建 立 更 適 於 傳 送 IP 資 料 的 網 路, 同 時 亦 可 實 現 IP over ATM 架 構 簡 言 之,MPLS 網 路 會 將 進 入 MPLS 網 路 的 封 包 加 以 分 類 並 加 上 標 籤, 之 後 標 籤 交 換 機 (Label Switch Router,LSR) 便 根 據 此 一 標 籤 資 料 進 行 交 換 通 用 多 重 協 定 標 籤 交 換 (General Multi-Protocol Label Switching,GMPLS) 則 是 指 以 MPLS 為 基 礎 的 協 定 組, 以 IP 協 定 為 基 礎 加 以 擴 充, 能 夠 支 援 多 種 形 式 的 交 換, 如 時 槽 交 換 波 長 交 換 光 纖 交 換, 只 要 是 形 式 相 似 的 LSR 之 間 都 可 以 建 立 標 籤 交 換 路 徑 (Label Switch Path), 內 容 主 要 是 涵 蓋 了 信 息 交 換 以 及 路 由 機 制 兩 大 類 控 制 功 能 66

77 5-5 DWDM 光 纖 網 路 技 術 在 光 通 訊 中, 波 長 多 工 分 工 器 (Wavelength-Division Multiplexing;WDM) 是 一 種 藉 由 不 同 雷 射 光 的 波 長 搭 載 不 同 的 光 訊 號 在 同 一 條 光 纖 上 的 技 術 其 原 理 來 自 於 彩 虹 分 合 光 波 原 理, 當 ㄧ 束 白 光 經 過 不 同 介 質 後 會 產 生 折 射, 將 光 分 成 不 同 顏 色 的 波 長 便 可 利 用 不 同 顏 色 的 波 長 來 放 置 光 訊 號, 藉 以 增 加 光 纖 內 傳 輸 的 速 度 而 高 密 度 波 長 多 工 分 工 器 (Dense WDM;DWDM) 則 是 在 一 條 光 纖 底 下 同 時 傳 送 更 多 的 波 長 訊 號, 每 個 波 長 間 隔 小 於 1nm 的 技 術 在 DWDM 的 系 統 下, 大 致 可 以 分 成 兩 個 部 份 一 為 DWDM 分 波 時 所 需 要 的 元 件, 另 一 則 是 架 構 DWDM 系 統 所 需 要 的 元 件 光 纖 網 路 透 過 DWDM 傳 送 不 同 波 長 的 訊 號, 如 圖 5-7 所 示, 左 邊 的 多 工 器 Multiplexer 就 是 將 不 同 波 長 的 訊 號 匯 集 成 同 一 種 訊 號 的 元 件 ; 當 訊 號 傳 至 目 的 地 時, 右 邊 的 解 多 工 器 DeMultiplexer 則 是 將 光 訊 號 分 開 成 不 同 波 長 的 元 件 但 在 傳 輸 途 中 光 訊 號 時 常 會 因 為 距 離 的 關 係 散 射 或 衰 減 導 致 訊 號 衰 弱, 因 此 需 要 放 大 器 來 增 強 訊 號 強 度 早 期 傳 統 放 大 器 需 要 先 做 光 電 轉 換 才 能 放 大 訊 號 的 功 率, 限 制 住 傳 輸 速 度 和 頻 寬, 而 在 DWDM 系 統 中 使 用 摻 鉺 光 纖 放 大 器 (EDFA) 可 直 接 放 大 其 訊 號 功 率 高 傳 輸 功 率 低 雜 訊 的 優 點 也 成 為 最 普 遍 的 光 放 大 器 元 件 圖 5-7 DWDM Components 資 料 來 源 :Fiber-Optics.info 為 了 達 成 全 光 纖 網 路 架 構, 光 交 換 技 術 的 發 展 佔 了 非 常 重 要 的 比 重 都 會 網 路 的 重 要 匯 接 點 處, 光 交 換 器 (Optical Cross Connects;OXC) 負 責 提 供 了 路 由 的 功 能 透 過 光 交 換 器 的 調 度 和 路 由 下, 將 可 更 順 利 的 優 化 光 纖 網 路 並 且 在 光 交 換 器 中 引 入 光 波 長 轉 換 的 技 術, 當 不 同 的 波 長 匯 集 時, 再 將 各 訊 號 以 適 當 的 波 長 路 由 至 適 當 的 光 纖 內 ; 而 在 光 纖 網 路 的 各 個 節 點 處, 則 是 靠 光 塞 取 多 工 器 (Optical Add/Drop Multiplexer;OADM) 元 件 處 理 光 訊 號 對 於 早 期 的 WDM 而 言 並 沒 有 光 塞 取 多 工 器 的 元 件 來 說, 將 光 訊 號 取 出 或 加 入 都 必 須 做 ㄧ 次 的 光 電 轉 換 的 處 67

78 理 除 了 必 須 額 外 使 用 轉 換 的 元 件 外, 在 轉 換 的 過 程 中 耗 費 的 時 間 更 是 讓 降 低 整 體 的 速 度 而 光 塞 取 多 工 器 可 不 需 光 電 轉 換 便 可 直 接 加 入 或 取 出 不 同 波 長 的 光 訊 號 到 適 當 的 位 置 藉 此 實 現 全 光 纖 網 路 5-6 Soft Switch 軟 交 換 機 之 商 用 化 設 備 過 去 傳 統 電 信 網 路 (Public Switched Telephone Network;PSTN) 使 用 專 用 的 線 路 來 提 供 連 結, 讓 使 用 者 藉 此 達 到 語 音 的 交 談 但 隨 著 網 際 網 路 的 快 速 崛 起, 數 位 化 的 處 理 衍 生 出 新 的 產 品 VoIP 透 過 IP 整 合 了 語 音 和 資 料 的 傳 輸, 使 用 者 可 在 網 路 上 便 達 到 語 音 的 交 談 所 謂 軟 交 換 機 就 是 負 責 處 理 現 今 的 網 路 電 信 與 傳 統 電 信 網 路 之 間 的 整 合, 並 且 提 供 網 路 管 理 和 相 關 的 應 用 服 務 由 於 是 將 路 由 的 功 能 藉 由 軟 體 的 方 式 達 成 來 取 代 硬 體, 為 開 放 式 的 分 層 架 構 因 此 在 軟 硬 體 擴 充 或 是 服 務 升 級 時 都 具 有 相 當 的 彈 性 以 及 模 組 化 的 功 能 圖 5-8 為 軟 交 換 機 ( 圖 右 側 ) 與 傳 統 電 信 網 路 ( 圖 左 側 ) 的 架 構 示 意 圖 : 資 料 來 源 : 中 正 大 學 江 為 國 教 授 圖 5-8 Softswitch Architecture 軟 交 換 機 提 供 了 語 音 與 訊 號 分 離 的 概 念, 在 PSTN 中 語 音 透 過 局 部 交 換 機 (CO switch) 送 至 負 責 處 理 傳 統 電 信 語 音 與 網 路 之 間 的 轉 換 介 面 - 媒 體 閘 道 器 (Media Gateway), 但 依 據 所 處 的 位 置 與 處 理 的 訊 號 不 同 轉 換 介 面 也 就 不 同, 在 這 裡 使 用 的 是 幹 線 閘 道 器 (Trunking Gateway) 在 此 架 構 中, 媒 體 閘 道 控 制 器 (Media Gateway Controller;MGC) 透 過 MGCP/MEGACO 溝 通 標 準 來 控 制 不 同 的 媒 體 閘 道 器, 將 語 音 或 影 像 轉 換 過 後 的 RTP 格 式 透 過 網 路 傳 送 給 使 用 者 而 控 制 訊 號 則 是 根 據 判 斷 為 一 般 通 話 或 是 智 慧 型 服 務 的 不 同 透 過 SS7 網 路 送 出 不 同 的 訊 號, 分 別 經 由 訊 號 轉 送 點 STP 或 是 服 務 控 制 點 SCP 送 至 訊 號 閘 道 器 Signaling Gateway 做 處 理, 格 式 轉 換 後 再 交 由 MGC MGC 負 責 提 供 通 話 控 制 訊 號 處 理 並 產 生 通 話 紀 錄 Call Detail Records;CDR MGC 與 訊 號 閘 道 器 之 間 的 傳 輸 不 是 68

79 使 用 普 遍 的 傳 輸 控 制 協 定 TCP, 由 於 傳 統 電 信 發 出 的 訊 號 通 常 都 是 急 迫 的, 這 對 於 TCP 具 有 重 送 機 制 而 言 是 不 相 符 合 的 ; 再 者 TCP 容 易 受 到 攻 擊 而 導 致 當 機, 為 了 安 全 性 考 量, 則 是 用 較 可 靠 的 資 料 流 傳 輸 控 制 協 定 SCTP 為 了 能 達 到 某 種 程 度 上 的 相 容, 相 對 於 傳 統 電 信 提 供 服 務 的 元 件 而 言, 在 網 際 網 路 電 信 中 也 有 相 似 的 元 件 對 應 媒 體 伺 服 器 Media Server 負 責 提 供 語 音 以 及 服 務 相 關 的 資 源, 而 應 用 伺 服 器 Application Server 則 是 負 責 運 行 和 管 理 所 提 供 的 服 務 應 用 對 於 傳 統 電 信 而 言, 傳 統 的 交 換 機 是 將 服 務 以 及 相 對 應 的 呼 叫 控 制 合 在 一 起 傳 輸 而 軟 交 換 機 則 實 現 了 呼 叫 控 制 與 媒 體 分 開 傳 輸 的 想 法 也 由 於 是 以 軟 體 的 方 式 來 實 現, 因 此 軟 交 換 器 的 概 念 便 可 使 的 次 世 代 網 路 NGN 語 音 服 務 功 能 與 傳 統 電 信 的 交 換 機 功 能 相 容, 也 確 保 以 IP 語 音 技 術 可 以 替 換 PSTN 網 路 中 的 交 換 機 除 此 之 外, 軟 交 換 機 還 包 含 了 一 項 特 點, 就 是 應 用 分 離 這 對 於 應 用 提 供 服 務 商 而 言, 除 了 針 對 傳 統 電 信 所 提 供 的 服 務 做 銜 接 外, 對 於 IP 化 的 新 型 交 換 網 路, 更 能 提 供 新 穎 豐 富 的 服 務 種 類 給 使 用 者 由 於 軟 交 換 機 設 備 必 須 提 供 不 同 網 路 的 互 通 性 支 援 多 種 應 用 服 務 的 能 力 網 路 管 理, 製 作 門 檻 高, 幾 家 國 際 電 信 大 廠 都 有 再 做 相 關 的 生 產 以 及 研 發 如 Alcatel-Lucent 的 5020 Element Manager Clarent NGN Softswitch Nortel 的 Communication Server 1500 等 都 是 市 面 上 軟 交 換 機 的 產 品 5-7 結 論 以 上 簡 介 實 體 傳 輸 網 路 技 術, 為 能 具 體 實 現 NGN IMS-based IPTV 架 構, 除 在 硬 體 網 路 架 構 上 需 作 整 合 外, 相 對 應 之 軟 體 架 構 與 通 訊 協 定 亦 需 根 據 國 際 標 準 來 整 合 69

80 陸 LTE 行 動 通 信 系 統 與 NGN 使 用 之 終 端 設 備 接 取 設 備 核 心 網 路 設 備 等 商 用 化 系 統 設 備 規 格 6-1 LTE/SAE 網 路 架 構 在 3GPP TR 技 術 文 件 中, 對 於 新 一 代 的 LTE/SAE 的 邏 輯 架 構 的 描 述 如 圖 6-1 所 示 LTE 是 一 個 全 新 的 無 線 電 接 取 架 構, 是 為 了 延 續 HSPA 行 動 通 訊 服 務, 但 在 多 重 接 取 技 術 上 不 是 使 用 WCDMA 第 三 代 行 動 通 訊 系 統 UMTS 無 線 電 網 路 稱 為 UTRAN 地 面 無 線 電 接 取 網 路, 如 圖 6-1 所 示, 包 含 UMTS Terrestrial Radio Access 與 UTRAN 二 部 份 UTRA 指 的 是 以 WCDMA 多 重 接 取 技 術 為 主 的 無 線 電 系 統,UTRAN 則 為 無 線 電 接 取 網 路, 包 含 用 戶 裝 置 UE 基 地 台 Node B 與 RNC 在 LTE 的 架 構 中 無 線 電 接 取 網 路 稱 為 Evolved Radio Access Network (Evolved RAN), 如 圖 6-1 所 示, 包 含 Evolution UMTS Terrestrial Radio Access, E-UTRA 與 E-UTRAN 二 個 部 份 E-UTRA 是 無 線 電 接 取 技 術, 為 UTRA 接 取 技 術 的 演 進, 上 行 鏈 路 採 用 SC-FDMA 多 重 接 取 技 術, 下 行 鏈 路 採 用 OFDMA 多 重 接 取 技 術 E-UTRAN 則 包 含 用 戶 裝 置 與 基 地 台 enode B 圖 6-1 LTE/ SAE 系 統 之 邏 輯 演 進 架 構 資 料 來 源 :3GPP 6-2 LTE/SAE 商 用 系 統 在 過 去 的 十 多 年 來,3GSM 系 列 的 技 術 /WCDMA/HSPA, 在 數 據 傳 輸 速 率 上 增 長 了 1,000 倍, 並 同 時 兼 顧 了 與 早 期 行 動 電 話 的 完 整 向 下 相 容 性 3GPP 技 術 在 不 久 的 將 來, 將 會 有 能 達 到 42Mbps 下 載 傳 輸 速 率 的 HSPA 演 進 LTE 技 術 則 被 定 70

81 位 為 在 此 一 演 進 路 程 中, 能 在 近 期 內 提 供 超 過 100 Mbps 下 載 傳 輸 速 率 的 技 術, 並 在 持 續 進 展 的 下 一 步 驟, 將 能 提 供 超 過 300 Mbps 下 載 傳 輸 速 率 隨 著 市 場 的 成 長, 行 動 寬 頻 用 戶 的 增 加 數 量 已 經 超 過 固 接 式 寬 頻 用 戶 全 球 行 動 網 路 的 數 據 網 路 流 量 預 計 到 了 2010 年 將 會 超 越 語 音 網 路 流 量, 這 個 現 象 已 經 在 HSPA 的 網 路 上 發 生 了 預 計 到 了 2012 年, 在 18 億 的 寬 頻 用 戶 中, 超 過 三 分 之 二 將 是 行 動 寬 頻 用 戶 分 析 師 預 測, 到 了 2011 年 每 年 將 會 有 將 近 2 億 台 筆 記 型 電 腦 的 出 貨, 而 易 利 信 相 信 其 中 至 少 一 半 將 有 內 建 的 HSPA 行 動 寬 頻 模 組 根 據 3GPP 的 規 劃, 分 成 下 列 幾 個 階 段 : 研 究 階 段 :2005 年 3 月 到 2006 年 6 月 完 成 可 行 性 研 究 報 告 工 作 階 段 :2006 年 6 月 到 2007 年 6 月 完 成 核 心 技 術 的 規 範 工 作 標 準 制 訂 階 段 : 在 2007 年 中 期 完 成 LTE 相 關 標 準 制 訂 3GPP Release 8 商 用 化 階 段 : 在 2008 年 或 2009 年 正 式 商 用 化 為 了 增 強 3GPP 系 統 能 力 以 對 抗 快 速 的 IP 資 料 量 的 成 長, 運 用 在 第 三 代 行 動 通 訊 網 路 之 分 封 交 換 技 術 必 須 更 進 一 步 的 演 進 持 續 演 進 與 系 統 之 最 佳 化 皆 有 其 必 要 性, 用 以 維 持 其 效 能 與 成 本 之 競 爭 優 勢 LTE 之 重 要 性 還 包 括 減 少 延 遲 高 資 料 傳 輸 率 增 加 系 統 容 量 與 涵 蓋 率, 以 及 降 低 營 運 上 的 成 本 續 HSPA 之 後, 3GPP 已 經 發 佈 Release 8 的 標 準 規 範, 稱 為 LTE 2007 年 5 月 首 次 在 LTE 演 進 版 本 的 試 驗 中, 成 功 證 實 行 動 電 話 無 線 電 接 取 技 術 可 以 提 供 更 高 的 無 線 數 據 速 率, 而 這 項 報 告 是 由 LTE/SAE 測 試 聯 盟 LTS/SAE Trial Initiative,LSTI 所 發 佈 的 LSTI 是 由 全 球 電 信 領 導 業 者 與 廠 商 所 成 立 的, 這 些 領 導 廠 商 有 Alcatel-Lucent Ericsson 法 國 電 信 /Orange Nokia Siemens Networks Nortel T-Mobile 與 Vodafone, 以 及 最 近 新 加 入 的 中 國 移 動 華 為 LG NTT DoCoMo Samsung 義 大 利 電 信 與 ZTE 本 次 試 驗 證 實 LTE 技 術 的 確 可 以 針 對 固 定 裝 置 與 行 動 裝 置 提 供 高 速 的 數 據 傳 輸 率, 以 及 LTE 實 體 層 的 效 能 可 以 達 到 固 定 與 移 動 時 峰 值 數 據 傳 輸 率 的 目 標, 而 這 些 的 證 實 是 經 過 一 連 串 符 合 性 的 測 試 程 序 與 分 析 方 法 LSTI 主 要 分 成 三 個 階 段 : 觀 念 的 證 明 互 通 性 與 試 驗 這 樣 的 試 驗 將 會 持 續 至 2009 年 年 底, 並 且 計 畫 在 2010 年 建 置 首 套 LTE 系 統 從 上 述 所 發 佈 的 報 告, 首 套 LTE 商 用 系 統 將 在 2010 年 以 後 建 置, 在 此 之 前, 各 家 設 備 廠 商 所 提 供 的 LTE 設 備 仍 未 明 ; 甚 至 由 於 市 場 競 爭, 各 家 設 備 廠 商 的 LTE 商 用 系 統 設 備 是 處 於 保 密 的 狀 態 根 據 3GPP 對 於 LTE/SAE 的 計 畫 時 程, 在 2008 年 底 前 完 成 首 版 的 技 術 規 範,2009 年 完 成 LTE 系 統 的 試 驗, 並 且 在 2010 年 初 展 示 第 一 套 LTE 商 用 系 統 Nokia Siemens Networks 71

82 Nokia Siemens Networks 於 2007 年 12 月 在 德 國 柏 林 市 中 心 展 示 其 LTE/SAE 多 使 用 者 試 驗, 使 用 2 2 MIMO 天 線 系 統, 下 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率 達 173Mbps, 以 超 過 100Mbps 的 速 率 在 距 離 數 百 公 尺 的 範 圍 內 傳 輸 這 次 的 試 驗 證 明 了 在 現 行 的 基 地 台 可 以 實 現 LTE/SAE 技 術 Nokia Siemens Networks 發 展 LTE/SAE 技 術 的 時 程 如 圖 6-2 所 示 圖 6-2 LSTI 進 度 與 時 程 表 資 料 來 源 :Nokia 為 使 LTE/SAE 演 進 的 過 程 順 利,Nokia Siemens Networks 針 對 其 LTE/SAE 演 進 的 時 程 擬 定 了 一 系 列 的 安 裝 基 準 與 策 略 : 3G 電 信 業 者 已 建 置 Internet-HSPA 系 統 者, 其 網 路 架 構 已 具 備 類 似 LTE/SAE 的 平 坦 式 架 構, 因 此 導 入 LTE/SAE 時 具 有 較 高 的 成 本 效 益 3G 電 信 業 者 已 建 置 WCDMA/HSPA 系 統 者, 可 直 接 將 WCDMA/HSPA 升 級 至 LTE/SAE 2G 電 信 業 者 已 建 置 GSM/GPRS 系 統 者, 可 直 接 導 入 LTE/SAE, 或 是 經 過 WCDMA/HSPA 階 段 後 再 升 級 至 LTE/SAE, 視 電 信 業 者 推 出 行 動 寬 頻 服 務 的 時 程 與 其 擁 有 的 有 效 頻 段 已 建 置 CDMA 系 統 的 電 信 業 者 可 直 接 導 入 LTE/SAE, 或 選 擇 上 述 其 中 一 個 策 略 已 建 置 Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access (TD-SCDMA) 系 統 的 電 信 業 者, 比 較 適 合 導 入 TDD 之 LTE 系 統 Ericsson 72

83 Ericsson 技 術 長 Håkan Eriksson 指 出 :2008 年, 易 利 信 會 將 64QAM 及 2 2 MIMO 功 能 整 合 到 產 品, 並 放 到 下 一 版 的 商 業 軟 體 昇 版 中 澳 洲 的 Telstra 已 經 宣 佈 今 年 將 升 級 它 既 有 的 網 路, 使 其 具 有 易 利 信 64QAM 的 功 能, 讓 澳 洲 多 數 地 區 的 21 Mbps 網 路 速 度 成 為 可 能 64QAM 技 術 的 使 用, 使 得 下 載 速 度 有 增 加 50% 的 可 能 另 外,2 2 MIMO 利 用 多 重 發 射 和 多 重 接 收 的 傳 輸 通 道 和 天 線, 使 下 載 數 據 傳 輸 速 度 倍 增, 加 強 了 網 路 的 性 能 透 過 結 合 64QAM 和 2 2 MIMO, 最 高 達 42 Mbps 的 下 載 數 據 傳 輸 速 度 在 HSPA 網 路 上 將 成 為 可 能 同 時, 在 HSPA 上 傳 網 路 內, 透 過 16QAM 調 變 技 術 的 引 進, 將 可 提 供 最 高 12 Mbps 的 數 據 傳 輸 速 度 除 此 之 外, 多 載 波 的 運 用 更, 更 可 以 將 速 度 提 升 至 160 Mbps 如 同 射 頻 界 面 的 持 續 地 改 進,CN(Core Network) 也 不 斷 地 增 強 並 且 優 化 迎 合 HSPA 技 術, 3GPP 也 提 出 了 利 用 One Tunnel Solution 所 強 化 的 網 路 參 考 架 構, 來 優 化 CN 對 行 動 無 線 寬 頻 服 務 的 傳 送 2008 年 易 利 信 將 在 2.6 GHz 頻 段 上 提 供 HSPA 與 LTE 技 術, 以 支 援 在 瑞 典 2.6 GHz 頻 譜 拍 賣 中 取 得 該 段 頻 譜 的 電 信 業 者 可 以 快 速 建 置 先 進 的 行 動 通 訊 網 路 歐 洲 國 家 如 奧 地 利 荷 蘭 義 大 利 與 英 國 也 將 陸 續 在 2008 年 進 行 2.6 GHz 頻 譜 拍 賣 易 利 信 所 提 供 的 基 地 台 方 案 以 RBS 3000 與 RBS 6000 二 個 射 頻 網 路 產 品 為 主,RBS 3000 同 時 支 援 WCDMA/HSPA/LTE 接 取 技 術, 而 RBS 6000 則 同 時 支 援 GSM/EDGE/WCDMA/HSPA/LTE 接 取 技 術 支 援 成 對 與 非 成 對 的 頻 寬 配 置, 可 實 現 目 前 與 未 來 對 於 無 線 寬 頻 頻 譜 的 高 效 能 利 用 對 於 簡 化 LTE 網 路 的 建 置 與 管 理, 射 頻 網 路 產 品 也 支 援 了 即 插 即 用 (Plug-and-Play) 自 我 組 態 設 定 (Self-configuration) 與 自 我 優 化 (Self-optimization) 等 功 能, 能 夠 有 效 地 降 低 LTE 射 頻 網 路 建 置 與 維 運 成 本 另 外, 在 用 戶 裝 置 UE 部 份, 易 利 信 將 於 其 首 批 商 用 LTE 終 端 設 備 提 供 高 達 150 Mbps 的 下 行 鏈 路 數 據 傳 輸 率 LTE 提 供 能 滿 足 未 來 對 支 援 多 重 頻 寬 高 容 量 系 統 需 求, 極 為 清 楚 的 演 進 時 程 在 提 供 現 有 2G/3G 系 統 能 夠 順 利 升 級 演 進 的 同 時,LTE 也 會 利 用 到 未 來 將 指 配 給 行 動 通 信 使 用 的 其 他 射 頻 頻 寬 ( 包 括 了 類 比 電 視 正 在 使 用 的 頻 寬 ) 在 LTE 規 範 中 明 定 了 下 行 鏈 路 至 少 100 Mbps 的 數 據 傳 輸 速 度, 以 及 在 射 頻 接 取 網 路 內 少 於 10ms 的 雙 向 延 遲 實 際 上,LTE 技 術 有 可 能 達 到 下 行 鏈 路 300Mbps 的 數 據 傳 輸 速 度, 甚 至 更 高, 易 利 信 已 經 成 功 展 示 了 160Mbps 的 LTE 數 據 傳 輸 速 度 易 利 信 在 2008 年 2 月 巴 塞 隆 納 全 球 大 會 上, 發 布 了 新 一 代 的 基 地 台 產 品 多 標 準 的 基 地 台, 實 現 了 多 種 標 準 在 同 一 平 台 上 的 支 持 在 現 有 2G/3G 網 路 中 部 署 此 基 地 台, 日 後 可 以 非 常 方 便 地 升 級 為 Long Term Evolution-Frequency Division Duplex,LTE-FDD 或 者 Long Term Evolution-Time Division Duplex,LTE-TDD 系 統, 節 省 大 量 建 置 網 路 成 本 73

84 在 既 有 網 路 的 建 置 上, 易 利 信 在 基 地 台 與 CN 的 產 品 組 合, 可 升 級 至 LTE/SAE, 對 於 新 網 的 建 置, 易 利 信 亦 正 發 展 各 式 的 LTE 基 地 台 除 此 之 外, 易 利 信 的 LTE 行 動 平 台, 將 能 適 用 於 不 同 形 式 的 終 端 設 備, 包 括 了 寬 頻 模 組, 固 定 式 的 無 線 終 端, 以 及 各 種 移 動 式 的 終 端 等 這 樣 的 組 合, 將 使 得 行 動 寬 頻 服 務 無 所 不 在 在 CN 部 份, 作 為 網 路 架 構 演 進 的 下 一 步, 與 LTE 同 時 被 3GPP 所 規 範 的 SAE, 是 具 有 雙 節 點 的 平 坦 化 網 路 架 構 SAE 能 將 網 路 流 量 的 傳 送 路 徑 最 佳 化, 並 將 QoS 機 制 簡 化, 對 全 IP 化 的 服 務 來 說 具 有 極 佳 的 可 延 展 性 與 經 濟 部 署 成 本 而 且, 對 於 從 GSM/WCDMA/HSPA 逐 步 升 級 到 LTE/SAE 的 電 信 業 者 而 言, 這 種 方 法 將 能 充 分 保 持 對 舊 有 網 路 的 向 下 相 容 性 SAE 也 能 容 納 像 CDMA/CDMA 2000 等 3GPP2 和 諸 如 WLAN 等 非 3GPP 的 接 取 技 術, 讓 採 用 GSM/HSPA,CDMA 和 TD-SCDMA 接 取 技 術 的 系 統 業 者, 都 能 同 樣 順 利 地 執 行 技 術 演 進, 同 時 代 表 了 LTE 可 以 利 用 全 IP 化 的 基 礎 簡 化 且 容 易 建 造 的 核 心 與 運 輸 網 路, 引 進 並 維 運 新 的 服 務, 而 跟 現 有 的 網 路 平 行 部 署, 並 且 有 效 地 共 存 既 有 HSPA CDMA 和 TD-SCDMA 接 取 技 術 的 電 信 業 者, 能 利 用 LTE 增 加 網 路 容 量 和 效 能, 而 新 進 的 電 信 業 者 則 能 直 接 部 署 LTE/SAE 雖 然 易 利 信 相 信 大 部 分 的 網 路 將 先 演 進 至 HSPA, 並 且 受 益 於 HSPA 經 濟 規 模 所 帶 來 的 好 處, 但 理 論 上,GSM 電 信 業 者 還 是 能 直 接 演 進 至 LTE/SAE 網 路 3GPP 第 八 版 的 LTE 會 是 下 一 個 無 線 行 動 通 訊 的 重 要 里 程 它 將 會 帶 給 使 用 者 超 乎 想 像 的 使 用 經 驗, 並 且 支 援 對 網 路 效 能 要 求 更 高 的 應 用 服 務, 諸 如 互 動 式 的 電 視 服 務 Interactive TV 上 傳 用 戶 自 製 的 影 音 遊 戲 或 是 一 些 專 業 的 服 務 等 LTE 是 使 用 Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM 的 射 頻 接 取 技 術, 搭 配 先 進 的 天 線 技 術 3GPP 第 八 版 亦 制 定 了 扁 平 化 以 全 IP 化 為 基 礎 的 CN 架 構 SAE LTE/SAE 這 樣 的 系 統 架 構 概 念, 主 要 是 為 了 實 現 能 夠 支 援 目 前 已 廣 泛 被 市 場 所 採 用 的, 以 全 IP 化 為 基 礎 的 服 務 的 目 標 此 一 LTE/SAE 的 架 構 是 由 現 有 GSM/WCDMA 的 CN 演 化 而 來, 希 望 能 簡 化 維 運 的 成 本, 並 且 能 以 最 經 濟 的 成 本 順 利 建 置 6-3 LTE/SAE 系 統 效 能 研 究 在 3GPP Technical Specification Groups 之 RAN1#48 中,LTE 基 本 的 系 統 效 能 與 HSPA 效 能 比 較 的 效 能 增 益 研 究 項 目 已 於 2007 年 結 束, 為 了 確 定 最 後 LTE 系 統 能 夠 實 現 這 些 效 能 增 益, 許 多 電 信 業 者 要 求 在 完 成 階 段 三 的 工 作 之 前, 執 行 效 能 工 作 項 目 的 確 定 在 LTE 研 究 項 目 結 束 前, 效 能 的 確 定 對 於 了 解 LTE 系 統 設 計 是 否 能 符 合 要 求 是 必 要 的 工 作, 並 且 確 定 是 否 有 其 他 工 作 能 夠 提 升 系 統 效 能 以 符 合 未 來 效 能 目 標 這 些 研 究 項 目 包 含 : 研 究 腳 本 效 能 指 標 與 模 擬 假 設 74

85 假 設 效 能 評 估 事 例 與 相 關 的 指 標 就 電 信 業 者 的 角 度 而 言 具 有 其 相 關 性, 大 部 份 的 現 有 的 效 能 指 標 直 接 與 需 求 相 關, 其 他 為 了 LTE 全 效 能 評 估 的 實 例 與 指 標 則 與 電 信 業 者 需 求 相 關 頻 譜 使 用 效 能 分 析 LTE 使 用 最 高 至 20MHz 的 頻 寬 配 置 高 序 的 64QAM 調 變 技 術 與 MIMO 天 線 傳 輸 技 術 以 提 供 高 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 在 調 變 技 術 上,QPSK 的 調 變 技 術 每 一 個 符 元 可 以 攜 帶 2 個 位 元,16QAM 的 調 變 技 術 每 一 個 符 元 可 以 攜 帶 4 個 位 元,64QAM 的 調 變 技 術 每 一 個 符 元 可 以 攜 帶 6 個 位 元 天 線 傳 輸 技 術 上,4 4 的 MIMO 天 線 陣 列 可 以 提 供 約 二 倍 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 因 此,QPSK 調 變 技 術 具 有 1/2 編 碼 率, 頻 譜 效 益 (spectral efficiency,bps/hz) 為 1 bps/hz;64qam 調 變 技 術 沒 有 任 何 編 碼, 使 用 2 2 的 MIMO 天 線 陣 列, 頻 譜 效 益 為 12 bps/hz 依 據 不 同 的 頻 譜 配 置,E-UTRA 對 於 瞬 間 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 (peak data rate) 具 有 明 顯 的 增 強 峰 值 數 據 傳 輸 率 必 須 視 用 戶 裝 置 UE 端 發 射 與 接 收 天 線 的 數 量 而 定, 因 此 對 於 UE 的 發 射 與 接 收 天 線 的 設 定 依 據 如 下 的 參 考 設 定 : (1) 下 行 鏈 路 : 二 支 接 收 天 線 (2) 上 行 鏈 路 : 一 支 發 射 天 線 E-UTRA 應 能 重 大 提 升 頻 譜 使 用 效 能, 以 及 增 加 細 胞 邊 緣 之 位 元 傳 輸 率 來 維 持 現 行 相 同 之 站 台 位 置 頻 譜 使 用 效 能 重 大 提 升 必 須 如 以 下 所 述 : 下 行 鏈 路 在 一 具 有 負 載 之 網 路, 頻 譜 使 用 效 能 指 標 (bits/sec/hz/site) 為 Release 6 HSDPA 的 3 至 4 倍 頻 譜 使 用 效 能 指 標 能 達 成 之 假 設 條 件 為 相 關 之 Release 6 參 考 效 能, 係 根 據 Node B 為 單 一 傳 送 天 線 且 UE 具 有 增 強 效 能 Type 1 接 收 天 線 ; 而 在 E-UTRA 之 上 Node B 可 能 具 備 最 多 二 支 傳 送 天 線, 而 UE 可 能 具 備 最 多 二 支 接 收 天 線 根 據 以 上 UE 的 天 線 設 定, 使 用 20MHz 的 頻 寬 配 置 下,E-UTRA 系 統 可 以 支 援 下 行 鏈 路 瞬 間 之 峰 值 數 據 傳 輸 率 為 100Mbps, 每 Hz 的 位 元 率 為 5bps/Hz 通 常 峰 值 數 據 傳 輸 率 與 配 置 的 頻 寬 大 小 有 線 性 比 例 關 係 在 下 行 鏈 路 的 頻 寬 配 置 處 於 分 享 的 情 況 下,E-UTRA 系 統 不 必 支 援 上 所 述 瞬 間 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 效 能 上 行 鏈 路 在 一 具 有 負 載 之 網 路, 頻 譜 使 用 效 能 指 標 (bits/sec/hz/site) 為 Release 6 HSDPA 的 2 至 3 倍 頻 譜 使 用 效 能 指 標 應 能 藉 由 在 E-UTRA 環 境 中,UE 配 置 單 一 傳 送 天 線 與 Node B 配 置 二 支 接 收 天 線 來 達 成 75

86 在 上 行 鏈 路 部 份, 使 用 20MHz 的 頻 寬 配 置 下,E-UTRA 系 統 可 以 支 援 上 行 鏈 路 瞬 間 之 峰 值 數 據 傳 輸 率 為 50Mbps, 每 Hz 的 位 元 率 為 2.5bps/Hz 通 常 峰 值 數 據 傳 輸 率 與 配 置 的 頻 寬 大 小 有 線 性 比 例 關 係 在 上 行 鏈 路 的 頻 寬 配 置 處 於 分 享 的 情 況 下,E-UTRA 系 統 不 必 支 援 上 所 述 瞬 間 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 效 能 頻 譜 彈 性 配 置 支 援 不 同 頻 寬 大 小 的 頻 譜 配 置 : E-UTRA 之 頻 譜 配 置 應 能 運 作 在 不 同 大 小 的 頻 寬, 上 行 鏈 路 與 下 行 鏈 路 皆 支 援 包 含 1.4MHz 1.6MHz 2.5MHz 5MHz 10MHz 15MHz 與 20MHz 的 頻 譜 配 置, 並 支 援 成 對 與 非 成 對 的 頻 譜 配 置 E-UTRA 應 能 同 時 在 " 僅 下 行 鏈 路 " 與 " 下 行 鏈 路 與 上 行 鏈 路 " 二 種 模 式 下 彈 性 支 援 廣 播 傳 輸, 允 許 有 效 頻 譜 之 最 佳 化 使 用 E-UTRA 應 能 根 據 特 定 的 需 求 或 電 信 業 者 政 策, 彈 性 修 改 廣 播 傳 輸 之 無 線 電 資 源 指 派 非 必 要 的 成 對 與 非 成 對 頻 段 分 裂 操 作 應 避 免 支 援 分 集 頻 譜 配 置 : 系 統 應 能 支 援 內 容 傳 遞 在 資 源 聚 合 之 上, 包 含 相 同 與 不 同 頻 段 上 行 鏈 路 與 下 行 鏈 路, 以 及 鄰 近 與 非 鄰 近 通 道 配 置 之 無 線 電 頻 段 資 源 ( 如 功 率 與 調 適 性 排 程 等 ) 根 據 UE 與 網 路 的 複 雜 度 與 成 本 情 況 下, 支 援 上 述 之 需 求 等 級 當 電 信 業 者 之 所 有 頻 譜 為 有 效 時, 才 能 定 義 無 線 電 頻 段 資 源 頻 譜 部 署 E-UTRA 被 要 求 處 理 以 下 的 頻 譜 部 署 : 相 同 地 理 位 置 之 共 存 與 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)/3G 鄰 近 通 道 之 共 站 相 同 地 理 位 置 之 共 存 與 電 信 業 者 間 鄰 近 通 道 之 共 站 重 疊 共 存 與 / 或 郊 區 邊 界 鄰 頻 共 存 E-UTRA 應 能 獨 立 運 作 所 有 頻 段 應 能 順 應 後 續 的 3GPP 版 本, 並 與 頻 段 原 理 無 關 Throughput 效 能 分 析 76

87 以 下 所 列 之 指 標 皆 為 重 要, 而 以 細 胞 邊 緣 (cell edge) 指 標 為 最 重 要, 係 因 其 影 響 網 路 規 劃 考 量 平 均 的 吞 吐 量 與 頻 譜 效 能,MIMO 勢 必 能 帶 來 明 顯 的 效 益, 但 不 見 得 對 細 胞 邊 緣 指 標 有 所 幫 助 然 而, 細 胞 邊 緣 指 標 比 平 均 吞 吐 量 與 頻 譜 使 用 效 能 更 具 有 挑 戰 性 頻 寬 配 置 的 大 小 與 子 載 波 的 指 派 有 關, 如 表 6-1 所 列 表 6-1 頻 寬 配 置 與 子 載 波 數 量 對 應 資 料 來 源 : 電 信 技 術 中 心 整 理 頻 寬 配 置 1.4 MHz 3 MHz 5 MHz 10 MHz 20 MHz 子 載 波 數 量 ,200 假 設 每 一 個 1ms 的 子 訊 框 有 13 個 資 訊 符 元, 下 行 鏈 路 可 到 達 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 如 表 6-2 所 列 理 論 上 最 高 的 數 據 傳 輸 率 約 為 170 Mbps, 如 果 使 用 4 4 的 MIMO 天 線 陣 列, 理 論 上 最 高 的 數 據 傳 輸 率 增 加 一 倍, 約 為 340 Mbps 表 6-2 下 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率 資 料 來 源 :John Wiley & Sons Ltd 舉 例 而 言, 假 設 每 一 個 1 ms 的 子 訊 框 有 13 個 資 訊 符 元, 使 用 無 編 碼 率 的 64QAM 調 變 技 術, 天 線 陣 列 為 2 2 MIMO, 具 有 1,200 個 子 載 波 的 20MHz 通 道 頻 寬, 如 以 下 公 式 之 下 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率 等 式, 峰 值 數 據 傳 輸 率 為 Mbps Peak bit rate[mbps] bps Hz Number of Number of sub - carriers symbols per subfame 1ms 上 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率 表 6-3 所 列, 使 用 64QAM 調 變 技 術, 上 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率 最 高 可 以 86 Mbps; 使 用 16QAM 調 變 技 術, 上 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率 最 高 可 以 57 Mbps 上 行 鏈 路 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 比 下 行 鏈 路 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 低 77

88 的 原 因 是 因 為 上 行 鏈 路 沒 有 使 用 SU-MIMO(Single User MIMO) 天 線 陣 列, 如 果 上 行 鏈 路 使 用 MIMO 天 線 陣 列, 會 有 更 高 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 表 6-3 上 行 鏈 路 峰 值 數 據 傳 輸 率 資 料 來 源 :John Wiley & Sons Ltd 下 行 鏈 路 user throughput per MHz 指 標 在 5% 的 累 加 分 佈 函 數 (Cumulative Distribution Function,CDF), 如 圖 6-3 所 示 為 3GPP Release 6 HSDPA 的 2 至 3 倍 資 料 來 源 :NGMN 圖 6-3 一 般 化 的 用 戶 封 包 話 務 吞 吐 量 之 累 加 分 佈 函 數 CDF 範 例 averaged user throughput per MHz 指 標 為 3GPP Release 6 HSDPA 的 3 至 4 倍 上 述 指 標 能 達 成 之 假 設 條 件 為 相 關 之 3GPP Release 6 參 考 效 能, 係 根 據 Node B 為 單 一 傳 送 天 線 且 UE 具 有 增 強 效 能 type 1 接 收 天 線 ; 而 在 E-UTRA 之 上 Node B 可 能 具 備 最 多 二 支 傳 送 天 線, 而 UE 可 能 具 備 最 多 二 支 接 收 天 線 user throughput 應 能 根 據 頻 寬 來 動 態 調 整 上 行 鏈 路 78

89 user throughput per MHz 指 標 在 5% 的 CDF 點 為 Release 6 增 強 式 uplink 的 2 至 3 倍 (UE 配 置 單 一 傳 送 天 線,Node B 配 置 二 支 接 收 天 線 ) averaged user throughput per MHz 指 標 為 3GPPRelease 6 增 強 式 uplink 的 2 至 3 倍 (UE 配 置 單 一 傳 送 天 線,Node B 配 置 二 支 接 收 天 線 ) 上 述 之 指 標 應 能 藉 由 在 E-UTRA 環 境 中,UE 配 置 單 一 傳 送 天 線 與 Node B 配 置 二 支 接 收 天 線 來 達 成 更 大 的 user throughput 應 能 藉 由 UE 配 置 多 重 傳 送 天 線 來 達 成 user throughput 應 能 根 據 頻 寬 而 調 整, 而 最 大 的 傳 輸 功 率 亦 可 調 整 交 遞 特 性 與 移 動 性 分 析 UTRAN LTE 除 了 在 傳 輸 速 率 達 到 接 近 4G 的 技 術 標 準, 在 移 動 時 還 能 提 供 一 穩 定 與 快 速 之 交 遞 Handover 所 謂 交 遞, 即 是 UE 從 服 務 中 的 細 胞 serving cell 移 到 其 他 的 細 胞, 如 目 的 地 細 胞 target cell 之 行 為 為 了 支 援 蜂 巢 式 行 動 網 路 之 移 動 特 性, 以 及 達 到 穩 定 且 快 速 之 交 遞,3GPP 針 對 E-UTRAN 的 移 動 性 之 要 求 如 下 : UE 每 小 時 0~15 公 里 之 低 速 移 動 : 達 到 移 動 特 性 之 最 佳 化 UE 每 小 時 15~120 公 里 之 高 速 移 動 : 達 到 移 動 特 性 之 高 性 能 表 現 UE 每 小 時 120~350 公 里 之 超 高 速 移 動 : 維 持 其 移 動 特 性 E-UTRAN 實 體 層 的 參 數 應 能 在 時 速 每 小 時 350 公 里 的 情 況 下 仍 然 能 保 持 連 線, 或 是 每 小 時 500 公 里 的 情 況 下 使 用 不 同 的 頻 段 來 實 現 在 3GPP Release 6 標 準 規 範 中, 所 有 不 同 移 動 速 率 之 電 路 式 交 換 領 域 (Circuit Switched domain,cs domain) 之 服 務, 如 語 音 或 其 他 即 時 服 務 等, 皆 須 保 有 其 在 UTRAN 中 相 同 之 服 務 品 質 跨 不 同 E-UTRA(intra E-UTRA) 時, 其 交 遞 所 造 成 品 質 上 的 影 響 須 小 於 或 等 於 在 GERAN 電 路 式 交 換 領 域 所 能 提 供 的 交 遞 品 質 之 影 響 E-UTRAN 應 能 在 跨 系 統 交 遞 (intra-system handover) 時, 具 備 技 術 能 力 與 機 制 以 支 援 最 佳 化 的 延 遲 與 封 包 遺 失 涵 蓋 率 效 能 分 析 E-UTRA 應 有 足 夠 的 彈 性 以 技 援 各 種 不 同 涵 蓋 範 圍 的 場 景, 以 達 到 效 能 的 目 的, 重 覆 使 用 已 存 在 的 UTRAN 站 點 與 載 波 頻 率, 特 別 是 cell edge 效 能 必 須 考 量 在 有 限 C/I(Carrier-to-Interference Ratio) 的 假 設 情 況 之 下 然 而, 如 何 達 到 預 期 的 C/I 效 能, 在 3GPP Release 6 HSDPA/Enhanced Uplink 中 並 不 是 那 麼 的 重 要 79

90 就 最 大 細 胞 涵 蓋 範 圍 E-UTRA 應 支 援 以 下 的 需 求 : 涵 蓋 範 圍 最 大 至 5 公 里 : 效 能 目 標 應 達 到 上 述 之 吞 吐 量 頻 譜 效 益 與 移 動 性 要 求 涵 蓋 範 圍 最 大 至 30 公 里 : 就 吞 吐 量 方 面 所 能 達 到 的 效 能 目 標 則 允 許 輕 微 的 下 降, 頻 譜 效 益 方 面 的 效 能 目 標 明 顯 下 降 是 可 被 允 許 的, 然 而 在 移 動 性 方 面 的 效 能 目 標 應 符 合 移 動 性 需 求 涵 蓋 範 圍 最 大 至 100 公 里 : 不 應 被 排 除 在 技 術 規 範 之 外 發 射 功 率 密 度 與 干 擾 效 能 分 析 基 地 台 輸 出 功 率 基 地 台 輸 出 功 率 P out, 為 一 個 載 波 傳 遞 至 一 個 負 載 之 平 均 功 率, 負 載 的 阻 抗 相 等 於 發 射 器 的 阻 抗 基 地 台 最 大 輸 出 功 率 P max, 為 發 射 器 在 特 定 參 考 條 件 下 的 發 射 期 間, 於 天 線 連 接 器 量 測 到 的 每 一 個 載 波 的 平 均 功 率 等 級 在 一 般 的 條 件 下, 最 小 要 求 之 基 地 台 最 大 輸 出 功 率 應 保 持 在 製 造 商 制 定 的 輸 出 功 率 +2 db 與 -2 db 之 間 在 極 端 的 條 件 下, 基 地 台 最 大 的 輸 出 功 率 應 保 持 在 製 造 商 制 定 的 輸 出 功 率 +2 db 與 -2 db 之 間 RE(Resource-element) 功 率 控 制 動 態 範 圍 :RE(Resource-element) 功 率 控 制 動 態 範 圍 在 特 定 的 參 考 條 件 下 基 地 台 最 大 輸 出 功 率 不 同 於 RE (Resource-element) 功 率 與 平 均 RE(Resource-element) 功 率 非 必 要 的 放 射 與 發 射 調 變 品 質 應 維 持 在 全 部 的 功 率 控 制 動 態 範 圍 最 小 要 求 之 RE (Resource-element) 功 率 控 制 動 態 範 圍 如 表 6-4 所 列 表 6-4 E-UTRA 基 地 台 之 RE 功 率 控 制 動 態 範 圍 資 料 來 源 : 電 信 技 術 中 心 整 理 RE 的 調 變 方 法 RE 功 率 控 制 動 態 範 圍 [db] (down) (up) QPSK (PDCCH) QPSK (PDSCH) QAM QAM

91 總 功 率 動 態 範 圍 : 特 定 的 參 考 條 件 下 總 功 率 動 態 範 圍 不 同 於 OFDM 符 元 之 最 大 與 最 小 功 率 最 小 要 求 之 下 行 鏈 路 總 功 率 動 態 範 圍 應 大 於 表 6-5 所 列 之 等 級 表 6-5 E-UTRA 基 地 台 之 RE 總 功 率 控 制 動 態 範 圍 資 料 來 源 : 電 信 技 術 中 心 整 理 E-UTRA 通 道 頻 寬 [MHz] 總 功 率 動 態 範 圍 [db] 發 射 開 啟 / 關 閉 功 率 要 求 僅 適 用 於 E-UTRA TDD 基 地 台 發 射 關 閉 功 率 : 發 射 關 閉 功 率 定 義 為 量 測 超 過 70μs, 以 頻 寬 等 同 於 基 地 台 指 定 中 心 頻 率 設 定 之 傳 輸 頻 寬, 在 發 射 關 閉 期 間 以 方 形 濾 波 器 過 濾 之 平 均 功 率 最 小 要 求 之 發 射 關 閉 功 率 頻 譜 密 度 應 低 於 -85dBm/MHz 發 射 器 瞬 變 電 流 期 間 : 發 射 器 瞬 變 電 流 期 間 為 發 射 器 從 關 閉 期 間 改 變 至 開 啟 期 間, 或 開 啟 期 間 改 變 至 關 閉 期 間 之 時 間 區 間 發 射 器 瞬 變 電 流 期 間 如 圖 6-4 所 示 最 小 要 求 之 發 射 器 瞬 變 電 流 期 間 應 短 於 如 表 6-6 所 列 資 料 來 源 :3GPP 圖 6-4 發 射 開 啟 期 間 發 射 關 閉 期 間 與 發 射 器 瞬 變 電 流 期 間 之 關 聯 81

92 表 6-6 E-UTRA 基 地 台 之 RE 發 射 功 率 開 閉 範 圍 資 料 來 源 : 電 信 技 術 中 心 整 理 轉 換 狀 態 最 大 瞬 變 電 流 期 間 長 度 [μs] 關 閉 至 開 啟 17 開 啟 至 關 閉 17 發 射 信 號 品 質 發 射 信 號 品 質 的 要 求 適 用 於 當 發 射 器 處 於 開 啟 期 間 頻 率 錯 誤 : 頻 率 錯 誤 是 量 測 實 際 基 地 台 發 射 頻 率 與 指 定 頻 率 間 的 差 異, 相 同 的 來 源 端 之 射 頻 頻 率 與 資 料 應 使 用 時 鐘 產 生 最 小 要 求 之 基 地 台 被 調 變 載 波 頻 率 應 精 確 至 ±0.05 ppm, 觀 察 超 過 一 個 子 訊 框 Error Vector Magnitude(EVM): 錯 誤 向 量 強 度 是 量 測 在 等 化 之 後, 理 想 符 元 與 量 測 符 元 間 的 差 異 錯 誤 向 量 強 度 的 差 異 稱 為 錯 誤 向 量 (Error Vector) EVM 的 結 果 被 定 義 為 平 均 向 量 功 率 對 平 均 參 考 功 率 比 值 ( 以 百 分 比 表 示 ) 之 均 方 根 在 所 有 的 頻 寬 中,EVM 量 測 的 執 行 應 量 測 所 有 配 置 的 RB(Resource Block) 與 訊 框 中 的 子 訊 框, 然 後 以 量 測 值 的 均 方 根 計 算 在 發 射 分 集 與 空 間 多 工, 信 號 從 一 支 或 多 支 天 線 發 射, 這 些 信 號 應 做 時 間 調 準 在 發 射 分 集 與 空 間 多 工 傳 輸 的 時 間 調 準 錯 誤 被 指 定 為 從 天 線 埠 的 二 支 天 線 信 號 間 之 延 遲 最 小 要 求 之 發 射 分 集 與 空 間 多 工 的 時 間 調 準 錯 誤, 在 任 何 可 能 的 二 支 發 射 天 線 設 定 應 不 超 過 65ns 下 行 鏈 路 RS(Reference Signal) 功 率 為 下 行 鏈 路 RS 之 RE(Resource-element) 功 率 絕 對 的 下 行 鏈 路 RS 功 率 表 示 在 Broadcast Channel(BCH), 絕 對 精 確 度 定 義 為 表 示 在 BCH 之 下 行 鏈 路 RS 功 率 與 在 基 地 台 天 線 連 接 器 之 下 行 鏈 路 RS 功 率 量 測 間 的 誤 差 最 小 要 求 之 下 行 鏈 路 RS 功 率 應 在 BCH 所 指 示 的 下 行 鏈 路 RS 功 率 ±2.1dB 以 內 非 必 要 的 放 射 包 含 頻 帶 外 的 放 射 與 偽 冒 放 射 頻 帶 外 的 放 射 為 通 道 頻 寬 外, 因 調 變 程 序 與 發 射 器 的 非 線 性 所 造 成 的 放 射, 但 不 包 含 偽 冒 放 射 偽 冒 放 射 是 由 非 必 要 的 發 射 器 效 應 如 諧 波 寄 生 放 射 交 互 調 變 乘 積 與 頻 率 轉 換 乘 積 所 引 起 的, 但 不 包 含 頻 帶 外 放 射 82

93 基 地 台 發 射 器 對 於 頻 帶 外 放 射 指 定 為 Adjacent Channel Leakage power Ratio (ACLR) 與 操 作 頻 帶 之 非 必 要 放 射 操 作 頻 帶 之 非 必 要 放 射 定 義 為 發 射 器 操 作 頻 帶 加 上 頻 率 10MHz 以 上 與 10MHz 以 下 之 範 圍 內 所 有 非 必 要 的 放 射 超 過 這 個 頻 率 範 圍 的 非 必 要 放 射 則 由 偽 冒 放 射 要 求 所 限 制 另 一 項 要 求 則 為 佔 用 頻 寬 佔 用 頻 寬 佔 用 頻 寬 為 一 頻 率 頻 段 的 寬 度 限 制, 對 於 較 低 頻 率 以 下 與 較 高 頻 率 以 上 的 限 制, 平 均 功 率 等 於 總 平 均 發 射 功 率 之 特 定 比 例 β/2,β/2 的 值 應 為 0.5% 佔 用 頻 寬 要 求 適 用 於 發 射 器 在 開 啟 期 間 最 小 要 求 之 佔 用 頻 寬 應 低 於 通 道 頻 寬 如 表 6-5 所 列 ACLR( 相 鄰 通 道 洩 波 功 率 比 ) ACLR 為 指 定 通 道 頻 率 中 間 的 平 均 功 率 對 鄰 近 通 道 頻 率 中 間 的 平 均 功 率 之 比 值 ACLR 的 要 求 應 適 用 於 各 種 發 射 器 種 類 ( 單 載 波 或 多 重 載 波 ), 適 用 所 有 製 造 商 未 來 規 格 的 傳 輸 模 式 多 重 載 波 的 ACLR 適 用 於 每 一 種 支 援 多 重 載 波 傳 輸 設 定 之 鄰 近 通 道 頻 率, 鄰 近 通 道 頻 率 為 位 於 基 地 台 所 發 射 的 最 低 載 波 頻 率 之 下 與 基 地 台 所 發 射 的 最 高 載 波 頻 率 之 上 之 頻 率 ACLR 要 求 適 用 於 發 射 器 在 開 啟 期 間 最 小 要 求 之 ACLR 的 定 義 伴 隨 一 頻 寬 之 方 形 濾 波 器, 相 等 於 指 定 通 道 頻 率 中 間 的 發 射 信 號 BW Config 之 傳 輸 頻 寬 設 定, 與 根 據 表 6-7 與 表 6-8 所 列 之 鄰 近 通 道 頻 率 表 6-7 成 對 頻 譜 之 基 地 台 ACLR 資 料 來 源 :3GPP 83

94 表 6-8 非 成 對 同 步 頻 譜 之 基 地 台 ACLR 資 料 來 源 :3GPP 操 作 頻 帶 之 非 必 要 放 射 操 作 頻 帶 之 非 必 要 放 射 的 限 制 在 從 基 地 台 發 射 之 操 作 頻 帶 10MHz 以 下 至 基 地 台 發 射 之 操 作 頻 帶 10MHz 以 上 操 作 頻 帶 之 非 必 要 放 射 的 要 求 應 適 用 於 各 種 發 射 器 種 類 ( 單 載 波 或 多 重 載 波 ), 適 用 所 有 製 造 商 未 來 規 格 的 傳 輸 模 式 發 射 器 偽 冒 放 射 發 射 器 偽 冒 放 射 適 用 於 從 9 KHz 至 GHz, 不 包 含 頻 率 範 圍 從 基 地 台 發 射 器 操 作 頻 帶 之 最 低 頻 率 10MHz 以 下 至 基 地 台 發 射 器 操 作 頻 帶 之 最 低 頻 率 10MHz 以 上 發 射 器 偽 冒 放 射 的 要 求 應 適 用 於 各 種 發 射 器 種 類 ( 單 載 波 或 多 重 載 波 ), 適 用 所 有 製 造 商 未 來 規 格 的 傳 輸 模 式 除 非 其 他 情 況, 所 有 的 要 求 以 平 均 功 率 量 測 發 射 器 交 互 調 變 發 射 器 交 互 調 變 要 求 為 量 測 發 射 器 功 能 以 限 制 非 線 性 元 件 產 生 的 信 號, 非 線 性 元 件 產 生 的 信 號 的 引 起 是 由 於 信 號 經 由 天 線 到 達 發 射 器 存 在 本 身 發 射 信 號 與 干 擾 信 號 發 射 器 交 互 調 變 的 要 求 適 用 於 發 射 器 開 啟 期 間 與 發 射 器 瞬 變 電 流 期 間 當 干 擾 信 號 射 入 天 線 的 連 接 器 時, 最 小 要 求 之 發 射 器 交 互 調 變 等 級 為 交 互 調 變 乘 積 之 功 率 必 要 信 號 通 道 頻 寬 BW Channel 應 為 基 地 台 支 援 之 最 大 頻 寬 從 必 要 信 號 而 來 的 干 擾 信 號 偏 移 量 如 表 6-9 所 列 發 射 器 交 互 調 變 等 級 應 不 超 過 非 必 要 放 射 信 號 84

95 表 6-9 發 射 器 交 互 調 變 要 求 之 干 擾 信 號 與 必 要 信 號 資 料 來 源 :3GPP 6-4 NGN 商 用 化 設 備 介 紹 以 下 將 介 紹 數 種 NGN 商 用 化 設 備 阿 爾 卡 特 - 朗 訊 (Alcatel-Lucent) 透 過 不 斷 提 升 通 訊 技 術 來 豐 富 人 們 生 活 品 質, 阿 爾 卡 特 - 朗 訊 (Alcatel-Lucent) 提 供 了 多 樣 的 解 決 方 案 來 支 援 語 音 資 料 視 訊 等 多 媒 體 通 訊 服 務, 其 業 務 範 圍 涵 蓋 了 固 網 行 動 整 合 性 寬 頻 網 路 IP 技 術 及 各 種 應 用 程 式 與 服 務, 目 前 除 了 有 class 4 與 class 5 兩 種 類 型 的 次 世 代 網 路 解 決 方 案, 同 時 也 提 供 了 完 整 的 產 品 來 支 援 次 世 代 網 路 的 建 置, 以 下 將 就 其 所 提 供 之 網 路 多 媒 體 閘 道 器 IP/MPLS 路 由 器 乙 太 網 路 交 換 器 IMS 相 關 伺 服 器 等 設 備 簡 要 介 紹 之 1. 多 媒 體 閘 道 器 (Media Gateway): 要 實 現 全 IP 網 路 的 目 標 並 同 時 保 有 對 既 有 網 路 的 投 資, 多 媒 體 閘 道 器 是 一 種 被 廣 泛 利 用 的 解 決 方 案, 被 放 置 在 傳 輸 網 路 的 邊 緣, 多 媒 體 閘 道 器 將 負 責 支 援 異 質 網 路 之 間 的 互 通, 阿 爾 卡 特 - 朗 訊 提 供 了 7500 一 系 列 的 多 媒 體 閘 道 器, 根 據 應 用 的 不 同 而 有 數 種 不 同 型 號, 可 以 完 成 任 何 異 質 網 路 之 間 的 連 接, 除 了 可 以 達 到 TDM ATM IP 等 網 路 與 傳 統 PSTN 的 連 接 之 外, 同 時 也 可 以 提 供 無 線 網 路 如 GSM 和 UMTS 等 系 統 的 接 取 阿 爾 卡 特 提 出 了 多 款 閘 道 器 可 供 選 擇, 有 7506/7510/7515/7520/7549 Media Gateway, 以 及 7540 Wireless Media Gateway 等 多 種 型 號, 分 別 應 用 在 不 同 的 解 決 方 案 中 以 下 則 僅 針 對 7510 詳 加 介 紹 Alcatel-Lucent 7510 Media Gateway 是 一 種 高 容 量 的 多 媒 體 閘 道 器, 支 援 TDM to TDM IP to IP IP to TDM 介 接, 可 應 用 於 VoIP 服 務, 並 具 有 以 下 特 徵 : Multiservice 85

96 7510 是 一 個 提 供 多 樣 化 服 務 的 整 合 性 平 台, 可 用 於 VoIP 中 繼 以 及 連 線 邊 界 應 用 同 時 扮 演 了 IMS 系 統 中 多 媒 體 閘 道 器 的 中 繼 閘 道 器 (Trunking Gateway, T-MGF) 以 及 邊 界 界 接 閘 道 器 (Interconnection border gateway,i-bgf) 兩 種 腳 色 Highest scalability 高 容 量 的 特 性, 每 一 層 有 20 個 插 槽, 可 提 供 270 以 上 的 CAPS(calls per second), 作 為 VoIP 中 繼 則 每 層 可 提 供 OC-3 或 者 STM-1 或 者 9920 E1 Multivendor networking 支 援 多 種 網 路 連 接 以 及 通 訊 協 定, 如 Megaco/H.248 以 及 SIGTRAN Carrier grade 支 援 多 種 聲 音 的 編 碼 與 壓 縮 技 術, 能 夠 以 最 有 效 益 的 方 式 提 供 遠 距 音 質 (toll-quality) 的 聲 音 服 務 圖 Media Gateway 功 能 資 料 來 源 :Alcatel-Lucent 圖 6-5 以 圖 示 的 方 式 描 述 了 阿 爾 卡 特 7510 閘 道 器 的 功 能, 圖 中 顯 示 出 其 可 以 連 接 傳 統 PSTN TDM IP 三 種 網 路, 同 時 亦 支 援 Megaco 與 SIGTRAN 兩 種 協 定, 可 與 Softswitch 溝 通 86

97 2. IP/MPLS Router 雖 然 IP 已 被 認 定 為 次 世 代 網 路 發 展 的 方 向, 但 是 對 於 要 建 立 一 個 龐 大 的 整 合 性 網 路 而 言 乙 太 網 路 仍 有 其 不 足 之 處,MPLS 通 訊 協 定 解 決 了 乙 太 網 路 在 本 質 上 無 法 被 大 規 模 擴 充 的 問 題, 並 且 提 供 了 服 務 品 質 QoS 保 證 的 能 力, 因 此 成 為 次 世 代 網 路 的 核 心 基 礎 要 建 構 一 個 以 MPLS 協 定 為 基 礎 的 核 心 網 路, 除 了 必 須 建 立 核 心 網 路 中 以 MPLS 封 包 為 基 礎 的 傳 遞 功 能 之 外, 在 核 心 網 路 的 邊 緣 節 點 更 必 須 提 供 其 他 種 類 網 路 進 入 MPLS 核 心 網 路 的 介 面 於 此, 阿 爾 卡 特 也 提 出 了 系 列 產 品 來 支 援 MPLS 核 心 網 路 的 建 置, 包 含 有 Alcatel-Lucent 7670 Routing Switch Platform Alcatel-Lucent 7705 Service Aggregation Router Alcatel-Lucent 7710 Service Router Alcatel-Lucent 7750 Service Router Alcatel-Lucent Service Router Operating System 等 其 中 7750SR 是 其 中 較 新 的 產 品, 能 夠 同 時 提 供 許 多 種 類 的 傳 輸 網 路 介 面 以 及 通 訊 協 定, 而 Service Router Operating System 則 是 一 套 應 用 於 7750SR 與 7710SR 的 整 合 性 元 件, 可 以 提 供 高 效 率 的 資 料 聲 音 影 像 等 傳 輸 服 務 7750SR 更 有 SR-1 SR-7 以 及 SR-12 三 種 不 同 等 級 的 產 品 可 以 彈 性 的 應 用 在 需 求 不 同 的 環 境 此 外, 一 個 更 新 的 產 品 是 Alcatel-Lucent 7450 Ethernet Service Switch, 如 圖 6-6 所 示,7450 ESS 可 以 設 置 在 MPLS 核 心 網 路 的 邊 緣, 用 來 連 接 數 位 用 戶 迴 路 (DSL) 以 作 為 資 料 進 入 MPLS 核 心 網 路 前 的 匯 集 點 圖 ESS 搭 配 7750 SR 之 網 路 架 構 圖 資 料 來 源 :Alcatel-Lucent 87

98 3. Convergence/IMS 除 了 傳 輸 層 的 整 合 之 外, 阿 爾 卡 特 也 提 供 了 所 多 符 合 NGN IMS 標 準 中 所 定 義 之 功 能 的 產 品, 用 來 實 現 次 世 代 網 路 中 必 須 具 備 的 服 務 應 用 以 及 網 路 管 理 等 功 能 阿 爾 卡 特 將 此 類 產 品 區 分 為 網 路 管 理 服 務 與 應 用 連 線 管 理 與 控 制 三 種 類 型 : Network Management & Operations Alcatel-Lucent 1300 Convergent Network Management Center 是 阿 爾 卡 特 用 來 實 現 網 路 管 理 的 一 個 重 要 產 品, 圖 6-7 是 1300 CMC 的 架 構 示 意 圖, 可 以 看 出 透 過 1300 CMC 可 以 提 供 管 理 PSTN Fixed NGN 以 及 IMS 網 路 的 功 能, 且 其 可 以 管 理 的 相 關 產 品 包 括 有 : Alcatel-Lucent 5020 Media Gateway Controller (MGC) Alcatel-Lucent 5020 Call Session Controller (CSC) Alcatel-Lucent 8690 Open Services Platform (OSP) Alcatel-Lucent 5350 IMS Application Server (IAS) third-party products from companies such as Sylantro, ACME and Convedia Alcatel-Lucent 7510/7515 Media Gateway (MG) Alcatel-Lucent 1540 Litespan Multiservice Access Gateway (1540 Litespan) Alcatel-Lucent 7302 Intelligent Services Access Manager (ISAM) Alcatel-Lucent 1430 IP Multimedia-Home Subscriber Server (IM-HSS) Alcatel-Lucent 5070 Signaling Server Global (SSG) Alcatel-Lucent 1000 S12 switches Alcatel-Lucent 5020 Call Management Server (CMS) Alcatel-Lucent 5750 Subscriber Service Controller (SSC) Alcatel-Lucent 5430 Session Resource Broker (SRB) Alcatel-Lucent 7720 Intelligent Gateway GPRS Support Node (iggsn) Alcatel-Lucent 8688 Media Resource Function (MRF) Alcatel-Lucent 8693 Personalized Ring Back Tone (PRBT) 88

99 圖 CMC 架 構 示 意 圖 資 料 來 源 :Alcatel-Lucent 除 此 之 外, 阿 爾 卡 特 還 有 Alcatel-Lucent 5020 Element Manager Alcatel-Lucent 5529 Statistics and Data Collector Alcatel-Lucent 5530 Network Analyzer 等 產 品 可 提 供 更 多 其 他 類 型 的 網 路 管 理 相 關 功 能 Services and Applications 在 服 務 與 應 用 方 面, 阿 爾 卡 特 也 提 供 了 多 樣 產 品 可 供 企 業 選 擇, 除 了 提 供 相 關 的 服 務 伺 服 器 可 供 企 業 使 用 之 外, 更 採 用 開 放 的 服 務 平 台 來 負 責 管 理 服 務 的 啟 動 以 及 與 使 用 者 的 互 動, 並 且 包 含 有 Alcatel-Lucent 1430 Unified Home Subscriber Service for IM-HSS Alcatel-Lucent 5340 Enterprise Communication at Network Alcatel-Lucent 5420 Converged Telephony Server Alcatel-Lucent 5450 Access Gateway Control Function 等 元 件 以 下 則 特 別 介 紹 用 於 建 構 class 5 方 案 的 Alcatel-Lucent 5060 IP Call Server 5060 ICS 提 供 了 IMS 中 所 制 定 的 通 訊 話 務 控 制 功 能 CSCF 以 及 邊 界 閘 道 器 控 制 功 能 BGCF, 可 提 供 POTs xdsl FTTx WiFi CDMA WiMAX 等 多 樣 網 路 連 接, 主 要 可 應 用 於 小 型 或 是 中 型 的 市 場, 可 服 務 40 萬 到 100 萬 以 上 的 用 戶 圖 6-8 即 是 5060 ICS 的 網 路 架 構 圖, 藍 色 框 框 則 是 其 可 提 供 之 IMS 相 關 功 能 89

100 資 料 來 源 :Alcatel-Lucent 圖 6-8 Alcatel-Lucent 5060 ICS 網 路 架 構 Session Management and Control 在 連 線 的 管 理 與 控 制 方 面, 阿 爾 卡 特 提 供 了 Alcatel-Lucent 5020 Media Gateway Controller-12 Alcatel-Lucent 5020 Media Gateway Controller-8 Alcatel-Lucent 5060 Media Gateway Controller-10 Alcatel-Lucent 5060 Wireless Call Server 等 多 媒 體 閘 道 控 制 器, 可 用 來 控 制 中 繼 多 媒 體 閘 道 器 (Trunking media gateway), 相 當 於 是 IMS 系 統 中 的 MGCF 元 件, 負 責 控 制 多 媒 體 閘 道 器 的 資 源 配 置, 並 且 能 夠 與 CSCF BGCF 以 及 電 路 交 換 網 路 溝 通, 進 行 ISUP 與 IP 以 及 SIP 與 SS7 協 定 的 轉 換 同 時, 阿 爾 卡 特 還 有 Alcatel-Lucent 5450 IP Resource Controller Alcatel-Lucent 5450 IP Session Controller Alcatel-Lucent 5750 Subscriber Services Controller 等 設 備 可 以 用 來 實 現 NGN 中 的 網 路 連 接 子 系 統 (NASS) 以 及 資 源 與 接 入 控 制 子 系 統 (RACS) 圖 6-9 描 述 出 5450 IP Session Controller 與 5450 IP Resource Controller 在 NGN 網 路 中 的 位 置 以 及 其 所 提 供 的 功 能, 其 中 5450 ISC 主 要 是 用 來 控 制 以 SIP 為 傳 輸 協 定 的 服 務, 而 5450 IRC 則 是 負 責 處 理 資 源 管 理 的 工 作 90

101 資 料 來 源 :Alcatel-Lucent 圖 ISC 和 5450 IRC 網 路 架 構 瞻 博 (Juniper) 圖 6-10 描 述 出 瞻 博 網 路 由 基 本 IP 網 路 演 進 成 下 一 代 網 路 所 採 用 的 策 略, 並 且 以 三 種 網 路 架 構 示 意 圖 來 顯 示 其 策 略 價 值 首 先, 在 圖 中 左 邊 描 述 的 是 基 本 的 IP 網 路, 各 種 服 務 皆 獨 立 運 作 而 無 法 互 相 溝 通, 這 樣 的 架 構 除 了 會 限 制 服 務 的 多 元 化 發 展 與 缺 乏 對 整 體 網 路 的 有 效 的 管 理, 最 大 的 問 題 是 會 造 成 網 路 資 源 的 使 用 效 益 低 落 ; 圖 中 間 則 是 較 新 一 代 的 網 路 架 構, 各 項 服 務 本 身 雖 然 仍 然 互 相 獨 立, 但 是 透 過 一 具 備 整 合 性 功 能 的 核 心 網 路 來 連 接 不 同 服 務 的 傳 輸 網 路, 並 且 加 入 策 略 (Policy) 的 管 理 概 念, 透 過 策 略 的 設 定 核 心 網 路 可 對 不 同 服 務 類 型 採 取 不 同 的 傳 輸 策 略, 達 到 提 升 核 心 網 路 的 資 源 使 用 效 益 的 目 的 ; 最 右 邊 則 是 瞻 博 網 路 所 提 出 的 下 一 代 核 心 網 路 架 構 圖, 採 用 3GPP IMS ETSI TISPAN 所 提 出 之 分 層 概 念, 將 網 路 分 成 服 務 策 略 封 包 處 理 三 層, 並 且 使 用 開 放 的 介 面 來 互 相 連 結, 如 此, 透 過 一 個 整 合 性 的 核 心 網 路 來 支 援 各 種 類 型 的 應 用 服 務, 並 且 依 照 服 務 類 型 的 不 同 來 制 定 傳 輸 策 略, 可 提 供 服 務 品 質 QoS 保 障 的 功 能, 將 網 路 資 源 做 最 有 效 率 的 分 配 與 利 用 91

102 圖 6-10 Juniper NGN Network Solution 資 料 來 源 :Juniper 依 據 此 策 略 來 建 構 次 世 代 網 路 系 統, 瞻 博 網 路 所 提 出 的 解 決 方 案 包 含 了 T-series Routers M-series Routers JUNOS Operation System Session Resource Controllers 等 元 件, 以 下 分 別 介 紹 之 1. T-series Routers T 系 列 路 由 器 主 要 用 來 建 構 大 型 網 路 路 由 平 台, 包 含 有 T320 T640 T1600 與 TX Matrix 等 型 號, 各 產 品 的 詳 細 規 格 如 表 1, 最 新 一 代 的 T1600 最 大 輸 出 可 達 到 1.6 Tbps(100 Gbps/slot), 目 前 提 供 的 介 面 包 含 有 16 OC-768c/STM-256 或 者 Gbps, 同 時 也 可 提 供 較 低 速 的 傳 輸 介 面 以 供 彈 性 應 用 由 於 T 系 列 路 由 器 皆 支 援 推 疊, 未 來 將 可 因 應 需 求 來 提 供 更 高 頻 寬 的 產 品, 目 前 的 TX Matrix 就 是 將 4 台 T640 連 結 成 一 台 可 達 到 2.5 Tbps 的 單 一 路 由 器 而 使 用 T 系 列 路 由 器 最 大 的 優 點 則 是 能 夠 在 提 供 服 務 的 同 時 進 行 升 級 的 工 作, 且 其 過 程 相 當 的 迅 速, 以 T640 升 級 至 T1600 為 例, 大 約 只 需 要 90 分 鐘 的 時 間 92

103 表 6-10 Juniper T-series 規 格 資 料 來 源 :Juniper 2. M-series Routers 適 合 佈 建 於 小 型 或 是 中 型 規 模 核 心 網 路 服 務 邊 緣 節 點,M 系 列 路 由 器 最 大 的 特 色 是 將 控 制 層 傳 輸 層 服 務 層 完 全 區 隔, 可 以 在 單 一 平 台 支 援 任 何 Layer 2 和 Layer 3 服 務, 提 供 大 規 模 的 IP/MPLS 路 由 服 務, 可 支 援 ATM Frame Relay Ethernet SONET/SDH TDM 等 不 同 傳 輸 技 術, 主 要 應 用 於 中 小 型 服 務 網 路 節 點 與 服 務 邊 緣 節 點, 以 下 列 出 各 種 M 系 列 路 由 器 以 及 瞻 博 對 該 產 品 的 簡 單 描 述 : M7i M7i 路 由 器 可 支 援 硬 體 加 速 NAT IPSec 狀 態 偵 測 防 火 牆, 以 及 J-Flow 計 費 功 能, 適 合 部 署 於 小 型 服 務 節 點, 或 者 作 為 Internet 閘 道 器 或 訊 務 匯 集 點, 可 支 援 7+Gbps 的 傳 輸 速 率 同 時 M7i 也 是 M 系 列 產 品 中 體 積 最 小 的 路 由 平 台 M10i M10i 是 M 系 列 中 最 輕 巧 經 濟 的 邊 緣 路 由 器, 設 計 上 強 調 通 用 的 硬 體 備 用 元 件, 包 含 路 由 引 擎 轉 送 引 擎 板 風 扇 盤, 與 電 源 供 應 M40e 主 要 用 於 中 大 型 服 務 節 點 中 提 供 邊 緣 網 路 專 屬 存 取 聚 合 與 各 式 服 務, 可 容 納 8 個 插 槽 最 多 32 片 PIC 卡, 因 此 最 高 傳 輸 速 率 可 提 升 為 OC-48c/STM-16 M120 M120 多 重 服 務 邊 緣 路 由 器 是 M 系 列 最 新 款 的 產 品, 體 積 更 小 且 價 格 更 划 算, 可 支 援 128 個 Gigabit Ethernet 用 戶 連 接, 並 提 供 10 Gigabit Ethernet 或 OC-192 上 傳 功 能 M120 還 可 在 Layer 2 和 Layer3 上 支 援 MPLS 服 務, 使 用 高 頻 寬 乙 太 網 路 傳 送 Frame Relay 和 ATM 訊 務 M320 93

104 M320 是 一 個 具 備 高 效 能 與 分 散 式 架 構 的 邊 緣 路 由 器, 可 支 援 10 Gbps 傳 輸 速 率 適 用 於 具 備 多 元 特 色 之 基 礎 設 施 及 要 求 可 預 期 效 能 的 中 型 骨 幹 核 心 網 路 此 外, 此 平 台 也 適 用 於 需 要 光 纖 交 換 及 備 用 路 由 引 擎 之 網 路 3. Session and Resource Controllers 服 務 供 應 商 目 前 除 了 發 展 以 封 包 為 基 礎 的 傳 輸 網 路 之 外, 同 時 也 積 極 投 資 於 建 立 3GPP IMS 與 ETSI TISPAN 所 制 定 的 網 路 管 理 功 能, 其 中 關 鍵 的 功 能 包 含 有 策 略 管 理 用 戶 管 理 頻 寬 管 理 網 路 資 源 控 管, 以 及 AAA, 作 為 瞻 博 次 世 代 網 路 中 策 略 與 控 制 層 的 解 決 方 案,Session Resource Controller 是 由 許 多 軟 體 模 組 搭 配 上 C-series 產 品 與 SDX 300 Service Deployment System 所 組 成, 可 以 提 供 上 述 關 鍵 功 能, 如 圖 6-11 所 示, 控 制 層 的 SRC 系 統 透 過 開 放 式 的 介 面 與 服 務 應 用 層 以 及 用 戶 溝 通, 進 而 根 據 策 略 來 管 理 服 務 以 及 網 路 頻 寬 的 使 用 圖 6-11 SDX 與 SRC 網 路 架 構 資 料 來 源 :Juniper 4. JUNOS JUNOS 是 瞻 博 所 提 出 的 網 路 作 業 系 統, 用 來 建 立 整 合 性 的 網 路 架 構, 此 系 統 在 瞻 博 的 各 種 產 品 上 執 行, 同 時 也 整 合 了 SRC 來 完 成 以 策 略 為 導 向 的 網 路 支 援 管 94

105 理 不 同 於 市 面 上 其 他 網 路 作 業 系 統,JUNOS 是 遵 循 架 構 而 發 展 的 模 組 化 作 業 系 統 : 單 一 作 業 系 統 使 用 單 一 程 式 庫 來 發 展 JUNOS, 除 了 可 避 免 重 複 發 展 類 似 的 功 能 介 面, 更 可 以 加 速 管 理 人 員 學 習 使 用 JUNOS 的 速 度 單 一 軟 體 版 本 從 2004 年 開 始 以 幾 乎 固 定 的 速 度 每 年 推 出 一 種 新 的 版 本, 相 較 於 一 次 推 出 多 種 版 本 而 言,JUNOS 的 用 戶 可 以 節 省 掉 許 多 維 護 的 人 力, 只 要 一 年 進 行 一 次 更 新 的 動 作, 確 保 具 備 最 新 的 功 能 即 可 單 一 模 組 化 架 構 模 組 化 架 構 是 JUNOS 最 大 的 特 色, 由 一 組 工 程 師 發 展 JUNOS 中 的 各 個 模 組, 而 發 展 出 多 個 不 同 軟 體, 任 何 版 本 的 更 新 則 是 透 過 修 改 或 是 新 增 模 組 來 完 成 表 6-11 為 2007 年 Lake Partners 所 作 的 產 業 調 查, 可 以 看 出 JUNOS 確 實 可 以 替 業 者 省 下 不 少 時 間 成 本 表 6-11 使 用 JUNOS 可 節 省 之 時 間 統 計 資 料 來 源 :JUNOS 思 科 (Cisco) Cisco 提 供 自 行 開 發 Cisco IP NGN solution, 將 應 用 服 務 網 路 整 合, 以 一 個 開 放 標 準 式 的 解 決 方 案 降 低 成 本, 獲 取 較 高 的 利 益 根 據 圖 6-12 的 分 層 架 構, 再 細 項 討 論 : 95

106 圖 6-12 Service Exchange Framework 資 料 來 源 :Cisco 就 應 用 層 而 言, 提 供 一 個 平 台 讓 服 務 供 應 商 (Cable Mobile Wireline) 將 各 式 不 同 種 類 的 應 用 移 植 到 NGN network 並 能 更 快 而 有 效 率 的 傳 送 到 不 同 的 裝 置 的 使 用 者 針 對 服 務 來 說, 提 供 一 種 管 理 機 制 (Personalized Subscriber Management) 藉 由 它 整 合 Cisco 智 慧 型 服 務 閘 道 器 (Intelligent Services Gateway;ISG) 以 及 服 務 控 制 引 擎 (Service Control Engine;SCE), 方 便 供 應 商 管 理 使 用 者 所 訂 閱 的 各 種 服 務 除 此 之 外, 也 具 備 網 路 資 源 使 用 率 的 最 佳 化 減 少 供 應 商 的 支 出 等 優 點 此 外 Cisco IP NGN solution 內 提 供 兩 種 服 務 : 96

107 圖 6-13 Digital Voice Solutions 資 料 來 源 :Cisco Digital Voice: 當 傳 送 數 位 語 音 時, 如 圖 6-13 所 示 透 過 各 種 裝 置 啟 動 VoIP 的 服 務 Cisco multiline embedded media terminal adapters(emtas) Cisco BTS Softswitch (PacketCable-qualified call management server): 提 供 語 音 的 建 立 維 持 路 由 以 及 終 結 的 各 種 呼 叫 控 制 Cisco ubr10012 Universal Broadband Router : 即 是 DOCSIS 3.0-qualified cable modem termination system [CMTS], 可 支 援 到 個 訂 閱 者 產 品 如 圖 6-14 所 示 97

108 圖 6-14 Cisco ubr10012 Universal Broadband Router 資 料 來 源 :Cisco Cisco MGX 8880 Media Gateway (PacketCable-qualified gateway) and VISM-PR Voice Gateway Line Card: 支 援 更 廣 泛 的 VoIP 應 用 並 且 降 低 成 本 產 品 如 圖 6-15 所 示 圖 6-15 Cisco MGX 8880 Media Gateway 資 料 來 源 :Cisco Cisco AS5400HPX Universal Gateway: 對 於 密 集 的 語 音 或 傳 真 的 應 用 提 供 更 佳 的 效 能 產 品 如 圖 6-16 所 示 資 料 來 源 :Cisco 圖 6-16 Cisco AS5400HPX Universal Gateway 98

109 Cisco IP Transfer Point(signaling gateway): 在 IP 的 網 路 中 傳 送 SS7 訊 號 Consumer Dual Mode Voice and Messaging: 使 用 者 想 要 降 低 電 話 以 及 簡 訊 的 花 費, 而 Cisco IP NGN 系 統 中 提 供 Cisco Linksys Wireless-G Broadband Router with 2 Phone Port 則 是 可 以 在 WiFi 範 圍 提 供 使 用 者 接 收 和 建 立 通 話 以 及 訊 息, 當 超 出 WiFi 範 圍 便 切 換 回 GSM 網 路 提 供 這 樣 的 無 縫 式 聯 接, 網 路 供 應 商 不 僅 可 降 低 成 本, 更 可 提 供 多 樣 性 的 加 值 服 務 在 沒 有 限 制 的 情 況 下 使 用 IP 化 的 應 用 服 務 以 及 動 態 存 取 網 路 層 則 是 提 供 一 項 平 台, 服 務 供 應 商 將 各 式 不 同 的 服 務 透 過 專 屬 的 網 路 集 中 在 更 有 效 率 更 彈 性 的 intelligent IP Multiprotocol Label Switching 架 構 上, 藉 以 傳 送 給 使 用 者 北 電 (Nortel) IMS 使 服 務 供 應 商 能 夠 以 整 合 的 架 構 提 供 全 新 的 服 務 降 低 營 運 成 本, 流 程 標 準 化 並 且 減 少 營 運 系 統. 對 終 端 使 用 者 而 言,IMS 則 是 提 供 專 屬 的 個 人 化 即 時 服 務, 而 這 些 服 務 將 不 侷 限 於 地 形 網 路 形 態 以 及 裝 置, 不 論 是 PDA PC 行 動 電 話 或 是 電 視 Nortel 提 供 一 個 可 支 持 任 一 接 取 方 式 (access-agnostic) 的 IMS 解 決 方 案, 可 部 署 多 媒 體 服 務 並 提 供 強 化 的 封 包 骨 幹, 跨 網 路 連 結 固 定 網 路 和 行 動 網 路 IMS 架 構 平 台 和 服 務 可 接 取 在 GSM UMTS CDMA 有 線 和 有 線 電 視 寬 頻 網 路 等 各 種 服 務 供 應 商 而 Nortel 以 多 功 能 服 務 引 擎 Versatile Service Engine 作 為 解 決 方 案 的 核 心 多 功 能 服 務 引 擎 是 第 二 代 ATCA 平 台, 可 滿 足 創 新 IMS 應 用 的 過 程 需 求 架 設 IMS 網 路 架 構 時, 必 須 具 備 下 列 設 備 及 元 件 : Application Server 5200: 北 電 應 用 伺 服 器 5200 型 號 在 IMS 架 構 中 扮 演 應 用 伺 服 器 的 角 色, 能 無 縫 隙 地 整 合 語 音 視 訊 協 同 合 作 及 上 線 告 知 等 服 務 並 且 允 許 提 供 以 SIP-base 的 多 媒 體 服 務, 包 含 了 視 訊 電 話 立 即 訊 息 點 對 多 點 應 用 共 享 給 不 同 顧 客 的 概 念 Call Session Controller: 北 電 Call Session Controller 在 IMS 架 構 中 取 代 了 Call Session Control Function 並 且 控 制 IMS 網 路 中 所 有 的 session, 其 中 包 含 了 無 論 語 音 影 音 資 料 訊 息 遊 戲 甚 至 到 其 他 服 務 除 此 之 外,CSC 還 和 其 他 節 點 或 是 閘 道 器 互 相 溝 通 提 供 安 全 帳 單 資 訊 以 及 QoS 的 服 務 Home Subscriber Server: 北 電 HSS 解 決 方 案 取 代 今 日 的 GSM/UMTS Home Location Register 的 元 件 這 樣 的 模 組 化 設 計 將 HLR 以 及 User Mobility Server 資 料 庫 功 能 分 離 開 來, 方 便 HSS 管 理 與 調 度 99

110 Media Gateway & Media Gateway Controller: 北 電 所 提 供 的 Media Gateway 3600( 圖 6-17) 可 對 應 到 北 電 IMS 解 決 方 案 內, 負 責 執 行 PSTN 與 VoIP 網 路 之 間 資 料 的 轉 換 與 傳 送 而 MGC 則 是 將 北 電 Session Controller 和 Media Gateway 3600 所 存 在 的 session 透 過 CMS 網 路 傳 送 至 預 先 存 在 的 網 路 以 及 服 務 內, 並 在 SIP 與 ISUP 之 間 做 訊 號 協 定 的 轉 換 圖 6-17 Media Gateway 3600 資 料 來 源 :Nortel Policy Controller: 當 一 個 session 建 立 時, 北 電 決 策 控 制 器 負 責 協 調 這 些 session 的 建 立 與 運 行 6-5 結 論 為 了 因 應 大 量 用 戶 對 於 行 動 通 訊 的 數 據 傳 輸 率 需 求 與 日 俱 增,3G 系 統 的 建 置 使 得 數 據 傳 輸 進 入 到 新 的 行 動 通 訊 世 界 進 一 步,HSPA 與 HSPA+ 技 術 演 進 更 明 顯 地 提 升 數 據 傳 輸 效 能, 並 增 加 電 信 業 者 在 數 據 服 務 上 的 營 收 從 3GPP Release 8 以 後, 大 量 的 作 業 聚 焦 在 新 的 無 線 電 介 面 與 系 統 架 構, 以 滿 足 快 速 成 長 的 數 據 傳 輸 服 務 LTE 系 統 使 用 更 高 序 的 調 變 技 術 與 持 續 性 的 封 包 連 線, 將 理 論 的 峰 值 數 據 傳 輸 率 提 升 下 行 鏈 路 的 100Mbps 與 上 行 鏈 路 的 50Mbps, 降 低 系 統 封 包 傳 遞 上 的 延 遲 ; 而 SAE 系 統 支 援 3GPP 與 非 3GPP 網 路 的 接 取, 並 且 與 固 定 式 寬 頻 網 路 整 合 全 新 的 LTE 接 取 系 統 技 術 與 SAE 系 統 平 坦 式 的 核 心 網 路 CN 架 構, 保 有 對 於 3GPP 系 統 ( 如 GSM 與 UMTS) 與 非 3GPP 系 統 ( 如 CDMA 2000) 的 彈 性 化 演 進, 就 技 術 而 言, 電 信 業 者 可 以 將 其 現 有 行 動 通 訊 網 路 系 統 循 序 漸 進 地 升 級 至 4G, 符 合 ITU IMT-Advanced 訂 定 之 4G 要 求 100

111 雖 然 3GPP 在 2007 年 底 大 致 完 成 技 術 規 範 的 制 定, 直 至 本 文 完 稿 前 仍 未 有 任 何 一 家 系 統 廠 商 提 供 其 商 用 LTE/ SAE 系 統, 僅 處 於 試 驗 階 段 ; 而 電 信 業 者 沒 有 系 統 廠 商 供 應 商 用 LTE/SAE 系 統, 談 不 上 LTE/ SAE 網 路 的 佈 署 商 用 LTE/ SAE 系 統 的 時 程 訂 定 在 2010 年, 屆 時 嶄 新 的 數 據 服 務 將 可 預 期 同 時 本 章 亦 介 紹 一 些 目 前 NGN 商 用 化 的 設 備, 應 用 這 些 設 備, 可 根 據 服 務 提 供 者 的 系 統 需 求 及 服 務 需 求 建 構 多 媒 體 視 訊 服 務 平 台, 以 提 供 使 用 者 及 消 費 者 使 用 多 媒 體 寬 頻 視 訊 服 務 與 數 位 匯 流 之 服 務 101

112 柒 臺 灣 LTE 通 道 測 試 研 究 7-1 研 究 目 標 無 線 通 訊 技 術 發 展 無 不 致 力 於 克 服 無 線 通 道 造 成 的 衰 減 和 干 擾,LTE 在 技 術 方 面, 以 調 變 技 術 方 面 採 用 上 行 OFDMA 下 行 採 用 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 等 技 術 為 主 另 外 LTE 也 採 用 的 多 輸 入 多 輸 出 (Multi-In Multi-Out,MIMO) 技 術 充 分 利 用 無 線 通 道 的 空 間 特 性, 在 現 有 的 頻 譜 資 源 和 發 射 功 率 下, 大 幅 度 地 提 升 頻 帶 利 用 率 系 統 容 量 和 服 務 的 可 靠 性 相 較 於 技 術 的 演 進, 如 何 進 行 通 訊 技 術 的 性 能 評 估, 也 是 重 要 的 研 究 ; 一 般 而 言 影 響 無 線 通 訊 的 傳 播 因 素 非 常 複 雜, 例 如 外 在 環 境 的 干 擾 或 是 訊 號 本 身 的 衰 減 等 等, 從 無 線 通 道 的 表 徵 可 適 時 觀 察 出 系 統 在 實 際 環 境 中 的 效 能 表 現, 提 供 晶 片 設 計 或 是 業 者 在 佈 建 網 路 系 統 時 重 要 的 參 考 依 據 LTE 通 道 測 試 不 同 於 以 往 的 是 除 了 上 下 鏈 不 同 的 接 取 調 變 技 術 等 參 數 設 定,MIMO 技 術 也 是 重 要 的 考 量 之 ㄧ, 選 擇 合 適 的 LTE 通 道 環 境 設 定 進 行 測 試 對 於 系 統 中 的 性 能 也 就 越 重 要 由 於 目 前 LTE 技 術 標 準 尚 在 制 定 當 中, 國 際 系 統 大 廠 也 僅 處 於 試 驗 階 段, 並 未 有 商 用 之 產 品 面 市, 因 此 本 研 究 主 要 目 的 為 探 討 目 前 適 用 於 台 灣 LTE 通 道 的 測 試 方 法, 以 3GPP 所 定 義 的 Spatial Channel Model(SCM) 為 主, 針 對 其 他 不 同 的 通 道 模 型 進 行 分 析, 提 供 日 後 規 劃 台 灣 地 區 進 行 LTE 系 統 佈 建 或 是 效 能 分 析 時 之 先 期 研 究 7-2 通 道 測 試 項 目 3GPP TS 與 3GPP TS 針 對 目 前 發 展 中 的 LTE 發 射 機 與 接 收 機 規 範 相 關 測 試 項 目, 如 表 7-1 與 表 7-2 所 示 102

113 表 7-1 發 射 機 測 試 項 目 資 料 來 源 :3GPP Subclause Maximum Test System Uncertainty Derivation of Test System Base station output power ±0.7 db Output Power dynamics [TBD] [TBD] Transmit ON/OFF power [TBD] [TBD] Frequency error ± 12 Hz EVM [TBD] [TBD] Time alignment between [TBD] [TBD] transmitter branches Occupied bandwidth Adjacent Channel Leakage power Ratio (ACLR) Operating band unwanted emissions Transmitter spurious emissions, Mandatory Requirements Transmitter spurious emissions, Mandatory Requirements Transmitter spurious emissions, Protection of BS receiver Transmitter spurious emissions, Co-existence Transmitter spurious emissions, Co-location Protection of Public Safety Operations 1.4MHz, 3MHz Channel BW: 30kHz 5MHz, 10MHz Channel BW: 100kHz 15MHz, 20MHz: Channel BW: 300kHz ACLR ±0.8 db Absolute power ±2.0 db ±1.5 db 9 khz < f 4 GHz: ±2.0 db 4 GHz < f GHz: ±4.0 db 9 khz < f 4 GHz:±2.0 db 4 GHz < f GHz:±4.0 db ±3.0 db ±2.0 db for > -60dBm ±3.0 db for -60dBm ± 3.0 db ± 2.0 db Transmitter intermodulation [TBD] [TBD] Uncertainty 103

114 表 7-2 接 收 機 測 試 項 目 資 料 來 源 :3GPP Subclause Maximum Test System Derivation of Test System Uncertainty Uncertainty 1 Reference sensitivity ±0.7 db level Dynamic range [TBD] [TBD] In-channel selectivity Adjacent Channel ±1.4 db Selectivity (ACS) and Overall system uncertainty comprises three quantities: narrow-band blocking 1. Wanted signal level error 2. Interferer signal level error 3. Additional impact of interferer ACLR Items 1 and 2 are assumed to be uncorrelated so can be root sum squared to provide the ratio error of the two signals. The interferer ACLR effect is systematic, and is added aritmetically. Test System uncertainty = [SQRT (wanted_level_error 2 + interferer_level_error 2 )] + ACLR effect. Wanted signal level ± 0.7dB Interferer signal level ± 0.7dB Impact of interferer ACLR 0.4dB. See Note 2. Blocking requirements) (General In-band blocking, using modulated interferer: ±1.6 db Overall system uncertainty can have these contributions: 1. Wanted signal level error Out of band blocking, using CW interferer: 1MHz < f interferer 3 GHz: ±1.3 db 3 GHz < f interferer GHz: ±3.2 db 2. Interferer signal level error 3. Interferer ACLR 4. Interferer broadband noise Items 1 and 2 are assumed to be uncorrelated so can be root sum squared to provide the ratio error of the two signals. The Interferer ACLR or Broadband noise effect is systematic, and is added aritmetically. Test System uncertainty = [SQRT (wanted_level_error 2 + interferer_level_error 2 )] + ACLR effect + Broadband noise effect. In-band blocking, using modulated interferer: Wanted signal level ± 0.7dB Interferer signal level: ± 1.0dB Interferer ACLR 0.4dB Broadband noise not applicable Out of band blocking, using CW interferer: Wanted signal level ± 0.7dB 104

115 Subclause Blocking (Co-location with other base stations) Receiver spurious emissions Receiver intermodulation Maximum Test System Uncertainty 1 Co-location blocking, using CW interferer: ±2.5 db 30 MHz f 4 GHz:±2.0 db 4 GHz < f GHz: ±4.0 db ±1.8 db Derivation of Test System Uncertainty Interferer signal level: ± 1.0dB up to 3GHz ± 3.0dB up to 12.75GHz Interferer ACLR not applicable Impact of interferer Broadband noise 0.1dB Co-location blocking, using CW interferer: Wanted signal level ± 0.7dB Interferer signal level: ± 2.0dB Interferer ACLR not applicable Impact of interferer Broadband noise 0.4dB Overall system uncertainty comprises four quantities: 1. Wanted signal level error 2. CW Interferer level error 3. Modulated Interferer level error 4. Impact of interferer ACLR The effect of the closer CW signal has twice the effect. Items 1, 2 and 3 are assumed to be uncorrelated so can be root sum squared to provide the combined effect of the three signals. The interferer ACLR effect is systematic, and is added aritmetically. Test System uncertainty = SQRT [(2 x CW_level_error) 2 +(mod interferer_level_error) 2 +(wanted signal_level_error) 2 ] + ACLR effect. Wanted signal level ± 0.7dB CW Interferer level ± 0.5dB Mod Interferer level ± 0.7dB Impact of interferer ACLR 0.4dB 105

116 7-3 通 道 測 試 方 法 通 道 測 試 主 要 的 方 法 建 立 在 合 適 之 通 道 模 型 基 礎 上, 藉 以 模 擬 無 線 通 信 通 道 在 空 間 和 時 間 上 的 特 性, 例 如 傳 播 延 遲 傳 播 延 遲 天 線 增 益 路 徑 損 耗 干 擾 與 環 境 ( 接 收 天 線 的 高 度 都 會 區 郊 區 ) 等 因 素, 選 擇 正 確 的 通 道 模 型 可 以 確 保 通 道 測 試 的 準 確 度, 目 前 已 有 許 多 通 道 模 型 被 發 展, 進 行 通 道 測 試 時, 必 須 根 據 模 擬 環 境 選 擇 適 當 的 模 型 由 於 LTE 採 用 MIMO 技 術, 針 對 MIMO 通 道 模 擬 研 究, 模 擬 時 通 常 利 用 3GPP 所 規 範 的 典 型 都 會 區 (Typical Urban,TU) 通 道 類 比 MIMO 通 道, 每 個 TU 通 道 各 自 獨 立 產 生, 相 互 獨 立, 即 相 關 係 數 為 零 近 年 來 由 於 MIMO 通 道 研 究 的 發 展 逐 漸 成 熟, 研 究 中 發 現 MIMO 通 道 相 關 性 增 強, 通 道 的 容 量 將 急 劇 下 降 當 通 道 存 在 相 關 性 時, 因 此 實 際 應 用 於 無 線 通 信 系 統 中 時, 性 能 會 急 劇 降 低 甚 至 於 無 法 正 常 工 作,MIMO 通 道 在 現 實 環 境 中 大 都 具 有 相 關 性 或 相 關 性 強, 因 此 進 行 通 道 測 試 時, 要 考 慮 建 立 接 近 實 際 通 道 環 境 的 MIMO 通 道 模 型 I. 空 間 通 道 模 型 (Spatial Channel Model,SCM) ( 一 ) 基 本 原 理 3GPP 在 TR 中 所 規 範 的 SCM 通 道 模 型, 其 系 統 是 以 載 頻 2GHz 頻 寬 5MHz 而 設 計, 以 基 於 隨 機 散 射 假 設 建 立 的 通 道 模 型, 基 本 原 理 是 利 用 經 由 統 計 得 到 的 通 道 特 性, 如 延 遲 擴 展 角 度 擴 散 (Angular Spread,AS) 等 來 得 到 通 道 係 數 並 通 過 在 公 式 中 帶 入 天 線 間 距 得 到 通 道 之 間 的 相 關 性 SCM 通 道 模 型 屬 於 MIMO 通 道 模 型 中 的 半 確 定 性 模 型, 半 確 定 性 模 型 具 有 低 複 雜 性 符 合 實 際 環 境 的 特 性 主 要 有 兩 種 實 現 方 法, 即 幾 何 統 計 通 道 實 現 方 法 和 相 關 矩 陣 法, 在 3GPPLTE 中 採 用 的 即 是 SCM 通 道 模 型, 只 不 過 實 現 方 法 從 原 來 的 幾 何 統 計 法 簡 化 為 相 關 矩 陣 法 相 關 矩 陣 法 可 以 實 現 空 間 通 道 之 間 的 相 關 性, 它 利 用 實 際 測 量 的 資 料 或 通 道 統 計 資 訊 得 到 空 間 通 道 的 各 種 參 數 ( 路 徑 延 遲 AoA/AoD 等 ), 然 後 由 這 些 參 數 推 出 通 道 空 間 相 關 矩 陣 假 設 MIMO 的 實 際 通 道 矩 陣 為 H, 那 麼 通 道 間 相 關 矩 陣 為 :R=E{HHH},H 表 示 矩 陣 Hermitan 轉 置 透 過 R 得 到 引 入 模 型 的 相 關 性 矩 陣 Hcorr, 根 據 矩 陣 論 相 關 知 識 可 以 得 到 :Ccorr=Cholesky(R), 將 該 矩 陣 乘 以 獨 立 的 衰 減 隨 機 變 數 D 組 成 的 列 向 量 所 得 到 模 型 通 道 :Hcorr=CcorrD, 即 該 通 道 的 相 關 矩 陣 為 :Rcorr=E (CcorrDDHCHcorr)=CcorrICHcorr=R 其 中 I 表 示 單 位 矩 陣 由 上 式 可 得 知, 就 相 關 性 意 義 上 H 與 Hcorr 是 等 價 的, 由 上 式 推 導 也 可 以 得 出 相 關 矩 陣 法 建 立 的 通 道 模 型 能 充 分 表 現 出 良 好 的 通 道 相 關 性 106

117 SCM 通 道 模 型 在 3GPP TR 規 範 中 提 供 兩 種 等 級 的 模 擬 方 法, 分 別 為 鏈 路 等 級 模 擬 (Link level simulations) 與 系 統 等 級 模 擬 (System level simulations), 鏈 路 等 級 僅 反 映 通 道 行 為 概 要, 提 供 參 數 設 定 校 準 用 參 考, 而 系 統 等 級 模 擬 模 擬 可 提 供 真 實 的 模 擬 效 能 結 果 呈 現, 以 下 就 兩 級 別 之 模 擬 進 行 說 明 ( 二 ) 鏈 路 等 級 模 擬 鏈 路 等 級 模 擬 將 不 會 被 使 用 在 與 演 算 法 比 較, 因 為 它 們 只 會 反 映 出 通 道 行 為 概 要, 此 外 也 不 會 考 慮 系 統 屬 性, 例 如 Hybrid Automatic Repeat request(harq) 等, 因 為 上 述 因 素 鏈 路 等 級 模 擬 並 不 會 產 生 典 型 系 統 行 為 有 關 的 結 果, 只 有 系 統 等 級 模 擬 才 可 以 達 到 真 實 模 擬 效 果 鏈 路 等 級 模 擬 不 會 被 使 用 在 比 較 不 同 演 算 法 的 效 能, 相 反 的 只 會 被 使 用 在 校 準 參 數, 表 7-3 總 結 鏈 路 等 級 模 擬 的 實 體 參 數 1. 路 徑 空 間 參 數 每 條 可 解 析 路 徑 具 有 本 身 的 空 間 通 道 參 數 特 徵, 包 含 AS(Angle Spread) AoD (Angle of Departure) AoA(Angle of Arrival) 角 度 功 率 頻 譜 (Power Azimuth Spectrum,PAS), 所 有 的 路 徑 假 設 為 相 互 獨 立, 這 些 假 設 適 用 於 基 地 台 和 行 動 台 特 定 的 空 間 參 數, 上 述 假 設 只 有 在 鏈 路 等 級 模 擬 通 道 模 型 生 效 2. 基 地 台 與 行 動 台 陣 列 拓 樸 SCM 應 允 許 選 擇 任 何 形 態 的 天 線 組 態, 然 而 特 定 組 態 細 節 必 須 與 其 他 複 製 此 模 型 的 組 態 分 享 並 驗 證 結 果 在 鏈 路 等 級 模 擬 方 面, 校 準 模 擬 器 需 要 一 套 共 用 的 假 設, 包 含 一 組 特 定 的 天 線 拓 墣 定 義 基 準 案 例 在 行 動 台 方 面, 參 考 元 素 間 距 為 0.5, 為 載 波 頻 率 波 長 在 基 地 台 方 面, 參 考 元 素 間 距 為 與 基 地 台 空 間 參 數 (1) 基 地 台 天 線 樣 本 3 扇 向 天 線 樣 本 使 用 在 每 個 扇 向, 反 向 與 正 向 鏈 路 標 繪 在 圖 7-1 並 由 下 式 給 定 : 2 A min 12, Am where dB 定 義 為 介 於 關 注 方 向 和 天 線 正 向 之 間 的 角 度, 大 衰 減, 以 3 扇 向 天 線 而 言, 3 db 為 70 度, A m 3 db 是 3dB 波 束 寬 度,Am 為 最 20dB, 天 線 正 向 指 向 如 圖 7-2 所 示, 以 6 扇 向 天 線 而 言, 3 db 為 35 度, A m =23dB, 樣 本 中 的 結 果 如 圖 7-3, 107

118 而 且 正 向 如 圖 7-4 定 義 正 向 定 義 為 天 線 所 表 現 的 最 大 增 益 方 向 3 向 70 度 扇 向 天 線 的 增 益 為 14dBi 將 波 束 寬 度 減 低 到 一 半, 對 應 的 增 益 將 是 較 高 的 3dB, 結 果 為 17dBi, 天 線 樣 本 表 示 針 對 不 同 面 向 的 執 行 ( 例 如 大 範 圍 內 部 元 素 間 距 ), 對 於 小 範 圍 間 距 的 指 向 性 波 束 (beamforming) 應 用 來 說, 非 傳 統 天 線 設 計, 也 許 會 被 考 慮 導 致 不 同 的 天 線 樣 板 108

119 表 7-3 空 間 通 道 模 型 鏈 路 等 級 參 數 資 料 來 源 :3GPP Model Case I Case II Case III Case IV Corresponding 3GPP Designator* Case B Case C Case D Case A Corresponding Model A, D, E Model C Model B Model F 3GPP2 Designator* PDP Modified Pedestrian A Vehicular A Pedestrian B Single Path # of Paths 1) 4+1 (LOS on, K = 6dB) 2) 4 (LOS off) ) 0.0 2) -Inf 0 0, ) ) Relative Path Power (db) Delay (ns) 1) ) ) ) ) ) Speed (km/h) 1) 3 2) 30, 120 3, 30, 120 3, 30, Topology Reference 0.5λ Reference 0.5λ Reference 0.5λ N/A UE/Mobile Station PAS 1) LOS on: Fixed AoA for LOS component, remaining power has 360 degree uniform PAS. 2) LOS off: PAS with a Laplacian distribution, RMS angle spread of 35 degrees per path RMS angle spread of 35 degrees per path with a Laplacian distribution Or 360 degree uniform PAS. RMS angle spread of 35 degrees per path with a Laplacian distribution DoT (degrees) N/A N/A AoA (degrees) 22.5 (LOS component) 67.5 (all other paths) 67.5 (all paths) 22.5 (odd numbered paths), (even numbered paths) N/A Topology Reference: ULA with N/A 0.5λ-spacing or 4λ-spacing or 10λ-spacing Node B/ Base Station PAS Laplacian distribution with RMS angle spread of 2 degrees or 5 degrees, per path depending on AoA/AoD N/A AoD/AoA 50 for 2 RMS angle spread per path N/A (degrees) 20 for 5 RMS angle spread per path NOTE: *Designators correspond to channel models previously proposed in 3GPP and 3GPP2 ad-hoc groups. 109

120 3 Sector Antenna Pattern Gain in db Azimuth in Degrees 12 0 資 料 來 源 :3GPP 圖 扇 向 細 胞 天 線 樣 本 3-Sector Scenario BS Antenna Boresight in direction of arrow 資 料 來 源 :3GPP 圖 扇 向 細 胞 正 角 指 向 110

121 6 Sector Antenna Pattern 0 Gain in db Azimuth in Degrees 資 料 來 源 :3GPP 圖 扇 向 細 胞 天 線 樣 本 6-Sector Boundaries BS Antenna Boresight in direction of arrow 資 料 來 源 :3GPP 圖 扇 向 細 胞 正 角 指 向 (2) 基 地 台 路 徑 AS 基 地 台 每 條 路 徑 AS 定 義 為 角 度 均 方 根 值, 符 合 根 據 基 地 台 陣 列 接 收 的 入 射 路 徑 功 率, 個 別 的 路 徑 功 率 定 義 在 表 7-3 描 述 的 臨 時 通 道 模 型, 基 地 台 AS 值, 考 慮 如 下, 與 對 應 的 平 均 AoD 相 關 AoD 為 50 度 時,AS 值 為 2 度 AoD 為 20 度 時,AS 值 為 5 度 (3) 基 地 台 路 徑 AoD AoD 定 義 為 入 射 或 是 發 射 路 徑 功 率 由 基 地 台 陣 列 接 收 或 傳 送 有 關 準 線 (boresite) 方 面 的 平 均 角 度, 兩 值 考 慮 如 下 : 111

122 AoD:50 度 ( 與 AS 之 2 度 均 方 根 值 相 關 ) AoD:20 度 ( 與 AS 之 5 度 均 方 根 值 相 關 ) (4) 基 地 台 功 率 方 位 角 頻 譜 (Power Azimuth Spectrum,PAS) 假 設 基 地 台 的 入 射 路 徑 功 率 方 位 角 頻 譜 (Power Azimuth Spectrum,PAS) 以 Laplacian 分 佈,AoD 與 AS 之 均 方 根 值, 每 條 基 地 台 路 徑 的 路 徑 功 率 方 位 角 頻 譜 (Power Azimuth Spectrum,PAS) 值 在 角 度 時, 假 設 為 : 2 (,, ) N exp G( ) P o 4. 行 動 台 空 間 參 數 針 對 行 動 台 的 所 有 天 線 元 素, 假 設 天 線 樣 本 為 天 線 增 益 為 -1 dbi 全 向 性 天 線 (1) 行 動 台 天 線 樣 本 行 動 台 天 線 元 素, 天 線 樣 本 將 會 假 設 為 全 向 性 ( 天 線 增 益 -1 dbi) (2) 行 動 台 路 徑 AS 行 動 台 路 徑 AS 定 義 為 行 動 台 天 線 元 素 陣 列 伴 隨 路 徑 功 率 角 度 均 方 根 值, 兩 項 路 徑 AS 值 考 慮 如 下 : AS:104 度, 產 生 自 均 勻 涵 蓋 的 360 度 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS) AS:35 度,Laplacian 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS) 以 某 路 徑 的 特 定 AoA (3) 行 動 台 路 徑 AoA 角 度 行 動 台 不 同 路 徑 的 AoA 值, 路 徑 抵 達 角 度 如 圖 7-5 所 示 建 議 以 非 均 勻 分 佈 的 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS), 可 參 考 表 7-3 AoA: 負 67.5 度, 與 35 度 AS 均 方 根 值 相 關 AoA: 正 67.5 度, 與 35 度 AS 均 方 根 值 相 關 AoA: 正 22.5 度, 與 35 度 AS 均 方 根 值 相 關 112

123 AOA = 0 AOA < 0 AOA > 0 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-5 行 動 台 抵 達 方 向 角 度 (4) 行 動 台 路 徑 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS) Laplacian 分 佈 與 均 勻 分 佈 使 用 在 建 立 行 動 台 路 徑 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS) 模 型 行 動 台 入 射 路 徑 的 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS) 以 Laplacian 分 佈 或 是 均 勻 分 佈 在 360 度 的 方 式 建 立 模 型, 因 為 假 設 以 全 向 性 的 行 動 台 天 線 增 益, 接 收 的 路 徑 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS) 將 屬 於 Laplacian 分 佈 或 是 均 勻 分 佈 AoA 為,AS 均 方 根 值, 在 角 度 為 時, 行 動 台 路 徑 Laplacian 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS) 值 由 下 式 給 定 : (5) 行 動 台 AoD 角 度 行 動 台 傳 播 方 向 如 圖 7-6 P (,, ) N o exp 2 DOT = 0 DOT < 0 DOT > 0 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-6 行 動 台 傳 播 方 向 (6) 路 徑 Doppler 頻 譜 每 條 路 徑 其 Doppler 頻 譜 定 義 為 行 動 台 上 散 播 與 路 徑 功 率 方 位 角 頻 譜 (PAS) 及 AoA 的 指 向 功 能, 相 當 於 介 於 基 於 相 關 性 或 是 基 於 放 射 方 式 的 路 徑 損 耗 ( 三 ) 系 統 等 級 模 擬 空 間 通 道 模 型 模 擬 系 統 等 級 模 擬 對 於 只 考 慮 單 一 的 基 地 台 發 射 到 單 一 的 行 動 台 而 言, 系 統 等 級 模 擬 由 多 個 細 胞 / 扇 向 基 地 台 和 行 動 台 所 組 成, 效 能 指 標 有 產 出 113

124 (throughput) 與 延 遲 (Delay)(D 丟 失 (drops) 集 合 ), 丟 失 定 義 在 一 定 數 量 的 細 胞 / 扇 向 基 地 台 和 行 動 台 上 特 定 數 量 訊 框 的 模 擬 執 行, 在 丟 失 期 間, 通 道 所 承 受 的 快 速 衰 減 取 決 於 行 動 台 的 移 動, 通 道 狀 態 資 訊 由 行 動 台 到 基 地 台 回 饋, 並 且 基 地 台 使 用 排 程 器 決 定 使 用 者 的 發 射 一 般 來 說 結 束 一 組 D 丟 失, 細 胞 分 佈 和 基 地 台 位 置 是 固 定 的, 但 是 行 動 台 位 置 在 每 次 丟 失 開 始 時 隨 機 改 變 為 了 簡 化 模 擬, 當 剩 下 的 基 地 台 假 設 以 全 功 率 傳 送, 只 有 一 組 基 地 台 子 集 合 會 進 行 實 際 模 擬 以 下 將 定 義 方 法 和 參 數, 提 供 產 生 空 間 和 臨 時 通 道 係 數 介 於 使 用 在 系 統 等 級 模 擬 給 定 的 基 礎 和 移 動 性 之 間, 假 設 S 為 基 地 台 陣 列,U 為 行 動 台 陣 列, 通 道 係 數 為 N 多 路 徑 元 件 之 ㄧ, 由 S -by- U 合 成 振 幅 矩 陣 (Matrix of Complex Amplitudes) 給 定, 我 們 假 設 通 道 矩 陣 H n (t ) 為 n 階 多 路 徑 元 件 (n = 1,,N), 它 為 時 間 t 的 作 用, 因 為 合 成 振 幅 矩 陣 受 到 行 動 台 移 動 的 影 響 而 經 歷 快 速 衰 落, 圖 7-7 為 產 生 通 道 係 數 的 說 明, 產 生 通 道 指 標 程 序 分 為 三 項 基 本 步 驟 : (1) 選 定 環 境 : 大 型 郊 區 (suburban macro), 大 型 都 會 區 (urban macro) 小 型 都 會 區 (urban micro) (2) 取 得 環 境 相 關 模 擬 參 數 (3) 基 於 參 數 產 生 通 道 係 數 1. Choose scenario Suburban macro Urban macro Urban micro 2. Determine user parameters Angle spread Lognormal shadowing Delay spread Pathloss Orientation, Speed Vector BS MS Antenna gains AS LN DS MS v n,aod Angles of departure (paths) n, m, AoD Angles of departure (subpaths) n Path delays P n Average path powers n,aoa Angles of arrival (paths) n, m, AoA Angles of arrival (subpaths) Far scattering cluster (urban macro) Urban canyon (urban macro) 3. Generate channel coefficients Polarization LOS (urban micro) Options 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-7 通 道 模 型 模 擬 流 程 114

125 1. 角 度 參 數 設 定 行 動 台 接 收 信 令 由 發 射 信 令 的 N 延 遲 多 路 徑 複 製 所 組 成,N 路 徑 功 率 與 延 遲 所 定 義 並 且 根 據 通 道 產 生 程 序 隨 機 選 出, 每 條 路 徑 由 M 子 路 徑 所 組 成 圖 7-8 顯 示 使 用 在 模 型 中 的 角 度 參 數, 以 下 的 定 義 會 被 使 用,BS 表 示 基 地 台,MS 表 示 行 動 台 : BS BS n, AoD n, m, AoD MS MS BS 天 線 陣 列 定 位 BS 和 MS 間 LOS AoD 方 向 n 路 徑 (n = 1 N)AoD 與 LOS AoD 0 相 關 n 路 徑 的 m 子 路 徑 (m = 1 M) 補 償 與 MS 天 線 陣 列 定 位 BS-MS LOS 與 MS 側 邊 的 角 度 n, AoD 相 關 n, AoA n 路 徑 (n = 1 N)AoA 與 LOS AoA 0, MS 相 關 m AoA n,, n 路 徑 的 m 子 路 徑 (m = 1 M) 補 償 與 n, AoA 相 關 v MS 速 度 向 量 v 有 關 MS 側 邊 v =arg(v) 速 度 向 量 的 角 度 BS array Cluster n Subpath m nm,, AoD n, m, AoA naoa, nmaoa,, N MS v v N n,aod BS MS n, m, AoD MS array broadside MS array BS BS array broadside MS direction of travel 圖 7-8 基 地 台 與 行 動 台 角 度 參 數 資 料 來 源 :3GPP 115

126 2. 環 境 參 數 設 定 可 以 設 定 下 列 三 種 環 境 : (1) 大 型 郊 區 :BS-BS 間 大 約 3 公 里 (2) 都 會 區 大 型 細 胞 : BS-BS 間 大 約 3 公 里 (3) 都 會 區 微 型 細 胞 : BS-BS 間 小 於 1 公 里 大 型 細 胞 基 地 台 環 境 的 特 性, 假 設 基 地 台 天 線 一 般 屋 頂 高 度 以 上 ; 都 會 區 微 型 細 胞 基 地 台 環 境, 假 設 基 地 台 天 線 在 一 般 屋 頂 高 度 ; 表 7-4 表 示 每 種 環 境 所 使 用 的 參 數 表 7-4 環 境 設 定 參 數 資 料 來 源 :3GPP Channel Scenario Suburban Macro Urban Macro Urban Micro Number of paths (N) Number of sub-paths (M) per-path Mean AS at BS E( AS )=5 0 E( AS )=8 0, 15 0 NLOS: E( AS )=19 0 AS at BS as a lognormal RV 10 ^ x, x ~ (0,1) AS AS AS AS = 0.69 AS = AS = AS = 0.34 N/A = AS AS = r AS / N/A AoD AS Per-path AS at BS (Fixed) 2 deg 2 deg 5 deg (LOS and NLOS) BS per-path AoD Distribution standard distribution 2 AoD ) AoD ras AS (0, where 2 AoD ) AoD ras AS (0, where U(-40deg, 40deg) Mean AS at MS E( AS, MS )=68 0 E( AS, MS )=68 0 E( AS, MS )=68 0 Per-path AS at MS (fixed) MS Per-path AoA Distribution (0, (Pr)) (0, (Pr)) (0, (Pr)) Delay spread as a lognormal RV 10 ^ x, x ~ (0,1) DS DS DS 2 AoA DS = DS = AoA DS = DS = 0.18 N/A 2 AoA Mean total RMS Delay Spread E( DS )=0.17 s E( DS )=0.65 s E( DS rds / delays DS Distribution for path delays Lognormal shadowing standard deviation, SF Pathloss model (db), d is in meters (output) N/A U(0, 1.2 s) 8dB 8dB NLOS: 10dB LOS: 4dB )=0.251 s log 10 (d) log 10 (d) NLOS: log 10 (d) LOS: *log 10 (d) 116

127 3. 系 統 等 級 標 準 以 下 範 例 以 標 準 化 為 目 的, 接 收 端 可 解 析 路 徑 假 設 為 在 一 小 段 時 間 間 隔 中 一 ( 或 是 多 ) 條 路 徑 的 能 量 全 球 行 動 通 訊 系 統 (Universal Mobile Telecommunication System,UMTS) 定 義 Chip rate 為 3.84Mcps, 表 7-5 為 暫 時 性 的 標 準 化 用 途 理 想 ("Ideal") 符 號 值 由 量 測 時 得 到, 輸 入 ("Input") 符 號 值 用 在 產 生 隨 機 變 數, 輸 出 ("Output") 符 號 表 示 靜 態 量 測 的 結 果 表 7-5 SCM 模 擬 輸 出 參 數 摘 要 資 料 來 源 :3GPP Parameter Suburban 5 σ RND = 3dB Urban 8 σ RND = 3dB Urban 15 σ RND = 3dB Urban Micro σ RND = 3dB r DS DS Input Output Input Output Output Input Ideal Input Ideal Input Ideal Input Ideal Input Ideal Input Ideal DS r AS AS Input Output Input Output Input Output Input Ideal Input Ideal Input Ideal Input Ideal Input Ideal Input Ideal AS E[ ] DS E[ AS, BS Ideal Output Ideal Output Ideal Output Output 0.17 s s 0.65 s 0.63 s 0.65 s 0.63 s s Ideal Output Ideal Output Ideal Output Ideal Output ] Ideal Output Ideal Output Ideal Output Ideal Output E[ ] AS,MS NLOS: 67.5 以 下 圖 示 ( 圖 7-9~7-13), 表 示 目 前 SCM 標 準 化 案 例, 圖 7-14 說 明 各 種 使 用 者 裝 置 (UE) 端 的 混 和 AS 情 境, 在 下 列 圖 示 的 曲 線 表 現, 與 表 7-5 中 的 參 數 相 對 應, 並 且 包 含 路 徑 功 率 產 生 的 動 態 因 子 (3dB) 117

128 chips/second Urban Macro Suburban Macro Probability Number of resolvable paths 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-9 市 區 與 郊 區 時 間 可 解 析 路 徑 可 能 性 Pr(RMS DS<=abscissa) Urban Macro Urban Macro Ideal Suburban Macro Suburban Macro Ideal RMS Delay Spread seconds x 10-6 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-10 各 種 理 想 值 模 擬 延 遲 擴 散 118

129 1 CDF of Composite Angle Spread at Node B Pr(RMS AS<=Abscissa) Suburban Macro 5 o 0.3 Suburban Macro Ideal 5 o 0.2 Urban Macro 8 o Urban Macro Ideal 8 o 0.1 Urban Macro 15 o Urban Macro Ideal 15 o RMS Angle Spread, in degrees 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-11 各 種 理 想 值 模 擬 基 地 台 角 度 擴 散 (AS) 1 Noise power3 db Pr(Dynamic Range<=abscissa) Urban Macro w/o Quantization Urban Macro Resolvable Suburban Macro w/o Quantization Suburban Macro Resolvable Dynamic Range db 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-12 通 道 模 型 動 態 範 圍 (db) 119

130 10 0 Noise power3 db Pr(Path Power<=abscissa) Urban Macro w/o Quantization Urban Macro Resolvable Suburban Macro w/o Quantization Suburban Macro Resolvable Path Power db 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-13 所 有 路 徑 功 率 累 積 分 佈 (Cumulative Distribution Function,CDF) 1 Circular Angle Spread Approach at UE Pr(AS<=abscissa) Urban Macro Avg.=68.04 o Suburban Macro Avg.=69.21 o Urban Canyon Avg.=38.51 o Micro LOS Avg.=62.48 o Micro NLOS Avg.=67.45 o Far Scatterer Cluster Avg.=64.25 o Angle Spread degrees 圖 7-14 SCM 行 動 台 角 度 擴 散 累 積 分 佈 (CDF) 資 料 來 源 :3GPP 120

131 4. 通 道 情 境 : 都 會 區 微 細 胞 相 關 參 數 如 下 圖 示 模 擬 結 果 所 示, 圖 7-15 說 明 每 個 通 道 實 體 化 的 動 態 範 圍, 由 互 補 CDF 表 示 1.25 MHz 與 5 MHz 頻 道 寬 度 之 間 的 差 異 可 表 現 在 可 解 析 動 態 範 圍 曲 線 ( 結 合 功 率 在 一 段 時 間 內, 作 為 估 計 解 析 功 率 的 方 法 ) 兩 種 頻 寬 最 高 值 (1%) 近 似 相 同 動 態 範 圍 D 由 下 式 計 算 ( 針 對 每 個 實 體 化 通 道 ):D = 10*log10(max pwr / min pwr) 10 0 CCDF Dynamic Range of individual channel realizations CCDF Probability path power dyn range > Abscissa x 3x Individual Path Powers delays: U(0, 1200nS) path sigma: 3dB Power in dbr 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-15 通 道 實 體 化 路 徑 功 率 動 態 範 圍,NLOS 121

132 K = 13 db Base Angle Spread Probability AS < Abscissa K = -inf db Mix Angle Spread in Degrees 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-16 基 地 台 合 併 AS 在 基 地 台 上 的 合 併 AS 如 圖 7-16 所 示, 在 微 細 胞 模 式 可 以 看 到 不 同 的 K 因 子, 當 細 胞 半 徑 為 500 公 尺 時, 可 以 期 待 與 LOS/NLOS 一 起 相 交 ( 由 細 胞 中 心 到 細 胞 邊 緣 量 測 ), 對 NLOS 而 言, 平 均 的 基 地 台 合 併 AS 為 19 度, 在 經 歷 LOS 路 徑 與 K- 因 子 增 加 時, 可 以 觀 察 到 AS 相 對 減 小,NLOS 模 式 在 模 擬 下 平 均 基 地 台 合 併 AS 為 19.2 度, 而 混 合 兩 種 模 式 模 擬 的 平 均 基 地 台 合 併 AS 為 17.6 度 122

133 1 Composite Circular Angle Spread at UE CDF Pr(RMS AS<=abscissa) K=-inf Mix RMS angle Spread degrees 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-17 行 動 台 合 併 AS 使 用 者 裝 置 端 合 併 AS 如 圖 7-17 所 示 來 自 LOS 路 徑 的 K 因 子 增 加, 因 為 更 多 功 率 存 在 單 一 指 向 元 件 致 使 合 併 AS 會 減 小 混 合 方 式 如 圖 7-17 所 示, 由 於 有 15% 的 位 置 經 歷 LOS 狀 態 ( 假 設 細 胞 半 徑 為 500 公 尺 ) 在 靜 態 時 會 有 輕 微 的 減 小, NLOS 模 式 在 模 擬 下 平 均 行 動 台 合 併 AS 為 度, 而 混 合 兩 種 模 式 模 擬 的 平 均 合 成 行 動 台 AS 為 度 AS 如 圖 7-18 說 明,NLOS 模 式 在 模 擬 下 平 均 延 遲 擴 散 為 251 奈 秒 (ns), 混 和 兩 種 情 形 為 231 奈 秒 (ns) 圖 7-19 說 明 都 會 區 微 細 胞 傳 播 路 徑 損 耗 模 式 123

134 K = 13 db Delay Spread Probability DS < Abscissa Mix 0.1 K = -inf db Delay Spread in Seconds x 10-7 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-18 微 細 胞 延 遲 擴 散 160 Path Loss versus Distance Path Loss in db Distance in meters 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-19 不 同 距 離 微 細 胞 式 路 徑 損 耗 124

135 II 空 間 通 道 擴 展 模 型 (Spatial Channel Model Extended,SCME) SCME 通 道 模 型 延 伸 自 SCM 延 伸 的 目 的 在 保 持 簡 便 性 和 向 下 相 容 性, 即 SCME 通 道 模 型 要 能 夠 向 下 相 容 SCM, 如 此 便 可 保 持 模 型 的 一 致 性 和 相 容 性 在 模 擬 環 境 中,SCME 提 供 了 郊 區 大 型 細 胞 都 會 區 大 型 細 胞 和 都 會 區 微 型 細 胞 三 種 環 境 選 擇 在 大 型 細 胞 情 境 中, 基 地 台 間 距 離 通 常 約 3000 公 尺, 微 型 細 胞 情 境 中, 基 地 台 站 間 距 離 約 1000 公 尺 不 同 的 情 境 具 有 不 同 的 環 境 參 數, 包 括 多 路 徑 效 應 參 數 AS 特 性 延 遲 擴 散 特 性 路 徑 損 耗 模 型 大 型 細 胞 情 境 中 的 路 徑 損 耗 模 型 採 用 改 進 的 COST231-Hata 傳 播 模 型, 微 型 細 胞 的 路 徑 損 耗 模 型 採 用 COST231-Walfish-Ikegami 之 NLOS 模 型 和 街 道 峽 谷 模 型 另 外 在 通 道 頻 率 方 面, 通 道 頻 率 擴 展 是 因 為 IMT-Advanced 系 統 中 帶 寬 擴 大 到 20 ~100MHz, 所 需 要 的 抽 樣 頻 率 也 相 對 提 高, 每 條 鏈 路 可 以 解 析 的 延 遲 數 目 也 隨 之 增 大,SCM 模 型 6 條 延 遲 路 徑 不 能 滿 足 現 行 系 統 的 需 要, 根 據 SCME 修 改 後 的 模 型, 頻 率 相 關 週 期 性 可 以 緩 和, 如 圖 7-20 所 示 資 料 來 源 :WINNER 圖 7-20 功 率 延 遲 概 觀 (PDP) 頻 率 相 關 函 數 (FCF) 圖 7-20 為 SCM 及 SCME( 使 用 20 MHz) 的 功 率 延 遲 概 觀 (Power Delay Profile, PDP) 與 頻 率 相 關 函 數 (Frequency Correlation Function,FCF),SCM 及 SCME ( 使 用 20 MHz) 在 資 料 段 錯 誤 率 (coded Block Error Rate,BLER) 的 初 步 的 模 擬 結 果 如 圖

136 資 料 來 源 :WINNER 圖 7-21 資 料 段 錯 誤 率 (coded Block Error Rate,BLER) III WINNER 方 案 在 歐 盟 WINNER 方 案 中, 採 用 的 是 WINNER 通 道 模 型 原 理 及 建 模 方 法 是 以 SCME 為 基 礎, 採 用 的 是 射 線 疊 加 法 利 用 通 道 的 統 計 特 性 在 行 動 台 和 基 地 台 周 圍 散 射 體 組, 來 模 擬 實 際 電 磁 波 的 反 射 折 射 等, 從 而 實 現 對 實 際 通 道 的 類 比 WINNER 方 案 以 開 發 普 遍 性 的 無 線 電 通 訊 通 道 模 擬 系 統 為 目 標,WINNER 系 統 除 要 求 需 可 以 升 級 頻 寬 和 載 波 頻 率 範 圍, 並 依 未 來 寬 頻 系 統, 增 加 的 數 據 速 率 帶 寬 移 動 性 自 適 應 性 服 務 品 質 等 對 於 系 統 性 能 的 要 求 並 且 較 早 期 的 系 統, 針 對 複 雜 射 頻 信 號 道 模 型 和 模 擬 等 必 須 具 備 更 多 種 的 準 確 預 測 WINNERII 室 外 模 擬 選 擇 3GPP 所 定 義 的 SCM, 室 內 模 擬 選 擇 IEEE nMIMO, 由 於 SCM 的 頻 帶 只 有 5 MHz, 在 多 種 頻 率 下 延 伸 SCME 在 WINNER 方 案 指 定 以 下 傳 播 情 境 : 室 內, 都 市 郊 區 微 型 細 胞 農 村 和 固 定 式 饋 線 鏈 路, 在 WINNERII 包 括 通 道 並 且 擴 大 頻 率 範 圍 (2~6GHz) 和 情 境 的 數 量, 包 括 室 內 對 室 外, 較 差 環 境 下 的 微 型 細 胞 都 市 饋 線 鏈 路 基 地 台 對 固 定 的 中 繼 站 和 移 動 的 網 路 基 地 台 對 行 動 中 繼 站 等 126

137 資 料 來 源 :WINNER 圖 7-22 WINNER 方 案 通 道 建 模 程 序 ( 一 ) WINNERII 通 道 模 型 路 徑 損 耗 模 型 是 根 據 5GHz 和 2GHz 測 量, 擴 展 的 頻 帶 範 圍 為 2~6GHz, 在 室 內 對 室 外 和 室 外 對 室 內 由 一 個 單 通 道 模 型 描 述 接 收 機 傳 播 環 境 將 導 致 不 同 的 通 道 特 徵 而 不 是 嘗 試 環 境 參 數 化 ( 即 街 道 寬 度, 平 均 大 廈 高 度 等 納 入 參 數 去 計 算 得 到 結 果 )WINNER 模 型 直 接 地 使 用 不 同 的 環 境 傳 播 參 數 每 個 情 境 依 實 際 被 測 量 的 數 據 去 分 析, 再 從 參 考 文 獻 得 到 傳 播 情 境 通 常, 同 一 個 情 境,LOS 影 響 通 道 參 量 值,WINNER 情 境 區 分 LOS 和 NLOS 情 況, 要 能 適 當 的 情 境 塑 造, 在 LOS 和 NLOS 之 間 必 須 描 述, 此 為 LOS 的 距 離 模 型 對 載 波 頻 率 在 WINNER 定 義 的 所 有 情 境, 適 應 路 徑 損 耗 模 型 為 2~6GHz 的 範 圍 路 徑 損 耗 模 型 像 Okumura-Hata 和 其 他 知 名 的 模 型 [OOK+68],[OTT+01], 延 伸 到 期 望 頻 率 範 圍 ; 而 Hata Model 是 經 由 實 地 量 測 後, 經 過 資 料 統 計 組 合 而 成 的 經 驗 公 式, 主 要 適 用 在 城 市 地 區, 依 據 情 境 各 種 不 同 狀 況 去 做 參 數 修 訂 IV 高 階 國 際 行 動 電 信 通 道 模 型 (IMT-Advanced Channel Model) 任 何 無 線 介 面 技 術 (Radio Interface Technologies,RITs) 在 成 為 標 準 前, 必 須 先 經 過 不 同 環 境 中 無 線 電 發 射 傳 播 條 件 的 實 際 建 模 測 試, 因 此 IMT-Advanced Channel Model 評 估 是 必 要 的, 通 道 模 型 需 要 包 含 所 有 必 要 的 測 試 環 境 與 IMT-Advanced 評 估 情 境 由 於 單 一 鏈 路 模 擬 無 法 評 估 MIMO 系 統 效 能, 干 擾 可 能 由 其 他 鏈 路 產 生, 必 須 有 多 鏈 路 通 道 模 型 進 行 系 統 等 級 模 擬 評 估, 因 此 在 丹 佛 舉 行 的 第 20 次 ITU-R 127

138 WP 8F 會 議 上 討 論 並 通 過 了 由 易 立 信 諾 基 亞 和 西 門 子 聯 合 提 交 的 IMT-Advanced MIMO 通 道 模 型 此 通 道 模 型 是 由 WINNER 通 道 模 型 發 展 而 來, 針 對 應 用 場 景 進 行 重 新 的 定 義 以 及 各 個 場 景 的 參 數 做 了 相 應 的 修 改, 其 基 本 的 建 模 型 方 法 並 沒 有 發 生 變 化, 採 用 幾 何 統 計 模 型 方 法 IMT-Advanced Channel Model 評 估 由 Primary Module 和 Extension Module 所 組 成, 如 圖 7-23 所 示, 首 要 模 式 架 構 是 以 WINNER II 通 道 模 型 為 基 礎, 不 同 的 模 擬 情 境 如 圖 7-23 IMT-Advanced Channel Model Extension Module Primary Module Parameter table DS, AS, etc. Parameter table DS, AS, etc. Parameter table DS, AS, etc. Parameter table DS, AS, etc. Parameter table DS, AS, etc. LS parameters SS parameters MIMO ChIR generation Indoor hotspot Micro-cell Urban macro Rural macro Suburban macro 資 料 來 源 :ITU 圖 7-23 IMT-Advanced Channel Model 通 道 參 數 分 別 基 於 通 道 測 量 提 取 的 統 計 分 佈 隨 機 性 地 決 定, 天 線 幾 合 和 發 射 樣 本 可 以 由 使 用 模 式 正 確 定 義, 通 道 實 體 化 利 用 射 線 ( 平 面 波 ) 貢 獻 總 合 與 特 定 小 幅 度 參 數 像 是 延 遲 功 率 AoA AoD 一 起, 再 經 由 幾 何 原 理 產 生 由 射 線 組 合 成 一 叢 集, 等 同 於 散 佈 在 空 間 中 的 傳 播 路 徑, 介 於 延 遲 與 角 度 領 域 之 間,MIMO 通 道 的 元 素, 例 如 : 在 鏈 路 端 點 和 傳 播 路 徑 的 天 線 元 素 陣 列, 如 圖 7-24 所 示, 一 般 的 MIMO 通 道 模 型 適 用 於 從 室 內 到 郊 區 的 所 有 情 境 128

139 Array 1 (S Tx elements) Path 1 Array 2 (U Rx elements) r tx,1 r tx,s r rx,1 r rx,u Path N 資 料 來 源 :ITU 圖 7-24 MIMO 通 道 MIMO 通 道 轉 置 矩 陣 如 下 式 (1): N t; H ; H, (1) t 為 時 間,τ 為 延 遲,N 為 路 徑 數 量,n 為 路 徑 索 引 天 線 陣 列 回 饋 矩 陣 各 自 由 發 射 機 矩 陣 (F tx ) 和 接 收 機 矩 陣 (F rx ) 所 組 成, 以 及 叢 集 n 的 傳 播 通 道 回 饋 矩 陣 如 下 式 (2) n 1 n t T t; F h t;,, F H d d. (2) n 叢 集 n 的 發 射 機 天 線 元 素 s 到 接 收 機 天 線 元 素 通 道 表 示 如 下 : H u, s, n t; M m 1 F F rx rx exp exp rx n T, u, V n, m n, m, VV n, m, VH Ftx, s, V n, m, u, H n, m n m HV a,, n, m, HH Ftx, s, H n, m 1 1 j2 0 n, m rrx, u exp j2 0 n, m rtx, s j2 t n, m V 通 道 模 型 比 較 表 7-6 與 表 7-7 為 SCM 系 列 與 WINNER 方 案 通 道 模 型 相 關 的 特 性 與 可 設 定 參 數 比 較 表 n, m tx 129

140 表 7-6 特 性 比 較 資 料 來 源 : Elektrobi 表 7-7 參 數 比 較 資 料 來 源 : Elektrobi 130

141 7-4 通 道 測 試 所 需 的 機 儀 器 設 備 LTE 通 道 測 試 環 境 如 圖 7-25 所 示, 分 為 以 下 三 部 份 : 資 料 來 源 : Elektrobi 圖 7-25 通 道 測 試 環 境 1. 系 統 模 擬 器 (System Simulator) 提 供 符 合 3GPPLTE 規 範 之 基 地 台 發 射 及 接 收 訊 號 模 擬 功 能 如 下 述 儀 器 設 備 : 安 捷 倫 科 技 8960 無 線 通 訊 測 試 儀 羅 德 史 瓦 茲 (SMU200A,SMJ100A SMATE200A) 無 線 通 訊 測 試 儀 搭 配 R&S SMx-K55 3GPP LTE 選 項 2. 通 道 模 擬 器 (Channel Emulator) 提 供 符 合 LTE 通 道 模 型 ( 例 如 :SCM SCME WINNER II IMT-Advanced) 並 支 援 MIMO 之 通 道 模 擬 器 如 下 述 儀 器 設 備 : 安 捷 倫 科 技 N5106A(PXB) 毅 獅 科 技 (Elektrobit,EB) Propsim FE Propsim F8 3. 使 用 者 裝 置 (User Equipment,UE) 提 供 符 合 3GPP LTE 規 範 之 行 動 台 發 射 及 接 收 訊 號 模 擬 功 能 如 下 述 儀 器 設 備 : 羅 德 史 瓦 茲 (SMU200A,SMJ100A SMATE200A) 無 線 通 訊 測 試 儀 搭 配 R&S SMx-K55 3GPP LTE 選 項 131

142 7-5 結 論 通 道 模 擬 技 術 對 於 進 行 通 道 測 試 是 必 要 的 測 試 方 法, 本 文 中 介 紹 目 前 適 用 於 LTE 的 主 要 通 道 測 試 模 型, 由 於 無 線 電 波 在 無 線 通 道 傳 輸 時, 在 時 域 和 空 域 上 具 有 較 大 的 隨 機 性 波 動 和 起 伏, 因 而 產 生 路 徑 衰 落 和 損 耗, 同 時 還 可 能 會 產 生 隨 時 變 化 的 多 路 徑 衰 落 等 效 應 無 線 通 道 特 性 還 會 隨 著 工 作 頻 率 傳 播 方 式 ( 如 可 視 距 離 ( 非 可 視 距 離 ) 無 線 鏈 路 散 射 繞 射 衛 星 鏈 路 等 ) 的 不 同 而 變 化,LTE 採 用 的 MIMO 技 術, 相 對 增 加 通 道 在 環 境 中 的 複 雜 度, 因 此 在 進 行 通 道 測 試 時, 必 須 周 全 考 慮 所 有 因 素, 選 擇 正 確 的 模 型 與 模 擬 參 數, 相 關 參 數 ( 環 境 與 通 道 特 性 ) 的 設 定 都 將 影 響 通 道 測 試 準 確 性, 針 對 不 同 測 試 項 目 所 產 生 數 據 也 才 具 備 驗 證 系 統 的 功 能 截 至 目 前 為 止,LTE 技 術 標 準 尚 在 制 定 中, 更 未 有 商 用 化 設 備, 本 文 中 所 研 究 之 測 試 方 法 為 ETSI 及 歐 洲 國 家 在 制 定 LTE 技 術 標 準 所 採 取 的 方 法, 累 積 歐 洲 國 家 之 實 地 量 測 經 驗, 再 將 量 測 經 驗 參 數 及 相 關 效 能 數 據 設 計 成 通 道 模 型, 並 被 國 際 組 織 ETSI 採 納 為 技 術 標 準, 可 提 供 台 灣 未 來 在 LTE 系 統 佈 建 及 相 關 頻 譜 使 用 效 益 評 估 考 量 的 重 要 參 考 依 據 132

143 捌 國 際 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 規 劃 之 調 查 及 研 析 在 各 種 為 因 應 新 的 通 訊 技 術 與 系 統 所 造 成 Triple Play( 影 音 服 務 網 路 接 取 服 務 語 音 通 訊 服 務 ) 三 合 一 的 數 位 匯 流 (Digital Convergence) 趨 勢, 造 成 市 場 與 產 業 的 匯 流 技 術 中,LTE 被 視 為 最 適 合 做 為 現 有 2G 及 3G 系 統 升 級 後 達 到 All-IP 趨 勢 之 新 一 代 通 訊 系 統, 其 頻 譜 及 業 務 開 放 和 相 關 監 理 規 範 與 法 制 政 策 自 然 有 詳 加 調 查 與 研 析 之 必 要 針 對 我 國 通 訊 傳 播 監 理 機 關 在 無 線 電 資 源 管 理 與 法 制 政 策 方 面 所 需 負 責 的 監 理 工 作, 從 技 術 面 的 頻 譜 需 求 分 析 頻 譜 利 用 狀 況 現 有 及 未 來 技 術 使 用 頻 譜 之 狀 況, 到 世 界 各 國 頻 譜 開 放 之 情 形 監 理 規 範 之 制 定 各 種 方 案 優 缺 點 分 析, 乃 至 最 後 實 施 國 內 頻 譜 開 放 與 管 理 技 術 規 範 之 制 定 與 檢 測 執 行 型 式 認 證 之 項 目 系 統 業 者 管 理 條 例 之 制 定 與 實 施 等 等, 皆 須 作 前 瞻 性 之 規 劃 與 周 延 之 全 面 考 量, 以 達 到 通 訊 傳 播 之 有 效 監 理 在 數 位 匯 流 時 代 來 臨 的 現 代, 這 項 複 雜 的 工 作 尤 其 需 要 做 一 個 完 整 而 全 面 的 研 究 與 規 劃, 以 因 應 新 技 術 與 匯 流 的 趨 勢, 來 追 求 政 府 通 訊 傳 播 產 業 與 消 費 者 的 最 大 利 益 頻 譜 規 範 標 準 之 國 際 組 織 為 ITU(Internal Telecommunication Union),ITU 為 避 免 不 同 國 家 無 線 電 電 台 間 發 生 妨 礙 性 干 擾, 將 全 世 界 劃 分 為 三 區, 並 依 各 類 業 務 特 性 劃 分 為 固 定 行 動 廣 播 電 視 業 餘 航 空 衛 星 助 航 定 位 等 共 三 十 七 種 業 務, 實 施 無 線 電 頻 率 之 分 配 及 登 記, 並 制 定 無 線 電 規 則 (Radio Regulation), 供 各 國 制 定 其 國 內 規 則 參 考 我 國 雖 非 ITU 會 員 國, 但 各 項 頻 率 指 配 規 劃 均 依 照 ITU 相 關 規 定 與 做 法 進 行, 本 研 究 團 隊 工 業 技 術 研 究 院 與 電 信 技 術 中 心, 亦 密 切 掌 握 ITU 最 新 動 態, 並 進 行 相 關 技 術 文 件 之 研 究 由 於 頻 譜 為 國 家 珍 貴 之 有 限 資 源, 如 何 有 效 運 用 頻 譜, 讓 頻 率 能 夠 和 諧 共 存, 並 將 相 互 之 間 的 干 擾 降 至 最 低 並 發 揮 頻 譜 最 大 之 效 益, 將 會 是 非 常 重 要 的 議 題 就 技 術 層 面 來 看, 頻 率 間 之 相 互 干 擾 可 以 透 過 適 當 方 式 來 降 低 或 解 決, 例 如 : 限 制 發 射 站 的 最 大 功 率 頻 段 地 域 間 隔 天 線 高 度 之 限 制 或 是 將 電 波 信 號 作 時 間 上 之 分 離 切 割 使 用 等, 這 些 議 題 都 可 以 透 過 頻 譜 之 研 究, 了 解 其 電 波 特 性 後 加 以 規 範, 以 發 揮 頻 譜 使 用 之 最 大 效 益 8-1 各 國 頻 譜 規 劃 與 業 務 開 放 ( 英 國 美 國 歐 盟 日 本 ITU) 英 國 在 英 國, 被 公 認 最 有 價 值 的 頻 段 是 從 200MHz 到 1GHz 此 頻 段 即 是 能 同 時 提 供 電 波 範 圍 ( 傳 遞 ) 和 資 訊 量 ( 頻 寬 ) 的 最 佳 組 合 在 目 前 現 階 段, 本 頻 段 差 不 多 有 一 半 是 被 用 來 做 類 比 電 視 的 播 送 使 用 總 計 有 368 MHz, 佔 了 這 個 頻 段 共 800 MHz 頻 寬 的 46% 133

144 這 裡 所 謂 最 具 吸 引 力 的 頻 段, 係 指 提 供 了 電 波 範 圍 ( 傳 遞 ) 和 資 訊 量 ( 頻 寬 ) 的 組 合, 使 其 可 以 適 用 於 大 量 的 不 同 用 途 好 的 電 波 傳 遞 意 味 著 只 需 要 較 少 的 基 礎 建 設 即 可 提 供 電 波 涵 蓋 範 圍, 可 藉 此 在 室 內 和 郊 區 可 減 低 布 建 費 用 並 改 善 服 務 ; 好 的 資 訊 量 意 味 著 信 號 可 以 被 用 來 提 供 大 量 資 訊 給 大 量 的 使 用 者 如 高 品 質 聲 音 資 料 與 影 像 本 頻 段 被 用 作 提 供 上 述 用 途 始 於 二 次 世 界 大 戰 後 的 年 代 當 時 電 視 剛 開 始 出 現, 且 是 以 大 機 台 的 呈 現 並 剛 開 始 準 備 提 供 彩 色 畫 面 的 播 送 當 時 對 頻 譜 的 使 用 者 比 現 今 少 很 多, 且 網 路 優 化 的 目 標 都 是 在 於 如 何 在 基 礎 建 設 建 置 上 達 到 最 具 經 濟 效 益 的 作 法, 而 非 著 重 在 頻 譜 使 用 的 效 率 上 英 國 的 類 比 電 視 訊 號 將 在 2008 年 到 2012 年 間 逐 區 停 用 原 則 上, 這 所 有 的 368 MHz 將 可 用 作 新 用 途, 但 依 據 政 府 先 前 的 決 定, 這 368 MHz 中 的 256 MHz 必 須 在 這 段 數 位 切 換 過 程 後 用 作 數 位 陸 地 式 電 視 (Digital terrestrial television, DTT) 使 用 這 項 數 位 播 送 將 由 六 家 多 重 數 位 訊 號 經 營 業 者 來 提 供, 每 家 可 以 承 載 若 干 數 目 的 電 視 頻 道 並 提 供 其 他 服 務 這 項 決 定 在 電 視 播 送 方 面 的 效 益 如 下 : 在 涵 蓋 率 方 面 : 可 達 到 類 比 電 視 所 要 求 的 範 圍 : 可 提 供 服 務 達 到 全 國 人 口 總 數 的 98.5%; 在 容 量 方 面 : 國 內 多 數 地 區 可 達 到 類 比 系 統 的 十 倍 資 訊 量, 而 剩 餘 地 區 則 可 達 到 約 五 倍 的 資 訊 量 同 時, 這 項 數 位 切 換 將 可 允 許 剩 下 的 頻 段 112 MHz 被 釋 放 出 來 提 供 新 的 用 途 此 112 MHz 頻 段 即 為 泛 稱 所 謂 的 數 位 紅 利 (Digital Dividend) 的 核 心 事 實 上, 共 有 三 種 不 同 種 類 的 頻 譜 可 獲 釋 出, 此 三 類 頻 段 皆 落 在 超 高 頻 (Ultra-High Frequency,UHF) 頻 段 的 範 圍 在 歐 洲, 傳 統 上 超 高 頻 (UHF) 頻 段 每 8 MHz 被 切 成 一 個 頻 道 (channel), 每 個 頻 道 分 別 用 來 播 送 信 號, 從 最 低 的 21 頻 道 到 最 高 的 69 頻 道, 頻 率 範 圍 則 是 從 470 MHz 到 862 MHz, 如 表 8-1 所 示 表 8-1 歐 規 頻 道 與 對 應 頻 率 的 關 係 資 料 來 源 : 電 信 技 術 中 心 整 理 頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率 頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率

145 頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率 頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率

146 頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率 頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率 此 三 類 頻 段 分 述 如 下 : 第 一 類 即 為 上 述 提 及 的 112 MHz 頻 段 ( 清 空 型 頻 譜 ) 這 一 部 份 的 頻 段 將 在 數 位 切 換 過 程 結 束 後 被 清 空 出 來, 而 且 成 為 全 英 國 整 個 國 境 的 範 圍 內 都 可 取 得 提 供 作 為 新 用 途 的 頻 段 這 112MHz 頻 段 以 上 述 每 個 頻 道 8 MHz 頻 寬 來 計 算 共 可 分 為 14 個 頻 道, 目 前 此 頻 段 的 主 要 開 放 業 務 是 類 比 電 視, 次 要 用 途 則 是 開 放 給 類 似 無 線 麥 克 風 之 類 的 用 途 來 做 使 用 兩 者 原 本 許 可 之 用 途 ( 主 要 與 次 要 用 途 ) 都 將 在 數 位 切 換 之 後 被 停 止 另 外 有 兩 個 區 塊 目 前 是 用 做 其 他 用 途, 但 是 有 可 能 可 以 被 清 空 出 來 ( 可 能 清 空 型 頻 譜 ): 它 們 是 第 36 頻 道 與 第 69 頻 道 第 36 頻 道 目 前 是 由 機 場 雷 達 使 用 ; 而 第 69 頻 道 目 前 主 要 是 給 無 線 麥 克 風 使 用 這 兩 個 頻 道 目 前 都 適 於 與 本 頻 段 其 他 部 分 一 起 提 出 來 檢 討 其 未 來 之 應 用 若 將 這 兩 個 區 塊 都 包 含 進 來, 則 代 表 共 有 128 MHz 頻 寬 是 可 能 被 清 空 出 來 做 為 全 國 性 的 可 獲 取 頻 段 最 後 我 們 來 看 交 錯 型 的 頻 譜 : 這 是 指 將 可 由 用 來 載 送 六 家 多 重 數 位 訊 號 經 營 業 者 的 信 號 所 使 用 之 頻 率 而 提 供 之 容 量 ( 資 訊 量 ) 它 是 指 一 種 存 在 於 六 家 多 重 數 位 訊 號 經 營 業 者 所 傳 送 信 號 涵 蓋 範 圍 的 發 射 機 之 間 的 實 際 有 效 空 白 空 間 此 三 種 種 類 的 頻 段 - 清 空 型 頻 譜 可 能 清 空 型 頻 譜 交 錯 型 頻 譜 在 報 告 中 一 起 被 稱 作 可 獲 取 的 UHF 頻 段 ; 或 者 以 較 寬 鬆 的 講 法, 即 稱 之 為 數 位 紅 利 頻 段 關 於 清 空 型 頻 譜 的 包 裝, 有 許 多 可 能 方 案 英 國 OFCOM 列 舉 出 六 種 方 案, 這 些 已 經 包 含 了 所 有 可 能 的 範 圍 此 六 項 方 案 內 容 如 下 : 1. 將 全 部 數 位 紅 利 審 查 所 考 量 的 清 空 型 頻 段 用 一 個 標 案 出 清 ( 只 分 一 份 ); 2. 分 成 三 份 : 第 31~37 頻 道 頻 道 頻 道 ; 3. 分 成 四 份 : 第 31~34 頻 道 頻 道 頻 道 頻 道 ; 4. 分 成 四 份 : 第 31~33 & 63~65 頻 道 頻 道 頻 道 頻 道 ; 136

147 5. 分 成 五 份 : 第 31~33 頻 道 頻 道 頻 道 頻 道 頻 道 ; 6. 將 每 個 8MHz 頻 寬 的 頻 道 共 15 個 分 別 釋 出, 即 分 成 十 五 份, 每 一 份 分 別 是 第 31 頻 道 第 32 頻 道 第 33 頻 道 第 34 頻 道 第 35 頻 道 第 36 頻 道 第 37 頻 道 第 39 頻 道 第 40 頻 道 第 63 頻 道 第 64 頻 道 第 65 頻 道 第 66 頻 道 第 67 頻 道 和 第 68 頻 道 OFCOM 認 為 第 項 方 案 是 較 可 行 的, 並 繼 續 徵 求 各 方 意 見 以 做 出 更 適 當 之 設 計 在 交 錯 型 頻 譜, 英 國 OFCOM 提 出 之 計 劃 方 案 如 下 : 個 或 更 多 的 包 裝, 以 適 用 於 本 地 電 視 台 ; 這 些 將 在 為 數 眾 多 的 主 要 發 射 機 站 台 中, 每 個 站 台 構 成 至 少 一 個 頻 率 指 配 ; 以 及 2. 適 用 於 無 線 麥 克 風 的 交 錯 型 頻 譜 包 裝 ; 這 些 將 是 全 國 性 範 圍 的, 而 且 我 們 也 確 保 節 目 製 作 與 特 殊 項 目 用 途 可 持 續 性 的 獲 得 頻 譜 至 少 會 持 續 到 2012 年 底 前 至 於 可 能 採 用 的 拍 賣 設 計, 即 拍 賣 形 式 的 選 擇, 英 國 OFCOM 提 出 許 多 不 同 的 頻 譜 拍 賣 形 式, 它 們 可 能 適 用 於 多 重 性 分 配 頻 率 的 授 予 在 選 擇 適 當 的 拍 賣 形 式 時, 考 慮 拍 賣 機 制 設 計 上 的 四 項 關 鍵 性 選 擇 是 有 幫 助 的 : 1. 同 時 或 是 依 序 拍 賣 物 件 ; 2. 一 回 合 ( 密 封 競 標 ) 或 是 多 重 回 合 ( 加 價 競 標 ); 3. 通 稱 或 特 定 物 件 競 標 ; 以 及 4. 個 別 或 是 包 裝 ( 組 合 式 ) 競 標 OFCOM 目 前 的 看 法 是 使 用 同 時 多 回 合 程 序 可 能 是 對 清 空 型 頻 譜 最 適 當 的 做 法 我 們 將 會 針 對 交 錯 型 頻 譜 進 行 更 多 的 思 考, 而 此 時 較 簡 易 的 機 制 可 能 是 較 適 當 的 OFCOM 也 相 信, 因 為 授 予 時 考 量 的 頻 譜, 其 使 用 限 制 條 件 各 自 不 同 ( 也 因 此 造 成 了 可 用 性 的 差 異 ), 很 可 能 使 用 特 定 物 件 競 標 會 比 使 用 一 般 物 件 競 標 的 方 式 更 適 合 前 段 說 明 了 許 多 拍 賣 形 式 及 其 優 缺 點, 然 OFCOM 尚 未 推 斷 出 哪 一 種 拍 賣 設 計 是 最 適 用 於 本 次 頻 譜 授 予 工 作 的 目 前 考 慮 中 有 可 能 的 拍 賣 形 式 包 括 : 137

148 1. 採 用 一 種 標 準 的 同 時 多 重 回 合 加 價 競 標 (simultaneous multiple round ascending auction,smra) 模 式 其 競 標 物 件 採 用 預 先 定 義 的 方 式, 並 以 限 制 撤 回 或 是 擴 大 轉 移 的 方 式 來 擴 增 ; 2. 採 用 一 種 同 時 多 重 回 合 加 價 競 標 模 式, 其 競 標 物 件 採 用 預 先 定 義 的 方 式, 並 以 包 裝 ( 組 合 式 ) 競 標 ; 3. 採 用 一 種 紀 錄 / 密 封 式 混 合 式 競 標, 其 每 一 個 競 標 物 件 都 被 視 為 一 獨 特 之 種 類 ( 即 等 同 於 擁 有 預 先 定 義 的 競 標 物 件 ); 或 是 4. 採 用 一 種 紀 錄 / 密 封 式 混 合 式 競 標, 其 競 標 物 件 屬 於 通 稱 物 件, 且 種 類 數 目 較 為 有 限 至 於 頻 譜 使 用 的 權 利 與 義 務 方 面, 目 前 關 於 將 供 UHF 頻 譜 的 使 用 的 執 照 發 行 的 工 作 中,OFCOM 最 留 心 的 主 要 非 技 術 性 要 件 包 括 : 1. 執 照 期 限 最 短 的 期 限 是 18 年 ; 此 後 的 期 限 並 未 確 定, 並 受 五 年 公 告 廢 止 所 管 制 ; 額 外 的 費 用 可 能 是 在 最 短 期 限 之 後 可 支 付 的 ; 2. 可 交 易 性 使 用 執 照 是 可 買 賣 的 ; 3. 自 由 性 執 照 本 身 只 包 含 最 基 本 的 必 要 技 術 條 件, 且 不 明 確 指 明 何 種 型 態 的 設 備 或 服 務 項 目 ; 以 及 4. 關 於 同 時 多 重 回 合 加 價 競 標 (SMRA) 的 義 務 - 關 於 同 時 多 重 回 合 加 價 競 標 服 務 項 目, 負 有 提 供 一 些 交 錯 型 容 量 的 義 務 OFCOM 也 同 時 在 思 考, 如 何 使 這 次 的 頻 譜 授 予 能 夠 考 慮 到 2012 年 在 倫 敦 舉 行 的 奧 運 會 和 殘 障 奧 運 會 的 使 用 需 求 美 國 在 1997 年, 美 國 國 會 通 過 了 一 項 通 訊 法 規 修 正 案, 其 內 容 為 要 求 並 授 權 FCC 對 700 MHz 做 以 下 的 修 改 : UHF 電 視 頻 道 63, 64 ( MHz) 68, 69 ( MHz) 改 為 公 共 安 全 (Public Safety) 用 途 FCC 將 這 部 份 的 規 定, 包 括 技 術 參 數 (Technical Parameters) 都 規 定 在 FCC Rules:Part 90:Subpart R 之 中 國 會 並 要 求 FCC 將 其 他 頻 段 分 配 作 為 商 業 用 途 其 說 明 如 表 8-2 表 所 示 : 138

149 表 8-2 FCC 所 規 範 700 MHz 頻 道 說 明 資 料 來 源 : 電 信 技 術 中 心 整 理 頻 道 起 始 頻 率 截 止 頻 率 用 途 拍 賣 案 號 頻 率 區 段 (MHz) (MHz) 商 業 用 途 Auction 73 Lower 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 73 Lower 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 44/49 Lower 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 44/49 Lower 700 MHz Band 商 業 用 途 No Auction # Designated Lower 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 73 Lower 700 MHz Band 商 業 用 途 No Auction # Designated Lower 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 44/49 Lower 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 公 共 安 全 Non-Applicable Non-Applicable 公 共 安 全 Non-Applicable Non-Applicable 139

150 頻 道 起 始 頻 率 截 止 頻 率 用 途 拍 賣 案 號 頻 率 區 段 (MHz) (MHz) 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 公 共 安 全 Non-Applicable Non-Applicable 公 共 安 全 Non-Applicable Non-Applicable 根 據 原 本 的 數 位 電 視 DTV 轉 移 程 序, 使 用 這 個 頻 段 的 類 比 電 視 信 號 播 送 業 者 必 須 在 2006 年 12 月 31 日 前, 或 是 某 一 個 市 場 有 超 過 85% 的 用 戶 數 改 用 數 位 電 視 時, 放 棄 使 用 該 頻 段 在 911 事 件 發 生 後, 社 會 大 眾 對 於 公 共 安 全 的 重 視 大 為 增 加, 考 量 到 在 許 多 電 視 市 場, 要 達 到 85% 的 用 戶 數 皆 改 用 數 位 電 視 的 標 準 可 能 永 遠 無 法 實 現 如 此 一 來, 即 意 味 著 既 有 類 比 電 視 業 者 在 超 過 數 位 電 視 轉 移 日 期 (2006 年 12 月 31 日 ) 之 後 仍 然 持 續 使 用 700 MHz 頻 段 這 個 顧 慮 使 的 公 共 安 全 使 用 者 對 於 在 700 MHz 頻 段 部 署 無 線 通 訊 系 統 興 趣 缺 缺, 主 要 原 因 即 是 擔 心 會 有 和 既 有 類 比 電 視 播 送 信 號 間 存 在 著 潛 在 的 相 互 干 擾 問 題 與 既 有 電 視 業 者 之 潛 在 干 擾 問 題 為 700 MHz 頻 段 使 用 之 最 大 問 題 既 有 類 比 電 視 業 者 的 移 頻 工 作 以 及 騰 出 頻 道 的 使 用 執 照 標 售 進 度, 成 為 影 響 新 系 統 部 署 之 時 效 性 和 廣 泛 性 最 具 決 定 性 的 影 響 因 素 美 國 德 州 國 會 議 員 Joe Barton 提 出 將 2008 年 12 月 31 日 作 為 強 制 轉 移 日 期 ; 目 前 決 議 以 2009 年 2 月 作 為 強 制 執 行 日 期 商 業 用 途 頻 段 的 頻 段 拍 賣 情 形 : 1997 年 年 底, 國 會 授 權 的 頻 道 轉 移 日 期 到 了, 但 當 時 FCC 在 商 用 頻 段 方 面 並 沒 有 作 任 何 的 行 動 ; 一 直 到 了 2002 年 初,FCC 才 配 合 預 算 平 衡 法 案, 開 始 了 700 MHz 頻 段 商 用 頻 段 拍 賣 計 畫 140

151 FCC 以 746 MHz 為 界, 將 700 MHz 頻 段 分 為 上 半 部 頻 段 (Upper 700 MHz band) 和 下 半 部 頻 段 (Lower 700 MHz band) 兩 部 分 上 半 部 頻 段 為 746 MHz 至 806 MHz (Ch ), 扣 掉 公 共 安 全 使 用 頻 段 (Ch. 63/64 68/69) 的 部 份, 一 共 有 六 個 頻 道,36 MHz 頻 寬 本 頻 段 設 有 保 護 頻 段 (Guard Band) 的 存 在, 並 將 此 頻 段 分 成 A/B/C/D 四 種 區 塊 (Block) 下 半 部 頻 段 為 698 MHz 至 746 MHz (Ch ), 此 部 分 皆 屬 於 商 業 用 途, 無 公 共 安 全 使 用 頻 段, 一 共 有 八 個 頻 道, 48 MHz 頻 寬 本 頻 段 分 成 A/B/C/D/E 五 種 區 塊 (Block), 每 一 個 區 塊 的 頻 寬 (Bandwidth) 皆 為 相 同 上 半 部 頻 段 (Upper 700 MHz Band) 使 用 計 畫 及 各 頻 段 區 塊 之 說 明 如 圖 8-1 所 示 : 資 料 來 源 :maravedis 圖 8-1 美 國 上 半 部 頻 段 (Upper 700 MHz Band) 使 用 計 畫 及 各 頻 段 區 塊 之 說 明 下 半 部 頻 段 (Lower 700 MHz Band) 使 用 計 畫 及 各 頻 段 區 塊 之 說 明 如 圖 8-2 所 示 : 141

152 資 料 來 源 :maravedis 圖 8-2 美 國 下 半 部 頻 段 (Lower 700 MHz Band) 使 用 計 畫 及 各 頻 段 區 塊 之 說 明 至 於 拍 賣 的 區 域 劃 分, 分 為 經 濟 區 域 集 合 (Economic Area Groupings,EAG) 和 蜂 巢 式 系 統 市 場 區 域 (Cellular Market Area, CMA) 兩 種 方 式 經 濟 區 域 集 合 (EAG) 的 劃 分 方 式 是 將 全 美 分 為 六 大 經 濟 區 域 : EAG 1: 東 北 區 (Northeast),EAG 2: 中 亞 特 蘭 大 區 (Mid-Atlantic),EAG 3: 東 南 區 (Southeast),EAG 4: 大 湖 區 (Great Lakes),EAG 5: 中 央 / 山 脈 區 (Central/Mountain),EAG6: 太 平 洋 區 (Pacific), 每 一 個 區 域 分 別 標 售 一 張 執 照 (License); 蜂 巢 式 系 統 市 場 區 域 (CMA) 的 劃 分 方 式 則 是 將 全 美 分 為 都 會 統 計 區 域 (Metropolitan Statistical Areas,MSA) 或 是 鄉 村 服 務 區 域 (Rural Service Areas,RSA) 兩 類 地 區, 並 將 全 美 分 為 七 百 三 十 四 個 區 域 加 以 編 號, 編 號 在 前 的 屬 於 都 會 統 計 區 域, 編 號 在 後 的 屬 於 鄉 村 服 務 區 域, 每 一 個 區 域 並 分 別 標 售 一 張 執 照 FCC 經 濟 區 域 集 合 (EAG) 說 明 如 圖 8-3 所 示 : 142

153 資 料 來 源 :maravedis 圖 8-3 美 國 經 濟 區 域 集 合 (EAG) 說 明 143

154 FCC 蜂 巢 式 系 統 市 場 區 域 (Cellular Market Area,CMA) 說 明 如 圖 8-4 所 示 : 圖 8-4 FCC 蜂 巢 式 系 統 市 場 區 域 (CMA) 說 明 資 料 來 源 :maravedis 144

155 在 開 始 進 行 700 MHz 監 理 程 序 的 時 候,FCC 即 宣 佈 本 頻 段 的 使 用 執 照 將 可 提 供 固 定 式 (Fixed) 移 動 式 (Mobile) 和 廣 播 (Broadcast) 等 三 種 類 型 的 服 務 建 議 用 途 包 括 : a) 移 動 式 及 其 他 新 式 數 位 廣 播 系 統 b) 固 定 式 和 移 動 式 無 線 商 用 網 路 服 務, 包 括 使 用 FDD 和 TDD 技 術 提 供 多 工 功 能 的 服 務 c) 固 定 式 和 移 動 式 私 人 內 部 無 線 電 傳 輸 用 途 FCC 相 關 之 監 理 規 範 章 節 說 明 如 下 : 公 共 安 全 使 用 部 分 美 國 在 700 MHz 頻 段 公 共 安 全 部 分 的 技 術 參 數 已 經 完 成 建 立, 並 定 義 在 FCC 規 範 第 90 項 第 R 個 子 項 目 (FCC Rules : Part 90 : Subpart R) 其 內 容 包 括 下 列 各 項 : Regional Plan Requirements State License Band Plan Modulation and Spectrum Usage Trunking Requirements Frequency Stability Transmit Power Limits Emission Limitations TV/DTV Interference Protection Criteria Narrowband Interoperability Interoperability Technical Standards Transmitter Certification Construction Requirements Encryption 商 用 部 分 700 MHz 頻 段 商 業 用 途 ( 也 就 是 拍 賣 出 去 的 頻 道 ) 使 用 執 照 的 服 務 規 範 包 含 在 下 列 兩 個 FCC 規 範 章 節 ( a) FCC 規 範 第 1 項 (FCC Rules : Part 1): 進 行 與 程 序 145

156 b) FCC 規 範 第 27 項 (FCC Rules : Part 27): 各 式 無 線 通 信 服 務 由 得 標 廠 商 依 照 市 場 需 求, 建 立 剩 餘 頻 譜 的 標 準 規 範 和 其 特 有 的 營 運 計 畫 FCC 於 2008 年 1 至 3 月, 進 行 700 MHz 頻 譜 拍 賣, 由 214 家 合 格 競 標 者 經 過 了 261 回 合 的 競 標, 成 功 拍 賣 出 1,090 張 執 照 其 中 含 有 公 共 安 全 網 路 佈 建 要 求 之 D 區 塊 因 投 標 業 者 未 達 底 價 故 而 流 標, 其 他 釋 出 之 頻 道 均 順 利 售 出, 獲 得 約 美 金 190 億 元 之 價 金 而 兩 大 得 標 業 者 AT&T 及 Verizon 皆 宣 佈 將 以 LTE 為 佈 建 方 向, 對 於 LTE 系 統 之 發 展 意 義 甚 為 重 大 歐 盟 歐 洲 法 規 在 最 基 礎 的 原 則 下, 開 啟 了 一 個 法 制 制 定 架 構, 來 訂 出 針 對 影 響 無 線 電 頻 譜 使 用 的 事 件 需 做 決 定 時 的 原 則 這 個 架 構 是 由 羅 馬 協 定 推 導 而 來, 並 且 經 過 2002 年 歐 洲 高 峰 會 議 (the European Council) 所 採 納 的 指 令 才 開 始 進 入 細 節 規 定 以 英 國 為 例, 將 其 內 容 轉 移 到 英 國 的 法 規 (2003 年 通 訊 法 案 )(the Communication Act 2003) 以 確 實 遵 守 本 架 構 關 於 頻 譜 監 理 所 規 定 的 內 容, 包 含 了 一 些 關 於 頻 譜 監 理 規 章 的 重 要 義 務, 例 如 說 : 將 最 極 度 使 監 理 規 章 技 術 中 立 的 有 利 條 件 納 入 考 慮 的 需 求 促 進 競 爭 的 需 求 確 保 頻 譜 的 配 置 和 指 派 是 基 於 客 觀 公 正 的 公 開 透 明 的 無 差 別 對 待 的 合 乎 比 例 原 則 的 等 等 的 標 準 而 進 行 的 需 求 盡 可 能 不 使 無 線 電 頻 率 使 用 受 個 別 釋 照 所 管 制, 而 應 透 過 普 遍 性 授 權 來 允 許 使 用 的 需 求 各 會 員 國 必 須 確 保 其 所 做 出 關 於 所 有 無 線 電 頻 譜 使 用 的 決 定 ( 包 括 數 位 紅 利 ) 必 須 遵 守 歐 盟 電 訊 規 範 歐 盟 機 構 也 擁 有 權 利 來 針 對 各 會 員 國 在 許 多 方 面 的 頻 譜 使 用 議 題, 做 具 約 束 力 的 決 定 這 部 份 我 們 將 在 以 下 段 落 詳 加 討 論 : 歐 盟 無 線 電 頻 譜 委 員 會 (Radio Spectrum Committee,RSC): 根 據 2002 年 歐 盟 無 線 電 頻 譜 決 議 案, 歐 盟 擁 有 權 利 發 佈 關 於 管 理 頻 譜 使 用 的 決 定 事 項 這 項 工 作 可 藉 由 確 保 有 效 政 策 協 調 的 影 響 力 來 達 成, 以 及, 在 適 當 的 時 候, 調 和 內 部 市 場 的 頻 譜 使 用 這 些 決 議 事 項 對 於 歐 盟 的 會 員 國 都 有 約 束 力 決 議 案 是 由 歐 盟 無 線 電 頻 譜 委 員 會 來 做 決 策, 這 個 委 員 會 是 由 來 自 歐 盟 二 十 五 的 會 員 國 的 頻 譜 管 理 部 門 的 成 員 所 組 成 決 議 案 都 是 根 據 歐 盟 執 行 委 員 會 (European Commission) 所 擬 定 的 計 畫 來 下 決 定, 也 因 此 擁 有 創 制 權, 而 且 146

157 當 合 意 無 法 達 成 時 可 採 用 條 件 多 數 決 (qualified majority vote, QMV) 來 執 行 無 線 電 頻 譜 政 策 小 組 (Radio Spectrum Policy Group,RSPG): 無 線 電 頻 譜 政 策 小 組 (RSPG) 是 歐 盟 一 個 重 要 的 組 織, 與 無 線 電 頻 譜 委 員 會 (RSC) 平 行 並 存 就 如 同 無 線 電 頻 譜 委 員 會, 無 線 電 頻 譜 政 策 小 組 的 成 員 是 來 自 25 個 會 員 國 的 相 關 部 門 然 而, 無 線 電 頻 譜 政 策 小 組 的 所 扮 演 的 並 不 是 一 個 決 定 具 有 約 束 力 決 議 案 的 角 色, 而 是 向 無 線 電 頻 譜 委 員 會 以 及 其 他 歐 盟 單 位 針 對 頻 譜 政 策 的 主 要 問 題 來 提 出 策 略 上 的 建 議 它 藉 由 不 時 發 行 各 項 議 題 的 論 點 來 執 行, 因 此, 無 線 電 頻 譜 政 策 小 組 是 一 個 比 起 無 線 電 頻 譜 委 員 會 而 言 無 線 電 頻 譜 委 員 會 更 具 策 略 性 質 的 單 位 目 前 關 於 數 位 紅 利 及 其 他 開 放 至 LTE 等 頻 段 之 議 題, 無 線 電 頻 譜 委 員 會 尚 未 採 納 任 何 決 議 然 而, 無 線 電 頻 譜 政 策 小 組 已 經 採 取 ( 或 是 正 在 進 行 準 備 程 序 中 ) 若 干 可 能 與 此 諮 詢 文 件 相 關 的 方 案 這 些 方 案 都 對 歐 盟 會 員 國 並 不 具 約 束 力, 但 它 們 確 實 代 表 了 關 於 頻 譜 管 理 觀 點 的 共 識, 也 就 因 而 得 以 對 歐 盟 內 部 的 未 來 工 作 產 生 重 要 的 影 響 力 其 相 關 方 案 包 括 下 列 諸 項 : 1. 關 於 數 位 切 換 至 數 位 播 送 的 頻 譜 方 案, 於 2004 年 11 月 發 行 這 個 方 案 列 出 了 經 協 調 的 數 位 切 換 方 法, 藉 此 促 使 更 有 效 且 具 彈 性 的 頻 譜 使 用, 並 說 明 其 潛 在 利 益 2. 關 於 電 子 通 訊 的 無 線 電 接 取 政 策 (Wireless Access Policy for Electronic Communications,WAPECS) 的 頻 譜 方 案, 於 2005 年 11 月 發 行 這 個 方 案 提 倡 了 一 個 更 加 具 有 彈 性, 以 及 技 術 與 應 用 中 立 性 的 頻 譜 管 理 方 法 一 般 說 來, 它 對 各 會 員 國 各 自 在 頻 譜 架 構 審 查 方 面 的 做 法 是 支 持 的 ; 3. 關 於 多 媒 體 服 務 方 案, 於 2006 年 10 月 發 行 它 建 議 放 寬 對 頻 譜 使 用 的 限 制, 以 便 和 電 子 通 訊 的 無 線 電 接 取 政 策 (WAPECS) 的 原 則 一 致, 使 更 多 頻 譜 可 以 用 來 提 供 行 動 式 多 媒 體 服 務 它 牽 涉 到 UHF 頻 段 和 L- 頻 段 (1452~1492 MHz) 以 及 其 他 頻 段 4. 關 於 數 位 紅 利 的 草 案, 在 2006 年 十 月 發 行 公 開 諮 詢 文 件 其 意 見 反 應 的 期 限 是 到 12 月 15 日, 而 無 線 電 頻 譜 政 策 小 組 打 算 採 取 其 到 2007 年 二 月 得 到 的 最 後 觀 點 這 份 草 案 列 出 了 一 些 議 題, 主 要 關 於 數 位 紅 利 在 歐 洲 匯 整 行 動 的 可 能 性 指 出 各 種 困 難 點, 並 且 徵 求 提 案 以 供 歐 洲 郵 政 與 電 信 聯 盟 (Conference of European Posts and Telecommunications,CEPT) 來 研 究 這 個 議 題 147

158 關 於 數 位 紅 利 這 項 議 題, 有 可 能 可 以 提 出 及 時 的 提 案, 而 得 以 在 泛 歐 洲 層 級 有 更 加 明 確 的 行 動 包 括 可 能 由 可 以 各 會 員 國 產 生 約 束 力 的 歐 盟 無 線 電 頻 譜 委 員 會 來 採 取 行 動 以 下 我 們 討 論 900/1800 MHz 頻 段, 歐 盟 之 相 關 決 議 : 此 處 討 論 的 無 線 電 波 頻 段 : 900MHz 頻 段 與 1800 MHz 頻 段, 分 別 係 指 : 900MHZ 頻 段 : 意 指 MHZ 與 MHZ 頻 段 (FDD 配 對 ), (35 MHz*2) 1800MHz 頻 段 : 意 指 MHZ 與 MHz 頻 段 (FDD 配 對 ),(75 MHz*2) 依 據 1987 年 歐 洲 理 事 會 頒 布 之 指 令 辦 理 此 指 令 為 Council Directive 87/372/EEC of 25 June 1987, OJ L 196, , p.85, 又 稱 為 GSM 指 令 (GSM Directive) 此 指 令 之 內 容 為 將 900MHz 頻 段 的 大 部 份 頻 譜 限 制 為 僅 供 2G(GSM) 系 統 使 用 歐 洲 理 事 會 與 歐 洲 議 會 (European Council and Parliament) 決 議, 即 將 撤 銷 此 GSM 指 令 規 定, 改 由 依 據 歐 盟 無 線 電 頻 譜 委 員 會 決 議 案 之 規 定 規 範 本 頻 段 之 使 用 事 宜 歐 盟 對 本 頻 段 新 用 途 的 規 範 如 下 : 歐 盟 無 線 電 頻 譜 委 員 會 (Radio Spectrum Committee, RSC) 於 2007 年 6 月 7 日 頒 布 一 項 決 議 草 案 : 歐 盟 無 線 電 頻 譜 委 員 會 決 定 草 案 (Draft RSC Decision), 規 定 900MHz 頻 段 與 1800MHz 頻 段 新 用 途 本 歐 盟 無 線 電 頻 譜 委 員 會 決 議 案 已 經 被 歐 盟 會 員 國 (the Member State of the EU) 所 同 意, 並 且 預 期 將 於 GSM 指 令 廢 止 日 同 時 生 效, 以 取 代 原 有 之 規 定 本 歐 盟 無 線 電 頻 譜 委 員 會 決 議 案 之 內 容 與 影 響 主 要 為 允 許 900MHz 頻 段 與 1800 MHz 頻 段 釋 出 給 3G 系 統 及 其 他 可 能 之 技 術 來 使 用 註 : 關 於 歐 盟 政 策 的 法 律 效 果, 本 文 件 提 到 指 令 (directive) 與 決 定 (decision) 兩 項 : 指 令 (directive): 指 令 是 以 特 定 歐 盟 成 員 國 為 對 象, 為 會 員 在 創 立 的 一 段 特 定 時 間 內 必 須 完 成 的 義 務, 但 是 允 許 成 員 國 依 照 本 身 國 內 條 件 來 制 訂 符 合 所 需 的 法 律 決 定 (decision): 決 定 類 似 規 則 (regulation), 具 有 完 整 的 法 律 效 力, 不 同 的 是 決 定 僅 適 用 於 特 定 的 成 員 國, 而 規 則 則 適 用 於 全 體 歐 盟 成 員 國 148

159 另 註 : 關 於 歐 盟 各 機 構 的 職 權, 本 文 件 提 到 歐 洲 理 事 會 ( 或 稱 歐 洲 高 峰 會 ) (European Council) 與 歐 洲 議 會 (European Parliament) 歐 洲 理 事 會 ( 或 稱 歐 洲 高 峰 會 )(European Council): 由 歐 盟 成 員 國 國 家 元 首 或 政 府 首 長 及 歐 盟 執 行 委 員 會 主 席 組 成,1975 年 起 制 度 化 後 每 年 定 期 於 布 魯 塞 爾 歐 盟 總 部 集 會 2 次 歐 洲 理 事 會 雖 然 不 是 歐 盟 體 制 內 的 組 織, 亦 不 直 接 管 理 歐 盟 轄 下 組 織 的 活 動, 但 由 於 出 席 者 皆 為 各 成 員 國 的 國 家 元 首, 會 議 達 成 之 宣 言 結 論, 對 於 歐 盟 整 體 的 發 展 策 略 具 有 重 要 的 政 治 意 涵 歐 洲 議 會 (European Parliament): 自 1979 年 起, 歐 洲 議 會 之 議 員 由 各 成 員 國 直 接 普 選 產 生, 為 歐 盟 的 監 督 諮 詢 機 構, 並 擁 有 部 份 預 算 決 定 權, 得 以 三 分 之 二 的 支 持 票 彈 劾 執 委 會 迫 其 總 辭 歐 洲 議 會 設 於 法 國 斯 特 拉 斯 堡 目 前 歐 盟 25 國 共 有 732 位 歐 洲 議 會 議 員 歐 洲 議 會 在 歐 盟 的 對 外 經 貿 政 策 方 面, 也 扮 演 著 相 當 重 要 程 度 的 角 色, 主 要 原 因 在 於 其 擁 有 國 際 協 定 締 結 的 諮 詢 權 和 否 決 權 此 外, 歐 洲 議 會 也 可 以 對 執 委 會 和 理 事 會 的 活 動 提 出 質 詢, 其 決 議 對 於 歐 盟 對 外 經 貿 政 策 的 影 響 程 度 也 與 日 俱 增 日 本 日 本 總 務 省 於 2006 年 開 始 即 對 外 徵 求 關 於 VHF/UHF 頻 段 無 線 電 波 使 用 方 案, 最 後 收 到 149 件 可 適 用 於 700 MHz 頻 譜 有 關 之 提 案 主 要 內 容 包 含 四 大 類 型 : 自 營 通 訊 系 統 行 動 數 位 電 視 廣 播 ITS 相 關 系 統 通 訊 服 務 系 統 等 其 詳 細 內 容 如 表 8-3 所 示 : 149

160 表 8-3 日 本 VHF/UHF 頻 段 無 線 電 波 使 用 方 案 資 料 來 源 : 資 策 會 FIND 依 照 總 務 省 委 員 會 討 論 決 議, 於 2007 年 5 月 提 出 VHF/UHF 頻 段 電 波 有 效 利 用 方 案 草 案, 將 自 2012 年 7 月 之 後, 將 該 珍 貴 頻 段 提 供 給 ITS 和 通 訊 系 統 等 用 途 其 內 容 如 圖 8-5 所 示 : 圖 8-5 日 本 ITS 和 通 訊 系 統 頻 段 規 劃 150 資 料 來 源 : 資 策 會 FIND

161 ITU ITU 是 聯 合 國 (United Nations,UN) 的 一 個 專 業 行 政 機 構, 各 會 員 國 需 遵 守 其 規 定 因 為 無 線 電 信 號 經 常 會 穿 越 國 境, 故 由 ITU 的 規 定 來 定 義 管 理 架 構, 以 規 範 不 同 國 家 各 自 的 權 利 與 義 務, 故 許 多 國 際 性 的 限 制 皆 來 自 於 ITU 之 規 範 在 針 對 電 視 信 號 播 送 用 途 的 頻 率 協 調 方 面, 由 於 電 視 播 送 信 號 的 特 質, 它 通 常 都 需 要 使 用 高 功 率 傳 送, 故 較 有 可 能 產 生 通 過 國 境 的 信 號 所 以, 用 於 電 視 信 號 播 送 用 途 的 頻 率 協 調 經 常 都 是 國 際 性 的 關 於 類 比 電 視, 在 1961 年, 在 一 場 ITU 於 斯 德 哥 爾 摩 (Stockholm) 舉 辦 的 會 議 上, 關 於 泛 歐 洲 的 全 面 統 籌 性 頻 譜 規 劃 獲 得 各 國 的 同 意 這 項 規 劃 涵 蓋 了 VHF( 第 一 和 第 三 頻 段 ) 和 UHF( 第 四 第 五 頻 段 ) 的 使 用, 同 時 允 許 類 比 電 視 系 統 採 用 彩 色 畫 面 播 送 2006 年,ITU 在 日 內 瓦 (Geneva) 舉 辦 了 一 場 重 要 的 會 議 06 年 區 域 無 線 電 會 議 (The Regional Radio Conference RRC-06) 在 本 會 議 上 決 議 通 過 了 一 項 規 劃, 允 許 了 在 歐 洲 和 其 他 區 域 進 行 類 比 到 數 位 播 送 系 統 的 轉 換 這 項 規 劃 並 未 要 求 各 會 員 國 必 須 釋 出 頻 譜 執 照 給 數 位 電 視 使 用, 但 是 它 要 求 各 國 必 須 防 止 其 使 用 之 頻 率 造 成 其 他 國 家 的 干 擾 ; 相 對 地 各 國 也 擁 有 權 利 來 保 護 其 國 內 使 用 者 使 其 免 於 遭 受 來 自 國 外 的 頻 率 干 擾 RRC-06 - 日 內 瓦 06 年 協 議 : 日 內 瓦 2006 年 協 議 與 數 位 計 畫 : 日 內 瓦 2006 年 協 議 簡 介 :06 年 區 域 無 線 電 會 議 (The Regional Radio Conference RRC-06) 產 生 了 一 項 新 的 協 議, 該 協 議 擁 有 國 際 條 約 的 重 要 位 階 ( 稱 為 日 內 瓦 2006 年 協 議,the Geneva 2006 Agreement GE-06), 該 協 議 由 101 個 來 自 歐 洲 非 洲 與 中 東 的 國 家 共 同 簽 署 這 項 日 內 瓦 2006 年 協 議 的 生 效 日 是 始 自 2007 年 6 月 17 日, 但 是 各 簽 署 國 同 意 從 2006 年 6 月 17 日 即 開 始 暫 時 性 地 實 施 其 條 款 數 位 計 畫 : 根 據 2006 年 日 內 瓦 協 議, 各 國 得 到 授 權 可 以 指 配 明 確 的 頻 率 給 數 位 地 面 式 播 送 使 用, 同 時 必 須 明 確 規 定 其 功 率 位 階 大 小 給 位 於 各 國 特 定 地 區 的 電 臺 使 用 這 些 指 配 列 在 一 份 稱 為 數 位 計 畫 (the Digital Plan) 的 文 件, 該 文 件 也 構 成 了 日 內 瓦 2006 年 協 議 的 一 部 份 以 英 國 為 例, 在 這 份 數 位 計 畫 中, 英 國 得 到 授 權 可 以 在 UHF 頻 段 內 開 放 上 限 為 八 個 數 位 地 面 式 電 視 多 重 信 號 經 營 業 者 (DTT MUX) 執 照 在 每 個 區 域 中, 其 中 六 個 頻 段 是 由 原 本 已 經 計 畫 在 數 位 切 換 計 畫 完 成 後 營 運 的 六 家 數 位 地 面 式 電 視 多 重 信 號 經 營 業 者 來 使 用 ( 其 中 三 家 為 公 共 服 務 播 送 用 途 業 者 ; 另 外 三 家 為 151

162 商 業 用 途 業 者 ) 剩 餘 的 兩 家 則 是 使 用 清 空 型 頻 譜 其 他 的 鄰 近 國 家 也 都 擔 保 它 們 預 期 將 會 採 用 的 指 配, 這 些 內 容 都 屬 於 該 國 數 位 切 換 計 畫 的 一 部 分 鄰 近 國 家 間 之 干 擾 保 障 宣 告 : 用 於 非 廣 播 服 務 業 務 的 宣 告 : 雖 然 日 內 瓦 協 議 與 計 畫 主 要 是 針 對 廣 播 服 務, 但 是 使 用 這 些 計 畫 項 目 來 從 事 廣 播 以 外 的 用 途 也 是 具 可 行 性 的 有 為 數 眾 多 的 國 家 ( 共 53 國 ), 簽 署 了 一 份 宣 告, 正 式 地 聲 明 它 們 可 能 會 使 用 它 們 的 數 位 計 畫 項 目 來 提 供 廣 播 或 是 其 他 地 面 式 應 用 : 而 這 些 應 用 的 特 性 可 能 是 和 出 現 在 數 位 計 畫 中 的 內 容 是 不 同 的, 只 要 這 些 不 同 用 途 的 特 性 依 然 落 在 它 們 計 畫 項 目 的 輪 廓 裡 即 可 此 外, 這 項 宣 告 還 提 出 了 一 項 協 議 : 任 何 這 類 形 態 的 用 途 將 可 得 到 保 護, 確 保 其 不 會 受 到 超 過 來 自 於 它 們 的 計 畫 項 目 所 定 義 的 干 擾 場 強 強 度 的 干 擾, 同 時 也 要 考 慮 到 所 有 相 關 的 雙 邊 協 議 新 的 國 際 性 協 議 的 需 求 : 然 而, 我 們 必 須 注 意 到 一 個 重 點 是 : 這 項 宣 告 並 無 法 達 到 保 護 所 有 服 務 不 會 受 到 其 他 國 家 傳 送 來 的 有 害 性 干 擾 (harmful interference) 特 別 是, 它 無 法 提 供 上 鏈 鏈 路 頻 譜 使 用 的 保 護 ( 上 鏈 鏈 路 : return path 或 是 uplink, 指 的 是 行 動 式 通 訊 服 務 中 信 號 由 掌 上 型 行 動 台 傳 送 到 基 地 台 的 信 號 ) 關 於 非 指 定 電 臺 使 用 高 功 率 發 射 器 材 的 限 制 : 另 外 有 一 個 重 點 是 我 們 要 去 注 意 的 是, 如 果 所 考 慮 的 使 用 頻 段 是 用 來 作 為 數 位 地 面 式 播 送 或 是 其 他 需 要 在 非 本 計 畫 指 明 之 電 臺 使 用 高 功 率 發 射 器 材, 則 其 使 用 者 必 須 確 保 其 所 發 射 功 率 在 其 他 國 家 境 內 形 成 的 信 號 場 強 不 能 超 過 本 計 畫 指 派 項 目 所 可 能 產 生 的 強 度 本 宣 告 所 提 供 之 國 際 間 相 互 干 擾 保 障 : 如 果 上 述 條 件 都 能 夠 符 合, 則 這 些 頻 率 指 配 都 將 能 夠 藉 由 本 宣 告 得 到 鄰 近 國 家 的 同 意, 確 保 其 使 用 不 會 受 到 來 自 國 際 間 的 干 擾, 保 障 範 圍 等 同 於 得 到 本 計 畫 中 所 要 求 各 指 配 頻 率 所 應 得 之 保 護 WRC-07 - 全 球 無 線 電 會 議 07 年 協 議 : 152

163 前 述 關 於 數 位 紅 利 頻 段 在 行 動 通 信 用 途 列 為 全 球 性 方 向 內 容, 已 在 全 球 無 線 電 會 議 07 年 協 議 (WRC-07) 獲 得 核 配 此 外,WRC-07 會 議 決 議 內 容 中, 亦 將 下 述 頻 段 列 為 無 線 行 動 通 信 用 途 : MHz, MHz, MHz 做 為 IMT 系 統 用 途 MHz, MHz, MHz 做 為 行 動 通 信 系 統 用 途 MHz 做 為 第 一 與 第 三 區 域 之 行 動 通 信 用 途 MHz 做 為 第 二 區 域 之 行 動 通 信 用 途 8-2 結 論 無 線 通 訊 技 術 在 近 年 來 有 突 破 性 之 創 新 成 果, 相 關 產 品 規 劃 技 術 標 準 應 用 服 務 等 面 向 之 研 發 更 是 如 雨 後 春 筍 般 蓬 勃 發 展, 日 新 月 異 我 國 身 為 世 界 性 資 通 訊 產 品 設 計 製 造 之 重 鎮, 網 通 服 務 亦 屬 於 高 需 求 高 成 長 之 地 區, 更 應 正 視 此 一 世 界 性 之 趨 勢 與 潮 流, 掌 握 提 升 頻 譜 效 率 之 技 術 研 擬 適 當 之 頻 譜 最 佳 化 規 劃, 以 期 為 國 內 無 線 通 訊 環 境 提 供 最 佳 之 服 務 環 境 如 此 除 可 增 進 使 用 者 得 到 更 佳 優 質 之 通 訊 系 統 之 便 利 使 用, 更 期 盼 得 以 兼 顧 國 計 民 生 公 共 用 途 等 面 向, 以 滿 足 產 政 學 研 各 界 對 頻 譜 使 用 效 率 提 升 之 殷 切 寄 盼 無 線 電 頻 譜 屬 於 珍 貴 稀 有 之 資 源, 世 界 各 電 信 先 進 國 家 莫 不 積 極 規 劃 未 來 頻 譜 的 有 效 使 用 策 略 以 2008 年 美 國 釋 出 700MHz 頻 譜 之 規 劃 為 例, 拍 賣 所 得 標 金 將 近 兩 百 億 美 元, 從 標 售 所 得 價 金 即 可 知 無 線 頻 譜 背 後 蘊 藏 高 額 經 濟 價 值, 更 遑 論 其 連 帶 影 響 之 標 準 競 爭 產 業 發 展 服 務 系 統 之 連 鎖 效 應! 我 國 各 界 亦 密 切 注 意 各 國 對 於 系 統 切 換 等 重 大 改 變 之 發 展 與 新 技 術 發 展 之 進 程, 並 期 盼 相 關 規 劃 與 監 理 單 位 在 國 際 電 信 環 境 朝 向 自 由 化 競 爭 化 的 同 時, 亦 得 以 同 時 兼 顧 公 共 利 益 的 保 護 市 場 競 爭 力 之 提 升 促 進 頻 譜 價 值 之 商 業 利 益 防 止 不 當 圖 利 加 速 技 術 與 服 務 之 發 展, 研 擬 出 妥 適 之 頻 譜 規 管 政 策 與 法 制 規 範, 以 期 使 有 限 之 頻 譜 資 源 得 以 發 揮 最 佳 化 之 功 效 故 關 於 無 線 電 頻 譜 之 規 劃 利 用, 對 於 我 國 經 濟 社 會 影 響 之 鉅 大 已 如 前 述 然 欲 達 到 上 述 之 目 標, 所 需 探 討 考 量 之 內 容 可 謂 既 深 且 廣! 蓋 頻 譜 資 源 之 使 用 效 益, 與 技 術 標 準 之 發 展 與 匯 流 國 際 與 國 內 資 通 訊 關 法 規 與 政 策 之 趨 勢 走 向 產 業 製 造 與 相 關 零 組 件 之 成 本 效 益 使 用 者 需 求 與 服 務 內 容 之 預 測 等 等 各 複 雜 之 課 題 皆 有 密 切 之 關 聯, 需 結 合 各 領 域 之 專 家 與 單 位 集 思 廣 益 詳 加 研 究, 方 可 避 免 失 之 偏 頗 之 缺 憾! 以 前 述 美 國 關 於 700 MHz 頻 段 之 頻 譜 使 用 為 例, 我 國 亦 計 畫 於 近 年 無 線 電 視 全 面 切 換 成 數 位 訊 號 後, 將 陸 續 針 對 相 關 可 重 新 使 用 之 無 線 電 頻 譜, 研 擬 規 劃 有 效 之 使 用 策 略, 預 計 除 可 為 政 府 國 庫 帶 來 豐 厚 之 收 入, 該 頻 段 特 殊 之 電 波 特 性 與 使 用 效 益 將 對 產 業 與 服 務 環 境 產 生 之 深 遠 影 響 153

164 由 前 述 內 容 可 知, 欲 針 對 頻 譜 及 業 務 開 放 做 有 效 率 之 規 劃 與 利 用, 需 對 技 術 標 準 之 發 展 做 掌 握 與 預 測 因 技 術 與 標 準 牽 涉 到 原 理 專 利 電 信 環 境 晶 片 設 計 製 造 產 品 價 格 等 各 種 問 題, 故 具 有 非 常 大 之 不 易 預 測 性, 在 過 去 及 現 今 亦 常 發 生 各 標 準 陣 營 說 法 衝 突 各 研 究 單 位 眾 說 紛 紜 之 問 題 然 對 技 術 與 標 準 時 程 之 掌 握 又 極 其 重 要, 相 關 法 規 政 策 乃 至 經 建 計 畫 皆 需 配 合 制 修 訂, 故 需 跨 領 域 人 才 組 成 之 研 究 團 隊 密 切 合 作, 以 確 實 掌 握 技 術 與 標 準 之 趨 勢 與 路 徑 而 為 因 應 通 訊 技 術 上 新 的 研 究 領 域, 及 各 技 術 標 準 內 新 的 技 術 特 性, 並 需 探 討 軟 體 無 線 電 (software-defined radio, SDR) 感 知 無 線 電 (cognitive radio, CR) 多 重 輸 入 輸 出 (Multi-Input Multi-Output,MIMO ) 波 束 賦 形 ( beam-forming ) 等 技 術 造 成 頻 譜 動 態 使 用 ( dynamic spectrum usage ) 之 可 能 性, 在 頻 譜 管 理 議 題 上 之 影 響 尤 其 以 感 知 無 線 電 (Cognitive Radio,CR) 技 術 促 得 以 促 使 空 白 頻 譜 (White Space) 達 到 更 加 充 分 有 效 之 利 用 ( 允 許 unlicensed users 在 不 造 成 licensed users 干 擾 的 情 況 下 亦 可 使 用 該 珍 貴 之 頻 段 ), 經 美 國 FCC 於 2008 年 11 月 初 公 佈 之 實 驗 成 果, 認 為 相 當 可 行, 故 更 需 密 切 注 意 後 續 之 發 展 除 系 統 共 用 與 干 擾 分 析 之 外, 相 對 應 之 釋 照 方 式 與 管 理 規 則 辦 法 亦 需 做 重 大 與 完 整 之 修 制 訂 除 了 致 力 於 通 訊 傳 播 基 本 法 與 通 訊 傳 播 管 理 法 草 案 之 相 關 研 究 外, 在 行 政 法 與 民 法 等 我 國 法 律 之 相 關 精 神 之 遵 循 亦 需 掌 握 與 留 意, 尤 其 針 對 近 年 來 經 過 增 修 訂 或 已 提 出 草 案 之 法 條 與 立 法 精 神 更 應 細 心 審 思 其 中,2G 執 照 之 後 續 規 劃 亦 為 LTE 系 統 利 用 之 重 要 思 考 問 題 在 英 國 OFCOM 等 單 位 提 出 各 種 諮 詢 方 案 之 際, 我 國 亦 應 充 分 掌 握 世 界 各 國 之 措 施, 我 國 對 此 頻 段 除 應 考 慮 美 規 歐 規 之 變 革 外, 對 既 有 系 統 與 既 有 業 者 是 否 應 採 強 制 (enforce) 或 是 鼓 勵 (encourage) 的 方 式 促 使 系 統 升 級, 應 進 行 研 究 討 論 ( 涉 及 現 有 法 規 與 行 政 處 分 權 限 等 深 度 法 律 問 題 ) 其 他 相 關 法 制 政 策 制 修 訂 應 注 意 之 內 容, 尚 包 括 : 檢 視 關 於 調 解 仲 裁 等 爭 端 處 理 方 面 之 法 規 政 策 是 否 有 需 要 修 訂 之 處 新 系 統 相 關 之 互 連 共 置 細 分 等 方 面 之 規 定 資 費 ( 批 發 / 零 售 ) 與 接 續 費 用 之 計 算 社 會 福 利 或 政 府 方 面 之 規 定 ( 弱 勢 保 護 教 育 用 途 政 令 宣 導 ) 等 需 考 量 之 問 題 ; 在 公 共 與 社 福 用 途 方 面, 應 考 量 : 如 何 維 持 較 高 等 級 之 使 用 權 限 災 害 現 場 通 訊 指 揮 系 統 佈 建 與 清 空 其 他 頻 段 如 何 維 護 系 統 性 能 ( 定 期 保 養 與 測 試 MTBF MTTR) 與 相 關 責 任 ( 包 括 通 報 系 統 監 測 系 統 等 ) 其 他 需 要 較 高 使 用 權 限 的 用 途 : 報 名 緊 急 危 難 通 報 具 法 律 效 力 ( 例 如 : 送 達 時 效 等 問 題 ) 之 資 訊 等 之 相 關 系 統 設 計 建 置, 與 法 律 責 任 問 題 以 及 其 他 對 使 用 者 權 益 影 響 較 大 者 - 遠 距 醫 療 遠 距 照 護 - 等 之 相 關 系 統 設 計 建 置, 與 法 律 責 任 問 題 154

165 至 於 頻 率 拍 賣 與 回 收 制 度 方 面, 其 需 考 量 之 問 題 包 括 : 少 用 或 停 用 系 統 之 頻 率 回 收 3G TDD 頻 段 之 回 收 900/1800/1900 MHz 等 頻 段 之 回 收 或 更 改 用 途 對 既 有 業 者 之 補 償 對 既 有 用 途 之 替 代 方 案 執 照 釋 出 與 拍 賣 方 式 頻 譜 管 理 相 關 法 規 之 制 修 訂 ( 通 訊 傳 播 管 理 法 草 案 第 91~100 條 第 133~145 條 及 相 關 子 法 ) 研 究 團 隊 特 別 針 對 LTE 各 使 用 頻 段 之 國 內 外 頻 譜 監 理 規 範 加 以 研 析, 並 針 對 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 制 定 之 PLMN 01/08/09 技 術 測 試 規 範, 依 其 各 測 項 之 測 試 項 目 與 內 容, 對 應 LTE 使 用 頻 段 之 國 外 監 理 規 範, 研 擬 適 合 於 國 內 通 訊 環 境 之 頻 譜 監 理 規 章 ; 同 時 並 考 察 不 同 之 測 試 系 統, 研 擬 各 測 項 之 執 行 方 式 測 試 設 備 效 益 評 估 藉 由 發 展 LTE 相 關 檢 測 技 術 及 規 範, 提 供 優 質 之 技 術 環 境, 以 作 為 頻 譜 開 放 政 策 制 定 之 技 術 參 考 而 最 後 我 國 LTE 頻 譜 及 業 務 之 開 放, 仍 應 配 合 國 際 趨 勢, 促 進 電 信 服 務 業 及 製 造 業 之 發 展, 本 乎 技 術 中 立 之 立 場, 積 極 蒐 集 世 界 各 國 相 關 資 訊, 辦 理 頻 譜 規 劃 相 關 工 作 ; 釋 出 原 則 及 張 數 為 初 步 構 想, 仍 需 徵 求 各 界 提 供 卓 見 供 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 細 部 規 劃 參 考 ; 未 來 更 需 視 市 場 需 求 及 技 術 之 成 熟 與 ITU 之 相 關 決 議 作 需 要 之 修 正 155

166 玖 臺 灣 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 之 監 理 規 範 與 法 規 政 策 建 議 方 案 9-1 前 言 在 數 位 匯 流 時 代, 傳 統 通 訊 服 務 業 廣 電 傳 播 業 與 資 訊 服 務 業 之 界 線 越 來 越 模 糊, 何 種 技 術 提 供 何 種 服 務 內 容 亦 已 不 再 如 過 去 僅 在 有 限 的 範 圍 內 提 供 作 用, 而 同 一 頻 段 內 如 何 使 各 種 公 眾 需 求 與 資 通 傳 播 效 能 得 到 滿 足, 為 新 通 訊 科 技 不 斷 發 展 現 況 下 須 慎 重 考 慮 之 內 容 LTE 頻 段 的 挑 選, 將 對 LTE 系 統 與 產 業 影 響 極 大, 故 本 團 隊 亦 針 對 LTE 可 能 使 用 之 不 同 頻 段 之 相 關 頻 譜 及 業 務 開 放 之 監 理 規 範 加 以 調 查 研 析 本 團 隊 在 各 無 線 通 訊 新 技 術, 使 用 於 各 頻 段 方 面 之 頻 率 需 求 與 相 關 問 題 研 究 領 域 中, 已 擁 有 豐 富 之 研 析 經 驗 與 測 試 驗 證 能 量, 並 於 過 去 在 電 信 監 理 審 驗 規 範 制 修 定 與 相 關 路 徑 測 試 方 面, 在 頻 譜 與 業 務 開 放 之 先 期 準 備 工 作 上, 擁 有 非 常 珍 貴, 兼 且 結 合 監 理 規 範 與 實 際 測 試 之 實 務 成 果 故 不 論 是 探 討 各 技 術 與 系 統, 如 RFID UWB B3G/4G DTV/Mobile TV/DAB 等 及 如 ITS Public Safety 等 應 用 服 務 使 用 技 術 之 頻 率 需 求, 皆 已 擁 有 非 常 豐 富 完 整 之 相 關 研 析 能 量 與 監 理 方 面 之 實 務 經 驗, 並 長 期 針 對 各 技 術 與 監 理 議 題 與 我 國 電 信 監 理 主 管 機 關 密 切 配 合 在 世 界 各 國 制 定 通 訊 傳 播 監 理 規 範 時, 皆 會 考 慮 到 頻 段 的 電 波 特 性 適 用 技 術 市 場 發 展 情 形 等 各 種 技 術 面 與 經 濟 面 的 因 素, 來 做 適 切 的 規 劃 在 我 國, 通 訊 傳 播 管 理 機 關 過 去 在 無 線 電 波 系 統 使 用 頻 譜 的 釋 照 與 頻 譜 資 源 管 理 技 術 規 範 制 定 與 檢 測 乃 至 對 業 者 服 務 之 品 質, 皆 參 考 先 進 國 家 之 作 法, 同 時 考 量 我 國 各 方 面 之 特 性, 做 出 適 切 的 管 制 與 規 範, 使 得 產 業 界 不 斷 投 資 研 發, 促 成 我 國 電 信 事 業 過 去 能 維 持 高 度 成 長, 各 項 業 務 亦 廣 泛 參 考 各 界 意 見, 完 成 發 照 (licensing) 作 業 與 管 理 規 範 之 制 定 156

167 9-2 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 之 監 理 規 範 建 議 方 案 在 監 理 規 範 方 面, 我 國 過 去 常 採 用 相 關 歐 規 或 美 規 之 標 準 為 參 考, 作 為 型 式 認 證 規 範 之 依 據, 以 利 於 與 世 界 通 用 電 信 標 準 接 軌 因 LTE 使 用 OFDMA 技 術 來 作 為 調 變 之 方 式, 故 可 參 考 歐 規 ETSI 之 相 關 規 定 ; 美 規 則 是 制 定 較 大 方 向 的 發 射 電 波 管 理 規 則, 亦 可 供 我 方 作 為 監 理 規 範 研 擬 之 參 考 本 研 究 團 隊 草 擬 規 範 時, 將 參 考 ETSI 之 歐 規 調 變 標 準, 結 合 FCC 及 CE 之 規 範, 依 過 去 在 監 理 規 範 方 面 之 豐 富 相 關 經 驗, 並 彙 整 國 家 通 訊 委 員 會 長 官 及 各 委 員 意 見 之 指 導, 提 出 草 案 除 了 傳 統 上 監 理 規 範 著 重 在 發 射 機 之 規 範 外, 關 於 接 收 機 設 備 測 試 之 必 要 性 方 面, 歐 規 有 針 對 接 收 機 設 備 抗 干 擾 能 力 之 技 術 要 求 由 於 接 收 機 之 特 性, 將 影 響 到 發 射 機, 甚 至 基 地 台 之 常 態 發 射 功 率, 故 這 方 面 的 測 項, 可 考 慮 應 該 把 接 收 機 基 本 抗 干 擾 能 力 也 納 入 測 項, 以 避 免 將 來 系 統 中 各 使 用 者 因 功 率 控 制 問 題, 提 高 發 射 功 率, 造 成 消 費 大 眾 必 須 常 態 性 地, 暴 露 在 高 功 率 輻 射 的 環 境 中 本 研 究 團 隊 建 議 兼 顧 測 試 標 準 與 測 項 選 擇 之 作 法, 建 議 參 考 3GPP 所 訂 之 測 項, 但 依 據 歐 規 美 規 之 標 準, 且 將 納 入 草 案 中 之 測 項, 皆 定 為 最 基 本 之 要 求, 使 大 多 數 依 標 準 規 範 設 計 產 品 之 廠 商, 皆 可 順 利 通 過 測 試 美 規 方 面 則 係 針 對 不 同 頻 段 予 以 規 範, 並 未 就 不 同 技 術 (OFDM OFDMA 等 ) 而 有 所 特 別 定 義 此 外 並 應 考 量 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 管 理 審 驗 標 準 的 一 致 性 關 於 接 收 機 方 面 之 功 能 則 未 規 定,in-band noise 應 該 也 需 納 入 管 制 ( 如 PLMNM08 WCDMA 之 規 範 ) 故 以 美 規 為 例,FCC part 27 並 未 規 範 in-band noise, 如 ACLR 等 測 項 等 問 題, 則 我 們 可 由 歐 規 標 準 尋 求 參 考 依 據 在 法 制 政 策 方 面, 在 我 國 通 訊 傳 播 基 本 法 第 七 條 中, 已 為 差 別 管 理 訂 出 相 關 法 規 政 策 管 理 之 基 本 原 則, 故 在 網 路 匯 流 技 術 已 足 以 形 成 傳 輸 平 台 之 產 生 的 情 形 之 下, 針 對 相 同 業 務 之 不 同 業 者 跨 業 經 營 或 業 務 整 合 等 個 案, 應 依 據 基 本 法 之 規 定, 不 應 採 取 差 別 管 理 而 基 本 法 第 九 條 關 於 消 費 者 權 益 保 障 之 規 定 與 第 十 條 關 於 技 術 中 立 之 規 定, 亦 為 相 關 修 法 推 動 工 作 所 應 奉 行 遵 守 之 準 則 在 國 際 電 信 服 務 業 相 關 規 定 準 則 之 遵 循 方 面, 我 國 為 因 應 加 入 世 界 貿 易 組 織 (WTO), 已 陸 續 針 對 市 場 開 放 與 市 場 競 爭 機 制, 做 了 完 善 之 修 訂, 且 於 2002 年 順 利 成 為 WTO 會 員, 而 後 並 於 2004 年 制 定 公 佈 通 訊 傳 播 基 本 法,2007 年 底 制 定 通 訊 傳 播 管 理 法 草 案, 已 為 匯 流 時 代 的 來 臨 勾 勒 出 未 來 相 關 管 理 辦 法 制 定 所 應 依 據 遵 循 之 準 則 與 方 向 WTO 在 服 務 貿 易 總 協 定 (General Agreement on Trade in Service,GATS) 中, 將 市 場 開 放 及 國 民 待 遇 原 則 列 為 特 別 承 諾, 而 關 於 電 信 服 務 領 域 方 面, 並 已 確 立 公 平 原 則 透 明 化 原 則 無 差 別 待 遇 原 則 網 路 強 制 互 連 原 則 等 規 範 方 157

168 向 我 國 身 為 WTO 會 員 國, 相 關 法 令 之 制 修 訂, 自 應 遵 循 WTO 相 關 原 則, 並 考 量 電 信 附 則 與 承 諾 表 之 內 容 以 美 國 為 例,FCC 對 於 平 等 接 取 (Equal/Open Access) 開 放 網 路 (Open Network) 轉 售 服 務 Resale) 管 線 共 用 (Collocation) 等 方 面, 已 訂 定 出 明 確 的 決 議 案, 實 際 以 立 法 行 為 來 落 實 自 由 化 與 競 爭 化 之 公 平 市 場 相 關 保 障 在 今 年 度 針 對 700 MHz 頻 段 之 拍 賣 工 作 上, 更 是 採 納 Google 關 於 開 放 接 取 方 面 之 建 議 與 要 求, 並 監 督 得 標 廠 商 在 相 關 作 法 方 面 之 落 實 我 國 在 固 定 通 信 業 務 與 無 線 寬 頻 接 取 相 關 管 理 規 則 中, 已 針 對 互 通 互 連 普 及 服 務 公 眾 利 益 多 樣 性 原 則 競 爭 原 則 等 要 點 進 行 規 範 以 民 國 96 年 進 行 的 無 線 寬 頻 接 取 業 務 經 營 特 許 相 關 規 定 為 例, 對 於 強 制 互 通 要 求 相 互 投 資 合 併 共 構 共 站 應 用 服 務 互 通 測 試 等 議 題, 做 出 明 確 之 規 範 未 來 在 開 放 平 台 整 合 技 術 方 面 之 相 關 法 規 政 策 制 定 時, 亦 應 秉 持 自 由 開 放 平 等 競 爭 等 原 則, 確 實 做 到 公 開 透 明 無 差 別 待 遇 等 原 則 之 落 實, 並 應 排 除 針 對 特 定 經 建 計 畫 而 制 定 各 別 互 通 互 連 規 範 等 作 法, 以 避 免 多 頭 馬 車 重 複 投 資 之 結 果, 造 成 業 者 之 投 資 浪 費 並 避 免 圖 利 之 嫌 本 研 究 團 隊 亦 有 提 出 無 線 寬 頻 接 取 設 備 之 技 術 規 範 草 案 之 經 驗, 協 助 制 定 歐 規 之 相 關 無 線 寬 頻 接 取 設 備 標 準, 包 含 有 關 用 戶 端 設 備 與 基 地 台 之 檢 驗 項 目 合 格 標 準 測 試 方 法 及 測 試 規 定 等 相 關 技 術 規 範, 並 為 考 量 本 國 與 國 際 標 準 之 一 致 性, 依 據 本 研 究 團 隊 建 議 遵 循 並 參 考 ETSI EN ETSI EN ETSI EN ETSI EN 最 新 版 本 之 相 關 規 定, 以 期 維 持 規 範 之 完 整 性 而 在 技 術 規 範 制 定 上, 在 制 定 完 成 測 試 程 序 之 後, 需 詳 細 且 明 確 地 說 明 合 格 標 準, 以 避 免 模 擬 兩 可 的 空 間, 導 致 送 測 廠 商 因 標 準 不 明 確 而 產 生 不 必 要 的 困 擾 與 紛 爭 而 設 定 合 格 標 準 尚 需 依 據 不 同 類 別 之 設 備, 及 不 同 等 級 之 等 效 調 變 級 數, 制 定 對 應 之 規 範 內 容 以 我 國 目 前 之 情 形 而 言,LTE 系 統 可 能 開 放 之 頻 段 包 括 : 根 據 ITU-R 國 際 會 議 決 議, 目 前 針 對 International Mobile Telecommunication Advanced(IMT-Advanced) 技 術 標 準 所 規 定 之 頻 段 :(a)3.4~3.6 GHz 頻 段 :200 MHz 頻 寬 ;(b)2.3~2.4ghz 頻 段 :100MHz 頻 寬 ;(c)698~806 MHz 頻 段 :108 MHz 頻 寬 ;(d)450~470 MHz 頻 段 :20 MHz 頻 寬 ; 以 及 (e) 我 國 在 2.5~2.69 GHz 頻 段 在 2007 年 進 行 無 線 寬 頻 接 取 業 務 釋 照 之 後, 剩 餘 之 100 MHz 頻 寬 (f ) 目 前 900MHz/1800MHz/1900MHz 頻 段 既 有 用 途 屆 期 後 之 回 收 與 重 新 釋 出 之 規 劃 等 可 能 之 選 項 158

169 由 於 LTE 採 用 3GPP 最 新 技 術 標 準 且 向 下 與 WCDMA 及 GSM 網 路 相 容, 因 此 既 有 GSM 及 WCDMA 業 者 的 頻 率 都 可 以 技 術 升 級 方 式 使 用 LTE 對 於 目 前 LTE 可 能 使 用 頻 段 之 頻 譜, 我 國 配 置 狀 況 如 下 : [1] 900/1800 MHz : 目 前 已 配 置 895~915MHz(20MHz ) 940~960MHz(20MHz ) 1710~1755MHz(45MHz) 1805~1850MHz(45MHz), 供 GSM 使 用,GSM 回 收 後 可 規 劃 予 LTE 使 用 [2] 2.5GHz~2.69GHz: 目 前 已 配 置 2565~2595MHz(30MHz ) 2595~2625 MHz(30MHz ) 2660~2690 MHz(30MHz ), 供 WBA 使 用, 尚 保 留 100MHz 未 分 配 [3] 1900MHz: 目 前 已 配 置 1885~1895MHz(10MHz ) 1895~1900MHz(5MHz ) 1900~1905MHz(5MHz ) 1905~1915MHz(10MHz ) 1975~1980MHz(5MHz ) 1980~1985MHz(5MHz ), 供 低 率 行 動 電 話 使 用 [4] 3.4~3.7GHz: 目 前 已 配 置 為 固 網 無 線 用 戶 迴 路 業 務 使 用 [5] 700 MHz: 目 前 除 軍 事 用 途 之 外, 尚 有 若 干 頻 段 作 為 行 動 電 視 試 播 改 良 收 視 等 用 途 之 用 類 比 電 視 頻 道 回 收 後 可 規 劃 UHF~700MHz 頻 段 供 LTE 使 用 以 下 將 探 討 上 述 六 個 可 能 開 放 由 LTE 使 用 之 頻 段, 在 頻 譜 及 業 務 開 放 中 需 要 考 量 之 問 題, 及 相 關 監 理 規 範 : i. 3.4~3.6 GHz 頻 段 : 在 ITU-R 舉 辦 之 WRC-07 會 議 中, 已 明 確 規 定 我 國 所 屬 之 Region 3 區 域 內, 要 求 將 此 頻 段 指 配 給 IMT 系 統 使 用 以 此 頻 段 之 電 波 特 性 而 言, 以 固 定 式 通 信 網 路 業 者 為 主 ( 例 如 WiMAX 系 統 之 IEEE d) 我 國 目 前 在 此 頻 段 之 指 配 使 用 者 為 中 華 電 信 所 屬 之 中 新 一 號 衛 星 (ST-1) 之 固 定 衛 星 服 務 (FSS) 用 途, 而 我 國 並 以 協 調 方 式 同 意 固 定 式 網 路 業 者 得 以 利 用 此 頻 段 進 行 最 後 一 哩 (Last Mile) 之 佈 建 使 用 中 新 一 號 衛 星 執 照 使 用 期 限 至 民 國 99 年 在 中 新 一 號 衛 星 執 照 期 限 到 達 前, 若 有 干 擾 疑 慮, 由 通 訊 傳 播 委 員 會 召 集 固 網 業 者 共 同 參 與 協 調, 以 達 頻 率 和 諧 共 用 此 頻 段 可 擁 有 較 大 之 頻 寬 ( 最 大 可 達 200 MHz) 供 LTE 系 統 之 固 定 式 業 務 使 用, 而 與 衛 星 信 號 間 之 共 存 抗 干 擾 技 術 則 為 此 頻 段 須 研 究 克 服 之 問 題 ii. 2.3~2.4GHz 頻 段 : 本 頻 段 為 全 球 性 適 用 之 移 動 式 系 統 使 用 頻 段, ITU-R 亦 將 此 頻 段 列 為 IMT-Advanced 標 準 之 可 能 使 用 頻 段 此 頻 段 之 電 波 特 性 類 似 於 我 國 於 2007 年 159

170 無 線 寬 頻 接 取 系 統 之 使 用 頻 段 (2.5~2.69 GHz), 其 用 途 亦 應 類 似 另 此 頻 段 應 注 意 與 工 科 醫 免 用 執 照 頻 段 (ISM band) 相 互 干 擾 之 避 免, 並 進 行 雨 衰 減 等 物 理 特 性 研 究 本 頻 段 可 能 之 干 擾 對 象 為 航 空 太 空 用 途 之 遙 傳 信 號, 尤 其 以 如 此 遠 距 之 下 鏈 信 號 而 言, 到 達 地 表 之 信 號 強 度 可 能 極 其 微 弱, 故 應 加 強 和 諧 共 用 之 研 究, 並 在 相 關 科 學 研 究 用 途 與 商 業 運 轉 行 動 通 信 業 務 間 謀 取 雙 贏 之 頻 率 協 調 然 以 本 頻 段 之 用 途 與 2007 年 度 我 國 無 線 寬 頻 接 取 (WBA) 系 統 釋 照 內 容 相 較, 兩 者 間 仍 具 有 相 當 大 之 差 異 性, 故 頻 譜 及 業 務 之 開 放 與 監 理 規 範 亦 應 配 合 調 整 舉 其 重 要 者 說 明 如 下 : 在 無 線 寬 頻 接 取 業 務 管 理 規 則 中, 第 一 條 第 二 項 已 明 訂, 所 稱 之 無 線 寬 頻 接 取 技 術 : 係 指 具 備 支 援 行 動 臺 達 100km/hr 移 動 速 率 時 不 中 斷 服 務 之 能 力, 且 依 技 術 規 格 所 定 平 均 頻 譜 使 用 效 率 高 於 2bits/sec/Hz, 並 符 合 下 列 標 準 組 織 訂 定 技 術 標 準 之 一 者 :( 一 )ITU 所 定 之 技 術 標 準 ( 二 )IEEE ETSI 或 其 他 國 際 區 域 型 組 織 所 定 之 技 術 標 準 而 未 來 在 ITU 制 訂 之 IMT-Advanced 標 準 中, 其 支 援 之 移 動 速 度 與 頻 譜 使 用 效 率 等 資 料, 以 及 IEEE ETSI 等 組 織 對 於 LTE 等 標 準 之 要 求, 目 前 仍 未 定 案, 且 亦 可 能 因 不 同 移 動 速 度 之 支 援 標 準 與 不 同 之 使 用 環 境 ( 郊 區 或 都 市 ) 而 有 不 同 之 界 定 故 其 相 關 監 理 規 範 亦 應 密 切 注 意 ITU 及 相 關 組 織 之 規 定 以 及 其 他 國 家 之 作 法, 而 引 為 我 國 之 參 考 另 外 在 無 線 寬 頻 接 取 業 務 管 理 規 則 中, 第 十 條 規 定, 通 訊 傳 播 委 員 會 將 自 第 六 條 所 定 北 區 南 區 執 照 中, 各 擇 一 張 執 照, 優 先 提 供 採 取 IEEE e 技 術 規 格 從 事 本 業 務, 且 非 為 第 一 類 電 信 事 業 市 場 主 導 者 及 不 具 第 五 項 情 形 之 申 請 人 競 價 ; 其 無 適 格 申 請 人 或 未 能 為 適 格 申 請 人 競 價 取 得 時, 始 得 提 供 其 他 採 取 IEEE e 技 術 規 格 從 事 本 業 務 之 申 請 人 競 價 此 係 因 遵 照 行 政 院 台 灣 WiMAX 發 展 藍 圖 之 指 示, 包 含 扶 植 國 內 相 關 產 業 等 經 建 考 量 而 訂 定 而 未 來 在 相 關 頻 譜 及 業 務 開 放 過 程 中, 勢 必 需 要 掌 握 技 術 中 立 之 原 則, 並 整 合 產 政 學 研 各 界 之 意 見, 以 期 使 珍 貴 有 限 之 頻 譜 資 源 得 到 最 佳 最 妥 適 之 利 用 而 即 便 在 無 線 寬 頻 接 取 業 務 管 理 規 則 第 十 條 中 無 此 對 於 IEEE e 技 術 標 準 之 限 制 與 規 定, 該 次 頻 譜 釋 照 結 果 亦 很 明 顯 地, 即 六 家 得 標 業 者 均 是 以 IEEE e 技 術 作 為 其 服 務 所 使 用 之 系 統 標 準, 故 由 此 可 知 在 頻 譜 與 業 務 開 放 時 間 點 的 選 擇, 即 已 同 時 決 定 了 最 後 業 者 選 定 標 準 之 對 象 而 目 前 在 IMT-Advanced 標 準 之 激 烈 競 爭 中,LTE 與 WiMAX 已 成 為 最 被 看 好 的 兩 項 可 能 標 準 而 此 兩 項 標 準, 在 頻 譜 規 劃 與 利 用 中, 亦 皆 提 出 對 於 各 移 動 式 系 統 適 用 頻 段 之 規 格 與 發 展 藍 圖, 故 頻 譜 與 業 務 釋 出 的 時 間 點, 可 說 是 對 於 兩 標 準 被 選 定 的 可 能 性 有 著 極 其 重 要 的 關 鍵 影 響 160

171 技 術 標 準 之 發 展 方 向, 其 影 響 因 子 眾 多, 背 後 牽 涉 之 專 利 使 用 標 準 競 爭 利 益 歸 屬 亦 極 其 龐 大 本 團 隊 對 於 無 線 通 訊 技 術 標 準 與 相 關 監 理 規 範 之 因 應 制 定, 已 有 多 年 之 豐 富 經 驗, 將 繼 續 注 意 ITU 及 各 國 際 標 準 組 織 與 各 國 電 信 監 理 單 位 之 作 法, 提 供 我 國 監 理 單 位 做 參 考 我 們 謹 以 於 2009 年 3 月 9 日 在 通 訊 傳 播 委 員 會 進 行 之 無 線 通 信 發 展 研 討 暨 座 談 會 的 精 闢 見 解 來 做 說 明 其 中 提 到 LTE 與 WiMAX 兩 大 陣 營 之 競 爭, 若 是 一 個 月 前 ( 指 由 演 講 日 算 起 ),LTE 將 絕 對 勝 出 ; 但 此 番 世 界 經 濟 不 景 氣, 使 各 公 司 皆 減 緩 投 資 之 進 度, 所 以 WiMAX 目 前 最 大 的 優 勢 時 間 點 的 領 先 可 能 由 原 本 大 家 預 估 領 先 LTE 的 兩 年, 可 能 會 變 成 四 年, 故 為 兩 大 系 統 與 標 準 的 競 爭 投 下 一 個 非 常 大 的 不 確 定 因 素! iii. 698~806 MHz 頻 段 : 本 頻 段 因 具 涵 蓋 率 (Coverage) 與 資 訊 傳 輸 容 量 (Capacity) 之 優 勢, 故 為 全 球 性 各 用 途 各 技 術 標 準 各 系 統 業 者 激 烈 競 爭 的 範 圍 美 國 於 2003 年 初 進 行 此 頻 段 之 最 新 拍 賣, 歷 經 38 天 以 及 361 回 的 激 烈 競 標 後, 拍 賣 價 金 高 達 美 金 196 億 元 而 兩 大 得 標 陣 營 AT&T 及 Verizon 相 繼 宣 佈 將 採 用 LTE 標 準 佈 建 其 通 訊 網 路, 更 是 為 LTE 技 術 發 展, 開 啟 一 條 光 明 之 路 此 頻 段 目 前 世 界 各 國 使 用 之 主 要 用 途 包 括 : 1. 行 動 式 電 視 以 及 其 他 型 態 的 行 動 影 音 和 多 媒 體 2. 全 國 性 數 位 電 視 頻 道 ; 這 部 份 又 可 分 為 下 列 兩 類 : 標 準 解 析 度 畫 質 (Standard definition,sd) 比 方 說 現 有 的 地 面 式 服 務 播 送, 或 是 高 解 析 度 畫 質 (High definition,hd) 3. 地 區 性 數 位 電 視 頻 道 地 區 性 電 視 4. 無 線 麥 克 風, 以 及 其 他 節 目 製 作 與 特 殊 項 目 (programme-making and special events,pmse) 應 用, 如 耳 內 監 聽 (in-ear monitor) 5. 寬 頻 無 線 應 用 - 包 括 了 行 動 通 訊 系 統 6. 行 動 通 訊 包 括 語 音 與 資 料 的 服 務 7. 低 功 率 應 用 例 如 : 數 位 家 庭 無 線 傳 輸 8. 使 用 衛 星 通 訊 的 服 務 項 目 9. 公 共 安 全 服 務 例 如 : 關 於 緊 急 服 務 的 應 用 我 國 產 政 學 研 各 界, 正 針 對 此 頻 段 之 頻 譜 特 性 使 用 效 率 等 議 題, 進 行 密 切 嚴 謹 之 研 究, 而 政 府 單 位 用 途 的 釋 出 與 類 比 電 視 執 照 的 收 回, 亦 已 著 手 進 行 規 劃 中 161

172 目 前 舉 世 注 目 之 美 國 類 比 電 視 停 播 之 數 位 切 換 (Digital Switchover), 原 本 訂 於 2009 年 2 月 17 日 起 實 施, 而 美 國 新 任 總 統 歐 巴 馬 (Barack Obama) 上 任 後 宣 布 延 後 時 程, 並 審 慎 進 行 配 套 措 施 之 規 劃 我 國 在 此 頻 段 之 利 用 規 劃, 亦 應 密 切 注 意 各 國 之 作 法 與 進 程, 研 擬 適 當 之 規 範 與 機 制 iv. 450~470 MHz 頻 段 : 我 國 對 於 此 頻 段, 目 前 是 用 於 固 定 通 信 行 動 通 信 以 及 衛 星 行 動 業 務 和 衛 星 氣 象 業 務 使 用 此 頻 段 亦 適 合 低 功 率 之 通 訊 系 統, 而 非 同 步 軌 道 之 衛 星 亦 為 適 用 之 對 象 故 此 頻 段 如 欲 開 放 供 LTE 系 統 使 用, 首 先 即 須 考 量 如 何 確 保 原 有 用 途 與 任 務 之 繼 續 完 成 而 以 國 際 上 之 情 形 而 言, 此 頻 段 接 近 數 位 紅 利 (Digital Dividend) 頻 段 在 這 段 數 位 切 換 過 程 後, 數 位 紅 利 頻 段 將 用 作 數 位 地 面 式 電 視 (Digital terrestrial television,dtt) 使 用 以 英 國 為 例, 這 項 數 位 播 送 將 由 六 家 多 重 數 位 訊 號 經 營 業 者 來 提 供, 每 家 可 以 承 載 若 干 數 目 的 電 視 頻 道 並 提 供 其 他 服 務 這 項 決 定 在 電 視 播 送 方 面 的 效 益 如 下 : 在 涵 蓋 率 方 面 : 可 達 到 類 比 電 視 所 要 求 的 範 圍 : 可 提 供 服 務 達 到 全 國 人 口 總 數 的 98.5%; 在 容 量 方 面 : 可 國 內 多 數 地 區 可 達 到 類 比 系 統 的 十 倍 資 訊 量, 而 剩 餘 地 區 則 可 達 到 約 五 倍 的 資 訊 量 故 本 頻 段 若 開 放 供 LTE 系 統 使 用, 首 先 便 必 須 考 慮 與 數 位 紅 利 頻 段 之 使 用 者 之 互 相 干 擾 問 題 此 頻 段 之 問 題 與 前 述 698~806 MHz 頻 段 ( 又 稱 700 MHz 頻 段 ) 類 似, 各 國 之 作 法 與 進 程 亦 為 我 國 之 重 要 參 考 v. 2.5~2.69 GHz 頻 段 : 我 國 在 2.5~2.69 GHz 頻 段 在 2007 年 進 行 無 線 寬 頻 接 取 業 務 釋 照 之 後, 剩 餘 之 100 MHz 頻 寬, 其 後 續 利 用 亦 為 各 界 所 矚 目 關 切 其 需 考 慮 之 問 題 與 (ii) 段 2.3~2.4GHz 頻 段 類 似 我 國 在 此 頻 段, 主 要 分 配 給 固 定 式 通 信 業 務 行 動 式 通 信 業 務 及 衛 星 固 定 式 業 務 與 衛 星 廣 播 業 務 等 用 途 目 前 國 內 在 2007 年 度 已 進 行 第 一 次 頻 寬 共 90 MHz 之 頻 譜 釋 出, 由 南 北 兩 區 共 六 家 業 者 得 標 目 前 本 頻 段 在 國 內 既 有 用 途 清 空 後, 可 能 面 臨 之 問 題 與 國 際 上 常 見 之 干 擾 問 題 並 無 二 致, 主 要 為 與 衛 星 系 統 間 信 號 之 共 存 分 析 我 國 面 臨 之 問 題 為 與 日 本 NTT 公 司 衛 星 信 號 間 之 干 擾 問 題, 目 前 正 由 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 協 商 中 ; 此 外, 國 際 間 並 面 臨 2.7 GHz 頻 段 上 緣 與 雷 達 信 號 間 之 互 相 干 擾 問 題 我 國 因 為 海 島 型 區 域, 此 部 分 之 頻 率 協 調 應 較 不 易 發 生 需 與 國 際 間 協 商 之 情 形 162

173 vi. 目 前 900MHz/1800MHz/1900MHz 頻 段 既 有 用 途 屆 期 後 之 回 收 與 重 新 釋 出 之 規 劃 GSM 執 照 於 屆 期 之 後 續 處 理 之 研 究 是 本 年 度 的 重 要 子 項 計 畫 之 一, 我 國 主 要 的 2G 的 技 術 為 GSM, 主 要 使 用 頻 段 為 900 MHz,1800 MHz, 目 前 國 內 各 家 2G GSM 業 者 指 派 的 執 照 如 表 9-1 表 9-2 所 列 2G 的 執 照 發 放 皆 採 審 查 ( 審 議 ) 制, 執 照 期 限 為 15 年,1997 年 發 出 8 張 執 照 GSM 執 照, 使 用 期 限 為 2012 年 止 在 未 來 幾 年 內 2G 執 照 特 許 年 限 將 陸 續 到 期, 在 後 續 頻 譜 使 用 規 劃 與 執 照 換 發 成 為 亟 待 解 決 的 問 題 目 前 GSM 900 / 1800 行 動 電 話 業 者, 均 有 3G 執 照 及 業 務, 因 此 近 年 來, 都 紛 紛 將 2G 用 戶 移 往 3G, 以 減 少 執 照 費 據 國 家 通 訊 傳 播 委 員 會 統 計, 2G 執 照 開 放 迄 今, 累 計 已 收 取 執 照 費 近 新 台 幣 700 億 元, 目 前 GSM 用 戶 還 有 1,700 萬 戶, 因 此 在 執 照 到 期 後 影 響 的 用 戶 廣 泛 牽 扯 到 消 費 者 與 業 者 的 權 益 表 9-1 國 內 各 家 2G GSM 業 者 擁 有 之 頻 段 900 MHz 資 料 來 源 :TTC 整 理 頻 段 GSM 900 業 者 Downlink (MHz) Uplink (MHz) 和 信 電 信 無 無 中 華 電 信 940~ ~910 台 灣 大 哥 大 無 無 遠 傳 電 信 泛 亞 電 信 939.0~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~914.8 東 信 電 信 955.2~ ~

174 表 9-2 國 內 各 家 2G GSM 業 者 擁 有 之 頻 段 1800 MHz 資 料 來 源 :TTC 頻 段 GSM 1800 (MHz) 業 者 Downlink (MHz) Uplink (MHz) 和 信 電 信 ~ ~ 中 華 電 信 ~ ~ 北 區 :(1838.8~1851.8; 北 區 :( ~ ; ~ ~1857.6) ) 台 灣 大 哥 大 中 區 :(1838.8~1849.8; 中 區 :( ~ ; ~ ~1860.4) ) 南 區 :(1838.8~1849.8; 南 區 :( ~ ; ~ ~1860.4) ) 遠 傳 電 信 ~ ~ ~ ~ 泛 亞 電 信 無 無 東 信 電 信 無 無 世 界 各 國 在 2G 頻 段 也 面 臨 到 類 似 的 問 題, 如 何 在 既 有 業 者 與 用 戶 權 益 之 保 障 原 則 下, 又 能 兼 顧 系 統 升 級 與 科 技 之 發 展, 使 頻 譜 做 最 有 效 率 之 使 用 已 成 為 重 要 議 題 以 香 港 為 例, 香 港 電 訊 管 理 局 近 期 制 定 有 關 現 行 2G 服 務 執 照 期 滿 後 行 動 通 訊 服 務 的 發 照 方 法, 當 中 並 決 定 指 配 位 於 800 MHz 及 1800 MHz 的 可 用 頻 譜 予 現 有 的 電 信 營 運 商, 作 以 擴 充 網 路 容 量 和 改 善 服 務 品 質, 及 提 供 更 先 進 佔 用 更 多 頻 寬 的 多 媒 體 服 務, 之 後 並 於 2008 年 1 月 18 日 發 出 一 份 名 為 指 配 900 MHz 和 1800 MHz 頻 帶 內 可 用 無 線 電 頻 譜 的 諮 詢 文 件, 就 指 配 可 用 無 線 電 頻 譜 事 宜 徵 詢 業 界 和 專 家 的 意 見 香 港 電 訊 管 理 局 作 出 總 結, 後 續 關 於 GSM 900 / 1800 的 頻 段 將 回 收 後 透 過 市 場 機 制 釋 出, 除 900 MHz 的 頻 段 將 計 劃 重 新 評 估 市 場 需 求 及 技 術 可 行 性, 持 續 徵 詢 業 界 意 見 外,1800 MHz 則 將 於 2009 年 上 半 年 進 行 拍 賣 關 於 此 部 份 之 各 國 法 規, 以 歐 盟 會 員 國 之 作 法 最 為 舉 世 所 矚 目 因 頻 譜 之 回 收 與 再 利 用, 牽 涉 到 既 有 用 途 與 既 有 業 者 之 保 護, 且 亦 須 考 慮 到 公 平 競 爭 與 公 共 利 益 保 護 之 原 則, 故 可 行 之 作 法 有 下 列 數 種 : 164

175 方 案 A 將 頻 譜 釋 出 到 現 有 的 執 照 擁 有 者 手 中 方 案 B 將 頻 譜 釋 出 到 現 有 的 執 照 擁 有 者 手 中, 並 藉 由 制 定 監 理 規 範 的 管 控, 來 要 求 其 提 供 漫 遊 功 能 給 第 三 方 單 位 方 案 C 將 部 分 頻 譜 做 強 制 釋 出 ( 將 部 分 由 現 有 執 照 擁 有 者 持 有 的 頻 譜 使 用 權 加 以 廢 止, 並 由 監 理 單 位 來 做 重 新 授 權 ), 同 時 將 頻 譜 剩 餘 的 部 份 釋 出 到 現 有 的 執 照 擁 有 者 手 中 方 案 D 將 全 部 的 頻 譜 做 強 制 釋 出 ( 將 全 部 由 現 有 執 照 擁 有 者 持 有 的 頻 譜 使 用 權 加 以 廢 止, 並 由 監 理 單 位 來 做 重 新 授 權 ) 以 英 國 為 例, 英 國 電 信 情 報 局 (OFCOM) 已 依 據 前 述 考 量 內 容 分 析 這 些 方 案, 並 提 出 如 下 的 初 步 見 解 : 對 900 MHz 頻 段 的 頻 譜 而 言 方 案 C 的 一 些 改 良 版 將 是 最 適 當 的 作 法 ; 對 1800 MHz 頻 段 的 頻 譜 而 言 方 案 A 是 最 適 當 的 作 法 OFCOM 已 將 此 初 步 研 究 公 布 於 官 方 網 站, 並 於 2009 年 2 月 13 日 發 布 再 次 ( 更 深 入 性 探 討 ) 之 諮 詢 文 件, 徵 求 各 界 之 意 見 該 諮 詢 文 件 回 應 截 止 日 期 為 2009 年 5 月 1 日 本 團 隊 已 密 切 注 意 相 關 議 題 之 進 展 9-3 LTE 法 制 政 策 建 議 方 案 目 前 西 歐 各 國 於 標 售 2.5~2.69 GHz 美 國 於 標 售 700 MHz 頻 段 時, 均 開 放 電 信 業 者 自 由 發 展 LTE 或 WiMAX 服 務 我 國 亦 應 秉 持 技 術 中 立 之 原 則, 在 頻 譜 與 業 務 開 放 與 監 理 方 面, 其 考 量 重 點 已 於 先 前 章 節 說 明 我 國 通 訊 傳 播 基 本 法 第 七 條 規 定 : 政 府 應 避 免 因 不 同 傳 輸 技 術 而 為 差 別 管 理 但 稀 有 資 源 之 分 配, 不 在 此 限 而 通 訊 傳 播 稀 有 資 源 之 分 配 管 理 原 則, 即 如 第 十 條 所 述 : 通 訊 傳 播 稀 有 資 源 之 分 配 及 管 理, 應 以 公 平 效 率 便 利 和 諧 及 技 術 中 立 為 原 則 其 精 神 應 於 LTE 頻 譜 與 業 務 開 放 時 繼 續 秉 持 而 為 落 實 自 由 競 爭 與 公 平 交 易 之 精 神, 應 嚴 格 遵 守 我 國 通 訊 傳 播 基 本 法 第 十 一 條 規 定 : 政 府 應 採 必 要 措 施, 促 進 通 訊 傳 播 基 礎 網 路 互 連 前 項 網 路 互 連, 應 符 合 透 明 化 合 理 化 及 無 差 別 待 遇 之 原 則 為 確 保 各 業 者 間 能 夠 合 理 迅 速 透 明 公 平 地 完 成 基 礎 網 路 之 互 連, 相 關 協 議 與 安 排, 應 符 合 WTO 參 考 文 件 中 有 關 透 明 化 合 理 化 與 無 差 別 待 遇 之 原 則 而 我 國 通 訊 傳 播 管 理 法 草 案, 即 是 配 合 數 位 訊 號 的 轉 換, 更 替 了 電 信 與 傳 播 之 產 業 結 構, 使 通 訊 傳 播 業 相 互 匯 流, 帶 動 傳 統 法 規 上 的 整 合 與 修 訂 其 目 的 在 整 合 電 信 法 與 廣 電 三 法, 參 考 歐 盟 電 子 通 訊 網 路 (Electronic Communications Network) 以 及 電 子 通 訊 服 務 Electronic Communications Service,ECS) 精 神 之 模 式, 以 層 級 化 的 概 念 來 釋 照 由 歐 盟 理 事 會 中, 主 管 資 通 訊 社 會 與 媒 體 的 委 員 Viviane Reding 於 2007 年 7 165

176 月 所 揭 櫫 的 數 位 時 代 資 通 訊 媒 體 監 理 理 念, 可 知 在 自 由 化 競 爭 化 的 同 時, 更 應 著 重 於 對 人 性 尊 嚴 的 重 視 煽 動 性 與 憎 恨 性 意 識 型 態 的 禁 止 兒 童 青 少 年 的 保 護 以 及 智 慧 財 產 權 的 保 障 我 國 相 關 數 位 產 權 保 護 法 規 青 少 年 兒 童 福 利 法 規 傳 播 內 容 管 理 法 規 中, 均 以 對 於 相 關 精 神 加 以 重 視 並 落 實, 而 通 訊 傳 播 委 員 會 內 部 更 是 有 相 對 應 之 處 室 負 責 相 關 行 政 法 規 之 研 擬 與 落 實 在 LTE 法 制 政 策 方 面, 我 們 必 須 更 加 注 意 到 數 位 匯 流 時 代 來 臨 後, 當 隨 選 視 訊 等 非 線 性 服 務 之 內 容 出 現 後, 其 對 於 傳 統 廣 播 電 視 ( 線 性 服 務 ) 之 間 的 區 隔 與 關 聯 歐 盟 會 員 國 在 2007 年 5 月 達 成 共 識, 完 成 歐 盟 視 聽 媒 體 服 務 指 令 (Audio Visual Media Services Directive), 對 原 有 之 電 視 無 疆 界 指 令 (Television Without Frontiers Directive) 進 行 修 改 除 對 於 上 述 精 神 之 落 實, 並 考 量 對 於 線 性 與 非 線 性 之 視 聽 媒 體 服 務 規 管 制 度 之 差 異 化 調 整, 以 強 調 言 論 責 任 之 規 管 與 落 實 以 上 電 信 先 進 國 家 之 演 進 方 向, 皆 值 得 我 國 密 切 關 注 議 題 討 論 進 程, 待 有 相 關 法 制 政 策 確 定 之 制 修 定 時, 亦 可 引 為 我 國 立 法 修 法 之 參 考 166

177 9-4 結 論 針 對 我 國 通 訊 傳 播 監 理 機 關 在 無 線 電 資 源 管 理 與 法 制 政 策 方 面 所 需 負 責 的 監 理 工 作, 從 技 術 面 的 頻 譜 需 求 分 析 頻 譜 利 用 狀 況 現 有 及 未 來 技 術 使 用 頻 譜 之 狀 況, 到 世 界 各 國 頻 譜 開 放 之 情 形 監 理 規 範 之 制 定 各 種 方 案 優 缺 點 分 析, 乃 至 最 後 實 施 國 內 頻 譜 開 放 與 管 理 技 術 規 範 之 制 定 與 檢 測 執 行 型 式 認 證 之 項 目 系 統 業 者 管 理 條 例 之 制 定 與 實 施 等 等, 皆 須 作 前 瞻 性 之 規 劃 與 周 延 之 全 面 考 量, 以 達 到 通 訊 傳 播 之 有 效 監 理 在 數 位 匯 流 時 代 來 臨 的 現 代, 這 項 複 雜 的 工 作 尤 其 需 要 做 一 個 完 整 而 全 面 的 研 究 與 規 劃, 以 因 應 新 技 術 與 匯 流 的 趨 勢, 來 追 求 政 府 系 統 業 者 通 訊 傳 播 產 業 與 消 費 者 的 最 大 利 益 我 國 除 了 關 於 媒 體 內 容 因 應 數 位 匯 流 時 代 之 來 臨 所 應 進 行 之 調 整 修 訂, 其 他 關 於 LTE 技 術 之 頻 譜 與 業 務 開 放 相 關 應 修 訂 之 法 規, 主 要 為 依 據 無 線 寬 頻 接 取 業 務 管 理 規 則 進 行 修 訂 其 於 各 頻 段 應 加 以 考 量 之 內 容 如 前 段 所 述, 本 團 隊 對 於 相 關 無 線 通 訊 管 理 與 監 理 辦 法 之 制 修 訂 已 有 相 當 充 分 之 經 驗 與 能 量, 對 於 不 同 頻 段 之 展 LTE 頻 譜 與 業 務 之 開 放, 將 繼 續 針 對 各 國 際 組 織 與 各 國 監 理 單 位 之 作 法 加 以 研 析, 以 協 助 我 國 通 訊 監 理 單 位 繼 續 在 相 關 法 規 制 定 與 落 實 方 面 保 持 與 世 界 同 步 之 腳 步 同 時, 為 促 進 國 內 電 信 市 場 競 爭 公 平 性 及 保 障 消 費 者 權 益, 建 議 主 管 機 關, 對 於 通 訊 傳 播 業 務 之 監 理 規 範, 應 儘 量 採 取 技 術 中 立 服 務 中 立 促 進 產 業 升 級 保 障 公 眾 權 益, 及 與 國 際 接 軌 等 考 量 構 面, 訂 定 妥 適 的 監 理 規 範 167

178 拾 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 之 技 術 規 範 建 議 方 案 10-1 NGN 技 術 規 範 建 議 方 案 以 下 說 明 NGN 技 術 規 範 建 議 方 案, 包 含 測 試 項 目 方 法 所 採 用 的 標 準 等 縮 寫 SIP ISDN PSTN BICC ISUP TIP TIR OIP OIR ACR CB MCID TP TSS Session Initiation Protocol Integrated Services Digital Network Public Switched Telephone Network Bearer Independent Call Control Protocol ISDN User Part Terminating Identification Presentation Terminating Identification Restriction Originating Identification Presentation Originating Identification Restriction Anonymous Communication Rejection Communication Barring Malicious Call Identification Test Purpose Test Suite Structure 技 術 標 準 1. 本 規 範 係 參 考 TISPAN 第 六 工 作 小 組 所 制 定 之 測 試 相 關 標 準 以 及 其 他 國 際 技 術 標 準 訂 定 目 前 TISPAN WG6 已 公 開 之 標 準 有 :ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS 168

179 ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS ETSI TS 本 規 範 所 訂 之 測 試 項 目 及 測 試 方 法, 如 有 最 新 版 本 之 技 術 標 準 時, 經 主 管 機 關 核 准 後 得 適 用 之 測 試 項 目 與 測 試 方 法 表 10-1 NGN 相 關 測 試 項 目 與 測 試 方 法 資 料 來 源 :TISPAN 項 次 測 試 項 目 測 試 方 法 備 註 SIP 和 ISDN/PSTN 整 合 參 考 之 SUT 以 及 ETSI TS 1 提 供 測 試 報 告 功 能 標 準 所 制 定 之 TSS TP 2 SIP 和 BICC/ISUP 整 合 功 能 3 TIP 和 TIR 4 OIP 和 OIR 5 暫 停 通 話 (Communication Hold) 6 IMS/NGN 效 能 評 估 7 IMS NNI 8 Subaddressing 9 Closed User Group 10 ACR and CB 11 MCID 測 試 儀 器 參 考 之 IUT 以 及 ETSI TS 標 準 所 制 定 之 測 試 流 程 和 方 法 提 供 測 試 報 告 參 考 ETSI TS 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 以 及 ETSI TS 提 供 測 試 報 告 標 準 所 制 定 之 測 試 方 法 參 考 以 及 ETSI TS 提 供 測 試 報 告 標 準 所 制 定 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 以 能 夠 進 行 所 有 測 試 項 目 為 原 則,IMS/NGN 測 試 儀 器 必 須 能 夠 支 援 多 樣 網 路 介 面, 以 及 不 同 協 定 之 間 的 互 通, 以 下 列 出 兩 個 目 前 已 推 出 的 NGN 測 試 方 案 : 1. 安 捷 倫 解 決 方 案 -N2X 169

180 N2X 是 一 個 完 整 的 網 路 測 試 工 具, 可 區 分 為 三 種 測 試 類 型 : 功 能 性 測 試 : 包 含 有 通 訊 協 定 測 試 標 準 一 致 性 測 試 流 量 產 生 與 分 析 服 務 測 試 : 包 含 有 乙 太 網 路 VPN 服 務 基 礎 建 設 測 試 : 包 含 有 接 取 網 路 設 備 測 試 核 心 路 由 以 及 MPLS 此 外,N2X 亦 可 用 於 提 供 多 樣 的 測 試 解 決 方 案, 如 EPON IPTV IPv6 MPLS VPN 等 測 試 方 案 2. 太 克 解 決 方 案 -Spectra2 針 對 IMS/TISPAN 網 路,Spectra2 提 供 的 測 試 的 項 目 包 含 有 : 網 路 元 件 功 能 測 試 網 路 負 載 與 流 量 測 試 標 準 一 致 性 測 試 網 路 元 件 互 通 性 測 試 服 務 品 質 評 估 網 路 監 看 與 分 析 SIP 和 ISDN/PSTN 互 通 性 測 試 1. SIP-ISDN 互 通 性 測 試 架 構 170

181 圖 10-1 SIP-ISDN 互 通 性 測 試 架 構 資 料 來 源 :TISPAN 2. SIP-PSTN 互 通 性 測 試 架 構 圖 10-2 SIP-PSTN 互 通 性 測 試 架 構 資 料 來 源 :TISPAN 爲 了 要 讓 SIP 用 戶 能 夠 與 傳 統 ISDN/PSTN 用 戶 能 夠 互 相 通 話, 就 必 須 提 供 兩 種 協 定 之 間 映 射 的 功 能,SIP ISDN/PSTN 的 互 通 性 測 試 即 是 用 來 測 試 SIP 與 ISDN/PSTN 之 間 相 互 溝 通 時 不 同 協 定 間 映 射 的 功 能 是 否 正 常,ETSI 標 準 中 所 制 定 的 TP 與 TSS 則 是 涵 蓋 了 ITU-T Q 或 EN 或 EN 中 所 描 述 的 流 程 SIP 和 BICP/ISUP 互 通 性 測 試 1. Profile Scope for SIP Inter-working with BICC/ISUP with a Type 1 Gateway 171

182 資 料 來 源 :TISPAN 圖 10-3 Profile Scope for SIP Inter-working with BICC/ISUP with a Type 1 Gateway 2. Profile Scope for SIP Inter-working with BICC/ISUP with a Type 2 Gateway 資 料 來 源 :TISPAN 圖 10-4 Profile Scope for SIP Inter-working with BICC/ISUP with a Type 2 Gateway SIP 與 BICC/ISUP 的 互 通 性 測 試 範 圍 乃 是 根 據 連 接 閘 道 器 的 類 型 而 定, 如 圖 10-3~4 所 示,ETSI TS 標 準 中 所 制 定 的 TP 與 TSS 主 要 包 含 有 三 種 不 同 範 圍, 除 了 以 上 列 出 的 兩 種 之 外, 第 三 大 類 型 包 含 了 與 Type3 和 Type4 閘 道 器 連 接 的 測 試, 以 及 透 過 NNI 與 G/W Type3 連 接 時 的 測 試 172

183 IMS/NGN 效 能 評 估 1. IMS 架 構 圖 圖 10-5 IMS 架 構 圖 資 料 來 源 :TISPAN 173

184 2. 效 能 評 估 之 測 試 參 數 表 表 10-2 IMS 效 能 評 估 之 測 試 參 數 表 資 料 來 源 :TISPAN 174

185 3. 效 能 評 估 指 標 表 10-3 IMS 效 能 評 估 指 標 表 資 料 來 源 :TISPAN IMS/NGN 之 功 能 性 測 試 與 效 能 評 估, 應 參 考 圖 10-5 IMS 架 構 圖 中 所 示 的 功 能 元 件 以 及 元 件 間 介 面 來 進 行 並 參 考 表 10-2~3 所 列 之 測 試 參 數 來 描 述 所 進 行 之 測 試, 然 後 產 出 效 能 評 估 指 標 175

186 4. IMS/NGN 子 系 統 效 能 評 估 表 表 10-4 IMS/NGN 子 系 統 效 能 評 估 表 資 料 來 源 :TISPAN 此 表 列 出 IMS 中 子 系 統 測 試 所 包 含 的 相 關 功 能, 及 其 測 試 環 境 以 下 則 是 SCS P-CSCF 以 及 I/S-CSCF 三 種 子 系 統 之 測 試 環 境 與 SUT 架 構 關 係 圖 5. Session Control Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 資 料 來 源 :TISPAN 圖 10-6 Session Control Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 176

187 6. P-CSCF Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 圖 10-7 P-CSCF Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 資 料 來 源 :TISPAN 7. S/I-CSCF Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 資 料 來 源 :TISPAN 圖 10-8 S/I-CSCF Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖 177

188 IMS NNI 測 試 圖 10-9 IMS NNI 架 構 圖 資 料 來 源 :TISPAN IMS NNI 測 試 指 的 是 兩 個 IMS 網 路 之 間 的 介 面 測 試, 一 個 IMS 核 心 網 路 包 含 有 P-CSCF I-CSCF S-CSCF 和 HSS 等 元 件 而 IMS 核 心 網 路 之 間 的 介 面 (Mw), 則 是 指 IMS_A 中 的 P-CSCF 與 IMS_B 中 的 I-CSCF 或 者 IMS_A 中 的 S-CSCF 與 IMS_B 中 的 I-CSCF 之 間 的 介 面 10-2 LTE 無 線 電 基 地 臺 射 頻 設 備 技 術 規 範 草 案 以 下 描 述 建 議 之 LTE 無 線 電 基 地 臺 射 頻 設 備 技 術 規 範 草 案 法 源 依 據 本 規 範 係 依 據 電 信 法 第 四 十 二 條 第 一 項 規 定 訂 定 之 適 用 範 圍 本 規 範 適 用 於 工 作 頻 帶 範 圍 ( 如 表 10-5) 長 期 演 進 技 術 之 終 端 設 備 ( 參 考 ETSI TS ) 178

189 表 10-5 E-UTRA 工 作 頻 帶 範 圍 資 料 來 源 :ETSI E-UTRA Operating Uplink (UL) operating band BS receive Downlink (DL) operating band BS transmit Duplex Mode Band UE transmit FUL_low FUL_high UE receive FDL_low FDL_high MHz 1980 MHz 2110 MHz 2170 MH z FDD MHz 1910 MHz 1930 MHz 1990 MHz FDD MHz 1785 MHz 1805 MHz 1880 MHz FDD MHz 1755 MHz 2110 MHz 2155 MHz FDD MHz 849 MHz 869 MHz 894MHz FDD MHz 840 MHz 875 MHz 885 MHz FDD MHz 2570 MHz 2620 MHz 2690 MHz FDD MHz 915 MHz 925 MHz 960 MHz FDD MHz MHz MHz MHz FDD MHz 1770 MHz 2110 MHz 2170 MHz FDD MHz MHz MHz MHz FDD MHz 716 MHz 728 MHz 746 MHz FDD MHz 787 MHz 746 MHz 756 MHz FDD MHz 798 MHz 758 MHz 768 MHz FDD MHz 716 MHz 734 MHz 746 MHz FDD MHz 1920 MHz 1900 MHz 1920 MHz TDD MHz 2025 MHz 2010 MHz 2025 MHz TDD MHz 1910 MHz 1850 MHz 1910 MHz TDD MHz 1990 MHz 1930 MHz 1990 MHz TDD MHz 1930 MHz 1910 MHz 1930 MHz TDD MHz 2620 MHz 2570 MHz 2620 MHz TDD MHz 1920 MHz 1880 MHz 1920 MHz TDD MHz 2400 MHz 2300 MHz 2400 MHz TDD 179

190 技 術 標 準 1. 本 規 範 係 參 考 ETSI TS GPP TS ITU-R SM CNS CNS14959 CNS14336 等 國 際 技 術 標 準 訂 定 2. 本 規 範 所 訂 之 測 試 項 目 合 格 標 準 及 測 試 方 法, 如 有 最 新 版 本 之 技 術 標 準 時, 經 主 管 機 關 核 准 後 得 適 用 之 測 試 項 目 表 10-6 LTE 無 線 電 基 地 臺 射 頻 設 備 測 試 項 目 資 料 來 源 :TTC 整 理 項 次 測 試 項 目 合 格 標 準 備 註 1 工 作 頻 段 (Frequency bands) 執 照 所 指 配 頻 率 提 供 佐 證 資 料 Power class 1: 未 定 2 Power class 2: 未 定 最 大 射 頻 輸 出 功 率 Power class 3: 最 大 射 頻 輸 出 功 率 (Maximum RF output 提 供 測 試 報 告 不 得 超 過 23 dbm ±2 db power) Power class 4: 未 定 ( 搭 配 天 線 增 益 值 ) 3 頻 率 容 許 誤 差 (Frequency error) 頻 率 誤 差 不 得 超 過 ±0.05 ppm 提 供 測 試 報 告 4 混 附 波 輻 射 應 符 合 : 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 提 供 測 試 報 告 (Spurious emissions) 及 規 範 值 之 規 定 5 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 應 符 合 : 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 (Adjacent Channel 提 供 測 試 報 告 示 意 圖 及 規 範 值 之 規 定 Leakage Ratio) 6 電 氣 安 全 應 符 合 CNS14336 或 IEC/EN (Safety) 標 準 之 規 定 提 供 測 試 報 告 測 試 方 法 1. 測 試 項 目 第 項 之 測 試 頻 道 為 低 中 高 三 個 頻 道, 依 3GPP TS 所 規 定 之 工 作 頻 寬 及 調 變 方 式 之 發 射 模 式, 分 別 進 行 測 試 2. 測 試 項 目 第 6 項 應 符 合 CNS14336 或 IEC/EN 標 準 之 規 範 測 試 儀 器 測 試 項 目 第 及 5 項 所 需 測 試 儀 器 為 信 號 頻 譜 分 析 儀, 測 試 儀 器 須 至 少 包 180

191 含 以 下 功 能 規 格 : (1) 頻 率 範 圍 : 支 援 ETSI TS 規 範 之 頻 率 範 圍 (2) 頻 寬 :1.4Mhz,3Mhz,5Mhz,10Mhz,15Mhz,20Mhz (3) 支 援 MIMO 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 及 規 範 值 1. 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 圖 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 資 料 來 源 :TTC 整 理 備 註 : 1. NB:Necessary Bandwidth, 必 需 頻 帶 寬 度 2. Fa: 以 500 khz 或 10 倍 NB, 取 其 大 者 3. Fb: 以 1 MHz 或 12 倍 NB, 取 其 大 者 181

192 2. 混 附 波 幅 射 規 範 值 ( 類 別 A) 表 10-7 混 附 波 幅 射 規 範 值 ( 類 別 A) 資 料 來 源 :TTC 整 理 頻 率 範 圍 最 大 限 度 量 測 頻 寬 9 khz 150 khz -13 dbm 1 khz 150 khz 30 MHz -13 dbm 10 khz 30 MHz 1 GHz -13 dbm 100 khz 1 GHz GHz -13 dbm 1 MHz 3. 混 附 波 幅 射 規 範 值 ( 類 別 B) 表 10-8 混 附 波 幅 射 規 範 值 ( 類 別 B) 資 料 來 源 :TTC 整 理 頻 率 範 圍 最 大 限 度 量 測 頻 寬 9 khz 150 khz -36 dbm 1 khz 150 khz 30 MHz -36 dbm 10 khz 30 MHz 1 GHz -36 dbm 100 khz 1 GHz GHz -30 dbm 1 MHz 182

193 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 及 規 範 值 1. 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 圖 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 資 料 來 源 :TTC 整 理 2. 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 規 範 值 (Adjacent Channel Leakage Ratio,ACLR) 表 10-9 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 E-UTRA 發 射 信 號 通 道 頻 寬 BW Channel [MHz] 1.4, 3.0, 5, 10, 15, 20 資 料 來 源 :TTC 整 理 BS 鄰 頻 中 心 頻 率 偏 移 於 第 一 個 發 射 載 鄰 頻 頻 率 濾 波 器 與 ACLR 鄰 頻 載 波 ( 假 設 值 ) 波 中 心 頻 率 以 下 或 濾 波 頻 寬 限 制 是 最 後 一 個 以 上 BW Channel E-UTRA of same Square (BW Config ) 45 db BW 2 x BW Channel E-UTRA of same Square (BW Config ) 45 db BW BW Channel / MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel / Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db MHz 註 1: BW Channel 與 BW Config 為 E-UTRA 在 指 定 通 道 頻 率 發 射 信 號 的 通 道 頻 寬 與 傳 輸 頻 寬 組 態 註 2: RRC 濾 波 器 等 同 於 脈 衝 成 形 濾 波 器 (pulse shape filter), 以 chip rate 定 義 183

194 表 非 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 ( 同 步 操 作 ) 資 料 來 源 :TTC 整 理 E-UTRA 發 射 信 號 通 道 頻 寬 BWChannel [MHz] BS 鄰 頻 中 心 頻 率 偏 移 於 第 一 個 發 射 載 波 中 心 頻 率 以 下 或 是 最 後 一 個 以 上 鄰 頻 載 波 ( 假 設 值 ) 鄰 頻 頻 率 濾 波 器 與 濾 波 頻 寬 ACLR 限 制 1.4, 3 BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db 2 x BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db BW Channel / MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db 5, 10, 15, 20 BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db 2 x BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db BW Channel / MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 5 MHz 7.68 Mcps UTRA RRC (7.68 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 7.68 Mcps UTRA RRC (7.68 Mcps) 45 db 註 1: BW Channel 與 BW Config 為 E-UTRA 在 指 定 通 道 頻 率 發 射 信 號 的 通 道 頻 寬 與 傳 輸 頻 寬 組 態 註 2: RRC 濾 波 器 等 同 於 脈 衝 成 形 濾 波 器 (pulse shape filter), 以 chip rate 定 義 10-3 LTE 無 線 電 行 動 臺 技 術 規 範 草 案 技 術 標 準 1. 本 規 範 係 參 考 ETSI TS ITU-R SM.329 CNS CNS14959 CNS14336 等 國 際 技 術 標 準 訂 定 2. 本 規 範 所 訂 之 測 試 項 目 合 格 標 準 及 測 試 方 法, 如 有 最 新 版 本 之 技 術 標 準 時, 經 主 管 機 關 核 准 後 得 適 用 之 184

195 測 試 項 目 表 LTE 無 線 電 行 動 臺 測 試 項 目 185 資 料 來 源 :TTC 整 理 項 次 測 試 項 目 合 格 標 準 備 註 1 工 作 頻 段 (Frequency bands) 執 照 所 指 配 頻 率 提 供 佐 證 資 料 2 頻 率 容 許 誤 差 (Frequency error) 頻 率 誤 差 不 得 超 過 ±0.1 ppm 提 供 測 試 報 告 最 大 射 頻 輸 出 功 率 (Maximum RF output power) Power class : 未 定 Power class 2: 未 定 Power class 3: 最 大 射 頻 輸 出 功 率 不 得 超 過 23 dbm ±2 db Power class 4: 未 定 提 供 測 試 報 告 混 附 波 輻 射 應 符 合 : 混 附 波 輻 射 波 罩 提 供 測 試 報 告 (Spurious emissions) 圖 及 規 範 值 之 規 定 頻 譜 輻 射 波 罩 應 符 合 : 射 頻 頻 譜 示 意 圖 及 提 供 測 試 報 告 (Spectrum emission mask) 射 頻 頻 譜 示 意 圖 及 規 範 值 之 規 定 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 應 符 合 : 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 (Adjacent Channel 提 供 測 試 報 告 比 示 意 圖 及 規 範 值 之 規 定 Leakage Ratio) 應 符 合 CNS14959 標 準 之 規 定, 電 磁 波 能 量 比 吸 收 率 最 大 SAR 值 不 得 超 過 2.0 W/kg 之 提 供 測 試 報 告 (SAR) 規 定 電 氣 安 全 (Safety) 測 試 方 法 應 符 合 CNS14336 或 IEC/EN 標 準 之 規 定 提 供 測 試 報 告 1. 測 試 項 目 第 及 6 項 之 測 試 頻 道 為 低 中 高 三 個 頻 道, 依 ETSI TS 所 規 定 之 工 作 頻 寬 及 調 變 方 式 之 發 射 模 式, 分 別 進 行 測 試 2. 測 試 項 目 第 7 項 應 符 合 CNS14959 標 準 之 規 範, 採 用 CNS : 人 體 曝 露 於 手 持 式 及 佩 載 式 無 線 裝 置 之 射 頻 場 人 體 模 型 儀 器 及 程 序 第 1 部.. 使 用 時 靠 近 耳 朵 之 手 持 式 裝 置 ( 頻 率 介 於 300MHz 至 3GHz) 之 比 吸 收 率 (SAR) 量 測 程 序 3. 測 試 項 目 第 8 項 應 符 合 CNS14336 或 IEC/EN 標 準 之 規 範 測 試 儀 器 測 試 項 目 第 及 5 項 所 需 測 試 儀 器 為 信 號 頻 譜 分 析 儀, 測 試 儀 器 須 至 少 包 含 以 下 功 能 規 格 : (1) 頻 率 範 圍 : 支 援 ETSI TS 規 範 之 頻 率 範 圍

196 (2) 頻 寬 :1.4Mhz,3Mhz,5Mhz,10Mhz,15Mhz,20Mhz (3) 支 援 MIMO 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 及 規 範 值 1. 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 圖 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 資 料 來 源 :TTC 整 理 備 註 : 1. NB:Necessary Bandwidth, 必 需 頻 帶 寬 度 2. Fa: 以 500 khz 或 10 倍 NB, 取 其 大 者 3. Fb: 以 1 MHz 或 12 倍 NB, 取 其 大 者 2. 混 附 波 幅 射 規 範 值 表 混 附 波 幅 射 規 範 值 資 料 來 源 :TTC 整 理 頻 率 範 圍 最 大 限 度 量 測 頻 寬 9 khz 150 khz -36 dbm 1 khz 150 khz 30 MHz -36 dbm 10 khz 186

197 30 MHz 1 GHz -36 dbm 100 khz 1 GHz GHz -30 dbm 1 MHz 射 頻 頻 譜 示 意 圖 及 規 範 值 1. 射 頻 頻 譜 圖 圖 射 頻 頻 譜 圖 資 料 來 源 :TTC 整 理 187

198 2. 頻 譜 輻 射 波 罩 規 範 值 表 頻 譜 輻 射 波 罩 規 範 值 頻 譜 輻 射 限 制 (dbm)/ 通 道 頻 寬 資 料 來 源 :TTC 整 理 ΔfOOB (MHz) 1.4 MHz 3.0 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz 量 測 頻 寬 ± 0-1 [TBD] [TBD] khz ± [-10] [-10] MHz ± [-25] [-10] MHz ± [-25] MHz ± MHz ± MHz ± MHz ± MHz 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 及 規 範 值 1. 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 圖 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 資 料 來 源 :TTC 整 理 188

199 2. 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 規 範 值 (Adjacent Channel Leakage Ratio,ACLR) 表 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 規 範 值 資 料 來 源 :TTC 整 理 E-UTRA 發 射 信 號 通 道 頻 寬 BW Channel [MHz] BS 鄰 頻 中 心 頻 率 偏 移 於 第 一 個 發 射 載 波 中 心 頻 率 以 下 或 是 最 後 一 個 以 上 鄰 頻 載 波 ( 假 設 值 ) 鄰 頻 頻 率 濾 波 器 與 濾 波 頻 寬 ACLR 限 制 1.4, 3.0, 5, 10, 15, 20 BW Channel E-UTRA of same Square (BW Config ) 45 db BW 2 x BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db BW Channel / MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel / Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db MHz 註 1: BW Channel 與 BW Config 為 E-UTRA 在 指 定 通 道 頻 率 發 射 信 號 的 通 道 頻 寬 與 傳 輸 頻 寬 組 態 註 2: RRC 濾 波 器 等 同 於 脈 衝 成 形 濾 波 器 (pulse shape filter), 以 chip rate 定 義 189

200 表 非 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 ( 同 步 操 作 ) 資 料 來 源 :TTC 整 理 E-UTRA 發 射 信 號 通 道 頻 寬 BWChannel [MHz] BS 鄰 頻 中 心 頻 率 偏 移 於 第 一 個 發 射 載 波 中 心 頻 率 以 下 或 是 最 後 一 個 以 上 鄰 頻 載 波 ( 假 設 值 ) 鄰 頻 頻 率 濾 波 器 與 濾 波 頻 寬 ACLR 限 制 1.4, 3 BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db 2 x BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db BW Channel / MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db 5, 10, 15, 20 BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db 2 x BW Channel E-UTRA of same BW Square (BW Config ) 45 db BW Channel / MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 5 MHz 7.68 Mcps UTRA RRC (7.68 Mcps) 45 db BW Channel / MHz 7.68 Mcps UTRA RRC (7.68 Mcps) 45 db 註 1: BW Channel 與 BW Config 為 E-UTRA 在 指 定 通 道 頻 率 發 射 信 號 的 通 道 頻 寬 與 傳 輸 頻 寬 組 態 註 2: RRC 濾 波 器 等 同 於 脈 衝 成 形 濾 波 器 (pulse shape filter), 以 chip rate 定 義 190

201 拾 壹 總 結 隨 著 寬 頻 行 動 網 路 技 術 逐 漸 的 成 熟, 使 用 者 對 於 行 動 網 路 的 使 用 行 為 將 不 再 侷 限 於 語 音 通 話 服 務,3GPP 的 LTE 3GPP 2 的 UMB(Ultra Mobile Broadband) 或 是 WiMAX 論 壇 的 WiMAX Evolution 寬 頻 行 動 網 路, 將 更 有 效 的 利 用 頻 譜 資 源 提 升 傳 輸 速 率 ( 下 行 : 每 秒 100Mbps 以 上 上 行 : 每 秒 50Mbps 以 上 ), 搭 配 行 動 終 端 設 備 功 能 的 提 升, 使 用 者 將 可 透 過 行 動 網 路 接 取, 以 往 在 有 線 網 路 才 可 以 使 用 的 高 頻 寬 應 用 服 務 ( 例 如 : 寬 頻 上 網 互 動 電 視 影 音 部 落 格 線 上 電 玩 遊 戲..) 目 前 發 展 中 的 行 動 網 路 演 進 技 術,LTE UMB WiMAX Evolution, 主 要 特 性 為 使 用 OFDMA 接 取 技 術 與 MIMO 天 線 技 術, 提 升 傳 輸 速 率 使 用 同 時 支 援 FDD 與 TDD 的 頻 譜 與 可 調 式 頻 寬 1.25MHz 至 40MHz, 提 高 頻 譜 使 用 效 率, 增 加 系 統 容 量 使 用 全 IP(Internet Protocol) 化 架 構 並 簡 化 核 心 網 路 架 構, 降 低 延 遲 時 間 其 中 佔 有 全 球 行 動 通 訊 網 路 市 場 80% 的 GSM WCDMA 與 HSPA 網 路 演 進 的 LTE, 由 於 可 向 下 相 容 舊 有 網 路 與 非 3GPP 行 動 接 取 網 路 ( 例 如 : CDMA 2000 WiMAX TD-SCDMA 與 WLAN) 無 縫 隙 的 互 通 接 取, 獲 得 最 多 電 信 業 者 與 設 備 供 應 商 的 支 持, 已 有 Vodafone Verizon Wireless NTT DoCoMo 中 國 移 動 Ericsson Motorola 和 Nokia 建 置 LTE 測 試 網 路 另 外 由 設 備 供 應 商 電 信 業 者 儀 器 供 應 商 ( 包 含 :Alcatel-Lucent Ericsson Orange NXP Samsung Nokia Qualcomm Norte) T-Mobile Vodafone Agilent 中 國 移 動 Motorola NTT DoCoMo R&S..) 所 組 成 的 LTE/SAE 測 試 聯 盟 (LTS/SAE Trial Initiative,LSTI), 將 分 成 三 個 主 要 階 段 : 概 念 驗 證 互 通 作 業 性 和 試 驗, 驗 證 廠 商 生 產 的 晶 片 基 礎 設 備 及 行 動 裝 置 在 LTE 網 路 之 間 的 互 通 性 與 效 能, 做 為 未 來 LTE 網 路 提 供 全 球 漫 遊 的 基 礎 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 可 視 為 是 一 種 IPTV 的 平 台 且 根 據 我 們 對 匯 流 Convergence 的 基 本 定 義 : 在 任 何 環 境 之 下, 使 用 者 可 以 根 據 其 需 求, 經 由 其 選 擇 的 任 何 網 路, 來 使 用 其 想 要 的 任 何 服 務 同 時, 現 在 及 未 來 所 有 的 傳 輸 網 路 技 術 基 本 上 是 以 IP Protocol 來 傳 輸 及 載 送 其 服 務, 而 不 論 其 實 體 網 路 層 是 採 用 何 種 通 訊 與 資 訊 技 術 對 使 用 者 而 言, 所 感 受 到 的 是 具 有 服 務 品 質 (Quality of Service) 及 體 驗 品 質 (Quality of Experience) 保 證 的 服 務, 如 何 能 完 成 此 一 基 本 需 求, 且 將 此 轉 換 成 具 體 的 技 術 需 求 甚 至 是 技 術 規 格 而 提 出 解 決 方 案, 是 一 項 艱 難 的 工 作 NGN IMS-based IPTV 系 統 架 構 可 就 服 務 及 功 能 層 面 提 出 解 決 方 案, 但 仍 需 所 搭 配 的 具 體 接 取 網 路 技 術 來 實 際 完 成 多 媒 體 影 音 娛 樂 服 務 的 傳 輸 本 研 究 計 畫 目 標 涵 蓋 範 圍 廣 泛, 從 第 貳 章 至 第 玖 章 皆 針 對 研 究 目 標 予 以 一 一 詳 細 描 述, 從 技 術 發 展 至 政 策 與 法 規 建 議 方 案 皆 有 完 整 的 說 明 本 研 究 是 以 數 位 匯 流 的 觀 念 為 基 礎 以 進 行 相 關 技 術 研 究, 因 此, 雖 然 技 術 發 展 是 持 續 向 前, 但 是 以 此 191

202 基 礎 是 能 預 留 技 術 發 展 的 空 間 並 保 有 前 瞻 性, 以 因 應 時 刻 在 改 變 的 科 技 技 術 此 基 本 內 涵 是 : 服 務 的 傳 遞 將 由 IP Protocol 來 傳 輸 如 此 可 將 應 用 服 務 層 IP 層 實 體 網 路 接 取 層 區 分 開 來, 而 相 關 管 理 法 規 可 作 水 平 化 的 制 定, 將 以 服 務 的 形 式 及 內 容 作 為 管 理 的 基 礎, 此 一 架 構 可 具 有 彈 性 以 因 應 未 來 多 樣 化 及 個 人 化 的 服 務 產 生, 亦 可 因 應 未 來 新 的 網 路 傳 輸 技 術 的 發 展, 不 需 因 為 新 技 術 的 發 展, 導 致 必 須 隨 時 修 改 法 規 及 政 策 再 者, 對 於 我 國 頻 譜 規 劃 而 言, 首 先, 應 檢 視 目 前 已 指 配 3G WBA(WiMAX) 業 務 頻 譜 使 用 效 率, 再 則, 配 合 類 比 電 視 頻 道 回 收 及 2G(GSM) 執 照 2012 年 到 期 後, 換 照 或 是 頻 譜 回 收 重 整 (Refarming), 最 後, 觀 察 國 際 技 術 標 準 發 展 趨 勢 (IMT-Advanced) 及 數 位 匯 流 頻 譜 需 求, 做 為 頻 譜 規 劃 之 依 據, 以 充 分 有 效 分 配 頻 譜 資 源, 並 考 量 頻 譜 拍 賣 釋 照 制 度 修 訂, 以 合 理 反 應 頻 譜 價 值 建 議 就 GSM 頻 段 回 收 策 略 及 新 興 通 訊 傳 播 技 術 評 估 及 業 務 市 場 需 求, 以 另 案 進 行 深 入 研 究 評 估 192

203 參 考 資 料 [1]. 數 位 匯 流 管 理 與 管 制 改 革, 資 訊 傳 真 周 刊,2006 年 10 月 30 日 [2]. IPTV 與 互 聯 網 電 視, 侯 自 強, 第 九 屆 京 台 論 壇,2006 年 9 月 25~26 日 [3]. 分 析 行 動 台 灣 推 動 IPTV 應 用 營 運 模 式, 資 策 會,2006 年 5 月 [4]. IPTV 巨 浪 下 的 網 路 技 術 變 革 與 商 機, 郭 子 廉, 拓 墣 產 研,2006 年 5 月 24 日 [5]. 三 網 合 一 趨 勢 下,IPTV 發 展 之 機 會 與 挑 戰, 朱 皓 偉, 工 研 院 IEK-ITIS 計 畫,2006 年 6 月 [6]. 行 動 台 灣 推 動 IPTV 應 用 營 運 模 式, 工 研 院 IEK,2006 年 5 月 [7]. 數 位 匯 流 管 理 與 管 制 改 革, 資 訊 傳 真 周 刊,2006 年 10 月 30 日 [8]. 3GPP TR : "Vocabulary for 3GPP Specifications". [9]. LasseWieweg: "UMTS/LTE flexible capacity within the harmonisedbands", 20th June 2007, Ericsson. [10]. 3GPP TS : "Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRAN); Overall description; Stage 2. [11]. Agilent: 3GPP Long Term Evolution: System Overview, Product Development,and Test Challenges. [12]. 3GPP TR : "3GPP System Architecture Evolution (SAE); CT WG1 aspects". [13]. 3GPP TS : "3GPP System Architecture Evolution: Architecture Enhancements for non-3gpp accesses". [14]. 3GPP TS : 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio transmission and reception. [15]. 3GPP TR : 3GPP Feasibility Study for Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) for UTRAN enhancement. [16]. 3GPP TS : 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Base Station (BS) radio transmission and reception. [17]. 3GPP TS : 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); LTE Physical Layer - General Description. [18]. 3GPP TS : "3GPP General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access". 193

204 [19]. Per Beming, Lars Frid, Göran Hall, Peter Malm, Thomas Noren, Magnus Olsson and Göran Rune: LTE-SAE architecture and performance,2007, Ericsson. [20]. 3GPP TR : "3GPP Improved Network Controlled Mobility between E-UTRAN and 3GPP2/Mobile WiMAX Radio Technologies. [21]. Motorola : Technical Overview of 1xEV-DV. [22]. Airvana: All-IP 1xEV-DO Wireless Data Networks. [23]. 3GPP2 C.S : Medium Access Control Layer For Ultra Mobile Broadband (UMB) Air Interface Specification. [24]. Qualcomm: Ultra Mobile Broadband Technology Overview and Competitive Advantages. [25]. IEEE Std : IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems. [26]. IEEE Std e -2005: IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems. [27]. WiMAX Forum: WiMAX s technology for LOS and NLOS environments. [28]. IEEE Broadband Wireless Access Working Group: The Draft IEEE m System Description Document. [29]. IEEE Broadband Wireless Access Working Group: IEEE m Evaluation Methodology Document (EMD). [30]. WiMAX Forum: Network Architecture Stage 2-3: Release 1, Version 1.2. [31]. 3G americas: EDGE, HSPA, LTE: Broadband Innovation. [32]. Nortel: 從 GSM 到 LTE 技 術 的 長 期 演 進. [33]. 3G americas: UMTS Envolution,From 3GPP Release 7 to Release 8,HSPA and SAE/LTE June 2008, update. [34]. ITU,URL: [35]. CDG,URL: [36]. Siavash M. Alamouti: Mobile WiMAX: Vision & Evolution Intel Fellow CTO, Mobile Wireless Group. [37]. 3GPP TR : 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN). [38]. GSM Wrold,URL: [39]. WiMAX Forum: 194

205 [40]. ETSI :"Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);NGN Release 1;Release definition" [41]. ETSI :"Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);NGN Terminology" [42]. ETSI :"Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);NGN Functional Architecture" [43]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Network Integration Testing between SIP and ISDN/PSTN network signalling protocols Part 1: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) for SIP-ISDN [44]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Network Integration Testing between SIP and ISDN/PSTN network signalling protocols;part 2: Abstract Test Suite (ATS) and partial Protocol Implementation extra Information for Testing (PIXIT) proforma specification [45]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Network Integration Testing between SIP and ISDN/PSTN network signalling protocols;part 3: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) for SIP-SIP [46]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Interworking between Session Initiation Protocol (SIP) and Bearer Independent Call Control Protocol (BICC) or ISDN User Part (ISUP);Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [47]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Interworking between Session Initiation Protocol (SIP) and Bearer Independent Call Control Protocol (BICC) or ISDN User Part (ISUP);Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) for Profile A and B [48]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Interworking between Session Initiation Protocol (SIP) and Bearer Independent Call Control Protocol (BICC) or ISDN User Part (ISUP);Part 3: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) for Profile C [49]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Interworking between Session Initiation Protocol (SIP) and Bearer Independent Call Control Protocol (BICC) or ISDN User Part (ISUP);Part 4: Abstract Test Suite (ATS) and partial Protocol Implementation extra Information for Testing (PIXIT) for Profile A and B [50]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Interworking between Session Initiation Protocol (SIP) and Bearer Independent Call Control Protocol (BICC) 195

206 or ISDN User Part (ISUP);Part 5: Abstract Test Suite (ATS) and partial Protocol Implementation extra Information for Testing (PIXIT) for Profile C [51]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Terminating Identification Presentation (TIP) and Terminating Identification Restriction (TIR);Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [52]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Terminating Identification Presentation (TIP) and Terminating Identification Restriction (TIR);Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) [53]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Terminating Identification Presentation (TIP) and Terminating Identification Restriction (TIR);Part 3: Abstract Test Suite (ATS) and partial Protocol Implementation extra Information for Testing (PIXIT) proforma specification [54]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Originating Identification Presentation (OIP) and Originating Identification Restriction (OIR) Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [55]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Originating Identification Presentation (OIP) and Originating Identification Restriction (OIR) Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) [56]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Originating Identification Presentation (OIP) and Originating Identification Restriction (OIR);Part 3: Abstract Test Suite (ATS) and partial Protocol Implementation extra Information for Testing (PIXIT) proforma specification [57]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Communication HOLD (CH);Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [58]. ETSI :Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Communication HOLD (CH);Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) [59]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Communication HOLD (CH);Part 3: Abstract Test Suite (ATS) and partial Protocol Implementation extra Information for Testing (PIXIT) proforma specification [60]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);IMS/NGN Performance Benchmark Part 1: Core Concepts 196

207 [61]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);IMS/NGN Performance BenchmarkPart 2: Subsystem Configurations and Benchmarks [62]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);IMS/NGN Performance Benchmark Part 3: Traffic Sets and Traffic Profiles [63]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);SIP-ISUP Interworking between the IP Multimedia (IM) Core Network (CN) subsystem and Circuit Switched (CS) networks;part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [64]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);SIP-ISUP Interworking between the IP Multimedia (IM) Core Network (CN) subsystem and Circuit Switched (CS) networks;part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) [65]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);IMS NNI Interworking Test Specifications;Part 1: Test Purposes for IMS NNI Interworking [66]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);IMS NNI Interworking Test Specifications;Part 2: Test Descriptions for IMS NNI Interworking [67]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);PSTN/ISDN simulation services;subaddressing (SUB);Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [68]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);PSTN/ISDN simulation services;subaddressing (SUB);Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) [69]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);PSTN/ISDN simulation services;closed User Group (CUG);Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [70]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);PSTN/ISDN simulation services;closed User Group (CUG);Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) [71]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);PSTN/ISDN simulation services:anonymous Communication Rejection (ACR) and Communication Barring (CB);Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) 197

208 [72]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);PSTN/ISDN simulation services;anonymous Communication Rejection (ACR) and Communication Barring (CB);Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) [73]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);PSTN/ISDN simulation services;malicious Communication Identification (MCID);Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [74]. ETSI :Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);PSTN/ISDN simulation services;malicious Communication Identification (MCID);Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes (TSS&TP) [75]. FTTx 產 業 交 流 會 [76]. "SDH Next Generation";Jose M.Caballero [77]. "Trend's Next Generation SDH";TrendCommunications [78]. RFC3945;"Generalized Multi-Protocol Label Switching(GMPLS) Architecture" [79]. 王 鍵 義 ;" 淺 談 IP 與 ATM 技 術 的 結 合 -MPLS"; 中 華 技 術 季 刊, 第 63 期 [80]. [81]. [82]. [83]. [84]. 江 為 國 老 師 電 信 網 路 概 論 投 影 片 [85]. [86]. [87]. [88]. [89]. [90]. [91]

209 中 英 文 對 照 2G 3G 3GPP 3GPP2 4G AAA AAS AGW AMC ASN BTS BSC CAN CDG CDMA Second-Generation, 第 二 代 行 動 通 訊 Third-Generation, 第 三 代 行 動 通 訊 Third-Generation Partnership Project, 第 三 代 行 動 通 訊 合 作 計 劃,2G 的 GSM 發 展 而 來 的 UMTS(W-CDMA) 標 準 體 系 的 標 準 化 機 構 Third-Generation Partnership Project 2, 第 三 代 行 動 通 訊 合 作 計 劃 2,2G 的 CDMA 發 展 而 來 的 CDMA 2000 標 準 體 系 的 標 準 化 機 構 Fourth-Generation, 第 四 代 行 動 通 訊 Authentication Authorization Accounting, 認 證 授 權 及 帳 務 Adaptive Antenna System, 適 應 性 天 線 系 統 Access Gateway, 接 取 閘 道 Adaptation Modulation and Coding, 適 應 性 調 變 編 碼 Access Service Network, 接 取 服 務 網 路 Base Transceiver Station, 基 地 收 發 訊 台 Base Station Controller, 基 地 台 控 制 器 Converged Access Network, 接 取 匯 流 網 路 CDMA Development Group, 分 碼 多 路 進 接 發 展 組 織 Code Division Multiple Access, 分 碼 多 路 進 接 CDMA 2000 Code Division Multiple Access 2000, 分 碼 多 路 進 接 2000 CSN DVB DHCP E-UTRAN EDGE EPC Connectivity Service Network, 連 接 服 務 網 路 Digital Video Broadcasting, 數 位 視 訊 廣 播 Dynamic Host Configuration Protocol, 動 態 主 機 配 置 協 定 Evolution UMTS Terrestrial Radio Access Network, 全 球 行 動 通 訊 系 統 地 面 無 線 接 取 網 路 演 進 Enhanced Data rates for GSM Evolution, 加 強 型 GSM 數 據 傳 輸 Evolved Packet Core, 封 包 核 心 演 進 199

210 EV-DO FDD FFT GGSN GPRS GSM H-NSP HA HARQ HSDPA HSPA HSPA+ HSUPA CDMA 2000Evolution-Data Optimized,CDMA 2000 數 據 增 強 版 本 Frequency Division Duplex, 劃 頻 雙 工 Fast Fourier Transform, 快 速 傅 立 葉 轉 換 Gateway GPRS Support Node, 整 合 式 封 包 無 線 電 服 務 閘 道 支 援 節 點 General Packet Radio Service, 整 合 式 封 包 無 線 電 服 務 Global System for Mobile Communications, 泛 歐 數 位 式 行 動 電 話 系 統 Home Network Service Provider, 本 籍 網 路 服 務 供 應 商 Home Agent, 本 籍 代 理 Hybrid Automatic Repeat request, 混 合 自 動 重 傳 請 求 High Speed Downlink Packet Access, 高 速 下 行 分 組 接 入 無 線 網 路 High Speed Packet Access, 高 速 分 組 接 入 無 線 網 路 Evolved High Speed Packet Access, 高 速 分 組 接 入 無 線 網 路 演 進 High Speed Uplink Packet Access, 高 速 上 行 分 組 接 入 無 線 網 路 IMT-Advanced International Mobile Telecommunication Advanced, 高 階 國 際 行 動 電 信 IP ITU ITU-R LOS LTE MBMS MIMO Internet Protocol, 網 際 網 路 協 定 Telecommunication Standardization Sector of International, 國 際 電 信 聯 合 會 Telecommunication Standardization Sector of International Radiocommunication Sector, 國 際 電 信 聯 合 會 無 線 電 通 訊 部 門 Line-of-Sight, 可 視 範 圍 Long Term Evolution, 長 期 演 進 Multimedia Broadcast Multicast Service, 多 媒 體 廣 播 多 點 傳 送 服 務 Multi-In Multi-Out, 多 輸 入 多 輸 出 200

211 MME MR NLOS OFDM OFDMA PAPR PDSN PF PS PSK QAM QoS RAN RNC S-GW SAE SC-FDMA SDMA SGSN SRNC TDD TDM TD-SCDMA Mobile Management Entity, 行 動 管 理 實 體 Multi-hop Relay, 無 線 中 繼 站 Non-Line-of-Sight, 非 可 視 範 圍 Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正 交 劃 頻 多 工 Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, 正 交 劃 頻 多 工 進 接 Peak-to-Average Power Ratio, 峰 值 平 均 功 率 比 Packet Data Serving Node, 封 包 數 據 服 務 節 點 Policy Function, 策 略 功 能 Packet Switching, 分 封 交 換 Phase Shift Keying, 相 位 移 鍵 Quadrature Amplitude Modulation, 相 正 交 調 幅 Quality of Service, 服 務 品 質 Radio Access Network, 無 線 接 取 網 路 Radio Network Controller, 無 線 網 路 控 制 器 SAE Gateway, 系 統 架 構 演 進 閘 道 System Architecture Evolution, 系 統 架 構 演 進 Single Carrier Frequency Division Multiple Access, 單 載 波 劃 頻 多 路 進 接 Space Division Multiple Access, 劃 域 多 工 進 接 Serving GPRS Support Node, 整 合 式 封 包 無 線 電 服 務 服 務 支 援 節 點 Session Reference Network Controller, 會 談 查 詢 網 路 控 制 器 Time Division Duplex, 劃 時 雙 工 Time Division Multiple Access, 劃 時 多 路 進 接 Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, 劃 時 同 步 分 碼 多 路 進 接 201

212 UMB UMTS UTRA VoIP WCDMA WiMAX WLAN xdsl Ultra Mobile Broadband, 超 行 動 寬 頻 Universal Mobile Telecommunication System, 全 球 行 動 通 訊 系 統 UMTS Terrestrial Radio Access, 全 球 行 動 通 訊 系 統 地 面 無 線 接 取 技 術 Voice over Internet Protocol, 利 用 IP 網 路 提 供 語 音 通 信 服 務 Wide band CDMA, 寬 頻 分 碼 多 路 進 接 Worldwide Interoperability for Microwave Access, 全 球 互 通 微 波 接 取 Wireless Local Area Network, 無 線 區 域 網 路 x Digital Subscriber Line, 各 型 數 位 客 戶 迴 路 202