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 )
目 圖 目 錄... v 表 目 錄...ix 壹 計 畫 簡 介... 1 1-1 計 畫 摘 要...1 1-2 計 畫 目 標...1 1-3 報 告 內 容 範 圍...2 1-4 結 論 摘 要...3 1-5 報 告 章 節 安 排...4 貳 Digital Convergence 數 位 匯 流... 6 2-1 Convergence 定 義...6 2-2 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... 20 3-1 WiMAX 技 術 介 紹...20 3-2 無 線 寬 頻 接 取 業 務 摘 要 說 明...24 3-3 台 灣 WiMAX 建 置 狀 況...26 3-4 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... 42 4-1 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 系 統 架 構...42 4-2 LTE 國 際 技 術 標 準 與 發 展 趨 勢...51 4-3 結 論...56 伍 NGN 匯 流 技 術 分 析... 58 5-1 FTTx 系 統 架 構 與 應 用 發 展...59 5-2 被 動 式 光 纖 網 路 之 標 準 與 技 術...61 5-3 Next Generation SDH NG(SDH) 之 標 準 與 技 術 發 展...63 錄 ii
5-4 General Multi-Protocol Label Switching(GMPLS) 之 技 術 架 構...66 5-5 DWDM 光 纖 網 路 技 術...67 5-6 Soft Switch 軟 交 換 機 之 商 用 化 設 備...68 5-7 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... 70 6-1 LTE/SAE 網 路 架 構...70 6-2 LTE/SAE 商 用 系 統...70 6-3 LTE/SAE 系 統 效 能 研 究...74 6-4 NGN 商 用 化 設 備 介 紹...85 6-5 結 論...100 柒 臺 灣 LTE 通 道 測 試 研 究... 102 7-1 研 究 目 標...102 7-2 通 道 測 試 項 目...102 7-3 通 道 測 試 方 法...106 7-4 通 道 測 試 所 需 的 機 儀 器 設 備...131 7-5 結 論...132 捌 國 際 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 規 劃 之 調 查 及 研 析... 133 8-1 各 國 頻 譜 規 劃 與 業 務 開 放 ( 英 國 美 國 歐 盟 日 本 ITU)...133 8-2 結 論...153 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... 156 9-1 前 言...156 9-2 LTE 頻 譜 及 業 務 開 放 之 監 理 規 範 建 議 方 案...157 9-3 LTE 法 制 政 策 建 議 方 案...165 9-4 結 論...167 拾 新 世 代 寬 頻 視 訊 平 台 NGN 及 LTE 行 動 通 信 系 統 之 技 術 規 iii
範 建 議 方 案... 168 10-1 NGN 技 術 規 範 建 議 方 案...168 10-2 LTE 無 線 電 基 地 臺 射 頻 設 備 技 術 規 範 草 案...178 10-3 LTE 無 線 電 行 動 臺 技 術 規 範 草 案...184 拾 壹 總 結... 191 參 考 資 料... 193 中 英 文 對 照... 199 iv
圖 目 錄 圖 2-1 DVB 1.0...7 圖 2-2 DVB 2.0...7 圖 2-3 DVB 3.0...8 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
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 6-5 7510 Media Gateway 功 能...86 圖 6-6 7450 ESS 搭 配 7750 SR 之 網 路 架 構 圖...87 圖 6-7 1300 CMC 架 構 示 意 圖...89 圖 6-8 Alcatel-Lucent 5060 ICS 網 路 架 構...90 圖 6-9 5450 ISC 和 5450 IRC 網 路 架 構...91 圖 6-10 Juniper NGN Network Solution...92 vi
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 3600...100 圖 7-1 3 扇 向 細 胞 天 線 樣 本...110 圖 7-2 3 扇 向 細 胞 正 角 指 向...110 圖 7-3 6 扇 向 細 胞 天 線 樣 本...111 圖 7-4 6 扇 向 細 胞 正 角 指 向...111 圖 7-5 行 動 台 抵 達 方 向 角 度...113 圖 7-6 行 動 台 傳 播 方 向...113 圖 7-7 通 道 模 型 模 擬 流 程...114 圖 7-8 基 地 台 與 行 動 台 角 度 參 數...115 圖 7-9 市 區 與 郊 區 時 間 可 解 析 路 徑 可 能 性...118 圖 7-10 各 種 理 想 值 模 擬 延 遲 擴 散...118 圖 7-11 各 種 理 想 值 模 擬 基 地 台 角 度 擴 散 (AS)...119 圖 7-12 通 道 模 型 動 態 範 圍 (db)...119 圖 7-13 所 有 路 徑 功 率 累 積 分 佈 (Cumulative Distribution Function,CDF)...120 圖 7-14 SCM 行 動 台 角 度 擴 散 累 積 分 佈 (CDF)...120 圖 7-15 通 道 實 體 化 路 徑 功 率 動 態 範 圍,NLOS...121 圖 7-16 基 地 台 合 併 AS...122 圖 7-17 行 動 台 合 併 AS...123 圖 7-18 微 細 胞 延 遲 擴 散...124 圖 7-19 不 同 距 離 微 細 胞 式 路 徑 損 耗...124 圖 7-20 功 率 延 遲 概 觀 (PDP) 頻 率 相 關 函 數 (FCF)...125 圖 7-21 資 料 段 錯 誤 率 (coded Block Error Rate,BLER)...126 vii
圖 7-22 WINNER 方 案 通 道 建 模 程 序...127 圖 7-23 IMT-Advanced Channel Model...128 圖 7-24 MIMO 通 道...129 圖 7-25 通 道 測 試 環 境...131 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...141 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...142 圖 8-3 美 國 經 濟 區 域 集 合 (EAG) 說 明...143 圖 8-4 FCC 蜂 巢 式 系 統 市 場 區 域 (CMA) 說 明...144 圖 8-5 日 本 ITS 和 通 訊 系 統 頻 段 規 劃...150 圖 10-1 SIP-ISDN 互 通 性 測 試 架 構...171 圖 10-2 SIP-PSTN 互 通 性 測 試 架 構...171 圖 10-3 Profile Scope for SIP Inter-working with BICC/ISUP with a Type 1 Gateway...172 圖 10-4 Profile Scope for SIP Inter-working with BICC/ISUP with a Type 2 Gateway...172 圖 10-5 IMS 架 構 圖...173 圖 10-6 Session Control Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖...176 圖 10-7 P-CSCF Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖...177 圖 10-8 S/I-CSCF Subsystem 效 能 評 估 架 構 圖...177 圖 10-9 IMS NNI 架 構 圖...178 圖 10-10 混 附 波 輻 射 波 罩 圖...181 圖 10-11 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖...183 圖 10-12 混 附 波 輻 射 波 罩 圖...186 圖 10-13 射 頻 頻 譜 圖...187 圖 10-14 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖...188 viii
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...103 表 7-2 接 收 機 測 試 項 目...104 表 7-3 空 間 通 道 模 型 鏈 路 等 級 參 數...109 表 7-4 環 境 設 定 參 數...116 表 7-5 SCM 模 擬 輸 出 參 數 摘 要...117 表 7-6 特 性 比 較...130 ix
表 7-7 參 數 比 較...130 表 8-1 歐 規 頻 道 與 對 應 頻 率 的 關 係...134 表 8-2 FCC 所 規 範 700 MHz 頻 道 說 明...139 表 8-3 日 本 VHF/UHF 頻 段 無 線 電 波 使 用 方 案...150 表 9-1 國 內 各 家 2G GSM 業 者 擁 有 之 頻 段 900 MHz...163 表 9-2 國 內 各 家 2G GSM 業 者 擁 有 之 頻 段 1800 MHz...164 表 10-1 NGN 相 關 測 試 項 目 與 測 試 方 法...169 表 10-2 IMS 效 能 評 估 之 測 試 參 數 表...174 表 10-3 IMS 效 能 評 估 指 標 表...175 表 10-4 IMS/NGN 子 系 統 效 能 評 估 表...176 表 10-5 E-UTRA 工 作 頻 帶 範 圍...179 表 10-6 LTE 無 線 電 基 地 臺 射 頻 設 備 測 試 項 目...180 表 10-7 混 附 波 幅 射 規 範 值 ( 類 別 A)...182 表 10-8 混 附 波 幅 射 規 範 值 ( 類 別 B)...182 表 10-9 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比...183 表 10-10 非 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 ( 同 步 操 作 )...184 表 10-11 LTE 無 線 電 行 動 臺 測 試 項 目...185 表 10-12 混 附 波 幅 射 規 範 值...186 表 10-13 頻 譜 輻 射 波 罩 規 範 值...188 表 10-14 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 規 範 值...189 表 10-15 非 成 對 頻 譜 中 的 基 地 台 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 ( 同 步 操 作 )...190 x
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
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
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
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
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
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 2-1 2-2 2-3 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
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
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
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
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
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 2-2-1. 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
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
資 料 來 源 :ITU 圖 2-8 NGN IMS IPTV Architecture 2-2-2. 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
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 2-2-3. 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
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 2-2-4. 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
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
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
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
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
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 3-1-1. 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 3-2 20
圖 3-2 IEEE802.16j Multi-hop Relay 資 料 來 源 :Intel 3-1-2. 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
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 110 119 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
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
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
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 1 http://www.ncc.tw/chinese/news_detail.aspx?site_content_sn=54&is_history=0&pages=0&sn_f=1102 25
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 3-3-1. 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
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
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 3-3-2. 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
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 3-3-3. 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
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 3-3-4. 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
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
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 3-3-5. 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
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
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 3-3-6. 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
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
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
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 1 2009 年 下 半 2009 年 第 1 2009 年 第 4 2008 年 第 4 2009 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
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
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 1. 2009 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
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
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
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 4-1-1. 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
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 4-1-2. 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
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
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
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
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
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
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
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
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 4-2-1. 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
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
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
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 4-2-2. 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
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
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
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
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
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 133 206 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
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 5-1-1. 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 5-1-2. 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 5-1-3. FTTB/C 方 案 :IP DSLAM + ADSL2 60
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 5-1-4. 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
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 5-2-1. 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) 5-2-2. EPON 傳 輸 技 術 由 於 近 年 來 Ethernet 網 路 的 快 速 崛 起,IEEE 802.3 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 802.3 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 5-2-3. 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.984.1 和 G.984.2 標 準 的 製 定, 並 在 2004 年 2 月 和 6 月 完 成 了 G.984.3 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
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-1 51.84 Mbit/s STM-0 STS-3 OC-3 155.52 Mbit/s STM-1 STS-9 OC-9 466.56 Mbit/s STS-12 OC-12 622.08 Mbit/s STM-4 STS-18 OC-18 933.12 Mbit/s STS-36 OC-36 1244.16 Mbit/s STS-48 OC-48 2488.32 Mbit/s STM-16 STS-192 OC-192 9953.28 Mbit/s STM-64 63
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
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
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
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
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
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
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 23.882 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
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 6-2-1. Nokia Siemens Networks 71
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 6-2-2. Ericsson 72
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
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
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 6-3-1. 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
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 6-3-2. Throughput 效 能 分 析 76
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 72 180 300 600 1,200 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 172.8 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
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
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 6-3-3. 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 6-3-4. 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
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 6-3-5. 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) -6 +4 QPSK (PDSCH) -6 +3 16QAM -3 +3 64QAM 0 0 80
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] 1.4 8 3 12 5 14 10 17 15 19 20 20 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
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
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
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 12.75 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
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 6-4-1. 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
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 32256 OC-3 或 者 31248 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 6-5 7510 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
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 6-6 7450 ESS 搭 配 7750 SR 之 網 路 架 構 圖 資 料 來 源 :Alcatel-Lucent 87
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
圖 6-7 1300 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
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
資 料 來 源 :Alcatel-Lucent 圖 6-9 5450 ISC 和 5450 IRC 網 路 架 構 6-4-2. 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
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 64 10-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
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
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
理 不 同 於 市 面 上 其 他 網 路 作 業 系 統,JUNOS 是 遵 循 1-1-1 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 6-4-3. 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
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
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 10200 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 64000 個 訂 閱 者 產 品 如 圖 6-14 所 示 97
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
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 6-4-4. 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
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
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
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 36.141 與 3GPP TS 36.104 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
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 12.75 GHz: ±4.0 db 9 khz < f 4 GHz:±2.0 db 4 GHz < f 12.75 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
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 12.75 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
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 12.75 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
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 TR25.996 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
SCM 通 道 模 型 在 3GPP TR25.996 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 0.5 4 與 10 3. 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 180 180 3dB 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
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
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) 6 6 1 1) 0.0 2) -Inf 0 0,0 0 0.0 0 0 0 1) -6.51 2) 0.0 0-1.0 310-0.9 200 Relative Path Power (db) Delay (ns) 1) -16.21 2) -9.7 1) -25.71 2) 19.2 1) -29.31 2) -22.8 110-9.0 710-4.9 800 109 190-10.0-8.0 1200 0 173 410-15.0-7.8 2300 0-20.0 251 0-23.9 3700 Speed (km/h) 1) 3 2) 30, 120 3, 30, 120 3, 30, 120 3 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) 0 22.5-22.5 N/A N/A AoA (degrees) 22.5 (LOS component) 67.5 (all other paths) 67.5 (all paths) 22.5 (odd numbered paths), -67.5 (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
3 Sector Antenna Pattern Gain in db. 0-5 -10-15 -20-25 -12 0-10 0-80 -60-40 -20 0 20 40 60 80 10 0 Azimuth in Degrees 12 0 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-1 3 扇 向 細 胞 天 線 樣 本 3-Sector Scenario BS Antenna Boresight in direction of arrow 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-2 3 扇 向 細 胞 正 角 指 向 110
6 Sector Antenna Pattern 0 Gain in db -5-10 -15-20 -25-60 -50-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 Azimuth in Degrees 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-3 6 扇 向 細 胞 天 線 樣 本 6-Sector Boundaries BS Antenna Boresight in direction of arrow 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-4 6 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
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
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
(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
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
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) 6 6 6 Number of sub-paths (M) per-path 20 20 20 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 = 0.13 8 0 AS = 0.810 AS = 0.34 N/A = 1.18 15 0 AS AS = 0.210 r AS / 1.2 1.3 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) 35 0 35 0 35 0 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 = - 6.80 DS = 0.288 2 AoA DS = -6.18 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) 1.4 1.7 N/A U(0, 1.2 s) 8dB 8dB NLOS: 10dB LOS: 4dB )=0.251 s 31.5 + 35log 10 (d) 34.5 + 35log 10 (d) NLOS: 34.53 + 38log 10 (d) LOS: 30.18 + 26*log 10 (d) 116
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 1.4 1.29 1.7 1.54 1.7 1.54 Input Ideal Input Ideal Input Ideal -6.80-6.92-6.195-6.26-6.195-6.26 Input Ideal Input Ideal Input Ideal DS 0.288 0.363 0.18 0.25 0.18 0.25 r AS AS Input Output Input Output Input Output 1.2 1.22 1.3 1.37 1.3 1.37 Input Ideal Input Ideal Input Ideal 0.69 0.66 0.810 0.75 1.18 1.0938 Input Ideal Input Ideal Input Ideal AS 0.13 0.18 0.34 0.37 0.21 0.2669 E[ ] DS E[ AS, BS Ideal Output Ideal Output Ideal Output Output 0.17 s 0.172 s 0.65 s 0.63 s 0.65 s 0.63 s 0.251 s Ideal Output Ideal Output Ideal Output Ideal Output ] 5 5.01 8 7.97 15 14.9 19 19.2 Ideal Output Ideal Output Ideal Output Ideal Output E[ ] AS,MS 68 69.2 68 68.3 68 68.04 68 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
0.4 0.35 3840000 chips/second Urban Macro Suburban Macro 0.3 0.25 Probability 0.2 0.15 0.1 0.05 0 1 2 3 4 5 6 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 1 0.9 0.8 0.7 Pr(RMS DS<=abscissa) 0.6 0.5 0.4 0.3 Urban Macro Urban Macro Ideal Suburban Macro Suburban Macro Ideal 0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 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
1 CDF of Composite Angle Spread at Node B Pr(RMS AS<=Abscissa) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 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 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 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 0.9 0.8 Pr(Dynamic Range<=abscissa) 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Urban Macro w/o Quantization Urban Macro Resolvable Suburban Macro w/o Quantization Suburban Macro Resolvable 0.1 0 0 5 10 15 20 25 Dynamic Range db 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-12 通 道 模 型 動 態 範 圍 (db) 119
10 0 Noise power3 db Pr(Path Power<=abscissa) 10-1 10-2 Urban Macro w/o Quantization Urban Macro Resolvable Suburban Macro w/o Quantization Suburban Macro Resolvable 10-3 -30-25 -20-15 -10-5 0 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 0.9 0.8 0.7 Pr(AS<=abscissa) 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 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 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 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
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 10-1 10-2 1x 3x Individual Path Powers delays: U(0, 1200nS) path sigma: 3dB 10-3 0 5 10 15 20 25 30 35 40 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
1 0.9 0.8 K = 13 db Base Angle Spread Probability AS < Abscissa 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 K = -inf db Mix 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 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
1 Composite Circular Angle Spread at UE CDF 0.9 0.8 0.7 Pr(RMS AS<=abscissa) 0.6 0.5 0.4 0.3 K=-inf Mix 0.2 0.1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 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 67.45 度, 而 混 合 兩 種 模 式 模 擬 的 平 均 合 成 行 動 台 AS 為 62.48 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
1 0.9 0.8 K = 13 db Delay Spread Probability DS < Abscissa 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Mix 0.1 K = -inf db 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 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 140 120 Path Loss in db 100 80 60 40 10 1 10 2 Distance in meters 資 料 來 源 :3GPP 圖 7-19 不 同 距 離 微 細 胞 式 路 徑 損 耗 124
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 7-21 125
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 802.11nMIMO, 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
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
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
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
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
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
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
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) 8-1-1. 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
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 1 21 470 478 26 46 670 678 2 22 478 486 27 47 678 686 134
頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率 頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率 3 23 486 494 28 48 686 694 4 24 494 502 29 49 694 702 5 25 502 510 30 50 702 710 6 26 510 518 31 51 710 718 7 27 518 526 32 52 718 726 8 28 526 534 33 53 726 734 9 29 534 542 34 54 734 742 10 30 542 550 35 55 742 750 11 31 550 558 36 56 750 758 12 32 558 566 37 57 758 766 13 33 566 574 38 58 766 774 14 34 574 582 39 59 774 782 15 35 582 590 40 60 782 790 16 36 590 598 41 61 790 798 17 37 598 606 42 62 798 806 18 38 606 614 43 63 806 814 19 39 614 622 44 64 814 822 20 40 622 630 45 65 822 830 21 41 630 638 46 66 830 838 22 42 638 646 47 67 838 846 23 43 646 654 48 68 846 854 24 44 654 662 49 69 854 862 135
頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率 頻 道 編 號 起 始 頻 率 終 止 頻 率 25 45 662 670 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 39-40 頻 道 63-68 頻 道 ; 3. 分 成 四 份 : 第 31~34 頻 道 35-37 頻 道 39-40 頻 道 63-68 頻 道 ; 4. 分 成 四 份 : 第 31~33 & 63~65 頻 道 34-37 頻 道 39-40 頻 道 66-68 頻 道 ; 136
5. 分 成 五 份 : 第 31~33 頻 道 34-37 頻 道 39-40 頻 道 63-65 頻 道 66-68 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 3 4 5 6 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 : 1. 40 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
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 8-1-2. 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 (764-776 MHz) 68, 69 (794-806 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
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) 52 698 704 商 業 用 途 Auction 73 Lower 700 MHz Band 53 704 710 商 業 用 途 Auction 73 Lower 700 MHz Band 54 710 716 商 業 用 途 Auction 44/49 Lower 700 MHz Band 55 716 722 商 業 用 途 Auction 44/49 Lower 700 MHz Band 56 722 728 商 業 用 途 No Auction # Designated Lower 700 MHz Band 57 728 734 商 業 用 途 Auction 73 Lower 700 MHz Band 58 734 740 商 業 用 途 No Auction # Designated Lower 700 MHz Band 59 740 746 商 業 用 途 Auction 44/49 Lower 700 MHz Band 60 746 752 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 61 752 758 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 62 758 764 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 63 764 770 公 共 安 全 Non-Applicable Non-Applicable 64 770 776 公 共 安 全 Non-Applicable Non-Applicable 139
頻 道 起 始 頻 率 截 止 頻 率 用 途 拍 賣 案 號 頻 率 區 段 (MHz) (MHz) 65 776 782 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 66 782 788 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 67 788 794 商 業 用 途 Auction 31 Upper 700 MHz Band 68 794 800 公 共 安 全 Non-Applicable Non-Applicable 69 800 806 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
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. 60 69), 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. 52 59), 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
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
資 料 來 源 :maravedis 圖 8-3 美 國 經 濟 區 域 集 合 (EAG) 說 明 143
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
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 : 90.527 Regional Plan Requirements 90.529 State License 90.531 Band Plan 90.535 Modulation and Spectrum Usage 90.527 Trunking Requirements 90.539 Frequency Stability 90.541 Transmit Power Limits 90.543 Emission Limitations 90.545 TV/DTV Interference Protection Criteria 90.547 Narrowband Interoperability 90.548 Interoperability Technical Standards 90.549 Transmitter Certification 90.551 Construction Requirements 90.553 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 (http://www.access.gpo.gov/cgi-bin/cfrassemble.cgi): a) FCC 規 範 第 1 項 (FCC Rules : Part 1): 進 行 與 程 序 145
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 8-1-3. 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
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
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 880-915 MHZ 與 925-960 MHZ 頻 段 (FDD 配 對 ), (35 MHz*2) 1800MHz 頻 段 : 意 指 1710-1785 MHZ 與 1805-1880 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, 17.7.1987, 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
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 8-1-4. 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
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
8-1-5. 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
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
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 : 450-470 MHz, 790-806 MHz, 2300-2400 MHz 做 為 IMT 系 統 用 途 698-790MHz, 790-806MHz, 806-862 MHz 做 為 行 動 通 信 系 統 用 途 3400-3600 MHz 做 為 第 一 與 第 三 區 域 之 行 動 通 信 用 途 3400-3500 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
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
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
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
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
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 301 126-2-3 ETSI EN 302 326-2 ETSI EN 301 021 ETSI EN 300 636 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
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 802.16d) 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
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 802.16e 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 802.16e 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 802.16e 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 802.16e 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
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
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
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 940~955 895~910 台 灣 大 哥 大 無 無 遠 傳 電 信 泛 亞 電 信 939.0~939.8 956.2~959.8 936.6~939.8 955.2~959.8 894.0~894.8 911.2~914.8 891.6~894.8 910.2~914.8 東 信 電 信 955.2~959.8 910.2~914.8 163
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 1805.2~1816.2 1710.2~1721.2 中 華 電 信 1816.4~1827.4 1721.4~1732.4 北 區 :(1838.8~1851.8; 1856.0 北 區 :(1743.8 ~ 1756.8; 1761.0 ~ ~1857.6) 1762.6) 台 灣 大 哥 大 中 區 :(1838.8~1849.8; 1858.6 中 區 :(1743.8 ~ 1754.8; 1763.6 ~ ~1860.4) 1765.4) 南 區 :(1838.8~1849.8; 1858.6 南 區 :(1743.8 ~ 1754.8; 1763.6 ~ ~1860.4) 1765.4) 遠 傳 電 信 1827.6~1838.6 1852.0~1853.8 1732.6~1743.6 1757.0~1758.8 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
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
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
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
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 10-1-1. 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 186 001-1 ETSI TS 186 001-2 ETSI TS 186 001-3 ETSI TS 186 002-1 ETSI TS 186 002-2 ETSI TS 186 002-3 ETSI TS 186 002-4 ETSI TS 186 002-5 ETSI TS 186 005-1 ETSI TS 186 005-2 ETSI TS 186 005-3 ETSI TS 186 006-1 ETSI TS 186 006-2 ETSI TS 186 006-3 ETSI TS 186 007-1 ETSI TS 186 007-2 ETSI TS 186 007-3 ETSI TS 186 008-1 ETSI TS 186 008-2 ETSI TS 186 008-3 ETSI TS 186 009-1 ETSI TS 168
186 009-2 ETSI TS 186 011-1 ETSI TS 186 011-2 ETSI TS 186 012-1 ETSI TS 186 012-2 ETSI TS 186 016-1 ETSI TS 186 016-2 ETSI TS 186 017-1 ETSI TS 186 017-2 ETSI TS 186 018-1 ETSI TS 186 018-2 2. 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 10-1-2. 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 10-1-4. 之 SUT 以 及 ETSI TS 1 提 供 測 試 報 告 功 能 186 001 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 10-1-3. 測 試 儀 器 參 考 10-1-5. 之 IUT 以 及 ETSI TS 186 002 標 準 所 制 定 之 測 試 流 程 和 方 法 提 供 測 試 報 告 參 考 ETSI TS 186 005 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 186 006 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 186 007 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 10-1-6. 以 及 ETSI TS 186 008 提 供 測 試 報 告 標 準 所 制 定 之 測 試 方 法 參 考 10-1-7. 以 及 ETSI TS 186 011 提 供 測 試 報 告 標 準 所 制 定 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 186 012 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 186 016 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 186 017 標 準 所 制 定 提 供 測 試 報 告 之 測 試 流 程 和 方 法 參 考 ETSI TS 186 018 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
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 10-1-4. SIP 和 ISDN/PSTN 互 通 性 測 試 1. SIP-ISDN 互 通 性 測 試 架 構 170
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 186 001 標 準 中 所 制 定 的 TP 與 TSS 則 是 涵 蓋 了 ITU-T Q.1912.5 或 EN 383 001 或 EN 383 027 中 所 描 述 的 流 程 10-1-5. 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
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 TS186 002 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
10-1-6. IMS/NGN 效 能 評 估 1. IMS 架 構 圖 圖 10-5 IMS 架 構 圖 資 料 來 源 :TISPAN 173
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
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
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
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
10-1-7. 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 10-2-1. 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 10-2-2. 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 136 101) 178
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 1 1920 MHz 1980 MHz 2110 MHz 2170 MH z FDD 2 1850 MHz 1910 MHz 1930 MHz 1990 MHz FDD 3 1710 MHz 1785 MHz 1805 MHz 1880 MHz FDD 4 1710 MHz 1755 MHz 2110 MHz 2155 MHz FDD 5 824 MHz 849 MHz 869 MHz 894MHz FDD 6 830 MHz 840 MHz 875 MHz 885 MHz FDD 7 2500 MHz 2570 MHz 2620 MHz 2690 MHz FDD 8 880 MHz 915 MHz 925 MHz 960 MHz FDD 9 1749.9 MHz 1784.9 MHz 1844.9 MHz 1879.9 MHz FDD 10 1710 MHz 1770 MHz 2110 MHz 2170 MHz FDD 11 1427.9 MHz 1452.9 MHz 1475.9 MHz 1500.9 MHz FDD 12 698 MHz 716 MHz 728 MHz 746 MHz FDD 13 777 MHz 787 MHz 746 MHz 756 MHz FDD 14 788 MHz 798 MHz 758 MHz 768 MHz FDD 17 704 MHz 716 MHz 734 MHz 746 MHz FDD 33 1900 MHz 1920 MHz 1900 MHz 1920 MHz TDD 34 2010 MHz 2025 MHz 2010 MHz 2025 MHz TDD 35 1850 MHz 1910 MHz 1850 MHz 1910 MHz TDD 36 1930 MHz 1990 MHz 1930 MHz 1990 MHz TDD 37 1910 MHz 1930 MHz 1910 MHz 1930 MHz TDD 38 2570 MHz 2620 MHz 2570 MHz 2620 MHz TDD 39 1880 MHz 1920 MHz 1880 MHz 1920 MHz TDD 40 2300 MHz 2400 MHz 2300 MHz 2400 MHz TDD 179
10-2-3. 技 術 標 準 1. 本 規 範 係 參 考 ETSI TS 136 101 3GPP TS36.141 ITU-R SM.329-10 CNS14958-1 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 10-2-4. 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 10-2-7: 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 10-2-8: 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) 60950 標 準 之 規 定 提 供 測 試 報 告 10-2-5. 測 試 方 法 1. 測 試 項 目 第 2 3 4 5 項 之 測 試 頻 道 為 低 中 高 三 個 頻 道, 依 3GPP TS36.141 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 60950 標 準 之 規 範 10-2-6. 測 試 儀 器 測 試 項 目 第 2 3 4 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
含 以 下 功 能 規 格 : (1) 頻 率 範 圍 : 支 援 ETSI TS 136 101 規 範 之 頻 率 範 圍 (2) 頻 寬 :1.4Mhz,3Mhz,5Mhz,10Mhz,15Mhz,20Mhz (3) 支 援 MIMO 10-2-7. 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 及 規 範 值 1. 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 圖 10-10 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
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 12.75 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 12.75 GHz -30 dbm 1 MHz 182
10-2-8. 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 10-11 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 /2 + 2.5 MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 7.5 3.84 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
表 10-10 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 /2 + 0.8 MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 2.4 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 /2 + 0.8 MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 2.4 MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 2.5 MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 7.5 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 /2 + 15 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 10-3-1. 技 術 標 準 1. 本 規 範 係 參 考 ETSI TS 136 104 ITU-R SM.329 CNS14958-1 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
10-3-2. 測 試 項 目 表 10-11 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 3 4 5 6 7 8 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 10-3-5: 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 10-3-6: 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 10-3-7: 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) 10-3-3. 測 試 方 法 應 符 合 CNS14336 或 IEC/EN 60950 標 準 之 規 定 提 供 測 試 報 告 1. 測 試 項 目 第 2 3 4 5 及 6 項 之 測 試 頻 道 為 低 中 高 三 個 頻 道, 依 ETSI TS 136 101 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 14958-1: 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 60950 標 準 之 規 範 10-3-4. 測 試 儀 器 測 試 項 目 第 2 3 4 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 136 101 規 範 之 頻 率 範 圍
(2) 頻 寬 :1.4Mhz,3Mhz,5Mhz,10Mhz,15Mhz,20Mhz (3) 支 援 MIMO 10-3-5. 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 及 規 範 值 1. 混 附 波 輻 射 波 罩 圖 圖 10-12 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 10-12 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
30 MHz 1 GHz -36 dbm 100 khz 1 GHz 12.75 GHz -30 dbm 1 MHz 10-3-6. 射 頻 頻 譜 示 意 圖 及 規 範 值 1. 射 頻 頻 譜 圖 圖 10-13 射 頻 頻 譜 圖 資 料 來 源 :TTC 整 理 187
2. 頻 譜 輻 射 波 罩 規 範 值 表 10-13 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] -15-18 -20-21 30 khz ± 1-2.5 [-10] [-10] -10-10 -10-10 1 MHz ± 2.5-5 [-25] [-10] -10-10 -10-10 1 MHz ± 5-6 - [-25] -13-13 -13-13 1 MHz ± 6-10 - - -25-13 -13-13 1 MHz ± 10-15 - - - -25-13 -13 1 MHz ± 15-20 - - - - -25-13 1 MHz ± 10-25 - - - - - -25 1 MHz 10-3-7. 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 10-14 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 示 意 圖 資 料 來 源 :TTC 整 理 188
2. 鄰 頻 道 洩 漏 功 率 比 規 範 值 (Adjacent Channel Leakage Ratio,ACLR) 表 10-14 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 /2 + 2.5 MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 7.5 3.84 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
表 10-15 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 /2 + 0.8 MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 2.4 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 /2 + 0.8 MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 2.4 MHz 1.28 Mcps UTRA RRC (1.28 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 2.5 MHz 3.84 Mcps UTRA RRC (3.84 Mcps) 45 db BW Channel /2 + 7.5 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 /2 + 15 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
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
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
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 21.905: "Vocabulary for 3GPP Specifications". [9]. LasseWieweg: "UMTS/LTE flexible capacity within the harmonisedbands", 20th June 2007, Ericsson. [10]. 3GPP TS 36.300: "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 24.801: "3GPP System Architecture Evolution (SAE); CT WG1 aspects". [13]. 3GPP TS 23.402: "3GPP System Architecture Evolution: Architecture Enhancements for non-3gpp accesses". [14]. 3GPP TS 36.101: 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio transmission and reception. [15]. 3GPP TR 25.892: 3GPP Feasibility Study for Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) for UTRAN enhancement. [16]. 3GPP TS 36.104: 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Base Station (BS) radio transmission and reception. [17]. 3GPP TS 36.201: 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); LTE Physical Layer - General Description. [18]. 3GPP TS 23.401: "3GPP General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access". 193
[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 36.938: "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.S0084-002-0: 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 802.16-2004: IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems. [26]. IEEE Std 802.16e -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 802.16 Broadband Wireless Access Working Group: The Draft IEEE 802.16m System Description Document. [29]. IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group: IEEE 802.16m 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: http://www.itu.int/home/imt.html. [35]. CDG,URL: http://www.cdg.org/cdg/index.asp. [36]. Siavash M. Alamouti: Mobile WiMAX: Vision & Evolution Intel Fellow CTO, Mobile Wireless Group. [37]. 3GPP TR 25.913: 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN). [38]. GSM Wrold,URL: http://www.gsmworld.com/index.shtml. [39]. WiMAX Forum: http://www.wimaxforum.org. 194
[40]. ETSI 180 001:"Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);NGN Release 1;Release definition" [41]. ETSI 180 000:"Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);NGN Terminology" [42]. ETSI 282 001:"Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);NGN Functional Architecture" [43]. ETSI 186 001-1: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 186 001-2: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 186 001-3: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 186 002-1: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 186 002-2: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 186 002-3: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 186 002-4: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 186 002-5: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
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 186 005-1: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 186 005-2: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 186 005-3: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 186 006-1: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 186 006-2: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 186 006-3: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 186 007-1:Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);Communication HOLD (CH);Part 1: Protocol Implementation Conformance Statement (PICS) [58]. ETSI 186 007-2: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 186 007-3: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 186 008-1:Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);IMS/NGN Performance Benchmark Part 1: Core Concepts 196
[61]. ETSI 186 008-2:Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);IMS/NGN Performance BenchmarkPart 2: Subsystem Configurations and Benchmarks [62]. ETSI 186 008-3:Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);IMS/NGN Performance Benchmark Part 3: Traffic Sets and Traffic Profiles [63]. ETSI 186 009-1: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 186 009-2: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 186 011-1: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 186 011-2: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 186 012-1: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 186 012-2: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 186 016-1: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 186 016-2: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 186 017-1: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
[72]. ETSI 186 017-2: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 186 018-1: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 186 018-2: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 http://www.fttx.org.tw/tech.htm [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]. http://www.ericsson.com/ericsson/events/fsan/index.shtml [81]. http://www.cs.nccu.edu.tw/~lien/niislide/pon/hardcopy.htm [82]. http://www.fiber-optics.info/glossary-d.htm [83]. http://www.cqinc.com.tw/grandsoft/cm/078/ [84]. http://www.cs.ccu.edu.tw/~wkchiang/ 江 為 國 老 師 電 信 網 路 概 論 投 影 片 [85]. http://www.alcatel-lucent.com/ [86]. http://www.juniper.net/ [87]. http://www.cisco.com/ [88]. http://www.nortel.com.tw/ [89]. http://www.dvb.org [90]. http://www.openmobilealliance.org [91]. http://www.3gpp.org 198
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
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
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
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