今日說起2G無線通訊服務,眾人皆知道是指GSM基地台與GSM手機,GSM主用於語音通話服務,其數據傳輸相當慢,僅9.6kbps。
因而有了補強其數據傳輸表現的GPRS(114kbps)、EDGE(236.8Kbps)等標準,並被稱為2.5G與2.75G。不過,2G技術 畢竟已要過時,取而代之的是3G,即ITU訂立的IMT-2000標準,要求在室內通訊時要有2Mbps傳輸,室外要有384kbps傳輸,行車時要有 144kbps傳輸。
同樣的,ITU 訂立中的IMT-Advanced標準,也稱為4G,則要求固定通訊時要有1Gbps傳輸,移動通訊時要有100Mbps 傳輸,目前WiMAX陣營與LTE陣營都期望自身的新技術提案能正式列入4G標準,WiMAX陣營以IEEE 802.16m 提案為主,LTE方面則以LTE Advanced(也稱3GPP R10)提案為主。
在此,我們先不論未來4G技術提案的發展,針對現有3G進行討論,就可以發現其中的激烈競爭,事實上3G技術不只1種,除一般已認定是最主流地位的WCDMA外,還有CDMA2000、WiMAX、TD-SCDMA 等,共4種。
而上期連載中,我們已專篇談論過WiMAX,在此不再贅談,只在必要時再談及,且重點會較集中在主流的WCDMA上,另也談論CDMA2000與TD-SCDMA。
WCDMA系統
WCDMA的標準是由3GPP機構所擬定與管理,3GPP 成立於1998年,但該機構也將過往的2G技術納入其標準中,如1992年的3GPP Phase 1標準,即是指GSM標準,之後1995年的3GPP Phase 2則為GSM強化技術的標準,在Phase 1、Phase 2後,則改用公元年份來命名標準,如3GPP Release 96、3GPP Release 97等, 不過不表示完成該標準的制訂是在該年,反而是今年完成的標準,以去年的名字命名(見表1)。
由表中可見,GSM還是有些提升,在Release 96的標準中可達14.4kbps,而不是最原始的9.6kbps。另外,EDGE標準到了1999年才定案,隔年Release 99 標準則是正式的第1個3G標準,差別僅1年,因此有電信營運商不導入EDGE,其服務設備與基地台,直接從GSM/GPRS升級成3G的UMTS,跳過 EDGE,如中華電信即是如此。
值得注意的是,第1個營運3G服務的是日本NTT DoCoMo,其採行WCDMA技術系統,服務名稱叫FOMA(2001年),但之後日本以外的營運雖也根基於WCDMA系統,但一些實現細則卻與 FOMA服務不同,稱之為UMTS,FOMA與UMTS在時槽(Time Slot)數上不同,在通訊軟體協定上也不同,但基礎規範一致。
之所以會如此,是因為DoCoMo未等待Release 99 標準完成就開始建置,Release 99完成後,正宗的實現標準為UMTS,而DoCoMo的FOMA服務未合乎UMTS 標準,除日本外,各國都用UMTS標準。所以,在日本購買FOMA服務的3G手機,僅能在日本使用,帶到日本外則無法使用。不過,2004年後 DoCoMo也讓其營運系統合乎UMTS標準,在此之後的日本3G手機也可用於日本之外。
Release 99後則是Release 2000標準,後來這名稱被改去,改成Release 4,簡稱R4,之後的新版標準也就依序稱為R5、R6等。R4在於增加原有R99(Release) 標準的功效,並加入全IP方式運作的核心網路,在此之前核心網路採行切換式運作,或以非IP的封包方式運作,改以IP、封包方式運作有助於頻寬的運用,也 更容易與Internet接軌(見表2)。
R4之後為R5,R5首次引入IMS(IP Multimedia Subsystem,IP式的多媒體子系統),另一個更重要的是加入了HSDPA技術,HSDPA技術讓3G通訊的下行速率增加,R5標準的最快速率到 14Mbps,之後的R6、R7、R8、R9等新標準,也持續提升其速率。
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