競逐寬頻接取版圖行動寬頻無線接取 技術百家爭鳴

2004-09-30
隨著行動通訊服務的日益發達,寬頻無線接取技術的發展可說是百花齊放。再加上Intel大力推動WiMAX,更讓整個寬頻無線接取技術領域進入百家爭鳴時代...
隨著行動通訊服務的日益發達,寬頻無線接取技術的發展可說是百花齊放。再加上Intel大力推動WiMAX,更讓整個寬頻無線接取技術領域進入百家爭鳴時代。  

對台灣與大陸業者而言,WiMAX、Mobile-Fi與行動電話中EDGE、UMTS、1xEV-DO等幾項技術已較為熟悉,因此本文將聚焦於其他幾項重要的行動寬頻無線接取技術,介紹其技術定義及發展趨勢。  

自從英特爾大力支持WiMAX之後,一時間大家對於最後一哩的解決方案似乎已經心知肚明。不過,WiMAX(802.16a)有另外一個野心,就是要進一步將技術延伸至行動寬頻無線接取(Mobile Broadband Wireless Access, MBWA)領域。  

若果真如此,那麼802.16e(WiMAX行動版)標準必須儘快推出。否則在行動寬頻無線接取技術上,除了802.16e正在發展外,還有眾多好手蓄勢待發,包含Mobile-Fi(802.20)、iBurst、Flash-OFDM、Wideband TDD、UMTS TDD(TD-CDMA)、xGCM、RoamAD與CDMA 1xEV-DO/EV-DV等。接下來我們將為您分析,除了802.16e、Mobile-Fi與行動電話空中介面系統之外,其他幾種行動寬頻無線接取技術之發展與趨勢,以及未來的競與合(表1)。  

行動寬頻無線技術與服務之分析  

Flash OFDM  

OFDM技術已有近40年歷史,起初使用在軍事高頻無線應用上。現在已經被廣泛應用在DSL、無線廣播、數位視訊廣播、雙向無線數據通訊以及無線區域網路上。  

至於Flash(Fast Low-latency Access with Seamless Handoff)OFDM是由OFDM衍伸而來的技術,由Flarion公司自行研發出來的展頻技術。因為擁有低延遲的特點,因此能夠應用在即時互動與多媒體的上。  

Flarion是在2000年從Lucent獨立出來的公司,並在Bell Labs發展Flash OFDM商品化的計畫。此技術現在已經在南韓的三家服務業者、美國Nextel與日本Vadafone KK等試驗中,因此,可說是已經商品化的行動寬頻無線技術。主要是因為Flarion利用網際網路中現有IP網路的路由器等來架構其技術,因此在利用現有設備的情況下,降低了商品化的風險。  

Flash OFDM最受矚目的應該是美國Nextel所推出的行動寬頻無線服務。2004年2月Nextel宣佈採用Flarion的Flash OFDM技術,在美國North Carolina州的Raleigh、Durham與Chapel Hill試驗有關行動寬頻無線服務,之後在4月14日普及至整個North Carolina州。Nextel的無線寬頻服務月費依照頻寬速度計算為34.99美元至74.99美元。相對於AT&T Wireless推出的EDGE服務與Verizon的1xEV-DO行動無線寬頻服務來說,價格並不算貴。  

此外,就算AT&T Wireless與Cingular於2006年前推出UTMS的數據傳輸服務,Nextel在速度與價格上也佔盡優勢。由於Nextel之前推出的 Push-to-Talk服務普遍獲得GSM與CDMA系統業者的接納,因此並沒有人會懷疑Nextel在Flash OFDM的努力。現在對Flash OFDM技術有興趣的廠商還包括飛利浦、德州儀器、SK Telecom、思科、Northrop Grumman與富士通等國際半導體業者。  

iBurst Personal Broadband System  

ArrayComm所發展出來的iBurst,是利用智慧型天線技術與高容量數據傳輸協定,設計出減少干擾與增加網路效率的個人寬頻系統。這款解決方案稱為IntelliCell,它利用軟體和標準陣列天線,連續且即時過濾每一個無線用戶的通道,從而能夠強化發射、減少干擾和降低對頻譜的需求,實現在空中介面上提高無線語音與資料網路的容量、覆蓋範圍和傳輸質量的目的。  

iBurst第一次試驗是在ArrayComm的San Jose工廠之中,後來2002年FCC將此技術放置San Diego進行城市相關測試。一直到ArrayComm成功地在澳洲ACA(Australian Communications Authorities)3G無線頻譜標案中得標,才開始走向商品化之路。其預計從2002年10月起的15年期間,在19GHz頻譜(1905- 1910MHz)利用5MHz非成對頻譜,進行所謂的行動寬頻無線服務。隨後與Vodafone和OzEmail公司簽約,將從2004年開始在澳洲推出商業化的i-Burst服務。此外,BroadbandOne Network LLC(BB1)已經與NTCH在2004年1月簽約,預計在2004年6月採用iBurst技術提供行動無線寬頻服務。初期將在Montana的 Butte與Bozeman地區提供相關服務,現在對iBurst技術有興趣的廠商還包括Kyocera、LG電子、DeWell、Finmecca- nica、EADS Telecom與AirNet等。  

UMTS TDD  

IPWireless公司的行動寬頻無線技術TD-CDMA是根據UMTS TDD(Universal Mobile Telecom System Time Division Duplex)非成對頻譜規格為基礎,在1900MHz和2010MHz(有些國家在2500MHz)授權頻段進行運作。不像WCDMA是使用FDD模式,TD-CDMA(即為UMTS TDD)是使用TDD模式。因此這項技術是使用IP網路、先進訊號處理與彈性頻寬配置來增加數據傳輸速度及容量。  

IPWireless成立於1999年4月,一直致力於3G寬頻無線解決方案。於2001年12月紐西蘭的Walker Wireless通訊服務業者簽訂於2002年4月在紐西蘭Auckland試驗推展UMTS TDD行動寬頻無線服務,預計在2002年12月推展至三個都市。此外,IPWireless於2002年陸續簽下美國Maui Sky Fiber於夏威夷,Teewinot於Montana州的Missoula,以及Vodafone於紐西蘭的合約,2003年又簽下美國 Cleawire在佛羅里達州等。  

值得一提的,香港PCCW的子公司UK Broadband公司在英國泰晤士河谷推出UMTS TDD服務之後,正改變人們行動上網的習慣。因此今年下半年開始UK Broadband將在英國與北愛爾蘭推出UMTS TDD技術的NETVIGATOR行動寬頻無線服務。由於英國是採用3400MHz頻段,因此擁有英國與北愛爾蘭3400MHz執照的UK Braodband才能夠推出此服務。  

此外,2004年開始採用UMTS TDD技術的行動服務業者與設備廠商,為了漫遊問題正在積極加強跨國之間的結盟。例如:2004年2月份,日本的IPMobile與Softbank BB、德國Airdata、紐西蘭的Woosh Wireless、馬來西亞的AtlasOne、澳洲的IQ Networks以及美國的Kite Networks等18家行動服務業者,和IPWireless及韓國三星集團、美國UTStarcom等9家設備、服務與產品製造商,成立了 Global UMTS TDD Alliance。希望能夠真正實踐全球漫遊的目的。不過,參與的行動服務業者中,卻見不到大廠支持,讓這項技術的發展產生了許多的疑問。  

RoamAD  

RoamAD是根據無線區域網路WiFi標準而發展出來的行動寬頻無線技術。簡單來說,由於WiFi是屬於無線區域網路,而且只能定點無線上網,因此不能達到真正移動時仍可接收網路數據的目的,而RoamAD發展出來的技術即能讓WiFi達到這樣的夢想。不過RoamAD最快速度只能夠達到 330Kbps,比起其他行動寬頻無線技術,速度相對低了許多。  

RoamAD公司從2002年發展至今,一直到2004年4月紐西蘭WiFi服務供應商Reach Wireless決定採用RoadAD技術強化WiFi網路的移動性,推出了Auckland CBD服務。此外,RoamAD公司希望RoamAD技術能從WiFi延伸至WiMAX,服務部分也希望搭上VoWLAN的風潮,強化RoamAD未來的潛力。  

Wideband TDD  

ITU所制訂的3G技術規格IMT-2000,共可分為五類,其中包含CDMA技術有三個形式,包括WCDMA(UMTS FDD)、TD-CDMA(UMTS TDD)與CDMA 2000;另外兩個是TDMA,有DECT(Digital Enhance Cordless Technology)與UMC-136(就是EDGE)。2001年ITU修正TDD的規格包含Narrowband TDD(NTDD)與Wideband TDD(WTDD)。InterDigital通訊公司專門針對高級數位無線通信,提供技術與系統整合方面的設計與開發。在近三十年發展中,已經擁有數項關於數位無線技術方面的專利和技術,涵蓋有關2G和3G規格的基地台。其中,Nokia、NEC、Sanyo與Siemens都是他們的客戶。  

WTDD雖然已經研究數年,但是仍舊沒有一家通訊服務業者使用這個技術,一般估計,隨著InterDigital推出FDD與WTDD整合的晶片,以及行動寬頻無線服務陸續推出在市面上,才會有相關的業者利用這個技術提供相關的服務。現在Infineon與Nokia對於這個技術都相當有興趣。  

行動寬頻無線技術之競合關係  

原本WiMAX與802.20(Mobile-Fi)的市場是明顯區隔的,隨著WiMAX預計發展出行動版WiMAX(即802.16e)之後,Mobile-Fi與WiMAX之間的關係也從合作變成競爭。  

這也是為什麼Nokia退出WiMAX陣營,Navini Networks選擇放棄以往支援的Mobile-Fi規格,而加入WiMAX陣營。同樣的情況也發生在Mobile-Fi與其他技術之間。2003年6 月的802.20工作組會議上,在行動寬頻無線接取技術中表現突出的Flarion、Navini和ArrayComm等公司的人士被來自Lucent和 NTT DoCoMo的高層取代當選為802.20工作小組的負責人。  

原本Flarion希望Mobile-Fi能將Flash-OFDM技術納入,而Navini與ArrayComm同樣希望Ripwave與iBurst 能夠納入Mobile-Fi的規格中,不過,因為2003年6月高層改組的問題,使得Flarion、Navini與ArrayComm另外尋求其他機會,而使得行動寬頻無線接取技術標準變得更加詭異。  

NTT DoCoMo一直致力於3G與WiMAX結合在一起的4G發展,現在又主導Mobile-Fi的規格,因此許多人懷疑NTT DoCoMo此舉是為了制止Mobile-Fi的發展,因此對於Mobile-Fi標準化作業來說極為不利。因為3G現在最大的競爭對手就是Mobile -Fi,NTT DoCoMo的舉動使得未來市場更加模糊。  

一般來說,市場人士都相信802.16e與Mobile-Fi其中之一最後會成為行動寬頻無線接取的主流技術,這也是Navini靠向WiMAX主因。不過,Flarion卻不是如此認為,短期內Flash-OFDM有可能在美國能快速奪下該有的市佔率,因為他們已經與Nextel合作,加上日本的 Vodafone亦將使用其技術,這對於Flash-OFDM來說是令人振奮的。更重要的是802.16e晶片解決方案可能要到2006年之後才能商品化,而Mobile-Fi標準到目前為止仍然只是一個概念,要實現到商用階段至少還會落後802.16e兩年以上,因此其他行動寬頻無線接取技術仍然有機會奮力一搏。  

總之,由於台灣與大陸業者只知道WiMAX,Mobile-Fi與行動電話中EDGE、UMTS、1xEV-DO等技術的發展近況,未來是否該考慮在行動寬頻無線接取市場之中,仔細研究其他技術之可能性,或許是主動掌握未來最好的指標吧!  

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