中國3G商機爆發 TD-SCDMA普及在望

2007-09-20
由於中國大陸已成為當今世上最大的行動電話市場,再加上行動電話的用戶數目是世界上最多的國家,因此中國從政策上結合產業界和學術界,共同制訂中國第三代行動電話,以因應未來的行動通訊商機與無線寬頻服務。有鑑於此,世界各國行動通訊與寬頻網路大廠,無不爭相卡位中國行動電話商機,引爆整體產業發展。
業者咸認為,外資如果要投資中國,最低風險應當選擇穩定成長的內需行動通訊與無線寬頻產業,不論是硬體廠商或是軟體應用服務業者,中國行動通訊與無線寬頻產業的高成長性,絕對是吸引各國資金的優先選擇。  

進軍3G行動世界 力拱開放式無線電架構  

中國在邁入21世紀後,致力於發展行動通訊,各項研究發展著重在新興無線電寬頻技術。長期以來,中國官方政策指定全力以赴的策略,是開放式無線電架構(Open Wireless Architecture, OWA)。不過由於實際上第四代行動電話技術尚未定案,加上歐美日韓第三代行動電話推廣多年,已具領先地位,若中國第三代行動電話僅抄襲歐美規格,可能盡失發展第四代行動電話的契機,因此中國不斷吸取各項科技新知,期盼以OWA開放式架構,快速引導中國3G行動電話普及,縮短與歐美各國間的落差。  

TD-SCDMA迎頭趕上  

在龐大的資源力拱之下,中國第三代行動電話(TD-SCDMA)已經被聯合國的國際電信聯盟採納,並由中國無線電技術標準組織(China Wireless Technology Standard, CWTS)所制訂。中國行動電話的用戶數到2007年底已超過四億名使用者(圖1),一般預估到2010年底將超過七億三千萬個使用者。

圖1 2003~2007年中國行動電話用戶數

依據各國推廣手機的經驗,平均每人擁有一個門號才算飽和,故中國相關的行動電話產業成長極為可期,對TD-SCDMA的普及更極具助益。尤在政策鼓勵之下,除了鼓吹舊用戶升級之外,未來許多新用戶亦可能直接申辦TD-SCDMA系統。  

為了因應無線寬頻市場的龐大商機,中國主管機關早已著手後第三代行動電話無線通訊網路(B3G Wireless Communications Networks)的來臨,稱為未來無線電計畫(Future Technologies for Universal Radio Environment, FuTURE)。  

事實上,中國政策上推動B3G,主要是朝第四代行動電話目標邁進。由於中國最大的優勢是廣大使用者,再輔以民族尊嚴,因而全國都有意願發展新一代的行動電話。何況周邊產值碩大,更讓中國對自有標準的擬定不遺餘力。  

FuTURE的主要目標希望達成每家行動通訊電信業者都可提供使用者高達時速250公里的服務,系統業者並可對無線電資源進行可彈性動態管理,提升無線電頻譜的使用效率(Spectrum Efficiency)。  

TDCDM-OFDM為中國3G技術基礎  

中國後第三代行動電話主要是採用同步分時分碼多工存取(Time-division Code-division Multiplexing OFDM, TDCDM-OFDM)系統,採用分時和分碼多工,再使用OFDM的1,024個子載波多工調變,以滿足用戶需求。  

中國第三代蜂巢式行動電話系統的主要技術包括幾項主要通訊關鍵科技︰

無線通訊多工架構
  TD-SCDMA希望在多工架構下提升行動通訊的傳遞速度,提高通訊頻譜的使用效率,提供無線行動電信業者(Carrier)更低的系統建製和更高的投資效益。
整合式的解調接收
  TD-SCDMA期望使用者在高速移動下,仍可執行無線網路的各種應用,因此無線電頻道的分配動態,對軟體無線電的順利接收非常重要,其中智慧型天線(Smart Antenna)的使用更極為關鍵。
高速移動換手
  TD-SCDMA期盼使用者在高速移動下能無縫隙(Seamless)換手(Handover),因而在行動電話非語音收入比重逐漸提高下顯得更加重要,其中行動運算與無線網路資源的整合尤為主要技術。
晶片傳輸速率
  每家行動電話電信業者提供給使用者的晶片率達10b/s/Hz,相當於100Mbit/s其位元錯誤率(Bit Error Rate, BER)低於10-6,可提供使用者IPv6多媒體服務。

TD-SCDMA的多工型態結合時間多工(Time Multiplex)、頻率多工(Frequency Multiplex)與編碼多工(Code Multiplex),每單位通訊時槽(Time Slot)占用1.6MHz的頻寬,每單位通訊時槽與頻寬可提供最高十六個使用者使用。TD-SCDMA行動通訊系統可動態調整(Adaptive)使用者上傳(Uplink)與下傳(Downlink)封包的時槽與通訊調變的子載波頻率(Subcarrier Frequency),上傳與下傳時槽所使用的封包數目相同,代表使用者正進行如互動雙向影像通訊等對稱式的應用(圖2)。在此特定時槽或其他時槽使用者可多工使用,每個使用者以分碼多工存取碼(CDMA Code)區隔,由於每家行動通訊業者的頻率多工與編碼多工固定,時間多工則為連續,因此較頻率多工與編碼多工的數目來得大。總的來說,中國在OWA開放式架構和廣大行動電話使用者作後盾下,確實擁有許多誘人的商機。

圖2 TD-SCDMA之分時分頻分碼多工型態

台灣3G成長有限 虛畫大餅為主因  

台灣地區第三代蜂巢式行動電話開台已兩年多,整體來看並未達成當初3G規畫的商機,主要原因為:消費者從廣告訊息得到先入為主的觀念認為,3G行動電話應具備即時(Real Time)影音通訊、3G手機是高速移動的影音多媒體平台。其次,消費者從平面媒體得到主觀的印象,2G行動電話具備的功能是語音為主,3G行動電話所應具備的功能是寬頻上網。此外,第三代行動電話開台初期面臨的難題包括:行動電話基地台普及範圍比2G差、手機選擇較少、通話基本費較高、消費者通話對象都算網外等。  

上述概念會使年輕消費者直覺認為,既然3G是影音多媒體平台,那麼連上任何網站進行互動式線上遊戲是理所當然。實際上,今天行動電話業者的行銷手法,已經把3.5代行動電話,甚至是第四代行動電話的遠景提前告知消費者,而造成不小的落差。也因此,今日消費者會認為3G在高速移動中的通話品質不如2G,手機電視也仍有改善空間。  

從另一個觀點來看,目前手機上與無線寬頻的應用包括數位相機、數位DV、MP4、全球衛星定位系統(GPS)、來電音樂與電玩等,如果傳統的GPRS手機也具備上述功能,要刺激消費者更換第三代行動電話的意願將不大。反之,若無時無刻不限地點,可低價行動寬頻上網,將可充分發揮行動平台的最高附加價值。因此,行動電話的便利性若能搭配寬頻服務,這對許多資訊電子業者都有極高的吸引力。  

(本文作者任教於中州技術學院電子系)

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