從2G到3G使用的技術

第三代行動通訊3G（The Third Generation mobile communication Systems）

是相對於2G才有的名稱，實際上，2G時代並沒有2G這個名稱，2G名稱的出現是在行動通訊系統出現3G之後，才將過去使用GSM網路的行動通訊時代取名為2G，然而，2G演變到3G之間的過渡時期則被稱為2.5G時代。

在2G時代，行動通訊系統有GSM系統、CDMA系統：台灣大與遠傳及中華電信都與歐洲行動通訊商都採用GSM系統；至於韓國與大部分美國地區則使用CDMA系統。至於日本則獨樹一幟的創造特有的個人數位蜂窩（Personal Digital Cellular，PDC）系統，以及低功率行動系統PHS。

而3G技術標準中又有WCDMA系統、CDMA2000系統、TD-SCDMA系統、CDMA2000 1x EV-DO等系統標準，乃至於固網業者使用的無線寬頻技術WiMax又與3G有什麼樣的衝突？這一切都令人感到眼花撩亂卻又實質左右著我們的行動通訊生活。

2G時代，GSM、CDMA領導市場

GSM（Global System for Mobile communications）系統，中文名稱為「全球數位手機系統」，它是1990年在歐洲發展出來，所以又稱泛歐式行動電話系統。GSM系統是2G時代在全球最被廣泛應用的行動通訊技術，至今全球GSM用戶數遠遠超過CDMA系統用戶數。

• 從GSM到GPRS，速度提昇10倍

GSM系統是台灣民眾最耳熟能詳的行動通訊系統名稱，其傳輸速率雖然只有9.6Kbps，但是它具備傳輸資料不易被竊聽與盜拷的優點，相較於CDMA系統，GSM的缺點是電波易受干擾、穿透性差而導致通話品質不穩定，所以業者必須部署較多的基地台來維持連線與通話品質。

傳輸速率只有9.6Kbps的GSM系統顯然不能符合民眾的需求，所以電信業者於是又開發出GPRS系統。所謂GPRS（General Packet Radio Ser-vice），全名為整合封包無線電服務，它可說是新一代的GSM技術標準，相對於GSM是採取撥接方式傳送資料，GPRS則是以封包無線方式傳輸資料，它可以在全球的GSM系統中運行。GPRS較GSM能更有效地利用無線網路，可以特別使用於突發性、頻繁的小流量資料傳輸，傳輸速率高達115Kbps。

使用GPRS的用戶一旦打開手機，便是處於連網狀態，不需再經過繁複的連網手續，而且由於GPRS採用封包資料傳輸，所以計費方式更靈活，可以按照資料流量來進行計費，降低手機上網費用，而且當用戶正在通話的同時，仍然可以繼續上網。換句話說，GPRS具備即時上網、全時連線、快速傳輸、以量計價等優點。

• CDMA與GSM系統的差異
  

所謂CDMA（Code Division Multiple Access）中文全名又稱分碼多工擷取，是相對於GSM的另一種無線通訊技術，雖然GSM與CDMA二者都是先將語音訊號數位化，受話者接收時再將數位訊號轉變回語音，但由於CDMA系統使用的800MHz頻譜，訊號在空中的遺失率較GSM採用的900或1800MHz頻譜來得少，所以相較於GSM系統有通話不穩定的問題，CDMA可以提供更清晰的聲音品質。

在網路容量方面，CDMA的容量是GSM的3倍；CDMA的網路覆蓋範圍最遠可達200公里，而GSM的網路覆蓋範圍則不會超過35公里。此外，CDMA的傳輸速率最高可達64Kbps，遠高於GSM的9.6Kbps。

至於內容應用方面，GSM與CDMA都可以提供包括語音、簡訊、數據、來電顯示、三方通話等服務。但是由於全球採用CDMA系統的國家較少，所以CDMA系統可以漫遊的國家地區也就較GSM來得少。CDMA系統只在美、韓、中、澳洲等國被使用，而全球多達200多個國家地區採用GSM系統。

3G系統，優化通訊速度與品質

行動通訊到了3G時代之後，則有泛歐式的WCDMA系統、泛美式的CDMA2000系統，以及大陸近年來正在自主研發的TD-SCDMA系統。CDMA2000的進階技術有CDMA2000 1x與CDMA2000 1x EV-DO；而WCDMA的進階技術則有HSDPA系統。

WCDMA系統與CDMA2000目前正在全球被廣泛應用，而TD-SCDMA系統則還在開發階段，沒有真正投入任何市場應用。在台灣，中華電信、台灣大、遠傳與威寶都使用WCDMA系統，只有亞太寬頻電信採用CDMA2000系統；至於全球各地的行動通訊商中，歐洲各國3G業者與日本NTT DoCoMo都採用WCDMA系統，而日本KDDI與韓國的SKT、KTL，還有美國的Verizon等通訊商則採用CDMA2000系統。

行動通訊技術從2G演變到3G的過程非常繁複，但是約略可以分成兩個脈絡來觀察，其一為GSM→GPRS→EDGE→WCDMA→HSDPA；其二為CDMA→CDMA2000→CDMA2000 1x→CDMA2000 1x EV-DO。

• GSM→GPRS→EDGE→WCDMA→HSDPA

泛歐式的WCDMA系統演變過程相當複雜。行動通訊技術從GSM邁入GPRS時，可說是2G時邁向3G時代過程的第一步，這個時期被定位為2.5G時代，在2.5G時代，手機用戶雖然已經可以享受較高速的無線上網，不過，內容應用仍然只限於收發e-mail、片段視訊下載等服務。

為了提供更多、更高品質的服務給用戶，行動通訊業者與設備提供商接著又開發出EDGE技術，EDGE系統大大增強了GSM、GPRS等無線技術的頻寬，雖然3G時代已經來到，但是，目前EDGE系統仍在全球被廣泛的應用。
使用EDGE技術，業者可以在現有第二代無線頻段中提供多媒體IP應用，傳輸速率最高可達384Kbps，此外EDGE並將現有的GSM/GPRS等網路整合，在取得3G服務之前，EDGE可說提供了價格低廉、傳輸速度又快的服務，所以它也被認定為WCDMA系統的補充技術。

不過如果要提供真正的3G服務，則還要在WCDMA系統開始投入應用之後。WCDMA是一種寬頻無線技術，又稱寬頻分碼多工多重擷取，它可以讓第三代行動通訊最佳化，傳輸速率最高可達2Mbps，不過目前台灣的技術只能達到384Kbps。在往下一階段，諸如易利信在內的行動通訊商將把WCDMA的傳輸速率提昇到8Mbps。

至於HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）中文名稱為高速下行鏈路封包接取技術，它是WCDMA系統的進階技術。HSDPA被認為是邁向3G蜂巢式網路的重要起步，其下載速度可以達到14Mbps，而系統資料容量是WCDMA網路的3倍，這項技術被宣稱為將在未來對行動電話記憶體市場格局帶來重大變革。

• CDMA→CDMA2000→CDMA2000 1x→CDMA2000 1x EV-DO

至於泛美式的CDMA2000，則是CDMA的升級技術。而CDMA2000的第一階段技術稱為CDMA 2000 1X，傳輸數率達144Kbps，較CDMA高出兩倍；至於第二階段的CDMA2000 1x EV-DO，最高傳輸數率可達1.4Mbps，韓國SKT與KTF分別在2002年1月與2002年5月就已經推出基於CDMA2000 1x EV-DO的3G系統。

WiMax技術開放可能衝擊3G市場

WiMax技術（Worldwide Interoperability for Microwave Access）又稱全球互通微波存取技術，從應用上來說，它是像DSL及Cable modem一樣的寬頻連線技術，只不過WiMax是透過無線傳輸的方式。WiMax是英特爾力推的無線寬頻技術，屬於IEEE 802.16無線傳輸規格，它與3G一樣具備高傳輸速率與廣泛的傳輸範圍，WiMax的傳輸數率最高可達70Mbps、傳輸範圍達30英里。台灣電信總局副局長吳嘉輝7月初表示，預計在今年年底開放WiMax執照，完成台灣對WiMax頻段的分配。電信總局綜合規劃處處長王碧蓮說：「由於WiMax與3G重複程度相當高，是以台灣一旦開放WiMax執照，勢必對3G業者造成衝擊」。不過，Nokia首席戰略長官Tero Ojanpera認為，WiMax並不會取代3G網路技術，而是成為3G的補充技術。在英國，政府考量於WiMax對3G造成衝擊，所以規定WiMax業者不得經營無線通訊業務，香港則採取完全開放的態度，允許WiMax業者可以推無線通訊業務。至於台灣將採用哪一種方法雖然目前還沒有決定，不過據電信總局透露，可能較傾向全面開放，如此一來，台灣固網業者將可能搶食行動商的3G市場。