１ 導論. 2 個人通訊服務 z 個人通訊服務 (Personal Communications Service, PCS) y 各種無線擷取技術和個人行動服務的通稱 y 高階數位蜂巢系統 (High Tier Digital Cellular System) x 適合移動範圍大的車輛和徒步使用者使用.

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1 １ 導論

2 2 個人通訊服務 z 個人通訊服務 (Personal Communications Service, PCS) y 各種無線擷取技術和個人行動服務的通稱 y 高階數位蜂巢系統 (High Tier Digital Cellular System) x 適合移動範圍大的車輛和徒步使用者使用 xGSM 、 DAMPS 和 DCS1800 等 y 低階無線電信系統 (Low Tier Cordless Telecommunication System) x 適合於一般居家、辦公大樓和無線公共電話等應用 xCT2 、 DECT 、 PACS 和 PHS 等

3 3 個人通訊服務 z 公眾電話網路 (Public Switched Telephone Network, PSTN) z 公眾數據網路 (Public Switched Data Network, PSDN)

4 4 個人通訊服務系統之架構 z 個人通訊服務技術 y 高階蜂巢式電話技術 (High Tier Cellular Telephony) y 低階無線電話技術 (Low Tier Cordless Telephony)

5 5 個人通訊服務系統之架構 z 基本架構（圖 1.1 ） y 無線電網路 (Radio Network) x 手機 (Handset) （行動電話 (Mobile Phone) 、行動台 (Mobile Station, MS) ） x 基地台 (Base Station, BS) 基地台所發射無線電波的涵蓋範圍稱為細胞 (Cell) 基站控制台 (Base Station Controller, BSC) 基地收發台 (Base Transceiver Station, BTS) y 有線傳輸網路 (Wireline Transport Network) x 行動交換中心 (Mobile Switching Center, MSC) x 行動資料庫 (Mobility Database)

6 6 圖 1.1 ： PCS 基本網路架構 MSC Mobility Database PSTN BS BSC Wireline Transport Network Radio Network

7 7 高階蜂巢式電話系統 zAMPS (Advanced Mobile Phone Service) y 世界上第一套蜂巢式系統 y 系統構想起始於 1964 年，由貝爾實驗室於 1970 年代 發展完成，於 1974 至 1978 年間在芝加哥進行大型試 用實驗， 1983 年正式運作至今 y 「第一代」類比式蜂巢電話系統（大哥大） y 採用分頻多重擷取 (Frequency Division Multiple Access, FDMA) 技術 y 在 824~849MHz 和 869~894MHz 間共有 50MHz 的無 線電頻寬，被切割成 832 個頻道 x416 條下行通道（ downlink ：由基地台到手機的傳輸通道） x416 條上行通道（ uplink ：由手機到基地台的傳輸通道） y 漫遊管理使用 EIA/TIA IS-41 標準

8 8 高階蜂巢式電話系統 zGSM (Global System for Mobile Communications) y 數位蜂巢式行動電話系統 y 由歐洲郵政電信組織 (CEPT) 和其後繼者歐洲電信標準 協會 (ETSI) 於 1983 年開始發展，希望提供一套橫跨歐 洲國家的相容性行動電話服務 y 同時結合了分時多重擷取 (Time Division Multiple Access, TDMA) 和 FDMA 技術 y 每一個載送頻率提供 8 個語音通道，各通道的語音編 碼速率為 13Kbps y 將無線電系統的設計方式公開，而無智慧財產權問題 y 漫遊管理依據 GSM MAP (Mobile Application Part) 規 格 y 臺灣已開放 GSM 服務，於 1997 年起大量架設基地台

9 9 高階蜂巢式電話系統 zDAMPS (Digital AMPS, EIA/TIA IS-136 Digital Cellular System) y 於 1987 年開始在美國發展，早期的規格為 EIA/TIA IS-54 ，後續的規格稱為 IS-136 y 使用數位 TDMA 技術，亦被稱為 ADC (American Digital Cellular) 或 NA-TDMA (North American TDMA) y 每一個載送頻率可提供 3 個語音通道，各通道的語音 編碼速率為 7.95Kbps y 使用的頻段與 AMPS 相同 y 使用與 AMPS 相同的漫遊管理標準，皆為 IS-41

10 10 高階蜂巢式電話系統 zEIA/TIA IS-95 y 由 Qualcomm 所發展出的數位蜂巢式行動電話 系統，於 1996 年開始在美國營運 y 採用分碼多重擷取 (Code Division Multiple Access, CDMA) 技術 yCDMA 的容量比 TDMA 大 3 至 6 倍 yCDMA 的語音編碼速率可為 8Kbps 或 13Kbps y 最成功的 IS-95 系統為南韓所發展的系統 y 採用 IS-41 作為漫遊管理標準

11 11 多重擷取技術 z 分頻多重擷取 (Frequency Division Multiple Access, FDMA) 技術 y 利用不同的無線電頻率來載送不同的語音通道 y 容許頻率重複使用 frequency bands time

12 12 多重擷取技術 z 分時多重擷取 (Time Division Multiple Access, TDMA) 技術 y 將每一個載送頻率 (Frequency Carrier) 切割成 固定的時槽 (Time Slot) ，每一個時槽相當於一 個語音通道 y 基地台的無線電硬體能讓多個語音通道共用

13 13 多重擷取技術 z 分碼多重擷取 (Code Division Multiple Access, CDMA) 技術 yCDMA 直接序列展頻 (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) 技術將欲傳送的資料訊號 (Information Signal) 與 一虛擬雜訊序列 (Pseudo-Noise Sequence) 訊號混合， 此虛擬雜訊序列是一個較高速率、較寬頻帶的數位訊 號，用來代表一獨特的正交碼 (Orthogonal Code) ，經 過混合後的訊號看起來像是一個雜訊，但是接收端可 從中萃取出原始的資料訊號 y 可將許多使用者的訊號重疊於一共用的頻率／時槽通 道上，而這些訊號則依不同的編碼來區分

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16 16 低階個人通訊服務 z 低階個人通訊服務 (Low Tier PCS) 系統 yPHS 和 PACS z 低階無線電話 (Cordless Telephony) 系統 yCT2 和 DECT z 工業、科學及醫療 (Industrial, Scientific and Medical, ISM) 頻譜 (Spectrum) y902 ~ 928 MHz, 2400 ~ 2483.5 MHz (Bluetooth, 802.11 Wireless LAN), and 5725 ~ 5850 MHz

17 17 低階無線電話系統 zCT2 (Cordless Telephone, Second Generation) y 由歐洲所發展，自 1989 年開始商業性營運 y 共有 40 條 FDMA 語音通道，每一個通道的語音編碼 速率為 32Kbps y 採用分時雙工 (Time Division Duplexing, TDD) 模式 yCT2 用戶只能撥出電話，而無法接收來電（加強型 CT2 可接收來電，但成本甚高）（二哥大） y 提供數據傳輸服務，速率約在 2.4Kbps 至 4.8Kbps

18 18 低階無線電話系統 zDECT (Digital European Cordless Telephone) y 規格發表於 1992 年，被歐洲採用為無線電話標準 （ “European” 改為 “Enhanced” ） y 以超微細胞 (Pico-Cell) 方式在高密度用戶區提供服務 y 使用 TDMA 技術將每個通道切割成 12 個語音通道 y 採用 TDD 雙工模式，以及 32Kbps 的語音通道編碼速 率 y 採用動態式通道分配 (Dynamic Channel Allocation) 技 術 y 採用時槽轉換 (Time Slot Transfer) 技術 y 具有無縫式交遞 (Seamless Handoff) 功能

19 19 低階個人通訊服務系統 zPHS (Personal Handy phone System) y 由日本的非官方標準中心 RCR (Research and Development Center for Radio System) 所制定的標準 y 採用 TDMA 技術，每一個頻率可提供 4 個電話通道 y 頻帶分配於 1895~1918.1MHz ，可容納 77 個語音通道 y 採用動態式通道分配技術，但使用專屬控制通道 (Dedicated Control Channel) ，該預先選擇的通道係用來 傳送系統及控制信令等資訊 y 語音編碼速率為 32Kbps y 使用 TDD 雙工模式 y 可提供傳真服務，以及全雙工的數據機傳輸服務 (Full- Duplex Modem) ，速度可達 64Kbps （大眾電信）

20 20 低階個人通訊服務系統 zPACS (Personal Access Communications System) y 由 Bellcore (Telcoria Technologies) 所發展，已是美國 標準之一 y 採用 TDMA 技術，每一個頻率可提供 8 個語音通道 y 語音編碼速率為 32Kbps y 同時提供 TDD 與分頻雙工 (Frequency Division Duplexing, FDD) 兩種雙工模式 y 漫遊管理採用類似於 IS-41 的標準 y 提供電路交換方式 (Circuit Switching) 和分封交換方式 (Packet Switching) 協定，分封交換協定主要應用在數 據傳輸

21 21 雙工 (Duplexing) 模式 z 分時雙工 (Time Division Duplexing, TDD) y 由基地台傳送到手機的訊號以及手機傳送到基 地台的訊號分別在同一頻率的不同時槽上傳送 z 分頻雙工 (Frequency Division Duplexing, FDD) y 上行通道與下行通道使用不同的頻率傳送 y 所有的蜂巢式系統皆使用 FDD

22 22 FDD 與 TDD 之比較 z 優點 yFDD x 不易受干擾 xCell Size 較大 x 可雙向同時傳送，品質 較好 yTDD x 只需一個頻道 x 可跳頻 x 硬體成本低 z 缺點 yFDD x 需兩個頻道 x 一次佔用兩個頻率，浪 費頻寬 x 須兩組 Transceiver ，硬 體成本高 yTDD x 易受干擾 xCell Size 較小 x 須做好同步

23 23 結論 z 表 1.1 ：高階蜂巢系統和低階無線電話系統 的特徵 y 高階蜂巢式系統支援範圍較大的連續涵蓋區 (Continuous Coverage) 和高速移動的用戶 y 低階無線電話系統只能支援局部的涵蓋區 (Zonal Coverage) 和低速移動的用戶

24 24 表 1.1 ：高階蜂巢系統和低階無線 電話系統的特徵