| 何謂GSM？ |
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Global System for Mobile Communication
| 泛歐 式 數 位 行 動 電 話 系 統
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最 初 是 北 歐 郵 政 及 電 信 組 織
(Nordic Post, Telephone and Telegraph) 於 1982 年向 歐
洲 郵 政 電 信 組 織 (CEPT) 所 提 出
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歐 洲 電 信 標 準 所
(European Telecommunication Standards Institute, ETSI) 負
責 制 定 GSM 的 使 用 標 準 及 規 格
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Digital and TDMA
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採 用 數 位 式 系 統 及 分 時 多 工 (Time
Division Multiple Access, TDMA) 等 技 術 。
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1991年正 式 在 市 場 上 推 出 。
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由 於 GSM 系 統 擁 有 許 多 技 術
上 的 優 點 ， 因 此 在 推 出 後 ， 很 快 的
被 世 界 上 許 多 國 家 所 採 用 ， 截 至 目
前 為 主 ， GSM 以 被 一 百 多 個 國 家 和 地
區 ， 總 共 超 過 兩 百 多 個 以 上 的 行 動
電 話 業 者 所 採 用 ， 並 持 續 增 加 中 。
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GSM/DCS 1800 and GSM 1900
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原 先 的 GSM 標 準 只 包 括 900Mz (即 GSM900)， 而
後 基 於 系 統 容 量 上 的 需 求 ， 又 增 加
了 對 1800MHz (即 GSM1800 或 DCS1800) 及 1900MHz (即
GSM1900) 兩 個 頻 段 的 使 用 規 範 。
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| GSM的特色 |
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| 1.安全性 | 略
| 2.相容性
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GSM 標 準 只 對 系 統 的 功 能 及 介
面 做 規 範 ， 因 此 使 GSM 系 統 得 與
其 他 標 準 相 容 ， 如 ： 固 接 網 路
(PSTN)， 整 合 網 路 (ISDN)。
| 3.加值性
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GSM 系 統 並 提 供 許 多 附 加 價 值
的 服 務 ， 例 如 高 速 � 的 資 料 傳
輸 、 傳 真 、 及 短 訊 服 務 等 。
| 4.支援國際漫遊
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GSM 原 本 是 為 汎 歐 洲 地 區 所 開
發 的 系 統 ， 因 此 在 設 計 上 便 以
提 供 一 個 共 通 的 標 準 ， 確 保 無
線 電 話 用 戶 能 以 一 隻 手 機 行 走
各 地 為 目 標
| 5.高效率性
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GSM 系 統 使 用 "頻率 重 覆 使 用
"的 技 術 ， 使 得 以 讓 有 限 的 頻
率 資 源 發 揮 最 大 經 濟 效 益 ， 增
加 系 統 容 量 。
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| GSM的發展演進 |
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兩 階 段 發 展
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第 一 階 段 (Phase 1)
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定 義 GSM 系 統 的 基 本 服 務 及 功 能
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第 二 階 段 (Phase 2)
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改 進 第 一 階 段 中 的 服 務
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增 加 新 功 能
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1993年 起 開 始 進 行 GSM Phase 2+
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補強 Phase 2 中 的 功 能
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加 入 許 多 商 業 導 向 的 功 能 。
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Summary
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| Phase 1 - | 通訊服務 | SIM， 基 本 通 話 ， 緊 急 電 話 ， 一 對 一 /一 對 多 短 訊 服 務 |
| 附加服務 | 指 定 轉 接 (call forward)， 通 話 限 制 (call barring) | |
| Phase 2 - | 補強工程 | 增 加 GSM900 頻 道 ， 使 用 半 速 率 頻 道 (half-rate channel)， Phase 1 功 能 優 化 ， GSM900 與 1800 規 格 合 併 ， 較 好 的 交 接 技 術 (better handover) ， 補 強 短 訊 服 務 (SMS) 及 SIM |
| 附加服務 | 來 話 顯 示 /限 制 (calling line ID/restriction) ， 接 通 顯 示 / 限 制 (connected line ID/restriction) ， 話 中 插 接 (call waiting) ， 通 話 保 留 (call hold) ， 多 方 通 話 (multiparty call) ， 群 內 通 訊 (closed user group) ， 費 用 顯 示 (advice of charge) | |
| Phase 2+ - | 一般 補強工程 |
商 業 導 向 功 能 (eg. Virtual network, private numbering plan, etc.) ， 公 共 網 路 (eg. New data service, optimal routing, new access methods, etc) |
| GSM 補強功能 |
GSM-DCS roaming, fast-moving MSs |
| GSM系統的組成要素 |
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PLMN
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公 眾 行 動 電 話 網 路
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Pulbic Land Mobile Network
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五 個 要 素
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MS - (Mobile Station) 行 動 電 話
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MS 是 行 動 電 話 使 用 者 用 以 與 系
統 溝 通 的 媒 介 。 MS 不 單 指
手 機 ， 亦 包 含 了 行 動 電 話
業 者 提 供 的 用 戶 識 別 卡 (SIM)。
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BSS - Base Station System -
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基 地 台 系 統
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行 動 電 話 利 用 無 線 電
頻 率 與 系 統 中 的 基 地 台 (Base
Transceiver Station, BTS) 連 絡 ， 基 地
台 透 過 基 地 台 控 制 器 (Base
Station Controller, BSC) 將 無 線 訊 號
傳 遞 /傳 送 至 系 統 。 簡 言 之
， BTS 負 責 系 統 與 手 機 間 的
無 線 電 波 發 送 與 接 收 ， 而
BSC 則 負 責 管 理 及 控 制 基 地
台 。 BTS 與 BSC 合 稱 為 基 地 台
系 統 (BSS) 。
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MSC - Mobile-services Switching Center
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行 動 服 務 交 換 中 心
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網 路 的 核 心 ，
負 責 控 制 整 個 網 路 的 話 務
， 及 所 有 通 話 的 交 換 ， 也
是 系 統 與 其 它 外 部 網 路 連
結 的 介 面 。
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HLR and VLR 資 料 庫
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HLR - Home Location Register
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本 籍 位 址 記 錄 器
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儲 存 了 所 有 網 路 註 冊 用 戶 的 資 料
， 如 手 機 所 在 位 址 、 註 冊 使 用 之 服 務 等 。
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VLR - Visitor Location Register
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訪 客 位 址 記 錄 器
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VLR 則 只 儲 存 了 在 其 負 責 區
域 內 所 有 註 冊 用 戶 的 資 料
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其它資 料 庫
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認 證 中 心 (Authentication Center, AUC) 、
裝 置 識 別 器 (Equipment Identification Register, EIR) 等
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網 路 維 運 中 心 OMC
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Operation and Maintenance Center
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或 稱 網 路 管 理 中 心
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負 責 監 控 整 個
行 動 電 話 網 路 ， 包 括 警 訊
處 理 ， 問 題 解 決 ， 及 維 持
系 統 的 正 常 運 作 。
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| GSM的安全性 |
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加密
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GSM 採 用 數 位 式 (digital) 系 統 ， 在 訊 號 傳 送
過 程 中 並 加 置 了 加 密 (ciphering) 的 步 驟
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認證
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AUC - 認 證 中 心 (Authentication Center)
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EIR - 裝置識別資料庫 (Equipment Identification Register)
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程序
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在 每 次 通 話 前 ， 認 證 中 心 都 會 對
手 機 所 使 用 的 SIM 卡 與 系 統 中 所 存 資
料 進 行 身 份 確 認 的 工 作 ， 以 防 盜 用
情 事 發 生 ， 在 SIM 卡 身 份 通 過 確 認 後
， 系 統 才 會 將 通 話 建 立 ， 而 在 傳 送
過 程 中 ， 所 有 的 訊 息 都 會 被 加 密 ，
以 避 免 被 竊 聽 ， 因 此 GSM 系 統 的 安 全
性 相 當 高 。
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| GSM900及GSM1800的區隔 |
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同 屬 GSM 技 術 下 的 系 統
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GSM1800 是
因 GSM900 的 系 統 容 量 不 敷 需 求 ，
因 此 另 開 闢 了 GSM1800 的 頻 段 。
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GSM900 及 GSM1800 特性簡介
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| 系 統 | 特 性 | 影 響 | |
|---|---|---|---|
| GSM | 900 | 工作頻率低 (89.000 - 960MHz)， 訊號隨距離衰減較小 | 傳送距離較遠，基地台涵蓋範 圍較大 |
| 頻寬較小 (25MHz) | 系統容量較小(124頻道) | ||
| 制定手機功率較大 (Max 2 Watts) | 可傳送距離較遠 | ||
| 現有營運系統較多 | 漫遊合作地區較多 | ||
| 1800 | 工作頻率高 (1710 – 1880MHz) ，訊號隨距離衰減較大 | 傳送距離較近，基地台涵蓋範 圍較小 | |
| 頻寬較大 (75MHz) | 系統容量較大(374頻道) | ||
| 制定手機功率較小 (Max 1 Watts) | 可傳送距離較近 | ||
| 現有營運系統較少 | 漫遊合作地區較少 | ||
| GSM900與GSM1800比較 |
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GSM900 |
GSM1800 |
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| 每個細胞半徑 | 350公尺∼35公里 | 20公尺∼20公里 |
| 每個細胞的頻道數 | 124個channels/cell | 374個channels/cell |
| 每平方公里最大頻道數 | 326max channels/km^2 | 297000max channels/km^2 |
| 波長與頻率 | 頻率低，波長長 | 頻率高，波長短 |
| 穿透力 | 穿透力較弱 | 穿透力較強 |
| 傳送距離 | 傳送距離較遠 | 傳送距離較短，衰減快 |
| 有效半徑 | 基地台有效半徑較大 | 基地台有效半徑較小 |
| 需要基地台數 | 需建構基地台較少 | 需建構基地台較多 |
| 建構時所需面積 | 建構基地台時所需面積較大 | 建構基地台時所需面積較小，施工快 |
| 投資 | 投資較小 | 投資較大 |
| 頻寬（同時可使用人數） | 可分配的頻寬較窄 | 可分配的頻寬較寬 |
| 門號數 | 門號有限 | 門號充裕，接通率高 |
| 適合地點 | 適用於鄉鎮區 | 適用於大都會區 |
| SIM卡 |
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SIM 用 戶 識 別 卡 (Subscriber Identification Module)
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行 動 電 話 用 戶 取 得 網 路 服 務 的 唯 一 途 徑 。
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分 為 大 卡 及 小 卡 二 種
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Persoanl Mobility
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可 適 用 於 世 界 上 任 何 一 部 符 合 GSM 標 準 的 手 機
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sim卡密碼及手機密碼都需在手機裡設定開啟或關閉或更改。
而前者依不同系統公司有不同的初始密碼，
後者依不同廠牌不同手機有不同的初始密碼。
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SIM 卡所儲存資料
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(1) GSM系統運作時所須的資料
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| 基本訊息 | (Administrative information)
| IC 識別碼
| (IC card identification)
| SIM 服務清單
| (SIM service table)
| 國際行動用戶識別碼
| (International Mobile Subscriber Identity, IMSI)
| 手機位址訊息
| (Locaton information)
| 系統運算密碼
| (Ciphering Key, Kc)
| 廣播頻道訊息
| (BCCH information)
| 限定行動網路
| (forbidden PLMNs)
| 語言偏好選擇
| (Language preference)；
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(2) 保護用戶使用權益的資料
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| 個人識別碼 | (Personal Identification Number, PIN)
| 密碼啟用指示
| (PIN enabled/disabled indicator)
| 密碼錯誤計算
| (PIN error counter)
| 開鎖碼
| (PIN Unlock key, PUK)
| 開鎖次數計算
| (PUK error counter)
| 用戶運算密碼
| (Subscriber authentication key, Ki)
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Initial Password
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| 中華電信 | 0000
| 遠傳
| 8888
| 台灣大哥大
| 1234
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| PUK碼 |
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它是sim卡與系統公司間取得特殊服務及問題處理的對話碼，
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例如：您不小心（或故意）把sim
卡密碼連續輸入錯誤3 次，則手機會出現block
或請您輸入puk碼。
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此時您只要打電話給系統公司，告訴系統公司服務人員，您鎖卡要解卡，
客服人員會告知您如何按然後會給您一組puk碼，
這是您該張卡獨有的密碼。（**05*puk碼.......）
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（如果錯誤10次，則暴卡，一定要換卡，換卡費大約1000元，
每家不同）
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| PIN2 碼 |
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PIN2 碼是用來取得特殊服務的，
例如您要設定費率計算功能等等，
所以您可能常在手機上要設定某些東西時，
手機常要我們輸入PIN2碼，
當然我們就會.........不知所措。其實這PIN2
碼目前各家系統公司的內設值適合PIN 碼一樣的。
但，目前台灣的所有系統公司尚未開放此項功能，
所以您輸入也沒有用。因此我們可以知道，解PIN
碼有PUK 碼，那解PIN2 碼當然有PUK2 碼囉！
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| IMEI |
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手機按 ＊#06# 會出現該手機特有的IMEI號碼，
IMEI是每隻手機特有的一組號碼，
不論任何廠牌都會有一組特有的IMEI，也多會寫在手機背面，
手機按＊#06#出現的號碼需和背面寫的一樣。
此組號碼有其特殊意義，可知其是何款機種，
生產地等等訊息。
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IMEI 出現 0000000000
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每一批手機出給貿易商或代理商，廠商一定會準備
一些備用機給正式機替換零件或代用之手機。
通常是不會拿出來賣的，這一批的序號就是000000000000了。
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| EFR |
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數 位 系 統 是 將 聲 波 經 過 取 樣 (sampling) 、 量 化
(quantization)、 及 編 碼 (encoding) 三 個 階 段 轉
換 為 電 子 數 碼 ， 再 加 以 傳 送 。
而 所 謂 加 強 型 全 速 率 編 碼 器 (Enhanced
Full Rate, EFR) ， 相 對 於 全 速 率 編 碼 (Full
Rate) 或 半 速 率 編 碼 (Half Rate) ， 即 是 在 量
化 的 步 驟 中 加 以 精 緻 化 ， 並 使 用 較
好 的 編 碼 方 式 ， 使 還 原 (decoding) 後 的
聲 音 較 接 近 原 音 。
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| 雙頻系統 |
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GSM900 與GSM1800 因 其 傳 播 特 性 而 有 不 同 的 優 缺 點 。
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| GSM900 | 較適合 寬 廣 的 郊 區
| GSM1800
| 較 適 合 於 人 口 稠 密 的 都 會 區
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而 雙 頻 系 統 就 是 希 望 結 合 GSM900
與 1800 的 優 點 ， 以 資 源 分 享 的 理 念 ，
加 強 訊 號 涵 蓋 區 域 (improve coverage) ， 並
增 加 系 統 容 量 (increase capacity) ， 使 網 路
資 源 得 到 最 大 的 經 濟 效 益 。
所 謂 "資 源 分 享 "， 是 指 真 正
的 雙 頻 網 路 內 (如 遠 傳 的 雙 頻 網 路 )，
是 利 用 同 一 個 基 地 站 (包 括 基 地 台 及
基 地 台 控 制 器 )處 理 GSM900 與 1800 兩 個 系
統 ， 降 低 網 路 內 不 同 系 統 交 換
(inter-BSC, inter-MSC) 的 機 會 ， 使 通 話 過 程
更 為 流 暢 。
而 GSM900 廣 大 的 涵 蓋 區 域 及 世 界 上 超
過 一 百 個 營 業 系 統 ， 使 雙 頻 業 者 可
在 無 形 中 擴 大 其 網 路 的 涵 蓋 區 域 ；
由 於 GSM1800 可 較 有 效 率 的 利 用 頻 率 ，
因 此 更 使 雙 頻 業 者 在 涵 蓋 網 外 ， 更
可 增 加 系 統 的 容 量 。
對 用 戶 而 言 ， 雙 頻 系 統 有 較 多 的
頻 率 資 源 可 供 運 用 ， 因 此 較 不 會 遇
上 因 線 路 忙 碌 而 電 話 打 不 通 或 甚 至
斷 話 的 情 況 。 除 此 之 外 ， 因 系 統 容
量 的 增 加 ， 通 話 品 質 及 室 內 收 訊 狀
況 也 可 改 善 不 少 ， 而 業 者 也 可 利 用
增 加 的 容 量 提 供 更 多 數 據 傳 輸 (如 ：
Internet access, 傳 真 ， 股 市 資 訊 .....)的 服
務 。
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| 數位系統與類比系統 |
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類 比 式 系 統 (Analog)
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傳 統 的 無 線 通 訊 採 用 的 是 類 比 式
系 統 (Analogue) 。 其 原 理 是 將 聲 音 轉 換
成 連 續 的 電 磁 波 ， 再 以 載 波 方 式 傳
送 。 由 於 類 比 式 系 統 在 傳 送 過 程 中
沒 有 加 密 ， 因 此 容 易 被 人 截 聽 並 加
以 盜 用 。
早 先 所 使 用 的 AMPS 電 話 ， 就 是 採 用
類 比 式 系 統 ， 亦 被 稱 為 "王 八 機"
。
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數 位 式 系 統 (Digital)
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則 為 先 進 的 技 術 。 數 位 式 系 統 是 將
聲 音 轉 換 成 電 子 數 碼 (0,1)， 並 加 以 編
碼 (encoding)， 待 接 收 端 收 到 訊 號 後 再 將
之 解 碼 (decoding)， 並 重 新 組 合 成 原 來 的
順 序 ， 因 此 數 位 式 系 統 (如 GSM)並 不 易
被 人 盜 用 。
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| 頻率資源 |
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無 線 通 訊
是 藉 用 無 線 電 頻 率 來 傳 播 的 一
種 溝 通 方 式 ， 但 無 線 電 頻 率 並
不 是 隨 手 可 得 的 資 源 。 在 無 線
電 頻 率 的 頻 譜 上 被 切 割 為 許 多
頻 段 ， 每 一 頻 段 都 有 其 指 定 的
用 途 (如 附 表 一 )，
GSM 即 屬 於 300-3000MHz 間 的 UHF 頻 段
|
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在 每 一
頻 段 中 又 將 其 分 割 為 許 多 小 頻
段 供 各 個 無 線 電 業 者 使 用 。 因
為 頻 率 資 源 的 有 限 ， 各 業 者 無
不 充 分 運 用 所 分 配 到 的 一 小 部
分 頻 段 ， 以 發 揮 最 大 經 濟 效 益。
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附表一：無線電頻譜
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附表二：GSM900/1800頻率分配
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行動通信所使用的波長：
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| 段號 | 頻段名稱 | 頻率範圍（含上不含下） | 波段名稱 | 波長範圍（含上不含下） | 主要用途 | |
| 1 | 至低頻 | 3∼30赫Hz | 至極長波 | 100∼10兆米 | ||
| 2 | 極少低頻 | 30∼300赫Hz | 極長波 | 10∼1兆米 | ||
| 3 | 超低頻 | 300∼3000赫Hz | 超長波 | 100∼10萬米 | 導航，固定服務，頻率標準 | |
| 4 | 特低頻（VLF) | 3000∼30千赫KHz | 特長波 | 10∼1萬米 | ||
| 5 | 低頻（LF) | 30∼300千赫KHz | 長波 | 10∼1千米 | 導航，固定服務 | |
| 6 | 中頻（MF） | 300∼3000千赫KHz | 中波 | 10∼1百米 | 導航，固定服務，廣播，行動服務 | |
| 7 | 高頻（HF） | 3∼30兆赫MHz | 短波 | 100∼10米 | 導航，固定服務，廣播，行動服務，其他 | |
| 8 | 特高頻（VHF) | 30∼300兆赫MHz | 米波 | 10∼1米 | 導航，電視，調頻廣播，雷達，電離層散射通信，固定服務，行動服務 | |
| 9 | 超高頻（UHF） | 300∼3000兆赫MHz | 分米波 | 微波 | 10∼1分米 | 導航，電視，雷達，對流層散射通信，固定服務，行動服務，宇宙通信 |
| 10 | 極高頻（SHF） | 3∼30吉赫GHz | 釐米波 | 10∼1釐米 | 導航，雷達，無線電天文，固定服務，行動服務，宇宙通信 | |
| 11 | 至高頻（EHF） | 30∼300千赫GHz | 毫米波 | 10∼1毫米 | 導航，固定服務，行動服務，無線電天文，宇宙通信 | |
| 12 | 最高頻 | 300∼3000千赫GHz | 絲米波 | 10∼1絲米 | ||
| 行動數據 |
|---|
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行動數據簡單而言，他也是利用空中頻道來傳輸，
只是我們將這些頻道區分出來專門供給數據使用，
而行動數據就好像我們使用電腦經由PSTN(家用電信網路）
上網傳輸，只是它是經由無線的空中頻道罷了。
對使用者並無多大不同，（當然技術差很多啦）。
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行動數據公司，所要提供的不只是電腦上網，還有和GPS
結合成為密且專業的派遣系統，資訊提供服務（如得訊速），
等等等功能。
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目前有家公司發展出行動電話與GPS結合的產品，
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| 其他 |
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可以從國外購買手機回國來使用嗎？
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基本上是可以的，但是最重要的是要看手機的頻率是否為台灣
所使用的喔！
還要看此手機是否有被外國電信業者鎖碼？因為會產生”認卡”
的問題...........
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為何下雨時訊號會變差�
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國營與民營行動電話業者均採用許多『數位微波』來連接基地台，
採用微波通信的優點為節省成本與時間。
缺點為下雨時電磁波信號容易被水分子的吸收，導致
通信中斷，所以下雨時訊號會變差(因為整個基地站當掉了)。
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