Access
寬頻接取網路架構
接取網路種類
寬頻接取網路技術之演進
接取網路介接點技術標準
數位用戶迴路 xDSL 特性
數位用戶迴路 xDSL
xDSL- 基本架構
ADSL
VDSL
SHDSL
xDSL 發展情形
光纖接取網路基本架構
FTTx
分波多工 (WDM)
無線光通訊技術
光纖網路-發展情形
傳統的纜線架構
HFC
HFC
HFC
HFC
HFC 纜線網路-發展情形
Passive Optical Networks
APON與EPON之比較
超高速乙太網路 Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet-發展情形
SDH vs. ATM vs. GbE
TANet/TANet2 實驗計畫網路架構
10 GbE Metropolitan Network
10 GbE in the MAN over DWDM
802.3ae Task Force Schedule
固接專線 Leased Line
固接專線 Leased Line
第三代行動通信系統
3G標準現況
3G標準現況
TD-SCDMA 與WCDMA TDD比較
3G頻譜配置
LMDS
LMDS
LMDS
LMDS 頻帶
LMDS-發展情形
LMDS-產業現況
無線區域網路 Wireless LAN
無線區域網路應用範圍
無線區域網路標準
無線區域網路技術比較
無線區域網路國內現況
個人接取網路 PAN
HomeRF
HomeRF Stack
Bluetooth
| 寬頻接取網路架構 |
|---|
| 接取網路種類 |
|---|
傳統 Local Loop
| 數位用戶迴路 xDSL
| 光纖接取網路 (FTTB, FTTC, FTTH, FITL)
| 纜線數據機 Cable Modem、HFC
| 超高速乙太網路 Gigabit Ethernet
| 固接專線 Leased Line
| 第三代行動通信系統 3G
| 區域多點傳輸系統 LMDS | (Local Multipoint Distributed System) 無線區域網路 Wireless LAN
| 個人接取網路 PAN
| |
|---|
| 寬頻接取網路技術之演進 |
|---|
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有線接取網路
|
| 在既有的雙絞銅線傳輸上採用先進的調變技術 | xDSL
| 採用光纖用戶迴路
| FITL、FTTx
| 採用有線電視網路
| HFC
| |
|---|
|
無線接取網路
|
| 蜂巢式行動通信系統 | GPRS、EDGE 、3G
| 定點無線接取系統
| LMDS, MMDS, Satellite
| 低階行動通信系統
| DECT, PHS, PACS
| 室內無線通信系統
| Wireless LAN, Bluetooth, HomeRF
| |
|---|
| 接取網路介接點技術標準 |
|---|
| V5 |
SDH
|
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Gigabit Ethernet
|
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xDSL/ATM
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Access Gateway | (H.248、SIP、H.323)
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|---|
| 數位用戶迴路 xDSL 特性 |
|---|
| 數位用戶迴路 xDSL |
|---|
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利用現有的雙絞銅線可以讓使用者與電信業者達成高速傳輸的技術
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利用比語音更高的頻帶來傳送資料以達到更高傳輸速率
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可同時允許資料和語音的傳輸
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提供對稱與非對稱式的傳輸
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xDSL 的技術包含 : HDSL、 HDSL2、SDSL、SHDSL、MDSL、R-ADSL、 ADSL、IDSL、VDSL等
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| xDSL- 基本架構 |
|---|
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用戶端DSL數據機與交換機房DSL接取多工器 (DSLAM)連接圖
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| ADSL |
|---|
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ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
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Internet資料傳輸量上下不對稱，正好符合ADSL的傳輸特性
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目前標準已經統一採用離散多重音調 (DMT) 調變
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訊號經過訊號分離器後，語音走PSTN，而較高頻的數據資料則送到數據網路
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| VDSL |
|---|
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VDSL (Very High data rate Digital Subscriber Line)
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xDSL技術中速度最快，但傳輸距離也最短
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在一對銅質雙絞線上，以非對稱方式，成為FTTH的替代方案
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| SHDSL |
|---|
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SHDSL (Single-pair High Speed Digital Subscriber Line)
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新一代的單銅絞線對稱式DSL技術
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由於G.shdsl標準的確立及成熟，逐漸成為目前對稱式DSL市場的主流
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ITU在2001年2月中通過了一項關於SHDSL的全球標準建議案- G.994.1，
SHDSL的標準就更臻於完整
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| xDSL 發展情形 |
|---|
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發揮電話雙絞線最大傳輸量的VDSL
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能提供多種對稱性傳輸速率的國際互通標準-G.shdsl
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語音在DSL傳輸上的應用 (voice over xDSL)
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| 光纖接取網路基本架構 |
|---|
| FTTx |
|---|
| 光纖至大樓 FTTB | 主要應用在頻寬需求量大、使用密度高的商業大樓或社區
| 光纖至近鄰 FTTC
| 將光纜由局端鋪設至使用者附近並設置接取節點
再由各個使用者利用現有或其他的網路線路連接至其終端設備
| 光纖到府 FTTH
| 最終的接取網路解決方案
| 光纖用戶迴路 FITL
| 被定位在交換機用戶端的界面以及位於用戶端的光纖網路終端設備之間，
主要目的是為了因應未來可以提供多樣化的寬頻服務及用戶全光纖化之目標
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|---|
| 分波多工 (WDM) |
|---|
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DWM (Wavelength Division Multiplexing)
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同一條光纖通道上同時傳送多個使用者的資料，而這些資料是利用一定範圍內
不同波長的光訊號加以區別
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提升光纖頻寬的使用
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通訊協定的獨立性
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節省設備與維護成本
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DWDM (Dense WDM) 高密度分波多工
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upto 1022 channels by Bell Lab. (0.7nm per channel)
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提高頻寬使用效率
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價格較高
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CWDM (Coarse WDM) 低密度分波多工
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8 channels (20nm per channel)
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價格較便宜 (30% of DWDM)，適合中小型光纖網路
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| 無線光通訊技術 |
|---|
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自由空間光通訊 (FSO)
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透過不受阻隔的自由空間進行短距離的傳送
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利用高樓樓頂架構FSO型態的接取網路為相當合適的方法
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優點：架設方便、成本較FTTB低廉許多、不需考慮頻譜執照問題
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缺點：極易受到外在環境影響
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| 光纖網路-發展情形 |
|---|
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目前發展以FTTB最為成熟
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近期與中期發展會以FTTC為主
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寬頻接取網路將以FTTH為最終解決方案
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| 傳統的纜線架構 |
|---|
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頭端：有線電視業者
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因訊號唯一，同一纜線可分接多用戶
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因纜線衰減的問題，300~500公尺需要放大器
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雖放大器會放大雜訊，但效果仍比無線電視好，因此這種星狀的架構相當適合有線電視
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提供數位服務面臨的問題
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雙向問題 (因原本網路設計是單向)
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Solution 1 : 用電話線上行，用纜線下行
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Solution 2 : Upgrade Cable System
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頻寬不足: 電視訊號已佔去大部分頻寬
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Solution: use broadband Cable
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傳統 cable: 150-550 MHz
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HFC: 150-750 MHz
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| HFC |
|---|
| HFC |
|---|
| HFC |
|---|
| HFC |
|---|
| HFC 纜線網路-發展情形 |
|---|
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美規為MCNS所制定的DOCSIS
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歐規為ECCA所制定的DVB/DAVIC
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目前發展的國家多採行美規，然歐洲地區有轉向歐規的趨勢
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台灣發展主因：高普及率
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業者：東森、和信
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目前除少數地區，均已完成雙向
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價格：數據機約三千左右，年費大約一萬(雙向)，應是 客戶可接受的範圍
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| Passive Optical Networks |
|---|
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APON ATM Passive Optical Networks
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ITU-T G.983
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EPON Etherenet Passive Optical Networks
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Gigabit Ethernet (802.3z)
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10Gigabit Ethernet (802.3ae)
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使用範圍： LAN -> MAN與WAN
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LAN、MAN：使用 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)技術
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WAN：使用 DWDM技術
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| APON與EPON之比較 |
|---|
| 超高速乙太網路 Gigabit Ethernet |
|---|
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與乙太網路、高速乙太網路十分類似，都採用相同的乙太網路訊框架構
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差異在於傳輸速率快慢不同，Gigabit Ethernet 支援1000Mbps速度傳送
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實體層傳輸媒介：光纖、短距銅線
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全雙工點對點鏈結、半雙工共享
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使用載波延伸與訊框爆發的新技術：
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1000Mbps速度傳送下維持碰撞偵測的功能並增加傳輸效能
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接取網路區段
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實體層：光纖通道 FC-0實體層標準
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MAC層：802.3z標準，使用全雙工傳輸模式
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使用者端
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終端設備：Gigabit Ethernet 路由器(或交換器)
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10M/100M bps乙太網路
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使用其它技術如HomeRF、Wireless LAN
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| Gigabit Ethernet-發展情形 |
|---|
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根據美國國家半導體的估算
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2001年全球Gigabit Ethernet網路卡的出貨量將接近千萬片
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平均售價將下拉到100美元上下
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Gigabit Ethernet價格發展曲線快速下滑將嚴重侵蝕10/100Mb的網路卡的市場
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對企業而言，採可Gigabit Ethernet升級區域網路有下列好處
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可使用原有乙太網路的基礎架構，降低架設成本
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毋需汰換舊有乙太網路標準和變更使用習慣
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有利於企業在短時間內以更低成本提升網路頻寬
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| SDH vs. ATM vs. GbE |
|---|
| TANet/TANet2 實驗計畫網路架構 |
|---|
| 10 GbE Metropolitan Network |
|---|
| 10 GbE in the MAN over DWDM |
|---|
| 802.3ae Task Force Schedule |
|---|
| 固接專線 Leased Line |
|---|
| 固接專線 Leased Line |
|---|
Digital Transmission System
| Fractional T-1
| N x 64Kbps, N=1∼23
| T-carrier
| T-1(1.544Mbps) | T-2(6.312Mbps) T-3(44.736Mbps) T-4(274.176Mbps) E-carrier
| E-1(2.048Mbps) | E-2(8.448Mbps) E-3(34.368Mbps) E-4(139.268Mbps) E-5(565.148Mbps) Optical SDH/SONET
| OC-N: N x 51.84Mbps | STM-1(OC-3) STM-4(OC-12) STM-16(OC-48) STM-64(OC-192) |
|---|
| 第三代行動通信系統 |
|---|
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第三代行動通訊系統的標準現況
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| ITU-T | 3GPP | 3GPP2 |
|---|
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IMT-2000 FDD Mode : WCDMA (3GPP)
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IMT-2000 MC Mode: cdma2000 (3GPP2)
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IMT-2000 TDD Mode: TD-SCDMA (CWTS)
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第三代行動通訊系統頻譜規劃
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| 3G標準現況 |
|---|
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ITU-T 標準制訂現況
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1999年11月赫爾辛基的會議中確定了系統家族 (family of system) 的概念，共有五種模式。 |
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FDD Mode
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TDD Mode
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SC (single carrier) Mode
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EDGE
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UWC-136
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CDMA技術所屬的三種模式分由二個標準制訂團體研究制定，並遞進ITU成為最終標準。
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| 3G標準現況 |
|---|
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3GPP
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負責制訂支援GSM/MAP網路升級到第三代網路以UTRA無線傳輸技術的相關世界性標準
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訂定 FDD Mode 與 TDD Mode 二種無線傳輸模式
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TDD模式除ETSI原本提出的技術外，並結合中國大陸所提出的TD-SCDMA技術為標準的一部份
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目前支持廠商最普及的技術
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3GPP2
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負責制訂支援 TIA/EIA-41 網路升級到第三代網路以及採 TIA/EIA-41
網路架構的所有無線傳輸技術相關的世界性標準
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訂定MC Mode無線傳輸模式
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其無線傳輸技術與核心網路技術都由原本的IS-95系統發展而來
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技術發展較成熟，但支持的廠商較少
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| TD-SCDMA 與WCDMA TDD比較 |
|---|
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TD-SCDMA為中國無線通訊標準組織 (CWTS) 制訂
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無線介面通訊協定與網路架構二者相同
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實體層比較
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| 頻寬 | WCDMA使用5MHz頻寬，而TD-SCDMA使用了1.6MHz的頻寬
| 時槽數目 (number of time slot)
| WCDMA每個訊框中有15個時槽，而TD-SCDMA的每個訊框中有7個時槽
| 智慧型天線技術
| WCDMA很難應用這項新的技術，但TD-SCDMA本就是依據這項新技術發展的，因此非常適合使用智慧型天線
| 頻譜效率 (spectrum efficiency)
| WCDMA的頻普效率可達0.662Mbps/MHz，而TD-SCDMA則可高達1.232Mbps/MHz
| 其他
| 如展頻係數 (spreading factor) 的範圍、調變技術、錯誤更正碼、等技術則是相同的
| |
|---|
| 3G頻譜配置 |
|---|
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WRC’92 & WRC’95
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1885~2025MHz
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2110~2200MHz
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WRC’2000
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806 ~ 960 MHz
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1710 ~ 1885 MHz
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2500 ~ 2690 MHz
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| LMDS |
|---|
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區域多點傳輸系統 LMDS (Local Multipoint Distributed System) |
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高頻寬、高傳輸效能、雙向、多頻道服務的定點式無線傳輸系統
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一般用戶下行可達35Mbps至58Mbps頻寬遠大於ADSL
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適合互動式的應用：視訊會議、隨選視訊、網際網路服務及高彈性的網路計算等。
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目前唯有光纖到府 (FTTH) 網路才能比LMDS更優異的傳輸頻寬，被喻為「第三條傳輸線路」
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網路建構迅速，比有線網路更經濟、更彈性
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可解決城市中無法隨意挖馬路的問題。
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技術
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固定式微波蜂巢網路
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先進的調變技術：QPSK、4-QAM、16-QAM、64-QAM等
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問題
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使用24GHz以上的頻段，穿透能力較弱，有嚴重的雨衰效應，
直視傳輸鏈路時，才有較佳的通訊品質
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沒有標準，價格居高不下。
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建置成本遠高於ADSL ，尚無競爭力。
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| LMDS |
|---|
| LMDS |
|---|
| LMDS 頻帶 |
|---|
| LMDS-發展情形 |
|---|
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IEEE 802.16 Working Group 正加速相關通訊協定製定的工作，初步的協定草稿
也都於最近公佈在其網站上
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美國方面，已有德州儀器、惠普科技史丹福電訊和洛克希德馬丁等科技公司積極
投入開發LMDS的行列中
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歐洲方面，發展 FWPMP: Fixed wireless point to multipoint
|
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LMDS系統架設的重要考量在於系統工作頻率的配置，然制定全球共同統一的
LMDS工作頻段非常困難，頻譜的配置隨國家而異
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| LMDS-產業現況 |
|---|
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各國在推行LMDS數年之後，由於電信市場的劇烈競爭與全球不景氣，
各大製造業者在近年來對於LMDS，紛紛採取保守的策略，
大廠如Nortel Networks、Lucent、New Bridge、Alcatel 與 Hughes，
不是紛紛停產，就是將LMDS產品調整成非主要產品線。
|
|
國外LMDS營運業者面對有線固網業者的削價競爭，使LMDS的業務無法推廣，
營運困難。此類營運業者如MaxLink-Canada，Teligent- USA與Winstar-USA等，
都紛紛面臨倒閉或財務危機。因營運業者無需求，導致製造業者在無誘因的情形下，
便對於LMDS的研發緊縮，因果循環使得LMDS之未來更堪慮。
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| 無線區域網路 Wireless LAN |
|---|
| 無線區域網路應用範圍 |
|---|
| 無線區域網路標準 |
|---|
| 無線區域網路技術比較 |
|---|
| 無線區域網路國內現況 |
|---|
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部分大學已使用。
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部分ISP已於一些hot spots架設，惟目前尚未見明顯商機，
美國部分看好此市場之業者已減緩其腳步 。
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未來能否與3G充分結合，是目前科技界所努力與期待的共同目標。
|
|
我國已成為世界WLAN card之第一製造國，WLAN的推廣將有助於我國相關產業之發展。
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須注意Unlicensed Band Issues。
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| 個人接取網路 PAN |
|---|
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目標：
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Home Networking
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Operating Frequency band: 2.4Ghz
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Low cost, low power, low mobility, and limited computing capability
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現有標準：
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HomeRF
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Bluetooth
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| HomeRF |
|---|
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擷取了DECT 和WLAN網路的技術優點
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| HomeRF Stack |
|---|
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MAC層方面的技術稱為SWAP (Shared Wireless Access Protocol) :
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TDMA訊框：提供即時性 的語音服務
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CSMA/CA訊框：提供訊爆性高 (high burstiness) 的數據服務 、IP服務
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| Bluetooth |
|---|
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採用 2.4G ISM band 無線電頻段，與 802.11 WLAN 互相干擾
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距離較 802.11 WLAN 短，速度較低
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適用於耳機等短距低速之用
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Pairing 造成使用者困擾，Bluetooth 2.1 之後可以改善
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|
Secure Simple Pairing - Just Works
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Bluetooth網路的基本單位稱為piconet，多個piconet則可構成一
scatternet。Piconet可視為是單細胞網路，而scatternet則是多細胞網路。
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Bluetooth採TDM多工模式：
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ACL時槽：非同步、非即時性服務
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SCO時槽：即時性服務
|
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IP-over-Bluetooth 範例:
|
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RFCOMM模擬序列埠(serial port）傳輸模式
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