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Introduction of Mobile Data Access

Introduction of Mobile Data Access. Outline . Introduction 台灣行動通訊市場概況 3G Market Trend Mobile Data Access 技術簡介 (PHS 、 GPRS 、 WLAN 、 3G ) 3G Evolution 加值應用範例. Introduction. Mobile Data Access. At Any Place. By Any Means. Backend Databases. SMS. In the Office. LAN. WLAN.

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Presentation Transcript

  1. Introduction of Mobile Data Access

  2. Outline • Introduction • 台灣行動通訊市場概況 • 3G Market Trend • Mobile Data Access技術簡介(PHS、GPRS、WLAN、3G) • 3G Evolution • 加值應用範例

  3. Introduction

  4. Mobile Data Access At Any Place By Any Means Backend Databases SMS In the Office LAN WLAN Encoder/decoder Wireless Middleware EnterpriseSystems Modem In the Warehouse Application Components GSM PHS At Home Wireless Application Framework GPRS CDMA Web Sites IR On the Road Bluetooth On the Move Internet

  5. 全世界行動通信發展現況 Source: EMC

  6. 全世界行動通信發展預測(Y2006) Source: EMC

  7. Mobile & Internet市場分析 • 根據ITU公布之資料，行動通信及網際網路用戶之成長曲線有相雷同的現象 • 網際網路用戶數約落後行動通信用戶數2年

  8. 台灣行動通訊市場概況

  9. Cellular Market Status in Taiwan (1/3) • Deregulated cellular mobile market in 1997 • 6 GSM/GPRS operators (4 national, 2 regional) • 2 low-tier operators (1 PHS and 1 PACS) Taiwan GSM Market Share in subscribers (Source: DGT 2003/01)

  10. 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2001 2000 Cellular Market Status in Taiwan (2/3) • 2001 penetration rate 96.6% - 2nd place in the world • Penetration rate is over 100% now • 24,197,642 subscribers in January, 2003 • Highly subscriber growth rate • CAGR(Cumulative Annual Growth Rate ): 95.14% Source: DGT Source: ITU Telecommunication Indicators database

  11. Cellular Market Status in Taiwan (3/3) • Annual minutes of use (MOU) is increasing • Average revenue per user (ARPU) is decreasing 1998 2000 1999 2001 Source: DGT

  12. 2001/08 2001/09 2001/10 2001/11 2001/12 Mobile Data Access Market Status in Taiwan (1/2) • Number of subscribers using WAP and GPRS is over 130,000 in December, 2001 • GPRS • Commercial launch: 3 operators (CHT, KGT, Mobitai) • 20~40 Kbps using 4 downlink slot (CS-2) • Limited Services • Other operators are still in commercial trial Source: DGT

  13. Mobile Data Access Market Status in Taiwan (2/2) • PHS • Commercial launch in August, 2001 • Over 527,826 subscribers (voice+data) in Jan 31, 2003 • Data rate: 32~64 Kbps • WLAN • CHT launched WLAN services on May 16, 2002 • Residential area • Corporate campus • Service in public areas is still under discussion • Some ISPs launched Public WLAN services in middle 2002 • GPRS based i-Mode • KGT launched i-Mode commercial service on June 20, 2002 • KGT claimed over 22,000 subscribers on October 1, 2002 • KGT predicted over 100,000 subscribers in the first half of 2003

  14. 3G Market Trend

  15. 3G發展現況(1/3) • WCDMA及cdma2000 是全球最主要的兩大行動通信空中介面技術標準 • WCDMA (UMTS)主要由歐洲ETSI及日本NTT DoCoMo研發，3GPP制訂技術規範，為GSM系統演進至3G之解決方案 • cdma2000主要由Qualcomm及北美行動通信業者與設備製造商研發，3GPP2制訂技術規範，為cdmaOne系統演進至3G之解決方案 • WCDMA • GSM佔有全球71%的市場，目前約有7億2千萬用戶 • WCDMA為全新發展之寬頻無線接取技術 • 提供與GSM/GPRS系統間Inter-System Handover等Interworking功能 • 目前僅有日本NTT DoCoMo於2001年10月開始商用服務，用戶約13萬 • cdma2000 • cdmaOne (IS-95)佔有全球13%的市場，目前約有1億3千萬用戶 • cdma2000從IS-95所演化而來，具backward相容性 • 目前已有南韓、日本、美國、歐洲等地區18家業者自2000年底陸續於既有頻段(800MHz, 1900MHz)提供cdma2000 1x服務，用戶約1700萬

  16. 3G發展現況(2/3) • cdma2000商用服務 • 南韓SK Telecom (SKT)於2000年10月開放全世界第一個cdma2000 1x服務 • 2002年1月28日SKT開放全世界第一個cdma2000 1xEV-DO商用服務，並於世界杯足球賽提供影像服務(漢城及仁川) • 南韓目前約有38%行動通信用戶(約1200萬)使用cdma2000服務 • 日本KDDI於2002年4月1日開始提供cdma2000 1x服務，2002年8月底已有約214萬用戶，預期2003年3月可有700萬用戶 • 美國Verizon Wireless及Sprint PCS於2002年中陸續提供cdma2000 1x服務 • Verizon Wireless正在進行1xEV-DO測試與試用 • 於原有IS-95頻段之系統升級 • WCDMA商用服務 • 日本NTT DoCoMo於2001年10月1日開放全世界第一個WCDMA服務，截至2002年8月底共有133,500 FOMA (W-CDMA)用戶 • 於2GHz的3G頻段建設新網路

  17. 3G發展現況(3/3) Source: 3G Today

  18. 3G Licenses Auction in Taiwan (1/2) • 5 licenses totaled NT$48.9 billions (US$1.4 billion) after 19 days of bidding (180 rounds) • Average US$0.36/MHz/population - less than other countries in Asia Pacific • Korea: US$1.22 • Singapore: US$1.16 • HK: US$0.73 • Australia: US$0.49

  19. 3G Licenses Auction in Taiwan (2/2) • 3G licenses awarded • 3 incumbent operators (CHT, TCC, Yuan-Ze) • 2 new entrants (APBW, Taiwan PCS)

  20. cdma2000於2GHz之發展 • CDMA Development Group (CDG)與8家cdma2000設備製造商於2002年8月簽訂備忘錄(MoU)，將製造2.1 GHz頻段(即3G頻段)之cdma2000網路設備及手機終端設備 • Ericsson, LG Electronics, Lucent Technologies, Motorola, Nortel Networks, Qualcomm, Samsung and ZTE • 2 GHz的設備預計於2002年9月提供中國大陸訊息產業部(Ministry of Information Industries, MII)進行試用與測試，商用設備預計於2003年2月開始提供 • 日本KDDI決定將現有800MHz頻段之cdma2000 1xRTT升級至雙頻(800MHz及2GHz)的1xEV-DO • 由Samsung及Hitachi提供網路設備 • 800 MHz頻段網路預計於2003年第4季開始商用服務 • 2 GHz頻段網路預計2003年4月開始試用

  21. WCDMA市場現況(1/3) Note 1: Network started operation to satisfy licensing requirements, in limited areas; beginning of commercial service depends on handset availability Source: ITU

  22. WCDMA市場現況(2/3) • 奧地利電信業者Mobilkom於9/25宣布開放3G服務(Ericsson/ Nortel) • 商業服務要等到手機量產上市之後，預定在三至六個月之後 • 香港和記黃埔(Hutchison Whampoa)於英國及義大利之3G公司預計於2002年底開放3G商用服務 • 英國之3G公司(稱為3)於10月初開始進行商業試用 • 開始為500名試用戶，預計將增加至10000名 • NEC提供3G/GSM雙模手機 • 義大利之3G公司(稱為H3G)預計於12月開始進行商用服務 • 預計於英國佈建3,500基地台，而於義大利佈建2,200基地台 • Vodafone預計於2003年中以後才會在英國提供3G商用服務 • 瑞典、比利時等許多國家之3G業者均要求政府同意延後提供服務或涵蓋範圍之時程 • 瑞典Orange認為3G設備要到2004年中才足以提供商用服務

  23. WCDMA市場現況(3/3) • 中國移動(China Mobile)規劃採用WCDMA技術，但亦不排除在“特殊情況”下採用cdma2000技術的可行性 • 區域性的3G服務測試將在2003年進行，而於2004年正式提供3G商用服務 • Ericsson於9/24宣布在Telia及Hi3G兩家業者的網路上完成WCDMA/GSM雙模語音通話無縫隙交遞的展示 • 包含384Kbps高速分封數據服務 • Nortel及Qualcomm於10/10展示UMTS voice及data服務 • 北美1900 MHz頻段 • up to 384kbps network-based circuit and packet handovers • Nokia及Sonera於9/26在Sonera的WCDMA實驗網路展示高階行動服務及手機 • picture messaging and e-mail • video clips and games

  24. 日本3G發展現況

  25. DoCoMo FOMA服務 • DoCoMo 對於FOMA原期望的發展目標 • 150,000 FOMA sub. by March 2002 =>400,000@02E • 90% population coverage within two year (3Q2003) • 97% population coverage by March 2004 • FOMA sub. to overtake existing i-mode sub. by the end of 2006 • 2G (PDC) sub. will peak in 2005, phase out by 2010 • FOMA服務 • Voice communication service • 384Kbps downlink Packet communication service, 64Kbps uplink (適合video/music下載) • 64 Kbps Circuit-switched data (適合video conference) • 2002年10月底僅有約140,000用戶 • 手機為單模手機，網路涵蓋區域不足(目前涵蓋全國69%的人口) • 手機較PDC與cdma2000手機昂貴1~2倍 • 預計2003年初提供FOMA/PDC雙模手機 • 手機終端產品問題(耗電、應用軟體缺失…….)

  26. FOMA－NTT DoCoMo’s 3G Services • Voice communications • Landline-equivalent quality voice services • Visual communications • 64kbps video phone services • i-mode service • The DoCoMo’s mobile Internet services • i-motion service • Audio and video file download services • High speed data communication (up to 384 Kbps) • Multi-access service • Making calls while using i-mode services

  27. KDDI cdma2000服務 • 日本KDDI公司自2002年4月1日提供cdma2000 1x服務(800MHz) • 總用戶數約1690萬(含PDC、cdmaOne及cdma2000 1x) • 8月底已有214萬cdma2000 1x用戶，約佔總用戶數的13% • 服務涵蓋43個城市，上鏈速率64Kbps，下鏈速率144Kbps • 手機價格與cdmaOne相近 • 預計2003年第4季開始提供cdma2000 1xEV-DO服務(800MHz & 2GHz)，可提供2.4Mbps下鏈速率(由Samsung & Hitachi提供) * 03/02~08/02，DoCoMo用戶成長110萬，KDDI成長50萬

  28. 3G Market Status in Europe • Manx Telecom in UK • The first telecommunications operator in Europe to switch on a live 3G network at Isle of Man on December 5, 2001 • Voice and up to 384 Kbps PS data services • Point-to-point video conferencing • Information services (e.g., weather, finance, sports news, horoscope, …) based on WAP • Video clip and postcard download • Location-based services • Mobile office and online games • Monaco Telecom • Voice and up to 384 Kbps PS data services

  29. Source: UMTS Forum 3G Market Forecast • Many factors slow down the 3G deployment • General worldwide economic downturn • Telecom sector-specific downturn • Delays in infrastructure and mobile terminal availability • Lack of killer applications

  30. Source: UMTS Forum 3G Services Forecast

  31. Mobile Data Access技術簡介(PHS、GPRS、WLAN、3G)

  32. PHS系統網路組態

  33. T D M A / T D D 碼 框 基 地 台 發 射 手 機 發 射 基 地 台 C C H T 2 T 4 C C H R 2 R 4 P H S C C H 手 機 # 1 P H S R 2 T 2 手 機 # 2 P H S R 4 手 機 # 3 T 4 : 發 射 時 槽 C C H : 信 號 通 道 : 接 收 時 槽 : 空 閒 時 槽 PHS系統無線通道架構

  34. 32 kbit/s DTE CS ADP PS PHS 數據服務(1/2) PHS 32kbit/s Bearer 數據傳輸 • 手機與基地台bypass ADPCM • 基地台作32kbps/64kbps之轉換 • 網路內以64kbps傳送 • 固定端作32kbps/64kbps之轉換 DTE ISDN T/A 32 kbit/s 64 kbit/s 32 kbit/s

  35. 32 x 2 kbit/s CS PHS 數據服務(2/2) PHS 64kbit/s Bearer 數據傳輸 • 整合兩個32kbps之slot傳送 • 提供Hand-over DTE DTE ISDN T/A PS ADPCM 64 kbit/s

  36. What is GPRS • GPRS 是General Packet Radio Service 的縮寫，是一種高速分封式(Packet)資料無線傳送技術，是建置在現有的GSM網路上，可將資料傳送速率由現有之電路式的9.6 Kbps提升至100 Kbps以上。 • GPRS 是介於第二代行動通訊系統的Voice Band Data 與第三代寬頻行動通訊標準當中的一項的技術。一般被歸類為屬於2.5G 的技術。

  37. Major Concept of GPRS • Packet Switch Data Service – 分封交換 • Permanent Virtual Circuits (PVC) –固接 • High Speed –高速

  38. GMSC PSTN MSC A-bis ‘A’ HLR/AUC GPRS Register MAP BSC BTS GPRS Register H/VLR GSM Architecture

  39. GMSC PSTN Circuit Switched Traffic MSC MAP A-bis ‘A’ HLR/AUC GPRS Register Peer Elements BSC BTS GPRS Register H/VLR PCU MAP Gb SGSN SGSN Packet Traffic Public Switched Packet Network Gn GGSN GGSN Gi Architecture - GSM with GPRS

  40. GPRS 新增元件 GPRS系統與GSM系統相比主要新增加了以下的網路元件: • 1. SGSN( Serving GPRS Support Node ) • 與MSC/VLR同等級 • 管理轄區內已註冊之手機, 記錄其位置資訊 • 選擇適當的GGSN, 建立手機至公眾數據網路之路由 • 2. GGSN ( Gateway GPRS Support Node ) • GPRS網路與公眾數據網路間的閘道 • 記錄手機所在之SGSN之address, 使來自公眾數據網路之封包能送達手機 • 3. PCU ( Packet Control Unit ) • 負責無線通道資源之分配 • 負責空中介面錯誤封包之重新傳送

  41. traffic time GPRS Timeslot Usage • GSM voice network dimensioned for busy hour Grade of Service spare capacity. • Data can utilise spare capacity pre-emption of data by voice no dedicated GPRS resources • Many users permanently attached  ‘instant’ access to services

  42. TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7 GPRS only GPRS with GSM pre-emption GSM only GPRS與GSM共用無線資源 • 1. GPRS only • 專屬於GPRS用戶之時槽 • 2. GSM only • 專屬於GSM voice及circuit switched data用戶之時槽 • 3. GPRS with GSM pre-emption • 若無GSM用戶使用,此部份時槽可供GPRS使用 • 當GSM需要此部份時槽時, 即使GPRS正在使用, 也必須將時槽讓出供GSM使用 1 TDMA Frame 資料來源: Nortel

  43. WLAN 根據電機電子工程師協會(IEEE)於1997年公告的IEEE 802.11無線區域網路標準，並於1999年9月再度發表IEEE 802.11b高速無線網路標準，由於這個標準的產生，將原來無線網路的傳輸速度由原來2Mbps提至11Mbps 。除此之外尚有速率更高的802.11g 及 802.11a標準正在討論中，部分設備廠商甚至預定在2003年直接推出同時支援802.11b及802.11a的雙模產品

  44. 室內使用 (Indoor Use) 無線網路卡點對點互通 (Ad-Hoc Mode)

  45. 室內使用 (Indoor Use) 透過接收器 (Access Point)與現有網路互通 在不同接收器間可漫游而不使網路斷線 (Roaming)

  46. 公眾使用 (Public Use) 特定園區網路漫游 (Campus Roaming) intranet intranet

  47. Internet ADSL/專線 Hub or Switch AP AP Client 機場、車站、旅館等 公眾使用 (Public Use) 網際網路無線接取 (Internet Wireless Access )

  48. 戶外使用 (Outdoor Use) 跨大樓之不同網路相連結 (Wireless Bridge)

  49. Bearer Service Mobility Needs Minimum Data Rate Mobility Speed Bearer Service Mobility Needs Minimum Data Rate Mobility Speed Bearer Service Mobility Needs Minimum Data Rate Mobility Speed Vehicular 144 Kbps 500 Km/h Vehicular 144 Kbps 500 Km/h Vehicular 144 Kbps 500 Km/h Packet Switched Packet Switched Packet Switched Outdoor to Outdoor to Outdoor to 384 Kbps 384 Kbps 384 Kbps Indoor and 120 Km/h Indoor and 120 Km/h Indoor and 120 Km/h Pedestrian Pedestrian Pedestrian Indoor Office 2 Mbps Indoor Office 2 Mbps Indoor Office 2 Mbps 10 Km/h 10 Km/h 10 Km/h Circuit Circuit Circuit 500 Km/h Vehicular 144 Kbps 500 Km/h Vehicular 144 Kbps 500 Km/h Vehicular 144 Kbps Switched Switched Switched Outdoor to Outdoor to Outdoor to 120 Km/h 384 Kbps 120 Km/h 384 Kbps 120 Km/h 384 Kbps Indoor and Indoor and Indoor and Pedestrian Pedestrian Pedestrian 10 Km/h 10 Km/h Indoor Office 2 Mbps 10 Km/h Indoor Office 2 Mbps Indoor Office 2 Mbps Source: ITU-R Circular Letter 3G Data Rate Requirements

  50. Cellular Mobile Network Evolution

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