打造M化台灣 雙網計畫的產業整合待思量

2004-02-25
「M化台灣」是行政院所擬定之2008國家發展計劃中寬頻基礎建設的一部份,而國家資訊通信發展推動小組(NCIC)日前所提出的雙網整合系統服務,即是欲利用台灣在無線區域網路及手機製造的雙重優勢,企圖整合這2項資源,製造並整合出超越第三代之網路終端技術以帶動國內手機、數位內容以及無線上網等產業的結合,共創市場商機。
「M化台灣」是行政院所擬定之2008國家發展計劃中寬頻基礎建設的一部份,而國家資訊通信發展推動小組(NCIC)日前所提出的雙網整合系統服務,即是欲利用台灣在無線區域網路及手機製造的雙重優勢,企圖整合這2項資源,製造並整合出超越第三代之網路終端技術以帶動國內手機、數位內容以及無線上網等產業的結合,共創市場商機。由於3G與WLAN都是屬於無線網路技術,讀者不免好奇這2種網路在技術或是實際應用等方面的差異,因此本文除了將簡單說明WLAN與3G在技術與應用本質上的異同之外,也將以此為基礎說明「雙網計劃」的內涵、問題以及未來的發展方向與挑戰。  

WLAN是利用「無線」做為傳輸媒介來替代原本以UTP(Unshielded Twisted Pair)為連線基礎的區域網路架構,雖然無線的傳輸技術有很多種,例如紅外線、微波等,但目前WLAN所使用的標準IEEE802.11是以開放的 2.4GHz頻段為基礎的一種傳輸技術,且不同規格(802.11a、802.11b、802.11g)在傳輸距離與頻寬上的表現亦不相同。以一個簡單的 ADSL服務來看WLAN的應用架構圖1,同樣是利用ADSL做為寬頻上網的方式,但對於用戶A而言是利用傳統的方式來建置LAN,而用戶B所建置的即是 WLAN。這裡要強調的是,對於WLAN而言,其整體的服務網路並無不同,只是將原本的集線器/網路卡改為的Access Point/無線網卡而已;此外ADSL只是連接到ISP的一種方式,亦可能是一般的專線或是公司內部IP網路的延伸。  

從圖1可知WLAN僅只是改變用戶「最後一哩」的方式,隨著WLAN無線終端設備的增加(Notebook、PDA)以及咖啡廳、學校等公共環境中Hot Spot的同步成長,兩股交互力量即形成目前在公共區域以WLAN上網的主流應用環境。WLAN的確替用戶帶來了不少便利,然由於無線網路多是由所謂的 Wireless ISP(WISP)業者所提供,因此若用戶欲在特定地點使用WLAN服務時,往往需先申請該WISP的帳號或預付卡,這一部份是現階段WLAN使用環境上較麻煩之處,例如IS Coffee使用的是Seednet的WLAN,而Starbucks Cafe使用的是Hinet的WLAN,用戶必須同時擁有這2家WISP的帳號方能真正自由地在不同的地點使用WLAN服務。此外,WISP業者不只一家,且帳號對於用戶而言亦是另一種負擔,這也是日後雙網計劃中欲一併解決的問題。  

3G上網架構  

如前所述,WLAN是將既有的區域網路無線化以因應「無線」所帶來的行動性,而3G則是完全從另外一個思維切入所謂的行動上網服務。對於既有的行動電話公司而言,語音服務的飽和使得多數公司期望能以3G來提昇數據服務的營收比重,透過競標所獲得之特殊無線頻譜並投入3G的大規模基礎建設,除了可以提供未來 3G手機各種多媒體的應用之外,用戶亦可以將3G手機或是符合3G標準的「網路卡」視為數據機般地透過3G網路連結到Internet上。  

目前許多業者所提供的無線上網模組即是利用GPRS的網路提供這類的服務,而日後3G高達2Mbps以上的頻寬更顯得此一應用的潛力。以電信總局今年對行動電話用戶的調查資料顯示,在行動網路用戶中,有37萬戶使用WAP,GPRS用戶數則達183萬戶,其間GPRS與WAP用戶的差距即是利用GPRS行動網路做為一般Notebook無線上網的用戶。圖2即為透過2.5G/3G網路來連結Internet服務之網路架構。  

3G與WLAN各有優劣且為互補而非競爭  

從以上的介紹我們可以得知WLAN與3G各有其適合的應用條件與環境,以WLAN來說,其特性在於可利用之頻寬較高且現階段的終端設備較多(包含無線網卡或是內建WLAN的Notebook)、網路架設上較方便與較低的服務建置成本,使得目前在校園、咖啡廳或是會議中心等地都是以WLAN做為無線上網的主要方式。而對於3G來說,涵蓋的服務範圍較廣、具備完善的認證與收費機制等都是其推行無線上網的優勢。此外,廣大的用戶基礎(台灣行動電話普及率超過 100%)亦使得行動電話公司可提供用戶更完整的服務。圖3為無線上網技術在傳輸距離、速度與移動性之關係。圖3在左上角部分目前主要應用為行動電話以及 PDA等終端,而愈往右下移動即增加了Notebook等電腦設備的可用性。  

從圖3的觀察可得知3G網路以及WLAN各有優劣,且在技術上應該是互補而非競爭的,若可以有效結合此2種網路應用,則在移動或是寬廣的戶外時,可以採用 3G做為無線上網的方式,而進入到WLAN的室內涵蓋範圍時,又可將之轉換為WLAN;此外,行動電話用戶的個人化特性,可以進一步將上網帳號與使用費用等整合到同一份帳單中。以上種種即為雙網整合的基本想法。  

至於實際整合的方式可能分為2個階段,第一階段著重的是如何讓現有用戶更「輕易」地利用「WLAN」環境來上網;在第二階段才真正把3G也納入傳輸通道。以第一階段來說,其僅是專注於將行動電話的門號與帳單整合到WLAN的使用環境上,並包含了幾個必須配合的議題:  

‧WLAN終端用戶可以利用手機的門號做為使用帳號  

‧WLAN的使用帳單將整合到用戶手機門號中  

‧不同WLAN業者之間必須可以跨網漫遊使用  

‧WLAN業者與行動業者間的用戶認證與拆帳議題  

以一個簡單的例子來說,今天用戶帶了一台內建WLAN網卡的Notebook到Starbucks coffee,雖然該用戶並沒有購買Starbucks coffee所屬WLAN的帳號,但仍可以透過手機撥打一個特殊的簡碼,系統隨後即會利用SMS傳回一個暫時的密碼,之後用戶即可以利用手機號碼以及傳來的密碼成功連接上網路,此即為第一階段所欲整合的目標。詳細的網路架構如圖4,而其步驟如下:  

‧用戶先利用手機與簡訊取得一臨時的上網密碼  

‧用戶的網路卡偵測到AP之後會啟動電腦內之上網認證軟體,並將手機號碼與密碼輸入  

‧該密碼與帳號會先至WISP之AAA Server認證,並發現該帳號屬於行動電話公司  

‧WISP透過漫遊中心或是與行動電話公司所建立之連線,將該帳號送往行動業者中的AAA Server作認證(該業者可能再透過EAP-SIM至HLR認證)  

‧認證通過之後,用戶即可正常上網,且行動業者會將該筆帳單整合到用戶一般的行動帳單中,並透過業者間的拆帳規則將部分營收轉給WISP  

第一階段若推廣順利,則日後我們將可以隨時利用身邊的手機並透過WLAN連接上網,除了可創造一個更易使用的無線網路環境之外,也可大幅提昇WISP業者的設備使用率。  

第一階段服務雖已可大幅改善目前WLAN使用環境,但國家資訊通信發展推動小組所倡導的是更進一步將3G與WLAN整合為一個用戶終端設備,並讓用戶可在戶外或是乘車時也可以隨時上網,其架構圖可參照圖5。該計劃的前提是先發展整合3G與WLAN的通訊網卡以及配合的軟體元件,因此當用戶可以偵測到 WLAN環境時,該系統會自動把網路卡中的SIM number透過EAP以便從WLAN連到HLR作認證並讓用戶使用WLAN資源。然而當用戶所在環境無法接收到WLAN訊號時,系統會自動利用一般3G 手機認證程序以便透過3G上網,而網路間的切換也可能採手動方式由用戶設定。  

以上所述即是雙網整合計劃中所欲完成之第一與第二階段的目標,而其所牽涉的部分包含雙網終端設備的設計與製造、WLAN以及行動網路間之認證與整合問題、WISP與3G行動業者之間的合作意願與關係與營收之分配等。  

雙網整合有美夢 利益均分才有未來  

「無線」僅只是一種傳輸媒介,隨時隨地行動上網才是我們所欲真正完成的目標,從WLAN以及3G的技術特性來看,雙網的整合確實可以提供國人更方便的網路連結,一旦3G的網路環境成熟之後,配合WLAN與雙網合一的用戶終端設備,以及業者間的配合即可完成此一目標。若單純以技術的觀點來思考此計畫,可知其目的與技術內涵並不若想像中複雜,然若進一步考量各業者間的利益關係,即可發現計劃的成功絕非單靠簡單的技術規劃可以完成,如何平衡行動業者、WISP、固網業者以及各個Hot Spot設置點等各方的利益以設計一完整的經營模式,相信才是雙網計劃所需面對的真正挑戰。  

以行動業者來說,若用戶都採用WLAN來上網,則勢必與其推廣3G上網的利益有所衝突,就算行動業者願意加入其現階段以封包數為主的價格結構,其亦必須重新思考以配合WLAN的收費方式;此外,若將行動電話的帳號結合至WLAN以供WISP業者使用,則主要的上網費用將歸屬於WISP,電信業者只能獲得少許的帳戶維護費,在這種情況下,電信業者並無積極的誘因提供其用戶與帳戶系統。今若假設所有的行動通信業者都已跨足WLAN市場(目前看來確實有此趨勢),也許會讓事情變的較單純,然而各不同行動業者間是否願意在WLAN之間完成漫遊,或為求利益而將市場分割成幾大塊,也可能影響到服務的品質;此外,現有WISP將何去何從也會是一大問題。  

凡此種種,皆不能單純以技術方面一廂情願地來考量所謂的雙網計劃,主管機關必須以技術為基礎,透過對於網路架構的了解,仔細思考產業結構、未來發展趨勢,並考量各業者之利益以結合其資源,方能建構一個雙網整合商業模式,如此才能儘快帶給我們一個真正隨時、隨地與行動上網的M化台灣。  

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