行動通訊多頭馬車　CDMA一馬當先

分碼多工存取(CDMA)技術商用至今已十餘年，對全球行動通訊產業發展具有一定貢獻。尤其CDMA2000更為全球主流3G標準之一，在全球3G市場扮演舉足輕重的角色。

語音/數據應用各異　CDMA分進合擊  

從近期CDMA演進觀之，其擁有幾項演進路徑，包括基於語音業務和高速資訊傳輸業務等兩大應用，而延伸出可同時存在的演進路徑(圖1)。

資料來源：高通 圖1　CDMA演進路徑

第一項路徑即為從CDMA2000 1X演進到1x Enhancements。為因應語音業務市場需求，相關技術提高語音容量，將現有網路和頻譜投資效益最大化。從CDMA2000 1X升級到1x Enhancements，僅須升級其通道，即可顯著提高現有網路語音容量，將營運商網路和頻率投資效益極大化。目前CDMA2000 1X採用單天線接收(Single RX)，每磁區語音容量可容許三十五個用戶同時通話；而演進至1x Enhancements，每磁區語音容量可容許八十個用戶同時通話；若再採雙接收分集技術，則每磁區的語音容量更容許高達一百二十個用戶同時通話。  

第二條路徑則為從EV-DO版本0演進至EV-DO版本A、EV-DO版本B、EV-DO Enhancements或者超級行動寬頻(Ultra Mobile Broadband, UMB)，提高資料傳輸能力以滿足用戶使用體驗。  

CDMA提出EV-DO技術，主要是希望增強資訊業務能力，提升用戶體驗。EV-DO是第一個在1.25MHz頻寬完成2.4Mbit/s峰值速率的技術標準，超過IMT-2000基本要求，相對於寬頻分碼多重存取(WCDMA)在5MHz頻寬實現384kbit/s的資料傳輸能力而言，CDMA2000較早一步達成。CDMA2000 1X標準能平滑演進至EV-DO各版本，包括EV-DO版本0、EV-DO版本A、EV-DO版本B和EV-DO Enhancements都囊括在內。

EV-DO版本0提供無線網際網路(Internet)接取的高速資訊業務，1.25MHz頻寬內上下行峰值速率分別達到153.6kbit/s和2.4Mbit/s。同時EV-DO還支持廣播多播業務。  

EV-DO版本A在EV-DO版本0基礎上，進一步提升前反向峰值速率，上下行峰值速率分別達到1.8Mbit/s和3.1Mbit/s。  

提高反向峰值速率是行動網路實現雙向對稱業務解決方案的關鍵因素，而EV-DO版本A能提高該速率。  

其另一大特點是在大量話務時保證高服務品質(QoS)，具備即時能力，有效支援網路語音通訊協定(VoIP)、視訊電話等業務。  

EV-DO版本B是EV-DO版本A多載波版本，三載波(5MHz頻寬)時上下行峰值速率分別達到5.4Mbit/s和14.7Mbit/s，可支援十五個載波。EV-DO版本B除具備版本A所有特性外，更具備靈活部署網路特點，能根據資訊業務需要以不對稱方式進行部署。  

EV-DO Enhancements則具備更高頻譜效益，在使用四個載波時，上下行峰值資料速率分別達到12.4Mbit/s和34.4Mbit/s。  

直至2007年4月，3GPP2組織發布CDMA 2000中長期演進技術--UMB標準，主要採用下一代行動通訊技術正交分頻多重存取(OFDMA)，也是步向4G時代的關鍵技術。  

CDMA相容性　平滑過渡至3G  

相較其他3G標準，CDMA標準具備良好的前/後向相容性，其擁有直接從2G/2.5G平滑過渡至3G的優勢，網路部署和升級速度快，投資成本低，有效促使CDMA網路保持技術先進性。例如，日本第二大電信業者KDDI稍早在推出3G業務半年時間內，就達到網路覆蓋率90%的成果，實現迅速部署網路的目標。  

從CDMA2000 1X演進至EV-DO版本0、EV-DO版本A、EV-DO版本B和EV-DO Enhancements，只須在原有基地台進行軟體升級，或增加相應功能模組即可達成，並能利用既有硬體設備、基地台設備和無線網路規畫，網路升級部署速度快、投資成本低。同時，EV-DO各個版本技術都允許原有用戶終端能無縫連結升級後網路，享受通訊與資訊服務。  

另外，由於CDMA關注現有技術頻帶內演進，針對語音和資訊業務的應用特性，提出不同演進路徑，且兩演進路徑可同時存在，因此可將現有網路和頻譜資源價值極大化，並以最快速度滿足不斷擴大市場需求。  

舉例來說，從CDMA2000 1X演進至1x Enhancements，可提升語音業務容量，並保障營運商現有網路投資，提高頻譜利用率，同時滿足用戶在3G時代更高品質的語音服務需求。而從CDMA2000 1X向EV-DO各版本演進，也發揮現有網路和頻率利用率，保障用戶以現有終端仍可在升級後享受通訊和資訊服務。  

EV-DO版本0、版本A、版本B和EV-DO Enhancements各版本資料傳輸速率不斷提高，並針對各種IP業務，尤其是即時業務及應用進行專門設計和最適化，可有效支援廣播、VoIP、視訊電話、線上遊戲、即時多媒體業務等，進而滿足用戶對行動多媒體服務的需求。  

此外，從2001年推出至今，3G語音仍是主要業務收入來源。從圖2可以看出，大部分行動營運商的資訊業務收益均占總收益30%以下，只有少數營運商的資訊業務收益超過總收入30%。因此，長期看來，用戶對語音業務的需求仍很旺盛，仍是3G時代主要收入來源。CDMA2000向1x Enhancements演進正適合語音業務發展特性，在現有CDMA2000網路基礎上大幅提升語音業務容量，滿足更多用戶對高品質語音業務需求。

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖2　2007年第三季全球主要行動營運商數據業務發展統計

CDMA2000 1X向EV-DO各版本的演進中，版本0、版本A、版本B和EV-DO Enhancements等各版本資料傳輸速率不斷提高，上下行資料傳輸速率分別達到1.8Mbit/s/3.1Mbit/s(一個載波)、5.4Mbit/s/14.7Mbit/s(三個載波)、12.4Mbit/s/34.4Mbit/s(四個載波)，並專門針對各種即時IP業務及應用設計解決方案，支援用戶對行動網路業務需求。  

CDMA起步早　行動寬頻有優勢  

從90年代初CDMA技術開始商用至今，CDMA系統在全球迅速發展。2000年10月韓國SKT推出世界第一個CDMA2000 1X網路，也是世界第一個3G商用網路；2002年1月，SKT再推出全球第一個EV-DO商用網路，證實CDMA2000 1X和EV-DO商用化的時間早於WCDMA與高速封包存取(HSPA)。  

一般來說，全球CDMA2000 1X和EV-DO商用演進可歸納為三個階段，在2000～2002年，CDMA2000 1X處於市場萌芽期，CDMA2000 1X網路和終端技術逐步成熟，網路部署不斷拓展，形成一定用戶規模。從2002年開始，EV-DO進入市場。而在2003～2005年，CDMA2000 1X處於市場快速發展期，CDMA2000 1X用戶增加迅速，平均每年新增五千五百九十萬戶。EV-DO則進入市場起步期，部分CDMA2000 1X開始向EV-DO升級。再看2006年至今，一些已開發國家CDMA2000 1X進入市場成熟期，但大多數發展中國家CDMA2000 1X仍處於快速發展期。而EV-DO則進入快速發展期，全球EV-DO用戶規模呈現快速發展的態勢。相關發展歷程如圖3。

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖3　2001～2010年全球CDMA發展歷程

從商用網路數量來看，截至2008年第一季，全球共部署兩百三十四個CDMA2000 1X商用網路、九十個EV-DO商用網路，其中包括七十五個EV-DO版本0商用網路和十五個EV-DO版本A商用網路(圖4)。

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖4　2000～2008年第一季全球CDMA2000 1X / EV-DO商用網路統計

從用戶規模看，截至2008年第一季，全球CDMA用戶達四億五千一百萬戶，其中CDMA2000 1X用戶累計達到三億四千一百萬戶，EV-DO用戶達九千六百九十三萬戶，絕大部分IS-95用戶已轉移至CDMA2000。IS-95及其相關標準是最早基於CDMA技術商用的行動通訊標準。IS-95是美國通訊工業協會標準(TIA)為基於CDMA技術的2G行動通訊的空中介面標準所分配的編號。  

在2008年第一季，WCDMA用戶數約兩億戶，其中HSDPA用戶數約三千五百萬戶(圖5)。目前CDMA2000用戶主要集中在亞太和北美地區。截至2008年第一季，兩地區CDMA2000用戶數占全球CDMA2000總用戶數比重達82.3%(圖6)。

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖5　2000～2008年第一季全球3G用戶統計

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖6　2004～2008年全球各區域CDMA2000用戶統計

從市場商用終端商品數來看，截至2008年第一季，全球CDMA2000 1X商用終端一千三百九十三款，EV-DO商用終端五百五十七款；WCDMA商用終端九百三十六款，HSDPA商用終端四百七十九款(圖7)。

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖7　2004～2008年第一季全球CDMA2000 1x/EV-DO/WCDMA/HSDPA商用端款數

從全球CDMA發展歷程，可看到CDMA在技術和市場的努力。從產業成熟度來看，CDMA2000 1X、EV-DO商用化均比WCDMA、HSPA早。從市場規模來看，CDMA2000與WCDMA兩大產業規模相當，CDMA 2000 1X/EV-DO用戶規模則領先WCDMA/HSPA。  

目前，現有EV-DO商用網路普遍採用EV-DO版本0，CDMA營運商則自2006年底開始將網路升級至EV-DO版本A。因此，EV-DO版本A將成為未來3年數據業務主流CDMA技術，帶動CDMA市場快速發展(圖8)。預計到2011年，全球CDMA用戶總數將接近七億兩千萬戶，年複合成長率為13.8%。其中，EV-DO用戶將達到兩億一千萬戶，年複合成長率則為23.4%(圖9)。

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖8　EV-DO技術商業化進程生命週期圖

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖9　2007～2011年全球CDMA用戶發展及預測

提升ARPU　Verizon Wireless/KDDI有小成  

從全球CDMA營運商發展來看，雖然市場發展過程有些波折，但CDMA營運商仍積極運作，尤其是北美和日本、韓國的CDMA營運商，更在全球3G業務發展中深耕，利用CDMA技術特性和自身業務創新能力，在行動寬頻領域中力求表現。  

舉例來說，美國市場CDMA商用化時間雖晚於分時多重存取(Time Division Multiple Access, TDMA)，並未搶到市場先機。但是，截至2007年底，美國行動用戶共有兩億五千七百萬戶，其中CDMA就占去一億三千八百萬戶，超過美國行動用戶總數一半，CDMA業務快速發展可見一斑。CDMA之成長，主要歸功於技術平滑演進特性，可在短時間內以實現CDMA網路部署和升級，如Verizon Wireless就是一例。  

Verizon Wireless於2003年10月設立北美首個EV-DO網路，2007年將網路升級至EV-DO版本A，目前已有70%網路升級至EV-DO版本A，CDMA網路人口覆蓋率約兩億。截至2007年底，Verizon Wireless業務收入達到439億美元，增加15.3%，其中資訊業務收入為74億美元，增加65%；淨利潤38億美元，增加27.5%；行動用戶數為六千五百七十萬，增加11.3%，其中行動資料用戶為四千七百二十萬戶，占行動用戶數74%，增加37%；同時離網率最低(圖10、圖11)。

資料來源：Verizon 圖10　2004～2007年Verizon Wireless用戶發展情況

資料來源：Verizon 圖11　2004～2007年Verizon Wireless業務收入發展情況

AT&T是美國第一大GSM/WCDMA營運商。相較Verizon Wireless業績，可以發現兩家公司用戶規模相當、收入接近， 但Verizon Wireless的淨利潤卻是AT&T 兩倍。截至2007年底, Verizon Wireless用戶數為六千五百七十萬，比AT&T的七千一十萬戶略少。2007年第四季，Verizon Wireless的平均每戶貢獻值(ARPU)為51.49美元, AT&T的ARPU比Verizon Wireless低，為50.28美元。因此，2007年第四季，AT&T和Verizon Wireless主要業務收入非常接近。但Verizon Wireless淨利高達30億美元，而AT&T只有15億美元(表1)。

表1　2007年第四季Verizon Wireless與AT&T無線業務經營比較

資料來源：各公司財報

位於日本的KDDI，則利用CDMA2000技術特點，力求呈現己身特色和差異性服務，與傳統營運商展開競爭。如KDDI於2002年4月推出以CDMA2000 1X的3G業務Au；2003年11月，KDDI開通EV-DO商用網路，並推出業務品牌Win等，都是實例。目前，KDDI重點開發3G特色業務，例如高度精準行動定位業務和數位音樂下載服務，希望吸引更多用戶。  

在導入CDMA2000後，KDDI用戶市占率持續攀升，從2001年底17.7%上升至2007年底29.1%，在競爭激烈日本通訊市場擁有穩固的市場地位(圖12)。

資料來源：電信研究院通訊資訊研究所 圖12　2001～2007年KDDI行動用戶數占日本行動用戶總數之比例

從以上資訊可以看出，CDMA技術十多年來在全球的發展與演進，對無線行動通訊產業已帶來深遠的影響。科技發展的最終目的乃在提供消費者更多元的通訊與資訊應用服務。展望未來，包括CDMA在內的各式通訊技術仍將會是全球的焦點，也將繼續引領人類創造更精彩的無線通訊新應用。