大陸為全球最多行動電話用戶數的國家,除擁有3億的行動電話人口外,每年更以平均6,000萬名新增用戶的速度成長,在廣大用戶基礎所展現的市場潛力下,3G在大陸的發展更是倍受各行動服務業者與設備廠商的矚目。
本文將就大陸3G網路試驗與TD-SCDMA的發展現況做一深入剖析,並進一步探討大陸3G的未來發展...
相較於歐、美、日、韓等國家陸續發放牌照展開 3G的商用網營運,大陸政府在3G牌照的發放時程上始終未明確表態,分析其原因主要來自於兩方面,其一在衡量最佳的牌照發放方式,避免重蹈各國3G營運失利的覆轍,並建立合理的競爭環境;其二則在計劃性扶植國有3G標準(即TD-SCDMA)的發展,以擺脫2G時代國際大廠在標準發展及IPR (Intelligence Property Right)上的掣肘。
大陸信息產業部於2001年6月結合營運商、設備商與研究單位,成立3G技術試驗專家組(3G TEG),正式啟動3G技術試驗。3G技術試驗的主要目的除驗證技術可行性,並為制定產業政策提供技術依據外,尋求適合中國國情的3G營運模式與業務類型亦是試驗的目標。
整體3G技術測試共分為二個階段(圖1),第一階段為單系統測試階段,已於2003年9月完成。測試結果顯示(表1),在WCDMA方面,多數廠商在系統面可滿足測試的規範要求與基本條件,但終端仍存在穩定性及耗電問題;而在CDMA2000核心頻段(2GHz)的測試方面,系統與終端設備均可滿足功能及所規範的要求,但相較於系統設備在測試期間的穩定運作,終端設備則欠缺穩定性,且終端種類亦有限;至於TD-SCDMA,則基本驗證了系統要求與智慧型天線的效能,惟終端設備仍屬測試終端,並在功能支援上有所不足。
繼第一階段測試之後,信息產業部於2004年2月正式啟動第二階段的網路試驗(電信營運商的3G網路試驗狀況參見表2),並於同年9月完成外場測試。第二階段的測試主要針對功能與業務的支持度、多廠商設備的互操作性(如3G終端與網路間、2G與3G網路間設備的互操作性)、2G與2.5G/3G的相容性,以及容量、覆蓋與干擾問題等項目進行驗證,參與者包括參與第一階段測試的營運商、通過第一階段測試的設備商與所有的3G終端設備商。而系統基本配置則要求每個廠商每種技術可提供1套核心網路設備、2套基地台控制器與5~10套基地台。
由大陸3G網路試驗結果觀之(表3),現階段3G在技術及產品上的成熟度已有加強,但多廠商及多標準間仍缺乏相容性及互通性,而無線覆蓋(尤其是室內覆蓋)與干擾問題亦有待解決。尤其是終端設備(如手機)在款式、價格、業務支援等方面的發展上仍十分不足,更是影響3G未來商用發展的重要阻礙。再者,相較於WCDMA與CDMA2000,TD-SCDMA為較晚提出的標準,因而在技術發展上相對落後,雖在大陸政府支持下,由六大電信營運商參與相關的網路測試,但由系統到終端設備,TD-SCDMA仍面臨相對缺乏的窘境,尤其是在手機方面,更是TD-SCDMA產業化發展的首要瓶頸所在。
TD-SCDMA為大唐所提出的3G技術標準,自1998年提出以來,陸續於2000年5月獲得ITU-T批准,於2001年3月為3GPP所接納,成為國際標準,自此大陸在3G的發展上掌握了部分的主動權,不再一味受制於歐美。也因此,大陸信息產業部及相關政府部門已多次公開表示,政策上堅決支持本土標準的發展,而TD-SCDMA技術的成熟度,便成為攸關大陸3G牌照發放時程的重要指標之一。
相較於WCDMA與CDMA2000實際商用化的程度,TD-SCDMA在信息產業部第一階段的3G技術測試中,僅大唐與西門子合作開發的一套系統參與測試,而在外場測試中,雖有四套系統參與,但仍無可供商用的終端設備。而為能及時在2008年奧運期間展示大陸3G成果,大陸的3G營運已處於不得不發的境地,也因此,TD-SCDMA也已面臨來自政府不小的商用化壓力。
為加速TD-SCDMA的技術發展,身為技術提出者與當然倡導者的大唐也藉由聯盟、合資及授權等產業合作方式,透過技術交流與技術擴散,來吸引相關廠商的投入,共同補足產業鏈中各環節的漏失。TD-SCDMA相關產業合作內容參見表4。在各廠商的投入下,TD-SCDMA的技術成熟度雖仍處於落後局面,但 2004年,TD-SCDMA聯盟成員在產品發展上已初見成績(表5),產業鏈的建構也逐漸成型(圖2)。
在晶片開發上,除大唐成立合資公司天碁及Commit致力研發手機晶片外,華立、RTX等亦相繼提出測試用晶片與終端平台,而TI更已於2003年4月宣佈其TMS320C64x的DSP已可在TD-SCDMA基地台上成功運作,上海展訊亦於2004年4月公開一款TD-SCDMA核心晶片。
在手機方面,Siemens、RTX及重郵信科均陸續開發出TD-SCDMA的手機樣機,2004年3月大唐亦成功研發出TD-SCDMA手機,而中國電子、南方高科、海信、三星、LG、聯想、波導、夏新及大霸等公司亦準備投入相關終端設備的研發,預計在2004年底,包括聯想、波導、海信、夏新等均可推出TD-SCDMA手機,而2005年中預計至少有5種型號的TD-SCDMA雙模手機上市。
至於無線接入子系統的設備開發上,則有大唐、Siemens、華為、中興、普天、海天等公司參與其中。除設備開發外,RACAL、日本芝測(SHIBASHOKU)、安捷倫及Tektronix則開發相關的測試設備,協助TD-SCDMA的系統及設備開發檢測。
在2004年10月底所舉辦的「2004年中國國際通信設備技術展覽會」中,TD-SCDMA聯盟更透過大唐的TD-SCDMA系統設備,包括無線網路控制站(Radio Network Controller,RNC)與基地台(Node B),以及海天天線的智慧型天線,在展覽會場中佈建TD-SCDMA的實際運行網路,並利用大唐所研發的TD-SCDMA手機,成功展示與GSM、CDMA手機間的通話,而在聯盟成員的進度規劃下,預計2005年6月,全部系列的TD-SCDMA產品將能投入商用,並在技術及設備上可達到因應3G商用的成熟度。
整體觀之,TD-SCDMA聯盟成員已陸續在技術與產品研發上有所突破,但缺乏終端與相關應用的支援,則已成為TD-SCDMA商用化的主要障礙。
為推動TD-SCDMA的發展,大陸政府持續以資金挹注加速系統及設備研發與產業化的腳步,截至2004年10月底止,大陸在科研上對TD-SCDMA的資金投入成本已超過30億人民幣,其中大唐投入約10多億人民幣,資金來源除專項基金外,其餘均為銀行的無息貸款。此外,由大陸政府規劃的3G頻段與支持推動TD-SCDMA的態度研判,信息產業部在3G行動通訊執照的發放上將對TD-SCDMA多所眷顧,甚至透過融資、資費、稅收、審批等手段,利用政策優惠鼓勵營運商採行TD-SCDMA系統。由大陸政府對於TD-SCDMA的支持態度,在在顯示TD-SCDMA將在大陸的3G市場中占有一席之地。
除大陸政府對TD-SCDMA的明確支持外,2004年,全球已有400多家營運商、設備商參與TD-SCDMA的發展,而包括日、韓、歐州等國家,亦陸續規劃保留部分的TDD頻段,其中韓國為3G TDD預留50MHz頻段,而日本則正針對TD-SCDMA進行相關試驗。2004年6月,GSM協會與TD-SCDMA技術討論簽署合作協議,將共同推動WCDMA與TD-SCDMA的兼容性與國際漫遊,此亦顯見TD-SCDMA除在大陸市場發展外,亦已開始受到國外市場的關注。
根據Yankee Group針對亞太地區3G市場的預測,2006年約3,100萬美元的市場規模中,TD-SCDMA將約占3.2%的比重;而TD-SCDMA技術討論的主席甚至相當樂觀地表示,2002年至2010年大陸3G市場約有1萬億人民幣的市場容量,保守估計TD-SCDMA將占有約30%的比重,並將進一步帶動大陸本土相關半導體、電子設備、軟體與服務產業的發展。在政策支援導入下,筆者則預期TD-SCDMA將占有大陸3G市場約20%~30%的比重。
根據信息產業部的統計,大陸行動電話用戶數持續成長,2004年6月底大陸行動電話用戶數已達3.05億。而在收入方面,2003年行動通訊收入占整體電信業務收入約51.4%,較去年成長了約17.8%。其中,行動語音業務仍為最主要的收益來源,而行動數據業務收入則約占5%左右。在中國移動及中國聯通積極推動數據業務之下,數據業務逐步發展,其中又以SMS為最,2002年累計發送量為900億則,2003年則迅速增加至2,200億則。隨著行動電話用戶人口的增加,在營運商的大力推動下,行動數據業務將具有極大的發展空間。
然就3G業務的觀點,3G除可提供2G所能提供的服務之外,亦可提供2G無法提供的高速行動多媒體業務。以目前用戶對於數據服務的使用狀況觀之,數據服務雖呈現成長趨勢,但所占電信業務收入比重甚小,顯見用戶需求仍集中於行動語音通訊,而受限於傳輸速率與終端限制,數據應用則以即時的訊息傳送(如SMS) 為主,3G新業務的提供仍明顯不足,由於這些業務對於網路的要求並不高,現階段2.5G的網路即可支應。
在另一方面,信息產業部的調查資料亦顯示,用戶雖對3G可提供的服務有所期待,但在收入成長有限之下,用戶對使用行動通訊新業務的費用支出亦持保守態度,以MMS為例,由於價格較SMS為高,且支援終端不足,再加上用戶缺乏轉換支援MMS手機的動機,因而雖喧騰一時,但實際應用卻未能大幅展開,由此顯見無論對營運商或用戶而言,強調多媒體應用的3G業務需求雖然存在,但並非迫切之需。
若再就市場競爭面來看,在龐大的行動通訊市場中,現階段僅兩家營運商在角逐,競爭仍不夠充分,故信息產業部已明確表示,未來將藉由3G牌照的發放,引入營運商來重塑競爭格局,因此,3G牌照的發放將在2張以上。在競爭日趨激烈之下,若無法提供差異化的服務,刺激用戶對於數據加值應用的需求,行動語音業務勢必又將成為殺戮戰場,未來3G業務收入是否能支撐對3G的高度投資,對營運商而言將是極大的挑戰。整體觀之,現階段由於2.5G的網路容量尚具擴展空間,而行動數據業務需求亦尚待培育,在營運商未有合適的3G營運模式之下,基於競爭秩序的考量,關於3G發展的必要性與時機的爭議,勢將影響大陸3G牌照發放的時程與方式。
基於技術、設備的成熟度,以及市場需求的考量,大陸政府在3G發展上採取審慎的態度,預期在2005年下旬3G在中國才會有較明確的進展。筆者預估,大陸 3G牌照將於2005年下半年發放,最遲不超過2006年中;而發放方式將會避免採取標案的方式,以避免營運商過重的財務壓力。此外,大陸政府將會以政策優惠的方式鼓勵營運商採用TD-SCDMA系統,亦不排除在不違背WTO精神下,透過變相指定的方式來確保TD-SCDMA在大陸3G市場的發展。而在牌照的發放張數方面,若考量營運商在網路佈建、資金、技術、業務創新、用戶基礎上所累積的能量與實力,中國移動、中國聯通、中國電信與中國網通將是較有可能獲取執照的營運商候選人。
就目前大陸仍不成熟的3G發展環境觀之,預期大陸電信營運商現階段仍將以提高數據業務收入與拓展數據用戶為重點,進而透過用戶需求帶動3G市場環境的成熟,因此,包括行動商務、行動影像電話服務、行動定位服務等加值應用,將是未來發展的焦點。而日本及韓國營運商在2.5G甚至3G發展中,透過服務帶動市場成長的營運經驗,將可作為思考大陸行動數據服務發展方向的借鑒。而由於3G發展除受到市場需求與技術成熟度影響外,經濟發展狀況是否足以支撐整體產業對於3G營運的投入,亦是左右3G發展前景的關鍵,也因此,對於大陸整體經濟發展環境的觀測,亦將是值得觀察的重點。