現今在亞太、歐洲和美國等地區都能購買到具備高速無線資料傳輸能力的行動電話，其中，有將近70%的行動電話是採用GSM無線通訊技術。過去，GSM雖然是歐洲與亞洲市場的主要無線通訊技術，卻始終無法在北美地區被廣泛運用。但在美國前六大無線服務供應商中的三家業者日前不約而同的宣佈將無線通訊網路升級到GSM服務系統後，GSM已儼然成為全球無線通訊市場的主流。

促成GSM普及的主要驅動力之一正是GPRS（整合封包無線電服務)技術的發展。GPRS是GSM的一項重要擴充技術，讓GSM網路在處理以電路交換方式為基礎的語音傳輸之外，能夠進一步處理以封包交換方式為基礎的資料傳輸。業者預估在2005年底前，近80％的GSM行動電話將內建GPRS技術。

GPRS為行動電話的效能表現與網際網路的連結帶來相當重要的發展，讓消費者能在手機上以更快的傳輸速度輕鬆完成更多樣的存取服務，包括進行電子商務與行動商務交易、瀏覽Web網站、玩電子遊戲或觀賞影片等。此外，消費者也可以使用GPRS手機來執行許多需要使用更高頻寬與更高速傳輸的服務，如接收電子郵件或下載合約或價格表等檔案。然而，對無線服務供應商及手機和基地台設備製造商而言，要將現有的電路交換技術升級到與IP服務相容的封包型架構，卻存在著許多技術與商業層面的挑戰，包括快速改變且尚未成形的技術、新興但未成熟的加值服務以及無法預估的顧客接受度等。

什麼是GPRS？

簡單的說，GPRS是將封包透過現有的GSM網路進行傳送，又被稱為2.5G技術，是未來跨入第三代（3G)行動通訊的重要過渡技術。

以往GSM上的語音資料傳輸是透過GSM配置模式中的一個單一時槽（time slot），每秒傳輸速度僅有9.6KB。即使在效能提昇後，使用電路交換方式的GSM也只能達到14.4 KB的每秒傳輸速率，不僅連線速度遠低於網際網路使用者的需求，且通訊成本也相當可觀。

GPRS則運用封包交換技術進行資料傳輸，不同等級的GPRS服務可運用不同的傳輸與接收時槽。現存GSM系統需要升級基地台以處理封包重疊作業（packet overlay），通常可透過下載軟體來完成升級。換言之，電信業者只須以相當低的成本即可完成升級，為使用者提供9.6 KB以上的資料傳輸率。

要在GSM網路上支援GPRS需要增建兩套核心模組，即Gateway GPRS Support Node（GGSN)及Serving GPRS Support Node（SGSN)。GGSN是串連GPRS網路與IP、X.25等公眾資料網路的閘道，亦可與其它GPRS網路進行連結，達到GPRS漫遊目的；而SGSN則為服務區域內為所有使用者提供往返於SGSN服務區域內的封包路徑（packet routing)。除了建置多套GPRS節點及GPRS骨幹，GSM網路仍需擴增其它技術才能提供GPRS服務，包括：

GPRS的功能特性

GPRS能提供每秒50至114 KB的資料傳輸率，其速度遠超過現有的GSM網路。特別是，GPRS 屬於全時連線（always on）的狀態，為使用者提供立即可用的便利性。使用者不必花費任何撥接時間，即可方便地傳送／接收訊息、電子郵件、通知與警訊等。另外，GPRS的研發設計讓網路業者能輕易在現有的基礎建設上擴建封包技術。

GPRS讓網路業者透過機動、靈活彈性的模式大幅提高網路資源的使用率。封包交換方式具備極佳的頻譜使用效率（spectrum-efficient），因為只有在使用者真正進行資料傳送或接收時才會耗用GPRS的無線電資源。相對於在某段時間內將無線頻段分配給單一行動資料使用進行通話，GPRS可使用的無線頻段資源可由多位使用者同時分享。這代表GPRS技術可在同一頻率中切割出許多不同的頻段，讓單一的基地台可同時為大量的GPRS使用者提供傳輸服務，並能共用相同的頻寬而不互相干擾。

從服務供應商的角度來看，GPRS為GSM網路解決了尖峰時間頻段使用不足的問題，因為它能支援虛擬連線技術，並將以往使用線路交換資料傳送的流量轉移給GPRS傳送，達到更有效地無線頻寬資源分配。由於GPRS提供極佳的頻譜使用效率，降低了業者建立備用容量去因應尖峰時段的需求，也讓業者得以將網路資源做最有效率的使用。

此外，透過讓現有的網際網路與新的GPRS網路之間達到跨網路通訊，GPRS也可支援行動網際網路功能。目前透過固定式網際網路所傳送的服務，未來都可透過GPRS推廣至行動網路。由於GPRS網路採用相同通訊協定，故能視為網際網路的一個子網路，而支援GPRS的行動電話則可視為移動式主機。這意謂每一個GPRS終端裝置都將能擁有自己的IP位址，亦能被定址呼叫。

市場發展

無線通訊研發業者在思考其技術與商業策略時，特別注意市場與技術的發展動向。舉例來說，消費者對於新興多媒體應用需求的提昇，就是帶動GPRS發展的重要市場驅動力之一。這些應用需要每秒從56至114KB不等更高的資料傳輸率。理論上，GPRS可使用八組GSM時槽以達到171.2 Kbps的最高速度。這比現有的固定式電信網路（56Kbps的類比數據機)高出三倍，也比現行GSM網路的電路交換資料傳輸（9.6 Kbps)快上十多倍。因為GPRS能讓資訊以更快、立即且有效率地在行動網路上進行傳輸，對於業者來說，其服務成本比短訊服務（SMS）及電路交換（Circuit Switched Data）低廉許多。

然而，初期問市的GPRS裝置可能僅支援四組時槽（57.6 = 14.4*4 Kbps）的下載速度，以及一組時槽（14.4 Kbps）的上傳速度。由於基礎建設技術將日趨成熟，而消費者對於更高頻寬的需求也將日益提昇，手機、基地台研發業者及服務供應商必須妥善地規劃軟體與服務的升級管道，以迎合市場需求。

GSM市場及GPRS市場變遷迅速，各種新技術的產生使更多的產品能因應新興的服務需求。在GPRS一系列的效能提昇下，GSM在更多的國家被許多業者所採用。我們可以預見的是，新技術的發展將不斷促使設備升級，而在設備升級的同時，業者也將發展出許多新服務來滿足顧客需求，諸如資料應用與多媒體內容也將激發現有顧客的潛在需求。

市場演進所帶來技術挑戰

當一個市場的行動通訊普及率已高達70％左右的水準時，當地的業者必須不斷發展各種新功能、新應用與新支援技術，才能確保市場規模能繼續呈現強勁的成長。代工廠商需要不斷擴增其產品陣容、推出更多產品以符合特定顧客的期盼，才能適時把握行銷時機。在GSM/GPRS手機市場中，這意味者業者必須在推出能滿足顧客價格、效能及組合功能需求的服務時，也必須同時推出搭配的手機。也就是說，業者必須擁有一支技術團隊，在新產品開始出貨後，就立刻投入新世代產品的研發。

在這裡就出現了一個技術管理上的挑戰，那就是業者必須確認其核心專業技術究竟是工業設計、軟體研發與檢驗、硬體設計與除錯或是顧客關係。至於核心技術以外的部分，則交由專業的委外代工廠商或諮詢專家，方能以最短的時間獲得最佳血統（best-of-breed）的解決方案，加快產品的上市時程。

此外，在發展GSM/GPRS產品時的另一個重要準則，就是選擇一個最佳的半導體製造商並與其維持密切的合作關係，因為半導體製造商往往在手機設計過程中扮演相當的重要角色。例如，要讓上述先進無線服務與應用開花結果，包括像處理器、記憶體及顯示器元件的複雜度都勢必提高，同時在提昇效能、降低價格及耗電率等方面也必須做改善。鎖定無線網際網路存取及多媒體語音／資料通訊的半導體製造商，如今正專注於以下三項要素，以協助手機（消費者)與基地台（服務供應商)設計業者：

1.專注架構與處理的專業能力

提升效能不僅限於更高的時脈和MIPS(每秒處理百萬個指令)，還要確保架構及指令集能否滿足各種應用的需求，其中包括語音編碼到網頁顯示的控制功能。除了配合應用程式開發指令集之外，其它架構考量因素包括多重處理核心的可行性、快速記憶體存取，以及固定訊號功能。

2.縮小產品尺寸與降低耗電率

在可攜式與掌上型裝置方面，降低耗電率能創造出更長的電池續航力及運作時間。對消費者而言，這是項影響滿意度的重要因素。在基地台方面，更低的耗電率有助於密度更高的裝置、減少冷卻系統的使用、降低電源供應器的需求，以及提升整體系統可靠度。隨著半導體製造商邁向更小的製程，晶片尺寸得以縮減並達到更高的時脈及效能。另外，更小的晶片規格亦代表每片晶圓能切割產出更多晶片，協助壓低成本。

3.降低成本

在許多量產市場或消費性應用上，成本是商業化推廣的一項成敗因素。在整合型通訊與運算硬體領域，半導體成本影響著整體系統成本。降低成本的其中一項方法就是縮減晶片的尺寸；另外則是減少最終系統所需要的記憶體。因此，高效率的處理器架構讓支援無線應用的程式能以最少的記憶體建置完成。

克服技術挑戰

若新技術的發展趨勢不利於垂直整合，另一種成功策略就是專注發展某個技術領域，然後將其餘水平部份委由其他專業廠商代工。現今許多手機製造商就將大部份的設計工作委外，然後專注在銷售、行銷及品牌推廣等業務上。這種趨勢創造出一種全新的電子企業型態，也就是所謂的原廠設計製造商（ODMs）。許多OEM設計業者專注於工業設計，並將大部份的GSM手機基本硬體與軟體研發工作交由專業廠商代工。

促使這種委外代工成功的重要因素之一就是參考設計。這類參考設計能針對三頻式（900/1800/1900) GPRS Class 12相容的手機提供一套完整的電路機板級硬體與軟體整合設計環境。而這樣的參考設計方案在因應未來GSM的技術與商業挑戰上，將扮演一項重要的角色。由於數位行動電話的基礎技術日趨複雜，且有朝向整合式IC的趨勢，對於核心業務不在半導體研發的手機製造商而言，若要自行研發需要花費一段不短的時間。

所以手機代工業者必需瞭解其矽元件策略、現有產品的功能，以及未來的發展能力。各層面無線技術所產生的快速變化迫使代工業者必須改變其產品設計與技術投資的模式。市場已重新定義行動通訊業務的面貌，無論產品、技術或是商業策略都要因應新的市場條件而改變。（作者為Agere Systems台灣分公司總經理）