加入Google Adsense聲明

2007年4月20日 星期五


感謝Google與Blogger免費提供給用戶郵件與網路的空間，讓人類可以使用自己的方式在數位的世界繼續擴大與深化知識的建構，看看目前免費的事，在5年前竟然需要自己買硬體架設伺服器、申請網址，用指令書寫一片片網頁才能完成一個勉強可觀的網站，這真是不可思議的改變！

話雖如此，要持續經營一個網站，除了熱情之外，還需要物質上的支援，為了續炊之故，作者不惜加入Google Adsense的廣告陣營，讓花花綠綠的商業訊息飄進我一筆一畫所孕形的世界中，希望不至於影響讀者的胃口。在此聲明，Google Adsense所媒合的任何商業項目，與本網頁沒有任何關係，作者無需為此訊息負責，請讀者以平常心欣賞、盡情享受本網頁的所有廣告，但別問我任何與廣告相關的問題。

PS. 應該不會出現T and A ads吧？雖然我很歡迎且期待這類的廣告活動出現在電信展上(為何只有車展有比基尼女郎？這不合理! 想想看一個躺在浴缸中的女人拿著最新的手機與情人交談的景況，以後電信展都該放一個浴缸的。)

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UMA(GAN)發展歷程

說明：UMA又稱為GAN

2004 UMA Technology Group由許多營運商以及網路供應商所共同發起。

2005 UMA轉移到3GPP的GERAN R6，成為GAN。初期文件對應到TS 43.318與TS 44.318。

2005 The first service launch was British Telecom with BT Fusion in the fall of 2005. The service is based on technology which is pre-3GPP GAN standard. Initially, BT Fusion used UMA over Bluetooth with phones from Motorola; since Jan 2007, it uses UMA over Wi-Fi with phones from Nokia, Motorola and Samsung and is branded as a "Wi-Fi mobile service".

2006 3GPP GERAN R7制訂GAN手機的符合性測試規範：TS 51.010-1 v7.x.0。

2007 Agilent 8960首先支持GAN測試功能。其初期方案是以一個電腦，在其上面執行一個稱為GANC的軟體，透過LAN同時與一個AP以及Agilent 8960聯接起來，執行非TTCN的GAN行為模擬測試。

2007 在安捷倫研討會筆者提問是否有人談論將WiMAX納入GAN的架構，答案是還未聽說。

Ref:
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Generic_Access_Network
[2] 安捷倫科技手機開發設計研討會(2007年04月18日)講義。

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無線電波50公里連線的挑戰

[前言]

WiMAX的市場語言可能是自筆者進入電信界以來，十年中目睹最成功的神話之一，比RFID還令人神往。不信嗎？請試著在台灣Google/所有網站的搜尋中，打入關鍵字"WiMAX + 50 km"，然後慢慢一則一則讀下去，可以發現從頭到尾，至少超過四十個網站，無論繁體中文、簡體中文、甚至英文網站，千篇一律地將以下三個概念：

- 50公里涵蓋範圍

- 理想頻寬高達75Mbps

- 未來可以支援高速移動時速100公里以上

當作WiMAX真理來使用，而且恐怕已經"燒錄"到所有民眾的腦海中，深植人心。

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筆者還發現一個有趣的事情，那就是很多人寫文章時故意忽略了於LOS(目視線)環境可完成的實驗，在NLOS(非目視線)環境下必須大打折扣(其實NLOS比LOS涵蓋範圍會變小很多)，其次固定式802.16-2004所估計的傳輸頻寬，其數值到了移動式802.16e將大大變小(移動式的頻寬會變窄很多，遠小於75Mbps)，在這種WiMAX迷思中很多人誤將這三種情況視為一體，於是WiMAX的基本特性便成為"涵蓋範圍可接近50公里，理想頻寬高達75Mbps，新版本802.16e更克服了高速移動的限制"的一種最新科技，還以此為根據將3GPP的HSPA評比打擊得體無完膚，好像3GPP制定者都是一群笨蛋，怎麼搞了好幾年，一個突然出現的WiMAX竟然處處贏過3GPP？！

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其實追根究底，3GPP向來秉持著工程師信念因此將HSPA的各種數據與限制說明得過於清楚與接近事實，而相對的WiMAX任外界猜測，故意不說清楚技術實情的煙幕行銷法，恐怕才是真正的致勝關鍵。

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本文中筆者將試著以交大學習過的電波傳撥知識，加上國中的簡單數學與地球科學知識來說明無線電波50公里涵蓋面積的困難性。

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[我們住在球面上]

我們住在球面上，這句話聽起來很平常，但是不長年在海上航行的人，很少體會到這個事實，我們都會以為自己居住在一個平面上。這個讓我們誤解的平面其外觀如何呢？請看圖1，在一個球體上，從球心算起來，夾角1度以內，遠看很小的弧線，換算成地球表面，此弧線將超過100公里，而且近看很像是一個平面，這就是造成我們誤以為居住在平面上的錯覺來源，因為地球半徑太大了，超過6300公里的半徑，讓一切看起來都近乎是平的！

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如果您曾經在海上航行過，例如傑克與蘿絲，他們在鐵達尼號的甲板上眺望時(船舷高約10公尺)，將發現到一個悲劇性的限制：無論天氣多好，即使傑克拿望眼鏡也無法看到漂浮在10公里以外的冰山，原因就是海平面其實是一個大球面，光線基本上以直線傳遞的情況下，站在10公尺的高度將無法看到10公里以外的海面漂流物(這些計算細節我們會在後面詳述)。因此海上的悲劇往往在轉眼間發生，因為鐵達尼號高速行駛可達時速40公里以上，10公里外的冰山可以在15分鐘之內突然迎面出現，這是很遺憾的事情，雖然如此，現在讓我們收拾悲傷情緒，暫時將悲劇留在海底，回到陸地無線電的世界中。

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圖1還說明了作圖上的困難，因為100公里的距離畫起來已經小於一度，因此50公里將更難圖示，所以以下的繪圖都是以誇大的方式以便閱讀，但是並不會失去數學上的正確性。

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[50公里連線的條件與限制]

分析這個問題，筆者打算先從幾何學下手，再回到電信的思考。
現在簡單假設有兩個基地台彼此在地表上距離50公里遠，天線位置都放在高度H公尺，請問H最少為多少？
這是個簡單的三角問題，請參考圖2已經畫出其誇大的三角關係，這時我們假設地表沒有高低起伏，地球平均半徑R是6372,797公里，假設在2.4GHz與5GHz這兩個頻段主要依據LOS(目視線)點對點的方式來傳送無線電波，光速假設為3 x 10^8公尺/秒。
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因為角度比等於弧長比，這樣可以寫出第一個關係式：2θ/360 = 50/ (2 x π x R)，如此θ可解。
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利用三角定義可寫出第二個關係式：cos(θ) = R / (R + H)，如此H可解得為49公尺。
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49公尺的天線位置大約一般15層公寓的高度，在台灣還算合理的高度。現在回到電信的思考，首先考慮信號從一端天線送到50公里外的彼端天線，處理後送出，同樣經過50公里回到天線所需的時間，此時間一定大於信號直線走100公里的時間，而信號走100公里需要333.3μs，所以每一個信號送出以後，要在333.3μs以後才能收到回覆，比起WLAN大約0.6μs的延遲，以及3公里涵蓋範圍的GSM或3G只有20μs的延遲，333.3μs的延遲算是相當大的，無線的MAC功能必須能夠支持這個延遲才能應付50公里的連線。

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目前為止，LOS點對點連線一切還算可行，接著將眼光放在NLOS(非目視線)的環境中，想要像目前WLAN一樣，由一個WiMAX BS來提供服務給許多用戶設備上網，這是點對多點的方式，在圖3中畫出，假設塔高H公尺，居高臨下提供50公里的電波涵蓋範圍給地面的用戶，類似圖2的計算，可以算出H必須高於196公尺(相當於101大樓建築主體一半的高度)，這種高度在應用上幾乎接近不切實際！在這種距離，每個用戶送出需求到收到的延遲與點對點相同，都是超過333.3μs，而且最令人擔心的是其自由空間的損耗，以2.4GHz來估算，自由空間的損失為133.98dB，以5GHz來估算，自由空間的損失更高達140.36dB，這還不包含其他路徑損失的估計，因此在NLOS環境下，無線50公里連線不但天線的塔高不合理，用戶的發射功率也必須高過GSM900的40dBm很多，造成使用者健康的隱憂。

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[100公里連線的條件與限制]

類似於50公里的分析方式，筆者套用在100公里的無線連線上，在圖4與圖5中仔細算出每個數據，結果很噴飯，100公里的點對點，使用基地台對基地台的方式來傳，每邊的天線都要放在196公尺以上的高度，而其來回的路徑延遲會超過666.6μs。不知這樣的設計，未來要如何實際應用呢？至於NLOS的應用，夢想在台北打開筆記型電腦，要收到從新竹發出的無線上網信號，根據估算，當地的塔高必須超過780公尺，比101還高280公尺，這樣的夢想實際可行嗎？加上自由空間的損失估算，2.4GHz自由空間的損失為140dB，5GHz自由空間的損失為146.38dB，所以可能需要超過50dBm以上，這樣的發射功率，就算使用者戴了電磁波安全帽，筆記型電腦本身的EMC以及耗電時間都是大問題，可能才剛連上線就沒電了。

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[結論]

經過以上的分析，我們可以獲得理性結論如下：

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1. WiMAX宣稱50公里的範圍只適用於802.16-2004的目視線(LOS)連線。而且別忘了，兩邊的基地台高度都接近50公尺。

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2. 點對多點的應用，實際上不可能適用於50公里的覆蓋面積，根據中山科學研究院林俊彥博士的簡報：WiMAX 技術及現況簡介，固定式802.16-2004的NLOS其合理距離是4~9公里。

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3. Wi-Fi要想點對點長傳100公里，不僅僅依靠修改軟體、增加指向性天線即可輕易實現，兩邊的基地台高度都要將近200公尺高，發射功率更是一個大問題。目前筆者不認為是個可行的技術。

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[尾聲]

平心而言，筆者對於任何技術完全沒有偏愛，只是對於不實的宣傳語言，正如孔子的：惡紫，恐其亂朱也，筆者也感到非常頭痛，在此只是盡一己之責，讓已經混亂不堪的電信知識體系得以有所根據，慢慢而清楚地浮現出合理的脈絡而已，讓該屬於WiMAX技術優勢的屬於WiMAX，不屬於WiMAX優勢的，也無須錦上添花，任何想混水摸魚的宣傳花招，都將在清楚的觀照中漸漸消失，最重要的是，我們不要在不知不覺中輕易成為某技術的免費宣傳工具(收費的宣傳筆者管不著)。:)

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PS. 至於傳輸頻寬，可以在林博士的簡報中發現，移動式802.16e的平均傳輸頻寬將降到上傳2Mbps與下傳6Mbps。

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[參考文件]
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[1] 地球半徑：wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Earth , Mean radius = 6,372.797 km

[2] 延遲計算： T = 距離/光速，光速以3 x 10^8 m/s估算。

[3] free space loss = -32.4 – 20 log f(MHz) – 20 log d(km) from 台灣交通大學唐震寰教授講義

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070417r2版本

無責任雜記(001)

[前言]
此部份紀錄皆未經驗證，只是自己的雜記，請勿引用。

[雜記]
1. 就像Justin當時不見得熟悉所有NetHawk的功能與設定一樣，Network vender的工程師不見得必然熟悉自己的產品，有時候要耐心與他們仔細討論每個NodeB與RNC設定的細節，先別假定他們已經完全熟悉每個參數的設定，要將設定錯誤的可能性排入除錯項目中。

2. 再度加強這樣的信念：ATM已經是很穩定的協定與產品，如果AAL5或是AAL2(ALCAP)無法建立起來，請先試著從實體層開始除錯：查看接頭、確定每條接線、確定ATM的參數設定，在UNI的兩端，RNC通常設定為open，NodeB則設定為close，接受RNC的控制；出現Block Request表示某些設定有問題，有一端拒絕建立ATM鏈路。

3. 回想當時與BenqMS的NodeB相接，也曾經出現過Block Request的問題無法排除，一直以為是ALCAP版本不同所造成的結果。

4. Frank堅持找出原因是正確的，無論多晚，無論花費多久時間，很欣賞這種工作態度，工程師不怕犯錯，只怕將錯就錯、得過且過，不願找出原因，錯誤累積以後將很難收拾。

5. 太克的Probe max. receiver throughtput ~ 300 Mbps, 聽說是硬體的極限，要設法查出卡在哪個環節，希望未來能夠突破這個限制。

6. 未來兩個月內，IMS在台灣會有大事件發生，很期待。

7. 今天發現太克NSA Analyser已經是心目中100分的UMTS後視分析軟體，將我曾經想過的，以及夢中都想不到的好功能實現在微軟的視窗中。Artix如臨大敵，該好好加油了！NetHawk與Radcom別心存僥倖，沒有長進就是最大的退步。

8. NCC要開始對3G業者的NodeB實施TS 25.141測試。NetHawk RNC/Iub Simulator仍然是現場工程師最方便的好助手。

9. 兩根diversity天線中間必須相隔7倍波長以上的距離，才可以消除彼此的相關性。

10. Tektronix不知何時已經將Analyser生意從K1297中移除，K1297將專注於Simulation/Loading Test，而K15將專注於signalling analyser上面，現在又多了K18 + NSA Analyser作為全網監控，以便與NetHawk全面抗衡，這種全力以赴的作戰精神，NetHawk該感到非常榮幸與小心應戰。

070416r5版本