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- 538期－意猶未盡的急速:4G（10月號）
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2014-10-01還能有多快？！4G發展現況與未來演進
538 期
Author 作者
陳瓊璋／任職中華電信研究院。
從1G到3G
行動電話技術自1980年代問世以來，發展迄今已成為現代人不可或缺的生活必需品。根據國際電信聯盟（international telecommunication union, ITU）統計，2014年底全球行動電話用戶數預計可達70億，滲透率達95％（平均100人中95人擁有行動電話），與其他資通信技術，如網際網路或有線電話相比，行動電話已成為歷史上發展最快、接受度最高的資通信科技，至今用戶數仍持續成長，並對人們的生活方式產生重大影響。
另根據國家通訊傳播委員會（NCC）的統計，2014年第二季臺灣行動電話用戶數共約有3000萬，其中使用第三代行動通信系統（3G）的用戶約2600萬、第二代行動通信系統（2G）的用戶約310萬，可以觀察出3G的用戶正逐漸增加，而2G的用戶逐漸減少中。
究竟什麼是2G？什麼是3G？有沒有4G呢？為了區分行動電話系統的技術發展，一般將其區分為第一代、第二代、第三代等。
第一代行動通訊系統（1G）指的是由美國貝爾實驗室所發展出來的AMPS（advanced mobile phone system）系統，是全世界最早的行動電話系統，四、五年級的人可能還記得，國內曾引進體積龐大的「黑金剛」手機，就是AMPS第一代行動通訊系統時期的產物。由於採用類比技術的第一代行動通訊系統頻譜使用效率太低，推出不久後就被採用數位技術的第二代行動通訊系統取代。
第二代行動通訊系統（2G）主要有歐洲發展的GSM（global system for mobile communications）與美國發展的IS-95兩種系統，兩者都是採用數位傳輸的技術，頻譜使用效率較第一代AMPS系統大幅提升，也提供了穩定、高質量的語音傳輸環境。第二代行動通訊系統推出後在全球都有很高的接收度，用戶數不斷成長，迄今全球電信業者仍使用第二代行動通訊系統提供行動語音服務，包括國內大多數的電信業者仍藉由GSM系統提供民眾2G語音服務。
2G系統雖然提供了令人滿意的行動語音服務，但其最高傳輸速率僅有14.4Kbps，用來傳輸行動數據明顯不足。有鑑於此，國際電信聯盟ITU希望能於2000年推出全球統一的3G行動通信系統，期望3G能具備更高的傳輸速率，以提供更豐富的數據服務。經過一連串公開徵求技術提案、系統評估以及協調等程序，ITU於2000年公告建議了5個3G行動通信系統，包括WCDMA（wideband code division multiple access）、cdma2000、TD-SCDMA，其中WCDMA系統獲得大多數國家電信業者採用，包括歐洲、日本以及我國在內，提供有別於2G語音以外如影像電話、手機看電視等服務。......【更多內容請閱讀科學月刊第538期】