【專題探索】公共安全與救難應變通訊發展：PPDR模式分析及頻譜規劃
程羿霖 (2025/01/09) 《台經月刊第48卷第1期》
PPDR的頻率可分為專用頻段與共享頻段，並在不同國家採用不同模式，我國「台版PPDR」由政府主導建置核心網路，並介接三大電信業者基地台，確保在緊急事件發生時，電信業者可將部分行動網路頻寬劃撥給救災單位使用，讓救災單位使用特殊SIM卡，確保通訊的優先權，提升應變效率。因此，本文將探討PPDR頻段、模式與技術發展，並分析美國、韓國與日本的PPDR模式發展，為我國未來規劃與應變體系建設提供參考與借鏡。
公共安全與救難應變(Public Protection and Disaster Relief, PPDR)系統為協助緊急救難單位、組織所使用的無線電通信，應用情境包含因事故、自然災害或人為導致的突發狀況，造成人類生命、健康、財產或環境重大威脅時，藉由PPDR機制，可確保緊急救難單位通信系統完善與順暢。
由前述可見，PPDR相較於一般通信系統，其功能、特性、互通、可靠、安全等其他面向有更嚴格的規定與要求，以因應特殊情況發生時維護通信網路之韌性，故PPDR系統在規劃時，應縝密設計並了解第一線使用者需求，並在符合法規的要求下，同時滿足建置成本，以設計出符合使用者效益的系統。
綜觀國際，PPDR就頻率部分可劃分為專用頻段與共享頻段，專用頻段又可分為由主管機關持有頻譜自行建置管理，以及規劃專頻，由電信業者自行建置與管理；共享頻段則分為委託電信業者持有頻段建置、以行動虛擬網路業者（Mobile Virtual Network Operator, MVNO，附注）方式提供PPDR網路。爰此，本文將探討PPDR使用頻段、PPDR模式與技術發展，並探究美國、韓國與日本PPDR模式發展概況，供我國未來規劃參考。
使用頻段
觀察國際上PPDR機制使用頻率之頻段位置，其應用頻段目前皆集中於1GHz以下之低頻段，有鑑於低頻段傳輸範圍廣、穿透性強等特性，所需基地台數量較少且網路布建成本低，而低頻段之網路設備與裝置生態系較中、高頻段成熟，故低頻段普遍為PPDR理想之應用頻段。
頻率規劃
如前述提及PPDR之建置模式，可分為專用頻段與共享頻段，其差異為是否須規劃PPDR頻譜資源，而專用頻段之優勢為可降低公共安全單位使用者受行動網路業者(Mobile Network Operators, MNO)網路影響，共享頻段則相較於專用頻段可享有較多的頻譜資源，然其較容易受其他使用者影響，另外，專用頻段與共享頻段優劣與特性涵蓋僅供需求單位使用、與其他單位共用等（表1）。
表1 專用頻段與共享頻段特性及優劣分析
資料來源：本研究整理(2024)。
技術發展
在許多國家中，PPDR使用寬頻或窄頻無線電通信系統執行關鍵任務，儘管目前以窄頻技術為主，然已有朝寬頻技術推進之趨勢，而窄頻與寬頻因技術特性不同，其應用情境亦不相同，窄頻技術具有部署成本低、涵蓋範圍低、傳輸速率低等特性，故使用窄頻技術之PPDR系統以提供基本語音通訊為主，而寬頻服務的限制相較於窄頻服務少，亦可同時支援語音服務，其涵蓋範圍與傳輸速度皆高於窄頻技術，可支援PPDR之應用服務包含高解析度圖像、多媒體傳輸、高速數據傳輸等應用，然其部署成本必定高於窄頻技術。
而PPDR無論以窄頻或寬頻技術，其共同目標皆為提高公共安全單位效率與效能，期能透過可靠通訊、確保資源調度以提供即時資訊和確保公眾安全，窄頻技術側重於語音通信與低數據傳輸，而寬頻技術則擴展用途，支援更先進的高速數據傳輸，以切合未來廣泛的緊急救難應用需求（表2）。
表2 窄頻與寬頻技術於PPDR的特性與區別
資料來源：本研究整理自ITU (2017), "Radiocommunication objectives and requirements for Public Protection and Disaster Relief (PPDR)", https://www.itu.int/hub/publication/r-rep-m-2377-1-2017/。
國際PPDR案例
綜觀國際，主要國家如美國、英國、法國、韓國之PPDR機制在國際發展上相對成熟，而日本屬於尚在發展中，於2024年起正式啟用。為了解國際推動PPDR現況，作為我國未來規劃及需求調查之參考，以下將以美國、韓國與日本之PPDR服務發展與亮點進行說明（表3）。
表3 美國、韓國與日本PPDR
注：*為日本公共安全行動網路系統係以NTT Docomo的LTE網路和5G網路，以及KDDI的4G LTE網路和5G網路提供服務。
資料來源：本研究整理(2024)。
（一）美國FirstNet
美國FirstNet為本篇介紹國家中具備相對完善之PPDR機制，其採用共享頻段建置，且具備獨立機構FirstNet Authority負責部署和營運全國性公共安全寬頻網路。為確保FirstNet服務品質，避免降低其可靠性與韌性，FirstNet網路並無與商用核心網路互連，而是採用公私合作(Public-Private Partnership, PPP)方式與電信業者AT&T簽署為期25年的合約，FirstNet主要採用Band14頻段(700MHz)，亦使用AT&T的商用頻段，而FirstNet管理局將Band14頻段喻為「公共安全單位的VIP通道」，緊急情況發生時將淨空Band14頻段，並優先提供AT&T的商用頻段予公共安全單位使用，其優勢為可借助AT&T涵蓋率與專業，加速FirstNet之建設與導入，亦可配合商用網路升級，而劣勢則為易受網路穩定性影響。
（二）韓國Safe-Net
韓國政府於2014年世越號船難後，即規劃採用公共安全LTE (Public Safety-LTE, PS-LTE)技術建置全國性寬頻公共安全網路，而韓國亦針對公共安全、鐵路與海事分別建立PS-LTE、LTE-R (LTE-Railway)、LTE-M (LTE-Maritime)三個電信網路，其中以災難安全電信網路Safe-Net為PPDR的核心。Safe-Net係採用專頻專網建置，透過Safe-Net使警消、地方政府、海巡、電力、瓦斯、緊急醫療服務等其他救難單位能在正常與緊急情況下使用專用終端設備(dedicated terminals)進行通訊並迅速支援救援任務，並於2018年起正式全面投入使用。
韓國根據國家基礎設施、主要道路與人口稠密地區建置固定式基地台，而山區、農村地區在緊急情況下可透過車載式、可攜式行動基地台獲得通訊支援，並透過RAN共享(RAN Sharing)技術與LTE-R、LTE-M以及MNO商用網路互連，盡可能減少建築物內部、地下與海岸的通信涵蓋限制。
（三）日本公共安全行動網路系統
對照美國FirstNet與韓國Safe-Net，日本公共安全行動網路系統(公共安全モバイルシステム)屬於尚在發展中的PPDR機制，係以MVNO方式提供PPDR網路，並無額外規劃PPDR專用頻段。爰此，2024年4月1日起日本網際網路服務供應商IIJ (Internet Initiative Japan Inc.)推出公務機關專用之「IIJ公共安全行動服務」(IIJ公共安全モバイルサービス)，提供警察、消防、自衛隊等負責公共安全機構使用的無線電系統，用於跨單位間的資訊傳遞，且該系統使用與IIJ其他MVNO服務不同的專用設備，進行語音通話與數據傳輸，不會與一般用戶產生干擾，其網路係以NTT Docomo（LTE網路和5G NSA網路）與KDDI（4G LTE網路和5G NSA網路）多營運商相容線路，並於災害發生時提供優先連接，可支援市面上雙卡終端設備（如實體SIM卡兩張、eSIM兩張、實體SIM卡與eSIM各一張），實現相較於一般行動電話網路更易於連接、具穩定性與低成本的通信系統。
我國未來PPDR規劃建議
現行我國數位發展部推動之「台版PPDR」係以政府主導建置核心網路介接三大電信業者基地台，當緊急重大事件發生時，由電信業者將行動網路部分頻寬劃撥予救災單位進行急難救助使用，而救災單位使用特殊SIM卡，確保通訊專用優先。 檢視我國頻率資源，目前係保留806~816MHz頻段與847~857MHz頻段供公共安全與救難應變專屬無線通信系統實驗網路之用，未來有望與即將於2030年屆期之頻譜一併釋出（表4）。
表4 我國800MHz頻段使用現況
資料來源：本研究整理(2024)。
考量各國國情不同，以及PPDR後續維運管理與延續性，我國公共安全與救難應變相關單位目前係以各自專用之通信系統進行聯繫，然無法進行跨部會的橫向互聯互通，而PPDR並非僅有警消單位有使用需求，故我國首要可立即著手之方向為通盤調查與釐清PPDR需求，另如需建立短期使用之PPDR，在主管機關未定、頻譜尚未規劃且需求尚未明確之下，或可建立不涉及頻率分配之PPDR系統，由需求機關自行向電信業者洽談網路服務。而在國際發展方面，我國仍需持續追蹤國際PPDR技術與應用情境，並針對各國PPDR機制進行深入研析，作為我國借鏡。
■ 注釋
行動虛擬網路業者係以承租行動網路業者(MNO)頻寬方式以經營行動通信業務，其不具備網路基本設施與頻譜資源。
■ 參考文獻
1.AT&T, "Let's Talk About Interoperability", 2021/03, https://about.att. com/innovationblog/2021/fn_interoperability.html
2.Ericsson, "2020: the ultimate stress-test for FirstNet", 2020/11, https://www.ericsson.com/4ad96f/assets/local/reports-papers/mobility-report/documents/2020/november-2020-emr-stress-test-for-firstnet.pdf
3.IIJ, "IIJ、公共機関専用の「IIJ公共安全モバイルサービス」を提供開始", 2023/09, https://www.iij.ad.jp/news/pressrelease/ 2023/0925.html
4.ITU (2017), "Radiocommunication objectives and requirements for Public Protection and Disaster Relief (PPDR)", https://www.itu.int/hub/ publication/r-rep-m-2377-1-2017/
5.Ministry of the Interior and Safety, "Disaster and Safety Communications Network (Korea Safe-net)", https://www.mois.go.kr/frt/sub/a06/b11/ policyBriefingView/screen.do
6.Ministry of the Interior and Safety (2023), "Disaster and Safety Communications Network", https://www.mois.go.kr/eng/sub/a03/ bestPractices7/screen.do
7.數位發展部，“數位部攜手內政部消防署及電信業首次演練救災通訊系統 確保緊急狀況時救災單位優先通訊”，2023年10月，https://moda.gov.tw/press/press-releases/8571。
公共安全、救難應變、PPDR模式、頻譜規劃、寬頻技術、窄頻技術、FirstNet、Safe-Net、日本PPDR、行動虛擬網路、台版PPDR
分享：
