WiMAX被Intel視為進軍無線通訊市場的秘密武器,主要原因在於它的訊號發射範圍最遠可達30英哩,而資料傳輸速度最大可達75Mbps,同時兼具這兩種優越的通訊能力使WiMAX可以跨越802.11無法跨越的「最後一哩」障礙...
WiMAX被Intel視為進軍無線通訊市場的秘密武器,主要原因在於它的訊號發射範圍最遠可達30英哩,而資料傳輸速度最大可達75Mbps,同時兼具這兩種優越的通訊能力使WiMAX可以跨越802.11無法跨越的「最後一哩」障礙。若結合VoIP功能,將對現有行動電話業者的2.5G和3G服務造成相當大的威脅。本文將為各位介紹WiMAX晶片市場現況及未來走向。
WiMAX的全名是World Interoperability for Microwave Access,中文意思為「微波存取全球互通」。在IEEE制訂的四種無線通訊技術標準規格中,如圖1所示,是屬於應用在都會網路(Metropolitan Area Network,MAN)的一種寬頻無線接取技術,也就是IEEE802.16通訊規格。
面對802.11無線區域網路(Wireless Local Area Network,WLAN)技術的不斷改善與市場的穩定成長,以及全球各地的主要電信業者已耗費鉅資佈建3G局端與用戶端設備的情況之下,Intel和其他推動WiMAX的業者要如何在無線寬頻接取(Broadband Wireless Access,BWA)市場上殺出重圍,圖2是WiMAX可能的競爭策略。
目前全球寬頻用戶上網的方式主要是透過ADSL或Cable Modem連接上網,而這兩種有線寬頻接取技術受限於佈建成本與資料傳輸速度隨距離遞減的緣故,其市場多半集中在各國的都會區或是已開發國家,對於各國的非都會區或新興開發中國家而言,WiMAX在佈建成本或資料傳輸速度上皆較前兩者具有經濟效益。因此,WiMAX將可能先在中國、印度、中南美洲等地開始進攻寬頻接取市場,尤其中國政府目前已表達對WiMAX的支持意願,對WiMAX的發展無疑打了一劑強心針。
預計2005年推出的WiMAX晶片是以802.16-2004規格為主,802.16-2004整合802.16、802.16a、802.16b、802.16c、802.16d等標準而成,是一種以傳輸資料(Data)為主的固定無線接取的技術,因此它的出現將先打破傳統固網業者「最後一哩」的優勢。
由於WiMAX是為了解決「最後一哩」的問題而設計的,因此WiMAX可利用這個優勢進入WLAN的Hotspot市場,替代原先使用T1專線作為回程線路(Backhaul)的Hotspot裝置,此舉只需將WiMAX模組整合至AP裝置內即可。此外,Intel等WiMAX晶片商針對Laptop PC、PDA等行動裝置而設計的802.16e晶片,將於2006年開始送樣給WiMAX設備端業者測試,預計2007年可以正式生產出貨。
Intel大力推動WiMAX無線通訊技術,其最終目標當然不是僅侷限於屬於資訊應用的NB和PDA行動裝置市場,因為這些IA產品一年的出貨量加總起來不到1億台,相對於目前一年出貨量超過6億支的Mobile Phone,IA產品市場對WiMAX晶片業者而言規模並不算大。因此,Intel最終目的當然是著眼於Mobile Phone等消費性電子產品市場,在進入手機市場之前,WiMAX晶片業者必須面臨WiMAX的晶片成本昂貴、體積和耗電較大等問題。
此外,802.16e只能在時速120公里以下的移動速度接收訊號,如何克服在更高的速度下接收語音或影像訊號,則決定WiMAX是否可以真正攻佔行動無線寬頻接取市場的關鍵,預計2008年之後才是WiMAX進入這塊市場的時間點。
目前加入WiMAX Forum的晶片商眾多,已經提出晶片樣本或正式推出WiMAX晶片的主要供應商有Intel、Fujitsu Microelectronics、Freescale Semiconductor、Wavesat等。不過,許多Broadband和WLAN晶片商如Agere、Broadcom、Conexant、Marvell、Texas Instruments、STMicroelectronic等則仍採取觀望的態度,主要原因在於這些晶片商視WiMAX對其Broadband和WLAN晶片市場是一重要威脅。
Intel是推動WiMAX技術的先驅者之一,雖然在WiMAX晶片的開發速度上不是最快,卻是最多設備業者採用的晶片商。目前Intel的802.16-2004基頻整合MAC與PHY的晶片已經送樣給設備商Alvarion(為BWA設備市場的第一品牌,市佔率高達45%)試驗,預計2005年會正式推出。除此之外,許多知名的電信通訊大廠均與Intel簽訂合作,如Nokia、Alcatel、Air、Redline、Siemens、中興、華為等廠商。至於針對行動裝置而設計的802.16e晶片,則要到2006至2007年才可能出現。
這個原先隸屬在Motorola SPS部門的無線通訊晶片公司,具有可將基頻、DSP、功率放大器和天線等元件整合至WiMAX單晶片的能力。由於Freescale的母公司Motorola也是WiMAX Forum的成員,且為BWA設備的重要廠商之一,在BWA設備市場約有9%的市佔率。因此,兩家公司將來在WiMAX市場上將可能採取互相合作的模式。
Fujitsu Microelectronics和Intel同為WiMAX Forum的創始會員,不過在開發WiMAX晶片的速度上卻比Intel來得迅速。2004年第三季Fujitsu Microelectronics和其策略伙伴Wi-LAN共同發表WMAN 802.16d單晶片的工程樣本,這顆單晶片(型號MB87M3400)和Intel的晶片一樣是將MAC與PHY整合到基頻的SoC,2005年4月Fujitsu開始出貨給其合作客戶ZTE和Aperto兩家電信設備業者。此外,神達MiTAC也在2005年6月宣布採用Fujitsu的MB87M3400做為其WiMAX用戶端產品的設計核心架構。
Wavesat是全球第一家正式推出WiMAX量產晶片(與Atmel技術合作)的無線通訊IC設計公司。該公司於2004年12月13日推出符合802.16-2004規格的WiMAX基頻晶片,代號是Wavesat DM256。這顆晶片採用0.18微米製程生產,具備QoS寬頻管理能力。Wavesat已於2005年2月正式供貨給30多家客戶,其中包含華為和中興等加入WiMAX Forum的業者。此外,台灣金寶電子的關係企業捷易訊科技也已經決定使用Wavesat的晶片,預計2005年9月即可提供WiMAX產品給台灣的無線ISP供應商和世界其他地區的客戶。
在預估WiMAX晶片市場的產值、出貨量與ASP之前,必須對WiMAX兩種主要晶片802.16-2004和802.16e的Road Map做一了解。前述四家晶片業者2005年推出的WiMAX晶片,主要是以802.16-2004規格為主。802.16-2004是針對固定無線寬頻接取裝置設計的,無法提供設備在快速移動時接取訊號。針對行動裝置設計的802.16e規格的晶片,預計最快要2006年才會問世,並且少量出貨。有關802.16-2004和802.16e兩種晶片的主要市場與產品的Road Map,如圖3所示。
根據市調公司IDC的預估,WiMAX晶片市場至少要到2007年才會開始快速成長,2008年WiMAX晶片市場產值將達到4.74億美元,出貨量約為1,062萬套,ASP部分802.16-2004為40至45美元,802.16e為35至40美元之間,基地台使用的WiMAX晶片單價約為380美元。有關2005至2008年WiMAX晶片的出貨量、ASP和營收的預估如圖4與圖5所示。
按照Intel提供的WiMAX晶片推出時程來看,2007年之前量產晶片規格是以802.16-2004為主。由於802.16-2004規格不具提供設備在高速移動時接取訊號的能力,因此2007年底前,WiMAX晶片市場多著墨在固定無線寬頻接取市場,如固定地點的AP或Gateway等裝置,還有部分可攜帶的運算裝置,如NB或PDA。
具有高速移動接取訊號能力的802.16e晶片可量產的時間會落在2007年之後,屆時若能解決成本、耗電、體積等問題,將能進入手機通訊設備市場。由於手機每年產量高達數億支,對WiMAX晶片商而言是龐大的商機,因此2007年之後才是WiMAX晶片商賺錢的時刻。
第一個因素是前面所提的晶片ASP、耗電與體積等問題,如圖5所示WiMAX晶片初期上市時價格約為80至90美元,這個售價遠比目前任何行動裝置或寬頻設備的晶片價格來得高,成為WiMAX進入無線寬頻接取市場的頭號障礙。其次,晶片體積過大與耗電遠高於WLAN晶片,也是它短期內可能不被市場接受的原因之一。因此能否解決這三種問題,成為WiMAX晶片產業成功與否的關鍵。
第二個因素則是各國電信業者和全球網通晶片大廠目前對WiMAX仍處在觀望的狀態。許多國家電信業者已經耗費鉅資佈建3G通訊系統,目前面臨佈建成本回收的問題,因此多數電信服務業者皆不願承諾支持WiMAX。另一方面,通訊晶片大廠Texas Instrument、Broadcom、Conexant、Agere和STMicroelectronic等,著眼於WiMAX會衝擊其現有在WLAN或Broadband的晶片市場,因此也尚未投入WiMAX Forum陣營。沒有這些晶片廠商的支持,WiMAX晶片價格將無法快速下降,如此將影響WiMAX被市場接受的速度。