多媒體服務需求熱絡　高畫質風潮席捲通訊產業

從行動電視(IPTV)與可支援視訊功能的第二代網路電話的問世，顯示透過行動裝置僅接收語音已無法滿足現今使用者，能隨時隨地接收多媒體影音及視訊檔才是主流趨勢。可攜式性電子產品邁向輕薄短小、多功能與智慧化之際，開機時許多功能將同時執行，尤其是手機的射頻晶片與電源管理晶片皆朝高整合前進，其內部應用處理器的效能面臨極大挑戰，擁有一款多功能、低耗電且處理效率快速的可攜式產品雖是消費者的期望，卻也是研發設計工程師頭痛的問題；因此當一支智慧型手機擁有多項傳輸規格且達到省電模式，是否能處理多媒體與高畫質影音成為可攜式產品下一步須解決的問題。  

為滿足現今使用者以影像為前提的生活型態，各廠紛紛提出相關方案，以解決因視訊造成的影音傳輸、網路流量與處理視訊資料之相關問題，如艾薩(LSI)推出先進通訊處理器，針對視訊傳輸可能造成網路流量之問題提出因應之道；而在固定網際網路通訊協定(IP)深耕多年的阿爾卡特-朗訊(Alcatel-Lucent)，看好未來視訊影音將在行動通訊產業發光發熱，發展出行動傳輸發展架構(Mobile Evolution Transport Architecture, META)，能將傳統依賴分時多工技術(Time-division Multiplexing, TDM)的行動網路全面IP化；而在手機處理器市場方面，則有Tensilica發表具多媒體標準整合的32位元處理器核心。  

流量管制提升通訊品質  

根據研究報告指出，美國地區的行動封包資訊用量從2006～2009年，將成長約六百倍，其中使用量顯著增加的原因，就是來自於多媒體服務的需求量，因此如何提升視訊的效能處理與傳輸品質，成為目前的通訊技術的主要重點；艾薩的APP3300先進通訊處理器將技術基礎建立於網路流量處理，除能處理多媒體資訊在網路存取時的服務分類外，並提供安全服務確保資料的保密性問題。  

圖1　艾薩資深產品行銷經理劉仲禹表示，未來3G市場將帶動行動多媒體資訊的大量使用。

艾薩資深產品行銷經理劉仲禹(圖1)表示，現在距離3G手機的普及雖然仍有一段時間，但未來3G時代勢必到來，因此網路傳輸的接收與存取除鎖定於有線網路市場外，無線網路市場將是一大商機，而該方案在有線網路中能將網路骨幹從T1/E1專線轉為成本較低的乙太網路線，還能使資訊服務供應商在提供高頻寬、資料量大之服務時節省高達80%的營運成本。此外，利用APP3300建構一個以無線網路應用為主的網路介面卡中心時，不論是全球微波存取互通介面(WiMAX)、高速封包存取(HSPA)還是長程演進計畫(Long Term Evolution, LTE)等新興行動標準，都能保證其傳輸品質、訊號穩定度與安全性能達到一定標準。  

在面對無線通訊市場將引爆的行動通訊世代，採用IP化架構將是提供數位內容的捷徑，劉仲禹指出，當網路頻寬流量快速增加時，為讓使用者的連線費率下降並讓供應商之營收上升，達成雙贏局面，可藉由APP3300中特有的服務察覺功能(Service-awareness)，透過多重服務存取節點的控制，針對不同使用者所使用的資訊使用量進行收費區隔；此外，內建的嵌入式安全協定處理器能執行電信等級的流量管理，服務供應商可依據指定的服務，如超高速數位用戶迴路(VDSL2)或光纖網路(xPON)架構中的行動電視、隨選視訊(VoD)等服務，執行不同的網路效能分配。  

傳輸架構全面IP化  

因應多媒體時代來臨，可攜式產品大多已擁有支援觀賞小型影片之基礎，加上3G、3.5G與行動電視市場都樂觀發展中，未來透過手機觀賞電視節目、電影等大型影片將指日可待；只是如何在短時間下載大型視訊檔且維持穩定良好之訊號品質成為一大瓶頸，阿爾卡特-朗訊的META技術已能將透過銅纜、光纖或無線等各種傳輸規格，將所有類比訊號全面升級為IP化模式。  

圖2　阿爾卡特-朗訊東北亞區解決方案暨策略技術總監Gaetan Verhegge認為，IP化架構將有助於多媒體資料的傳送品質提升。

阿爾卡特-朗訊東北亞區解決方案暨策略技術總監Gaetan Verhegge(圖2)表示，目前許多數電信業者正面臨一項重要挑戰，就是未來的3～5年內，全球行動通訊用戶數將從三十億迅速增加到超過五十億，面對各種多媒體服務需求的增加，數據傳輸流量成為亟待克服的問題，而META技術的誕生，將使電信業者大幅降低傳輸網路成本及建置複雜度，提供全面IP化的網路架構。  

META的最大優點在於能支援各種傳輸方式，對固網與行動網路的整合管理有很大幫助，且META能大幅簡化網路的布建，除減少44%的營運費用，因提升其服務品質與提供更多的附價加值，相對可增加網路使用戶。此外，不論以CDMA/EV-DO、GSM/UMTS或WiMAX系統為基礎的行動通訊業者來說，META都能協助擴充網路規模，並在最有效率及節省成本的情況下，將數據從核心網路傳送至行動基地台(Cell Site)，進一步協助業者滿足日益增加的多媒體服務需求。  

為發揮META的最大效益，阿爾卡特-朗訊也同時發展出三款新型行動基地台數據整合器，在簡化寬頻流量及整合主幹網路的同時，將可支援各種最先一哩(First Mile)的接取方式。Verhegge強調，藉由這三款行動基地台數據整合器，行動基地台到核心網路之間透過微波、銅線或是光纖骨幹網路所傳輸的CDMA或UMTS接取產品，都能夠進行IP化程序，進而提升傳輸效能。  

透過META整合有線與無線傳輸技術，阿爾卡特-朗訊擁有目前行動通訊傳輸方案中端對端架構優勢，而META將滿足行動通訊業者對於簡化管理、端對端的操作管理維護(OAM)和服務品質(QoS)等各種需求。  

處理器核心加快運作效率  

隨著多媒體服務的盛行，使用可攜式產品接收多媒體資料時，其功耗、尺寸與運作效能都將是考量重點；對此，Tensilica發表一款具高效能、低功耗與小尺寸的Diamond Standard系列32位元處理器核心106Micro，使用90奈米製程，尺寸僅0.13毫米，除了比市面上ARM7或Cortex-M3的核心還更小，且能在系統單晶片(SoC)的設計中支援控制器之應用，面對高階手機強調多功能與多媒體模式，提供最大的運作效能。  

圖3　Tensilica總裁暨執行長Chris Rowen認為，低功耗、多標準影音規格支援將是應用處理器致勝的重要關鍵。

Tensilica總裁暨執行長Chris Rowen(圖3)表示，於2006年所發表的第一代Diamond Standard核心，不論在技術表現或功效的呈現都遠高於客戶對處理器核心的期待，有鑑於此，第二代在研發時就致力於往更高品質邁進，因此將焦點擺在如何達到最省電、最小尺寸與最高運作效能出發，而第二代Diamond Standard處理器核心的推出代表控制器與數位訊號處理(DSP)的技術更精進外，同時也表示該公司在多媒體應用領域已站穩腳步。  

106Micro採用的五階管線，在90奈米製程時仍有400MHz的運作，並藉由在24位元與16位元短指令之間所進行無模式的切換，使該款控制器已超越其他32/16位元架構的程式碼密度。而在降低功耗方面，除利用追蹤控制的外部電源關閉及晶片內部除錯模組減少整體系統功耗外，更針對處理器核心中的記憶體下功夫，利用將本地端資料記憶體關閉電源的時間拉長，讓記憶體介面的功耗能下降約30%，且不會對核心的運作模式產生任何影響，因此當可攜式產品面臨大量的多媒體功能使用時，除增加供應時間外，內部軟體架構可支援H.264、SD等不同標準的高畫質影音版本，使處理器能因應不同標準的運作模式。  

目前許多SoC研發業者評估處理器核心時優先考量點就是功耗問題，因此能發展出具低功耗的解決方案將有機會搶先一步，成為SoC業者的首要考慮合作對象；Rowen強調，在微控制器強調小型化、低功耗及SoC應用的發展趨勢下，採用該方案將能輕鬆導入應用處理器的設計架構中並縮短開發時間，同時支援高畫質的多媒體需求。