網路技術正朝向多元架構網路發展,各種網路系統產品勢必整合更多異質網路功能。國內晶片業者應透過與VoIP相關網路系統設備業者及服務業者合作、關注多重晶片封裝以及特殊模組方案、與晶圓廠及封測廠等國內外的上中下游廠商進一步結盟,並持續投入...
網路技術正朝向多元架構網路發展,各種網路系統產品勢必整合更多異質網路功能。國內晶片業者應透過與VoIP相關網路系統設備業者及服務業者合作、關注多重晶片封裝以及特殊模組方案、與晶圓廠及封測廠等國內外的上中下游廠商進一步結盟,並持續投入,掌握多模晶片的整合關鍵技術,找到主攻強項,才能從國際大廠手中搶下市場。
由於未來網路發展將朝向多元架構前進,藍芽、無線區域網路、2G、3G行動通訊,乃至WiMAX等。包括個人網路(PAN)、區域網路(LAN)、都會型網路(MAN)、廣域網路(WAN)等四類型無線通訊標準,勢必在未來市場同時存在,共同構建出一個由日本首先提出的「無所不在(Ubiquitous)」的網路通訊社會。
而在多元網路應用的驅使下,未來的網路系統產品勢必整合更多異質網路功能。具體來說,多元網路產品以整合型溝通平台的角色,整合各種現存或未來新興的通訊技術,並同時或個別提供多種網路或通訊功能,提供使用者一個無縫的通訊環境。展望未來,除了系統產品功能不斷提升,網路晶片亦朝向整合化發展,多元網路整合晶片將開始萌芽成長,不同類型網路之元件將相互整合,以符合未來市場的高性價比需求。再者,業界普遍認為,三網合一將是帶動電信市場成長的重要驅動力,語音、數據和影像的融合是必然趨勢,而IP語音將是這場革新的起點。部份晶片公司已在推動傳統電話網的語音和數據融合上取得成功,但眾多廠商亦期待IP網路能成為通訊市場的重要成長點。本文將從一些現象及市場發展情況來探討台灣晶片設計廠商在多元網路及數位經濟時代來臨時的潛在機會。
Skype的奇異恩典
Skype即是引發網路電話(Voice over IP, VoIP)熱潮的代表業者。據了解,Skype正在台灣尋找通訊晶片設計合作廠商,不禁令人好奇Skype究竟有何計畫?又為什麼找上台灣晶片廠?這可依據該公司近期的市場動作觀察出一些端倪。
Skype最近與數家合作夥伴推出使網路電話更方便的產品,並將與柯達(Kodak)共同推出可利用Skype進行網路語音與分享照片的新服務,同時也在消費電子展(CES)上推出多項新品,以搶攻主流網路語音市場。另外在產品規畫方面,Skype宣布將發展分離式話機,讓使用者不須開機就能撥打網路電話,同時Skype還與友訊科技合作開發新的電話接頭-DPH-50U,可利用傳統電話提供Skype服務。
2004年七月底,網路電話軟體Skype的創辦人詹士莊(Niklas Zennstrom)因為與台灣的入口網站PChome Online合作推出繁體中文版,而來到台灣發表一場演說。詹士莊在台灣的演說吸引了大量的電信業者與網際網路業者前往朝聖。人人都知道這雖然只是開端,而Skype公司也還沒有獲利,卻無人敢小看其未來影響力。詹士莊在演說中不斷表明:「我不是故意要跟電信業作對!」事實上,Skype雖是藉著提供免費網路電話服務起家,卻無法靠免費服務而獲利,將來真正要賺錢還是必須倚賴電信業者,此刻無論如何不能得罪傳統電信業。
Skype軟體的外觀與一般的即時通訊軟體非常相似,但是它的主要功能卻讓人可以透過網際網路講電話。這聽起來似乎也沒什麼稀奇,因為這種VoIP軟體和服務早就有了,利用傳統即時通訊軟體也可做到語音交談,但是Skype卻讓眾人為之瘋狂。
Skype的核心技術在於採用P2P(Peer to Peer)架構,通話品質出奇地好,讓人大感不可思議,擺脫一般人「網路電話品質很糟」的印象。加上通話免費,因此短時間內迅速在全球吸引了數千萬用戶。兩台安裝Skype的電腦,就可透過接到電腦的耳機和麥克風免費交談,因此被大量用於取代國際電話。採用P2P架構的優點在於透過Skyp交談時電腦是直接連線,不須經過任何伺服器中介處理通話資料。因此Skype和傳統電信業比較之下營運成本大幅降低,不似傳統電信業者必須採購與維護昂貴的交換設備。
因為網際網路業者的投入對於傳統電信公司造成一定的壓力,台灣也有第一類電信業者計畫推出軟體網路電話,同樣透過電腦上安裝軟體來進行語音通話。然而,這樣的服務其實第二類電信業者早已提供。消費者心目中已有根深蒂固的印象:透過電腦對打電話是免費的,但如果透過電腦打到一般電話去,不論市話或行動電話就須付費。Skype即積極推出SkypeOut服務,提供使用者撥打一般電話號碼的服務,並且據此收取每分鐘通話費用。
從Skype陸續推出的新產品及服務可看出,該公司持續朝向一般家用的主流市場發展,而不局限於電腦使用者。事實上,在此之前,新加坡創新科技(Creative)也曾經宣布提供Skype Internet PhonePLUS服務,讓用戶即使沒有電腦也可透過Skype提供的網路電話服務撥打電話。去年11月,Skype更打進美國家電零售通路,在RadioShack連鎖店內銷售Skype產品。
台灣入口網站PChome Online設立的子公司Ipevo,則專門提供與Skype相容的通訊設備,日前松下(Panasonic)宣布推出的Skype無線電話機,也將與Ipevo合作推出。即使Skype已堪稱目前全球最成功的網路電話服務提供者,擁有超過7,000萬的註冊用戶,但Skype仍積極擴張市場,希望觸及不使用電腦的潛在用戶。
目前有不少台灣廠商對於Skype相關應用投注相當大的心力,不論在WLAN相關產品,包括VoIP電話、無線路由器、含Skype功能的手機等,相當值得期待能在2006年大放異彩。晶片業者則可透過與Skype相關網路系統設備業者及服務業者合作,把握這一波Skype商機。
多頻多模通訊趨勢凌駕市場
從技術觀點加以預測,至2009年內建藍芽、GPS及WLAN技術手機的滲透率將介於20~50%左右,因手機對這些無線通訊技術的高度需求,整合多模通訊技術的手機就有其市場必要性,也就是說在不久的將來,藍芽、GPS及WiFi功能都將成為手機的基本功能,消費者只需一支手機就可擁有數種無線通訊功能。
索尼愛立信(SonyEricsson)是發展較快的業者,該公司最近發表的P915手機,即整合了3G、WiFi、GPS及藍芽等無線通訊技術。而台灣業者雖在先進手機製造發展進程相對較慢,卻仍可看出旺盛的企圖心。明基(BenQ)在購併西門子(Siemens)手機部門後,也宣示將朝多模手機發展。在2005年台北電腦展(Computex)中,華碩(Asus)與新碁(AnexTEK)更分別展出代號A636及moboDA 3360的WiFi、GPS及藍芽整合多模手機。
無線手持裝置製造業者多數也已發展出相關通訊技術,除了藍芽晶片成本在最近兩年市場驅動下已相對較低,業者普遍願意將其內建至手機。其次則為GPS,美國已經有E911的規定,而在日本總務省基於緊急通報安全考量,規定2007年4月以後日本上市的所有3G手機都必須配備GPS接收功能的政策影響下,再加上旅客的方便性需求,GPS技術將被大量應用於手機。預期2009年將有接近半數的手機具備GPS定位功能,台灣的神達電腦在2005年因GPS手機和PDA大賺,證明此一趨勢已開始發酵。
WiFi手機的發展是各項無線通訊技術中相對較慢的,雙網手機整合難度較高是主要因素,不過隨著消費者對於IP電話的需求快速增加,加上近期國內外業者紛紛推出雙網手機的刺激下,相信WiFi手機的銷售將迎頭趕上。
多模射頻晶片整合是大勢所趨
單晶片一直是晶片設計業者追求的目標,多模手機晶片的發展當然也無法跳脫這個議題,目前穩居手機晶片市場龍頭的德州儀器在2005年初發表全球第一顆手機單晶片解決方案,將手機推向高整合度的單晶片時代。單晶片手機對於手機成本降低有很大幫助,不過德州儀器的系統單晶片產品並未包含多模無線通訊技術,因為多模晶片在射頻部分將面臨較大的整合難度,但是德州儀器也計畫推出整合WiFi、GPS及UMTS等無線通訊技術的單晶片產品,朝多模手機單晶片邁進。
至於未來多模手機晶片的發展趨勢,初期將以基頻與射頻雙晶片為主,由於手機上的射頻晶片占整個線路板面積的30~40%,而藍芽、GPS和WLAN等新功能的增加還會進一步增加占用空間。在手機體積小、低耗電的趨勢下,整合射頻晶片除了降低成本外,還能符合手機未來發展的功能性需求,因此多模射頻晶片的整合將是多模手機設計的重要方向。
至於進一步將基頻與射頻技術整合至單一晶片時,須注意的考量點包括:(1)基板中數位與射頻電路的串音必須加以控制;(2)先進CMOS製程的光罩成本持續增加,混合訊號CMOS整合型晶片的研發成本相當昂貴;(3)射頻晶片的良率通常由設計決定,故其良率遠低於由參數決定良率的數位晶片,對於成本相當敏感;(4)多重I/O的數位CMOS採用的封裝,會妨礙射頻的運作效率,主要歸因於較高的先前電感(Lead Inductance)所致。
就技術層面而言,在較高頻率環境的短距離通訊系統,最佳的解決方案應是多重晶片封裝與模組,這類產品的數位與射頻功能整合在不同的晶片,而這些晶片採用不同的(Bi)CMOS製程。業者已將這些解決方案供應給垂直整合製造商,但與封測廠商合作的無晶圓廠業者,已逐漸關注多重晶片封裝以及特殊模組方案。
台灣努力趕上數位射頻潮流
以單一晶片的CMOS晶片,處理各種頻率和頻寬各不相同的無線傳輸訊號,是市場上的一項重要期許,目前也有不少技術正在發展。其中以單一射頻電路,再配合支援多種協定的基頻晶片,實現在全球各地區均可使用的手機也極有可能實現。根據使用地區的網路服務狀況,選擇最佳的頻率和協議進行通訊,即接近所謂「認知無線」概念的終端也可望實現。不僅是所用頻率,就連切換行動電話服務營運商,從原理而言也是可能的。市場上已經出現國外某晶片設計公司於日前開發成功,可對收發頻帶的中心頻率和頻寬進行動態切換的射頻收發晶片,配備此晶片的產品,在終端銷售之後可變更收發頻帶。
此外,類似德州儀器數位射頻處理器(DRP)概念的數位射頻技術,亦即將射頻訊號直接轉換成數位訊號的「直接數位(Direct Digital)」技術,為了使其應用於支援各種通訊協定的行動電話基地台和多模手機,也在開發中。其中,A-D/D-A轉換器的寬頻化及高速化,似乎已成為此類技術開發的關鍵。日本廠商最近發表了直接將天線接收的射頻訊號輸入A-D轉換器的手法(即射頻取樣),並正在加緊研究將其應用於多模手機等產品中,如此可以減少射頻前端電路中的放大器和濾波器等獨立元件,縮小封裝面積,並且可望實現利用單系統接收電路處理不同頻率無線通訊的系統。
台灣在射頻晶片上仍然較為弱勢,雖然已有幾家廠商開發出WLAN相關射頻晶片,但是對於上述朝數位射頻方向轉變的先進技術趨勢掌握度仍然不足。不過,從反方向來看,由於這樣的趨勢只是剛起步,迎頭趕上的可能性不小,這絕對是台灣晶片廠另一個成長機會。
台灣廠商在這種多頻多模市場趨勢下,對於國外晶片大廠的晶片整合方法、方向及所擁有的優勢,應該更進一步觀察。例如德州儀器這種IDM型的公司,在進行基頻與射頻整合時就能利用本身製程技術,有效率地結合成本(例如光罩費用的精簡)與技術,並縮短開發時間。因此,台灣網通晶片廠商應與晶圓廠及封測廠作更緊密的結合,雙方在製程與封裝測試上進一步結盟,如此才有機會與國際大廠抗衡。
三網合一IPTV應用竄紅
電信產業隨著人們需求的發展,已進入寬頻時代,並逐步融入生活各層面,IPTV即是在現有寬頻電信網路上,將視訊媒體融入電信業務的最佳技術。基於IPTV系統的電信與媒體產業融合,必將產生一個新的聚合性產業,一個巨大的網路電視產業即將誕生。
目前,IPTV系統技術已陸續被世界各大電信營運商大規模採用和部署。美國的Verizon、SBC和Quest電話公司、加拿大的貝爾加拿大公司、Manitoba電話公司和Sasktel電話公司、歐洲的法國電信、義大利電信、Swisscom和Telefonica等都已開展IP電視的商業和技術試驗或商業運營。中國電信在廣東和上海、中國網通在北京和東北分別開展了基於寬頻ADSL接取網路的IPTV營運試驗。
IPTV技術能使音訊視訊內容節目或訊號,以IP封包的方式,在不同物理網路中,被安全、有效且確保品質地傳送或分發給不同用戶。使用的技術包括音視訊編解碼技術、音視訊伺服器和儲存陣列技術、IP單播和組播技術、IP QoS技術、IP訊號技術(如SIP技術)等。此外也涉及各種不同的寬頻接取網路技術,如纜線數據機(Cable Modem)網路技術、乙太網路技術和ADSL網路技術等。
IPTV晶片商機無限
所謂三網合一是指將現有的電信網路,電腦網路以及廣播電視網路相互融合,逐漸形成一個統一的網路系統,由一個全數位化的網路設施來支援包括資料、話音和視訊在內的所有業務的通訊,而三種網路各有不同特性。
電信網路的主要特性是能在任意兩個用戶之間實現一對一、雙向、即時連接。通常使用電路交換網路系統,用戶之間可以即時交換話音、傳真或資料等各種資訊。這種通訊方式的個人化和即時性非常明顯,但是每個用戶都占用一個單獨的通訊線路或通道,大量消耗現有通訊系統資源。
廣播電視網的主要特性則是將一個資訊源以單向、即時及一點對多點的方式連接到眾多用戶,由於廣播採用一點對多點的方式,眾多用戶共用一個通道,不涉及任何交換技術,用戶只能被動選擇是否接收此種資訊(主要是語音和圖像的廣播)。
而網際網路的連接方式和提供的業務,則是在電信與廣播兩種極端的情況之間實現了所有的可能。在網際網路中,用戶之間的連接可以是一對一的,也可以是一對多的。用戶間的通訊在某種情況下可以認為是即時的,而在大多數情況下都是非即時的,採用儲存轉發的方式,通訊方式可以是雙向互動的,也可以是單向的。
未來的IPTV業務將提供兩種不同類型的電視業務:標準解析度(SD)和高解析度電視(HDTV)。SDTV頻寬在1~4Mbps之間,HDTV頻寬在4~13Mbps之間。服務供應商通常能提供250~300個電視訊道,外加10~20個HDTV頻道。如果一個家庭具有大約4台電視,2~3台標準解析度電視,1~2台高畫質電視,大約20Mbps頻寬就可支援這些電視。因此,到家庭的不同串流的頻寬管理是至關重要的問題,即語音、數據和視訊業務必須個別處理。
對於晶片設計廠商而言,IPTV的應用代表著無限可能,這其中包括從HDTV、SDTV晶片組、PC晶片組、Session IP晶片設計、廣播及電視網路應用晶片、ADSL/纜線數據機晶片組,以及前面提到的諸多無線通訊相關技術的衍生晶片產品。國內晶片設計廠商有不少已經藉助與中國大陸廠商的關係,逐步朝向此應用領域耕耘,相信台灣晶片廠商必能夠從中掌握一些市場機會。
技術與市場策略聯盟是成功關鍵
基於越來越多元的網路通訊結構趨勢,更廣泛且難度更高的技術內容,以及形態更多變的市場,使經營困難度增加許多,如何積極地與國內外的上中下游廠商進行技術與市場策略聯盟,是重要成功因素。國內電信及網路相關政府單位近幾年整合幾個策略組織,包括新世代無線通訊產業聯盟(3G Club),電信國家型計畫辦公室、國家雙網計畫辦公室、電機電子同業公會內部的通訊產業聯盟等,並從這些組織中創造與衍生許多研發聯盟與產業聯誼會,如3G Club的手機晶片平台研發聯盟、WiMAX產業聯誼會等。不少相關產業的國內廠商陸續加入這些產業組織進行合縱連橫,希望藉由這類管道,對自己公司的技術與市場發展產生助益。
然而,從實際運作中發現,各聯盟成員之間通常各有心思,也往往雷聲大雨點小。就觀察而言,雖說實質合作不容易,但是若能從某些特定關鍵技術著手,尤其在國內廠商幾乎仍無法突破或者切入的技術上,透過政府的介入,以較優惠的方式,取得技術並且協調技術團隊開發,如此可能有機會掌握一些關鍵點,即便只是關鍵少數。當然,政府必須具有韓國政府一樣的魄力。
掌握全IP網路的竅門
全IP網路(All IP Network)是下一代網路(NGN)的基礎,也是必然發展趨勢。但何時能實現,在各個國家和地區情況各有不同,在沒有完全設立全IP網路之前,應以不同階段來實現。首先應促成語音和數據的整合,然後在此基礎上整合影像傳輸。採用SL晶片在傳統公用交換電話網(PSTN)上實現IP電話功能,是電信廠商現在採用的主要技術,採用SL晶片技術並不須更換用戶端,可充分利用便宜且完善的PSTN網路,因為這兩個市場對終端成本不像家庭用戶那樣敏感,現在IP網路將在SOHO和企業應用上具有更多優勢。以目前的VoIP解決方案而言,電信廠商很難擴張業務,而且在由局端到用戶端的傳輸上仍然沿用傳統類比訊號,因而與真正的全IP網路相去甚遠,只能算是一種過渡性的低成本VoIP技術。
推動IP電話終端產品市場最關鍵的因素是適當的性能和價格,各廠商皆努力降低成本。方法則是透過將用於高速數據路由的乙太網路MAC與PHY等關鍵單元,整合在同一晶片上,若配合採用低成本外置SDRAM,可實現成本最小化,同時還能根據市場的特定需求,進行性能與應用的調整。例如在單一設備上同時提供語音和數據功能,可讓用戶端設備網路閘道整合目前的語音終端配接器與數據路由器功能,進一步降低系統成本。現在IP終端電話價格仍然太高,極具吸引力的低價位及增強的功能,是VoIP進入消費市場的必要因素。
市場上現有DSL、WLAN、纜線數據機等解決方案,可與IP網路閘道整合。但是各廠商要真正實現DSL、WLAN與IP電話方案相互整合仍然存在一定挑戰,硬體平台的整合相對容易,但在軟體介面上整合難度相當大,因為各個廠商在相互技術支援上有一定的難度,很難把所有的技術環節都相互公開。現在幾乎長途電話都是IP電話,此外,企業界VoIP發展也很快,巨大的寬頻用戶群,使VoIP的發展具有良好的外部環境,分散式PBX發展順利,電信廠商都在進行軟體交換試驗等,這些都加深了VoIP的市場潛力。
目前一個完整VoIP的半導體元件基本架構,主要包含兩大核心:DSP與RISC CPU。DSP負責語音數位化、編/解碼演算法(CODEC)、封包協定(Packet Protocols)、線路回音消除(Echo Cancellation)、增益控制(Gain Control)、音調(Tone)或聲音(Voice)的偵測與調整,以及雜訊的降低(Comfort Noise Generation)與雙音多頻(DTMF)等。
一個VoIP閘道器中,除了作業系統(OS)外,若要能提供電話端至電話端的服務,主要的軟體模組有三大部分:一是VoIP處理模組,負責全部DSP的任務,諸如:語音壓縮與語音封包;二是網路協議處理模組,處理封包的輸入與輸出處理;三是電話信號控制模組,處理控制任務,包括呼叫建立與撤銷等。而作業系統通常是即時作業系統(RTOS),則藉由任務與資源管理將三大模組做一整合。
台灣晶片設計業者重要的弱點除了IP協定技術外,還有受制於國外的CODEC技術(G.729),須透過一個政府或法人單位負責統整產業資源與需求,並積極與IP供應商談判,讓台灣設計公司能夠擁有足夠的基礎以便投入資源進行產品的研發。
MIMO-OFDM技術是未來必殺技
台灣晶片設計廠中包括瑞昱、雷凌、益勤、威盛、矽統、華邦等,近幾年積極投入無線網路技術開發,從中累積相當紮實的OFDM能力,而雷凌的腳步更快,已在MIMO技術上獲得一些成就。因此,台灣廠商對於將來更多、更深入的MIMO-OFDM技術需求上可說初具基礎,也意味著更有機會在多元網路通訊市場大展身手。
一般而言,任何一種無線連接的品質和有效性,都可以透過三個基本參數進行完全描述,包括速度、範圍以及可靠性。MIMO-OFDM出現之前,上述三個參數依據嚴格的規則彼此限制:速度的增加只有靠犧牲範圍和可靠性才可實現;範圍的擴展以犧牲速度和可靠性為代價;而提高可靠性必須降低速度和傳輸範圍。MIMO-OFDM的出現,卻顛覆了這種限制,因為它能同時提升上述三個參數的性能。
什麼是MIMO?多徑傳播是所有無線通訊環境的一大特徵。通常情況下,從A點的發射器到B點的接收器之間有一條主要通道,也是最直接的通道。但不可避免的是,一些發射訊號會通過其他路徑(從環境中的物體、大地以及大氣層反射等)到達接收器。經非直接通道傳輸的訊號到達接收器的時間會略晚於正常訊號,而且通常會衰減。處理衰減的多徑訊號的一般做法是簡單的忽略。但是,當多徑訊號太強以至於無法忽略時,會導致基於現有標準WLAN設備的性能下降。
如果多徑訊號的時間延滯,導致其波峰與主訊號的波谷在同一刻出現,那麼多徑訊號將部份或完全抵銷主訊號。傳統無線系統通常不對多徑干擾採取任何防範措施,僅依靠主訊號自身來抑制多徑訊號;過去通訊上都假定多徑訊號是無用甚至有害的,並竭盡全力制止這種危害,但MIMO卻借助多徑傳播的特點提高吞吐量、傳輸距離/覆蓋範圍以及可靠性。
MIMO非但沒有設法消除多徑訊號,反而透過在相同無線訊息通道內同時發射並接收多個數據訊號,讓多徑訊號攜帶更多的資訊。多波形技術的使用,構成一種新的無線通訊模式─利用多維訊號進行通訊,該模式是目前為止唯一已知能同時提高範圍、速度和可靠性這三個基本連接性能參數的方法。
MIMO結合OFDM效應可期
MIMO可以與任何調變和接取技術一同使用,MIMO-OFDM訊號能用相對直接的矩陣代數進行處理。準標準(Pre-standard)MIMO產品裝配有天線和其他必須電路,當基於現有標準模式進行作業時,可提供智慧天線功能。事實上,即便僅在連接的一端採用這種智慧天線功能,也能提升系統性能。因此,準標準MIMO產品不僅能夠與現有WiFi標準完全相容,還能夠增強這些標準的表現性能。這從另一個方面也證明,準標準MIMO的增強效果可以被用來補充而不是阻礙現有標準。所以,一些用戶或許會購買準標準MIMO增強型WiFi產品,以期利用MIMO-OFDM的出眾性能,而另一些用戶卻可能發現,僅將這些設備添加到基於標準的網路中,就能解決問題。
短距無線技術邁向整合
目前在手持雙網設備中,WLAN與藍芽是兩種最常共存的網路標準,當然,超寬頻(UWB)是另外一個熱烈討論中的標準,並且正與藍芽朝向相容發展。幾種不同標準之間如何達成不同程度的共存,主要仍然在於整合技術能否克服。台灣已經有一些設計廠商同時擁有或正在發展這幾種網路技術,但是要掌握多模晶片的整合關鍵技術,絕對需要廠商持續投入,從中找到主攻的強項,以便從國際大廠手中搶下關鍵市場。
實現整合的基本原則,是要使藍芽與WLAN能在同一頻帶同時工作,而不相互干擾。對藍芽而言,降低干擾並非易事,因為藍芽的發射頻率較低,因此過去在一公尺的範圍內,這兩種技術幾乎無法同時使用。這主要原因是因為802.11使用DSSS(直序展頻)技術,將2.4GHz~2.4835GHz的頻帶切割成每個寬2.2MHz的頻道,每個設備可選擇一個頻道使用,但是當頻道附近有其他設備也在使用時,就會相互干擾。而藍芽則是使用FHSS(跳頻展頻)技術,在2.4GHz頻帶上以每秒1,600次的頻率跳躍。由於802.11的每一個頻道都會跨越四分之一寬的操作頻帶,因此藍芽的跳頻技術無論在任何頻道上,有四分之一的機會與802.11重疊,也就是產生干擾的最大因素。
如何在兩種網路訊號共存的情況下,既不產生碰撞,且能依提出需求順序,或重要性請求權的原則,讓訊號有效率地彼此溝通,即是需要解決的關鍵。一種解決方案是在兩種技術所提供的MAC層之間增加一個軟體層,作為防止干擾的最主要設施。由於這個軟體層,兩種不同技術規格的無線收發元件可在模組中並列,同時可共同天線和開關,經由這個軟體層的管制,系統將以802.11的傳輸為優先,而藍芽如果需要優先傳遞,也可以發出請求,這種技術避免了平行傳輸,所以可得到最佳化的通訊容量。
整合型晶片是多元網路潛力產品
目前在各類型網路中,發展最成熟的無線技術,包括屬於區域網路的WLAN,以及屬於都會型網路的WiMAX,在此針對這些技術在多元網路晶片市場的發展狀況加以分析。
在無線區域網路方面,全球WLAN晶片市場出貨量,將自2004年的6,300萬套成長至2008年的24,400萬套,年複合成長率達40%,在應用上以資訊相關產品為主,包含網路卡與筆記型電腦的終端設備、WLAN基地台(Access Point)、路由器等產品,占WLAN整體應用比重約九成。
在手機內建WLAN功能的趨勢下,估計2008年WLAN在通訊上的應用將占整體應用比重的24%左右,而消費性電子應用亦隨著內建WLAN功能的遊戲主機(Game Console)產品的出貨帶動下,占了WLAN整體應用比重的12%。
以市場整合的角度來看,手機扮演相當重要的角色,2005年約占WLAN通訊應用比重的51.9%,而隨著手機內建WLAN功能的趨勢與手機出貨量的增加,2008年比重將上升至96.3%。主要手機大廠如諾基亞、摩托羅拉及台灣的明基(BenQ-Siemens)等大廠陸續推出內建WLAN功能的高階手機,可見WLAN/手機整合晶片市場潛力相當大。
而當今在GSM手機晶片市場火紅的聯發科技,在購併了集耀通訊(Inprocomm)的WLAN晶片設計團隊之後,從原本希望以封裝方式整合晶片,改成直接進行雙網單晶片設計,其著眼點也是基於此一趨勢,並朝向成本精進的方向前進。
藍芽/手機整合晶片、WLAN/手機整合晶片,以及WiMAX/WLAN整合晶片,將是多元網路未來的潛力產品。整體而言,多元網路主要應用平台為手機與筆記型電腦。多元網路在筆記型電腦平台上的應用主要為WLAN/WiMAX整合應用,尚屬萌芽期,至於手機應用平台大致可分為藍芽手機與WLAN/藍芽手機兩種,將以藍芽/手機整合晶片最具發展潛力。
WiMAX與WLAN整合將是多元網路未來極有可能的潛力應用之一,而在WiMAX與WLAN晶片的整合應用中,WiMAX採用的標準將是802.16e,其提供行動寬頻接取網路功能,與WLAN整合,將可以雙無線平台方式架構完整的行動運算網路,主要應用平台則為筆記型電腦與手持式裝置。
WiMAX/WLAN整合晶片潛力市場規模,估計2006至2008年將從74,000套成長至387.9萬套,2006年約占WiMAX整體應用比重的1.9%,2008年比重將上升至23.8%,而占WLAN整體應用比重亦將從2005年的0.1%成長至2.3%。
以藍海策略提高勝算
隨著數位電視的開播、3G服務的啟動、加上薄型電視的降價,我國數位生活市場的龐大商機,已逐漸加溫成型。
2006年將是我國行動娛樂、家庭娛樂、薄型電視主導的數位生活的關鍵年,廠商除了必須明瞭資訊電子產業板塊位移趨勢與數位生活發展趨勢外,也必須思考在數位生活概念興起之下,晶片設計廠商必須謹慎思考,如何開發消費者喜愛的新興高附加價值產品,以及藍海新商機的定位與策略。
多元網路搭配數位經濟形成的龐大且複雜的市場,絕對值得台灣廠商持續投入資源,政府除了兼具政策引導及市場走向建議之外,對於如何協助晶片設計廠商取得高性價比的技術智財權,以利廠商加快腳步,並以集團軍的型態在世界龐大市場上攻城掠地,扮演相當重要的角色。當然,設計廠商本身絕對必須有心理準備,這將是一場長期且艱辛的戰役,單打獨鬥固然可佩,但若能結盟作戰將更有勝算。