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雙網手機領航第三代行動通訊?
GPRS/3G+WLAN

【作者: 廖專崇】   2005年07月05日 星期二

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隨著第三代行動通訊(3G)逐步上路,行動通訊市場即將進入業界人士多年來所預期的數據通訊(Data Communication)時代,在這樣的願景之下,無線連網成為家常便飯,許多無線數據服務也蓄勢待發,行動通訊產業即將擁有一個全新的面貌,人們的生活也將往前邁進一大步。


配合數位消費性電子的發展,在不同的環境下透過各式的無線通訊技術將資訊設備相互連結,(圖一)為未來通訊/連結環境,在這樣的環境下,個人隨身的通訊設備會越來越多,而手機大概就是這些設備的中心,其功能也會越來越強大,單只有無線廣域網路(WWAN)通訊能力還不夠,同時也要具備無線區域網路(WLAN)與無線個人網路(WPAN)通訊能力,而WWAN+WLAN就是目前相當熱門的一個話題,也就是所謂的雙網手機,它結合WLAN高速傳輸與WWAN遠距傳輸的特點,隨時提供使用者最適當的傳輸模式。



《圖一 未來的連結/通訊環境示意圖》
《圖一 未來的連結/通訊環境示意圖》

<資料來源:Philips>


市場現況與分析

在雙網手機的應用中,最吸引人的功能莫過於VoWLAN(Voice over WLAN)了,利用其高頻寬特性,將語音透過Internet傳輸,可以大幅節省使用行動通訊產品的通話費。由VoIP掀起的風潮,直接延伸到個人可攜式設備上,國內在WLAN產業的系統製造執全球牛耳,相關設備全球市佔率高達九成;而台灣一直以來在發展行動通訊產業上,成效並不好,然而雙網手機可以結合我們在WLAN產業上的優勢,因此概念一出,馬上獲得國內官方單位的認同,決定投入資源在發展雙網手機上。


行政院科技顧問組於2003年7月正式成立「雙網整合辦公室」,擔任台灣雙網整合的先期推手執行雙網整合推動計畫,計畫定名為iBakeoff,其中i代表integrated,為雙網整合的意思;Bakeoff則是指大家將烘焙的食物都端出來,相互交流、切磋。透過政府的大力推動,國內業者Dopod(多普達)也在2004年10月推出號稱全球第一支雙網、四頻手機,具有900、1800、1900三頻支援,並內建skype軟體,除了可利用傳統蜂巢式行動電話通話,在有WLAN的地方,還可以撥打VoIP電話。


最近Benq(明基)也推出一款雙網手機P50,這些手機都是屬於PPC(Pocket PC)Phone或Smart Phone(智慧型手機),功能相當強大、複雜,不僅搭載WLAN技術,也具備多媒體功能,引起市場的高度注意,不過這些產品都因為操作上還有許多問題而沒能立刻形成風潮,銷售狀況並不理想。另外,這些手機都採用超過1000mAh的高容量電池,但通話時間卻不到2小時、待機時間2天不到;而且身價不凡,售價超過2萬元。或許以這兩款產品的定位,不僅是單純的雙網手機,但是這樣的起步,確實讓人感到有些灰心。


零組件技術發展現況

根據市調機構In-Stat的預測指出,到2010年為止,市場上會有2.96億支無線網路手機,今年可以說是雙網手機元年,市場規模估計有60萬支,市場發展潛力驚人,當然對於關鍵零組件廠商來說也是極佳的市場機會,目前這部份也有多家廠商積極投入,以下就逐一介紹廠商相關產品與技術的發展現況:


TI

TI在2002年9月就推出一套專為行動裝置設計的WiFi解決方案,2003年進一步整合WLAN、藍芽、GSM/GPRS的概念性設計;同年又推出一套為無線裝置設計的無線網路/藍芽共存套件。2004年TI就宣佈為摩托羅拉的整合式雙網手機(802.11及行動電話)提供無線區域網路技術。


從去年開始發酵的雙網手機概念,讓TI在2005年3月將其應用包裝成一獨立產品線稱為mWLAN(Mobile WLAN),產品命名為WiLink 4.0平台,其架構如(圖二)所示。具備兩款90奈米製程的單晶片無線網路解決方案,分別是支援802.11b/g的TNETW1251及支援802.11a/b/g的TNETW1253。強調小體積與長時間電池使用壽命(約9到10個小時)。TI在行動通訊市場市佔率頗高,OMAP平台更是相當成功的產品,所以也有部分客戶導入其OMAP平台,以生產WiFi Phone或雙網手機。



《圖二 TI WiLink 4.0架構》
《圖二 TI WiLink 4.0架構》

<資料來源:TI>


Philips

Philips推出的解決方案是透過SiP(系統級封裝)的方式,將其WLAN晶片封裝成單晶片,飛利浦半導體資深技術行銷經理蔣益傑表示,透過整合的過程,該公司將產品的耗電量降低,待機狀態下的耗電量儘2mW~6mW、產品體積150mm2,若以1100mAh的電池為測量標準,搭載其產品的WiFi Phone待機時間長達270小時。


蔣益傑進一步表示,目前該公司應用於行動通訊的WLAN晶片有支援802.11b的BGW200,採用0.18μm製程,該產品於2004年9月發表,2005年4月正式量產出貨;今年6月進一步發表支援802.11g的BGW211,如(圖三)所示,預計正式量產時間是9月,採用90nm製程;另外,Philips也擁有手機平台,所以推出Nexperia Mobile 6100系統參考設計,如(圖四)所示,提供欲導入雙網手機產品的客戶,整體解決方案。


《圖三 Philips支援802.11g的BGW211》
《圖三 Philips支援802.11g的BGW211》

<資料來源:Philips>


Atheros

Atheros在今年Computex期間也發表了應用於可攜式設備的WLAN晶片,稱為ROCm(dio-on-Chip for Mobile),整合MAC、基頻(BB)與射頻(RF)的單晶片,有AR6001X支援802.11a/g雙模與AR6001G支援802.11g規格,強調其省電技術可以提升6倍的電能使用效率,Atheros總裁兼執行長Craig Barratt表示,WiFi Phone需要具備100~200小時的待機時間,3~4小時的通話時間,透過硬體技術的精進,再配合優良的軟體設計,才可以達成目標。另外,Atheros本身並沒有手機技術,所以也沒有推出整合GPRS/3G的雙網手機平台,要進軍雙網手機必須透過跟品牌大廠搭配,才能取得優勢。


《圖四 Philips Nexperia Mobile 6100系統參考設計》
《圖四 Philips Nexperia Mobile 6100系統參考設計》

<資料來源:Philips>


Broadcom

Broadcom是目前WLAN市場的領導廠商,其應用在WiFi Phone上的解決方案,主要是一顆BCM1160的VoIP處理器,另外,該公司也推出了一款整合線有產品包括VoIP處理器與WLAN、Bluetooth單晶片的參考設計BCM91160,表面上看起來,Broadcom在雙網手機上的佈局並不積極,但是該公司具備所有雙網手機需要的無線通訊技術,而且該公司全產品線都是採用CMOS製程,整合與Cost Down能力極強,一但該公司發現雙網手機的市場已經清楚浮現,相信也會是市場上一股強大的競爭力。


《圖五 飛利浦半導體資深技術行銷經理蔣益傑》
《圖五 飛利浦半導體資深技術行銷經理蔣益傑》

Conexant

Conexant(科勝訊)在輾轉承接了第一代WLAN霸主Intersil的技術與產品之後,感覺上在無線區域網路市場上沉寂了一段時間,事實上該公司並沒有放棄WLAN技術,而是專注於利基型的市場,Wireless VoIP就是該公司耕耘的領域之一。


Conexant台灣分公司總經理施宏漳表示,該公司原來就具備VoIP技術能力,而在企業、商務領域,VoIP的應用已經相當普遍,其轉向消費性市場的發展本來就是很自然的事,加上Skype掀起的熱潮,使得VoIP在消費性市場的應用更引人矚目,不過只具備Wireless VoIP功能的WiFi Phone並沒有太大的市場機會,可能只是過渡產品,真正具備市場商機的還是雙網手機,Conexant目前的解決方案是一顆VoIP處理器加一顆WLAN晶片,預計年底將整合成一顆專用的VoWLAN單晶片。而目前Conexant已經沒有手機相關技術能力,當然也沒有雙網整合的參考設計;不過,俱側面了解,該公司的VoWLAN產品已經導入一家全球性的龍頭手機品牌,即將發表的雙網手機中。


除了上述廠商之外,Bluetooth技術大廠CSR在去年忽然涉足WLAN領域,推出一款名為UniFi的單晶片,而且目標市場直指行動通訊應用,強調低耗電與小體積,應該也是不容忽視的廠商之一。另外,Marvell可以說是發展VoWLAN最積極的廠商之一,不但產品推出的時間相對較早,目前的市場表現也很好,非常值得持續觀察。


《圖六 Atheros總裁兼執行長Craig Barratt》
《圖六 Atheros總裁兼執行長Craig Barratt》

技術瓶頸與市場機會

而有這麼多大廠的投入,也等於是幫雙網手機的前景背書一樣,顯見其市場潛力,不過就目前來看,雙網手機還處於發展初期,市場接受度並不高,而且有部分技術與市場問題還有待解決,在技術部分,Broadcom Wireless VoIP產品線經理Monika Gupta就表示,將WLAN技術應用在可攜式產品上,有三大瓶頸待突破,包括電池壽命、通話距離與通話品質,這三大問題目前對於所有想要經營該市場的關鍵零組件供應商來說,都還有努力的空間。


TI也表示,雙網手機必須具備在行動電話和WLAN網路之間交接用戶通訊連線的能力。交接過程必須在150 ms內完成,讓使用者不會感到通話中斷。要使通訊不中斷,就必須在現行網路訊號強度減弱前就連接到新網路;除此之外,系統還必須在交接過程執行某些功能,例如身份辨識和來電轉接(call forwarding)。這些都不是WLAN技術在制定時所考量的,所以現在WLAN應用在行動通訊領域,就出現這些亟待解決的問題。


另外,雙網手機除了WLAN與GPRS,甚至可能整合更多其他的無線通訊技術,包括GPS、Bluetooth等,而與其它技術共存也是一個麻煩。這裡主要是指與藍芽裝置的共存,因為它們和802.11b/g協定一樣使用2.4GHz頻帶。要達到此共存要求,WLAN和藍芽控制必須相互協調,高效率分享無線頻帶,這對於注重服務品質(QoS)的通訊應用尤其重要,例如透過WLAN網路將語音通話送到藍芽耳機。儘管在技術上還有瓶頸有待突破,不過施宏漳卻樂觀的指出,只要雙網手機有其市場需求,這些問題在短時間內就會被解決,並不會形成阻礙其發展的關鍵因素。


比較重要的影響因素,應該是在市場部分,在VoWLAN這個應用上,最被消費者驚艷的,就是通話費率,透過WLAN傳輸語音,可以大幅節省通話費,但是對於提供服務的電信公司來說,這卻是一個拿石頭砸自己腳的行為,提供此一服務彷彿是逼自己走上絕路,所以儘管政府推動的雙網整合計劃iBakeoff中,各大電信公司都有參與,但是推動上絕對不積極。以最早發展VoWLAN的日本來說,其系統營運商好幾年前就已經推出相關服務,不過在做法上卻巧妙地將其侷限於企業的內部溝通上,沒有將其普及到一般的應用,保護了其行動語音營收。


結語

VoIP的發展趨勢絕對是市場的高度期望,不管是有線或無線的應用,不過其成功的要件也繫於系統營運商,這樣的狀況就像兩面刃一樣,不是簡單的零合遊戲,所以儘管大家都看到市場大餅,只是眼前的鴻溝若是沒有辦法跨過,永遠也到不了彼岸,如何跨越小小的技術瓶頸,再衝破大大的市場阻力,值得有意促成的人士好好思考,關心的人士仔細觀察。


全球手機龍頭Nokia在日前發表其整合WLAN功能的3G手機N91時就宣示:2006年以後,該公司推出的所有商用機種,都會內建WLAN功能。類似的登高一呼或許可以讓支持者產生鼓舞的情緒,但是就算施壓都不見得有效,還是趕快找出一個既可確保系統營運商利潤,又可以讓消費者享受低廉通話成本的方式,才是雙網手機的正確發展之道。或許日本的做法有部分參考價值,就是在某些場合提供方便的VoIP應用,而大部分的時候宣導WLAN連網與傳輸數位資訊的便利性。


延 伸 閱 讀

前一陣子Skype與Motorola共同對外宣布將在今年底之前推出可以撥打Skype的雙網手機,這支代號CN620的手機將先以企業用戶做為主要的銷售對象。一旦這款手機於今年底前成功推出,相信對Motorola和Skype兩家公司來說都具有正面的意義。相關介紹請見「 Skype熱潮能否開啟雙網手機市場商機?」一文。

?計畫整體?明 – 雙網整合 – 願景與目標 – 重點方向 ? 計畫現況 ? 後續推動重點 ? 結語。你可在「 雙網整合計畫:現況與展望」一文中得到進一步的介紹。

WLAN與Mobile的特性恰好互補,WLAN可以提供價格低廉的高速數據但是覆蓋率低;Mobile可以提供高覆蓋率,但卻是低速且價昂的數據能力。因此有識之士認為若能將此兩種無線技術整合在同一隻手機上,就能具有完美的行動數據能力,因而形成雙網手機的概念 。在「雙網手機發展現況剖析」一文為你做了相關的評析。

市場動態
多普達推出號稱第一支全球正式上市的雙網、四頻手機Dopod 700,具有900、1800、1900三頻支援,並內建skype軟體,使用者除了可利用傳統蜂巢式行動電話通話,在有無線網路(WLAN)的地方,還可透過VoIP over WLAN技術撥打VoIP電話。 「首支雙網手機上市」一文。
可以收看電視節目、線上收聽下載廣播音樂、玩3D線上遊戲,以及獲知交通、股市即時狀況等多元應用服務的雙網手機,會在年底開始萌芽,國家資訊通信發展推動小組雙網整合辦公室(NICI)評估,到了2009年,全球每三支手機中就會有一支是雙網手機。 你可在「NICI:雙網手機2009年可望普及化」一文中得到進一步的介紹。
雙網手機要如何整合?在立法院科技及資訊委員會中,行政院科技顧問組針對「雙網手機整合之規劃及推動現況」做了專案報告。政院科技顧問組副召集人、行政院政務委員林逢慶預估,「行動電話網路」和「無線區域網路」結合的雙網手機,到了2009年全球將超過2億支,已成為未來網路趨勢。 在「整合雙網手機 立委:應先開放網路電話門號」一文為你做了相關的評析。
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