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[原創] 寬頻網際網路、無線網路及網路電話趨勢預測

寬頻網際網路、無線網路及網路電話趨勢預測

壹、前言
         網際網路被廣泛的運用於通訊產業顛覆了社會各類產業後,隨著網路服務的多元化與隨選視訊等多
      媒體應用的發展,全球消費者對頻寬的需求持續倍增,全球寬頻用戶數快速成長。在寬頻通訊日漸普
      及下,相對的帶動數位家庭的發展,使得越來越多網路與多媒體功能相結合在同ㄧ個用戶端設備
      (CPE)中。而寬頻業者也基於設備與成本的考量下,開始發展系統晶片。有鑒於此,整合多功能且
     具價格優勢的SoC成為各通訊用戶端設備晶片廠共同努力的目標。
        在全球電信服務業快速進展中,台灣通訊設備產業也隨之快速的茁壯成長,無線網路產品 (WLAN)也
     隨著寬頻網路的普及穩定成長,無線設備成為我國通訊設備的大宗。台灣通訊產業每年急速成長,然
     總產值卻約只佔全球通訊產品生產值2%,生產規模為全球十七名,顯示台灣整體通訊產業仍有極大發
     展空間。經濟部已將通訊產業列為台灣的兩個「兆元產業」之一,進一步發展無線應用、3G以及寬頻
     服務。
        國內系統設備商深耕於網路用戶端設備已久,寬頻通訊晶片方面技術掌握度較低,投入廠商較少,
     國內廠商除了技術方面掌握度高,xDSL/Cable modem系統設備廠商掌握的銷售通路也是我國廠商的優
     勢。
        寬頻用戶端設備整合型產品結合Broadband Gateway、WLAN、VoIP及VPN/Firewall等功能,廠商可
     將既有技術核心能力與資源進行結合,市場競爭激烈。寬頻通訊晶片市場競爭激烈,利潤比率逐漸降
     低,廠商紛紛以低價策略進佔市場。
        隨著家庭網路應用的廣泛與移動辦公人員的趨勢,加密需求提升,家庭網路安全將是未來頻寬用戶
     端設備晶片主要加值功能之ㄧ,寬頻用戶端設備網路安全晶片為附加價值高之產品。
        目前由寬頻數據機發展轉移至具區域網路(LAN)功能,最終朝向整合多媒體功能之家用閘道器:
     ◎寬頻通訊晶片支援與整合網路連接功能(如Ethernet、WLAN)。
     ◎寬頻通訊晶片支援與整合網路電話與多媒體視訊的功能。
        晶片整合發展以類比訊號PHY處理為技術門檻,因此皆以數筆訊號MAC處理整合發展為先。
     一、寬頻通訊整合趨勢下設備晶片發展重點
            (一)局端設備晶片發展重點:
                      1.高穩定度。
                      2.減少功率消耗。
                      3.增加埠數密度。
            (二)用戶端設備晶片發展重點:
                      1.整合多媒體功能。
                      2.單晶片發展。
                      3.晶片程式彈性。
                      4.寬頻通訊用戶端晶片發展之目標。
                      5.SoC設計能簡化零組件、減少電路與製程成本,並縮減信號路徑進而提升產品效能。
     二、影響寬頻網路之市場因素
           (一)寬頻網路發展驅動力
                     1.頻寬應用。
                     2.資訊與資源分享。
                     3.數位家庭發展趨勢。
                     4.線上遊戲。
                     5.數位影音。
                     6.網路安全。
                     7.影像電話。
           (二)寬頻網路發展困難點
                    1.設備間互通標準的發展。
                    2.使用上的便利與操作的困難。
                    3.數位內容服務提供者的營運方式。
                    4.數位版權管理的議題。
                    5.既有的業務衝突與抗爭。
    三、國內晶片廠商的機會與挑戰

                              Strength                                                      Weakness
          *系統用戶端設備成熟且闡能已具經濟規模       *無法提供Total Solution
          *近系統廠(具即時供貨、快速回應)              *開發時程較國外落後1~3年
          *系統廠商之客戶指定使用晶片                           (31%)

                              Opportunity                                                  Threat
          *新興應用與服務的興起                                 *國外大廠競爭激烈
          *數位家庭產品市場的興起                              *國際大廠產品線完整
          *與系統廠商配合新產品研發可提升廠商轉        *局端設備掌握在國際大廠
             置成本

             長期觀察資訊、通訊與消費性電子產業趨勢,2005年之後有兩個趨勢明顯地被突顯出來,那就是
          「數位家庭」以及「寬頻無線」。
             隨著家庭裝置開始數位化與網路化之後,未來透過寬頻與數位廣播網路分享數位內容的趨勢將不
          會改變,加上距離數位電視開播時程愈近,這股結合資、通、消費性電子力量的市場,將是IC大廠
          繼續追逐的焦點。
貳、WiMax的發展趨勢及預測
           WiMax全名為「Worldwide Interoperability for Microwave Access」,也就是全球互通的微波存取
       模式,主要將此技術與需要授權或免授權的微波設備相連結,是電機與電子工程師學會(IEEE)所承認
       的眾多無線通訊標準之ㄧ,其正式規格名稱為IEEE802.16。
          嚴格來說, WiMax 是ㄧ種無線城域網(WMAN)技術,是針對微波和微米波頻段提出的一種新的空中
       介面標準。WiMax的概念開始於1999年,由IEEE成立研究小組,主要應用在有線及點對點傳輸上。
   一、Wimax概念與介紹
             Wimax最大的傳輸距離是50公里,在20MHz的頻寬上資料傳輸速度高達70Mbps,在低頻寬、接
          近用戶基地時,其傳輸品質更好;不過若在最大傳輸距離50公里那端,僅有視距傳輸(line-of-sight)
          可派上用場。
   二、WiMAX的技術背景
              802.16a針對802.16加以改進,特別是有較佳非直線傳輸的特性。爲了提升資料傳輸的速度及穩
          定度,應用下列技術機制:
          (一)適應性脈波。
          (二)向前錯誤修正。
          (三)動態頻率選擇。
          (四)先進天線系統。
          (五)網狀網路架構。
          (六)適應性調變。
   三、WiMax的發展優劣勢
         (一)優勢
                   1.無線信號傳輸距離可達50公里,其網路覆蓋面積是3G發射台的10倍。
                   2.傳輸速度高達70Mbps,為3G的30倍。
                   3.具有將Wi-Fi熱點連接到網路的功能。
                   4.較Wi-Fi具有更好的可擴展性和安全性,可以傳送電信級的多媒體通信服務。
         (二)劣勢
                   1.每單位用戶負擔成本仍高。
                   2.仍有多項技術問題有待解決。
                   3.手機及電信業者仍抱持觀望態度。
   四、WiMax的用途
         (一)個人/家庭用戶:由於家庭選擇上網的方式較少,再加上WiMAX的傳輸速率是一般ADSL或
                   Cable Modem的5~10倍,要擒獲用戶的心、進軍家庭網路市場非常容易;再加上視訊影像
                  傳輸需求的日益增加,客戶對寬頻的要求也會越來越高,WiMAX的佈建率也將會提升。
         (二)企業用戶群:WiMAX能與Wi-Fi組合成單一的無線存取點(access point),企業以WiMAX為中
                   間連線,連接其散佈在大都會的據點,避免因和多家通信業者合作所可能產生的問題,及省
                   去架設私人光纖的高額成本。
         (三)行動用戶群:根據英特爾的規劃,2006時WiMAX將內建在筆記型電腦裡,它並不會取代Wi-
                   Fi,而是採兩者並存的模式,提供行動用多樣性的無線服務可選擇,而這也正是WiMAX的最
                  終極目標。
   五、WiMax未來發展
             雖然WiMAX還有技術和商業問題要解決,但IEEE802.16的無線通訊頻率需要架設基地台,而現
         有電信業者或ISP業者可以在具有地利優勢情況下採用IEEE802.16的無線通訊頻率收費頻道及早布
         局,未來除了讓民眾享有WiMAX無線高寬頻的服務外,也能得到不錯營收。
            未來WiMAX 普及後,許多電子產品將會導入WIMAX無線模組,許多以前做不到的無線內容服務
         如視訊會議、影像傳輸等等都可達成,WiMAX絕對是下一代無線通訊霸主。
            出自於人類擺脫束縛的渴望及半導體技術的進步,許多原本僅用於國防軍事目的的無線技術紛紛
         現身於產業界中。近來頓成熱門名詞的「UWB」及「WiMAX」便是循此路徑成為業界在無線領域所
         期待的下一波商機。不過,截至目前為止,已宣布量產UWB晶片的廠商僅有寥寥2~3家;在WiMAX
         部分,則是加拿大商Wavesat率先宣布推出WiMAX基頻晶片。顯然這兩項技術要飛入尋常百姓家還
         有些時日,且讓我們拭目以待。
參、網路電話(VoIP)的發展趨勢及預測
   一、VoIP的介紹及基本概念
             VoIP(Voice over IP)網路電話,是將語音訊號壓縮成數據資料封包後,在IP網路基礎上傳送的語
          音服務,也就是說,透過開放性的網際網路,傳送語音的電信應用服務。利用Internet不僅做到了
          可即時提供語音服務,更可連接至世界各地,讓使用者可以不需再透過傳統的公眾電話網路(PSTN)
          進行遠距離電話交談。
             VoIP 就是將原為類比的聲音訊號以 " 數據封包 " ( Data Packet ) 的型式在 IP 數據網路 ( IP
          Network ) 上做即時傳遞,VoIP 系統就是將原為聲音的類比訊號 數位化後 ( digitized ),透過由網
          路上各相關通訊協定下,做點對點 ( end-to-end ) 的即時通訊功能。 VoIP 技術可將資料封包在網
          路上傳遞過程中所發生的失真、迴音及資料遺失做適當修補功能,使其原音重現。
   二、VoIP市場現況
             VoIP的服務市場,以用戶類型來區分,主要分為企業用戶與一 般家庭用戶兩大市場類型,其分
         別有不同的目標對象與營運模式發展。如以企業用戶市場而言,營運模式主要是由設備業者、系統
         整合業者(SI)或服務業者,經由彼此之間的相互合作,來提供企業在VoIP軟硬體設備及不同網路間
         電話撥打的整體解決方案。而對一般家庭用戶市場,營運模式多半是由服務業者(ISP或ITSP)尋找設
         備業者合作,以服務業者為主,統一提供設備與通話服務給用戶。

         各類型用戶市場概況:

                                                企        業        市        場                   家     庭     市      場
            目   標   對   象                     企   業   用   戶                           ㄧ  般  家  庭  用  戶
         主要提供服務之業者       系統整合業者、網路服務業者。        網路服務業者。
         主要營運模式                 業者提供整體解決方案;業者向        由服務業者提供用戶設備與通
                                             用戶收取系統建置費、設備購買        話服務業者向用戶收租費等。
                                             費或租賃費、服務月租費等。           收取設備購買或租賃費、服務
                                                                                                   月租費、撥打市話通話費。
   三、VoIP技術的最新發展
            寬頻網路普及後,台灣網路廠商下一階段看好的新產品商機,將是所延伸出來的網路應用產品,
        網際網路語音通訊(VoIP)就是其中一股熱潮。
           近年來隨著VoIP技術日趨成熟與寬頻基礎建設日漸完整,VoIP市場也快速起飛。當今電信服務市
        場最熱門的話題之一就是VoIP,它可以提供大眾語音通訊新選擇。今日語音的電信服務市場是交換
        式(circuit switch)與分封式(packet switch)兩種網路混合服務局面。換言之,為迎合VoIP潮流,傳統
        電信業者必須重新思考其服務的定位。
   四、VoIP通話控制通訊協定
            VoIP主要精神是利用語音訊號壓縮技術,將數位化的聲音訊號壓縮至適合網路傳輸的大小;網路
         接收端收到該聲音封包之後,透過同樣的壓縮技術解壓縮之後,在適當的時機透過播音設備如話筒
         或耳機,播出該聲音。但是在這些技術開始運作之前必須有一套機制流程,說明如下:
         (一)建立連線:透過TCP/IP網路層的協助,能讓撥電話端(網路傳送端)及接電話端(網路接收端)
                   建立網路控制頻道(Control channel)。
         (二)溝通彼此的資訊及通訊能力:藉由控制頻道溝通彼此的資訊(如使用者姓名、聯絡方式、電子
                   郵件位址等)及通訊能力(如支援的語音訊號壓縮標準及相關參數、聲音通道的位址及埠數
                   等),以便之後能建立適當的語音頻道來傳輸聲音封包。
         (三)建立聲音通道:溝通完彼此的通訊能力之後,通話雙方就可以協調互相可以接受的語音訊號
                   壓縮標準及對方的通道位址來建立聲音通道。未來的語音封包即可透過此一通道來傳輸及交
                   換。
         (四)通話控制服務:在通話的過程中可能會遭遇建立連線前無法預測到的情況,如網路壅塞、封
                   包遺失嚴重等。若通話雙方偵測到以上情況的發生,便可利用控制頻道傳送控制命令,如要
                   求降低聲音位元率(bit-rate)、更換語音壓縮標準等。同時網路電話也可仿照傳統電信業者提
                   供如話中插撥、通話轉接等服務。
          (五)切斷連線:當通話結束時,雙方透過控制頻道送出切斷連線的要求,可以作為結束計費的依
                    據。
             以上所述的機制用一套標準的通話控制協定的制定,讓元件開發者有共通的依據,以開發各項
          VoIP的相關應用產品,是十分重要的。
   五、H.323系統組成元件
             包括了終端機(Terminals)、閘道轉譯器(Gateway)、閘道管理員(Gatekeeper)及多點控制單元
         (MCU,Multipoint Control Unit)等。簡述如下:
         (一)終端機:H.323終端機扮演著用戶端的角色,須支援以下功能:
                   1.連線訊號通訊協定(H.225.0 Call signaling protocol)。和閘道管理員建立通道,經由此通道
                      向閘道管理員註冊並接受其管理,同時和遠端終端機或伺服器建立連線通道用以建立連
                      線。
                   2.多媒體控制訊號通訊協定(H.245 Control protocol)。於連線完成後,建立控制通道,交換
                      通話雙方的多媒體通訊能力並開啟多媒體通道;於通話過程當中可因應使用者需求調整通
                      道品質或重新開啟多媒體通道。
                   3.多媒體資料即時傳輸及控制通訊協定(RTP/RTCP)。負責傳送及接收即時多媒體資料,於此
                      通訊協定的封包標頭(Packet header)內容記載有關所附載的多媒體資料即時資訊,如時間
                      標籤(Time stamp)、序號(Sequence number)及封包結尾位元(Mark bit)等。
                   4.語音壓縮技術(G.711,G.723.1 ,G.729)。將語音資料透過壓縮技術,編製成低位元率的
                      資料流以利於網路傳輸。
                   5.影像壓縮技術(H.261,H.263),非必要。將影像資料透過壓縮技術,編製成低位元率的資
                      料流以利於網路傳輸。影像壓縮於H.323標準之內為非必要的技術,若產品支援此項功能
                      即成為影像電話,通話雙方可即時看到彼此的畫面。
         (二)閘道轉譯器:閘道轉譯器提供標準轉換的功能,可包括:
                   1.異質網路環境轉換。例如可提供封包交換網路(packet switched network:IP network)及電
                      路交換網路(circuit switched network:PSTN network)的資料轉換。
                   2.通訊協定轉換。例如可提供H.323通訊協定和非H.323通訊協定(如SIP、MGCP)的網路電話
                      互通的功能。
                   3.多媒體壓縮技術轉換。可提供多媒體壓縮技術的轉換功能,如影像壓縮技術的H.261轉
                      H.263、語音壓縮技術的G.711轉G.723.1等。
         (三)閘道管理員:閘道管理員在H.323系統中,為非必要的元件,但是,一旦此元件存在的話,
                   則所有的其他成員都必須要向閘道管理員註冊,並且接受它的管理。
         (四)多點控制單元:H.323系統除定義點對點(peer-to-peer)的通話方式之外,透過多點控制單元
                   的輔助,易能完成三點以上的會議功能。
   六、VoIP服務提供及應用整合趨勢分析
            根據AT&T與經濟學人(Economist Intelligence Unit,EIU)因應網路及商業策略所作的2004年調查
         報告指出,採用寬頻和VoIP的企業正不斷增加,有46%的公司中,半數以上的員工家裡已架設寬
         頻,到2006年更將提高至70%。寬頻的普及提供了VoIP興起的基礎,加上ISP業者力推之下,VoIP
         市場的發展正如火如荼展開
            網路電話(VoIP)發展由來已久,隨著網路服務業者(ISP)努力耕耘,以及有線電視業者(Cable)的加
         入,VoIP的市場正蓄勢向上成長。網路服務業者與有線電視業者分別從經營數據(Data)及影像
         (Video)服務領域跨到語音(Voice)服務市場,受到最大威脅的顯然是傳統電信業者(Telecom),未
         來,電信業者理所當然不得不加入此戰局。但目前還是以網路服務業者與有線電視業者為推行VoIP
         的主力。
   七、VoIP整合應用為未來趨勢
         (一)ATA/IP電話將大幅成長
                    根據In-Stat報告指出,到2008年時,VoIP晶片市場值將會達到938.4百萬美元,在成長率方
                 面,從2003~2008年將高達46.8%。若是根據IDC預測,到2008年時,VoIP晶片市場值將會
                 達到17億美元。而In-Stat對於VoIP電話機晶片的預估,市場值會從2003年的59.7百萬美元上
                 升到2008年的846.7百萬美元。就In-Stat的觀察,VoIP晶片有90%都用在電話機上面,至於
                 Media Gateway或Central Office Softwitch的晶片市場反而呈現成長減少或趨緩的現象。
        (二)VoIP整合應用
                  1.VoIP導出數位家庭
                        VoIP技術的多方面應用不僅提供消費者更多選擇,也是服務提供者商機所在。目前VoIP
                     服務市場低價競爭,每家服務提供者為了爭取用戶,所得利潤相當微薄,所以必須增加更
                     多應用,目前還無法很確實知道此應用是什麼,但一定跟數位家庭有關。數位家庭無線
                     化,很多應用將採VoIP技術,譬如影像電話,不只是撥接電話可以看到對方影像而已,結
                     合軟體後還可以作家庭監控。
                   2.數位家庭內都是使用WiFi傳輸,所以未來家庭必備4個標準的介面,分別是網路孔、電話
                      孔、WiFi及USB等 4種介面。
                   3.手機將取代PDA
                         在日本風行已久的i-mode,由於具備高端的資料傳輸平台,能讓企業在i-mode相關通訊
                      協定上開發整合文字、語言與多媒體的通訊系統,讓i-mode的應用從消費端的風潮延伸至
                      各行各業的經營管理。
             由於工作者可以隨身攜帶i-mode手機,因此透過i-mode來進行較為複雜的資料傳輸工作時,就不
          必再額外攜帶另外一隻PDA,如果絕大多數的工作都能利用同ㄧ台可攜帶式行動裝置完成,未來行
          動電話將逐漸取代PDA。
              VoIP整體產業的發展是朝無線化邁進,各家服務提供業者紛紛宣稱將開展家庭/個人用戶市場的
          VoWLAN服務,而企業用戶也著眼於行動與便利性的需求,以及營運成本降低的考量,紛紛表示未
          來將會考慮採用VoWLAN作為企業內部通訊的主要方式。因此可以看出,無線化需求將成為未來通
          訊發展的主力之一,而VoIP的無線化也將成為下一波商機湧現的戰場,值得相關密切觀察。
             從90年代I-Phone推出後,網路電話漸漸興起。近年來隨著寬頻網路的成熟與壓縮技術的突破,
          擁有快速、高校、可靠與低成本等優點的VoIP成為各界看好的一塊大餅,並被期許未來能取代傳統
          電話。加上最近新興的免費通話的高品質Skype,提供PC-PC之VoIP功能,未來網路電話究竟該如
          何走,數據服務的提供將是必然的方向。

[ 本帖最後由 pao4396 於 2008-2-28 23:50 編輯 ]

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