WiMAX掀起全球狂潮 晶片/設備廠投入WiFi/WiMAX融合

2006-06-21
在英特爾的大力推展下,WiMAX自2004年以來已經成為市場矚目的焦點。WiMAX宣稱具有長距離覆蓋範圍及高資料傳輸速率等特性,且能確保QoS,擁有更佳的安全性。本篇文章中我們首先探討WiMAX的產業發展趨勢,接著分析WiMAX目前遭遇何種窒礙;也將討論WiMAX與WiFi、3G的競合關係。
在英特爾的大力推展下,WiMAX自2004年以來已經成為市場矚目的焦點。WiMAX宣稱具有長距離覆蓋範圍及高資料傳輸速率等特性,且能確保QoS,擁有更佳的安全性。本篇文章中我們首先探討WiMAX的產業發展趨勢,接著分析WiMAX目前遭遇何種窒礙;也將討論WiMAX與WiFi、3G的競合關係。  

WiMAX在2003年成立專屬聯盟「WiMAX論壇(WiMAX Forum)」,由英特爾、諾基亞與Alvarion等創建。目前WiMAX論壇的會員數超過150名,範圍涵蓋晶片公司、設備廠與電信業者,其中四分之一的成員是電信業者,包括英國電信、法國電信、AT&T等歐洲各大電信公司。在設備廠商方面,除了西門子、阿爾卡特、華為、中興外,思科與易立信的加入更是如虎添翼。手機廠商則有諾基亞、摩托羅拉及三星加入,前三大手機業者皆已到齊。  

在英特爾擬定之WiMAX發展時程(圖1),2005上半年以固接式的戶外網路為主,用於高傳輸流量的企業用戶、熱點、手機網路的接續網路;2005下半年發展市內的家庭及辦公室寬頻網路,使用者可自行安裝,相對地降低業者的安裝成本。2006~2007年發展802.16e規格之基地台,提供可移動式的寬頻連結。初期先以筆記型電腦為主,2007年則推出整合WiMAX的手機產品。英特爾預計2008年將有超過50%的新筆記型電腦內建WiMAX技術,且全球WiMAX用戶可達4,000萬戶,2010年WiMAX產值成長至30億美元。  

賽迪顧問高級分析師張濤在分析WiMAX之商業前景及產業化趨勢時表示,就WiMAX的產業發展來看,可以畫分為三個階段。第一個階段由企業主導,第二個階段則從企業向個人用戶拓展,第三個階段將延伸至手機設備,提供真正行動寬頻的數位服務。此外就WiMAX的本質來說,最終目的是要解決無線接取最後一哩的方案,所以可能朝三個領域發展,一是固網寬頻接取的服務,二是數據服務的提供,三是行動網路的支援。在固網寬頻接取部分,主要是節省成本,WiMAX可望成為營運商既有ADSL、xDSL之外的技術方案。至於數據服務的提供,如視頻簡訊、手機遊戲等,皆對現有的無線網路有更高的品質服務要求。針對行動網路的支援,WiMAX能在既有網路覆蓋較困難或成本投資較高的區域,達成快速建網的目的。  

WiMAX晶片大廠積極與電信業者合作  

由於南韓無線寬頻(Wireless Broadband, WiBro)技術的成功,英特爾積極拉攏WiBro參與WiMAX的標準制定。WiBro起源於南韓的三星、電子通訊研究中心(Electronics and Telecommunications Research Institute, ETRI)與電信業者KT、SKT所共同開發的無線寬頻技術高速可攜式網路(High-speed Portable Internet, HPi)計畫。最高傳輸可達50Mbit/s,而在時速60公里的移動速度下,其無線傳輸的速度也可達到1Mbit/s。2005年4月,三星被選為WiMAX論壇董事會成員,著手整合WiMAX及WiBro兩項技術標準。2005年6月,英特爾與KT簽訂合作備忘錄,以共同進行WiBro商業化合作;由英特爾提供晶片及技術服務專家協助KT的WiBro設備發展,同時也確保WiMAX技術與WiBro服務之間可相容,意味英特爾開始積極拉攏WiBro標準。  

政策引導與市場需求驅動台灣WiMAX發展  

在2004年8月,我國行政院發布「行動M台灣計畫」,由政府主導WiMAX加速計畫,進而直接發展移動式WiMAX(IEEE 802.16e)為主要目標。希望國內廠商在WiMAX市場尚未形成之際,以目前逐漸累積之局端(Central Office, CO)設備能量切入,發展附加價值較高之晶片與局端設備。然而,不同於用戶端設備(Customer Premises Equipment, CPE)較具獨立性,WiMAX局端設備屬於服務網路的一部分,如何切入既有電信設備業者早已盤據的市場,將是廠商一大挑戰。再者,無線網路的布建不似有線網路單純,實地測試及建置經驗都相當重要,這也是台灣業者須克服之處。此外,以往的產業發展模式,通常是由國際大廠或系統業者開出規格,而台灣廠商往往只能落於追逐的情況,亦希望藉由政府透過服務面的角度引導,在全球WiMAX服務仍處於萌芽期的階段,讓台灣業者能夠逐漸建立自有服務規格及硬體規格。  

消費者的使用需求需要內容服務的吸引及市場的漸進培養與醞釀。因此,對WiMAX營運商而言,如何培養消費者對於行動、無線上網的興趣和使用行為,將是WiMAX市場開發的首要課題。另外,政府在規畫政策與進行輔導時,除了協助形成WiMAX硬體及設備產業外,更須將眼光放在「內容產業」的扶植。畢竟要帶動整個WiMAX產業,除了要有硬體和技術的消費需求,更須有服務與內容的消費需求,如此WiMAX產業才得以健全發展。  

成本仍為推動WiMAX最大窒礙  

雖然包括英特爾、富士通、Wavesat都已推出晶片組產品,剛出爐的802.16e-2005也已引發業界的高度重視,但WiMAX用戶端設備高達200~300美元的價格卻成為進入終端市場的主要障礙。台灣固網執行副總經理錢鋒即指出,唯有降低價格,WiMAX才能迅速普及。隨著晶片陸續問世,在量產規模帶動下,錢鋒表示,預估2007年WiMAX用戶端設備價格可望降到100美元,2009年更可降至60美元左右。大眾電信副總經理莊漢斌也指出,能以具吸引力的價格,讓所有用戶購買用戶端設備,才是推動WiMAX產業的關鍵。  

除了晶片價格,晶片的耗電量也是WiMAX邁向行動應用的首要挑戰之一。WiMAX若要邁向行動應用市場,勢必要能提供低耗電量的用戶端設備。此外,WiMAX一直沒有出現有效的應用模式及成功應用的業務服務,這使得很難從根本上來活絡這個市場。例如政府主導推動WiMAX時,WiMAX服務如何與3G服務區隔,對政府及業者而言,都是首要課題。以新加坡為例,2005年4月起開放業者競標WiMAX頻段及營運執照,同年5月開標,有6家業者順利取得頻段。得標價格落在新加坡幣20萬~55萬元不等,這與之前3G執照費用可說是天壤之別。但是基於對3G執照業者的承諾,新加坡政府對WiMAX營運商不得不有所限制,包括畫定服務提供區域以及僅能局限在固定使用者上。如何在業者投入門檻、營運範疇與保障消費者權益之間,取得最大效益並不容易。南韓政府推廣WiBro,僅設定執照發放規則,對業務範疇未多加限制。以南韓SK電信為例,其本身為3G營運商,SK電信認為3G服務涵蓋率較高,因此以提供語音及影像電話服務,及適合中低速傳輸頻寬的數據加值服務為主,至於WiBro則專注於高速數據服務。南韓政府這種交由商業化市場自由決定的做法,值得我們借鏡。  

事實上,當3G業者同時推動WiMAX服務時,在商業模式運作及公司策略布局下,營運商勢必要自我調整區隔服務內容的策略。甚至在WiMAX加入的情況下,既有3G業者可望擴大產品線,滿足不同消費者的需求。我們若觀察通過行動台灣應用推動計畫評選的廠商,其中亞太電信、遠傳電信及中華電信皆為現有的3G業者,其策略意圖不言可喻。就台灣政府、法人與網通產業而言,過去並未事先積極布局在WiMAX晶片設計或基地台設備製造,此時介入WiMAX技術時程上已嫌稍晚。雖然經濟部技術處WiMAX加速計畫選擇直接切入移動式WiMAX,在其他業者與時俱進的情況下,台灣必須加倍努力才能趕上全球的腳步。  

WiMAX可望與WiFi/3G技術融合  

過去市場上總認為WiMAX是3G、WiFi的競爭對手,但仔細加以剖析,這三者其實是一種競合又互補的微妙關係。WiMAX最佳的市場切入點應是介於WiFi與3G之間的領域。例如手機大廠諾基亞,即將WiMAX整合進3G發展策略內,而不單獨發展WiMAX的策略。根據諾基亞的規畫,初步將研發內建WiMAX技術的3G基地台升級版,以做為WiMAX網路的部署;並考慮比照3G基地台,向台灣採購相關零組件及委託模組代工,預期將為台灣網通廠,包括鴻海、正文、友訊等帶來新契機。諾基亞還將在台灣推出迷你化的3G基地台Flexi,這款基地台預定今年底全球上市,將可紓解台灣地小人稠及基地台抗爭問題,而內建WiMAX功能的Flexi基地台,則打算在明年推出。  

英特爾在今年初IDF論壇上也提出整合WiMAX與WiFi的相同概念。英特爾宣布將提前於今年下半年推出無線上網WiMAX卡;依照之前英特爾的規畫原在2007年才會推出,但英特爾表示,隨著用戶數量的增加,成本已在快速下滑,因此該公司決定提前於今年下半年推出筆記型電腦用的WiMAX上網卡。英特爾還指出,3年之後WiMAX和WiFi兩種無線上網的技術將會融合,因此英特爾目前也正在研發一種能夠整合WiMAX與WiFi的晶片。  

圖2與圖3是工業研究院行動網際網路部今年開始研發的WiMAX與WiFi技術整合的網路架構。圖2是WLAN接取器(AP)與WiMAX基地台(BS)結合的模式,在此種架構,WLAN接取器毋須連上有線網路,而直接利用無線連結連至WiMAX基地台。因此可將WiMAX視為提供WLAN後端接續網路的角色。圖3是無線網狀網路(Wireless Mesh Network, WMN)與WiMAX基地台結合的模式。WMN為一種自組性(Auto-configuration)無線網路系統。在此無線多重跳躍(Wireless Multi-hop)傳輸環境下,每一節點都可依照路由機制,將網路中其他節點視為中繼點,進行資料傳送動作。由於毋須網路布建的前置作業,包括申請道路使用權,有線網路舖設規畫等,WMN具有快速布建和成本低廉的優點;同時可拓展通訊網路範圍及增加可使用頻寬。如圖3所示,WMN藉由WiFi/WiMAX網狀閘道器(Mesh Gateway)可連至WiMAX基地台,因此可以將WMN視為延伸WiMAX覆蓋範圍的接取網路角色。  

WiMAX發展之勢底定  

近年來WiMAX以飛快的速度發展,據英特爾表示,目前全球已有100多個城市建置WiMAX技術,17家左右的系統營運商投入,預期2008年將看到更多內建WiMAX技術的筆記型電腦。而WiMAX論壇進行的IEEE 802.16e協定符合性測試解決方案招標結果也已出爐,由電子檢測大廠Aeroflex與IEEE 802.16-2004標準認證實驗室Cetecom Spain的聯合投標勝出,預計整套802.16e協定符合性測試解決方案將會在2006下半年推出。  

在行動M台灣方面,2006年1月經濟部正式公布「WiMAX加速計畫」競標結果,其中802.16e終端晶片、802.16e基地台及WiMAX局端與系統整合等三項子計畫分別由聯發科獲得晶片,東訊獲得基地台,威寶電信、中華電信、台灣大哥大團隊獲得系統整合的資格。期待台灣在政府與民間的通力合作下,能加速趕上這一波WiMAX熱潮,並占有一席之地。  

(本文作者為工研院電腦與通訊研究所研究員)  

(詳細圖表請見新通訊65期7月號)  

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