双模手机领航第三代移动通讯？

随着第三代行动通讯（3G）逐步上路，行动通讯市场即将进入业界人士多年来所预期的数据通讯（Data Communication）时代，在这样的愿景之下，无线连网成为家常便饭，许多无线数据服务也蓄势待发，行动通讯产业即将拥有一个全新的面貌，人们的生活也将往前迈进一大步。
配合数位消费性电子的发展，在不同的环境下透过各式的无线通讯技术将资讯设备相互连结，(图一)为未来通讯/连结环境，在这样的环境下，个人随身的通讯设备会越来越多，而手机大概就是这些设备的中心，其功能也会越来越强大，单只有无线广域网路（WWAN）通讯能力还不够，同时也要具备无线区域网路（WLAN）与无线个人网路（WPAN）通讯能力，而WWAN＋WLAN就是目前相当热门的一个话题，也就是所谓的双网手机，它结合WLAN高速传输与WWAN远距传输的特点，随时提供使用者最适当的传输模式。

《图一　未来的连结/通讯环境示意图》
市场现况与分析
在双网手机的应用中，最吸引人的功能莫过于VoWLAN（Voice over WLAN）了，利用其高频宽特性，将语音透过Internet传输，可以大幅节省使用行动通讯产品的通话费。由VoIP掀起的风潮，直接延伸到个人可携式设备上，国内在WLAN产业的系统制造执全球牛耳，相关设备全球市占率高达九成；而台湾一直以来在发展行动通讯产业上，成效并不好，然而双网手机可以结合我们在WLAN产业上的优势，因此概念一出，马上获得国内官方单位的认同，决定投入资源在发展双网手机上。
行政院科技顾问组于2003年7月正式成立「双网整合办公室」，担任台湾双网整合的先期推手执行双网整合推动计画，计画定名为iBakeoff，其中i代表integrated，为双网整合的意思；Bakeoff则是指大家将烘焙的食物都端出来，相互交流、切磋。透过政府的大力推动，国内业者Dopod（多普达）也在2004年10月推出号称全球第一支双网、四频手机，具有900、1800、1900三频支援，并内建skype软体，除了可利用传统蜂巢式行动电话通话，在有WLAN的地方，还可以拨打VoIP电话。
最近Benq（明基）也推出一款双网手机P50，这些手机都是属于PPC（Pocket PC）Phone或Smart Phone（智慧型手机），功能相当强大、复杂，不仅搭载WLAN技术，也具备多媒体功能，引起市场的高度注意，不过这些产品都因为操作上还有许多问题而没能立刻形成风潮，销售状况并不理想。另外，这些手机都采用超过1000mAh的高容量电池，但通话时间却不到2小时、待机时间2天不到；而且身价不凡，售价超过2万元。或许以这两款产品的定位，不仅是单纯的双网手机，但是这样的起步，确实让人感到有些灰心。
零组件技术发展现况
根据市调机构In-Stat的预测指出，到2010年为止，市场上会有2.96亿支无线网路手机，今年可以说是双网手机元年，市场规模估计有60万支，市场发展潜力惊人，当然对于关键零组件厂商来说也是极佳的市场机会，目前这部分也有多家厂商积极投入，以下就逐一介绍厂商相关产品与技术的发展现况：
TI
TI在2002年9月就推出一套专为行动装置设计的WiFi解决方案，2003年进一步整合WLAN、蓝芽、GSM/GPRS的概念性设计；同年又推出一套为无线装置设计的无线网路/蓝芽共存套件。2004年TI就宣布为摩托罗拉的整合式双网手机（802.11及行动电话）提供无线区域网路技术。
从去年开始发酵的双网手机概念，让TI在2005年3月将其应用包装成一独立产品线称为mWLAN（Mobile WLAN），产品命名为WiLink 4.0平台，其架构如(图二)所示。具备两款90奈米制程的单晶片无线网路解决方案，分别是支援802.11b/g的TNETW1251及支援802.11a/b/g的TNETW1253。强调小体积与长时间电池使用寿命（约9到10个小时）。TI在行动通讯市场市占率颇高，OMAP平台更是相当成功的产品，所以也有部分客户导入其OMAP平台，以生产WiFi Phone或双网手机。

《图二　TI WiLink 4.0架构》
Philips
Philips推出的解决方案是透过SiP（系统级封装）的方式，将其WLAN晶片封装成单晶片，飞利浦半导体资深技术行销经理蒋益杰表示，透过整合的过程，该公司将产品的耗电量降低，待机状态下的耗电量尽2mW～6mW、产品体积150mm2，若以1100mAh的电池为测量标准，搭载其产品的WiFi Phone待机时间长达270小时。
蒋益杰进一步表示，目前该公司应用于行动通讯的WLAN晶片有支援802.11b的BGW200，采用0.18μm制程，该产品于2004年9月发表，2005年4月正式量产出货；今年6月进一步发表支援802.11g的BGW211，如(图三)所示，预计正式量产时间是9月，采用90nm制程；另外，Philips也拥有手机平台，所以推出Nexperia Mobile 6100系统参考设计，如(图四)所示，提供欲导入双网手机产品的客户，整体解决方案。

《图三　Philips支援802.11g的BGW211》
＜资料来源:Philips＞
Atheros
Atheros在今年Computex期间也发表了应用于可携式设备的WLAN晶片，称为ROCm（dio-on-Chip for Mobile），整合MAC、基频（BB）与射频（RF）的单晶片，有AR6001X支援802.11a/g双模与AR6001G支援802.11g规格，强调其省电技术可以提升6倍的电能使用效率，Atheros总裁兼执行长Craig Barratt表示，WiFi Phone需要具备100～200小时的待机时间，3～4小时的通话时间，透过硬体技术的精进，再配合优良的软体设计，才可以达成目标。另外，Atheros本身并没有手机技术，所以也没有推出整合GPRS/3G的双网手机平台，要进军双网手机必须透过跟品牌大厂搭配，才能取得优势。

《图四　Philips Nexperia Mobile 6100系统参考设计》
＜资料来源:Philips＞
Broadcom
Broadcom是目前WLAN市场的领导厂商，其应用在WiFi Phone上的解决方案，主要是一颗BCM1160的VoIP处理器，另外，该公司也推出了一款整合线有产品包括VoIP处理器与WLAN、Bluetooth单晶片的参考设计BCM91160，表面上看起来，Broadcom在双网手机上的布局并不积极，但是该公司具备所有双网手机需要的无线通讯技术，而且该公司全产品线都是采用CMOS制程，整合与Cost Down能力极强，一但该公司发现双网手机的市场已经清楚浮现，相信也会是市场上一股强大的竞争力。
Conexant
Conexant（科胜讯）在辗转承接了第一代WLAN霸主Intersil的技术与产品之后，感觉上在无线区域网路市场上沉寂了一段时间，事实上该公司并没有放弃WLAN技术，而是专注于利基型的市场，Wireless VoIP就是该公司耕耘的领域之一。
Conexant台湾分公司总经理施宏漳表示，该公司原来就具备VoIP技术能力，而在企业、商务领域，VoIP的应用已经相当普遍，其转向消费性市场的发展本来就是很自然的事，加上Skype掀起的热潮，使得VoIP在消费性市场的应用更引人瞩目，不过只具备Wireless VoIP功能的WiFi Phone并没有太大的市场机会，可能只是过渡产品，真正具备市场商机的还是双网手机，Conexant目前的解决方案是一颗VoIP处理器加一颗WLAN晶片，预计年底将整合成一颗专用的VoWLAN单晶片。而目前Conexant已经没有手机相关技术能力，当然也没有双网整合的参考设计；不过，俱侧面了解，该公司的VoWLAN产品已经导入一家全球性的龙头手机品牌，即将发表的双网手机中。
除了上述厂商之外，Bluetooth技术大厂CSR在去年忽然涉足WLAN领域，推出一款名为UniFi的单晶片，而且目标市场直指行动通讯应用，强调低耗电与小体积，应该也是不容忽视的厂商之一。另外，Marvell可以说是发展VoWLAN最积极的厂商之一，不但产品推出的时间相对较早，目前的市场表现也很好，非常值得持续观察。
技术瓶颈与市场机会
而有这么多大厂的投入，也等于是帮双网手机的前景背书一样，显见其市场潜力，不过就目前来看，双网手机还处于发展初期，市场接受度并不高，而且有部分技术与市场问题还有待解决，在技术部分，Broadcom Wireless VoIP产品线经理Monika Gupta就表示，将WLAN技术应用在可携式产品上，有三大瓶颈待突破，包括电池寿命、通话距离与通话品质，这三大问题目前对于所有想要经营该市场的关键零组件供应商来说，都还有努力的空间。
TI也表示，双网手机必须具备在行动电话和WLAN网路之间交接用户通讯连线的能力。交接过程必须在150 ms内完成，让使用者不会感到通话中断。要使通讯不中断，就必须在现行网路讯号强度减弱前就连接到新网路；除此之外，系统还必须在交接过程执行某些功能，例如身份辨识和来电转接（call forwarding）。这些都不是WLAN技术在制定时所考量的，所以现在WLAN应用在行动通讯领域，就出现这些亟待解决的问题。
另外，双网手机除了WLAN与GPRS，甚至可能整合更多其他的无线通讯技术，包括GPS、Bluetooth等，而与其它技术共存也是一个麻烦。这里主要是指与蓝芽装置的共存，因为它们和802.11b/g协定一样使用2.4GHz频带。要达到此共存要求，WLAN和蓝芽控制必须相互协调，高效率分享无线频带，这对于注重服务品质（QoS）的通讯应用尤其重要，例如透过WLAN网路将语音通话送到蓝芽耳机。尽管在技术上还有瓶颈有待突破，不过施宏漳却乐观的指出，只要双网手机有其市场需求，这些问题在短时间内就会被解决，并不会形成阻碍其发展的关键因素。
比较重要的影响因素，应该是在市场部分，在VoWLAN这个应用上，最被消费者惊艳的，就是通话费率，透过WLAN传输语音，可以大幅节省通话费，但是对于提供服务的电信公司来说，这却是一个拿石头砸自己脚的行为，提供此一服务彷佛是逼自己走上绝路，所以尽管政府推动的双网整合计划iBakeoff中，各大电信公司都有参与，但是推动上绝对不积极。以最早发展VoWLAN的日本来说，其系统营运商好几年前就已经推出相关服务，不过在做法上却巧妙地将其局限于企业的内部沟通上，没有将其普及到一般的应用，保护了其行动语音营收。
结语
VoIP的发展趋势绝对是市场的高度期望，不管是有线或无线的应用，不过其成功的要件也系于系统营运商，这样的状况就像两面刃一样，不是简单的零合游戏，所以尽管大家都看到市场大饼，只是眼前的鸿沟若是没有办法跨过，永远也到不了彼岸，如何跨越小小的技术瓶颈，再冲破大大的市场阻力，值得有意促成的人士好好思考，关心的人士仔细观察。
全球手机龙头Nokia在日前发表其整合WLAN功能的3G手机N91时就宣示：2006年以后，该公司推出的所有商用机种，都会内建WLAN功能。类似的登高一呼或许可以让支持者产生鼓舞的情绪，但是就算施压都不见得有效，还是赶快找出一个既可确保系统营运商利润，又可以让消费者享受低廉通话成本的方式，才是双网手机的正确发展之道。或许日本的做法有部分参考价值，就是在某些场合提供方便的VoIP应用，而大部分的时候宣导WLAN连网与传输数位资讯的便利性。
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