無線區域網路之產業探討

2001年全球三大電腦展之一的美國Comdex Fall電腦展中，無線網路產品充斥在會場每一個角落，IEEE 802.11及Bluetooth產品各有專區展出，其中較成熟的IEEE 802.11b應用產品更是會場注目的焦點，幾乎已成為無線網路應用的主流規格。相較之下，同樣使用於2.4GHz頻帶的Bluetooth產品，則明顯冷清許多，與2000年Bluetooth產品剛展出時，眾家廠商將Bluetooth相關產品大力吹捧的盛況，在2001年已不復見。

國際電腦晶片大廠Intel的動向一向受人注目，該公司對於無線網路產品的興趣非常濃厚，同時也是Bluetooth及Home RF的重要核心會員之一，但是目前Intel已選擇大力支援無線區域網路IEEE 802.11規格，加上軟體設計大廠Microsoft近期最新推出的Windows XP產品，目前也只支援IEEE 802.11規格的無線產品，消費性電子產品大廠Sony也將IEEE 802.11a規格，視為未來家庭無線寬頻網路的解決方案，在所有重量級廠商紛紛靠攏之下，IEEE 802.11規格產品聲勢如日中天，而近年來各種無線網路規格之戰，目前似乎已見到明顯勝出的一方，而台灣廠商在這一役中，扮演著非常重要的角色，若能順利與國際大廠合作，取得領導性的地位，則未來的展望將會非常亮麗。

無線傳輸的技術已有十幾年的歷史，由於以往無線傳輸產品的規格眾多，各家通訊大廠鎖定特定需求的族群，開發出許多專屬規格的產品，缺乏共通性的結果，導致無線傳輸產品的應用一直無法普及，產品進步也相當緩慢，直到3Com、Alcatel、BreezeCom、Cisco、Colubris、Enterasys、Intersil、Intermec及Symbol等9家業者，於1996年3月共同設立WLANA聯盟之後（Wireless LAN Association），無線傳輸的規格才正式出現，該聯盟所訂定的規格於1997年獲得國際電機電子工程師學會（IEEE）認可，並頒佈為IEEE 802.11的正式標準。自此之後，無線傳輸的商機逐漸發酵，許多屬於不同領域的無線傳輸的廠商，看到這塊領域在未來相當具有潛力，紛紛針對不同的市場區隔，開發出多種新規格，因此在短短數年間，已有針對家庭市場所訂定的Home RF標準，以及針對個人隨身行動無線傳輸市場的Bluetooth標準。

由於有了遊戲規則，各家廠商可以遵行標準，開發出彼此間相容，具有共通性的產品，消費市場比較容易接受，而且產品在大量製造之下，成本下降的速度快，價格滑落的結果也帶動需求的成長，使產業呈現良性的競爭與循環。而本文主要是針對無線區域網路（Wireless LAN）的趨勢與展望作深入的探討。

資料來源：全球電子報，2001/3

參、無線區域網路標準

無線區域網路的傳輸頻譜是根據美國聯邦通訊委員會（FCC）所制定範圍來選擇，其使用的頻譜範圍是屬於ISM（Industrial，Science，Medical）免費的公用頻段，包括工業用無線傳輸的902?928MHz（26MHz）波段；科學研究用的2.4?2.4835GHz（83.5MHz）波段；以及醫療用途的5.15?5.35GHz與5.725?5.825GHz（合計300MHz）波段。而目前屬於醫療用5GHz範圍的頻譜是禁止在戶外使用，僅能在室內使用，以免干擾氣象雷達與衛星通訊。

目前IEEE802.11所延伸出來比較主要的規格有IEEE802.11a、IEEE802.11b以及IEEE802.11g等，其技術規格如下表二：

表二、IEEE802.11系列技術規格

製表：富邦投顧

註：直接序列展頻（DSSS；Direct Sequence Spread Spectrum）
OFDM（Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing）
PBCC（Packet Binary Convolutional Code）

• IEEE802.11b：

雖然IEEE802.11的標準在1997年就已經訂定完成，但是真正啟動無線區域網路產品的需求是在1999年頒佈的IEEE802.11b規格，此規格頒佈之後，立即成立WECA（Wireless Ethernet Compatibility Alliance）聯誼會，作為各家廠商推展互通性產品的聯誼機構，至於產品互通性測試則交由SVNL實驗室（Silicon Valley Network Lab），進行認證工作，通過審核的產品將有Wi-Fi（Wireless-Fidelity）的認證合格標籤，確保IEEE802.11b的產品能夠相容互通。

IEEE802.11b規格能夠成功地成為目前短距離無線傳輸的主流並非偶然，主要是在於規格訂定之後，廠商積極成立聯誼會及測試實驗室，使得相關產品的問題得到解決，因此產品推行快速，消費者的接受度也大幅增加，市場需求成長迅速，成為目前最受市場歡迎的耀眼明星產品。

目前生產支援WLAN 2.4GHz晶片的主要廠商為Lucent（Agere）與Intersil，以2000年的出貨量來看，Intersil的市場佔有率為60％，而Lucent的市佔率為40％。其中Lucent本身的晶片組並未外售，只有剩下Intersil是市場中，唯一可以提供802.11b完整廉價解決方案的公司。

• IEEE802.11a：

由於802.11b的晶片市場已被Lucent（Agere）與Intersil所寡占，新進廠商失去主導的地位，已經很難切入，因此，有志發展無線區域網路晶片的廠商，大都選擇直接進入設計802.11a之5GHz/54Mbps的相關產品，以求在未來技術與產品成熟時，能夠取得市場領先的地位。

目前有計畫要進入IEEE802.11a晶片市場的廠商非常多，有傳統的網路商，如：3Com、Cisco、Lucent（Agere）、Notel、Cabletron、NDC；有專業無線網路商，如：Athreos、BreezeCom、Proxim、Intersil、Symbol、RadioLAN、Sharewave、No Wire Needed….等；加上國際前三大手機製造商：Nokia、Motorola、Ericsson等。目前已領先推出5GHz產品的廠商有Athreos、Intersil及Cisco等廠商，但是真正要進入量產的時期應是在2002年下半年，因此，目前還無法看出誰將會是最後勝出的廠商。

• IEEE802.11g：

由於802.11b才剛成為主流，正要邁入成熟的階段，預期市場仍有相當大的成長空間，但是眾多廠商以躍進的方式，跨過2.4GHz的生產與研發，直接朝向5GHz的產品進行開發與研究，預計在2002年將會有相當多家廠商的802.11a產品將會問世，如此一來，可能造成802.11b之2.4GHz的產品市場生命週期縮短過於快速，因此，為了延長2.4GHz頻段產品的市場生命週期，德州儀器公司（TI）以及802.11b產品的龍頭Intersil推出802.11g 2.4GHz規格（日前草案已出爐），頻寬在22Mbps~30Mbps之間，作為802.11b的延伸，以充分運用2.4GHz頻段的資源。

我們在日常生活中，都會接觸到許多不同種類數位產品所產生的數位影音訊號，由於訊號採用的壓縮技術不同，因此所產生影音訊號的品質也會有所差異，而在傳輸這些影音訊號時，所需要的頻寬自然也會有所不同，下表一就目前幾種不同的壓縮技術，在傳輸多媒體資料所需要的頻寬做一個整理。

表一、多媒體資料所需頻寬表

資料來源：Digital Harmony Technologies，製表：富邦投顧

由上表資料可知，在傳輸數位音樂時，要達到音樂連續播放順暢不中斷，所需的頻寬因壓縮方式的不同，可有384K?2.25Mbps的頻寬需求，若是同時傳輸數位聲音與影像的話，要達到聲音與影像不遲滯，則必須具備的頻寬在3M?221Mbps之間，由此可以得知，在選擇適當的傳輸工具之時，必須先衡量對影音品質要求的程度為何，再來考慮符合需求的產品。

未來無線區域網路的基本要求，將會朝向以滿足無線區域範圍內一般影音傳輸的需求。(註：以下所敘述之頻寬為理想狀態之下所得到的傳輸數率，但經過在實際測試後發現，在5公尺的近距離稍有障礙的環境之下，大約僅能保有80％的訊號)

就IEEE802.11b規格而言，其11Mbps的頻寬稍微略顯不足，無法順暢有效地傳遞較高品質影音資料，但是對於上網頻寬的需求而言則是綽綽有餘，至於IEEE 802.11g規格有22?30Mbps頻寬，若在某段時間內僅有一部設備單獨使用時，則恰能滿足其需求，但是相同時間內有多人同時使用時，同樣會有頻寬不足的情況發生。而IEEE 802.11a規格因有54Mbps的頻寬，傳輸速度相對提升很多，大約能容許二?三人同時傳輸高音質與高畫質的影音資料，是目前無線區域網路產品中的頂級。

• 2.4GHz頻段：共用此頻段的產品相當多，包括微波爐、無線防盜監視器、無線電話、HomeRF、Bluetooth等，大部分屬於經常使用的家電產品，雖然調變技術各不相同，但是在空間中傳遞訊息時，還是容易彼此相互干擾，這部分問題目前只能做到部分改善而無法徹底解決。

• 5GHz頻段：目前室內使用此頻段產品的種類不多，被干擾的情況將不至於會發生，但是無法在戶外使用的規定也造成此頻段產品的發展受到限制，且由於頻率高、傳輸速率快，所消耗的電量也相對較大，因此若使用在攜帶式設備上，對於電力的消耗將會是一個很大的挑戰。

• IEEE802.11彼此間相容性：802.11a與802.11b由於使用的頻段不同，因此並不能互通，而802.11b與802.11g雖然使用相同的頻段，但由於調變方式不同，彼此也不能互通，也就是說所有不同規格的802.11產品，彼此都無法互相通訊。假設802.11a、802.11b、802.11g三種規格的產品，同時在市場上銷售，且都已有一定比重的市場佔有率，那麼消費者要如何選購產品呢？假設消費者僅購買其中一種規格的無線區域網路卡，他會發現在某些場所因為架設不同規格的無線產品，無法與自己的無線區域網路卡互通，被迫只好每一項規格的產品都購買，因此讓消費者增加額外的開銷。

• 解決辦法：為解決802.11規格產品彼此之間互通的問題，廠商將推出單頻（2.4GHz）雙模（Dual Mode：Bluetooth + 802.11b、802.11b + 802.11g、802.11b + HomeRF）機種或是雙頻（2.4GHz + 5GHz）機種，以達到一卡在手，行遍天下的便利性。

• 無線區域網路卡（WLAN Network Interface Card；WLAN NIC）：

又稱做Adapter，可內建或外皆在桌上型電腦、筆記型電腦、或任何手持式產品上，可以幾部裝有無線區域網路卡的設備，互相傳遞訊息，自成一個隨機架設的小型區域網路，非常具有彈性，也可以採用無線的方式與將資料傳遞至橋接器，再與有線網路相連接。

• 無線區域網路橋接器（WLAN Access Point；WLAN AP）：

接收無線區域網路卡或其他區域網路設備所傳遞的訊息，做為無線與有線連接的轉接設備，用來轉換無線網路與有線網路間的資料型態。

• 無線區域網路閘道器（WLAN Residential Gateway；WLAN RG）：

該產品其主要結構為無線區域網路橋接器再加裝IP Sharing或防火牆的功能，可充當小型無線區域網路的伺服器，適合SOHO族及在家庭中使用。

無線區域網路產品並非要取代現有的有線網路的產品，主要是彌補有線區域網路在移動性不足的缺點，並擴增網路覆蓋的範圍，提供架設彈性，以滿足隨時隨地無線上網上網的需求，此外，也給予有意架設區域網路的小企業、SOHO族或是家庭，另一個不同的選擇。目前無線區域網路的應用市場可大致區分為垂直市場與公眾服務市場兩種：

• 垂直、水平市場：醫院、倉庫、快遞、工廠、港口、大型量販店、學校、企業與家庭。
• 公眾服務市場：機場、旅館、咖啡廳、餐廳、會議中心、展覽會場。

無線區域網路產品運用在垂直市場比重及未來預估

資料來源：In-Stat；工研院經資中心整理；2001

由上表的數字來看，目前實際垂直市場應用比重較大的市場為學校，其次為金融業與醫療業，預估未來比重變化不大。由於無線區域網路產品最早應用是在在垂直市場，因此，大都屬於專屬規格，並不講究相容性。但是隨著無線區域網路產品價格的下降，標準規格訂定完成，應用市場即逐漸轉向水平市場應用。

無線區域網路使用人數與閘道器數目預測

資料來源：Dataquest；工研院經資中心整理；2001

由上表資料可知，無線區域網路使用人數預估在2002年成長將近1.2倍，在2003年預估802.11a的產品將逐漸成為主流，因此將會有將近1.6倍的成長，2004年也將有1倍的成長率。而閘道器在2002年預估將會有2.5倍的高成長率，2003年預估也將有1.5倍的成長率。閘道器安裝數量與無線區域網路卡的普及息息相關，閘道器安裝數量的快速增加，有助於無線區域網路的快速普及，而使用者的增加，也會再度驅使閘道器的加裝數量。

全球無線區域網路市場預測

資料來源：Dataquest；工研院經資中心整理；2001

由上表資料可知，預期無線區域網路市場的成長力道最大的期間是在2001、2002與2003年間，因此該產業目前正處於的快速上昇成長期，值得觀察產業的變化，以掌握最新的趨勢。

無線區域網路產品能夠在2001年開始流行並大放異彩，主要是因為產品價格快速下降，消費者接受程度增加有關，其中除晶片供應商積極將晶片加以整合，售價下降的原因之外，台灣廠商協助將其商品化，並且發揮優越的製造技術使成本大幅下降，亦是主因之一。台灣目前是全球最大的無線區域網路系統產品的最大生產國，在全球的地位如下表：

單位：千台

資料來源：工研院經資中心；2001/10；製表：富邦投顧

由於台灣在區域網路市場中產品的知名度及國際競爭力都是世界所公認的，因此工研院經資中心樂觀預期在2002年全球無線區域網路產品成長率將達69.26％，而我國生產製造的相關產品，全球的市場佔有率將會再向上提升至65％以上，總生產量的成長率將高於全球成長率，高達86.39％，成長幅度非常驚人。

目前台灣代工生產無線區域網路相關產品的廠商有相當多，其中有些廠商還加入WECA成為會員。目前會員有智捷（Z-Com）、緯創（Wistron Neweb）、國?（Ambit）、亞旭（Askey）、晶訊（CC&C）、友訊（D-Link）、達創（Delta）、正文（GemTek）等。其他還有生產無線網路相關產品的廠商還有環電（替Lucent子公司Agere代工）、合勤、陽慶、廣達、中磊、友勁….等，而原本區域網路產品製造廠商友訊、智邦兩家公司，除有2.4GHz的產品推出之外，近日更相繼領先同業推出802.11a之5GHz產品，宣示實力的意味頗為濃厚。這兩家國內區域網路產品大廠，以往著重在開發研究有線區域網路設備為主，對無線產品的著墨較少，而在無線區域網路規格訂定完成，市場主流產品陸續浮現之後，預估未來無線相關產品將會呈現高度成長的趨勢，而國內此兩大區域網路製造公司跨入無線區域網路的動作非常積極，以其堅強的研發實力及跨入無線領域的決心，勢必將會對台灣無線區域網路廠商的版圖，造成一定程度的影響，值得密切觀察後續發展。

至於其他以製造無線網路相關產品的專業中小型廠商的成長性反而不可忽視，因為無線區域網路產品是屬於利基型市場的產品，整體產業規模佔整體區域網路產業的比重非常小，對中小型廠商的助益將比大型的網路設備製造商為大，未來成長潛力將更為驚人。

(本文摘自富邦證券--90年半年報)