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关键零组件市场动态与分析
Home Gateway家用闸道器

【作者: 鄧友清】2003年05月05日 星期一

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近来「家庭网路」这个题目相当热门,许多厂商纷纷推出这种概念的产品,产品范围也极大;包括微软为了进军家庭网路市场开始卖起无线网路卡、存取桥接器,Sharp推出可携带的无线传输液晶电视,还有Sony推出具有PVR功能的Cocoon系列、富士通自动化公司推出家用机械人等。这样多元化的产品都预告了未来家庭网路商品多样化的发展,其中,能够连结家庭网路内部各类设备,顺利串起家庭网路内部产品与对外连结的灵魂产品,就是「家用闸道器(Home Gateway)」。


《图一 家用网关的地理位置》
《图一 家用网关的地理位置》数据源:工研院经资中心

「家用闸道器」是为了让家庭网路众多产品找到一个可以相互沟通的平台而产生的产品。为了因应各类消费者不同的需求,家用闸道器的功能样貌也不尽相同;目前较常见的有具备Router功能的Modem,具有语音服务功能的DSL IAD/Router或是VoIP Cable Router,以及具有Router功能的Set-top-box等。


这么多种类的家用闸道器中,目前以具有Router功能的Modem销售量最佳,这是由于家庭网路尚在发展初期,因此消费者对家庭网路的需求,如(图二),大多只是分享档案、分享列表机资源、分享上网资源(共用一个ISP帐号上网),因此在家用闸道器销售量方面,也以串联家中资讯设备为主的Modem/Router最好;以下将介绍家用闸道器关键零组件的发展。


《图二 消费者想要家庭网络的期待因素》
《图二 消费者想要家庭网络的期待因素》数据源:In-Stat;工研院经资中心整理

家用闸道器基础架构

家用闸道器除了提供家庭网路各产品技术沟通的平台之外,最重要的工作就是做好对外(WAN)及对内(LAN)的连系。由这样的工作目的,可知家用闸道器的架构图就,如(图三)所示,它由共通汇流排(common bus)提供各单元的实体连结,家庭内部网路介面(in-home network interface)让家庭内部设备(包括电脑、列表机、数位电视等产品)间可以顺利沟通,服务提供者网路介面(Service Provider Network Interface)负责与外部网路各式技术连结,支援处理单元(Processing Support)则包括一些处理器、储存单元等支援家用闸道器运作的零组件。以下针对家庭内部网路介面、服务提供者网路介面及支援处理单元这三项单元介绍未来发展趋势。


《图三 家用网关架构》
《图三 家用网关架构》数据源:Capstone Documents

家用闸道器各单元市场发展及厂商状况介绍

家庭内部网路介面

目前在家庭内部使用的产品,一般的网路通讯技术包括Ethernet、IEEE 802.11b/g/a(无线区域网路技术规格)、HomePlug 1.0(电源线通讯技术规格)、HomePNA 2.0(电话线通讯技术规格)、IEEE 1394a、USB等;由于不同的消费者对于家庭网路的需求不同,使用的通讯技术也不尽相同,所以连带的会影响到家用闸道器设计。例如王小明家里有一台可以无线上网(规格IEEE 802.11b)的电脑,一台用Ethernet上网的桌上型电脑,他所采用的家用闸道器就必须具备有IEEE 802.11b与Ethernet的规格;李自强他有一台无线上网的电脑,为了怕干扰,采用的规格就是用5GHz频段的IEEE 802.11a,因此他所使用的家用闸道器必须要有IEEE 802.11a规格。由此可知家用闸道器内部网路介面并没有一定的规则可循,厂商可以大众最需要的规格来设计自家的家用闸道器规格。


以目前的家庭网路通讯技术市场状况来说,Ethernet市场的销售量最佳,这与Ethernet便宜及消费者熟悉度高有极大关系,因此,占了绝大部分的市场;但是,未来五年随着无线区域网路产品价格愈来愈低,IEEE 802.11b/g/a的产品将逐渐取代Ethernet的地位,并成为家庭网路通讯技术主流。所以可知未来无线区域网路通讯技术将成为家庭网路内部通讯技术主流,因此在家用闸道器中的比率也较高,以下探讨未来主流技术IEEE 802.11b/g/a晶片的状况。


《图四 全球家庭网络各通讯技术市场销售量统计与预测》
《图四 全球家庭网络各通讯技术市场销售量统计与预测》数据源:In-Stat;工研院经资中心整理

在两年前探讨到无线区域网路标准时,总是让人觉得头昏眼花,因为存在了相当多的标准,包括HomeRF、IEEE 802.11、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11a、HiperLAN2等等。但现在,经过市场的淬炼,市场上已经有所谓主流的标准---IEEE 802.11b,但IEEE 802.11仅是让市场开始成长的初期标准;以IEEE的规划,未来无线区域网路规格则将会朝着IEEE 802.11g或IEEE 802.11a发展。


看好无线区域网路市场的发展,目前投入无线区域网路晶片市场的厂商相当的多,见(表一),包括国外的Agere、Atheros、Intersil、Broadcom、TI及国内的上元、瑞昱、益勤等。但其实有部分跨进这个领域的晶片厂商,在一开始进入市场就锁定「家庭网路市场」,他们为了让消费性电子产品在传输上讲究QoS的需求可以顺利的被达成,因此在晶片设计上都强调QoS功能,这些厂商包括Atheros、Magis Network、Cirrus Logic、Elipsis Digital System等,Intersil则是看好家庭网路多媒体传输市场大饼而投入;虽然这些厂商立意相当不错,但是由于多媒体影音连网设备市场尚未起飞,所以这类的晶片目前销售成绩十分有限,市场还是以一般传输Data的基本型晶片为主。所以目前应用在家用闸道器的晶片多半为基本型的无线区域网路晶片为主,许多固网服务业者(如中华电信等)提供给客户的家用闸道器就是一般可无线上网的Wireless Router 。


表一 无线区域网路晶片供应商
WLAN IC Vendors Technology
ADMTek 802.11b
Atheros 802.11a,a/b/g
Agere 802.11b and 802.11a
Broadcom 802.11b,802.11g,a/b/g
Cirrus Logic Whitecap2 work w/802.11b radios
Intersil 802.11a,b,g,a/b/g
Magis 802.11a
Marvell 802.11b,g
Mobilian 802.11b/Bluetooth
Philips 802.11b
Resonext 802.11a,a/b/g
RealTek 802.11b
Synad 802.11a/b,a/b/g
Systemonic 802.11a and b
TI 802.11b,g using PBCC Modulation,a/b/g
资料来源:In-Stat;工研院经资中心整理

服务提供者网路介面

一般宽频到府的网路技术包括FTTH、Satellite、Cable或DSL等。现阶段,家庭网路对外连结方式以Cable及DSL这两类网路技术为大宗,未来随着频宽需求量渐增及偏远地区对上网的需求愈多,FTTH与Satellite的上网方式比率也将会随之增长,如(图五)。由此观之,家用闸道器对外连结部分,至2006年,将会以Cable及DSL这两类网路技术为主。


《图五 全球服务提供商网络各类接口市场统计与预测》
《图五 全球服务提供商网络各类接口市场统计与预测》数据源:In-Stat;工研院经资中心整理

目前成功切入DSL及Cable家用闸道器晶片的厂商有Broadcom、ST Micro与TI等,有趣的是Broadcom与TI亦切入了支援处理单元的通讯处理器部分;事实上,这两家厂商也提供无线区域网路的晶片解决方案,由这样的布局观之,Broadcom与TI也会顺水推舟推出家用闸道器完整的晶片解决方案。


表二 提供家用闸道器对外网路介面晶片厂商
Vendor Products Segment
Broadcom BCM93348RG CableHome reference Design using BCM3348 Cable Modem Chipset,BCM 3360 Cable Gateway Chipset Access(Cable)、Comm Processor
ST Micro ADSL Gateway Chipset/Reference Design Access(DSL)
TI TNET C4320 133 MIPs comm processor,TNET C408 Cable WLAN Gateway Reference Design,TNETC 402 DOCSIS Chipset,AR5 802.11本/DSL Router Chipset Access(DSL、Cable)、Comm Processor
资料来源:In-Stat;工研院经资中心整理

支援处理单元

在支援处理单元部分,主要以通讯处理器为主,目前有Conexant、Globespan/Virata、Intel与Ishoni/Philips等厂商推出这类产品。值得注意的是,Intel与Philips都以并购或研发的方式进军到无线区域网路晶片领域,也就是说这些厂商也尝试切入家庭网路内部通讯领域;由此可知,这类厂商也并不是仅布局家用闸道器通讯处理器市场,他们是以这个角度为家用闸道器市场的敲门砖,未来还是会设法以各种方式提出家用闸道器整套​​晶片解决方案。


表三 提供家用闸道器通讯处理器的厂商
Vendor Products Segment
Conexant CX82110 Home Network Processor Comm Processor
Globespan/Virata Globespan DSL IC and Virata Helium Comm processors Comm Processor
Intel IXA Comm Processors:IXP 425,422,421,420 Comm Processor
Ishoni/Philips Philips PTD Gateway on Chip Processors Comm Processor
资料来源:In-Stat;工研院经资中心整理

结语

未来随着家庭网路市场发展愈来愈蓬勃,掌握着对内对外隘口的家用闸道器市场也将成长快速,系统产品的需求提高也将带动晶片市场成长,预期未来家用闸道器晶片市场成长相当快速,至2006年产值将以平均成长率高达133%的方式成长,预估2006年时,晶片市场将成长至21.6亿美元的成绩,如(图六)。这样高度成长的产业已经引起许多厂商的注意,因此预期未来两年将有更多厂商投入,家用闸道器的发展也将会朝向更多元化方向发展。


《图六 全球家用网关Bill of material(不含软件)产值预估》
《图六 全球家用网关Bill of material(不含软件)产值预估》数据源:In-Stat;工研院经资中心整理
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