超越传统应用领域,WLAN向嵌入市场扩展

上网时间: 2003年02月28日? 作者:孙昌旭? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:WLAN?

WLAN技术正在超越传统的企业网应用范畴,向共公接入和消费电子市场扩展。一方面,服务热点的大量部署,使得802.11产品已被集成在笔记本电脑、PDA、手机等设备中捆绑销售;另一方面,802.11的产品正在被集成进各种数字消费产品,如DVD播放机、MP3、LCD电视、家庭网关等。业界预测,WLAN在这些嵌入式市场的增长将会超过传统的单机领域。

在整个电子行业都不太景气的时期,产业分析师却惊喜地发现了一个预测速度赶不上增长速度的市场,这就是无线局域网(WLAN)市场。在各种新兴应用的强劲带动下,2002年无线局域网芯片组市场的发货量比业界早先预测的数据增加了2倍多,成为成长最快的领域。据 In-Stat公司估计,2002年802.11芯片组的单位出货量可能超过1,700万件,销售额则可能达到3.8亿美元。预计至2005年,单位出货量可达5000万件以上,销售额超过12亿美元。然而对于此预计,Intersil等公司认为他们有足够的理由相信至2005年实际销售量还会高出1亿件。

赞成者的理由是,未来推动WLAN市场迅速发展的主要动力不是该技术传统的企业网应用,而是来自公共接入和新兴消费电子这两个应用市场,WLAN产品正向集成化和嵌入方向发展。一方面,服务热点(hot spot)的部署和运营商的参与,推动了人们对802.11产品的需求,802.11的产品已被集成在笔记本电脑、PDA、手机等设备中捆绑销售;另一方面,802.11的产品正在被集成进各种数字消费产品,如DVD播放机、MP3、LCD电视、家庭网关等。预计未来这两方面市场的需求会大大超过对独立网卡的需求(WLAN在各细分市场的预测见图1)。WLAN巨大的市场潜力已吸引了众多IC厂商投入,在短短的不到一年的时间内,WLAN芯片组供应商由几家迅速发展到几十家,其中既有大牌半导体厂商,也有新兴的半导体公司。

不过,802.11产品虽然已与其它设备集成在一起,但仍以模块的方式集成,并没有在芯片层上实现集成,因为要实现芯片层的集成,业界还有很多障碍需要克服。超越传统应用领域,WLAN向嵌入市场扩展_ESMCOL_1

首先,从整体运营环境来看,业界还需解决WLAN与WWAN(无线广域网,如GSM,CDMA等)、有线网络等多种网络之间实现无缝漫游的问题,这涉及到对用户的3A认证、不同网间的计费与结算等很多工作,这是一个系统工程,需要业界各方面的配合,目前有移动IP(Mobile IP)组织和多家厂商在进行该方面的研究;其次,从芯片层次来看,802.11产品还需解决嵌入应用所要求的低功耗、小尺寸和安全问题,还需要提供更大的覆盖范围等等,而这正是众多IC厂商努力的方向;从标准发展来看,还有许多相关的标准尚待最后制定,如11g、11i、11h、网络管理标准以及QoS标准等,2003年将是各种标准最后出台的关键一年。基于这些因素,目前WLAN的集成方案均不是真正的集成在其它设备的芯片中,而是通过PCMCIA,miniPCI,Carbus,minibus,USB等各种接口将802.11的模块与其它设备集成在一起,但我们预计2003年有望出现在芯片层上集成的产品。

芯片厂商涌入WLAN市场

WLAN市场正成为IC厂商狂热追逐的对象。在不到一年的时间内,802.11芯片组厂商由最初的Intersil、Agere、Atheros等几家迅速发展为迄今超过40家,新进入的厂商既有大牌半导体厂商如TI、意法半导体、东芝、英飞凌、Broadcom、Marvell、英特尔以及AMD等公司,也有一些欧美初创公司如Resonext,Magie,Micro Linear和Titan等,此外,还有众多的台湾地区IC设计公司。市场研究公司IC Insights的分析师Trevor Yancey指出:“WLAN是市场中少数几个亮点之一。一些与WLAN技术沾点边的IC厂商,如射频、MAC或DSP等厂商,都在试图进入WLAN市场。”

各公司都在寻找进入WLAN 市场的最佳切入点。比如,英特尔和AMD公司决心以其集成WLAN芯片组的笔记本PC平台进入WLAN芯片组市场。英特尔已宣布在其将推出的Banias移动平台(现已改为Centrino 平台)上集成801.11b芯片组;AMD也表示计划以其802.11b芯片组达到类似的目的。不过,英特尔公司ICG组网络平台事业部亚太区市场经理赵伟明透露:“英特尔的名为Calexico的802.11芯片组最初仅对Bainias平台提供,不对第三方厂商供货,预计到2003年底,第二代芯片组宣布后,才会对第三方厂商供货。”

TI在去年初进入802.11b芯片组市场,现在已推出单芯片支持802.11a/b/g标准的基带/MAC。TI特别瞄准了手机、PDA等各种嵌入式市场,推动了无线局域网产品与其它产品的集成。

另两家巨头英飞凌公司与杰尔也宣布将联合生产802.11芯片,利用双方的优势进一步扩大市场份额。同时,意法微电子、东芝都宣布在2003年会量产802.11芯片组。

此外,RFMD通过收购Resonext公司也进入WLAN市场,后者擅长802.11a技术,已推出11a/b/g双频混合芯片组,且采用了0.18um COMS工艺制造 RF芯片,将不同频段的射频集成在一块芯片中,整个方案仅需两块芯片完成,目前来看集成度在业界最高。

而作为全球WLAN设备最大生产地的台湾地区当然会吸引更多的IC公司进入。台湾地区的WLAN供应商大多以前都从事过网络芯片组的开发,因此上手比较容易。然而由于他们在射频方面的经验欠缺,其芯片组往往需要搭配欧美的射频供应商的方案。这些供应商包括瑞昱、威盛、联发、上元、益勤等,他们都已经积极投入WLAN芯片组市场,这必将导致该市场在未来激烈的价格厮杀。预估2003年WLAN芯片组价格下跌的空间较大。瑞昱不久前整合MAC和基带芯片、再搭配飞利浦的射频芯片的WLAN芯片组报价已经降到了12美元,便是此波价格战的前锋讯号。

对于众多公司涌入WLAN市场,Intersil全球销售副总裁Chris Henningsen预计,随着WLAN市场的快速增长,IC供应商将进入整合的初步阶段,市场格局将会发生很大的变化。

2003年11b将到达高峰,11a/g成为竞争焦点

目前801.11芯片厂商可以分为两大阵营,一派支持11b和11g,另一派支持11a。但从发展趋势来看,两大阵营正走向一个共同的市场,即双频的混合芯片组市场。两大阵营竞争激烈,混合芯片正好是两大阵营相互渗透对方市场的最佳方式。虽然11g的标准已推迟到2003年底才会正公布,但各厂商已迫不急待地要抢先一步占领该市场。Atheros,Intersil,TI等公司在2002年已宣布推出11a/b/g混合产品。

对于几种标准市场预测,各家公司观点迥然不同。

Atheros公司Richard Redelfs表示,根据公开发表的报告,2002年802.11a和11a/b混合芯片在无线局域网销售额中所占比例已接近10%。IDC的市场分析师预计,2002年802.11b销售额已达到高峰,随后将开始下滑。尽管预期2003年802.11b 的产品占整个市场的比重仍将超过50%,保持主导地位,但11a解决方案将对其构成有力挑战。2003年11a和混合芯片解决方案占整体市场的比重将成长至40%,在2004年超过11b。2003年11a和混合芯片组市场规模将是2002年的近六倍。

Resonext公司也与Atheros持相同的观点,该公司全球市场经理Robert Fan表示,“由于11g是在频率非常繁忙的2.4GHz上,干扰较多,所以11a技术优势要大一些。预计2003年11a或者11a的混合产品市场会很好。

但作为WLAN市场的领导者,也是11b和11g最大的支持者Intersil公司虽然认同混合芯片从2003年起将以超过其它产品的速度发展,但并不认为11a会有较大的增长,Chris Henningsen说道:“Intersil预期802.11g 和802.11b/g/a混合芯片将在2004年中成为出货量最大的芯片。但802.11a芯片的市场将保持相对较小的市场份额。”TI、Marvell等公司同意Intersil的观点,Marvell公司通信业务部产品市场总监David Young表示:“2003年,802.11b将占有大约75%的市场。802.11a的市场占有率较小,低于5%,而802.11g将在下半年表现强劲,混合802.11a/g芯片组像三频手机一样,将是终极解决方案。”

由此看来,大家对双频混合模式将是最终的发展趋势持共同的意见,争论的焦点主要集中在11a、11g和11b如何发展。但WLAN向纵深领域的扩展似乎已为他们找到了答案。

我们已看到WLAN的应用会向三个领域发展:第一类是传统的PC领域,主要是PCMCIA卡、USB卡的产品,这类产品的增长仍会继续;第二类是公共热点服务驱动的WLAN与手机、PDA等手持设备集成应用,几大运营商都在开展此类应用,这块市场将会成长很快;第三类市场是家庭消费电子市场,2003年我们可以见到DVD、MP3、LCD TV等一些消费电子产品中嵌入WLAN功能,这一新兴市场将会快速增长。比如2002年,Intersil已演示了一款通过WLAN来传递DVD音视频的模型,三洋电机也在2002年的日本电子展上展示了配备5GHz无线功能的有机EL电视机。同样,最近的2003国际消费者电子产品展上,东芝和索尼均展示了支持无线LAN的电视机。

众多的应用为不同的标准找到了用武之地。具体来看,11g和11a虽然都能支持54Mbps的速度,但11g只有三个信道,而11a有8个信道,后者的容量大得多,所以Marvell的David Young认为:“对于企业用户,由于许多员工需要同时连网,11a和混合11a/g将比较适合(因为需要11g来兼容以前的11b系统)。但对于家庭应用,目前11g就足够了。”超越传统应用领域,WLAN向嵌入市场扩展_ESMCOL_2

而11b的市场将在各种手持设备中。Rober Fan表示:“其实b也有很多好处,最大的优势就是成本低,因为b不用OFDM技术,零件相对简单。所以b将来会在很多嵌入式应用中取得优势,比如手机、PDA等嵌入式应用。因为这些手持设备对功耗要求高,但对速度要求并不是很高,所以b能满足这些手持设备的应用。”

对于家庭娱乐产品,需要有较高的速度来传递影视数据,且不需要太多信道,所以3个信道的11g更适合。

嵌入市场赶超单机市场

Intersil的Chris Henningsen表示,根据从IDC、In-Stat、Gartner以及ING等机构的预测分析,2005年时WLAN芯片组在各嵌入市场的发货量将远远超过单机市场(参见图一)。虽然如此,各细分市场的发展速度有些不同:笔记本电脑市场是嵌入应用发展最快的领域、家庭娱乐市场2003年会出现相关的应用、手持设备方面面临的障碍会大一些,预计2003年仅有少量样品面市场。

根据Gartner Dataquest的预测,2003年新增笔记本电脑中将有70%内置WLAN功能,而这一比例到2004年将超过到90%。笔记本电脑OEM也表示了同样的看法,戴尔公司Latitude系列笔记本电脑产品营销经理Tony Bonadero表示,戴尔公司2003年全年发布的新版本的笔记本电脑中将把802.11b和802.11a作为标准的功能,对这一趋势起决定作用的是电脑芯片厂商英特尔和AMD的举措。

相比较而言,WLAN进入手持设备市场的速度会慢一些。Redelfs说道:“我们相信802.11进入手机市场的速度较慢。最大障碍是功耗问题(商业因素除外)。”

Marvell的Young也表示了相同的观点,他说:“目前,手持设备嵌入WLAN的主要障碍在于:对功耗的智能管理、较小的WLAN模块尺寸和安全可靠性。”

目前在手持设备市场的集成只是通过PCMCIA卡的外插方式将WLAN模块与PDA或者手机集成。Redelfs评论道:“PCMCIA对于功耗要求低的应用来说是个特别费电的总线结构,而低功耗对于尺寸较小的器件是项关键要求。要使手持设备中的802.11变得真正实用,就必须在架构上将它集成,而且功耗必须大大低于目前的芯片结构。目前有些设备已集成802.11b,但电池寿命只有2-3小时,这对于普通的应用来说并不实用。我们需要在系统层次上对无线设备,以及低功耗WLAN芯片组进行重新设计。我们相信,再过将近两年的时间,这种解决方案就将批量出货。”

但英特尔的赵伟明认为,现阶段WLAN在手机市场应用最大的障碍是网络环境和商业环境。比如在各种不同的网络之间漫游时,如何能做到无缝连接。英特尔希望与业界一起一步步来实现这个最终目标。比如,先让用户在企业的VPN网和WLAN网之间智能漫游,也就是用户在从VPN网跨到WLAN时,不用重新认证注册。然后一步步扩展到更多的网络中智能漫游,如在有线网、无线广域网(GSM/CDMA网)、WLAN之间漫游,在这些网间漫游时同样做到不需重新认证,且确保安全。他说:“我们要让用户逐步体验这些应用,从而加强用户使用WLAN产品的信心,只有这些问题解决了,WLAN嵌入市场才能真正起飞。”

Fan补充道:“对于漫游来说,QoS和跨网连接时的响应时间十分关键。”

现在,同一运营商下不同网间的漫游已能实现,如日本NTT公司已演示过不同网间的漫游,但不同运营商间的漫游涉及更多的商业因素和技术因素,是目前全球IC厂商、设备厂家以及运营商共同研究的课题。如中兴通信与英特尔公司正在共同研究WLAN与CDMA网之间互连的有关接口技术;而华为也与中国移动在共同研究WLAN与GPRS网之间的漫游问题。

此外,芯片厂商之间也在进行合作,向真正的嵌入式方案努力。比如Intersil公司将802.11的IP核已授权给一些手机或PDA平台的芯片厂商,以让802.11芯片与手机芯片在硅片上集成。“合作取得很好的进展,2003年一些真正的产品将会面市。”Chris Henningsen透露。

此外,安全问题也正逐步得到改善。Wi-Fi Alliance(原组织名称为WECA)于2002年底发布了面向WLAN安全性的新标准:Wi-Fi Protected Access(WPA)。该联盟表示,新标准安全性比现行的加密技术WEP更好。WPA标准将为有望在2003年推出的802.11i安全标准打下基础。

我们看到,在多年的积蓄后,WLAN技术终于引起业界的高度兴趣,巨大市场潜力驱动业界正攻克阻碍其发展的种种障碍,WLAN已进入一个高速发展的新里程。

作者:孙昌旭


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  • WLAN是Wireless Local Area Network的缩写,中文的意思是无线局域网络,指应用无线通信技术将计算机设备互联起来,构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来,而是通过无线的方式连接,从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。

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