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通訊網路產業鏈

通信網路產業為利用有線或無線傳輸或接受符號、信號、文字、影像、聲音與其他訊息,產業鏈上游為組成各類通訊終端之零組件供應商,下游則為各類終端應用產品之供應商。

一、上游:

通信網路產業上游產品包含網路通訊IC晶片、微處理器、衛星定位與感測器晶片、記憶體、主/被動元件、印刷電路板、散熱片與天線、塑膠及金屬機殼等相關通訊產品零組件,主要使用在通信網路產業下游設備內。

台灣業者在全球寬頻終端產業占有重要地位,包括DSL、Cable Modem、FTTH PON、Switch、Wi-Fi路由器、LTE CPE等晶片、終端產品以及硬體代工業務。在主晶片部分,有線網路晶片可分為廣域網路(Wide Area Network, WAN)與區域網路(Local Area Network, LAN)晶片,其中,WAN端設備包含xDSL(數位用戶迴路)、Cable Modem(同軸電纜)與FTTH(光纖)等,LAN端設備則以PLC(電力線通訊)、MoCA(同軸電纜多媒體聯盟)為主流。

在DSL晶片發展上,國際標準組織、晶片與系統業者已推出基於VDSL2 Vectoring技術的方案,讓DSL朝下行傳輸速度100Mbps以上發展;另外,新一代可在100公尺傳輸距離內達到500Mbps~1Gbps下行傳輸速度之G.Fast標準已在2015下半年投入商用,國際DSL晶片業者包括Broadcom、Sckipio等,以及台灣的xDSL晶片商如瑞昱半導體與義傳科技都已商用相關產品。2016至2017年歐洲英國電信、北美AT&T與亞洲包含台灣中華電信在內之領導電信商已推出相關服務。

Cable Modem晶片現以DOCSIS 3.0標準為主流,新一代DOCSIS 3.1標準之理論傳輸值為10Gbps下行與2Gbps上行頻寬,在由標準制定機構CableLabs正式發布後,2015下半年國際Cable Modem晶片商包括Broadcom、Intel與STMicroelectronics已推出新平台並展開設備端的互通測試,2016年DOCSIS 3.1系統產品已經展開商用,包括北美與歐洲地區的主要有線電視業者,例如Comcast、Charter、Liberty Global等已開始導入於家庭與企業用戶市場,透過Gigabit的訴求維持與行動寬頻服務在傳輸速度上的優勢。

FTTH晶片主流技術為被動光纖網路(Passive Optical Network),包括ITU主導的GPON(Gigabit PON)與IEEE推動的EPON(Ethernet PON)兩大陣營。由於GPON在網路管理與影音服務支援能力較佳,獲得全球多數電信業者導入,成為目前FTTH主流規格;另一方面,亞洲包括日本與中國既有的EPON網路在10G標準發展成熟後,NTT與中國電信等指標固網電信業者已加快利用新一代10G EPON產品進行固網升級。而2017年的發展則是新一代10G上下行對稱式的XGS-PON與40G TWDM PON標準陸續走向商用,晶片業者包括Broadcom、Hisilicon、瑞昱半導體、創發科技等PON晶片商均持續投入新一代平台之開發,各國電信商也積極評估與導入中。

無線網路晶片可區分為廣域網路與區域網路晶片,無線廣域網路在4G LTE世代由3GPP主導各代標準以Release序號來發展,2016年全球包括台灣在內已推出符合Release 11中,下行理論傳輸值達450Mbps的Category 9高速上網服務,2017年初領導晶片業者Qualcomm已推出Gigabit等級、符合Category 16的晶片,包括北美AT&T與T-Mobile等、西歐Vodafone與Telefonica等、亞洲NTT DoCoMo與SoftBank等行動電信商均表態將導入商用。除外,2016年3GPP已發表支援5G技術的Release 13,除了高速資料傳輸應用外,針對IoT部分,也發表NB-IoT、eMTC (LTE-M)、EC-GSM-IoT三項標準,鎖定不同物聯網應用需求,包括Qualcomm、Intel、Sequans、聯發科等主要晶片商均陸續推出解決方案,協助系統業者與各國電信商投入IoT服務之佈局。

無線區域網路以Wi-Fi為主流技術, Wi-Fi主流標準已從2.4GHz的802.11n發展至5GHz的802.11ac,並以雙頻共存的模式發展;最新60GHz的802.11ad也已經商用,包括Qualcomm、Broadcom、Intel、Marvell、Quantenna、聯發科、瑞昱半導體等業者均積極推出新一代的三頻或者Mesh架構的Wi-Fi平台。最後,為符合行動通訊裝置內無線技術發展與降低成本需求,將Wi-Fi、Bluetooth、GPS、FM、NFC等LAN/PAN與無線定位技術整合成單晶片,搭配先進奈米製程提供高效能、低功耗、小體積等特徵已成為Wi-Fi晶片大廠主要發展趨勢。

二、下游:

通信網路產業下游可區分為網路設備、光通訊設備、無線通訊設備與有線通訊設備及電信服務業等五大類:

(一)網路設備:主要產品有數據機、網路卡、閘道器、路由器、機上盒等。隨著4K影音內容持續普及,以及物聯網與行動裝置快速滲透到各國市場,因此包括4G LTE網卡、模組與VDSL Modem、Cable Modem、PON ONU與高階家庭閘道器等需求持續增加。另外,新興智慧家庭應用與家庭連網影視服務興起,帶動網路機上盒、智慧Wi-Fi路由器、寬頻電力線終端產品的出貨。2017年在Amazon Echo的熱潮帶動下,包括Google、Microsoft、Apple陸續推出專屬的AI語音控制軟體以及搭配的無線音箱設備,帶動新一波智慧家庭推動的商機。

(二)光通訊設備:主要產品包括光纖電纜、光主被動元件、光傳輸終端設備等。因全球寬頻用戶持續增加,加上雲端運算產業興起,各國電信業者積極提供各式整合型服務如網路電視、視訊會議、影像監控與智慧家庭應用以提高平均用戶營收貢獻度,互聯網業者也加快建置全球資料中心,帶動高頻寬設備需求成長,使FTTH以及光通訊零組件發展受到全球通訊產業的關注。2016年起中國FTTH網路的競爭以及全球4G行動寬頻網路建設帶動PON終端與光收發器模組市場規模達到高峰;另一方面,各國資料中心的內網(DCI)與聯外需求,則帶動了40G/100G光收發器與主動式光纖纜線等元件發展。現階段台灣光通訊廠商投入在光主動與被動元件甚多,主要產品為GPON/EPON終端產品及主流光收發器、BOSA on Board次模組等。

(三)無線通訊設備:主要產品包括行動電話、衛星導航系統、衛星與微波通訊設備等。手持裝置的發展在市場需求來逐漸朝向使用簡易、人性化介面、整合後端應用服務趨勢發展下,應用軟體與內容服務受到重視;此外在無線通訊基礎建設完備,傳輸速度提升優勢下,各類裝置與垂直市場走向連網與智慧化應用,促使無線通訊設備市場規模快速壯大。發展最快速並普及的無線通訊設備為智慧型手機,目前以國際大廠Apple、Samsung居於領先地位,中國大陸業者如華為、Oppo、Vivo、小米等急起直追,除了依靠龐大內需市場之外,並已成功跨足國際市場,華為已取得全球第三大業者之地位。在其他領域中,許多台灣廠商則積極投入車載資通訊與娛樂市場,推出車用無線模組、車用衛星導航裝置、車用影音娛樂系統、車用雷達等設備。

(四)有線通訊設備:包括類比與網路電話機、傳真機、網路攝影機等,台灣通訊廠商在此範疇中,主要發展的產品領域有網路電話、整套網路通話系統如網路電話交換機、網路電話閘道器、網路視訊會議裝置等用戶終端產品。由於網路電話產業走向軟體化發展,加上社群通訊應用之普及,市場轉由國際大廠主導,國內相關硬體生產廠商發展空間受到擠壓,嘗試整合行動與社群的通訊應用模式推出新產品。

其中,台灣廠商看好網路攝影機商機,主要因為技術與關鍵零組件發展成熟導致製造成本下降,加上各國政府積極加強社會安全政策、寬頻業者規劃智慧家庭服務等因素,因此投入大量研發資源,透過自有品牌或者協助國際品牌廠代工的模式,進入全球零售通路與企業市場。台灣網路攝影機相關廠商在近幾年面臨中國大陸業者龐大價格競爭壓力,但持續藉由自行開發晶片、軟體、影像管理與儲存系統等進階功能,並透過策略合作提升資料安全與大數據分析等能力,維持產品差異化與競爭力。

(五)電信服務業:至2017年第一季,全球有超過170個國家、591個電信業者展開4G LTE商用網路服務,累積用戶也超過21億戶,占總行動用戶超過3成,並因此衍生出超過5千種用戶端裝置。行動用戶高速成長後產生的龐大數據流量,從2012至2016年已成長了18倍,持續考驗電信業者連線網路速度以及網路壅塞時的傳輸品質與訊號優化機制。對此,各國政府一方面正研議新的無線頻譜,另一方面也開放行動電信業者導入與商用Small Cell設備,提供高品質與高速的行動網路服務。

在有線寬頻服務建設方面,因應政府寬頻普及政策與寬頻服務商業內競爭的刺激下,加上滿足新興如VR、4K影像等應用,電信業者正積極進行新一波的高速寬頻網路建設部署,以提供1Gbps上網為目標。整體而言,各國電信業者以提升現有通訊品質及開拓新應用服務為發展重心,以固網、4G LTE通訊雙向滿足用戶高速上網的基本需求,並推出新一代的智慧家庭服務,以有線/行動數據、語音、影音、智慧家庭或物聯網的套裝服務模式行銷。

而觀察2017年有線寬頻市場發展趨勢,中國大陸政府的十三五計畫將持續力推光纖上網政策,當地三大電信業者將積極升級新一代的10G PON網路,儘管整體的FTTH建設已過高峰期,但仍是維持全球光纖寬頻產業的主要動能;另外,北美的美國與加拿大、西歐的英國與德國,亞洲的日本、台灣等地之領導電信商持續採購G.fast規格的VDSL設備進行網路升級;另一方面,由北美大型有線電視業者領軍,包括西歐與亞洲的主要業者將進行DOCSIS 3.1 Cable Modem的產品採購及網路建置,預計2017年全球有線寬頻市場將維持成長。

在行動寬頻網路方面,2016年全球電信業者一方面將持續布建4G LTE網路,並針對企業與大型室內/戶外公共場域導入4G小型基地台,對整合型規格的小型基地台(LTE/Wi-Fi)設備與LTE模組陸續開出標案;除外,低功率廣域(LPWA)網路技術取得市場前期優勢,已成為部分行動電信商發展IoT服務的首波導入技術,包括LoRa、Sigfox在北美、歐洲與亞洲陸續獲得訂單,並帶動相關CPE裝置與系統出貨,成為智慧手機與平板電腦等主要行動數據接取裝置外的新產品需求;而3GPP發表的NB-IoT也在2017年由Vodafone等業者推出商用網路。

在區域網路方面,Wi-Fi在應用產品範疇持續擴充下,市場規模持續創新高,而在PC、Tablet兩大主力產品出貨趨於遲緩下,仍有包括Smart Phone、Smart TV、穿戴式裝置與新興物聯網應用模組的需求,2017年全球Wi-Fi設備出貨將持續增長。值得注意的是,為了改善家中與企業內無線訊號收訊死角的問題,由2~3台Wi-Fi路由器組成的Mesh架構方案正由各家Wi-Fi品牌業者積極推廣中,成為市場新亮點;此外,Wi-Fi標準陣營為追逐IoT商機,也在2016年初宣布規劃新的802.11ah標準,嘗試未來兩年完成標準的制定工作。