机市场规模非常庞大,远远超过其他资讯和消费性电子产品的市场规模,根据工研院IEK预估2008年全球手机市场将成长至12.8亿支,较2007年成长12.3%,并预估2010年将突破15亿支。由于手机已变成个人每天随身携带之必需品,因此,将更多样化的应用功能整合至手机平台上以刺激消费需求,已成手机产业发展之趋势。然而,此多功能个人通讯娱乐平台的产品开发,对于原资讯和消费性电子产品造成了冲击及威胁效应;诸如智慧型手机冲击了PDA市场,相机手机牵制了数位相机市场,音乐/多媒体娱乐手机威胁了MP3 /MP4 Player市场,就连现在最夯的卫星导航装置(GPS),也因GPS模组内建于手机上,而渐渐瓜分原卫星导航装置之市场规模。而今手机相关大厂均将目标瞄准下一波的整合应用--「数位电视」。
根据市调机构BMCO针对一般消费者对于数位行动电视喜好程度调查统计资料结果得知,有高达77.74%的使用者认为手机结合数位电视是“It's a good idea”,凸显消费者对于此应用服务抱持着「不仅仅接受更满怀期待」的想法,由此可预期未来藉由手机观看电视的应用服务背后潜在隐藏着庞大的商机。虽然目前推动数位行动电视手机在技术面与市场面仍有许多困难及杂音有待解决及消除,但不论是手机业者或是相关零组件与电信系统/服务业者,仍对此市场抱持着乐观的态度。
<资料来源:IEK/ITRI, 2008/08>
数位行动电视系统介绍
所谓的「数位行动电视系统」,系指藉由可移动装置平台,如手机、手持式多媒体播放器、及行动电脑(Mobile PC)等接收数位电视讯号的服务。依照不同的传输模式,可二分为「行动宽频网路(Mobile Broadband Network)」及「数位电视广播(Digital TV Broadcast)」。
行动宽频网路模式
透过行动宽频网路观看电视,用户须依靠具备有行动宽频网路通讯功能的装置,如支援3G/3.5G或WiMAX等宽频网路之手机或笔记型电脑,藉由行动网路连结至电视内容供应商,点选欲观看之电视节目后,利用足够之频宽,点对点影像串流(Video Streaming)方式来传输电视节目至行动装置上,又有人将其服务称之为视频点选(Video on Demand, VOD),而电信业者及节目内容供应业者再以传输时间或下载资料量向用户收费。
利用行动宽频网路的模式传输数位电视节目,最大优点是在于技术上的困难度不高,行动电信业者不必因此替换既有设备,而手机用户终端原则上也不需要额外增购接收模组或硬体变更;其缺点就是行动宽频网路的传输费用较高,外加上用户需一个人占用一个通道,当多人同时收看时,将有可能造成网路壅塞,导致播放画面延迟之问题,进而衍生出营运成本的提高。
数位电视广播模式
而采用数位电视广播模式,则可解决行动宽频网路之频宽受限的问题,不会因用户量的增加而造成频宽不足之窘境,维持数位电视节目播放的品质。简单来说,如图二所示,假设一人利用行动宽频网路(3G影像串流)来收看电视,需要200Kbps之频宽,而同时有五位用户的话,则需要占据5倍(1Mbps)的频宽;但在相同影像品质的条件下,利用广播之特性,数位电视广播模式则无需加倍其频宽,即解决频宽不足之问题。
<资料来源:NOKIA, 2006/03>
目前全球的数位行动电视广播标准主要分为五件:除了已商业化的DVB-H(Digital Video Broadcast- Handheld)、T/S-DMB (Terrestrial/ Satellite - Digital Multimedia Broadcast)、ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast- Terrestrial)三种标准之外、另外二标准分别为由美商Qualcomm一手主导的MediaFLO 及中国广电总局所支持的中国移动多媒体广播(China Mobile Multimedia Broadcast, 简称CMMB)标准。虽然后二者尚未有正式营运的案例,仅于测试及试营运阶段(CMMB标准搭中国奥运体育赛事转播,已有部分都市开始营运),但推动此二标准的美国及中国均有人口众多之优势,势必不愿意支付标准授权金给予其他国家,采用自行开发之标准的可行性极大。如此,未来数位行动电视广播标准五强鼎立之态势将会更加明显。
(表一) 各种Mobile TV标准之比较
Standard
Spec. |
DVB-H |
T-DMB/S-DMB |
ISDB-T |
MediaFLO |
CMMB |
Country |
Europe |
South Korea |
Japan |
USA |
China |
Frequency |
470-650 MHz
1452-1492 MHz(EU)
1670-1675MHz(US) |
170-240MHz(T-DMB),
2630-2655MHz(S-DMB) |
473-767 MHz |
716-722 MHz |
UHF/VHF bands,
S-band |
Modulation |
QPSK or 16QAM
COFDM |
DQPSK COFDM(T-DMB),
DS-CDMA(S-DMB) |
QPSK, 16QAM
64QAM
OFDM(13-seg/ch) |
QPSK, 16QAM,
OFDM |
BPSK, QPSK, 16QAM,
OFDM |
Source Coding
Video / Audio |
H.264/MPEG2
(BS) |
H.264/ MPEG 4
(BSAC) |
MPEG 2(H.264)/
MPEG2(AAC) |
H.264/MPEG(HE AAC) |
MPEG 4/H.264
BSAC |
Channel Coding |
Convolution & Reed-Solomon FEC |
Convolution & Reed-Solomon FEC |
Convolution & Reed-Solomon FEC |
Turbo Code & Reed-Solomon FEC |
LDPC & Reed-Solomon FEC |
Transport
Stream |
IP Datacast |
MPEG 2 TS |
MPEG 2 TS |
IP Datacast |
MPEG 2 TS |
Bandwidth |
5/6/7/8 MHz |
1.536 MHz(T-DMB)
25MHz(S-DMB) |
6/7/8 MHz |
6MHz |
2/8 MHz,
25MHz(for satellite) |
Power Saving |
Time Slicing |
None |
Using 1 segment Only |
Time/Frequency
Domain |
Time Slicing |
Mobility |
200 km/h |
120km/h-200km/h |
200km/h |
200km/h |
Up to 200 km/h |
Chip provider |
DiBcom |
PnP, Frontier |
Toshiba, TI |
Qualcomm |
SARFT, Siano, 北京创毅视讯 |
Handset
available |
NOKIA, Philips |
Samsung, LG |
Sanyo, NEC |
Motorola, Samsung |
Lenovo, 中兴 |
<资料来源:工研院IEK & STC, 2008.01>
各标准因地域环境及政府电信政策不同的情况下,各有不同的操作频带及操作模式,如表一所示。观察各数位行动电视广播之详细规格后,可发现除了均采用OFDM 通讯技术外(排除卫星传送),于视讯压缩上,也一同采用H.264 视讯压缩规格。而于省电功能上,T-DMB与ISDB-T 直接沿用原先的地面数位广播(Terrestrial)标准,并未如DVB-H、MediaFLO与CMMB有针对行动装置提出最佳化的省电解决方法,相较之下功耗较高。
不让韩国的S-DMB标准专美于前,2007年2月DVB组织公布了的DVB-SH(Digital Video Broadcasting-Satellite service to handhelds)的标准,主力支持厂商为阿尔卡特朗讯(Alcatel-Lucent)公司,该标准除了延用原本DVB-H特性外,亦增加了S-band的频带来接收卫星电视讯号,如此将提升原DVB-H广播涵盖范围,据DVB-SH阵营业者表示,2008年中旬将会开始在欧洲及美国地区进行试播,预计于2009年第一季将导入商业化服务。因应中国地广及各省地域不同,CMMB标准也加入可接受卫星电视讯号之频段。
数位行动电视市场概述
藉由行动宽频网路模式收看电视的电子产品,只需具备有行动通讯网路及影音解码功能即可,如3G手机或笔记型电脑等,由于涵盖产品范围广泛,因此其产品之市场概况,本章节不多作讨论,而将重点着重于竞争激烈的数位行动电视广播发展现况,并描述各国目前所推动的数位行动电视广播标准。
根据拓墣产业于2008年中针对具有数位行动电视广播功能手机的评估报告中表示,具有数位行动电视广播功能的手机目前仍处于利基市场,且集中于高单价的高阶手机市场上。依图三所示,数位行动电视广播功能手机的普及率由2006年开始起飞,2007年仍属商用导入期,预估2008~2010年间,在各家系统开播之下,市场才将会有显著的成长。以下将就目前各国家/区域播放数位行动电视广播标准进行报告:
<资料来源:拓墣产业研究所,2008/05>
日韩市场
韩国及日本为最早投入数位行动电视广播商业化及全球最多用户前两名的国家。就韩国市场而言,早期,由于韩国地面数位电视广播采用美规ATSC系统,无法利用手机或是移动平台接收数位电视,为了弥补上述的遗憾,韩国参考欧规的数位音讯广播DAB(Digital Audio Broadcast )标准,延伸制定了DMB数位多媒体广播标准,依应用不同可分为S-DMB和T-DMB两种技术。前者S-DMB服务已于2005年5月在韩国境内正式上路,由韩国最大的电信业者SK Telecom 公司100%转投资成立的TU Media营运。相较于S-DMB抢得营运先机,T-DMB也在同年12月由地面波无线电视领军正式上路。
根据电子工程专辑的报导,南韩数位行动电视市场截至2007年4月,已有近450万用户使用S-DMB或T-DMB的数位行动电视服务。就S-DMB而言,初期需购置约500~800美元费用的手机装置,之后用户每月需再支付约13美元的月租费,截至2007年4月底,S-DMB用户已超过120万。另一方面,T-DMB以免费模式为诉求,主要依赖广告为获利基础,因此T-DMB虽然有超过320万名用户但却仍持续亏损,由于广告数量的受限,使得每月来自广告商的收入仅约200万美金。
<资料来源:DMB, 2008.01>
就日本市场而言,数位行动电视广播服务于2006年4月正式展开,采用ISDB-T技术规格,初期于东京、大阪与名古屋进等行播送,至2006年12月,其讯号已涵盖日本全境。ISDB-T数位行动电视广播是与一般家中数位电视所接收者一并传送,如图五所示,将6MHz切割成13个区段,利用其中12个区段传送家用电视固定接收之数位化节目内容,另一区段则专用于提供讯号至行动电话、车载接收器等行动装置播放,因此日本ISDB-T地面波行动电视亦被称为1个区段(One Seg.)行动电视服务。
因应2006年ISDB-T地面行动电视广播开播,日本电信业者NTT DoCoMo与KDDI率先发售行动电话对应机种,同一年第四季各电信业者亦持续与Panasonic、Sanyo、NEC、Sharp等行动电话制造商合作,推出其他新机种。在考量日本消费者的使用习惯与既有产品市场规模,预估未来仍以手机为接收ISDB-T行动电视讯号最主要的终端设备。根据2007年ITIS的产业分析报告中指出,目前日本是全球最多数位行动电视用户的国家,预估2010年日本可收看ISDB-T的手机市场销售量预计将突破2,482万台,将有机会占日本整体手机市场的30%,而车载终端机销售量亦可超越454万台。
<资料来源:tv asahi, 2005.09>
欧洲市场
继欧盟成功地将统一欧洲的GSM/WCDMA手机标准推向全球之后,可预期地,欧盟势必有意将推动统一的数位行动电视标准视为重要目标。但由于欧洲各国所推动之标准众多并已开始进行商业化,若强硬推动单一数位行动电视标准将容易引发更多的争议,其整合困难度实比各地区艰辛;现今,已有众多电信营运商反对欧盟仅采纳由NOKIA所推动DVB-H作为欧规数位行动电视的标准,并建议欧盟应以市场机制决定支持的标准。虽然目前欧盟国家中已有17个会员国有进行DVB-H试播,但正式进行商业化服务的国家仅只有芬兰及义大利。
由于欧洲的数位音讯广播标准DAB服务覆盖率相当高,再加上T-DMB技术为DAB标准的延伸,在广播频带及发射台可共用之条件下,许多欧洲国家已开始实施试播或准备采用T -DMB标准来收看数位电视,如英国(除T-DMB标准外,英国早于2004开始DAB-IP商用化)、德国、法国、葡萄牙和瑞典等欧盟成员国。而MediaFLO标准也积极抢进欧洲市场,但因相较其他标准晚进入欧洲,目前仅有一两国家进行测试。如表二所示。
根据市调公司Frost & Sullivan的研究报告中所提到2007年欧洲行动电视市场获取利益为1.92百万美元,随着基础建设建置及标准明订,预估2014年将增长至32.73亿美元。再者,欧洲各国政府均希望赶在2008年欧洲足球国家杯之前,推动普及全欧的行动电视网路。未来欧盟是否有权力统一欧洲的数位行动电视标准,将是后续观察的重点。
(表二) 欧洲各地已陆续进入商业运作时间表
国家 |
DVB-H |
T-DMB |
MediaFLO |
ISDB-T |
比利时 |
DEMO |
- |
- |
- |
捷克 |
DEMO |
- |
- |
- |
丹麦 |
DEMO |
- |
- |
- |
芬兰 |
2006/12 |
- |
- |
- |
法国 |
2007 |
DEMO |
- |
- |
德国 |
DEMO |
2006/06 |
- |
- |
义大利 |
2006/06 |
DEMO |
- |
- |
荷兰 |
DEMO |
DEMO |
- |
- |
波兰 |
DEMO |
- |
- |
- |
葡萄牙 |
DEMO |
DEMO |
- |
- |
俄罗斯 |
DEMO |
- |
- |
- |
西班牙 |
2007 |
DEMO |
DEMO |
- |
瑞典 |
DEMO |
DEMO |
- |
- |
瑞士 |
DEMO |
- |
- |
- |
英国 |
DEMO |
2006/08 |
DEMO |
- |
挪威 |
DEMO |
DEMO |
- |
- |
乌克兰 |
DEMO |
- |
- |
- |
<资料来源:工研院IEK & STC, 2007.07>
美洲市场
就全美洲市场而言,积极投入数位行动电视广播的国家分别为加拿大、墨西哥、巴西及美国四国。加拿大及墨西哥主要采用T-DMB标准,而巴西正规划使用ISDB-T来成为商业化数位电视广播的标准。
以美国市场来说,美国第二大行动电话营运商Verizon Wireless,于2007年3月1日采用MediaFLO数位行动电视技术系统标准,应用于新一代Vcast Mobile TV服务。此外美国电信龙头业者AT&T公司也积极于2007下半年跟进采用MediaFLO系统,并推出其相关的手机电视服务。而最早推动DVB-H 广播商业化服务的Crown Castle International分公司Modeo因经营不善,于2007年中将自FCC拍卖中取得L-band(1670到1675MHz)中5MHz频谱的使用权,以每年1,300万美元的金额,转让给Telcom Ventures及Columbia Capital两家创投公司,转让期间由2007年至2013年为止。由于Modeo在这场战役的败北,将有可能促使DVB-H服务撤离美国市场,对于DVB-H标准来说将是严重的一击。虽然目前仍剩下Aloha Partners旗下的Hiwire在为DVB-H孤军奋战,但也难与有Verizon及AT&T所支持的MediaFLO相庭抗衡。
根据Parks Associates的研究报告指出,美国人利用手机观看电视节目的人数从2006年初时的250万人,增加至620万人,预估至2010年美国行动电视用户将达1,500万人,更高达16亿美元的市场。
中国市场
近年来,中国强化自主知识产权的理念,积极制订各项技术的标准及规范,而数位行动电视广播标准也列入其中。为2008北京奥运转播事宜,中国奥组委已向国际奥会承诺,于奥运期间开播数位电视与行动电视,也因如此,藉由手机随时随地的收看奥运赛事的标准,格外受到中国政府的关注。因中国手机市场非常庞大,去年已有多种行动电视行业标准的成立,且积极地参与国标的竞争,其分别有凌讯科技的DMB-TH、北京新岸线的TMMB、华为的CMB、中国标准化协会的CDMB以及泰美科技提交的CMMB标准。而为提前于奥运前推出国标,于去年11月,由国标管理委员会联合原信息产业部、科技部、国家发改委和广电总局的代表共同组评审组,针对行动电视行业标准进行审议。
由于CMMB标准凭借广电总局的特殊地位(掌握电视节目广播权利),担心因参与冗长的国标审查,而导致北京奥运无法如期进行赛事转拨的窘境,所以在国标审查期间就申请退出,先行投入基地台建置及商业规划。也因CMMB标准的退出,使得国标委员会最后公布TMMB成为中国行动电视标准。据工研院针对大陆市场的分析,虽TMMB获选为国标,但因无法于奥运期间开播,且CMMB早已开始投入晶片量产及城市布建,无论于产业链的发展规模及技术成熟度上都已远远落后CMMB标准,可以推估中国政府未来改支持CMMB成为中国手机电视国标将是指日可待。
根据广电总局的规划,将在2008年发射广播卫星,并与CMMB地面广播标准相结合,将其数位行动电视广播的范围覆盖整个中国,进而实现「天地一体、星网结合、统一标准、全国漫游」的口号,如图六所示。广电总局已经于2007年10月份,在北京、青岛、沈阳、上海、秦皇岛、天津6个奥运城市,以及深圳和广州共8个城市开通了CMMB发射站。经2008年7月27日广电总局的公布,CMMB已完成37个城市地面覆盖网路,实现奥运期间可使用手机观看数位电视的承诺,预计年底将覆盖至300个城市。据广电总局的规划,自2008年奥运开幕至年底,中国37个城市里消费者都可藉由手持式商品免费收看数位电视。从2009年起,CMMB将转入商业运营,收费模式将采用包月制度,大约每月20人民币左右的费用。 ?
<资料来源:中国移动多媒体广播, 2008.01>
率先开发CMMB晶片供应商北京创毅视讯已与数家系统厂合作,其中包括联想、中兴、华旗资讯、UT斯达康,以及Nokia、Motorola等国际大厂,终端应用产品类型包括手机、MP4 、PMP、SD卡接收器等。而其所开发的IF101晶片,也已于年初正式进入量产。根据拓墣产研针对「中国电视手机市场发展现况与趋势分析」报告指出,预计2008年因中国奥运题材,将炒热行动电视话题及使用户数,相较2007年成长4.6倍;并预估2010年中国行动电视手机使用户数将达到3500万支。
<资料来源:拓墣产研, 工研院整理, 2008.08>
台湾市场
台湾将数位行动电视广播系统视为近几年重要施政方向,并由国家通讯传播委员会(NCC)在2006年10月时发出五张试播执照,选出北区中视、公视、台视三家;南区中华联网、动视科技二家业者进行数位行动电视广播试播作业(表三)。各家试播期一年,最后透过试播结果决定正式发照对象。若依照国内地面广播采用DVB-T标准态势来看,最终延续采用DVB组织的DVB-H标准机率较高。
(表三) 台湾行动电视试播团队
区域 |
频道 |
团队成员 |
采用技术 |
终端装置 |
北区 |
602M~608MHz |
公视、中华电信、远传电信、台湾大哥大、讯连科技、华视 |
DVB-H |
三星、集嘉 |
596M~602MHz |
中视、诺基亚、讯连科技、中华电信、远传电信、台湾大哥大、威宝电信、大爱电视、东森、中天、时报资讯 |
DVB-H |
诺基亚 |
704M~710MHz |
高通、中嘉网路、台视、亚太行动、威宝电信 |
MediaFLO |
集嘉 |
南区 |
602M~608MHz |
中华联网、民视、东森、远传电信、圆刚科技、讯连科技、Innoxius |
DVB-H |
诺基亚、集嘉 |
596M~602MHz |
动视、诺基亚、东森、威宝电信、讯连科技、远传电信 |
DVB-H |
诺基亚 |
然而,尽管各团队纷纷积极卡位抢占先机,不过NCC对于发照形式与数量态度仍不明确,让不少业者非常茫然。原NCC规画试播期限一年,不过因各团队准备时间不一,原先在2007年以前结束的试播确定延期,以中视团队为例,将延长试播期间至2008年6月,预计正式发照时间最快也会在2008年中旬以后。
其他地区
除上述区域及国家外,澳洲、香港、印尼、新加坡、马来西亚、南非及中东地区的杜拜与卡达等皆早已开始或正规划试播DVB-H,而印度目前则是采用DVB-H及T -DMB二标准进行试播。总结以厂商及国家支持度来看,DVB-H 获得最大的支持。美国的MediaFLO、日本的ISDB-T 及南韩的DMB 都由单一国家所推动,虽然可能商业化较早,但缺乏国际支持,未来发展成国际通用的数位行动电视广播标准仍有变数。根据IEK针对不同数位行动电视广播标准的预估(不含中国CMMB标准),拥有欧盟及手机市占率超过30%以上的NOKIA大厂支持的DVB-H仍是最具成长潜力。
<资料来源:工研院IEK, 2007.07>
数位行动电视发展上面临的挑战
数位行动电视服务早于2004年已开始推入商业化,为何至今可进行商业化服务的国家却寥寥无几,究竟谁阻碍数位行动电视的发展?以下将从法规面、市场面及技术面三方面进行讨论:
法规面:各国频谱及标准选定不一
在各国恃其各自标准与频段之下,不同国家/区域的数位行动电视广播标准则会有不同的频谱规划,如欧规的DVB-H采用UHF频段,每个通道的频宽为8MHz;而韩国T-DMB则采用VHF III的频段,每通道频宽为1.536MHz,其二标准不论于频段或通道频宽均不相同,将造成不同标准下的行动装置及发送设备(Transmitter)无法相互共通之窘境。然而各标准的背后都包含着各国政府对自有标准所投入时间、金钱与心力,且今日各标准发展已至一定程度,并已有成功商业化案例,甚至还欲将其制订的标准推广至其他国家或地区,对于未来推动全球单一数位行动电视广播标准更加艰辛。而尚未制定标准的国家,也势必面临标准选边站的问题;至于终端产品制造业者也面临必须严谨选定标准的问题,以避免未来产品投入开发后,却因标准变动而有所更改。
目前各国政府回收类比电视频段仍在持续进行中,因此在地面数位电视广播尚未普及前,藉由手机观看行动电视的普及化时程也会跟着受到牵连,主要原因是部分行动电视广播标准是须跟着地面数位电视广播一并发送,系指DVB-H及ISDB-T两种标准。而MediaFLO及CMMB则因与地面电视广播不同的平台,需要另外架设发送器,此将耗费更多之布建时间及经费。反观韩国所提出的T-DMB标准利用早已成熟的DAB数位广播频带来传送数位电视讯号,由于T-DMB与DAB发射台可以共构及频谱执照申请困难远低于数位电视之下,相较之下,较容易进入商业化。依法规面来看,在『多标准』、『类比电视频道尚未完全回收』及『基础发射台尚未完成前』等因素之下,将有碍于数位电视广播的快速发展。
市场面:电信与广播业者的营运
各国电信业者近几年来积极推动3G/3.5G的行动宽频服务,甚至往后一二年内所推动的3.75G(HSUPA)或WiMAX服务,皆希望藉由行动网路频宽的提升来增加新的网路应用及服务,例如可利用行动网路平台收看电影节目等,然而对于透过广播方式来接收数位电视服务的功能,许多电信业者则不太热衷,主要原因为电信业者还需要再提升广播设备及韧体。再者,向用户所收取的数位行动电视广播月租费,仍须与节目提供者及广播业者拆帐,对于营收上帮助比较有限。现今,拥有数位行动电视广播功能的手机,于价位上仍属于高单价的多功能高阶手机,手机平均单价比没有数位行动电视广播的手机贵100~300美金。在用户需要花费较高金额购买手机且每月仍须缴纳月租费(如表四)情况下,是否能有高用户数,后续也将值得观察。
节目内容的差异性是数位行动电视广播是最为令人诟病的地方。消费者愿意花钱收看行动电视,但业者却无专门为手机开辟的节目内容,而其与线上电视、有线电视或无线电视所提供的差?化何在?这是现在用户最感到困扰之处。因此,电信业者及内容供应者必须?展节目内容?源并加强互动服务,以提供客制化并建立差?性,如此一来才能吸引多元消费族群,借以提升用户数以及参与此服务的意愿。
(表四) 已商业化之服务业者收费机制
服务业者 |
服务月费 |
国家 |
AT&T |
9.99美元 |
美国 |
Verizon Wireless |
13.0~15.0美元 |
美国 |
Sprint Nextel |
7.95~9.99美元 |
美国 |
Alltel |
9.99美元 |
美国 |
Virgin Mobile |
5英镑(约9.4美元) |
英国 |
O2 |
17美元 |
英国 |
TU Media |
13,000韩元(约13美元) |
韩国 |
Debitel |
9.95欧元(约12.6美元) |
德国 |
3 Italia |
29欧元(约36.9美元) |
义大利 |
Digita |
4.9欧元(约6.2美元) |
芬兰 |
Abertis Telecom |
10欧元(约12.6美元) |
西班牙 |
SFR |
20美金 |
法国 |
<资料来源:工研院IEK, 拓墣产研,2008.05>
技术面
要在行动装置上实现数位电视收看的功能,除了需具备影音解码的晶片外,还需数位行动电视广播晶片组,包含一颗调谐器(Tuner)晶片和一颗解调变器(Demodulator)晶片。基于低功耗及低成本的需求,调谐器与解调变器电路势必将整合变成一个单晶片。单晶片整合技术除了SoC(System on Chip)技术外,另一种可能为藉由后段封测整合的SiP(System in Package)解决方案;其中,SoC 技术采用更先进的制程(小于0.13um)实现,可降低功耗及晶片面积,并达成低BOM 的整体解决方案,增加产品竞争力,但却会增加晶片设计上的困难性。
配置于行动装置的接收应用,在晶片设计上需要考量移动中产生的快速变化及都卜勒效应,如何有效抑制进而增加接收器的灵敏度(Sensitivity)及C/N值将是决定晶片设计性能优劣的重点。部分数位行动电视广播标准操作于UHF及L-band频段,则还需考虑GSM 900MHz /1800MHz邻近频段而产生的外频(Outband)干扰。除此之外,考虑到数位行动电视广播接收器的宽频段以及行动装置天线的长度限制,于天线设计也极具挑战性。
目前大多数位行动电视广播标准的形态已明确订定,IC设计业者如果仅贩卖支援单一标准的接收晶片,在市场上将渐渐失去竞争力,唯有推出整合性接收器才符合市场需求,由于设计上比起单一标准来的困难很多,目前能提供其解决方案的厂商,仍以大型晶片设计公司或专门设计数位广播晶片的新创公司为主。如TI、NXP及Siano都有提出多标准的单晶片。就技术面而言,如何于单一晶片中支援多标准规范、提升晶片的效能、缩小晶片的体积、降低晶片的功耗及成本,将是各家晶片设计业者所积极投入的目标。
工研院晶片中心开发计画
自2006年初,工研院晶片中心投入DVB-H标准之RF IC开发计画,遵循ESTI-MBRAI(The European Telecommunications Standards Institute- Mobile and portable DVB-T/H Radio Access Interface)规范要求,于架构上采用直接降频架构(direct-down conversion),如图九所示,此架构将可有效同时兼顾低功耗、低成本之要求,但须解决直流偏移(DC offset)、及闪烁杂讯( flicker noise)的问题;再者,降低操作电压(1.2V),除可有效降低功率消耗,且允许射频谐调器晶片与基频解调晶片共同整合在奈米级CMOS制程下,达成系统单晶片的最终目标,提供更具市场竞争力之解决方案。
《图九 Dual-Band Tuner Block Diagram》 |
|
<资料来源: 工研院STC, 2007.01>
(表五) DVB-H RF IC比较表
DVB-H RF IC Benchmark |
Reference |
Technology |
Operation
Band |
Die Size
(mm2) |
Power
@ Vdd |
NF
(dB) |
IIP3
(dBm) |
IIP2
(dBm) |
Phase
Noise |
Freescale
(MC44CD02) |
0.35um
SiGe |
UHF |
11.5
(3.4×3.4) |
240mW
@2.7V |
8.5 |
+8.5 |
+35 |
0.8o |
Microtune
(MT2260 ) |
0.35um
SiGe |
UHF
L-Band |
12.3
(3.5×3.5) |
340mW
@2.8V |
3.6 |
+4 |
+27 |
0.5o |
Broadcom
(ATS7000) |
0.18um
CMOS |
UHF
L-Band |
9.7
(3.1×3.1) |
295mW
@2.775V |
3.5 |
-0.5 |
+30 |
0.5o |
Samsung
(S5M8600 ) |
0.18um
CMOS |
UHF
L-Band |
7.8
(2.8×2.8) |
190mW
@2.7V |
4.5 |
-5 |
+40 |
0.5o |
Broadcom
(2007.09) |
65nm
CMOS |
VHF/UHF
L-Band |
7
(2.8×2.5) |
140mW
@1.2/2.5V |
3-4.8 |
-3 |
+30 |
0.5o |
Sharp
(-) |
0.5um
SiGe |
UHF |
16
(4×4) |
184mW
@2.8V |
4.6 |
-6.8 |
- |
- |
STC
(TA5A468BT1) |
0.13um
CMOS |
UHF
L-Band |
7.2
(2.4×3) |
114mW
@1.2V |
3.7-4.3 |
+5 |
+35 |
0.5o |
<资料来源: 工研院STC, 2008.01>
由于低操作电压并不利于射频谐调器之设计,如何有效利用系统规划及特殊电路设计技巧解决低电压限制所造成线性度不佳等问题,并达到MBRAI规范要求,进而与国际晶片大厂相竞争,如表五所示,将是本技术之重点价值。
结语
以一年十亿支以上的手机销售量来说,数位行动电视广播服务的未来将令人期待;但由于其终端产品应用主要诉求庞大的手机市场,势必将牵涉到电信付费机制与内容的供应等问题,在整个营运模式尚未明确底定之前,各国政府及电信业者的支持态度将是此技术未来发展之关;2008年上半年全球垄罩在石油居高不下及通膨之危机,各国电信及广播业者是否愿增加资本支出,投入建制数位行动电视广播系统,也需后续观察。
其实数位行动电视广播不仅仅止于提供用户观看电视的用途,更可适时与3G平台做结合,如此,将可进一步解决单向传送之广播服务,可能功能过于阳春的问题;且因结合行动网路,可增添许多新兴的应用功能,例如:可随选付费的方式收看喜爱的电影与音乐欣赏、网路购物、或金融理财等服务,亦或是更进阶地在线上做互动教学与进行视讯会议等加值性服务,若朝此方向发展,对于各国政府推动数位化内容将会有很大的帮助。
虽然数位行动电视广播目前仍面临到包括技术标准众多且不确定、缺乏具有吸引力的节目内容、建置成本高及服务价格及手机价格昂贵等多项因素。但其服务市场仍具有庞大的商机,目前唯有待整体数位行动电视产业建设逐渐完成后,才会有明显及惊人的成长。
--作者李桂华为工研院系统晶片科技中心/企划与推广组/市场与业务部专案副理—