瞄準WiMAX/MIMO技術　量測業者摩拳擦掌

雖然WiMAX發展到目前為止仍面臨多項技術瓶頸，但在政府的大力支持與投入下，WiMAX未來的發展可說前途光明，面對許多業者紛紛跨足無線通訊領域，預期將出現WiMAX產品湧現之情形，而因應此一現象，量測儀器也必須扮演舉足輕重角色提供客戶最詳細完整的測試結果，以讓產品通過標準規範，並協助設計廠商及製造商加快IEEE 802.16e用戶端產品的上市時間。  

由於無線通訊的標準與市場千變萬化，當執行認證與測試的過程中，可能出現交錯性的問題使每個驗證過程彼此牽連；因此在頻譜規畫、技術發展策略、服務與應用平台開發、標準模擬及測試驗證等各項規畫尚未底定前，就無線通訊設備廠商來說，除須隨時注意全球無線設備及3G市場走勢外，具備有高精密與多功能的先進量測儀器，才能因應不同無線通訊產品之測試需求，因此量測商羅德史瓦茲(R&S)與吉時利(Keitheley)都針對WiMAX及MIMO發展出高效能測試儀，而筑波科技也看好此一市場，引進Litepoint的IQmax測試儀。  

政府力挺 WiMAX起步快  

經濟部為推動M台灣計畫，於2006年正式遴選R&S為M台灣計畫WiMAX認證設備供應商，除協助資策會建置、開發WiMAX相關產品的共通標準驗證平台外，並落實將核心技術保留在台灣。此外，R&S也提供WiMAX國際認證法規及技術說明，與安排資策會人員前往慕尼黑總公司進行訓練課程等工作，真正達成讓WiMAX技術深耕台灣。  

目前推出的CMW270 WiMAX測試儀，能有效幫助WiMAX晶片商與行動通訊裝置商，達到最大量產與簡潔的測試程序；而整合SMU200A與AMU200A的MIMO接收儀單機方案，則可將技術層級高的MIMO技術模擬出符合環境的訊號路徑進行測試，  

圖1　台灣羅德史瓦茲專案業務部經理曹維陵指出，單機測試儀能有效協助設計及製造商加快WiMAX用戶端產品上市時間。

台灣羅德史瓦茲專案業務部經理曹維陵(圖1)表示，就目前台灣WiMAX熱潮以及無線通訊蓬勃發展的情況看來，儀器商須提供豐富的測試功能及符合政府規範的測試標準給予晶片及終端商，讓產品能在最快速的時間內完成測試並縮短產品上市時間，因此整合多項測試技術的單機量測儀器為大勢所趨；目前推出的CMW270整合了訊號產生器與訊號分析儀於單機中，除減少複雜度高的安裝測試步驟外，同時降低了客戶的生產成本與空間。此外，CMW270也將基地台模擬雙向連線模式(Signaling Mode)及向量訊號分析儀/產生器整合於同一平台中，客戶不須具備WiMAX基地台即可檢測待測物在實際網路的行為特性，能有效提升測試深度並減少錯誤率，不論在精確度、穩定性與一致性都能保持最佳的效能。  

針對MIMO技術方面，R&S發展出將向量訊號產生器SMU200A和基頻訊號產生器AMU200A整合於單機的MIMO測試方案，能同時提供兩個訊號源及兩個衰弱模擬器的訊號模擬路徑測試。曹維陵指出，MIMO技術為一個2×2的系統，包含一對發射與接收天線，其中最須要注意的是接收品質與訊號干擾問題，這將影響測試標準與結果，而整合於單機運作的SMU200A與AMU200A，可選配第二個射頻通路或基頻通路及相應的內置訊號衰弱模擬器，在單機中實現對2×2 MIMO接收機的測試，模擬出最符合實際運作的訊號路徑，實現最接近真實環境的測試結果，同時滿足晶片與終端商僅使用單一機器即可達到多項測試的工作效能。  

MIMO技術應用價值高  

從WiMAX和WiFi等無線通訊議題在台灣持續發燒，與MIMO技術能提供更優良的無線通訊傳輸品質來看，無線通訊的整體發展後勢看俏；為因應MIMO技術運用多重天線進行資料收發，新一代的量測儀器必須擁有能測試多重訊號之特性。吉時利針對MIMO技術研發出4×4MIMO射頻測試系統，包含了向量訊號產生器(VSG)、向量訊號分析儀(VSA)、MIMO同步單元及MIMO訊號分析軟體。  

圖2　左起為吉時利商業行銷暨資訊系統副總裁Alan Gaffney、吉時利事業管理副總裁Mark Hoersten

吉時利事業管理副總裁Mark Hoersten(圖2)表示，MIMO技術較單輸入單輸出(SISO)技術更具優勢的關鍵在於，MIMO能同步在同一資料通道中不相干擾去傳輸多個訊號，因此MIMO技術的測試成為無線通訊收發品質的重要環節。目前所發展的射頻RF測試系統，能在同步器的調節下整合頻譜分析儀及射頻訊號產生器，同步進行MIMO訊號測試，並在峰值對峰值(Peak-to-peak)的訊號測試中量測到僅1nsec的訊號抖動。  

Model 2920 VSG能從最低10MHz之頻率，支援到4GHz與6GHz的最大頻率範圍，呈現兩種規格組態選擇範圍；而Model 2820 VSA則以40MHz為最低頻率，同樣提供4GHz及6GHz兩種規格範圍。上述之VSG與VSA不僅能獨立運作，兩者也可整合於系統架構中執行運作，達成多功能與範圍更廣的測試項目。  

吉時利商業行銷暨資訊系統副總裁Alan Gaffney(圖2)強調，目前提供的4×4MIMO射頻系統解決方案，能滿足工程師進行WiMAX、長程演進計畫(LTE)和超行動寬頻(UMB)等量測訊號時的實際需求，另外，還提供屬於PC-based的MIMO訊號分析軟體，讓工程師能藉由功能介面清楚掌握頻率傳送接收訊號的衰減幅度，提供訊號精確同步化、高準確、可重複性的量測功能，確保產品的高品質與高產量。  

單機模式水漲船高  

面對提供多功能與單機整合型之量測儀器成為市場趨勢，筑波科技代理的Litepoint自研發時就致力於發展單機測試儀，其IQmax測試設備為整合VSA與VSG的單機測試(One Box Test, OBT)架構，提供WiMAX產品測試時優質的應用平台。  

圖3　筑波科技業務開發副總經理張堂鍊認為，在政府支持與業者的全力支持下，未來WiMAX發展將突飛猛進。

筑波科技業務開發副總經理張堂鍊(圖3)表示，目前最新引進的IQmax設備因整合了VSA與VSG兩項儀器，因此當產品進行量測時能提供使用者最完整的測試參數與資訊給使用者，並以最經濟實惠之架構提供各晶片與終端設備商，進行產品開發、生產測試及品質驗證之相關應用。此外，IQmax最大優勢在於已搭配IQsignal的測試系統分析軟體，軟體採用圖形化的使用者介面，具備IQmax所有設定、控制及待測物分析之各項功能，且分析功能中還包含了時間座標的RF及I&Q圖形、頻率對應能譜圖、功率頻譜密度、次載波分析圖、峰值功率、平均功率等多項功能，為一台可同時提供大量資訊給使用者的WiMAX量測設備。  

筑波科技行銷部副總經理許棟材指出，目前所引進的量測儀器均可提供OBT的單機模式供應客戶，客戶只須擁有一台整合型的OBT量測設備，就擁有同時購買多種量測儀器的功能，不僅節省成本也減少空間擺設。此外，目前筑波在軟體應用的架構健全，其量測儀器內的WiFi標準均可向下相容，除解決客戶在量測儀器常面臨的互通性問題，還能針對客戶需求提供客製化服務。  

有鑑於WiMAX與MIMO在台灣市場持續升溫，國內相關的原始設計製造商(ODM)的出貨量也急遽增加，目前的出貨的無線產品均朝向高整合、多功能與小型化發展，因此在設計上容易出現訊號干擾、收發功率等問題，而量測商除了為標準規範把關，能提供最多資訊之整合型量測設備將是致勝關鍵，也是未來的市場趨勢。  

而WiMAX能否在應用面獲得普及，除須克服技術上的耗電性、移動性及成本等問題外，另一個重要條件就是在標準與規範陸續到位時，其量測設備能否發揮最精確的測試驗證，以確保產品的準確度，進而幫助研發工程師在最短的時間內完成產品測試並導入量產，提高產品品質並降低成本。此外，目前量測儀器商最大的挑戰在於，如何有效提升WiMAX產品在大量產測時達到最佳化品質，讓客戶在產品上市時保持一定的競爭優勢，同時達到符合規範又能有效降低產品設計門檻。