無線通訊，縮短了這個世界的距離。隨著無線通訊的數位訊號逐漸佔據了人們的生活，且新一代的無線通訊技術也隨著新興應用而生，因此如何確保這些數位高頻訊號的一切運作都符合標準，也成了擺在所有無線通訊技術開發商眼前的難題。而陸續問世的新標準例如HSPA、WiMAX等技術，其所帶動的龐大量測規模與嚴苛的測試需求對於量測儀器廠商而言，既是個商機，也是個挑戰。

工欲善其事，必先利其器。無線通訊的應用帶給了量測儀器廠商新的發展動力，正因為量測儀器身為這些無線通訊技術的第一線把關者，如何確保這些技術的穩定性與可靠性，影響測試的關鍵正是儀器的性能。也因此，本文將從量測儀器廠商的角度出發，深入探究無線通訊技術的量測需求，以及各廠商在無線通訊量測領域之優勢分析。

無線通訊技術與其量測需求

無線通訊技術發展

應用的普及

安捷倫電子量測事業群行動寬頻部門市場行銷經理Roger Nichols表示，無線通訊技術的演進大幅革新了消費者對於行動服務與應用的認知，並改變消費者過去一直賴以使用的有線傳輸用使用經驗。新興應用例如多媒體訊息：任何圖片、影像、聲音、動畫或文字都可以透過「行動廣播（Mobile Broadcasting）」等形式傳送至另一位使用者手機、電腦或行動裝置上；多媒體內容：可應用於行動裝置的所有圖片、影像、音樂、定位服務、遊戲或任何針對行動裝置所設計的內容格式；網際網路與企業內部網路的存取；或者即時的影像、聲音資訊之傳輸。簡而言之，無線通訊無遠弗屆的資訊取得，行動裝置透過諸如HSPA、Mobile WiMAX、3GPP LTE等無線接取技術，都可以從龐大的網際網路中取得豐富的資源。

而各種無線通訊傳輸應用的增加，將在往後幾年帶來更多無線接取技術的整合，針對這樣的趨勢，安捷倫也在量測技術上不斷推演，以符合最新的市場需求。從R&D研發設計、驗證、製造及市場佈局，安捷倫都提供了一系列範圍寬廣的測試儀器解決客戶的需求。

頻寬的增加

安立知行動通訊產品業務經理陳逸樺表示，無線技術可以分為兩個層面來分析，一部份是原本就屬於無線通訊Mobile的技術，例如美規的CDMA 2000、EVDO等；歐規的GSM、WCDMA、HSDPA與HSUPA，以及3GPP LTE等技術；還有中國大陸自主規格的TD-SCDMA等。另一部份則是從過去電腦的有線端設備跨入無線端發展的，例如電腦設備從過去有線端的接取，近年來已經陸續跨入以無線傳輸為發展重心，相關技術則包括有藍牙、WiFi以及WiMAX等。而這兩層面技術目前則存在相互配合又相互競爭的微妙關係。

無線通訊技術一般多指行動可攜式的產品應用為主，而在領域的發展在經過時間的琢磨與市場應用的整合之後，其應用領域也漸漸變得模糊，不再針對單一應用。較為熟知的例子包括WiMAX從有線發展至無線，未來除了電腦應用，更可能用於無線通訊行動手機等設備上，而越來越多的筆記型電腦也紛紛配備了3.5G網卡，由此可知未來單一技術所能應用的範圍將更為寬廣了。

儘管各種應用的前景都有人看好，但不可忽視的是，無線通訊技術出現在消費者的生活中已經有十年左右的光景了，除了單純通訊之外，能協助消費者生活上的大小瑣事也越來越多，例如可當作電子錢包、或者刷卡等服務。而市場看好的WiMAX雖然強調傳輸頻寬大，但由於基地台的網路佈建較為不足，因此也為往後的發展帶來變數。

放眼無線通訊技術發展，從過去2G發展到目前的3.5G，透過技術的更新例如MIMO、OFDM等技術增加傳輸頻寬、調變技術也變得更為複雜。而無線通訊目前既有的優勢，在於手機這樣的產品已經跟著消費者生活了一段時間了，等於是一種生活必需品。因此更新的通訊標準不斷問世是有其必要性的，試想在產品整合度提高、以及行動需求提昇的狀況下，未來的趨勢會是讓手機成為一部多功能的小NB，而非將一部NB變成一支小手機。而正是在這種「手機加入NB功能」的趨勢下，使得高階手機不斷需求更新的通訊標準與更快的傳輸速度。而2G、3G等通訊技術由於基地台網路已經幾乎完整佈建於每一個角落，比起WiMAX等標準具有更高的市場競爭優勢，這也是由市場應用需求來取決不同標準的發展前景。

技術的整合

太克科技產品經理楊宗文表示，由於目前單一行動裝置大多整合多種不同的通訊技術，例如向下相容2G通訊的3G手機、可能還整合了藍牙或GPS等技術，未來更可能加入更多不同的通訊技術。針對這些不同的通訊協定，其標準與參數等等各不相同，所必須測試的項目各有不同，而針對不同的測試需求，所需要的儀器也各不相同。因此模組廠商需針對各自所出廠的晶片或模組進行量測，通過後所出廠的晶片由系統廠商整合於單一產品上，此時系統廠商並不需再針對各零件進行量測，而是進行整體的運作測試，看看操作上是否順利，會不會有問題產生等。

因為對於系統廠商來說，他們所需要的是整合後的設備能夠運作正常，而非針對單一標準進行量測，這應該是模組廠或晶片設計廠商在交貨時就必需要測試好的。因此太克不偏重於針對單一模組或零件進行量測，這僅僅只是測試模式而已。更重要的優勢在於能夠在設備整機運作的工作模式下進行測試，這對於系統整合廠商更為重要。

針對不同的量測需求，不同的部門也有不同的考量，例如研發部門可能需求可靠性與知名度，產線端需求的是速度快與低成本。因此除了規模大、知名度高的歐美量測儀器大廠之外，許多量測儀器廠商打入產線端，所依賴的並非廠商規模，而是後續的服務。因為產線不能中斷，因此只要成本低、服務好，規模較小的量測儀器廠商也會獲得青睞。許多台灣本土的量測儀器廠商便擁有這樣的優勢。

《圖一　安捷倫電子量測事業群行動寬頻部門市場行銷經理Roger Nichols（右）、亞洲區無線通訊市場行銷經理張志銘》

無線通訊量測需求

R&S台灣羅德史瓦茲業務部業務協理田興中表示，在高整合度的行動通訊產品中，通常同時包含有2G、3G等通訊技術，並透過基頻晶片整合不同天線，使得消費者在2G與3G切換時，可以順暢使用而不會出現斷訊等問題。隨著通訊技術越來越先進，訊號與解析度等問題也需要使用更多濾波器。而這些過程中，技術的差異與好壞也會影響EMI等效應，又例如手機的OTA（Over-the-air）驗證等問題，在這些過程中量測儀器廠商都必須事先幫客戶想到會發生的所有問題，並透過儀器一一解決。

楊宗文表示，一般來說，量測儀器的使用者大致針對兩個方向，一是針對時間，一是針對頻率。只要是與時間有關的，多是使用示波器、邏輯分析儀等，這些都是數位的產品居多。而針對頻率量測需求的多是無線通訊訊號的量測，常使用網路分析儀、頻譜分析儀等，

目前市面上看不到功能全面性的綜合分析儀，第一是因為很難有單一儀器可針對每一種技術標準的技術細節進行精確的量測分析，第二若從市場的角度來看，真有這種儀器的話，客戶群一定非常窄小，因此對於儀器廠商來說，投資此種儀器的成本將很難回收。

針對無線通訊的量測，各家廠商在硬體的開發上不是難事，重點在於透過軟體解出訊號，因此解訊號的重點在於軟體。例如從2G、2.5G到3G，量測的硬體可以是相同的儀器，但透過軟體的下載、更新或升級便可量測不同的通訊標準。由於軟體是用於控制硬體的，因此工程師非常在乎所使用的軟體能將硬體所擷取到的訊號分析到多細膩，因為這將影響除錯的能力。

數位調變正是目前業界最需要的，因此不論是要評判產品的優劣或者品質，都需要數位解調的參數，這些都需要數位分析的能力。若以音訊應用來看，便是與手機相關的2G、2.5G、3G、3.5G、3.75G到3.9G等，若以資料傳輸則類似WiFi、WiMAX、MIMO甚至於大眾捷運列車門所發送的訊號等應用都屬於無線通訊的範疇，這些通訊若使用類比技術，一來安全性容易出現漏洞，二來是容易受到干擾，因此目前通訊的處理上多以數位訊號進行處理。

陳逸樺則認為，手機是由許多許多零件所組成，例如RF模組的訊號發射器與接收器、基頻（BB）模組、各種Driver、通訊協定等軟體。而針對各種不同零件、模組與功能性測試，或者針對產品量產時的整機測試都需要不同的儀器。為了確保品質，個別測試雖然較為費時，且需花費更多成本，卻也是不得不進行的重要步驟。而在產線端則是需測試整體效能是否符合規範，這些都是針對各階段不同的需求，選擇適當的儀器，並節省不必要花費的成本。因此簡單說，每個環節都需要不同的量測儀器，各廠商針對零件進行把關，而系統廠則針對其所需求的效能進行整體把關，而量產與售後的維修也都需要特定的儀器。也正是因為更新的量測需求不斷出現，因此量測廠商與客戶間必須相輔相成，隨時了解市場現況，新的儀器也會因應客戶的需求，順水推舟地出現。

優勢分析

針對新興市場

陳逸樺表示，由於安立知是一家日商，因此經營策略的發展上也以日本產業的需求為基礎，並放眼全球市場。安立知認為就無線應用上，WiMAX或WiFI等技術尚屬於輔助角色，因此將主力放在無線通訊產品上。由於中國廣大的市場不容忽略，因此安立知的無線通訊量測儀器發展主力便針對TD-SCDMA規格為主，並推出一系列相關的儀器設備。

對於量測儀器的研發，各大廠商間的技術差距可能不大，技術差距可能頂多幾個月，因此較不會出現單一廠商擁有獨一無二儀器的狀況。也就是許多想法大家都是相同的，只是如何去達到這樣的結果罷了。

促進產業順利發展與建置

安捷倫科技看準市場，針對應用發展性十足的HSUPA、3GPP LTE與Mobile WiMAX等技術都推出相關之量測儀器。Roger Nichols形容，安捷倫的量測儀器等於是幫客戶清除了路障一樣，讓客戶在往後的3GPP LTE及Mobile WiMAX發展途中完全暢行無阻。這些量測儀器早已為未來的應用市場而齊備，安捷倫對於新一代儀器技術隨時保持蓄勢待發之態，並主動積極投入更多技術標準的制定工作。

例如安捷倫的VSA向量信號分析儀、訊號產生軟體Signal Studio和行動WiMAX綜合測試儀等量測解決方案經功能強化，都可用於測試行動WiMAX的Wave 2 Profiles。

安捷倫電子量測事業群亞洲區無線通訊市場行銷經理張志銘表示，由於不同的Profiles指定了不同選項，例如MIMO的多重天線技術，可增加行動WiMAX容量。而功能強化的量測解決方案，可以用準確且合乎成本效益的方式來測試MIMO和其他Wave 2的Profiles，並提供最新的工具，以滿足工程師在行動WiMAX信號分析、信號產生，以及對終端產品功能測試上的需求。

測試Wave 2 Profiles的功能，對於成功建置行動WiMAX的服務至關重要。隨著行動WiMAX技術在全球的快速普及，量測儀器具備該測試功能已刻不容緩。例如支援Wave 2 Profiles所需之實體層信號的產生與分析，包括下行鏈路（Downlink）所需的Matrix A和Matrix B信號、上行協同（uplink collaborative）MIMO以及HARQ burst和上行鏈路sounding zones的建立。而將MIMO Fading嵌入波形中，還可直接節省多花錢購買fading硬體或軟體的成本。

Roger Nichols還認為，因應不斷發展的無線通訊應用需求，必須持續推出新的量測解決方案。這些量測產品不但需能協助工程師達到更好的開發成果，還必須促進無線通訊產業的順利發展與建置。而成功的量測儀器，必須能夠成為工程師在開發產品時不可或缺的工具。

《圖二　安立知行動通訊產品業務經理陳逸樺》

掌握市場脈動

田興中表示，羅德史瓦茲在無線通訊領域的量測儀器包羅萬象，從最後一哩到最後一吋的應用包括WWAN、WLAN到WPAN等產品線如WiMAX、RFID、WLAN、Bluetooth、DVB-H、GPS到Zigbee；3GPP的LTE、WCDMA、HSDPA、GSM/GPRS/EDGE（EGPRS）等，從研發到生產的測試產品線一應俱全。此外，羅德史瓦茲儀器產品最大的優勢在於擴充彈性佳，例如依據不同標準的演進，將過去舊有的成熟技術與未來即將問世的技術標準，整合於同一平台以提高延展性，並可透過軟體與硬體的更新進行升級。也因為技術的不斷更新，因此羅德史瓦茲在客戶目前所使用的儀器中，已經考慮了未來新技術的量測問題。除了延展性之外，羅德史瓦茲更重視產品附加價值的提昇。例如在2G、2.5G的儀器中已經加入了未來3.5G、4G的量測擴充能力，或者在具備藍牙與WLAN量測功能的產品中，率先考慮未來針對WiMAX量測的延展需求。而當手機應用於聲音與影像的傳輸時，未來針對數據資料傳輸的需求也早已經加入可升級的選項當中。

田興中指出，HSPA技術包括了HSDPA及HSUPA，由於也使用了OFDM調變技術，因此與WiMAX具有相容性。儘管技術發展也醞釀了一段時日，然而市場還未成熟，因此目前都還得繼續在技術上進行演進，等待市場到位。羅德史瓦茲參與了全球許多規格制定的重要公會，可第一時間掌握全球通訊產業的未來技術脈動，雖然不參與規格的制定，然而如此一來，羅德史瓦茲所提供的技術與產品都可符合這些未來即將出現的技術規範與市場應用。放眼目前市場上各量測儀器廠商所推出的儀器產品似乎看起來大同小異，因此如何展現產品的差異化則是各廠商優勢之所在了。若能夠與國際大廠與規格制定者做好討論，清楚知道未來的目標，並事先做好市場研究，便能趕在新技術出現之前預先推出相對應之儀器設備，畢竟等到新技術問世之後再去開發儀器設備將為時已晚。因此羅德史瓦茲的優勢便在於預先做好調查，明白未來的市場走向，以默默耕耘的方式，針對未來可能出現的先進技術預做準備。而且這樣的趨勢也不是由羅德史瓦茲自行評估，而是藉由參與全球各大主要技術制定組織與公會，來確保所行進的方向符合市場發展趨勢。

廣泛針對多種標準

楊宗文指出，太克以數位訊號的量測起家，而跨入無線通訊領域之後，定位也力求與競爭廠商的差異化，與市面上無線通訊量測產品有完全不同的技術區隔。例如太克所發表的產品，在市面上不會見到競爭者擁有類似的產品。因此太克產品的定位很清楚，就是別人做不到的。在持續推出的相關產品中，陸續獲得全球雜誌媒體獎項與殊榮，正因太克獨特的技術擺脫了量測儀器產業的紅海競爭，因為如果要進軍既有的市場，低價位與高價位市場都已有固定廠商深耕，而為了維持與市場競爭者的差異化，因此太克所著眼的重心在於別人所沒有，以及別人所作不到的技術。

傳統示波器與邏輯分析儀是用於量測數位訊號，這也是太克技術起家的領域。過去通訊技術所需的量測儀器，不外乎需求高頻率，而目前無線通訊多以數位通訊為主，太克過去以數位訊號量測起家，因此跨入無線通訊之後更能得心應手，因為數位分析能力正是太克的強項。太克目前的定位是以發展獨特（Unique）的功能為主，這些功能可適用於多種不同的標準，並涵蓋不同的領域。以此種全面性涵蓋的方式，可廣泛針對多種標準，因為不論未來任何一種標準成為主流，或者何種標準被市場淘汰，太克都還能繼續維持在該領域的優勢。

而對於產線端來講，訊號分析得過細將花費過多時間成本。太克以先進的研究發展為主要考量，產品線也多是研發端的儀器，因此分析能力更強大，能解讀的參數更為精確。此外針對全球市場的布局與經營，都有專業的規劃師（Planner）針對各種市場需求，並經由客戶得知最即時的資訊、對單一標準的未來發展性、以及量測儀器所需求的方向，由規劃師收集市場資訊並提出建議，讓太克能快速進行新產品研發與開發的規劃，以領先市場。

《圖三　R&S台灣羅德史瓦茲業務部業務協理田興中》

台灣廠商與國際大廠的差異

技術差異

田興中表示，觀察台灣與國外大廠的差異，可以思考的一點是，台灣著眼的是未來五年的技術，還是目前正炒得火熱的技術？從這點來看，可以發現其實台灣與國外在產業文化上的差異。新技術的開發有其困難度，例如研發人員、時間與成本等，台灣產業多以代工目前市場上熱門商品為主，很少廠商願意投入未來技術的開發工作。以知名的韓國大廠為例，可發現他們的成功並非偶然，例如投入大筆的資金進行研發、加上政府的全力支持等，種種因素均造就了韓商的地位屹立不搖。台灣廠商在觀望各種新技術的未來發展前景時，主要著眼點還是眼前可立即獲利為主的商品代工，而這主要也是台灣廠商與國外廠商在思維上較為不同之處。

台灣主要是以OEM及ODM的代工為主，較為缺乏自身的技術，這些主要技術多被國際大廠所把持，因此量測儀器廠商所開發的儀器都必須跟隨這些廠商的腳步走。例如目前羅德史瓦茲便跟國際大廠如Nokia、Motorola、Sony Ericsson、LG與三星等技術製造商密切合作，討論他們所需要的規格與規範，並將這些產品設計出來。在產品開發出來之後，重點將在於如何提高附加價值並提供更多樣性的選擇，例如手機未來及可能將3G與WiMAX等通訊技術整合在一起，因此量測儀器廠商必須能夠清楚前瞻未來將會整合的技術，跑在市場前端，如此一旦市場規格到位之後，這些儀器設備便可立即提供客戶所使用。而儀器的升級也必須考慮便利性與成本的節省，因此羅德史瓦茲透過軟體方式升級硬體儀器的方式，也帶給了技術開發廠商更大的便利性，且儀器不需隨著不同技術而更換，如此「一機到底」的使用方式也著實幫助客戶省下不少成本的支出。

產業結構差異

陳逸樺認為，台灣廠商目前能夠開發的設備還是以量測元件為主，也就是零組件的部份，因為這部份較不牽扯到通訊協定的技術。例如綜合測試儀可能含括了全世界最新的規範，且必須持續不斷的更新，台灣廠商並沒辦法與這些國際大廠同時並進地討論最新技術規範，因此只能針對穩定既有的市場。台灣量測儀器廠商所針對的零組件量測，多年來較少變化，因此目前台灣廠商仍多偏向元件量測為主。

因此進軍無線通訊量測，台灣廠商主要的挑戰就在於通訊協定上的相對弱勢，畢竟以硬體來講，各廠商大多有能力開發，只是效能的差異與穩定度不同。但通訊協定多以軟體為主，台灣無法參與這些標準制定的組織與過程，加上規模不及全球大廠，此方面的弱勢使得台灣量測儀器廠商目前進軍無線通訊領域可說困難重重。台灣廠商也將重心偏向OEM及ODM的後端代工產線上，而非前端的設計研發階段。這也牽涉到各國各區域不同產業結構的問題。也正由於產業結構的不同，台灣量測儀器廠商短期內不會將發展主力投入這些領域，而會選擇更為專注於目前深耕已久的OEM與ODM市場。

《圖四　太克科技產品經理楊宗文》

專利問題

楊宗文則認為，台灣半導體產業以數位起家，因此台灣的量測儀器廠商大多偏重於低頻、數位領域的量測，反倒是較少在無線通訊領域著墨。原因在於台灣半導體產業過去並非以發展無線通訊技術為主，因此目前若想投入，所需的研發內文與人力成本將非常龐大。而專利問題也是台灣發展無線通訊量測一大阻礙，例如國外大廠便擁有許多自行開發的專利，這對於後進的廠商當然會造成跨入量測領域的門檻。此外，量測儀器由許多晶片與零組件所組成，有些元件可以代工，有些則必須自行研發，例如高頻元件的研發便需要具備一定的技術能力。因此放眼全球量測儀器大廠，大多擁有自行研發關鍵零組件的能力，特別是針對無線通訊領域，其量測儀器的研發能力十足領先台灣廠商。

因應市場上多種標準相互競爭的現況，量測儀器廠商也必須跑在市場前面，針對各種技術標準推出對應的量測儀器，畢竟這些新技術或標準都必須透過儀器的量測才可確認是否合乎規範。

結語

量測，真的是一件重要的事。在消費者身上能找到的所有通訊裝置，從設計到生產，一道道測試關卡，為的只是讓通訊裝置能夠符合規範，每個步驟缺一不可。伴隨著無線通訊技術的進化，測試儀器成了改變消費者生活的新技術與新產品之品質保證，想像少了這些儀器，消費者所面對的將是一個危機四伏的高科技世界。