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行動WiMAX技術發展現況
 

【作者: 丁吉隆、許亨仰】   2007年11月20日 星期二

瀏覽人次:【5031】
  

文章日期(yyyymmdd):::20071120


出版品代號:::


期數:::


文章代碼:::CS1


文章標題:::行動WiMAX技術發展現況


文章副標:::


出版品單元:::


文章來源:::


作者:::丁吉隆、許亨仰


譯者:::


引言:::今年10月WiMAX無線寬頻接取技術被納入3G標準後,對WiMAX頻譜資源和業務推展具有非常重大的意義。本文針對IEEE802.16標準發展歷程、Mobile WiMAX、WiMAX Relay、產品發展現況、認證測試現況、以及資策會WiMAX技術發展現況作簡要介紹,希望能讓讀者能對行動WiMAX技術發展現況有一概括性的瞭解。


附圖定義:::圖一(p1.gif),圖二(p2.gif),圖三(p3.gif),圖四(p4.gif),圖五(p5.gif),圖六(p6.gif),圖七(p7.gif),圖八(p8.gif), 表一(t1.gif),表二(t2.gif),表三(t3.gif)


附表定義:::


公式圖檔定義:::


文章後之資料:::


屬性(人物):::


屬性(產業類別):::REI,RCD,RNE,RNT,RNV,RNC


屬性(關鍵字):::802.16e-2005,WiMAX,Mobile WiMAX,OFDMA


屬性(組織):::資策會網路多媒體研究所,Intel,WiMAX Forum


屬性(產品類別):::NTC,NTP,NTS,NEW,NER,NM,NB,ELC,ELR,CMP


屬性(網站單元)::: ZETC,ZECL,ZECN,ZESC,ZCHS,ZNIP,ZNIT,ZNIM,ZNIB


內容:::


前言

WiMAX以傳輸距離長、傳輸速率高、佈建快、成本低等特性,成為最被看好的無線寬頻技術。今年10月20日國際電信聯盟(ITU)在日內瓦召開世界無線通信大會,正式批准通過將WiMAX無線寬頻接取技術納入3G標準,成為IMT-2000家族的正式成員,為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之後第四個全球3G標準,成功地解決WiMAX頻譜取得的問題,有助於全球漫遊、設備互通以及降低成本,對WiMAX頻譜資源和業務推展具有非常重大的意義。


先前行動WiMAX IEEE 802.16e-2005標準已於2005年12月底定頒佈,WiMAX論壇(WiMAX Forum)中的網路工作群組(Network Working Group)也於2007年3月底完成Release 1.0.0版文件,本文將針對IEEE802.16標準發展歷程、Mobile WiMAX、WiMAX Relay、產品發展現況、認證測試現況、以及資策會WiMAX技術發展現況作簡要介紹,希望能讓讀者能對行動WiMAX技術發展現況有一概括性的瞭解。


IEEE802.16標準發展歷程

802.16系列標準功能

固接式WiMAX技術與行動式WiMAX技術主要依循的國際標準,分別為IEEE 802.16-2004(802.16d)標準與IEEE 802.16e-2005(802.16e)標準,為目前全球市場WiMAX系統所依循之標準主流。此外,802.16系列的標準尚有:IEEE 802.16f標準,用以定義802.16d之PHY層與MAC層管理資訊庫(Management Information Base;MIB)以及網路管理相關流程;IEEE 802.16i標準則補充與修訂802.16f管理資訊庫(MIB),並支援802.16e無線網路管理以及定義行動管理資訊庫(Mobile MIB);802.16g則定義了802.16d與802.16e管理面相關流程與服務,如系統管理、資源管理、交遞管理等網路管理相關的議題。另外,IEEE 802.16h則是定義密鑰交換管理機制,改善免執照頻段的共存機制,以有效解決頻段內802.16系統與其他不同系統間彼此干擾的問題。IEEE 802.16k則是擴充802.1D到802.16的橋樑。


802.16j和802.16m

此外,目前備受矚目的還有IEEE 802.16j Multi-hop Relay(MR)中繼傳輸標準,定義了寬頻無線多重接續傳遞程序,可解決WiMAX系統室內穿透率不足、維持系統傳輸速率、並可減少基地台佈建數目、降低基地台發射功率、提供佈建彈性、舒緩營運成本壓力等問題。802.16j標準草案已於今年8月公布,預計明年中將會有中繼台產品推出,將可增強行動WiMAX的佈建優勢。


因應全球4G標準的制定,802.16工作小組正制定IEEE 802.16m標準,亦即所謂的WiMAX2,這將大幅提昇WiMAX系統功能達到4G的要求,資料傳輸率可至100Mbps~1Gbps、覆蓋範圍達100公里、使用者移動速度可達300公里/小時、並可提升頻譜使用率等。


IEEE 802.16標準發展的初期,是以制定固定無線寬頻(Fixed Broadband Wireless)技術為主,後續朝向行動無線寬頻(Portable Broadband Wireless)與行動無線寬頻(Mobile Broadband Wireless)的目標邁進。



《圖一 IEEE 802.16標準發展示意圖 》 - BigPic:704x351
《圖一 IEEE 802.16標準發展示意圖 》 - BigPic:704x351資料來源:Intel,2006

Mobile WiMAX介紹

Mobile WiMAX所採用的IEEE 802.16e-2005技術,主要是擁有四大重要功能:OFDMA、QoS、Mobility以及Security。


Mobile WiMAX-OFDMA

IEEE 802.16e-2005提供了SC、SCa、OFDM以及OFDMA四種實體層的選擇。WiMAX論壇選擇OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)實體層作為行動式WiMAX的主要方案。OFDMA將所有子載波先分組成數個子通道(sub channels),讓每個子通道可以彈性規劃給不同用戶的FDMA技術,然後結合時域和頻域解析度定義最小資料單位(Slot),來對各用戶資源需求作更精細的規劃,因此,這非常適用於寬頻系統,可以彈性服務不同頻寬需求、減少浪費無線資源。



《圖二 OFDMA訊框(Frame)架構範例圖》
《圖二 OFDMA訊框(Frame)架構範例圖》

OFDMA系統藉由子通道的分割,將頻帶資源切成3個分割區段,亦即同一中心頻率下由於頻域的切割,同時存在3個Cell,達到頻譜重用率不大於1的目的。OFDMA系統將這種作法稱為部分頻譜重用(Fraction Frequency Reuse),其重用率定義為1/3。


此外,OFDMA系統支援不同時間範圍(Time Zone)中可使用不同的排列(Permutation),計有PUSC Zone、FUSC Zone以及支援多天線的進階應用AAS(Adaptive Antenna System)Zone與STC(Space Time Coding)Zone等排列,主要可分為部分使用(Partial Usage)以及全部使用(Full Usage)兩種排列,藉由這兩種排列組合,讓部分使用的排列(例如PUSC)廣播通用訊息以及服務離基地台較遠的使用者,接著再以全部使用的排列(例如FUSC)來服務近距離的用戶,以提升整體的頻譜使用效率。


除了OFDMA技術之外,為強化行動WiMAX性能,進階訊號處理技術如AAS(Adaptive Antenna System)、MIMO(Multiple Input Multiple Output)的天線技術以及HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)的資料重傳技術,也廣為使用Mobile WiMAX實體層中,以提昇整體傳輸效率。


《圖三 OFDMA在蜂巢系統下頻率使用的概念圖》
《圖三 OFDMA在蜂巢系統下頻率使用的概念圖》

Mobile WiMAX-QoS

為確保更有效運用無線資源以滿足使用者多元化服務需求,WiMAX系統的QoS功能相當關鍵。WiMAX系統以使用者單一服務劃分服務等級,每一種服務都有明確的QoS參數描述需求,使WiMAX系統藉由服務流(Service Flow;SF)的管理以及其排程演算法,有效運用無線資源來滿足所有使用者的需求。WiMAX系統擁有的QoS功能,可使服務提供業者藉其所提供QoS的不同,對使用者收取不同的費用。目前,WiMAX系統將QoS服務類型分為五大類:


Unsolicited Grant Service(UGS)

其可支援在週期區間傳輸固定資料量的即時資料流服務,BS必須在每個週期區間配置固定無線資源給MS,可適用於T1/E1以及VoIP without silence suppression等服務。


Real-Time Polling Service(rtPS)

支援在週期區間傳輸可變資料量的即時資料流服務,MS需要在每個週期區間提出需要的頻寬要求,可適用於MPEG多媒體即時影像等服務。


Non-Real Time Polling Service(nrtPS)

支援傳輸可變資料量的可允許延遲資料流服務,可要求保證最低傳輸率需求,適用於FTP等服務。


Best Effort(BE)

支援無最低服務等級要求的資料流服務,只會在剩餘無線資源時進行傳輸,可適用於E-Mail等服務。


Extended Real-Time Polling Service(ertPS)

支援在週期區間傳輸可變資料量的即時資料流服務。此類型介於UGS與rtPS之間,擁有每週期區間固定配給無線資源的特性,但MS可要求改變此無線資源量。ertPS兼具UGS的效率與rtPS的彈性,可適用於VoIP with silence suppression等服務。


Mobile WiMAX-Mobility

Mobile WiMAX系統需新增MAC換手(handover)機制以達到移動時通訊服務不中斷之要求,並新增閒置模式(idle mode)與睡眠模式(sleep mode)以達到用戶端省電的目的。一旦進行換手、閒置或睡眠模式,Mobile WiMAX系統需支援網路重新登入(Network Re-entry)機制,讓用戶端能夠快速重回網路。以下針對上述新增支援Mobility功能加以介紹。


MAC換手機制

當用戶端移動時可能會出現訊號衰減或干擾,因此設計上必須進行換手以提高訊號品質。換手可以由用戶端或服務基地台提出,目前服務用戶端的基地台稱為服務基地台(Serving BS),而用戶端欲換手的基地台稱為目標基地台(Target BS)。當用戶端尚未有換手的需求前,須定期接收鄰近基地台的廣播資訊,並利用空閒進行掃描以蒐集鄰近基地台資訊作為換手依據,而將所得資訊回報服務基地台。一旦決定換手,換手流程包括以下流程:


  • ●重新選擇目標基地台;


  • ●換手決定與初始化;


  • ●進行目標基地台下行同步;


  • ●執行網路重新登入;


  • ●原服務基地台刪除該用戶資訊。


  • @小標閒置模式



當用戶端一段時間無傳輸資料時,用戶端可以向基地台請求、或是基地台要求用戶端進入閒置模式。閒置模式允許用戶端在沒有在特定基地台註冊的情況下,可週期性地接收下行廣播訊息,並在同一Paging Group內的複數個基地台順利地來回移動,並不需執行複雜的換手程序。若用戶端進入不屬於原有Paging Group之基地台管控範圍,則需進行Location Update程序,告知用戶端所在位置。若用戶端需要重新進行資料傳輸時,則須執行網路重新登入機制回復運作模式。


睡眠模式

當用戶端與基地台進行資料傳輸服務時,會預先與服務基地台溝通,無需傳輸資料時,則進入睡眠模式以達省電功效。用戶端一旦處於睡眠模式,則關閉無線模組,降低用戶端電力。睡眠模式可分為三種:Type I的睡眠週期區間會逐漸放大,適用於非即時的BE與nrtPS服務類型;Type II的睡眠週期區間為定值,適用於即時的UGS、rtPS和ertPS服務類型;Type III則為單一的睡眠週期區間,適用於群播服務以及管理連結。


Mobile WiMAX-Security

Mobile WiMAX系統的Security包括有身份認證(Authentication)、安全金鑰交換(Secure Key Exchange)以及加解密(Encryption/Decryption)等功能,以確保進行通訊時的安全性。


支援行動式WiMAX的IEEE 802.16e-2005規範,將固定式WiMAX的安全認證機制命名為PKMv1,而Mobile WiMAX系統主要應用於公眾網路,除了對裝置認證外,也增加對使用者的認證方式,這稱之為PKMv2,其定義四種安全認證機制:


  • ●RSA-based Authentication


  • ●EAP-based Authentication


  • ●RSA-based and EAP-based Authentication


  • ●EAP-based and Authenticated EAP-based Authentication



可對裝置、使用者或裝置與使用者分別作認證的Security功能介紹如下。


認證

IEEE 802.16e-2005採用互相認證(Mutual Authentication)機制,避免基地台單向認證用戶端,而出現連上假基地台問題。此外這項功能還增加不同認證方式,適應行動裝置的多樣性。在EAP認證下可有多種方法,如TLS、TTLS、AKA等,其認證方式WiMAX論壇Release1.0建議符合RFC4017的方法作為EAP認證方法。Release 1.1.1 則建議裝置認證若採用x.509憑證時,TLS則為必須,而對於使用者認證,至少須能支援AKA或TTLS。


金鑰產生與金鑰的交換

利用EAP的機制,可讓用戶端共同參與產生金鑰的方法。由於行動性的需求,以加入認證金鑰轉移(AK-transfer)來處理換手問題。


資料加解密

加入資料認證機制,便可得知資料在傳輸過程中是否遭竄改。在加解密演算法當中,加入AES-CCM方式,可讓資料更安全,並可使用Packet Number防止Replay攻擊。


除上面所述之外,在群播(Multicast)方面,Mobile WiMAX IEEE 802.16e-2005新定義了Push Mode,由BS主動更新Multicast的GKEK與GTEK,因此擴充IEEE 802.16d中定義的TEK FSM,對於群播下的安全有更完善的規範。透過認證政策的協商機制,Mobile WiMAX提供更具彈性選擇的認證方式。


《表一 IEEE 802.16e-2005支援之加密演算法》
《表一 IEEE 802.16e-2005支援之加密演算法》

WiMAX Relay介紹

IEEE 802.16j標準為WiMAX Relay所依循之技術標準,WiMAX Relay主要目的,是為了提升WiMAX網路系統的涵蓋範圍和傳輸能力。因此,在PHY層技術選用OFDMA調變技術,改進MAC層,支援訊號多層次轉送(Multihop)能力,並修正中繼台與基地台傳輸設計。


由於中繼台加入所造成的改變,不能對行動用戶端的行為有任何影響,因此中繼台所產生的封包延遲,必須在用戶端設備所能接受的範圍之內。目前,中繼台的型態可分為三種:


  • ●固接式中繼台(Fixed Relay Station;FRS)


  • ●可移動式中繼台(Nomadic Relay Station;NRS)


  • ●行動式中繼台(Mobile Relay Station;MRS)



此三類型可互相搭配,提高WiMAX網路系統佈建的彈性。


若依使用情境來區分,可分為以下三大類:


基礎建設使用情境

固接式中繼台能提高WiMAX系統網路邊緣涵蓋率,可提供在原WiMAX網路系統中,由於地形或建築物屏障限制而無法收到信號或信號很差的使用者,亦可使原先不在基地台服務範圍內的使用者,經由固接式中繼台多重躍進後能進入WiMAX網路服務系統中。


室內使用情境

由於無線訊號在進入建築物內時,信號功率將會大幅下降,為克服此一問題,可於建築物內使用可移動式中繼台。中繼台一端接收室外基地台或其它中繼台訊號,另一端發送經由中繼台處理、並放大後的信號給使用者或其它室內中繼台,如此一來,可大幅改善使用者接收訊號的品質。


行動載具使用情境

行動載具內的使用者,可經由行動式中繼台同時統一進行服務,減少個別使用者因不同基地台間換手而造成服務中斷情形的情況,也可降低基地台同時要服務多個使用者換手到其他基地台的機會。


目前,802.16j在標準規格制定時以Two-hop為主要技術,而多層次轉送為次要技術。由前述可知,WiMAX Realy除可將中繼台佈建於WiMAX系統涵蓋範圍之邊緣,以改善訊號品質和增加資料傳輸率外;亦可將中繼台佈建於WiMAX系統涵蓋範圍外,將多個中繼台間訊號藉由多層次轉送到更遠的地點,使原本無法服務的使用者與基地台建立連結。因此WiMAX Relay能減少基地台佈建、降低建置成本、並提升營運效能,成為WiMAX系統中一項重要的新興技術。



《圖四 WiMAX Relay使用情境》
《圖四 WiMAX Relay使用情境》

產品發展現況

過去兩年來以IEEE 802.16-2004標準為主軸,取代有線和DSL連接方式,提供固定、行動、可攜式的無線寬頻服務,是WiMAX初期發展的重點。今年WiMAX技術的標準化與商用化進程均出現重大突破,支援行動功能的IEEE 802.16e-2005標準已成趨勢,配合正制定中、可支援行動性功能的IEEE 802.16j中繼台標準(MR),大大地增強Mobile WiMAX網路的佈建優勢。


晶片廠商動態

目前位於產業鏈前端的晶片發展相當迅速,目前已有Intel、Runcom、Beceem、Picochip、Sequans、GCT、Navini等晶片大廠陸續提供支援IEEE 802.16e-2005的OFDMA晶片組,並且大部分晶片組都將支援MIMO/AAS技術。其中Intel與Beceem側重於開發用戶端產品;Picochip和Navini則鎖定基地台產品;Runcom、Sequans以及GCT則是開發兩者產品。其它知名晶片廠商如Wavesat和Fujitsu,近期也將推出OFDMA晶片組;台灣晶片設計廠商聯發科與瑞銘科技也正積極迎頭趕上。


行動WIMAX設備將成主流

由於Fixed WiMAX技術採用OFDM實體層技術,與Mobile WiMAX技術所採用的OFDMA實體層技術無法相容,在全球大型電信系統業者傾向採用佈建Mobile WiMAX設備的情況下,電信設備製造商已逐漸暫停、甚至放棄研發Fixed WiMAX技術,全力朝向Mobile WiMAX技術。Nortel、Alcatel-Lucent、Motorola、Nokia Siemens、NEC、Cisco、中興(ZTE)、華為(Huawei)等都積極發展大型基地台與管控基地台的ASN-Gateway,欲藉此取得市場先機。


台灣及國外系統設備商如Redline、Posdata、Airspan、Telsima、合勤科技、明泰科技、正文科技、智邦科技、東訊科技、廣達電腦、華碩電腦、友訊科技、友勁科技、台揚科技、建漢科技、鴻海科技等,即將推出WiMAX整合接取設備(IAD)、PCMIA介面網卡、USB介面網卡等用戶端產品,其中更進一步開發微型與小型基地台,進一步在WiMAX產業鏈上進行多元化佈局。


電信業者積極準備

目前,韓國電信系統業者KT已經正式營運與Mobile WiMAX相容的WiBro網路;美國第三大電信系統業者Sprint Nextel也正式宣佈投資30億美元在全美國內佈建Mobile WiMAX網路; 台灣國家傳播委員會(NCC)也於2007年7月發出6張WiMAX執照,分別由大眾電信、創一投資,與威邁思電信取得北區執照,遠傳電信、大同電信及威達有線取得南區執照。這些趨勢都表明Mobile WiMAX技術已經進入商業化階段。


認證測試現況

隨著WiMAX產業的蓬勃發展,產品認證測試益形重要,訂定測試認證規範也就成為WiMAX Forum的重要工作之一。WiMAX產品的PCT(Protocol Conformance Test)、RCT(Radio Conformance Test)、IOT(Interoperability Test)等相關測試認證規範,是由技術工作組(TWG)所制定,NWIOT(Network Interoperability Test)則是由網路工作組(NWG)下的網路互通測試工作小組(NWIOT TG)所制定,而認證工作組(CWG)則負責執行認證測試的管理工作,以及認證實驗室的成立與品質監控業務。以下將針對各項認證測試項目進行簡單介紹以及現況說明。


一致性測試和互通性測試

一致性測試(Conformance Test)和互通性測試(IOT)是WiMAX Forum規定與製造商產品有關的主要驗證測試。製造商需將其產品送至WiMAX Forum指定認證實驗室(WFDCL)接受認證測試,一旦通過則會獲得WiMAX Forum授與WiMAX Certified的標章。目前整個測試認證流程如下圖所示:



《圖五 WiMAX產品測試認證流程 》 - BigPic:694x244
《圖五 WiMAX產品測試認證流程 》 - BigPic:694x244資料來源:WiMAX Forum

一致性測試內容簡要

一致性測試包含射頻一致性測試(Radio Conformance Test;RCT)與協定一致性測試(Protocol Conformance Test;PCT)。一致性測試的目的在檢驗受測產品是否和標準一致,可分為射頻一致性測試(Radio Conformance Test;RCT)與協定一致性測試(Protocol Conformance Test;PCT)兩種。RCT是針對實體層進行測試認證;PCT是針對媒體存取層進行測試認證,RCT與PCT建議的測試認證Profile Feature分為Wave 1與Wave 2,目前WiMAX Forum正進行訂定Mobile WiMAX相關測試認證流程。


互通性測試(IOT)是認證測試的第三階段,受測產品需通過一致性測試後方能進行。執行互通性測試需至少有三家WiMAX設備供應商參與,每一BS需展現其與三家不同廠商的MS互通性,同樣的每一MS也需展現其與三家不同廠商的BS互通性。


測試時程

目前WiMAX Forum又將Wave 1與Wave 2,分別再區分為Phase 1與Phase 2兩大區塊。依照WiMAX Forum的預定時程,Wave 1 Phase 1的認證測試已於8月底左右展開,包括部份PCT測試案例、RCT測試案例以及IOT測試案例。


Wave 1 Phase 2的認證測試已於11月開始,範圍涵蓋所有Wave 1的PCT、RCT以及IOT。至於Wave 2 Phase 1與Wave 2 Phase 2的時程,則是分別將於今年12月與明年2008年6月展開。


此外WiMAX Forum指定的WFDCL也將陸續於2007年第四季開始提供Mobile WiMAX的測試認證服務,不過目前發行的測試案例仍集中於Network Entry/Ranging/QoS等基本功能為主,尚未涵蓋到測試行動性功能的部份。



《表二 Mobile WiMAX實體層測試認證Profile Feature 》
《表二 Mobile WiMAX實體層測試認證Profile Feature 》資料來源:WiMAX Forum Certification,April 2006

《表三 Mobile WiMAX媒體存取層測試認證Profile Feature 》
《表三 Mobile WiMAX媒體存取層測試認證Profile Feature 》資料來源:WiMAX Forum Certification,April 2006

網路互通性測試

由於IEEE 802.16只制訂WiMAX基地台(BS)到用戶端(MS)的通訊協定,並未規範後端網路設備如何讓使用者與網路服務順利連結在一起,因此WiMAX Forum的NWG工作小組訂定點對點網路連線(End-to-End Networking)的標準,而為了達到網路層級的設備互通性,WiMAX Forum更積極訂定NWIOT標準,其中包括網路一致性測試(Network Conformance Test;NCT)與網路基礎架構互通測試(Infra-structure IOT,IIOT),其概念如(圖六)所示。



《圖六 NCT與IIOT之概念圖 》
《圖六 NCT與IIOT之概念圖 》資料來源:WiMAX Forum,Oct 2006

網路一致性測試(Network Conformance Test;NCT)目的主要是為確保終端使用者(MS)能夠在整個網路系統中達成網路層級(Network Level)的互通性,其範圍包括Layer 2以及IP層以上網路協定,而NCT需要射頻一致性測試(RCT)與協定一致性測試(PCT)的搭配才能達成其目標。網路基礎架構互通測試(Infra-structure IOT;IIOT)目的主要是為確保不同廠商所提供的WiMAX設備彼此能夠達成互通性。待測設備可為ASN-Gateway或WiMAX基地台等,待測介面可為R3、R6等。目前,NWIOT相關測試標準仍在訂定階段,比較具體的測試相關時程可於2007年底後較為明朗。


資策會WiMAX技術發展現況

為因應全球無線、寬頻與行動需求的發展趨勢、並帶動台灣WiMAX技術與產業的發展,資策會大力投入WiMAX技術研發與推廣活動、參與國際標準制定,並建立WiMAX測試能量與產業。


《圖七 全方位帶動台灣WiMAX產業蓬勃發展示意圖》 - BigPic:599x333
《圖七 全方位帶動台灣WiMAX產業蓬勃發展示意圖》 - BigPic:599x333

研發自主WiMAX基地台

為協助台灣廠商爭取全球WiMAX商機,資策會網路多媒體研究所於2006年起,即積極投入自主研發WiMAX關鍵技術,率先完成首套國產IEEE 802.16d固接式WiMAX基地台雛形,並與明泰科技(Alpha Networks)、Intel、PicoChip等共同發展台灣首套自主研發IEEE 802.16e行動WiMAX基地台系統,不但通過商用測試儀器功能驗證,亦成功通過WiMAX Forum Plugfest互通測試驗證,成功與國際大廠WiMAX設備連通,可使台灣廠商擁有自主開發基地台核心技術,並可望在明年進行量產。


藉由資策會對通訊軟體核心技術的掌握,可以帶領台灣廠商跨入電信級基地台產品,建構完整的WiMAX基地台高階通訊系統技術,進而促進台灣WiMAX產業的升級,帶動台灣通訊產業跳脫CPE代工宿命,轉型為高利潤局端與晶片產品之供應者。


佈局WiMAX國際標準

近年來,台灣無線通訊產業在全球市場上表現優異,但因未參與國際標準制定並佈局關鍵專利,以致現有之關鍵智財權多掌握在跨國大廠,使台灣廠商喪失技術先機與授權談判籌碼,並於交互授權與產品利潤屈居劣勢。


有鑑於此,自2006年起資策會即積極投入WiMAX國際標準之提案與關鍵專利之佈局,希望能協助台灣產業扭轉劣勢,及早佈局,以協助台灣廠商在國際競爭市場中搶佔商機。


資策會經過一年多來的努力,IEEE 802.16j標準提案數迄今已達170件,通過67件,不僅與北電(Nortel)、富士通(Fujitsu)並列全球前三名,且已於今年8月正式頒布802.16j標準草案;此標準草案中資策會約有30%實質貢獻,布局多項WiMAX中繼台(Relay)關鍵專利,預先為台灣廠商在國際專利交互授權上取得相對有利地位。資策會並於標準制定時同步進行先期研發,與國際大廠在WiMAX中繼台展開密切合作,為台灣廠商取得市場先機,並預計將於明年初領先全球推出WiMAX中繼台產品雛形,進一步授權台灣廠商進行量產和媒合國際代工商機。


此外資策會逐步轉移戰力至802.16m標準提案活動,於16m工作小組內與學界教授合作,持續積極尋求與國際大廠之技術與提案之合作機會,目前已有27件提案,其中19件獲得通過,已有效強化台灣在國際 WiMAX領域的技術競爭力。


建立WiMAX測試能量與產業

除了自主研發WiMAX基地台和佈局國際標準外,資策會亦輔導誠信科技、程智科技建置測試實驗室,建立完整測試能量,並於今年6月由WiMAX Forum公布由誠信科技獲得全球第四家、也是台灣第一家指定認證實驗室(WFDCL)的授權,成功協助測試營運商取得WiMAX Forum全球服務授權,對於加速國產WiMAX設備取得認證並切入全球市場,發揮非常大的功效。


此外,資策會協助國產WiMAX CPE產品和國外大廠進行互通測試。並與R&S和Anite公司合作,建置測試設備發展WiMAX測試案例,領先國際完成802.16e測試案例及測試環境建置,同時完成M-Taiwan產品標章之設計、管理辦法之訂定。資策會藉由建立測試技術能量、提供互通測試服務、扶植測試實驗室等方式,加速台灣WiMAX設備上市時程並降低成本,協助台灣廠商爭取全球WiMAX商機。


《圖八 台灣WiMAX發展關聯示意圖》 - BigPic:599x387
《圖八 台灣WiMAX發展關聯示意圖》 - BigPic:599x387

結論

WiMAX技術發展在各地已熱烈展開,今年5月台灣亦舉辦「WiMAX Taipei Summit 2007」大會,首度呈現台灣WiMAX產業的技術能量與佈建實績,獲得全球各界的高度重視。今年6月WiMAX Forum正式公布由誠信科技獲得全球第四家、台灣第一家指定認證實驗室WFDCL授權,11月已正式營運。今年10月,WiMAX Forum更是首度來台舉辦會員大會與Plugfest大會,顯見台灣已在全球WiMAX發展中扮演關鍵角色。未來行動WiMAX在台灣與全球各地的發展,值得樂觀期待。


(本文作者丁吉隆為資訊工業策進會WiMAX技術中心經理,聯絡方式E-mail:tjl@nmi.iii.org.tw;許亨仰為資訊工業策進會WiMAX技術中心經理,聯絡方式E-mail:hihsu@nmi.iii.org.tw)


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