無線寬頻市場日益茁壯

圖左為Keithley商業行銷暨資訊系統副總裁Alan Gaffney，右為事業管理副總裁Mark Hoersten 。（Source：HDC）

家庭和企業寬頻傳輸應用越來越廣泛，根據市調機構Maravedis的統計顯示，2004年到2007年底，全球寬頻用戶數已從1.3億成長至3.5億。不過還有2億用戶採用撥接方式上網，9億用戶雖然常使用網路，不過卻沒有進一步享受寬頻服務的品質。而隨著今年行動用戶將從30億成長到2011年40億不斷快速成長的趨勢，行動多媒體視訊的需求日益高漲，無線寬頻網路的成熟化進程也更為迫切。行動WiMAX會不會在尚未底定的無線寬頻標準競爭中脫穎而出成為最終主流，RF測試品質的完整性便非常重要，如何在技術和需求之間取得平衡點，也正是無線射頻量測廠商念茲在茲的重點。

行動WiMAX穩健中求發展

Keithley商業行銷暨資訊系統副總裁Alan Gaffney表示，行動WiMAX技術應用不斷地在穩健中求發展，預估今年第2季之後WiMAX晶片組可望內建於NB，在手持裝置應用也將於2009年實現，而整體消費電子產品應用行動WiMAX技術也將在2010年成熟。在網路架構上目前全球主要電信營運商也積極展開相關作業，像是美國Sprint/Clearwire已經投資數十億美元於行動WiMAX網路；日本KKDI承諾將於2013年之前鋪設完畢可涵蓋90％日本人口的行動WiMAX網路；印度Tata營運商將於2010年在10座大城投資600萬美元鋪設行動WiMAX網路。除此之外，Maravedis也預估2012年WiMAX網通裝置市場規模將達到40億美元，到2014年WiMAX設備供需市場規模則將達到420億美元。因此行動WiMAX將可於無線寬頻市場中進一步站穩根基。

行動WiMAX複雜度挑戰RF測試

Keithley事業管理副總裁Mark Hoersten則進一步指出，行動WiMAX技術是否成熟完備，需要一套高效能且周全的無線寬頻RF測試儀器與軟體方案。RF測試品質攸關行動WiAX標準的成熟度，MIMO技術在無線寬頻傳輸的角色舉足輕重，但測試MIMO的複雜度更勝於以往。此外整合不同無線通訊協定之間需要克服RF干擾問題，這也提高RF測試儀器能否具備測試完整度的設計挑戰。而行動WiMAX本身的複雜機制，讓測試儀器廠商面臨嚴苛的測試挑戰，在一種多元化系統中整合多種複雜的通訊技術。除了SISO或MIMO無線電架構外，通道頻寬包含從1.25MHz～20 MHz，多重並行的OFDMA、QPSK、16和64QAM等調變技術、被配置2048個子載波（sub-carriers）的組態、極高的均峰值（peak-to-average power ratios）等等。因此在RF測試上，測試儀器需要具備容納更寬的頻譜設計、高效能訊號處理能力、並且可針對不同MIMO應用輕鬆有效升級的軟體方案。Mark Hoersten並透露，Keithley即將在7月進一步推出業界首款可支援8×8 MIMO RF測試系統，更提升天線設計、組態測試、beamforming測試等彈性化升級架構效能。

SDR軟體定義測試方案

Keithley推出新一代DSP-based軟體定義無線電（Software-Defined Radio；SDR）方案，重新定義支援可攜式裝置測試的無線傳播架構，進而全面精準地展開高速量測作業。SDR可讓RF量測儀器測試速度快上3倍，在200毫秒（milliseconds）內便可完成抓取、分析、進行RF訊號處理的一連串作業過程，並且呈現15組量測結果於單一螢幕顯示圖當中。評估數位調變訊號的誤差向量幅度（EVM）測量和2048個子載波的頻率測試結果，也能清楚顯示於螢幕當中。Alan Gaffney強調，量測工程師可以輕易下載SDR方案，並且藉由使用親近性高的介面有效編輯RF量測結果，SDR方案更可支援PC-based終端裝置，工程師可在自己的PC或NB終端清楚檢視相關量測結果。

Mark Hoersten進一步說明指出，SDR方案1.0版以支援TD-SCDMA測試為主，目前推出2.0版，可支援400MHz至4GHz的頻率，若進行WLAN量測，最高便可支援6 GHz的頻率。Mark Hoersten深入說明表示，測量範圍涵蓋低於2.4GHz的低頻段越來越受重視，因為400～700MHz UHF的頻段被開放給各類新型行動無線通訊服務使用，而WiMAX也可能會被設定於這些頻譜，因此2.0版可涵蓋更廣泛的頻段測試需求。

涵蓋各種頻段的RF測試解決方案

因此以SDR架構為核心，Keithley建構一組訊號產生與分析工具，不僅可擴充射頻測試能力，也能支援更多樣的無線通訊標準量測需求。Keithley的射頻測試解決方案以Model 2820 RF向量訊號分析儀（Vector Signal Analyzers）以及Model 2920 RF向量訊號產生器（Vector Signal Generators）作為發展基礎，擁有40MHz的通道頻寬，除了手機一般常用的2.5GHz頻段、WLAN常用的6GHz之外，也可測試4GHz WiMAX訊號，並可升級支援MIMO 4×4的行動版802.16e WiMAX Wave 2頻譜，不需付出昂貴成本升級硬體或是替換不同的儀器。新款測試儀器能測試最低到400MHz的低頻段。

客製化整合式清單模式功能

Model 2820 RF 向量訊號分析儀與Model 2920 RF 向量訊號產生器緊密結合，不但能用在自動化生產環境，也能安裝在機台上支援各種獨立的測試應用，更能有效降低測試時間與資本設備成本，量測工程師亦可藉由一套整合式SDR套件，使用內建清單模式功能，利用物件導向（object-orientated）圖形使用者介面，可依據不同測試需求，建立客製化libraries，同步量測多種元件、發送器和接收器，對於不同的無線通訊標準進行RF測試，大幅縮短測試時間。

物件導向波形產生工具

Mark Hoersten進一步說明指出，這款Keithley 2.0版的SignalMeister波形產生軟體（Waveform Creation Software），能搭配2個系列射頻測試儀器，建立各種符合WiMAX與WLAN無線連結標準、以及3GPP與3GPP2手機標準的訊號，是款可在PC平台上運作的物件導向波形產生工具，可進一步擴充協助工程師建構出各種訊號標準基本與複雜的波形。