不知不觉中，消费者已经走进一个全新的4G新时代。无线网路无所不在，随着3G行动通讯的普及率不断增加，使用者对于随处可接取的宽频服务已经习以为常。这使得行动通讯产业也开始跳脱既有的商业型态，并逐渐吸引手机业者、电信业者与设备业者、资讯业者及Internet业者的投入。

目前LTE技术，已经逐步应用于现有的行动通讯市场上，并符合4G行动通讯技术最重要的大幅升级基本要求，4G行动通讯正快速改变消费者对于无线通讯网路的使用体验。而在LTE之后，LTE-Advanced随之继起。目前LTE-Advanced的下行速率已可达到1Gbps，比起LTE网路，可提升一千倍的覆盖率，更可以满足于各种应用服务所需，既使使用者远离基地台，都还可以收到稳定的讯号，如此可以大幅提升行动宽频的服务品质。

图一 : LTE技术中的OFDM调变讯号，以及从SISO到MIMO的讯号传递，已经成为LTE量测最为棘手的挑战。

LTE的量测新挑战：OFDM+MIMO

由3GPP行动网路为基础，所延伸的新一代无线网路技术，便是众所皆知的LTE。 LTE不仅频宽更大，电信业者也可跨过既有的无线通讯技术，直接透过LTE来提供无线通讯服务。而LTE应用了OFDM（正交分频多工）与MIMO（多进多出）等提高传输频宽的技术，明显与过去的无线技术做出区隔，让自己堂而皇之跨入4G无线通讯之林，然而，却也造就出不少麻烦。

其中最重要的，就是OFDM调变讯号，以及从SISO到MIMO的讯号传递，已经成为LTE量测最为棘手的问题。

OFDM射频讯号比起过去工程师容易处理的单载波讯号更为复杂，主要是因为其频宽达到了20MHz，这是由于OFDM讯号透过多重子载波传递，各载波间排列紧密精确，因而占用更大的频宽。然而面对如此复杂的讯号，量测工作可一点都不能放松。为了能够迅速诊断出问题所在，必须要能够从各种不同面向准确地对讯号进行量测，确保讯号传输正确无误。

LTE在行动设备中，使用了SC-FDMA方式来进行调变，这与WiMAX所采用的方式大大不同，导致放大器的功率消耗提高。基频处理器在处理这些讯号的时候，不仅过程复杂化，最重要的是，将导致更多功耗的产生。而且，比起单载波讯号，OFDM的讯号PAR（峰值因数）更高，其结果容易导致功率放大器进行压缩时产生错误。而这些问题的产生，都需要透过量测仪器来抓出错误，并进行除错。

另外，从3G开始，最重要的一个无线技术，就是MIMO。新一代的无线通讯标准几乎都以此技术为出发点，这包括3G时代的HSPA+，以及4G技术的LTE与WiMAX等。有别于SISO的单天线传输与接收，MIMO技术主要由多重天线的同时收发来提高讯号传输流量，以及更宽广的讯号覆盖率。这种复合式的单讯号与多重讯号，当然也大大提高了测试方面的难度。

弹性是系统厂最在乎的事

以软体定义仪器，一直都是美商国家仪器（NI）最为重视的一件事。早在26年前，NI便透过LabVIEW系统设计软体，打造出经典的量测仪器。时隔26年之后，NI再以LabVIEW为基础，开发出向量讯号收发器（VST）。美商国家仪器行销经理郭皇志就指出，NI一直非常关注软体对于仪器的重要性。特别是在现今，这个行动装置盛行的时代，无线通讯技术已经和消费者的生活密切连结。这也让NI体认到，工程师需要的是一部能更有效率、更有弹性，用来快速处理这些无线讯号的仪器。

目前业界最新的无线通讯标准，当然非LTE与802.11ac莫属。这些更为复杂的MIMO调变讯号，工程师若以传统的仪器进行量测，非常耗时费力，事倍功半。郭皇志说，软体对于仪器的重要性，就在于其彻底改革了工程师处理RF设计与测试的方式。在LTE的测试中，仪器的弹性与精密控制非常重要，因为这可以有效提升RF测试流程的效率。此外，类似802.11ac解决方案的开发过程，也非常需要具备自由度与高弹性的仪器作为搭配，才能让过程更为顺利。

其实，透过软体来定义仪器功能，就是虚拟仪器的主要概念。随着包括LTE等多样化无线通讯新标准的问世，而不同标准的生命周期也被缩短，这种情况正为设备研发与测试带来了巨大挑战。郭皇志认为，针对LTE的量测，『弹性』是工程师唯一在乎的事情，而最好的解决方法，就是透过软体来定义仪器。目前NI的向量讯号收发器就是市场上首款软体定义仪器，在单一PXI模组化仪器中，就结合了向量讯号产生器与向量讯号分析器，同时搭FPGA，更是工程师可自行设定功能的关键。在使用上，除了可以将向量讯号收发器当作全新的仪器使用之外，也可以藉由LabVIEW系统设计软体来强化现有功能。

对症下药解决LTE漫游问题

身为量测产业的大厂之一，安捷伦（Agilent）早就为了满足无线LTE通讯客户的需求，而做好了准备，并推出各种测试机种。包括LTE-Advanced、LTE、HSPA+、双载波HSDPA、MIMO、多标准无线通讯和LTE语音（voice over LTE）等量测解决方案。

回顾过去，安捷伦不断致力于提供整个LTE开发周期所需的解决方案，以确保LTE的建置能达到积极缩短上市时程的目标。由于看到LTE技术在4G行动通讯的重要性，因此早在2008年，安捷伦就已经加入LTE测试联盟，目的在为LTE的验证，提供更高速的无线宽频能力。

目前LTE量测的瓶颈，还是在于MIMO技术。看看目前包括TDD-LTE、FDD-LTE和LTE-Advanced等无线技术，其都采用了更为复杂的MIMO系统，这使得测试的工具当然不能依循传统步调。新一代的LTE测试仪器，必须拥有针对不同版本LTE天线技术的分析能力，才能对症下药，进行正确的测试工作。

在过去的3G时代，频段多半是固定的，量测厂商对于3G频谱通常都能了如指掌。然而4G时代的最大不同，就在于LTE非常多的频段，这使得不同厂商间的合作模式变得更为复杂。量测厂商也得提早与无线通讯系统商合作，来确定商用频段的使用。

此外，漫游将对于LTE系统构成最大的挑战。大家都知道LTE系统的两大分支：TD与FDD。未来使用者非常有可能在这两个标准之间相互漫游，两系统的切换是否顺畅，测试系统将扮演非常关键的角色。量测大厂要能掌握关键技术，才有能力在众多的机海中脱颖而出。

透过软体升级才符合效益

在现今常见的无线通讯技术之中，LTE是成长速度最快，然而却也最具挑战性的无线技术。量测厂商的应用方案，不只必须针对LTE终端装置所设计，还必须满足3GPP的无线通讯规范。

罗德史瓦兹为量测业界中，首家提供3GPP LTE MIMO上行讯号分析的仪器商，由于LTE量测领域随时都会面对新的挑战，这也使得量测仪器厂商必须应对市场需求，随时提出更新的解决方案才行。台湾罗德史瓦兹（R&S Taiwan）业务协理卢迦立指出，最好的方式，就是透过软体来更新，如此不需一再更新硬体，造成成本的浪费。

例如罗德史瓦兹就推出了可满足LTE-Advanced 测试需求的软体选项，可应用于客户现有的FSV、FSQ以及FSW等讯号分析仪上，晶片制造商在进行元件开发时，将更能满足现在及未来的应用端设备需求。

卢迦立说，透过软体来升级仪器功能，虽然不是业界的创举，然而对于量测需求十分复杂的LTE测试来说，若能透过软体来满足升级需求，则系统客户就不需要不断地汰换仪器设备，导致大幅成本的浪费。利用软体升级，绝对是最符合经济效益的方式。

多合一仪器走出红海竞争

提起量测仪器的新发展方向，似乎越来越多仪器大厂，将多合一仪器作为产品发展的主要趋势。从过去到现在，已有不少量测大厂推出多合一量测仪器。这种多合一仪器，市场认为其主要的卖点，就在于便宜又大碗，一台仪器就可以抵好几台，由于量测仪器普遍体积庞大、价格又昂贵，若多了这种一机多用的新选项，自然对于需求量测用途的使用客户，是一大福音。

只不过，多合一仪器时常带给使用者一种非高阶产品的印象。认为只要是多合一仪器，就是功能比较简易的入门款机种。毕竟虽然标榜『大碗』，然而关键却在于『便宜』。试想若要把各种高阶机种的功能，全部浓缩于一台仪器上，这样的仪器肯定价格也会破表，这对于有兴趣采用的使用者来说，将成为一道门槛，对于仪器的普及也成为一大障碍。

安捷伦电子量测事业群数位测试事业处中华区业务罗仕林总监指出，其实，多合一仪器不见得就是入门款的低阶仪器。正确来说，多合一仪器应该视为一种对于仪器的加值功能。这主要的原因，正在于仪器产业已经逐渐走向红海竞争的泥淖之中。

以示波器为例，目前市面上的示波器种类繁多，激烈竞争下，价格走向也越来越便宜，也出现更多以低价示波器来抢市占率的新厂商。罗仕林例举中国大陆市场，就已经有超过五家推出示波器产品的当地厂商。只要能够买到ADC、DRAM等关键零件，组合起来就是一部示波器。比起大厂所推出的示波器产品，这些小厂的产品价格更吸引人，这将迫使量测大厂也被拖入低价的红海竞争之中。

为了脱离这样的红海深渊，透过多合一仪器来为产品加值，成为在市场上胜出的不二法门。罗仕林认为，仪器的多合一功能，可为产品加值，让使用者能选用功能更多、且品质稳定的仪器，也让量测大厂本身能走向更有价值的蓝海市场，而非一昧追求低价，落入红海竞争的恶质环境中厮杀。也更能确保量测品质的精准。

图二 : LTE是成长速度最快，却也最具挑战性的无线技术。量测方案不止须针对LTE终端装置所设计，还必须满足3GPP无线通信规范。

结语

LTE的发展正如火如荼地进行，脚步未曾歇息。而量测仪器也必须紧追着LTE的发展步调，开发出能更迅速解决问题的设备。当然随着LTE持续的继续进展，使得由LTE所延伸而出的新技术包括NFC、802.11ac，以及VoLTE等，都将带来全新的量测挑战。紧紧守住LTE无线通讯的第一线把关工作，量测仪器大厂未来还将任重道远。

LitePoint:台场,你仍有机会抢得先机!

智慧型手机、平板正夯，出货量呈指数增长。然而，如今测试一台智慧手机仍需10分钟，按此速度，根本无法追赶上消费者的需求。无线测试系统解决方案领导厂商莱特菠特(LitePoint)营运长Brad Robbins看准这股市场趋势，认定此种情势，台湾的无线通讯产品制造商将重获独特优势，将可善用「台湾设计、中国制造」的模式，布局完整生态系统，抢得先机。

Brad Robbins认为：「以台湾智慧型装置供应链来说，从晶片(MediaTek)到代工(Foxconn、Pegatron、COMPAL)，甚至到品牌(HTC、ASUS)，台湾是这三个领域的佼佼者，若能有效整合群聚效益，布局完整生态系统，将可为台厂带来商机与获利。」在此之际，「测试」将会是整个生态系统的关键价值。

许多厂商面临必须在短时间内快速量产的挑战，设计周期不断缩短，因此，不论是成本上的考量或是新技术的导入，「量产的品质」绝对会是整个智慧装置生产链上的关键价值。至于量测厂商的角色，就是致力提升相关厂商的各项竞争力如上市的时程、品质以及上市产量的控制与成本管控。

目前LitePoint和上游晶片厂商如Broadcom、Qualcomm、MediaTek、Intel、Ralink、Marvell、TI等互动密切，并结合华硕、宏达电等品牌商，一起完成无线设备的开发与测试。 「透过紧密合作，我们相信台湾会在创新、时间和品质上建立可获利的品牌，同时也是LitePoint建构资源的重点。」LitePoint台湾区总经理谢顺富如是说。

谢顺富预估，台厂的11ac的无线晶片将可在2013年上半年量产，进一步带动整体产业应用的普及，尤其若Intel阵营的Ultrabook连网无法升级至11ac的话，就很难与Macbook 竞争。

目前LitePoint的产品主力，主要在LTE、802.11ac、NFC等传输上提供不同测试设备，谢顺富表示：「低价智慧型手机市场的需求到了2015年有机会可达4亿支。LitePoint的IQxstream测试平台已成功展示其缩短测试成本的优势，并可比传统的无线技术测试加快六倍的测试速度。这种创新的做法可让我们的客户以更低的成本生产更先进的无线通讯装置。」（科技日报／刘佳惠）

安立知：产品线完整性 决定LTE量测厂商地位

随着网路技术的蓬勃发展，及对网路资讯的依赖度越来越高，智慧型手机及平板电脑等通讯装置的需求因而大幅成长。为求能稳定且有效率地下载资料流，这些通讯装置中包含着各种无线通讯协定及不同的模组。面对不同的无线通信协定与技术，研发人员最重要的课题，就是要能够有效率的进行量测。

其实，在LTE量测领域，安立知一直维持着其市场优势。例如领先业界推出支援4×4 MIMO的LTE-Advanced IP吞吐量测试机，就是安立知对于推动LTE行动通讯产业发展的承诺。此外，在全球认证论坛（GCF）第32次CAG会议上，安立知在RF（射频）与RRM（无线资源管理）的测试领域中，有21个新测试项目获得认证，此数量为其他测试系统供应商获得认证新测项的两倍之多，至于在Protocol（通讯协定）领域中，Anritsu亦取得221个认证新测项，领先其他同业达30个项目之多。

安立知产品技术副理薛伊良指出，由于LTE相关的测试项目十分繁杂，因此产品线的完整性，将决定一家量测厂商在LTE领域的地位。毕竟系统客户并不希望量测仪器需要时得东买一台、西买一台。拥有完整的产品线，也代表能提供客户完整一站式购足的服务，相对将拥有更大优势。而在测试项目上，安立知也比起竞争对手有更大的完整度。根据欧洲全球认证论坛所公布的资料，安立知的LTE测试项目居全球之冠。这些优势，让安立知几乎可以在竞争激烈的量测领域中，站稳领先地位。

薛伊良说，安立知这些关键的产业测试，将可提供LTE网路与设备商全球部署的有力支援，尤其是可应用于已拥有LTE功能的智慧型手机上。而透过全球认证论坛的认证体制，也可帮助企业确保测试设备的高品质，并且为用户提供最佳的LTE网路使用环境。 （科技日报／王岫晨）