一開始就從無線通信起家的德商羅德史瓦茲 (Rohde & Schwarz, R&S；即＂羅德與施瓦茨＂) 認為，在 5G 先期研究與商用試行相繼起跑之際，4G LTE 仍將穩步前進。＂就像 3G 一出，2G 仍存活了好長一段時間，直至頻譜執照被強制回收為止＂，臺灣 R&S 應用工程經理林志龍以古喻今。他指出，借助 3CC / 4CC / 5CC CA 多分量之載波聚合的 LTE- Advanced (簡稱 LTE-A) 技術加持，電信運營商得以充分利用零散的頻譜空檔提高傳輸率——澳洲電信商 Telstra 已成功實現 Gigabit 等級的 LTE 網絡、下行速率達 1Gbps，表現不遑多讓，預料 4G 短期內不會完全退場。
照片人物：臺灣羅德史瓦茲應用工程經理林志龍
頻譜資源兩極化，毫米波與 6GHz 以下各自活躍
在＂應用掛帥＂的萬物聯網時代，傳輸率不是唯一指標，頻譜資源分配似乎也有 M 型化現象——高頻毫米波 (mmWave) 與 6GHz 以下的低頻工作將兵分兩路、齊頭并進。在毫米波部分，R&S 與中正大學貴重儀器中心共同建置高端量測系統，包括：FSW 信號暨頻譜分析儀、SMW200A 信號產生器、RTO2044 數字示波器，量測頻率范圍達 85 GHz，帶寬達 2 GHz，并提供 110GHz 高端向量網絡分析儀 (ZVA) 供芯片量測使用，協助該校創新實驗室建立微波通道特性及單晶微波集成電路 (MMIC) 量測系統，開放申請微波／亳米波信道信號量測服務。
在＂應用掛帥＂的萬物聯網時代，傳輸率不是唯一指標，頻譜資源分配似乎也有 M 型化現象——高頻毫米波 (mmWave) 與 6GHz 以下的低頻工作將兵分兩路、齊頭并進。在毫米波部分，R&S 與中正大學貴重儀器中心共同建置高端量測系統，包括：FSW 信號暨頻譜分析儀、SMW200A 信號產生器、RTO2044 數字示波器，量測頻率范圍達 85 GHz，帶寬達 2 GHz，并提供 110GHz 高端向量網絡分析儀 (ZVA) 供芯片量測使用，協助該校創新實驗室建立微波通道特性及單晶微波集成電路 (MMIC) 量測系統，開放申請微波／亳米波信道信號量測服務。
圖1：中正大學貴重儀器中心采用 R&S 設備建置毫米波量測平臺
資料來源：臺灣羅德史瓦茲提供
WLAN 依然是局域網絡的主軸，在 IEEE 802.11n 撐了十年后，802.11 ac 企圖向 5GHz 頻段尋求突破，輔以單一通道 160 MHz 或 80 + 80 MHz 帶寬、256 個正交振幅調制 (QAM)、多達 8 個空間串流 (spatial stream) 的多重輸入多重輸出 (MIMO) 等技術，解決流量壅塞、實現更大的數據傳輸率。林志龍表示，信號分流的精準度及相鄰通道泄漏的拿捏，是設計調制的最大挑戰；R&S＂SMW 信號產生器＂本身具有兩個射頻路徑，外加一臺結合器 (combiner) 就能產生 80 MHz + 80 MHz 非連續信號。只要在 SMW 儀器做觸發設定，基帶即可同步產生信號。
在中、低量傳輸方面，6GHz 已成低頻通信的指針性分界。R&S 新一代 RTO2000 系列示波器亦已達標，允許開發人員測試 WLAN 802.11ac、USB 3.1 Gen 1 5 GHz 等在 5GHz 頻段工作的物聯網通信裝置及5 Gbps 的數據率。在高分辨率模式下，16 位的垂直分辨率讓開發人員可輕松檢測信號細節，并藉由每秒百萬次波形，快速辨識偶發的故障信號。RTO2000 具備時域和頻域觸發功能，觸發圖形可單獨或合并檢視，后者可觀察信號路徑在頻率范圍內的變化、進行組件測試；亦可同步時間、頻率、協議和邏輯分析結果，方便用戶在系統中進行故障排除。
CMW500 可充當基站做＂實時聯機測試＂
有趣的是，在兩極化發展趨勢下，＂運營商的聲量大增、將打破以往由 3GPP 單向主導的慣例，反過來對 3GPP 規格制訂有巨大驅動力量，而量測廠商提供的使用情境是其重要依據＂，林志龍點出個中奧妙。此外，許多大型電信運營商因采取包銷或＂雙品牌＂營銷策略 (與手機或連網設備制造商聯名)，對終端使用者負有品保責任，日益看重整機驗證工作、甚至向上追溯至芯片供貨商，帶動測試實驗室除錯與客制化軟件的需求大幅攀升，也讓運營商的測試周期由半年直接攔腰對折至三個月，包括軟件更新頻率，催生后續系統維護的服務商機。
有趣的是，在兩極化發展趨勢下，＂運營商的聲量大增、將打破以往由 3GPP 單向主導的慣例，反過來對 3GPP 規格制訂有巨大驅動力量，而量測廠商提供的使用情境是其重要依據＂，林志龍點出個中奧妙。此外，許多大型電信運營商因采取包銷或＂雙品牌＂營銷策略 (與手機或連網設備制造商聯名)，對終端使用者負有品保責任，日益看重整機驗證工作、甚至向上追溯至芯片供貨商，帶動測試實驗室除錯與客制化軟件的需求大幅攀升，也讓運營商的測試周期由半年直接攔腰對折至三個月，包括軟件更新頻率，催生后續系統維護的服務商機。
＂R&S 的通信協議量測產品，有高達 30% 是供作測試實驗室之用＂，林志龍說。因應無縫連網需求，R&S 一款問市七年、已銷售逾六萬臺的 CMW500 無線通信測試儀，在原有 LTE、WCDMA、GSM、CDMA2000、TD-SCDMA、WLAN 及 Bluetooth 等多項移動通信 (cellular) 及一般無線通信 (non-cellular) 外，再新增支持 5CC 4x4 MIMO、速率達 2 Gbps 的傳輸。有鑒于單一設備兼容多種通信標準已成主流，芯片、模塊、設備到網絡的一條龍測試是加速產品上市的快捷方式；CMW500 可充當多模通信的＂實時聯機＂基站，讓功能驗證及互操作性測試畢其功于一役。
圖2：CMW500 無線通信測試儀為 R&S 長銷機種，另有 CMW 290 經濟型與 CMW 100 產線簡易測試版本
資料來源：臺灣羅德史瓦茲提供
許多 WLAN 組件制造商僅在常規存取點進行設備或組件測試，可能忽略不同通信模塊的＂共存＂效應。R&S 日前推出的 CMW-KS656 軟件，即是沖著無限制存取的通信協議兼容性而來，可供模擬 IEEE 802.11 ac 的 WLAN 聯機信令 (Signaling) 測試。在 Signaling 模式下，用戶可使用 CMW 無線通信測試儀分析發射端和接收端的射頻特性，并根據 802.11ac 標準在真實條件下測試應用及 WLAN 連接速度。CMW500 可分析非常復雜的序列，例如測量 LTE-WLAN 流量卸除或分析待測物的共存干擾，盡可能及早予以消除，避免危及通信質量。
5G 電信網絡 28GHz 先行，OTA 覆蓋是重點
林志龍透露，基于市場后勢及胃納量考慮，作風嚴謹的 R&S 向來以國際聯盟所頒布的標準為奉行圭臬，CMW500 亦納入 NB- IoT 與 Bluetooth 5 等通信協議，以＂模塊化＂方式提供用戶選擇；他舉例，目前 Bluetooth 5 只有粗略分為低、中、高三個層級的強制受測項目，但有些區域市場或終端設備商會要求做更多檢測，最多有 79 項，此時，用戶可各取所需、任意選配信號產生器 (SG) 和信號分析儀 (SA) 組合。
林志龍透露，基于市場后勢及胃納量考慮，作風嚴謹的 R&S 向來以國際聯盟所頒布的標準為奉行圭臬，CMW500 亦納入 NB- IoT 與 Bluetooth 5 等通信協議，以＂模塊化＂方式提供用戶選擇；他舉例，目前 Bluetooth 5 只有粗略分為低、中、高三個層級的強制受測項目，但有些區域市場或終端設備商會要求做更多檢測，最多有 79 項，此時，用戶可各取所需、任意選配信號產生器 (SG) 和信號分析儀 (SA) 組合。
R&S 在今年全球移動通信大會 (MWC) 即展出最新 3GPP Release 13 規范的窄頻物聯網應用測試。與此同時，由于全球第一個 5G 網絡已確定采用 28 GHz頻段，R&S 亦首次發布 28 GHz 頻段的 SMW200A 向量信號產生器以產生 5GTF 候選波形，搭配內部帶寬達 1.2 GHz 的 FSW 信號分析儀進行解析——5GTF 候選波形是由美國電信商 Verizon 領軍＂5G技術論壇＂(www.5gtf.org) 所發表的 5G 技術規范，為目前通信業界公認的＂暫行標準＂。
R&S TSME 超小型＂現場驗證驅動測試掃描儀＂和 ROMES 驅動器測試軟件，可驗證網絡覆蓋的空中接口 (Over the Air, OTA) 特性；所收集到位于 28GHz 頻段的信號數據，可據以決定用戶終端設備 (CPE) 的天線最佳位置，并驗證、提升網絡部署。會中，R&S 與子公司 SwissQual 攜手演示移動網絡的基準檢驗、網絡優化、外場服務和服務質量監控。另新推出的 NRPM OTA 功率量測方案，能精確測量、校正遠程波束成形 (beamforming) 和天線數組功率，在實際網絡條件下測量物聯網組件和嵌入式系統的電池壽命。
