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無線通訊量測聯盟 深耕本土化技術

 
 
 

「工欲善其事,必先利其器,沒有好的量測工具就無法研發出好的無線通訊技術,這是聯盟成立的主要目的。」無線通訊系統高階量測技術產學聯盟(Wireless Communication Measurement Alliance,簡稱無線通訊量測聯盟)主持人、也是元智大學通訊工程學系黃正光教授說。

 
無線通訊量測聯盟前身是元智大學的通訊研究中心,慢工出細活累積聯盟研發實力。
▲無線通訊量測聯盟前身是元智大學的通訊研究中心,慢工出細活累積聯盟研發實力。
 
自1901年義大利工程師馬可尼(Guglielmo Marconi)使用800 KHz中波信號,進行由英國到加拿大紐芬蘭的橫跨大西洋無線電波通信試驗,開創了人類無線通信的新紀元,至今,無線通訊的應用已經全面滲透到普羅大眾的日常生活。

 

除了發展已久的廣播、無線電視外,隨著網際網路發展,無線通訊藉由不同行動設備的發展不斷擴大其應用,像是經由物聯網(Internet of Things,簡稱IoT),駕駛者可以透過手機上的軟體找尋附近停車場空位,減少尋找車位的時間,或者,將簡易設計的小型追蹤器置於幼兒身上,只要幼兒離開父母數尺之遙,追蹤器就會嗶嗶叫,大幅減輕了大人帶小孩的負擔。由於無線通訊技術為今日的生活帶來許多便利,故稱它是二十一世紀的明星產業也不為過。

 
照片中間是通道模擬器,用來模擬通道環境,左邊則是軟體定義無線電訊號收發平台。
▲照片中間是通道模擬器,用來模擬通道環境,左邊則是軟體定義無線電訊號收發平台。

 

分離軟硬體以降低成本

 

通訊系統都會具備發射端和接受端,前者產生訊號,後者分析訊號,而當前蓬勃發展的新興無線通訊系統,除了LTE(Long Term Evolution,長期演進技術)、物聯網外,還包括未來的5G(第五代移動通訊系統)等,具備龐大的全球商機。

 

不過,每個無線通訊設備在上市之前,都需經過縝密的量測驗證才能問世,因此,通訊設備的背後推手,量測技術,便成為全球各通訊大廠競爭之所在,而無線通訊量測聯盟經長年發展後,已擁有NB-IoT訊號產生與分析、802.11 a/b/g/n/ac無線通訊、5G技術開發、RF recorder等無線通訊的高階量測技術,對此一般民眾可能較無感,但對企業的研發和產品測試端可是影響深遠,因為大幅降低了其測試成本,也能提供更高品質的產品給終端消費者。

 

「一般來說,無線通訊設備的量測成本大約佔產品成本的十分之一,佔比可謂不小,因此,無線通訊量測市場長久以來都被少數國際大廠壟斷。」黃正光說,而台灣無線通訊高階量測技術向來更是依賴國際大廠,缺乏本土廠商長期深耕相關的技術,造成本土通訊產業的缺口,連帶也讓量測成本提升,因此,無線通訊量測聯盟成立的目標,即是鎖定提供會員量測市場的最新技術,帶動台灣通訊廠商的研發實力,降低成本,提升產業競爭力。

 

「目前全球無線通訊高階量測廠商不超過十家,主要都被美國是德(Keysight)、德國R&S、日本安立知(Anritsu)三家大廠獨佔了近七成的市場,甚且這些大廠多將軟體和硬體綁在一起販售,使得他們的量測儀器動輒要價上百萬,而我們因為擁有和國外大廠相近的技術水準,於是決定從軟體切入,將軟體放在軟體無線電的硬體平台上,而該軟體無線電體積小到可放在口袋內,價格也低廉,只要藉由連接電腦就可以把訊號放在軟體無線電。」黃正光說。

 

這是該聯盟最大特色—「基於軟體無線電之訊號量測技術與平台」這種具破壞性創新的跨平台通訊量測技術策略,提供廠商不同以往的軟硬體分離方案,而廠商若有自己的需求,該聯盟也能打造出客製化的方案,期以打破國外大廠寡佔高端量測市場的局面,找出台灣通訊業者的新契機。

 
 
無線通訊量測聯盟主持人黃光正教授在實驗室內介紹聯盟具破壞性創新的跨平台通訊量測技術策略。
▲無線通訊量測聯盟主持人黃光正教授在實驗室內介紹聯盟具破壞性創新的跨平台通訊量測技術策略。
 

慢工出細活深耕量測市場

 

無線通訊量測聯盟之所以能擁有強大的研發能量,是因其前身為元智大學通訊研究中心(CRC),該中心申請到教育部頂尖研究計畫,後又獲得遠傳資金挹助,並經過科技部深耕工業基礎技術專案計畫的粹鍊,過程中成立了各高階重點實驗室、累積許多工業技術,終於在去年正式成立聯盟。

 
無線通訊量測聯盟是由鄧俊宏教授、黃正光教授、林柏江助理教授、李建育助理教授(由左至右)共同成立。
▲無線通訊量測聯盟是由鄧俊宏教授、黃正光教授、林柏江助理教授、李建育助理教授(由左至右)共同成立。

 

「通訊設備廠在產品測試階段,需要先找一個被大家認可的儀器和其產品連連看,證明該產品確能和外界溝通,而這就是廠商找上無線通訊量測聯盟的主因,過程中,聯盟需先購買大廠儀器當作模範,讓聯盟發展出的技術能和大廠量測儀器先測通,這就像人和人之間即便是使用同一種語言,也要互相先進行口語溝通,對方若聽得懂了,才知道我們的發音沒問題。所以,這不是一兩年的設備投資而已,更要從中發展自己的技術,讓聯盟所擁有的術能和外界溝通,絕對要慢工出細活。」黃正光說。

 

資通能力不差的台灣雖然對資通發展反應快速,但在全球無線通訊產業中的角色,卻因台灣市場過小導致廠商多採用國外通訊量測技術,但無線通訊量測聯盟成立的目的就是希望能針對無線通訊高階向量訊號產生及分析(VSG/VSA)儀器與技術需求,積極推廣基於軟體無線電之訊號量測技術與平台,使VSG/VSA技術不再被少數國際大場所掌握,藉此發展出本土化、高競爭型的技術。

 
無線通訊量測聯盟定期舉辦產學技術研討會,吸引許多業界夥伴共同參與汲取新知。
▲無線通訊量測聯盟定期舉辦產學技術研討會,吸引許多業界夥伴共同參與汲取新知。
 
期待與國際技術並駕齊驅
 

目前無線通訊量測聯盟的會員已近20家,包括川升、遠傳、廣達、台揚、安立知、是德、R&S、資策會、工研院、中科院等,聯盟除了協助各會員掌握通訊量測的最新技術外,也會與會員合作將量測技術商品化,「不過,由於台灣廠商規模較小,行銷能力也遠不如國外大廠,使無線通訊量測聯盟常感覺『空有一身武功卻無地施展』,但因為通訊系統量測技術市場是全球性的,因此,聯盟未來勢必得走出台灣,到世界各國闖闖看。」黃正光說。

 

除了走出台灣外,無線通訊量測聯盟也會朝客製化需求邁進,像是提供廠商所需要的技術或是接受量測服務的委託,同時也與不同機構進行產學合作,像去年與資策會、工研院、中科院、川升、緯宇、廣達等單位進行的產學合作,金額就達400萬左右。

 

黃正光說:「以我們聯盟與川升股份有限公司的合作案為例,因為川升是開發不同發射端的天線,而聯盟去年與川升簽約進行MIMO量測系統開發,是基於LTE MIMO實體層規格,以平價方式搭建出4x4 True MIMO OTA平台,並量測出RX SNR、通道容量、吞吐量及BER等性能指標,幫助川升的工程師迅速找到問題並縮短研發時程。」

 

他表示,聯盟短期內可能還需政府補助,但接下來希望和更多廠商合作,「雖然聯盟本身也有創業育成的角色,但由於聯盟在技術上的深厚基礎,我們還是希望從兩方面著手,一方面為想發展儀器設備的廠商扮演研究服務(RSC)的角色,像是擔任其背後的研發單位,另一方面,對於只想做量測的廠商,聯盟也可以擔任測試的服務。」

 

至於目前無線通訊量測聯盟所擁有的技術水準,黃正光不諱言地說,駕以時日希望能更縮短與國際大廠的差距,而身為工程師的他也期待,將聯盟的技術推向商品化階段,並獲得國際大廠肯定,成為國際通訊量測市場的重要一員。

 
註:黃正光教授研究團隊獲科技部107年度「產學技術聯盟合作計畫」補助(計畫名稱:無線通訊系統高階量測技術產學聯盟(2/3),執行期間:2018/02/01~2019/01/31)。科技部推動「產學技術聯盟合作計畫」之目的,係為促使大專校院及學術研究機構有效運用研發能量,以其已建立之核心技術與相關之上中下游業界建構技術合作聯盟,以協助產業界提昇競爭能力及產品價值。

 

 
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