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Wi-Fi 7箭在弦上 LitePoint大秀旗舰级测试解决方案

  • 孙昌华台北

产品经理Middle Wen。LitePoint
产品经理Middle Wen。LitePoint

2021年市场上最引人注目的,除了5G等火红的无线通讯技术之外,脍炙人口的高速Wi-Fi 6E与异军突起的超宽带(UWB)技术也不遑多让,还有白牌O-RAN与Small Cell的电信机房革命所引起的爆炸性的议题,莱特菠特(LitePoint)看准这个大趋势,特别在2021年11月9与11日两天,分别在台北与新竹盛大招开「智造、质造、制胜之道」创新测试技术研讨会,做为2021年岁末的一场重要的科技飨宴,透过广泛使用范例与测试解决方案的逐一亮相,擦亮客户的无线通讯产品在市场上的品牌光环,并加速产品量产与上市时间,抢占市场先机。

迎接无线传输技术所创造的大商机  精准掌握制胜之道

资深应用工程师Marcus Chen。LitePoint

资深应用工程师Marcus Chen。LitePoint

亚洲区应用工程技术部协理Alex Hsieh。LitePoint

亚洲区应用工程技术部协理Alex Hsieh。LitePoint

应用工程部经理Chris Chao。LitePoint

应用工程部经理Chris Chao。LitePoint

NXP Allen Lee。LitePoint

NXP Allen Lee。LitePoint

应用技术部副理Young Huang。LitePoint

应用技术部副理Young Huang。LitePoint

Broadcom Eugene Chow。LitePoint

Broadcom Eugene Chow。LitePoint

业务副总经理Adonis Lee。LitePoint

业务副总经理Adonis Lee。LitePoint

台湾、印度暨东南亚区业务总经理Elvin Ren。LitePoint

台湾、印度暨东南亚区业务总经理Elvin Ren。LitePoint

业务经理Tim Wu。LitePoint

业务经理Tim Wu。LitePoint

LitePoint台湾、印度暨东南亚区业务总经理任为龙先生的开场引言,清楚描绘LitePoint在5G与Wi-Fi等多个无线测试解决方案的产品发展策略,为了迎接5G产品2021年所带来的全面量产的测试挑战与新商机,举凡多待测物(Multi-DUT)测试、毫米波测试与制造生产在线的ATE自动测试,一举帮助电子供应链追求巨量量产的时效性,就是LitePoint的制胜之道。

LitePoint业务副总经理李镇如(Adonis Lee)从在家工作(WFH)与元宇宙(Metaverse)的趋势中看到大量双向沟通所需要的无线传输技术及数据消耗量大幅增加,揭示5G通讯、Wi-Fi 6E与UWB在新频谱上所带来的各种无线产品的新需求及新市场,树立耳目一新的应用典范。

LitePoint从快速掌握不同无线技术的进展,迅速整合上游芯片商各个技术环节,提供更快、更简单、更具成本效益的测试解决方案,并协助客户抓住最佳的获利时机。

揭露Wi-Fi 7时代的最新进展

Broadcom亚洲区工程技术部资深协理Eugene Chow分享Wi-Fi 7规格的新发展,这个即将在2022-2024年市场上粉墨登场的新技术,技术协议称为IEEE 802.11be又称为EHT(Extremely High Throughput)技术,主要的功能诉求就是超大带宽的效益,具备46.1Gbps最高传输速率,提供320MHz带宽,使用4096 QAM正交振幅调变,以及16x16阵列天线并导入MLO、Multi-RU模式,支持 2.4GHz、5GHz、6GHz等三个频段,实际上因为成本的考量,Chow预测市场上主要产品会以4x4天线,传输速率会在11Gbps,2021年5月已经有Draft 1.0的草案公布,正式标准预计在2024年完成,但是2023年12月应该就会开始有交互测试的进度产生。

Chow的简报着重于几个主要功能,首先是多链路操作MLO (Multi-Link Operation)规格的进展,由于Wi-Fi 7的使用情境看准了虚拟实境AR/VR与元宇宙的应用,再加上6HGz频谱的开放,提供很大的优势,以数据传输的品质与延迟时间的要求(QoS/Latency),每一个装置要求至少要有1Gbps的传输速度,所以MLO因应这样的一个技术功能而生。

Chow第二个议题以AFC (Automated Frequency Coordination)来解决频谱雍塞时,利用频谱数据表查表(Database lookup)方式找到特定地理区域中适当的使用频谱的规格,由于Wi-Fi 7强调320MHz的带宽,5GHz与以下频段的使用都已经非常挤了,所以6GHz频段比较有机会做到,但是6GHz频谱的使用功率都很小,使用LPI (Low Power Indoor)方式来运作很多挑战,所以AP装置用Database lookup的方式来找到频段,再与STA来连线,提供室内Wi-Fi 7的有效使用。

AFC需要每一个AP装置提供GPS位置,才能使用,所以芯片组上需要内建一个GPS的功能,这些协定与操作机制都需要FCC的标准规范讨论会议中逐一确认,对于各家芯片商在802.11be上的实际进展都还在定义当中,对于802.11be产品线未来的发展相当有看头。

LitePoint展示高效率Wi-Fi 6E量产制造测试

LitePoint应用技术部副理黄民仰(Young Huang)先生接续上台,他的演讲聚焦于Wi-Fi 6E的工程测试与大量制造测试挑战,以及Wi-Fi 7的测试准备,目前市场上6GHz频谱带的使用已经是目前热门的议题,拜COVID-19(新冠肺炎)疫情之赐,大量带宽的使用变成主流,单单以目前Wi-Fi 6产品区隔来看,全球使用Wi-Fi 6E规格的产品到2021年底会成长到将近30%的渗透率,成长速度惊人。

Wi-Fi 6E芯片组的竞争更是一级战区,由于6GHz频谱带的使用延续到未来的Wi-Fi 7的竞逐,目前从Wi-Fi 7的Draft 1.0规格草案上看到包括4096 QAM与 320MHz带宽的功能,由于在6GHz频谱有多个重叠的320MHz频带,透过MLO规格的规范找寻最适当的使用方式,例如Preamble puncturing的功能,提供在Wi-Fi 6与未来的WiFi-7提供更多的频谱选择的弹性。

再者,Wi-Fi 7还提出Multi-Link的概念,在一个160MHz的频谱带,可以使用不同的组合频带经过加总的使用情境,因此扩大同时使用诸如5GHz加上6GHz不同频谱的同时使用概念,将蔚为风潮。

举例来说,AP装置的MAC层虽然看到是一组MAC address,但在实体层上可以走5GHz,也可以走6GHz频谱,看当时哪个频段连线较稳定或速度较快,也可以同时使用5GHz和6GHz频段,以增加传输速率,这些功能特别是为了要解决公共场所中,大量使用者同时使用Wi-Fi而大塞车等情境与问题。

在现役的Wi-Fi 6E的频道,已经使用包含BW20/40/80/160多种带宽选择,对于UNII-6、UNII-8频段,有些频道像是BW80的Channel 119与BW160的Channel 111,皆是跨越交错其中,再加上各国皆对6GHz频谱都订定出不同的功率分类,像Standard Power、Low Power Indoor或是Very Low Power的规范,对AP router装置而言,只有掌握各原件的调适搭配,才能在6GHz频谱带有卓越的性能表现,其中的挑战众多,包含6GHz横亘1,200MHz的频谱带里,需要考量元件会随着频率的不同而有不同效能反应,另外Power Spectrum的精密控制,以解决6GHz频谱带和相邻频谱带能够共存降低干扰的效应,这些规格都需要测试解决方案强大的支持能力。

LitePoint的IQxel-MW系列解决方案,涵盖IQxel-MW 6G、IQxel-MW 7G与IQxel-MX等系列,针对Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E与未来Wi-Fi 7在BW160与BW320的规格测试,当中IQxel-MX机台更大力支持从工程验证一直到大量制造的测试解决方案,IQxel-M2X是用来支持DVT验证测试,而IQxel-M8X 用来对Mobile (STA)量产测试,而IQxel-M16X 用来做为对AP量产测试之用,利用机台的精确功率控制功能,完成复杂的测试要点,是产业界测试Wi-Fi 6E装置所不可或缺的测试解决方案。

UWB精确的测距和定位  NXP布局锁定车用、手机与物联网市场

下午的议题以UWB技术开场,由恩智浦半导体(NXP)的资深工程师李家林(Allen Lee)率先上台简报,他聚焦UWB的解决方案与使用范例,由于UWB的技术使用飞时测距Time-of-Flight (ToF)技术,其精密定位可以小到10厘米以内,做为包括脸部识别身份识别、位置侦测服务(LBS),以及装置对装置间的相互身份识别等重要使用范例,具备非常高的安全性,市场上从智能手机所引领的一波侧重于高度安全性要求的新应用正如火如荼地推广,甚至在智能城市应用中,如电动车充电桩、红绿灯秒数控制、人流管控的各种新兴的应用,将进一步影响每一个人未来生活上的大小事。

NXP的UWB的半导体解决方案以Trimension系列为主,已经为汽车与动装置产品提供安全应用服务,例如使用UWB钥匙在双手抱着一堆东西时可以快速打开车门。在智能家居应用上也推陈出新,例如智能门禁、智能钥匙。在台湾,已经可以看到国际连锁旅馆应用智能门禁;在美国,UWB已经开始应用于COVID-19(新冠肺炎)防疫距离警示。

在进行解决方案设计时,NXP会整合UWB以及包括蓝牙(BT)与近场通讯(NFC)技术做为备援,这项设计对于需要使用电池做为动力来源的装置非常重要。再者,UWB基于精密与安全特性,在测距侦测用途上,可侦测车内或车外的物件距离后,再触发启动车内智能应用,能够带给使用者更好的车内体验。在安全性方面,NXP解决方案则已提供完整的CCC安全标准规范认证。

IQgig-UWB专责UWB的精确定位检测的量产制造测试

应用工程部经理赵伟清(Chris Chao)接续UWB议题上台简报,他对于UWB的市场热火的情况感到令人惊喜,全球因为COVID-19(新冠肺炎)而经济波动甚钜,在无线传输的技术上UWB的应用可以说一枝独秀,受到使用者热烈的拥抱,仅仅海峡两岸的电子供应链客户,2021年在过去的6个月期间,其所开创的UWB合作案的数量,创下新高,几乎与Wi-Fi的热度不相上下。

UWB的崛起在于3D的定位的需求愈来愈火红,UMB只要部署4个传感器就能做到准确的3D定位,精准度在10厘米以内,以FiRa Consortium所揭櫫的UWB三大主流用途,就是不动手(Hand free)的门禁服务、位置侦测服务(LBS)与装置间的互动服务,UWB藉由精确定位,还可以兼具传输信息数据的技术,提供多样化的用途正成为一股巨大的市场旋风。

测试UWB有三大要项,第一,安规测试,功率密度需要合于政府规范,例如FCC的Part15规范,第二,兼容性测试(Interoperability),第三,效能测试,LitePoint打造IQgig-UWB机台满足客户需求,采用IEEE 802.15.4z的规格认证,提供完整校准设定,测试频率范围5至19 GHz涵盖UWB所需要的选项,使用IQfact+的ATE量产辅助软件与内定的标准测试程序,作为UWB自动化量测的最佳解决方案,在测试报告图表分析工具上提供IQramp视觉化图表软件,IQgig-UWB机台并获得FiRa Consortium的实体层(PHY Layer)一致性测试验证,成为国际认证实验室的标准测试机台。

5G测试解决方案展示工程设计到Multi-DUT量产测试的无缝接轨

LitePoint亚洲区应用工程部协理谢定龚(Alex Hsieh)先生的简报聚焦于5G趋势,LitePoint自2017开始进入5G测试解决方案市场,看到5G市场从手机起步而创造大量营收,在接续目前的多样化的智能应用场景,更将产生4.7倍的智能手机的产值,5G用户也将于2026年达到35亿个用户,值得一提的,5G网络的发展上,关于5G SA网络服务的营运商,以美国与国内为首,全球加总一共达到12个营运商开通服务,也为更多的使用场景揭开序幕。

LitePoint的测试解决方案从最前缘之芯片设计端的验证开始,横亘芯片量产、通讯模块测试,一直到整个产品的系统开发、制造、大量生产等所有重要环节,用相同测试平台来统筹测试方案,LitePoint一共提供3个主要的测试设备,包括IQXstream-5G(用在sub-6GHz频谱)、IQgig-IF(以中频5-19GHz为主),以及IQgig-5G(高频23-45GHz使用),这些解决方案提供完整5G的FR1到FR2的频谱测试,并使用IQfact5G (专为芯片开发) 和IQfactATM (专为模块开发)系列软件做为ATE辅助来简化设定参数,并验证待测物的特性,兼具产品量产时的成本与测试时间上的优势。

信令测试确保5G产品品质 打造符合真实世界场景的测试方案

陈柏中(Marcus Chen)先生是LitePoint资深应用工程师,他介绍IQCell-5G测试解决方案,这是信令测试技术为主的解决方案,需要先建立网络连线的前提下,再执行使用情境的测试,其牵涉到实际数据传输与交换的实际测试,因为需要有前置时间的设置,所以比较少用在生产在线的测试方案,多半在研发与工程设计阶段,做为实际使用体验与产品性能验证的用途。

通常在装置的EOL(End of Line)测试、使用者经验测试与通讯产品规范测试会使用这个解决方案,用来验证联网品质、天线敏感度效能、数据传输效能,以及QA品质系统的压力测试等项目,目前的IQCell-5G机台以支持FR1频谱NSA与SA组网的测试,毫米波方案则需要等下一个阶段的产品计划,另外,在软件方面,ATE软件使用IQfact-S做为测试辅助与内定的标准测试程序之用。

5G应用场景起飞 5G Small Cell与O-RAN测试系统上市

LitePoint产品经理温中义(Middle Wen)介绍「5G网络中的下一个关键部署:小型基站和 O-RAN 射频单元」做为压轴,聚焦于Small Cell与O-RAN的RU(Radio Unit)的新发展与测试应用,这是台湾的网通与服务器供应链发展非常具有前瞻性发展机会的一个新兴领域。

5G的技术打破4G时代以前的电信机房的架构,在效率与营运成本的考量下,电信营运商大胆拥抱白牌的开放系统的供应商,O-RAN联盟、Telecom Infra Project (TIP)联盟与Small Cell Forum (SCF)联盟挺身而出,制定开放标准而引起 Small Cell与O-RAN的RU的革命性的风潮。

测试解决方案是用LitePoint既有的5G测试机台,将过去对UE的测试加以扩充来用来测试RU、RRH的装置,并遵照3GPP的测试规格与测项,说起来是简单的概念,其主要的卖点在于ATE软件上,因为Small Cell基站所用的芯片组不再是过去大家所熟悉的芯片大厂的完整产品,而是多样化零组件商所搭配的系统整合系统,测试上需要一套ATE程序来掌握复杂的个别设定,LitePoint凭藉IQfact5G_ORAN的ATE测试软件工具,提供兼具弹性与TurnKey解决方案的效益,达成客户所需要自动化测试流程,大大提升测试多样化Small Cell基站的效率,为客户有效掌握全新的生意机会。