儘管最近有大量新聞報導基礎建設的準備工作有所延遲，但WiMax設計似乎仍不斷地向前發展。而且大多數設計是依據Wave-2規格，採用多輸入多輸出(MIMO)實現方案。
MIMO和WiMax結合後可提供更高的資料傳輸速度，然而卻增加了混合設備的軟硬體複雜性。設計面臨的挑戰將是在充分發揮MIMO優勢的同時降低成本。該成本不僅是材料清單，還包括了設計相容性、可靠設備和量產這些設備的相關費用，以及錯失市場相關的機會成本，而開發測試和製造測試的影響也成為WiMax發展成敗的因素。
即使3G(第三代)無線設備仍在部署中，但整個無線生態系統卻已開始定義和設計4G(第四代)系統。雖然3G和4G系統並沒有嚴格定義上的差別，但在所能支援的最高資料速率方面，標準組織內似乎正在達成共識。諸如高速封包接取(HSPA)等3G系統的上行和下行速率分別為5到10Mbit/s和15到20Mbit/s。4G系統設計的這兩個指標要比3G的高5到10倍，其上/下行速率分別在50Mbit/s和100Mbit/s以上。
目前的3G無線通訊透過在實體傳輸層採用碼分多址(CDMA)技術，成功地為新應用提供更多頻寬。與透過頻率或時間分割在同一通道以傳送多個資料的傳統方法不同，CDMA利用伴隨每條通道而來的程式碼干擾特性來執行多工作業，以便在電信業者使用的頻譜範圍內擴展資料吞吐量。CDMA在封包切換語音無線領域已被證明是有效的；與傳統系統相較，擴頻技術允許更有效、更靈活地利用頻寬。
就4G標準而言，兩大主要的3G標準組織──3GPP和3GPP2業已指出，正交頻分多址(OFDMA)是它們選用的實體層傳輸技術。然而，採用這種新多工技術的第一個標準是IEEE 802.16e(或稱WiMAX)。被稱為802.16d的WiMAX早期版本已在某些地區作為定點接取廣域資料網路。這兩種標準的主要區別是802.16e具有行動功能。
OFDM概述
OFDMA以正交頻分多工(OFDM)為基礎。OFDM技術問世已有段時間了，且已應用在ADSL、Wi-Fi(802.11a/g)、DVB-H及其它高速數位傳輸系統中。因此，OFDM在蜂巢式無線領域的最初應用是定點接取的WiMAX 802.16d也就不足為奇了。該無線技術已被用於提供高速網際網路接取──既可作為諸如ADSL或有線接取的替代技術，又可在其他接取技術尚未覆蓋的地區提供服務。
2008/06/05 08:00
馬總統親自參觀第一屆WiMAX大展，期待下一代的高速無線通訊能夠替台灣創造另一波拼經濟的商機。觀察業者的推出的各項展出不難發現：擁有比目前頻寬高出許多倍的WiMAX，雖然是明日之星，但是受到技術進度趕不上建設的壓力下，多數業者都把開台時間延後到明年。此外，WiMAX初期的優勢，仍然是鎖定寬頻上網，因此筆記型電腦內建的產品已經逐漸成形，WiMAX手機的進展有限，將來的發展，還有待觀察。（彭群弼報導）
電信業的當紅炸子雞：WiMAX究竟可以為民眾帶來何種生活風貌上的變化？目前正在世貿展出的WiMAX大展，業者努力的描繪各種可能，相較之下，幾年前第三代行動電話3G在一年一度的電信展，所規劃的內容，其實也都差不多：讓手機可以扮演其他家電，電腦的功能，無線高速傳輸作為通聯網路。
無線通訊正不斷產生變化。所有新的4G空中介面(WiMAX、LTE、UMB、802.20、WiBRO、下一代PHS等)都共享著某些公共技術：所有介面都基於正交頻分多址接取(OFDMA)；所有介面使用MIMO(多輸入多輸出)；所有介面都採用‘扁平化架構’並且都基於IP(網際網路協議)。
本文將討論其中的前兩項：具體地說，首先是介紹如何實現OFDMA的核心DSP演算法，然後是被LTE用來實現上行鏈路的新技術，最後簡要介紹用於WiMAX和LTE的MIMO(所有IP方面的內容不在本文討論範圍內)。本文討論的前提條件是採用軟體定義的架構。
OFDM使用大量緊鄰的正交子載波。每個子載波採用傳統的調變方案(如正交幅度調變)進行低符號率調變，其數據速率保持與相同頻寬下的傳統單載波調變方案相同。增強性能的OFDMA技術允許透過為多個用戶分配特殊頻率並共享訊息通道。
| 上網時間:2008年06月04日 | |
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| 新通訊 2008 年 6 月號 88 期 | ||||||||||||
| 文．蔡金源 | ||||||||||||
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| 今日的全球衛星定位系統(GPS)技術已成為一門顯學，除了可攜式導航產品(Portable Navigation Device, PND)及車載導航器外，包括手機、各式手持設備如個人數位助理(PDA)、可攜式多媒體播放器(PMP)、行動聯網裝置(MID)甚至連筆記型電腦也都開始內建GPS功能。很顯然地，GPS的定位能力將不會僅限於行車的導航功能，未來將進一步拓展到更多樣的定位服務(LBS)和保全、緊急救援等應用領域。 | ||||||||||||
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| 對於PND來說，目前的成長動力雖仍強大，但市場上的競爭者愈來愈多，加上手機等其他領域對GPS的應用，或是車載資通訊系統(Telematics)內建比例的提升，都會擠壓PND的市場。至於強調個人定位導航應用的手持式設備，其使用的環境不比開闊的行車路面，更須要改善GPS定位的能力。因此，不論就市場本身的競爭性或是應用領域的拓展，GPS相關設備均面臨技術升級的迫切性。本文將介紹GPS的基本原理與效能要求、系統架構差異比較與前瞻性技術。
GPS接收器左右TTFF性能 一台GPS終端器要解出自己的3D位置，至少須要取得天上四顆衛星的相對位置。美國的GPS衛星系統是由二十四顆衛星群所組成，分別運行在六個軌道面上，每顆衛星會不斷發送1,575.42MHz的L1載波及1,227.60MHz的L2載波，在載波上調制了C/A電碼(C/A Code)及P電碼，一般我們用得到的是L1及C/A電碼，L2及P電碼則為美國軍方使用。 在L1上所搭載的衛星訊息以訊框(Frame)為單位，每個訊框為1,500位元(Bits)，其下又分為五個子訊框(Sub-Frame)，它的內容包括衛星的星期時間(Time of week, TOW)、廣播星曆(Broadcast Ephemeris)、電離層參數及萬年曆(Almanac)(表1)。其中廣播星曆為個別衛星本身的精確軌道位置，其每小時更新一次，每次更新的有效性約四小時；萬年曆則為所有衛星在軌道上的概略位置及其狀況等，它每天更新一次，有效時間可達數周。
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| 新通訊 2008 年 6 月號 88 期 | ||||
| 文．侯俊宇/王智弘 | ||||
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| GPS近期帶來的市場規模極為龐大，除了出貨量屢創新高之外，潛在商機也讓眾多業者垂涎不已。然而，儘管PND市場龐大，但除了要滿足在圖資、影音與人機介面上的多元功能之外，還要達到高精準度，才真正符合用戶所需。本文即從系統設計、新興技術端討論定位精準度的好壞表現。 | ||||
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| 全球衛星定位系統(GPS)在世界各地的發展態勢已經毋庸置疑，根據iSuppli在2007年10月發表的報告，全球搭載GPS手機的出貨量暴增，自2004年的不到五千萬支，可望在2011年突破四億五千萬支，幾乎占了全球手機出貨量的三分之一強。而若是僅估計個人導航裝置(PND)的市場規模，分析機構預估將在2013年達到160億美元、出貨量突破七千萬台(圖1)。
系統單晶片提供高度彈性 大幅簡化PND設計
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| 新通訊 2008 年 6 月號 88 期 |
| 文．王智弘 |
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| 隨著愈來愈多晶片業者競相投入WiMAX市場，行動WiMAX晶片方案的效能已較以往大幅精進，除整合基頻與射頻的單晶片備受矚目外，WiFi+WiMAX雙模方案也已成為晶片商另一個發展重點。 |
不僅如此，為因應行動WiMAX服務啟動後所帶來的行動上網應用商機，晶片業者也已朝基頻(Baseband)與射頻(RF)整合的單晶片方向開發，以滿足市場對尺寸與功耗日益嚴苛的要求；另一方面，也積極研發整合WiFi與WiMAX的雙模解決方案，加快市場導入WiMAX方案的速度。
在LTE和WiMAX測試系統中，訊號統計內容的有效擷取有利於避免由於元件無法控制高波峰因子訊號所引起的失真。由於對更高數據速率和更快訊號傳輸的需求日益成長，測量所面臨的挑戰包括更高頻寬、更快上升和下降時間的訊號的擷取，這兩項指標是今天的功率測量工具應具備的關鍵功能。本文介紹了通訊系統的功率測量簡史，對現代通訊系統進行精確功率測量的重要考慮因素，以及功率計的最新進展如何幫助我們高效完成功率測量任務。
蜂巢式和無線技術在通訊領域中的日漸融合使功率測量變得愈加複雜，尤其是對RF突發訊號和複雜調變訊號而言。過去，功率測量的要求非常簡單。對第1代的類比訊號來說，僅需測量平均功率。隨著2G通訊系統的出現，時分多址訊號單時隙的功率測量可透過測量週期訊號的平均功率值除以訊號的週期來獲得。
在寬頻通訊系統的設計中，全面、真實的通訊通道模擬是設計和驗證過程中不可或缺的要素。針對衛星通訊服務發展的需求，設計人員需要更有效的模擬測試設備，這些設備必須具備寬頻模擬和測試能力，可真實地模擬通道中環境損壞因素、以及通道中各元件對系統的影響。本文將針對衛星通訊設計的挑戰進行探討，並介紹在模擬與測試方面的因應之道。
今天，衛星通訊系統的開發仍面臨諸多挑戰，包括：通訊頻寬增大，容量增加；根據環境因素和設計目標，必須更嚴格地控制設計餘度；以及衛星通訊品質的影響因素。
在衛星通訊中，數據傳輸速率是性能的重要指標。近期研究發現，衛星的平均功耗已增加了350%，設計壽命從10年增加到近14年，衛星的外形和複雜度也增加了2~5倍。Shin公司的新一代網際網路協定(IP)衛星iPSTAR總容量達到了40Gbps，據稱是現有衛星容量的40倍。美國休斯網路系統公司的SPACEWAY每個點波束的下行鏈路數據速率為800Mbps。從這些不斷增加的傳輸速率與容量來看，現代資訊技術需要更大的衛星傳輸頻寬。
目前正在開發的先進寬頻通訊衛星無論在設計、製造和部署成本方面都較過去的衛星系統高。衛星設計者必須盡量增加衛星的有效載荷能力，以便在投入商用化之後能夠獲取更多利潤。
這個目標對設計衛星的工程師來說則意味著：由於先進的通訊衛星要求大幅提升了數據速率和容量，所以留給設計者的誤差餘度很小。如果未能分析或考慮到任何相關參數或真實效應，都可能導致設備性能下降並減少收益。與此相反的情況是設計過於縝密，亦即因考慮了所有未知因素或依照最差情況來設計，而導致參數餘度過大，因而增加了不必要的成本、元件、重量和複雜度。
