摘要
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access微波存取全球互通)是無線、寬頻的新傳輸科技，具有高容量、及遠距收送的能力，能隨時、隨地提供上網服務，已有多於65個國家，超過250家營運商展開部署並執行實地試用；WiMAX Forum依據IEEE 802.16以及ETSI HiperMAN標準制定認證規範，已儼然成為下一代無線產業的推手，筆者一年前在“WiMAX 標準與認證簡介”[1]文中簡介WiMAX 的技術標準以及WiMAX設備的認證規範，本文將更深入說明目前行動式WiMAX 認證標準的制定現況，以及未來標準制定的動態。
前言
因應個人行動通訊的需求，(如Voice, Data, Audio/Video distribution, Real-time Video Conferencing等)，近年來行動通訊產業持續發展，再加上通訊產業服務不斷地推陳出新，新的加值形服務(如Video on Demand(VOD), Mobile video telephony, Online gaming, TV broadcasting等)，需要及時與寬頻的傳輸網路；IEEE針對無線寬頻網路，制訂了一系列的標準：
- IEEE 802.15.3(Ultra-WideBand)個人網路，
- IEEE 802.11 區域網路，
- IEEE 802.16 都會網路，
- IEEE 802.20 無線寬頻接取(BWA--Broadband Wireless Access)，
- IEEE 802.22(WRANs -- Wireless Regional Area Networks)。
近年來，由於DSL(Digital Subscriber Line)等寬頻接取技術的應用，網際網路之蓬勃發展，全球寬頻上網市場規模快速發展；然而，無線寬頻服務並未隨之起飛，其中重要的關鍵在於行動式WiMAX(IEEE 802.16e)[2]的設計製造並商品化； 行動式WiMAX標準的制訂，使得無線寬頻設備的研發製造具經濟規模，且系統效能(如可攜、行動、寬頻傳輸、射頻涵蓋範圍等)具有多重的優勢 。
WiMAX設備供應廠商的產品，需經過認證測試，並取得WiMAX Forum認證證明依據標準認證產品，具有多方面的功用：
讓使用戶(Subscriber)能與任何一家營運商，連線互通。
- 讓營運商能考慮採用多家的基地台設備，不但可減低對設備供應商的依賴，並可降低部署的成本。
- 鼓勵使用戶設備供應商良性競爭，大量生產以降低成本。
WiMAX Equipment認證規範
WiMAX Forum組織下設工作小組，其中技術工作組(Technical Working Group)以及認證工作組(Certification Working Group)負責測試認證相關事宜，它們的分工職掌如下：
- 技術工作組持續在制定以及更新認證規範，同時並依據OFDMA實體層以及
OFDM實體層，進行改組為兩個技術工作組，分別命名為技術工作組
(Technical Working Group，TWG)以及更新技術工作組
(Evolutionary Technical Working Group，ETWG)；技術工作組負責
行動式WiMAX認證規範的制定，
- 認證工作組負責制定健全的認證程序，篩選認證實驗室並管控認證實驗室；
執行認證時需先選定認證應用面(Certification Profile)、選定系統應
用面(System Profile)、選定波段(Wave Number)以及選定版本
(Release Number)：
- 選定認證應用面，認證應用面係依據三種實體層的參數分類，第一是頻譜、
第二是頻寬、第三是雙工模式(頻譜或時間區分的雙工模式)。
- 選定系統應用面，行動式WiMAX系統應用面除了包含該受測產品的認證應用
面的實體層參數之外，還包含另外四個實體層的參數值，表二是認可的行動
式WiMAX系統應用面。
- 選定波段，WiMAX測試認證分為兩個波段，第一波段和第二波段是依據標準
中的受測功能類別區分，第一波段是測試標準中規定的必備功能，第二波段
除了對標準中規定的必備功能作進一步測試外，另測試選擇性(Optional)
的功能。
- 選定版本，WiMAX測試認證分為五個版本，各個受測功能類別的測試個案數
目，隨著版本的更新而逐步增加。
WiMAX Forum為認證測試制定了一系列的規範文件，這一系列的文件分別列述說明於下：
通訊協定實現符合性說明(Protocol Implementation Conformance Statement，PICS)[3]：通訊協定實現符合性說明係一份表格，供WiMAX會員在提出其產品作認證時填寫，確認其產品所實現的應用面及選擇性功能。目前使用的版本是2006年10月WiMAX ForumTM版的TS 102 545-1V<1.1.1>通訊協定實現符合性說明。
測試目的(Test Purpose，TP)[4]：依據IEEE 802.16e標準規範的功能，描述測試個案的使用情景(Use Case Scenario)，其中的各種使用情景分別為一測試個案，測試目的就在描述該個案的預期行為。截至2006年12月為止，行動工作小組制定測試目的的進度，如圖三所示，其中各欄圖示各個受測群組(Test Group)的制定進度；行動工作小組預定於2007年2月完成測試目的篩選，(屆時僅MAC群組尚在完成初步篩選階段)。
測試序套架構(Test Suite Structure，TSS)[4]：將測試個案依據功能、性質作有層次的分組，例如，各個功能分類的受測群組列述於圖三的各欄中，在性質面可分為功能行為(Capability，CA)、正常行為(Valid Behavior，BV)、不正常行為(Invalid Behavior，BI)、不適時行為(Inopportune Behavior，BI)以及計時/計次(Timer and counter，TI)五種類別。
抽象測試序套(Abstract Test Suite，ATS)[5]：為完成通訊協定測試，根據測試目的所實現的測試程式碼稱為抽象測試序套，WiMAX係採用TTCN-3程式語言[6]實現測試程式。ETSI STF 252所擬定的IEEE 802.16e通訊協定測試個案
WiMAX Equipment認證程序
WiMAX測試實驗室需經WiMAX Forum核准通過，執行認證測試並核發WiMAX Forum Certified標籤給供應廠商。
認證測試分為三類：第一類為無線電符合性測試(Radio Conformance Test, RCT)，第二類為通訊協定符合性測試(Protocol Conformance Test, PCT)，第三類為互通性測試(Interoperability Test, IOT），
無線電符合性測試：針對無線電信介面的頻譜以及射頻訊號，規定其測試流程和測試大綱(Test procedure and Test Outlines)，此測試規定適用於WirelessMAN-OFDM， WirelessMAN-OFDMA以及WirelessHUMAN(-OFDM)的無線電信介面，以確認廠商開發的設備是否符合標準的規範。
通訊協定符合性測試：依據設備供應廠商填寫的通訊協定實現符合性說明(PICS)以及通訊協定實現測試需加的資訊(PIXIT)表格，確認該產品所實現的應用面及功能，設定建構其產品時所需之參數，選出該應用面所需測試的測試個案，經WiMAX Forum核可的WiMAX測試實驗室執行測試，以確認廠商開發的通訊協定是否符合標準的規範。
互通性測試：廠商開發的行動式WiMAX設備通過無線電信認證測試(RCT)以及通訊協定認證測試(PCT)之後，才可執行互通性測試；執行行動式WiMAX產品驗證(不論任何一款的認證應用面)，至少需有三家WiMAX使用戶設備供應商，至少需有二家WiMAX基地台設備供應商需參與互通性測試，這些設備是由已驗證的產品中隨機選出，被測產品並需通過所有的互通性測試個案，WiMAX設備通過上述三種測試，即可取得認證證明。
互操作性活動
行動插拔大會(Plugfest)是行動式WiMAX設備供應廠商聚集在一起，就硬體功能部份，進行產品互通性的測試活動；WiMAX Forum舉辦此活動讓廠商在標準草擬或剛完成的時候，即可進行互通性的預先測試，此一系列的測試可讓不同廠商所實現的產品彼此互通，驗證是否符合標準[7]，增益其產品互通的功能，是故能在正式進行互通性測試進行之前，對產品作必要的修正；插拔大會具有下列功能：
- 認出與產品互通相關的功能。
- 點出並記錄標準中易造成不同解讀的模糊字句。
- 促成開放性的技術討論。
- 對如何解讀標準，建立一致的共識。
- 改進測試認証的方法和程序。
參與的廠商，取得其產品具有基本互通功能驗證後，WiMAX Forum即給予互操作性活動標籤，廠商可列於促銷的文宣中。
在行動插拔大會中，有六種插拔測試架構供參與廠商依需求多重選擇：
1. 單一基地台和單一行動用戶台(同一設備供應商。
2. 單一基地台和單一行動用戶台，分屬不同設備供應商。
3. 單一基地台和二台行動用戶台，二台用戶台係由同一設備供應商提供，但
和基地台的供應商不同。
4. 單一基地台和二台行動用戶台，二台用戶台係分屬不同設備供應商。
5. 單一基地台和三台行動用戶台，原則上三台用戶台分屬三家不同設備供應
商，如限於參加插拔大會的廠商有限，二台用戶台則可由同一供應商提
供。
6. 二台基地台和單一行動用戶台(測試更換基地台)。
測試介面
目前的WiMAX產品進行認証測試時，認証設備的使用需測試實驗室操作員介入協助，以執行測試個案中由被測端起始的情景；為了使測試執行自動化，WiMAX Forum正在制定WiMAX測試介面，以傳送訊息的方式，起動測試個案中由被測端起始的情景；WiMAX測試介面的制定工作內容，包括
1. 測試架構的制定，圖十二是行動用戶台的測試架構。
2. 測試指令(Test Script)語法、語意的制定。
預定於2007年4月完成測試介面的制定，爾後，自動測試不僅可運用於正式的認証測試，亦可用於生產製程中的測試，回歸測試(regression test)等。
結語
由於IEEE 802.16e行動式應用的特性，許多廠商看好其發展的前景，因此已有許多廠商跳過固定式WiMAX產品，直接投入行動式WiMAX產品的開發。
台灣廠商在WiMAX產品硬體方面所具有的設計、生產能力，以及行動台灣(MTaiwan)計畫，積極推動WiMAX相關產業的發展，已經爭取到今年在台灣設立WiMAX測試認証實驗室，台灣廠商可就近執行認證測試，取得WiMAX Forum認證證明以及WiMAX Forum核發的WiMAX Forum Certified標籤；此外爭取到今年10月在臺灣舉辦WiMAX的三大國際盛事：
- WiMAX Forum大會，
- WiMAX插拔大會，
- 全球性WiMAX商展。
在既有的基礎上，臺灣營運商可展開部署，並將WiMAX網路與其它網路互通(例如DSL, 3GPP, 3GPP2以及IMS)，建立網路的整體構造組織(Infrastructure)，並為WiMAX系統研發設計受使用者歡迎的最佳化服務，增進消費者對WiMAX Forum認證產品的喜好，成為無線寬頻市場的主流。
參考文獻
[1]甘傑英, WiMAX標準與認證簡介, 系統晶片科技中心技術期刊 第4期, A
pril 2006
[2]IEEE Std 802.16e and Corrigendum 1, IEEE Standard for
Local and metropolitan area networks Part 16: Air
Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless
Access Systems. Amendment 2: Physical and Medium Access
Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation
in Licensed Bands.
[3]TS 102 545-1V<1.1.1> (2006-10), Broadband Radio Access
Networks (BRAN); HiperMAN/ WiMAX; Conformance testing
for the Data Link Control Layer (DLC); Part 1: Protocol
Implementation Conformance Statement (PICS) proforma.
[4]TS 102 545-02 V<1.1.1>(2006-10), Broadband Radio Access
Networks (BRAN); Conformance Testing for the
HiperMAN/WiMAX 1.3.1; Data Link Control Layer(DLC);
Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes(TSS&TP)
specification.
[5]TS 102 545-3 V<1.1.1> (2006-10) , Broadband Radio
Access Networks (BRAN); HiperMAN; Conformance testing
for the WiMAX/HiperMAN 1.3.1; Part 3: Abstract Test
Suite(ATS).
[6]ETSI ES 201 873-1 V2.2.1, Methods for Testing and
Specification (MTS); The Testing and Test Control
Notation version 3; Part 1: TTCN-3 Core Language.
[7]PlugFest Guidelines vM3.0.10, 31-Dec-2006， Guidelines
for Scenarios and Profiles for Vendor Interoperability
between Mobile WiMAX devices in WiMAX Forum Plugfest
Mobile3.
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access微波存取全球互通)是無線、寬頻的新傳輸科技，具有高容量、及遠距收送的能力，能隨時、隨地提供上網服務，已有多於65個國家，超過250家營運商展開部署並執行實地試用；WiMAX Forum依據IEEE 802.16以及ETSI HiperMAN標準制定認證規範，已儼然成為下一代無線產業的推手，筆者一年前在“WiMAX 標準與認證簡介”[1]文中簡介WiMAX 的技術標準以及WiMAX設備的認證規範，本文將更深入說明目前行動式WiMAX 認證標準的制定現況，以及未來標準制定的動態。
前言
因應個人行動通訊的需求，(如Voice, Data, Audio/Video distribution, Real-time Video Conferencing等)，近年來行動通訊產業持續發展，再加上通訊產業服務不斷地推陳出新，新的加值形服務(如Video on Demand(VOD), Mobile video telephony, Online gaming, TV broadcasting等)，需要及時與寬頻的傳輸網路；IEEE針對無線寬頻網路，制訂了一系列的標準：
- IEEE 802.15.3(Ultra-WideBand)個人網路，
- IEEE 802.11 區域網路，
- IEEE 802.16 都會網路，
- IEEE 802.20 無線寬頻接取(BWA--Broadband Wireless Access)，
- IEEE 802.22(WRANs -- Wireless Regional Area Networks)。
近年來，由於DSL(Digital Subscriber Line)等寬頻接取技術的應用，網際網路之蓬勃發展，全球寬頻上網市場規模快速發展；然而，無線寬頻服務並未隨之起飛，其中重要的關鍵在於行動式WiMAX(IEEE 802.16e)[2]的設計製造並商品化； 行動式WiMAX標準的制訂，使得無線寬頻設備的研發製造具經濟規模，且系統效能(如可攜、行動、寬頻傳輸、射頻涵蓋範圍等)具有多重的優勢 。
WiMAX設備供應廠商的產品，需經過認證測試，並取得WiMAX Forum認證證明依據標準認證產品，具有多方面的功用：
讓使用戶(Subscriber)能與任何一家營運商，連線互通。
- 讓營運商能考慮採用多家的基地台設備，不但可減低對設備供應商的依賴，並可降低部署的成本。
- 鼓勵使用戶設備供應商良性競爭，大量生產以降低成本。
WiMAX Equipment認證規範
WiMAX Forum組織下設工作小組，其中技術工作組(Technical Working Group)以及認證工作組(Certification Working Group)負責測試認證相關事宜，它們的分工職掌如下：
- 技術工作組持續在制定以及更新認證規範，同時並依據OFDMA實體層以及
OFDM實體層，進行改組為兩個技術工作組，分別命名為技術工作組
(Technical Working Group，TWG)以及更新技術工作組
(Evolutionary Technical Working Group，ETWG)；技術工作組負責
行動式WiMAX認證規範的制定，
- 認證工作組負責制定健全的認證程序，篩選認證實驗室並管控認證實驗室；
執行認證時需先選定認證應用面(Certification Profile)、選定系統應
用面(System Profile)、選定波段(Wave Number)以及選定版本
(Release Number)：
- 選定認證應用面，認證應用面係依據三種實體層的參數分類，第一是頻譜、
第二是頻寬、第三是雙工模式(頻譜或時間區分的雙工模式)。
- 選定系統應用面，行動式WiMAX系統應用面除了包含該受測產品的認證應用
面的實體層參數之外，還包含另外四個實體層的參數值，表二是認可的行動
式WiMAX系統應用面。
- 選定波段，WiMAX測試認證分為兩個波段，第一波段和第二波段是依據標準
中的受測功能類別區分，第一波段是測試標準中規定的必備功能，第二波段
除了對標準中規定的必備功能作進一步測試外，另測試選擇性(Optional)
的功能。
- 選定版本，WiMAX測試認證分為五個版本，各個受測功能類別的測試個案數
目，隨著版本的更新而逐步增加。
WiMAX Forum為認證測試制定了一系列的規範文件，這一系列的文件分別列述說明於下：
通訊協定實現符合性說明(Protocol Implementation Conformance Statement，PICS)[3]：通訊協定實現符合性說明係一份表格，供WiMAX會員在提出其產品作認證時填寫，確認其產品所實現的應用面及選擇性功能。目前使用的版本是2006年10月WiMAX ForumTM版的TS 102 545-1V<1.1.1>通訊協定實現符合性說明。
測試目的(Test Purpose，TP)[4]：依據IEEE 802.16e標準規範的功能，描述測試個案的使用情景(Use Case Scenario)，其中的各種使用情景分別為一測試個案，測試目的就在描述該個案的預期行為。截至2006年12月為止，行動工作小組制定測試目的的進度，如圖三所示，其中各欄圖示各個受測群組(Test Group)的制定進度；行動工作小組預定於2007年2月完成測試目的篩選，(屆時僅MAC群組尚在完成初步篩選階段)。
測試序套架構(Test Suite Structure，TSS)[4]：將測試個案依據功能、性質作有層次的分組，例如，各個功能分類的受測群組列述於圖三的各欄中，在性質面可分為功能行為(Capability，CA)、正常行為(Valid Behavior，BV)、不正常行為(Invalid Behavior，BI)、不適時行為(Inopportune Behavior，BI)以及計時/計次(Timer and counter，TI)五種類別。
抽象測試序套(Abstract Test Suite，ATS)[5]：為完成通訊協定測試，根據測試目的所實現的測試程式碼稱為抽象測試序套，WiMAX係採用TTCN-3程式語言[6]實現測試程式。ETSI STF 252所擬定的IEEE 802.16e通訊協定測試個案
WiMAX Equipment認證程序
WiMAX測試實驗室需經WiMAX Forum核准通過，執行認證測試並核發WiMAX Forum Certified標籤給供應廠商。
認證測試分為三類：第一類為無線電符合性測試(Radio Conformance Test, RCT)，第二類為通訊協定符合性測試(Protocol Conformance Test, PCT)，第三類為互通性測試(Interoperability Test, IOT），
無線電符合性測試：針對無線電信介面的頻譜以及射頻訊號，規定其測試流程和測試大綱(Test procedure and Test Outlines)，此測試規定適用於WirelessMAN-OFDM， WirelessMAN-OFDMA以及WirelessHUMAN(-OFDM)的無線電信介面，以確認廠商開發的設備是否符合標準的規範。
通訊協定符合性測試：依據設備供應廠商填寫的通訊協定實現符合性說明(PICS)以及通訊協定實現測試需加的資訊(PIXIT)表格，確認該產品所實現的應用面及功能，設定建構其產品時所需之參數，選出該應用面所需測試的測試個案，經WiMAX Forum核可的WiMAX測試實驗室執行測試，以確認廠商開發的通訊協定是否符合標準的規範。
互通性測試：廠商開發的行動式WiMAX設備通過無線電信認證測試(RCT)以及通訊協定認證測試(PCT)之後，才可執行互通性測試；執行行動式WiMAX產品驗證(不論任何一款的認證應用面)，至少需有三家WiMAX使用戶設備供應商，至少需有二家WiMAX基地台設備供應商需參與互通性測試，這些設備是由已驗證的產品中隨機選出，被測產品並需通過所有的互通性測試個案，WiMAX設備通過上述三種測試，即可取得認證證明。
互操作性活動
行動插拔大會(Plugfest)是行動式WiMAX設備供應廠商聚集在一起，就硬體功能部份，進行產品互通性的測試活動；WiMAX Forum舉辦此活動讓廠商在標準草擬或剛完成的時候，即可進行互通性的預先測試，此一系列的測試可讓不同廠商所實現的產品彼此互通，驗證是否符合標準[7]，增益其產品互通的功能，是故能在正式進行互通性測試進行之前，對產品作必要的修正；插拔大會具有下列功能：
- 認出與產品互通相關的功能。
- 點出並記錄標準中易造成不同解讀的模糊字句。
- 促成開放性的技術討論。
- 對如何解讀標準，建立一致的共識。
- 改進測試認証的方法和程序。
參與的廠商，取得其產品具有基本互通功能驗證後，WiMAX Forum即給予互操作性活動標籤，廠商可列於促銷的文宣中。
在行動插拔大會中，有六種插拔測試架構供參與廠商依需求多重選擇：
1. 單一基地台和單一行動用戶台(同一設備供應商。
2. 單一基地台和單一行動用戶台，分屬不同設備供應商。
3. 單一基地台和二台行動用戶台，二台用戶台係由同一設備供應商提供，但
和基地台的供應商不同。
4. 單一基地台和二台行動用戶台，二台用戶台係分屬不同設備供應商。
5. 單一基地台和三台行動用戶台，原則上三台用戶台分屬三家不同設備供應
商，如限於參加插拔大會的廠商有限，二台用戶台則可由同一供應商提
供。
6. 二台基地台和單一行動用戶台(測試更換基地台)。
測試介面
目前的WiMAX產品進行認証測試時，認証設備的使用需測試實驗室操作員介入協助，以執行測試個案中由被測端起始的情景；為了使測試執行自動化，WiMAX Forum正在制定WiMAX測試介面，以傳送訊息的方式，起動測試個案中由被測端起始的情景；WiMAX測試介面的制定工作內容，包括
1. 測試架構的制定，圖十二是行動用戶台的測試架構。
2. 測試指令(Test Script)語法、語意的制定。
預定於2007年4月完成測試介面的制定，爾後，自動測試不僅可運用於正式的認証測試，亦可用於生產製程中的測試，回歸測試(regression test)等。
結語
由於IEEE 802.16e行動式應用的特性，許多廠商看好其發展的前景，因此已有許多廠商跳過固定式WiMAX產品，直接投入行動式WiMAX產品的開發。
台灣廠商在WiMAX產品硬體方面所具有的設計、生產能力，以及行動台灣(MTaiwan)計畫，積極推動WiMAX相關產業的發展，已經爭取到今年在台灣設立WiMAX測試認証實驗室，台灣廠商可就近執行認證測試，取得WiMAX Forum認證證明以及WiMAX Forum核發的WiMAX Forum Certified標籤；此外爭取到今年10月在臺灣舉辦WiMAX的三大國際盛事：
- WiMAX Forum大會，
- WiMAX插拔大會，
- 全球性WiMAX商展。
在既有的基礎上，臺灣營運商可展開部署，並將WiMAX網路與其它網路互通(例如DSL, 3GPP, 3GPP2以及IMS)，建立網路的整體構造組織(Infrastructure)，並為WiMAX系統研發設計受使用者歡迎的最佳化服務，增進消費者對WiMAX Forum認證產品的喜好，成為無線寬頻市場的主流。
參考文獻
[1]甘傑英, WiMAX標準與認證簡介, 系統晶片科技中心技術期刊 第4期, A
pril 2006
[2]IEEE Std 802.16e and Corrigendum 1, IEEE Standard for
Local and metropolitan area networks Part 16: Air
Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless
Access Systems. Amendment 2: Physical and Medium Access
Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation
in Licensed Bands.
[3]TS 102 545-1V<1.1.1> (2006-10), Broadband Radio Access
Networks (BRAN); HiperMAN/ WiMAX; Conformance testing
for the Data Link Control Layer (DLC); Part 1: Protocol
Implementation Conformance Statement (PICS) proforma.
[4]TS 102 545-02 V<1.1.1>(2006-10), Broadband Radio Access
Networks (BRAN); Conformance Testing for the
HiperMAN/WiMAX 1.3.1; Data Link Control Layer(DLC);
Part 2: Test Suite Structure and Test Purposes(TSS&TP)
specification.
[5]TS 102 545-3 V<1.1.1> (2006-10) , Broadband Radio
Access Networks (BRAN); HiperMAN; Conformance testing
for the WiMAX/HiperMAN 1.3.1; Part 3: Abstract Test
Suite(ATS).
[6]ETSI ES 201 873-1 V2.2.1, Methods for Testing and
Specification (MTS); The Testing and Test Control
Notation version 3; Part 1: TTCN-3 Core Language.
[7]PlugFest Guidelines vM3.0.10, 31-Dec-2006， Guidelines
for Scenarios and Profiles for Vendor Interoperability
between Mobile WiMAX devices in WiMAX Forum Plugfest
Mobile3.
