行動通訊的數位多媒體趨勢

提供數位服務，是當今行動通訊業者（mobile operator）視為增加營收的主要途徑，尤其是在能夠受惠於提升資料傳輸速率的相關服務內容，包括手機鈴聲、音樂下載、影像電話（video call）以及電視服務等。當然，目前服務能否普及的問題癥結，在於今日行動通訊網路的焦點仍大部分集中於語音服務上，只有一小部分已開發市場10％的消費群以及更低比例的開發中國家使用者，會使用行動簡訊服務（Short Message Service；SMS）來傳送簡短的文字訊息給其它行動電話端，除此之外，根本沒有使用任何其他的數位通訊功能。由於大部分業者將SMS納入數位服務的統計數字中，因此，「真正」的數位用途比例很可能更低。

看起來，唯一可以讓語音服務更有利可圖的方法，是提高效率。語音通話收費的競爭愈來愈激烈，而且花在固網上的費用也愈來愈高。不過，任何企圖提高數位用量的努力，都必須確保不會影響到語音服務的品質或可用度（availability）。

除了純粹技術面的考慮之外，行動通訊業者也必須規劃如何提供服務，才能鼓勵使用者升級採用不論在運作上或收費上、都能完全地同時支援新式和傳統技術的通訊裝置，我們可以從支援純語音通話的行動通訊網路與GPRS開始，一直到支援數位服務的演進歷程為例，便可體會。然而，數位服務一開始面臨的問題，便是傳輸速度過慢，無法讓使用者真正體驗數位服務的效率與方便性，導致初期的服務接納採用率很低。時至今日，新一代的電話解決方案可以支援多種技術，通常包括EGPRS、GSM和W-CDMA，而且可以透過Bluetooth甚至WLAN方式連接網路，此外首款的HSPA裝置現在也開始上市，可以把下載資料的傳輸速度提高到大約1 Mbps。

LTE作為新興的解決方案

3GPP Release 8提出LTE（Long Term Evolution）計畫的目的，便在於提高每個Cell的數據通訊容量，幅度至少是目前使用之HSPA的5倍。LTE的每個Cell可以讓多位使用者同時使用，每位使用者可以享有更高的傳輸速度，並且在設計上持續以達到目前家用DSL可及的速度作為目標。

為了提高效率，LTE採用簡化過的通訊協定結構，並重新定義網路上各項設備和基地台之間的功能劃分；同時，LTE計畫也想讓以VoIP為主的網路業者，得以提供整合語音和數位的理想服務內容。這般作法可使行動通訊業者提供手機用戶高速的資料傳輸服務，如同目前有線網路業者可以提供類似服務給家庭用戶一般，這樣也可以升級語音服務所需的高效率要求。

另一項LTE的重要特點，在於其有可能提供足夠的頻寬，支援個別使用者的視訊服務。LTE標準支援的通道頻寬為1.25至20MHz，如果能分配到20MHz的頻寬，Cell就能提供最高100Mbps的資料速率。若要達到LTE的低延遲目標，支援更高速的通道以及提高傳輸的可靠度兩者均缺一不可。因此為達到上述技術要求，這必須要仰賴新式的正交分頻多工存取（OFDM-based）的空中介面（air interface）、和多重輸入多重輸出（MIMO）的分集（diversity）技術。

當前面臨的挑戰

第一套LTE-based網路可望在2009至2010年間推出，相較於其它的蜂巢式通訊技術，預計LTE的符合性測試（conformance test）將會比其它新服務的推出時程提早2年以上。如此才能確保當業者推出網路服務之際，終端使用者裝置已經可以量產並上市。不過同時必然的是，這樣的時間表也會衝擊到這個產業鏈中的每一個角色，包括零組件供應商、網路設備開發商、使用者，以及在包括從初期研發一直到最後量產整個產品開發的過程中，必須以新的量測能力支援這項標準的測試設備廠商。

與HSPA類似，終端設備（user equipment）晶片組的設計，要以達到使用最長期限的標準為原則，使製造商擁有較長時間回收大量的投資成本。這表示，晶片組能支援的最高速率（headline rate），將會遠高於網路中裝置實際可達到的資料速率。雖然如此，廠商還是希望能夠以晶片組設計可支援的最高速率，作為確認運作正常與否的憑據。因此，在設計流程初期階段，測試儀器就必須要能支援更高的速率和通道頻寬。舉例來說就HSDPA而言，雖然目前所架設的網路提供個別手機的最高傳輸速率為1Mbps，但測試設備便需要支援至少7.2 Mbps的傳輸速率。

《圖一　針對3GPP LTE所提出的測試方案介面示意圖 <資料來源：Agilent Technologies>》

另一項對於量測設備業者的挑戰在於，無論是網路或終端設備的區塊結構，都已經不一樣。部分新一代基地台的無線電波，會更加仰賴「軟體式射頻」（software radio）架構，因為這個架構可以讓業者在升級上擁有更大的彈性空間。如今，諸如DigRF等標準也依循類似方式，改變手機的設計方向。目前的系統，將數位和RF兩部份更加緊密地整合在單一元件中，用以去除或隱藏傳統的測試介面；同時在數位的部份，研發工程師也會利用軟體修正的機制，達到符合系統需求的RF效能。如果加入MIMO技術之後，這更可以結合來自不同發射和接收通道的資料，得到最多正確的接收結果。這些不一樣的設計改變內容，都需要新的量測作業程序和設備，才能將數位和RF資料加以相互整合、進行測試。

因此能夠符合上述技術變遷提出相適應解決方案的量測廠商，必須要擁有彈性的平台，全心致力於支援初期研發的測試需求，更重要的是，隨著使用者端的需求變得更為清楚，量測廠商也必須不斷努力調整這些平台，用以支援LTE測試的特殊需求。針對需要跨越數位到RF領域的量測趨勢，相關廠商所提供的解決方案，也必須涵蓋從單獨的RF和邏輯分析，到產品能提供完整的系統模擬能力。此外，量測廠商也必須將這些產品相互連接，把真實的量測結果和模擬的資料結合在一起進行測試。量測廠商也能為今日的網路業者，提供所需的解決方案，包括可以偵測和找出互通性（interoperability）問題的通訊協定分析工具，以及有助於達到最佳網路覆蓋率和找出未被覆蓋之區域的移動式測試（drive test）產品。除此之外，量測廠商還要提供QoS（Quality of Service）監測系統，提供必要的資料，以評估使用者的使用經驗好壞與否。