值此3G與4G技術世代交替之際，正是群雄競逐新商機的最佳時機，特別是眾所矚目的LTE技術，更是業者布局焦點。隨著3GPP Release 10標準制訂工作進入倒數階段，相關產品的開發與測試工作亦緊鑼密鼓展開。
在愈來愈多電信營運商表態支持下，長程演進計畫(LTE)的發展聲勢已日益高漲，成為最被看好的4G行動通訊系統，不僅阿爾卡特-朗訊(Alcatel-Lucent)、易利信(Ericsson)、華為等電信設備商全力展開部署動作，就連用戶端裝置(CPE)及晶片業者也加緊研發腳步，如聯發科日前即向日本第一大電信業者NTT DoCoMo授權LTE相關矽智財，瑞薩電子(Renesas Electronics)買下諾基亞(Nokia)無線數據機(Modem)方案部門，以及英特爾(Intel)收購英飛凌(Infineon)無線方案事業部，均是為了進一步厚實LTE技術能力。
角逐4G技術主流 3GPP趕進度
事實上，為能順利取得4G通訊技術標準的桂冠，LTE標準制訂組織--第三代合作夥伴計畫(3GPP)也卯足全力展開規格制訂作業，期能在2010年底完成第十版(Release 10)亦即LTE-Advanced標準的審議工作。
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| 圖1 資策會網路多媒體研究所無線通訊技術中心資深工程師吳志強指出，LTE-Advanced的規格將可完全符合IMT-Advanced的要求。 |
代表資策會參與3GPP LTE標準制訂工作的資策會網路多媒體研究所無線通訊技術中心資深工程師吳志強(圖1)指出，為了要符合國際電信聯盟無線電通信組(ITU-R)所提出的IMT-Advanced規格，3GPP已在今年3月完成LTE-Advanced的研究階段(Study Item)，並著手訂定詳細標準規格，希望在今年底審議通過，2011年3月遞交給國際電信聯盟。
事實上，為了達到上述作業時程的目標，3GPP今年也特別增加標準討論會議次數。以資策會所參加的無線存取網路(RAN)第二工作小組為例，即由原本每年四次增加至八次，幾乎一個多月就會討論一次，行程相當密集。不過，也因為如此，目前LTE-Advanced的規格制訂主要係以技術可行性為優先考量，而非追求效能的最佳化，因此未來勢必仍會調整。
為符合IMT-Advanced的規格要求，LTE-Advanced在系統效能方面均大幅提升，如峰值資料率可達1Gbit/s。此外，下行(Downlink, DL)峰值頻譜(Peak Spectrum)效率在第八版(Release 8)時已可符合IMT-Advanced的要求，但上行的效率則是到LTE-Advanced時才能滿足。
吳志強表示，LTE Release 8其實已可滿足大部分國際電信聯盟無線電通信組所提出的規格要求，但在LTE-Advanced時仍需要更大頻寬和先進多重輸入多重輸出(MIMO)兩項額外技術，才能完全達到所有要求。
另外，為滿足用戶及電信業者的需 求，LTE-Advanced也增加了中繼(Relaying)、異質網路(Heterogeneous Network)、協調式多點傳送與接收(Coordinated Multipoint Transmission and Reception)、LTE自我優化網路(Self Optimising Networks, SON)強化，以及Home Node B(HNB)和Home eNode B(HeNB)行動力強化等技術。
善用系統層級設計平台加速開發
正當LTE標準邁向LTE-Advanced之際，許多基地台設備開發商也快馬加鞭投入產品研發工作，然而，LTE通訊系統的高速訊號處理設計複雜度極高，因此如何利用系統層級的開發平台縮短學習曲線，即成為設備業者搶得先機的重要關鍵。
也因此，長期專注數位訊號處理系統開發的Lyrtech，遂針對LTE毫微微型基地台系統開發，推出Perseus 601X先進開發平台，期降低LTE通訊系統設計門檻，協助相關製造商加速產品上市。
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| 圖2 Lyrtech應用工程師Jean-Benoit Larouche表示，該公司所提供的Perseus 601X平台與軟體開發套件可大幅降低LTE通訊系統的設計門檻。 |
Lyrtech應用工程師Jean-Benoit Larouche(圖2)表示，LTE等4G通訊技術的目標是希望改善頻譜效率，讓新頻譜或重新配置的頻譜能充分利用，從而降低成本，改善服務品質。而Perseus 601X平台則可協助相關設備製造商達成此一目標。
Perseus 601X先進開發平台包含用於數位訊號處理的賽靈思(Xilinx)Virtex-6現場可編程閘陣列(FPGA)，可結合來自於以FPGA夾層卡(FMC)為基礎的輸入輸出(IO)卡，並包含彈性的擴充結構及巨大的外部記憶體。這種設計方式，可讓FMC輕易的在Perseus 601X開發板上隨插即用(Plug & Play)，並與任何擁有FMC介面的板子進行整合。
Larouche指出，Perseus 601X可結合Virtex-6 FPGA強大的處理訊號處理能力及Lyrtech的軟體開發工具，降低高速、高頻寬及低延遲的數位訊號處理應用的設計複雜度和開發風險，同時確保通訊效能。
目前，Perseus 601X平台可提供賽靈思Virtex-6 FPGA LXT及SXT兩個平台系列，兩者都可提供彈性及高性能的邏輯和數位訊號處理能力。
除硬體開發平台外，Lyrtech產品方案的另一大特色在於結合系統層級的設計工具，如Simulink與賽靈思System Generator，讓工程師可以在短時間內於DSP/FPGA平台上進行演算法的驗證。Larouche強調，該公司所提供基於模型的設計套件(Model-base Design Kit, MBDK)和板卡軟體開發套件(Board Software Development Kit, BSDK)，可協助工程師專注投入於更核心的技術開發，以提升競爭差異。
而為強化在台灣市場的布局，Lyrtech已與思渤科技(Cybernet)簽定台灣區總代理的業務合作，以提供客戶更完整的產品服務與技術支援。
掌握測試關鍵確保基地台運作無虞
另一方面，為使LTE通訊系統正常運作，LTE基地台射頻(RF)測試亦是不容忽視的重要關卡。
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| 圖3 安立知資深應用工程師曾一右強調，3GPP所制訂的LTE測試模型對確表基地台射頻測試的一致性極為重要。 |
安立知(Anritsu)資深應用工程師曾一右(圖3)表示，LTE基地台射頻測試主要是以3GPP TS 36.141所描述的規格為測試依歸，其包括發送端和接收端測試，通常所使用的測試設備則有訊號分析儀和向量訊號產生器(VSG)等。然而，隨著新一代分析儀器開始內建向量訊號產生器後，產品開發人員只須使用單一測試儀器即可完成3GPP TS 36.141中所有關於發送器端的測試作業。不過，若是要針對專門的靈敏度進行測試，就勢必採用單純的向量訊號產生器。
為確保測試的一致性，3GPP也制訂了LTE的測試模型，不同測試模型係對應到不同的測試項目，而這些測試模型也會隨著時間演進而有所增修。曾一右指出，LTE共有三組測試模型，其中，第一組所規範的係針對基本的射頻特性測試，如基地台的輸出功率、頻譜遮罩等；至於誤差向量幅度(EVM)相關的測試項目，則是在E-TM 3.1、E-TM 3.2、E-TM 3.3等第三組測試模型中訂定。因此，若要進一步分析基地台調變板卡的問題，即須進行第三組測試模型。
事實上，安立知除在基地台測試方面推出多款測試設備外，針對用戶端設備與終端裝置，該公司亦有相對應的解決方案。其中，MT8820C更已為宏達電、聯發科等大廠所採用，不論研發及生產線都可適用。不僅如此，為協助場測工程人員和技師可在部署、安裝和營運LTE網路時，進行10MHz LTE訊號的射頻、調變及OTA(Over-the-Air)量測，安立知也開發出用於手持式頻譜分析儀的選配方案，進一步擴展LTE測試產品的功能。
LTE已是通訊產業不容忽視的發展趨勢，而此刻，各家通訊系統製造商勢唯有厚實產品開發與測試實力，才能在LTE-Advanced標準問世時，順利搶占市場先機。