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进军LTE应用服务 量测业者报给你知
实体层与通讯协定量测是基本重点

【作者: 姚嘉洋】2014年12月16日 星期二

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很明显的,VoLTE与LTE Broadcast的发展已势在必行,

但所有的技术都一样,没有量测仪器业者的协助,

很难达到大规模的普及。而量测业者们所考量的重点,

都是从实务面出发。


自从4G LTE服务在全球各地陆续开通之后,全球科技乃至于电信产业界无不把重心放在下一代也就是5G的规格制定,说穿了就是传输速度可以再更上一层楼。但在此之前,从4G到5G这段的过渡期间,还是有不少的地方可以讨论,像是专注于声音传输的VoLTE、影像传输的LTE Broadcast或是点对点的LTE Direct等,都是接下来在进入5G之前,相当值得关注的地方。


尽管VoLTE或是LTE Broadcast已经成了4G技术的服务发展重点,VoLTE虽有南韩、日本与美国陆续开通其服务,LTE Broadcast也有南韩电信业者KT引领风潮,但就全球商转的普及率的角度来看,多少还是有点曲高和寡的味道。罗德史瓦兹(R&S)应用支援工程部经理林志龙便直言,进入VoLTE时代,电信业者的态度十分重要,南韩早在前年就已经进入商转,现在若要打入南韩市场,没有VoLTE功能的智慧型手机,是无法打进去的,而在大陆方面,中国移动也预计在明年推动VoLTE服务,他认为,全球VoLTE服务将于明年进入成长期。


VoLTE的基本测试:语音品质

我们都知道,VoLTE的发展是把语音传输的工作交由LTE网路执行,但在这过渡期中,是德科技(前身为安捷伦科技)资深行销专案经理郭丁豪表示,由于LTE网路的布建仍然不是相当完整的情况下,就必须透过CSFB( Circuit Switch Fallback;电路交换回退技术)来确保语音与资料传输的切换上能顺畅无虞,或者是说,在手机上安装两张SIM卡,一张负责语音沟通,另一张就专职于资料传输。他分析,就测试面上,语音测试是过去就存在的项目,所以这没有问题,问题在于CSFB的测试时,在LTE网路断线的情况下,系统能自动辨识并切换回旧有网路系统,并维持一定的通话品质,这就是量测业者能协助的地方。


林志龙直言,音讯品质的测试的确是基本重点,但除此之外,影音测试也包括了音讯品质测试,但测试VoLTE之前,必须先满足3GPP所规范的IMS(IP Multimedia Subsystem;IP多媒体子系统)协定,基于这样的协定,进行VoLTE测试才有意义。所以像是手机之间的对打,或是手机对笔记型电脑的通话,这些都会是客户的基本要求。至于电信业者之间的互通性测试,同样也是要满足IMS协定,就没有太大的问题,在概念上就相当类似于网路连线测试。



图一: 当LTE导入通话服务时,最基本的语音品质要有一定的要求。 (Source:www.voztalk.org)
图一: 当LTE导入通话服务时,最基本的语音品质要有一定的要求。 (Source:www.voztalk.org)

互通性测试主导权在电信业手上

另一个问题在于,某一区域或是国​​家的VoLTE在实际环境下,互通性测试(Inter-Operability Testing)也是十分重要的一环,这包含了电信业者之间、基地台与手机之间的测试,郭丁豪谈到,这部份的测试工作,一般来说,量测业者无法介入太多,主导权大多掌握在电信业者手上,最多就是在初期测试时,客户可以利用量测仪器来模拟基地台的讯号,但不管再如何的模拟,还是有可能会出现误差,直接测试实际环境的电信讯号才是比较实际的。


郭丁豪进一步指出,一般来说,量测业者所肩负的工作,大多是在规范都已经就位的情况下,提供解决方案,但是各大电信业者在既有所能掌握的电信网路内都有其高度的主导权,所以电信业者在VoLTE服务上,其实扮演相当重要的角色。


对此,林志龙则是表示,互通性测试又称为入网测试,意即每家电信业者都有自己的测试规范需要由手机业者们遵守,而罗德史瓦兹与全球的电信业者都有密切的合作,像是美国的AT&T、Verizon以及大陆的中国移动等。至于合作的方式是,电信业者会开出测试项目交由量测业者的量测仪器来设定,设定完成之后,电信业者便能透过量测仪器进行手机测试。简言之,针对互通性测试,罗德史瓦兹是可以介入并加以协助电信业者的。


而林志龙也表示,罗德史瓦兹相当清楚合作的电信业者们特有的测试项目,但台湾手机业者一向是走外销路线,常常也会面临台湾业者想透过罗德史瓦兹提供这方面的协助,以加速其互通性测试的速度。不过,林志龙也坦言,早在3G时期,手机业者只要符合3GPP的规范就没有太大的问题,但进入到4G时代,电信业者拥有相当的主导权,若没有国外电信业者们的同意,罗德史瓦兹是无法透过任何一项测试项目给手机业者知道的。



图二: 若要进入LTE的应用服务,势必要通过各大电信业者们的互通性测试,而各家的测试项目多少都有不同之处。 (Source:www.galleryhip.com)
图二: 若要进入LTE的应用服务,势必要通过各大电信业者们的互通性测试,而各家的测试项目多少都有不同之处。 (Source:www.galleryhip.com)

RF与协定测试是必备需求

郭丁豪表示,像是LTE Broadcast或是LTE Direct等技术,都是架构既有的LTE的电信网路架构之上,所以比较偏重在应用服务层的测试,在这方面的测试工作是否需要动用到量测仪器的硬体测试功能来协助,目前还是居于观察期。


从是德科技的角度来看,LTE的测试会偏重在先看实体层(RF;无线射频)与通讯协定的测试状况,其次才是传输速度的表现,因为这是LTE所有测试项目的基本,进一步的说,实体层与协定测试必须同时进行,除错上才能有实质上的效益,而这也是是德科技最为重视的地方,若这些基本测试没有妥善处理,要再进一步测试其他的项目就毫无意义可言。换个方式说,只是基本硬体测试都没有问题,要满足应用面的测试其实不难。


所以,其余的功能测试如LTE Broadcast或是LTE Direct等就可以透过电脑的测试软体来完成,但是德科技的E7515A除了同时具备实体层与协定测试的功能外,也内建了小型伺服器,它能安装测试软体来模拟测试VoLTE的功能。另外一方面,在实务上,面对大楼林立的环境,会面临讯号衰减的问题,这也是需要考量的地方。


郭丁豪也谈到,即便E7515A具备高度整合的测试能力,但若要更完整地因应系统测试,就必须搭配电源测试,以了解在讯号传输的状况下,所消耗的电力是多少。


与是德科技相同,罗德史瓦兹在量测仪器设备方面的确也满足了VoLTE的实体层与协定测试,不过,有点不同的地方在于,罗德史瓦兹在应用测试端也能一并纳入考量,并加以测试,所以像是VoLTE或是LTE Broadcast都能透过单一箱型仪器CMW500以满足RF、协定与应用测试。林志龙强调,这些都是基本的测试需求,但罗德史瓦兹把CMW500定位成一个基本的硬体平台,客户可以透过进行软体升级或是搭配不同的硬体配件,来满足不同的测试需求。


由此可见,量测业者针对VoLTE或是LTE Broadcast的测试,在产品策略上采取的是:高度整合的单一机箱量测仪器,再配合一定程度的升级能力,来满足市场需求。



图三: 在进入VoLTE测试前,实体层与通讯协定的同时测试,已是基本要求。 (摄影:姚嘉洋)
图三: 在进入VoLTE测试前,实体层与通讯协定的同时测试,已是基本要求。 (摄影:姚嘉洋)

以前我们很常听到量测仪器业者们十分重视手机业者们的需求,

来到了LTE应用服务,电信业者所扮演的角色变得更加重要,

但要满足应用层面的测试之前,

实体层与通讯协定的量测将是至关重要的第一关。

Small Cell有助于LTE应用发展

至于LTE的另一个议题Small Cell,也是近期科技产业相当热门的话题,单以VoLTE来看,很明显的,LTE若没有达到一定的覆盖率,要推动此一服务有不小的难度,那Small Cell对于VoLTE或是LTE Broadcast有没有实质上的帮助?林志龙认为,可能性很高,原因是Small Cell要满足LTE的最后一哩,以强化覆盖率,导入VoLTE或是LTE Broadcast服务,技术上并没有太大的问题,台湾由于是外销导向的关系,对于该市场也相当的关心。


郭丁豪也颇为同意林志龙的说法,不过,他也分析,Small Cell的导入与整体的网路管理系统有直接的关系,所以关键还是在电信业者的手上,晶片与Small Cell业者必须密切合作,才有可能做到。另一方面,目前已有部份电信业者开始针对LTE Broadcast进行试营运,所以还是以既有的基地台来进行,电信业者们的市场策略,初期应该是先找出营运上所可能发生的问题,接下来才有可能将Small Cell纳入考量,但截至目前为止,还没有听闻有Small Cell导入LTE Broadcast的消息。而郭丁豪也强调,另外一个要注意的重点是,近期刚开始发展的LTE Direct,并不会需要Small Cell的协助,理由在于该技术是著重在终端装置之间的互连,无需各类基地台的协助。


结论

可以确定的是,进入4G时代后, 以此为基础而衍生的应用服务,在实务上有不少的量测问题需要思考,也因为如此,这些服务目前还是处在萌芽或是初步进入成长期的阶段,在5G时代尚未来临之前,这些应用服务的发展应是LTE领域最值得关心的课题之一,至于手机业者们要如何满足电信业者们的需求,除了搭配必备功能的LTE晶片外,量测仪器厂商的协助,将是不可或缺的一环。


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