克服现今开发无线设备所面临的挑战

还不到5年以前，几乎所有的行动设备都属于纯语音的行动电话。根据预测，到了2004年，将只剩下1/3不到的行动设备是纯语音的行动电话，大部份的设备都会结合语音和数据服务，另外还有少数的设备仅会提供数据功能。

图1 资料来源：安捷伦科技公司

当简单的纯语音行动手机逐渐演变成复杂的语音加数据型行动设备时，将为无线设备的开发带来新的挑战。目前无线设备开发产业面临了以下三大挑战，这在1G和2G技术中是不存在的：

• 测试支援TCP/IP的功能
• 分析设备与网路间愈来愈复杂的讯息传递情形
• 测试最新技术的复杂信令协定中的功能

现在您必须处理以上挑战中的一个、二个、或全部，主要取决于您正处在无线设备开发生命週期的哪个阶段。

测试支援TCP/IP的功能

现在採用GPRS和更先进技术的无线设备，都必须处理Internet连线及语音连接，甚至语音和数据连接的问题。由于Internet应用必须连同语音或数据连接一起运作，所以目前设备操作的复杂度是几年前的设备的好几倍。

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充分验证支援TCP/IP（传输控制协定/网际网路协定）的无线设备之收发器操作的唯一方法，就是测试设备接收与发射IP资料的能力。除了基本的接收和发射IP资料部份，还必须在大量数据的环境下测试无线设备，以验证它的：

• 资料处理能力；
• 有效管理遗失的数据封包的能力；
• 在潜在环境（信号延迟）中操作的能力。

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这些新的设备还具有复杂的即时作业系统和许多内嵌应用程式，并支援各种网路应用。有些应用需要IP资料的支援，有些则可在IP资料传输时操作。因此，您必须能够在进行IP资料传输时，测试作业系统的效能，例如MIP（每秒百万条指令）和记忆体的使用情形。接着，您必须在IP传输时验证应用操作的情形。有效的测试必须能对网际网路连接、ftp伺服器、同步的网路和设备活动、非同步的网路和设备活动，以及网路某些部份的控制，进行真实网路的模拟（模拟器vs真实的网路）。

分析设备与网路间的协定讯息传递情形

协定讯息传递的基本挑战在于必须将讯息从网路传到设备及从设备传到网路，这些讯息必须在正确的时间、以正确的协定传送出去。在数据设备方面，我们必须处理GPRS、cdma2000和W-CDMA的无线协定及TCP/IP。

任何稍具复杂度的协定之实作，都需要模组化设计，而该模组化必须以层次来建构，结果会产生一个定义协定的“协定堆叠”。当您分析协定时，必须注意协定堆叠的不同层。在协定堆叠的底部为RF，即发射语音、数据和信令的地方。再上一层为协定堆叠的第一层，它提供了无线链路的真正控制（功率、通道等）。较高的层次会提供较高程度的控制，而最高的信令层将提供无线设备的移动性与网路对话层之控制。TCP/IP位于无线协定的最上端，它提供了进入无线世界所需的IP资料。无线协定的分析可在任何一层或所有层次进行。

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有很多种方法可以取得分析所需的协定资讯，但每一种都有它的成本和/或效率的考量：有线记录、自制系统、逻辑分析、或网路模拟器。理想的解决方案为桌上型网路模拟器，它具备提供摘要（讯息）和详细资讯（讯息内容）的协定分析能力，以及针对原始记录档进行储存和后撷取分析的能力。

测试复杂的2.5G/3G技术的功能

所有设备的基本功能都是一样的，它们必须获得网路的认可，才能建立语音或数据通道。而无线技术才是决定功能验证复杂与否的关键。GPRS保留了所有的GSM功能，同时又增加了编码模式、多槽与封包通道，让系统的协定与功能起码复杂了4倍。比起GPRS，EGPRS又复杂了好几倍，而W-CDMA又比EGPRS复杂许多。

除了技术本身的复杂度之外，无线连接的不可靠度也随之提高。移动中的车辆、建筑物、高山、天气及其他各种环境因素，促使必须建立功率控制、错误修正、移动性管理、对话管理及其他网路/行动手机控制。

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开发厂商必须验证这所有的功能，以确定效能、品质和规格符合度是否合乎设计目标、客户期望、服务供应商的要求，以及技术标准。如同前面所提过的挑战一样，现在开发厂商已有能力解决这些问题，但既有的工具和方法并不是非常适合研发环境使用，例如：

• 找寻支援开发时所用技术的网路。
• 使用规格符合度测试系统来验证功能。
• 在研发时使用制造时所用的相同的无线测试组件。

唯一可行的方法就是在受到控制的环境中执行功能验证，其中必要的参数与情境都可轻易地加以变更。

结语：安捷伦能提供的协助

答案是一个理想的无线开发工具，它必须能提供：

• 一个获得完善控制的环境，以便在不使用真实网路的情况下，测试设备与网路的连接情形。
• 改变某些网路参数及启动一些网路事件的能力。
• 即时的网路模拟，在不使用真实网路的情况下，尽可能接近网路的时序。

　

图6

安捷伦科技将协助无线设备产业利用装设在实验室工作檯上，但具备网路模拟能力的新产品，来解决所有这些挑战。这些产品是为了提高硬体和软体工程师的验证、除错与整合效率而设计的，它们具备了无线开发厂商所需的效能与经济水准。

E5515C无线通讯测试组件加E67XX实验室应用软体，提供了一个具备IP资料、协定分析和信令的完整无线开发工具，此外它还包含完善的RF量测能力与高效能的校验规格。这个产品系列支援了GPRS、GSM、EGPRS、cdma2000和WCDMA等技术。

补充说明

何谓协定？

协定是指两个设备之间能够接受的一组行为标准，可促使设备进行通讯。共同的行为特性（讯息的顺序和时间）和共同的语言（讯息内容），是建立连线的先决条件。不论是一部电脑要与有线网路上的另一部电脑通讯，或一个无线设备要与无线网路上的另一个设备通讯都一样。

何谓TCP/IP？

网际网路协定（IP）建立了利用全球相连的位址系统，透过网路来传输资料的方式。资料的传输是由传输控制协定（TCP）所控制，所以TCP/IP是将运算设备连至网际网路的一组协定。透过TCP/IP，使用者可执行收发电子邮件、档案传输（ftp）、远端运算和网站浏览等网路作业。网际网路已成为使用TCP/IP协定而互相连接的电脑设备与网路的全球性集合。