精準再現衛星鏈路挑戰
實現強固型 4G/5G 衛星通訊的先進模擬方案

精確模擬，優化鏈路，賦能無縫衛星通訊

 

隨著全球對無縫通訊需求的日益增長，尤其是在傳統地面網路難以覆蓋的偏遠地區、海洋以及空中航線，衛星通訊扮演著至關重要的角色，特別是對於 4G 與 5G 網路的延伸覆蓋，衛星提供了可行的解決方案；然而，衛星通訊系統本身也面臨諸多挑戰，例如訊號傳輸的延遲、衛星高速移動引發的都卜勒頻移，以及日益複雜的電磁環境所造成的射頻干擾 (Radio Frequency Interference)，這些因素都可能嚴重影響通訊品質與可靠性。

因此，在衛星通訊系統的開發與部署過程中，進行精確且全面的網路模擬測試便顯得格外重要，透過模擬真實衛星鏈路的各種特性與挑戰，開發者能夠在實驗室環境中驗證其使用者設備 (UE)、基地台 (gNodeB) 以及整體網路架構的效能，確保其在實際應用中能夠穩定運作，這類測試對於國防通訊、私有專網建置、低地球軌道 (LEO) 衛星網路的開發，以及為服務資源匱乏市場提供寬頻通訊等領域，都具有不可或缺的價值，準確的訊號產生與分析是此類模擬測試成功的基石。

模擬真實衛星網路環境

此測試解決方案的核心在於建構一個能夠精準模擬衛星通訊特性的環境，讓開發者得以評估與優化其系統效能。

建構模擬衛星網路測試環境

測試設置的第一部分始於使用者設備 (UE) 連接至 CommAgility 5G gNodeB，以便透過模擬的衛星網路傳輸資料，CommAgility 方案可進行 PHY (實體層) 原始碼操作，並且能夠存取上層協定層，用以處理 地球同步軌道 (GEO)、中地球軌道 (MEO) 及 低地球軌道 (LEO) 系統必須克服的延遲與都卜勒頻移問題，採用 CommAgility 產品，能夠快速開發與部署用於服務資源利用率不足區域或提供安全通訊的私有安全網路。
此外，可選用 Holzworth HSM 系列射頻合成器模組或 Boonton SGX1000 系列 射頻訊號產生器來產生一個乾淨、低相位雜訊的訊號，此訊號將作為系統分析的測試值，通過模擬的衛星網路進行傳輸，衛星射頻訊號完整性受到來自數量日益增長的衛星上行鏈路與下行鏈路站台的干擾，以及作為中繼網路一部分的衛星之間星系間通訊的威脅，一個低相位雜訊參考值對於量測真實世界射頻干擾對衛星通訊系統的影響至關重要。
 

   

Holzworth HSM 系列射頻合成器模組 / Boonton SGX1000 系列 射頻訊號產生器
 

目標使用者
目標使用者包括建置私有網路的衛星網路營運商與國防領域相關單位、LEO 網路開發商與供應商，以及為服務資源匱乏市場提供寬頻通訊的業者。
 

測試設置圖


 

CommAgility 5G gNodeB

CommAgility 5G Reference gNodeB 是一套預先整合的系統，包含硬體及軟體，其核心為 NXP Layerscape® Access® 5G 整合 SoC 晶片組；此系統對於 UE/gNodeB 產品開發者、5G 研究人員及 5G 網路工程師極具價值，其軟硬體均經過完整整合與測試，可節省開發時間並降低風險。

重要特點：

• 採用 NXP LA1224-RDB 評估平台進行開發
• 包含 CommAgility CA-RF2-5Gn78 射頻前端模組
• 隨附 CommAgility 的 SmallCellPHY-5G 軟體

Holzworth HSM 系列

Holzworth HSM 系列射頻合成器模組是採用非相位鎖定迴路 (non-PLL) 架構設計的訊號源，其數位類比混合設計提供了優異的相位雜訊效能與雜散響應，完美補足了這些數位類比混合訊號源的相位同調 (phase coherent) 特性。

重要特點：

• 振幅準確度可達 ±0.25 dB，測試功率低至 -70 dBm
• 頻率切換速度：6 μs，達到 100% 穩定
• 內建精密 100 MHz OCXO (Oven Controlled Crystal Oscillator)

Boonton SGX1000 系列

Boonton SGX1000 系列 射頻訊號產生器以小型化的外觀尺寸提供高效能的訊號產生能力與易於操作的使用者介面，此 SGX1000 系列運用專有的直接數位合成與直接類比合成混合技術，可提供超精細的頻率解析度、極快的頻率切換速度、超低相位雜訊與抖動 (jitter)，以及卓越的可靠性。

重要特點：

• 頻率範圍：10 MHz 至 18 GHz
• 切換速度：200 μs
• 超低相位雜訊 (3 GHz，10 kHz 偏移)：-122 dBc/Hz

整合性測試方案加速衛星通訊發展

此套整合 CommAgility 5G gNodeB、Holzworth HSM 系列射頻合成器模組以及 Boonton SGX1000 系列 射頻訊號產生器的解決方案，為 4G/5G 衛星網路模擬提供了一個強大且靈活的測試平台，透過 CommAgility 系統對 PHY 原始碼的存取與上層協定層的操作能力，開發者可以有效地模擬並解決衛星通訊中關鍵的延遲與都卜勒頻移問題。
結合 Holzworth 與 Boonton 的低相位雜訊訊號源，此方案能夠產生極為純淨的參考訊號，這對於精確評估真實世界中日益增長的射頻干擾對衛星鏈路品質的影響至關重要，無論是 GEO、MEO 還是 LEO 系統的開發，或是針對特定安全與私有網路的部署，此測試配置都能提供必要的工具，以驗證系統設計的穩健性與可靠性，進而加速先進衛星通訊技術的發展與應用，確保在各種複雜環境下的通訊效能。