DSRC攸關行車安全　802.11p射頻模擬不可少

標準IEEE 802.11p對於車載資通訊系統中的車用環境無線存取(WAVE)技術，特別是射頻技術部分，做了詳細的規定。無論是產品的研發、品管、量產，還是產品認證，完整的綜合測試必不可少。本文將針對射頻產品的檢測做相應的探討。 鑑於802.11p的移動式應用的特點，在測試中還引入射頻訊號的多徑衰落以模擬現實環境。此一模擬功能不僅是即時性的，而且可由同一台訊號產生器實現。藉此，業者可以方便地進行相關的802.11p的測試。

藉由採樣速率進行接收器測試

接收器的測試主要包括參考靈敏度(Reference Sensitivity)、動態範圍(Dynamic Range)、阻擾特性(Blocking Characteristics)、通道內靈敏度(In-channel Sensitivity)、多徑衰落(Fading Impacts)及鄰近通道抑制(Adjacent Channel Rejection, ACR)。

為了有效地對接收器的射頻特性進行測試，必須使用標準訊號。根據規範，802.11p與802.11a有相同的物理層，只是採樣速率不同。因此，可以藉由改變熟悉的802.11a訊號的採樣速率，便於產生802.11p訊號。

在802.11p技術的實際應用中，無法避免的多徑衰落現象對於射頻訊號的接收品質的影響不容忽視。一方面，射頻通道本身的特性隨時間快速變化，另一方面，移動式應用的特點也導致都卜勒效應(Doppler Effect)的發生。為了模擬如此複雜的現實環境，一個綜合、具有高度可重複性、即時性的多徑衰落模擬機制必不可少。

國際電信聯盟(ITU)一直致力於研究如何建立各種通訊標準的通道模型，其中包括複雜的多徑衰落模型。目前，802.11a/b/g採用HiperLan多徑衰落模型，對於802.11n的模型仍在制定中。雖然已有大量文獻研究如何針對802.11p建立通道模型，但國際電信聯盟尚未做出決定。

從使用者的角度而言，一個多徑衰落模擬機制除了能夠按照國際電信聯盟的規定產生衰落外，也應可由使用者透過改變參數自行定義多徑衰落模型。為此，某些業者積極開發相關的產品以資因應。例如，羅德史瓦茲(Rohde & Schwarz)的雙通道射頻訊號產生器SMU200A(圖1～2)與雙通道基帶訊號產生器AMU200A正是針對此一具體應用而研製並生產的。

圖1　使用射頻訊號產生器SMU200A發射802.11p訊號

圖2　使用射頻訊號產生器SMU200A設置複雜的多徑衰落模型

藉頻譜發射模板進行發射器測試

發射器的測試主要包括發射功率(Transmit Power)、調變參數如誤差向量幅度(EVM)等、占用頻寬(Occupied Bandwidth)、帶外參數如相鄰頻道功率洩漏比(ACLR)，以及寄生雜散訊號(Spurious)。

為了驗證發射器的輻射是否符合所規定的限制值，須使用頻譜發射模板(Spectrum Emission Mask, SEM)，比較量測值與限制值的差異(圖3～4)。量測業者提供多款802.11p訊號分析儀及兩種測試方法。

圖3　使用訊號分析儀FSV對802.11p功率等級A的訊號在5.9GHz進行頻譜發射模板分析。

圖4　使用訊號分析儀FSV對10MHz 802.11p訊號進行分析。

第一種方法是在傳統的頻譜分析儀模式下，使用者可選擇內建的SEM抑或自行定義各種相關的參數。第二種方法是透過WLAN 802.11j選項。因為802.11p功率等級A的SEM與802.11j的SEM相同，故可以利用後者進行測試。表1顯示了802.11p訊號功率等級的規定。

除此之外，第二種方法還可對調變參數進行分析，例如調變品質如誤差向量幅度(EVM)、I/Q非均衡性與偏移量等等，以及頻譜平坦度、發射功率、載波間距、碼長度、幀長度、頻偏等等。

(本文作者為羅德史瓦茲IPR策略分析師)