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NTN與RedCap開啟無線效能驗證的轉捩點

By Khushboo Kalyani

July 16, 2026

在過去數十年,無線技術供應商始終將速度視為首要效能指標,如今已正式邁入以更廣泛連結性、網路效率與對新型裝置類別的支援能力為核心的全新階段。在LitePoint,我們觀察到這場產業轉型,具體透過3GPP第17版規範中定義的兩項技術實現:非地面網路(NTN)以及5G低能力裝置技術,也就是業界熟知的RedCap,又稱輕量型新空口(NR-Light)。這兩項技術相輔相成,標誌著無線基礎設施與裝置的設計、驗證邏輯迎來意義深遠的轉變。

也正因如此,圍繞無線技術創新的討論方向已經出現極大的演進。我在RCR無線新聞主辦的測試與量測論壇中,以《下一世代網路的裝置效能:NTN、RedCap與進階射頻驗證的核心考量》為主題,分享了上述產業觀察。

早期的行動通訊技術世代,多半將研發重點集中在傳輸量與用戶數據速率表現;隨著5G問世,產業進一步拓展了技術願景,導入三個差異化的服務類別:增強型行動寬頻(eMBB)、超高可靠低延遲通訊(URLLC)以及海量機器類型通訊(mMTC)。伴隨5G Advanced的普及,下一代行動通訊技術正推動我們進一步實現全面覆蓋、極具效率的裝置通訊目標,為2030年時程即將到來的6G商轉做好萬全準備。

為何產業不再執著追求極速?

我們認為至少有三大趨勢正在推動這項發展,其中最核心的驅動力,就是物聯網帶來的龐大影響——產業需要投入大量資源,部署與管理數以百億計的連網裝置。與此同時,整個產業長期以來致力於填補全球覆蓋缺口:許多地區使用傳統地面基礎設施,根本無法提供行動寬頻服務,或是佈建的經濟效益極低。這兩股力量進一步觸發了第三波產業浪潮,催生了適用工業自動化、自主系統、AR與VR應用、海事通訊、遠端資產監測等場景的全新世代連網裝置。這股由物聯網驅動的技術新浪潮,早已對無線網路提出全新要求,迫使產業建置更具彈性、更強韌的連網模型。

正是在這樣的產業背景下,NTN與RedCap展現出顛覆性的價值。

NTN突破傳統地面行動通訊的框架,導入衛星網路的技術資源。依據不同的佈建架構,NTN可以運用低軌道(LEO)、中軌道(MEO)或是地球同步軌道(GEO)衛星,為一般地面網路無法觸及的區域提供通訊服務,為全球資產追蹤、海事物流、遠端工業營運與緊急通訊創造了全新的發展機會。

RedCap則瞄準了完全不同的市場區隔:它不追求最高傳輸量,而是為物聯網硬體降低複雜度與功耗,滿足裝置對穩定、持續通訊的需求,又無需負擔5G寬頻設備所需的高成本與高能耗預算。像是穿戴裝置、工業感測器、智慧電表與連網消費性電子產品,都屬於這個類別的應用。

市場預測也進一步證實了兩項技術的重要性:根據評估,到2030年代初期,全球RedCap裝置的出貨量有望突破10億台。隨著行動營運商與衛星服務供應商不斷擴大合作範疇,提供全球連網服務,NTN的採用率也正持續快速提升。種種趨勢都顯示,NTN與RedCap勢必成為無線生態系的核心基礎要素。

便利的背後伴隨著新的複雜度

儘管這些產業機會十分振奮人心,技術落地過程也充滿挑戰。NTN從根本改變了裝置端的射頻設計方程式:衛星通訊運作在許多新的頻段,包括L頻段、S頻段,甚至更高頻的Ku與Ka頻段頻譜,這要求射頻前端架構必須搭載特殊的濾波器、具備全新特性的功率放大器,以及更為精密複雜的天線。

對於低軌道的NTN實現方案來說,都卜勒(Doppler)補償更是極為關鍵。由於低軌道衛星相對其服務的裝置移動速度極快,數據機必須持續補償傳輸路徑的頻率偏移,就算只是非常微小的誤差,都可能導致上行傳輸偏離預定的衛星頻率分配。另外,隨之而來的大幅傳播延遲,也讓時間同步的難度明顯提升。

訊號路徑損耗則是另一個必須考量的重點。和地面行動通訊不同,NTN裝置必須在地球與軌道衛星之間極長的傳輸距離中,維持穩定的通訊連線,這也讓天線效率、鏈路預算管理與前端靈敏度最佳化變得更為重要。

RedCap帶來的則是另一套完全不同的挑戰。相較於傳統的增強型行動寬頻,RedCap的實作簡化了頻寬需求、減少了天線數量,也最佳化了功耗表現。這些更輕薄精簡的架構,對於工業物聯網應用來說格外有吸引力,畢竟這類場景中,電池續航力、裝置尺寸與成本效益,往往比峰值傳輸量的效能表現更重要。即便如此,RedCap裝置仍然需要經過嚴格的射頻驗證,才能確保在真實的使用場景下穩定運作。

驗證在進化的測試規範中佔據核心位置

隨著這些技術逐步成熟,驗證策略的重要性也與日俱增。在LitePoint,我們觀察到測試需求已經遠遠超越傳統的符合性驗證範疇。導通式射頻測試向來是驗證輸出功率、誤差向量振幅(EVM)、鄰道洩漏比(ACLR)、諧波與雜散輻射等參數不可或缺的關鍵手段,而NTN更是進一步疊加了技術複雜度,要求更為先進的驗證方法論。

舉例來說,NTN裝置的頻率誤差驗證,不再只是單純確認靜態載波的準確度,還要涵蓋動態都卜勒補償的效能評估。時間提前量同步與鏈路預算餘裕驗證,也成為整體系統驗證中絕對關鍵的組成部分。在接收端的測試中,靈敏度量測也必須將天線多樣性降低、傳播特性持續變化等因素納入考量。

驗證有效彌補實驗室到量產端的效能落差

現今工程師面臨的一大重要挑戰,就是如何在初始矽晶驗證到商業部署的整個過程中,維持裝置效能的穩定。早期階段的矽晶樣品,通常伴隨韌體不完整、部分AT指令集尚未實作,以及校準流程未臻成熟等問題。像是NTN數據機的都卜勒預補償這類功能,往往是最後才穩定運作的子系統之一,因為它必須依賴多項硬體與軟體元件的成功整合才能實現。

這樣的現實,要求產業採用更為進取且高度自動化的測試方法。驗證團隊必須謹慎追蹤韌體版本修訂紀錄、在自動化測試序列中納入重試機制,直接從規範文件中導出初期的測試限值,不必依賴可能尚未開發完成的成熟黃金參考裝置。

商業裝置的驗證階段,還會面臨來自法規認證、電信商驗收要求,以及製造產能限制的額外壓力。從受控的導通式量測轉進空測環境之後,也會進一步提升關聯性的複雜度,這類問題在衛星基礎通訊系統中更為明顯。

全新的效能維度不斷拓展測試的邊界

隨著產業採用更多整合NTN、RedCap以及未來6G能力的高密度多模裝置,全方位的驗證策略勢必成為不可或缺的要件。工程師再也不能把個別的無線技術當成獨立的子系統分開測試,而是要評估這些技術在日趨緊密、高度整合的裝置架構中如何共存運作。

在LitePoint,我們認為下一世代無線連網領域的成功驗證,必須倚靠智慧自動化、可擴展的射頻測試架構,以及橫跨整個設計生命週期的系統級可視性。NTN與RedCap代表的是整個產業的廣泛轉型——過去數十年,我們始終用速度與數據傳輸量做為產業衡量標準,未來十年,整個產業的發展將由覆蓋範圍、可靠度,以及突破傳統無線通訊實務限制的連結能力所定義。

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