面對新挑戰的無(wú)線(xiàn)通信測量?jì)x器

2004年5月A版

　　無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品的技術(shù)競爭可概括為，最小的干擾到最大的距離，以及最好的服務(wù)質(zhì)量，為了提高產(chǎn)品的性能，設備供應商需要擴大測量?jì)x器的投資，為了向用戶(hù)提供良好的服務(wù)質(zhì)量，運營(yíng)商亦需要擁有優(yōu)良的測量?jì)x器。據市場(chǎng)調查公司統計，2003年全球通信測量?jì)x器銷(xiāo)售值達到50億美元，其中專(zhuān)用通信測量?jì)x器的約30億美元，其它是通用測量?jì)x器。由于測量?jì)x器業(yè)的最大客戶(hù)是通信業(yè)，這幾年通信業(yè)陷入嚴重的不景氣，使測量設備市場(chǎng)受到重創(chuàng )，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信新一代服務(wù)的開(kāi)展，推動(dòng)通信測量?jì)x器的跟進(jìn)，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)遵循新標準和新技術(shù)的測量?jì)x器。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )向2.5G和3G的升級，今后幾年內無(wú)線(xiàn)通信測試儀器的銷(xiāo)售值將以年復合增長(cháng)率17%左右增加，2007年全球移動(dòng)通信測量?jì)x器的銷(xiāo)售值將達到20億美元以上。

無(wú)線(xiàn)通信新型測量?jì)x器

　　第一代移動(dòng)通信屬于模擬方式，有許多模擬通用測量?jì)x器可供使用，第二代移動(dòng)通信采用數字方式，促進(jìn)了通用測量?jì)x器的數字化，第三代移動(dòng)通信又融合語(yǔ)言和多媒體服務(wù)，在使用頻段、數據速率、網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍、信道數目都有明顯增加。例如2G的GSM制式網(wǎng)絡(luò )只支持14.4KB/S的數據速率，2.5G的GPRS(通用分組無(wú)線(xiàn)交換)、EDGE(GSM增強方案)、UMTS(通用無(wú)線(xiàn)通信系統)、W—CDMA(寬帶碼分多址)等制式則支持171.2KB/S、384KB/S甚至2MB/S的數據速率，載波頻段也從900MHz增加到1800MHz，相應的信號發(fā)生器、功率計、示波器、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò )分析儀也得水漲船高，并且推出碼率分析儀、協(xié)議分析儀等專(zhuān)用測量?jì)x器。

　　由于無(wú)線(xiàn)通信無(wú)需固線(xiàn)通信那樣大量投資，用來(lái)鋪設電纜、光纖等基礎設施，因而無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展速度往往很快，有些國家移動(dòng)通信的用戶(hù)已經(jīng)超過(guò)固線(xiàn)電話(huà)的用戶(hù)數。但是無(wú)線(xiàn)通信存在頻率資源緊張，甚至頻率資源不足的困難，解決方法是使用更高載波和發(fā)展新的制式。目前3G無(wú)線(xiàn)通信制式主要有UMTS—CDMA(在歐洲和日本流行)和CDMA2000(亦稱(chēng)IS—2000，在北美洲流行)，前者的頻譜使用率較高，對于頻率資源緊缺的歐洲和日本來(lái)說(shuō)更適用，預測UMTS—CDMA制式的全球用戶(hù)數將超過(guò)半數以上。我國也提出具有自主產(chǎn)權的      TD—SCDMA制式，并且獲得國際電信聯(lián)盟(ITU)的認可。

　　雖然全球無(wú)線(xiàn)通信從2G升級到3G的步伐放慢，但是美國、歐洲、日本、澳洲等國家已開(kāi)始開(kāi)放3G移動(dòng)電話(huà)，這種趨勢表明3G無(wú)線(xiàn)通信將在短期內在全球普及。這種發(fā)展要求無(wú)線(xiàn)通信測量?jì)x器快速趕上，盡快研發(fā)和制造出適合3G新制式、新技術(shù)的產(chǎn)品。

　　測量?jì)x器業(yè)界一直看好無(wú)張通信市場(chǎng)，作為擴大銷(xiāo)售的增長(cháng)點(diǎn)，從1990年代末就開(kāi)始并構成聯(lián)盟，以便壯大競爭力量，主要活動(dòng)如下：

　　這些并購和結盟形成五家在全球通信測量?jì)x器業(yè)界具有最大銷(xiāo)售額的五強，它們代表美國和歐洲的實(shí)力，緊跟的是日本的3A(即麥得萬(wàn)、安立和安藤三家)公司。它們使全球通信測量?jì)x器市場(chǎng)結構發(fā)生了變化，同時(shí)提高了產(chǎn)品在整個(gè)市場(chǎng)的占有率，增強自身的競爭能力。

影響無(wú)線(xiàn)通信測量?jì)x器發(fā)展的因素

技術(shù)趨勢的不確定性

　　現在有多種3G標準正在不斷完善中，盡管?chē)H電信聯(lián)盟作出最大努力，統一的IMT2000技術(shù)標準還未完成，仍然幾種標準共存，特性各有優(yōu)缺，各有跨國的通信公司支持。何種標準將主宰未來(lái)的無(wú)線(xiàn)通信市場(chǎng)尚未明朗，影響通信測試儀器供應商不能集中資金來(lái)研發(fā)一種技術(shù)方案的產(chǎn)品，而不得不分散力量照顧多種標準，對測量?jì)x器供應商有一定的負面影響。

要求測量設備能夠快速升級

　　無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)更新很快，兩年左右就出現新產(chǎn)品，無(wú)線(xiàn)通信設備供應商要求測量?jì)x器能夠隨著(zhù)技術(shù)更新不斷升級，而不是整套更換。無(wú)線(xiàn)通信設備供應商要求測量設備方便升級，只增加或更換少量硬件模塊和軟件版本，即可滿(mǎn)足新產(chǎn)品測量要求。此外，測量設備的使用壽命應該達到10~12年。

無(wú)線(xiàn)通信自診斷功能降低對測量設備的要求

　　近年來(lái)無(wú)線(xiàn)通信設備的可靠性明顯提高，無(wú)線(xiàn)基站設備都安裝自診斷和自動(dòng)測量能力，中央控制室與各基站連成網(wǎng)絡(luò )，定期收集收發(fā)數據和告警信號，降低了對測量?jì)x器的要求。預計在四、五年內，無(wú)線(xiàn)通信設備將具備完善的自診斷和自動(dòng)測量能力，但仍然需要測量?jì)x器的定期例行檢查。

不同無(wú)線(xiàn)通信標準的影響

　　由于不同的國家和地區采用不同的無(wú)線(xiàn)通信標準，必然對通信測量?jì)x器制造商產(chǎn)生負面影響，往往它們只能著(zhù)重生產(chǎn)一種無(wú)線(xiàn)通信標準的測量設備。事實(shí)上，安捷倫和阿羅弗公司主要生產(chǎn)TDMA和CDMA格式的測量系統，而安科特納和R/S公司主要生產(chǎn)GSM格式的測量系統，雖然這些跨國性測量?jì)x器公司完全了解只生產(chǎn)一種技術(shù)標準的測量設備限制了自身的發(fā)展，要求國際電信聯(lián)盟盡快協(xié)調各成員國提出的技術(shù)標準，提出標準技術(shù)規范的版本。

新無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)帶來(lái)新機遇

　　移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信不斷發(fā)展，其它無(wú)線(xiàn)通信新技術(shù)亦推陳出新，藍牙技術(shù)進(jìn)入高速擴展階段，而超寬帶(UWB)技術(shù)即將進(jìn)入市場(chǎng)。此外還有各種無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，都為無(wú)線(xiàn)測量?jì)x器提供發(fā)展空間。

　　藍牙技術(shù)使用2.45GHz頻段，構成語(yǔ)音和數據短距離(10~100m)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)，根據統計資料可知，2001年采用藍牙技術(shù)的各種設備接近1億臺，預計2007年將達到7億臺。 為滿(mǎn)足藍牙設備的硬件和軟件測量，許多家測量?jì)x器公司都推出藍牙專(zhuān)用測量系統和藍牙協(xié)議分析儀等測量裝置。UWB技術(shù)使用3.1GHz至10.6GJz的超寬頻段，實(shí)現無(wú)線(xiàn)載波的短距離(10m以下)音像和數據高速傳送，由于平均輻射功率極低(-41.3dBm/MHz)，容易對傳統的窄帶RF應用產(chǎn)生干擾，現有的無(wú)線(xiàn)通信測量?jì)x器主要針對20MHz以下帶寬的信號，因此UWB的幾GHz帶寬測量是新的課題。根據預測，UWM的芯片和設備將在2006至2007年進(jìn)入市場(chǎng)，全球銷(xiāo)售額達到約30億美元，將帶動(dòng)超寬帶低輻射無(wú)線(xiàn)通信測量?jì)x器的商機。

　　盡管每一種無(wú)線(xiàn)通信標準具有不同的頻段、帶寬、調制方式和應用，但是某些基本特性是相同的，測量項目包括載波、基帶、功率、頻譜、通信協(xié)議等，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要的測量?jì)x器非常復雜，在產(chǎn)品終測時(shí)就比較簡(jiǎn)單，可構成綜合測量系統，快速、準確地完成批量測量?！?李儀)