高速發(fā)展的通信測(cè)試儀器
    因特網(wǎng)應(yīng)用和移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，推動(dòng)了通信測(cè)試儀器向前發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通信測(cè)
試儀器已占整個(gè)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)的30％左右，并已成為電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)中增長(zhǎng)*快的
一部分，其中*引人注目的是網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、移動(dòng)通信測(cè)試和光通信測(cè)試。
1   網(wǎng)絡(luò)測(cè)試邁入寬帶網(wǎng)
    用于網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的數(shù)據(jù)通信測(cè)試儀主要包括協(xié)議分析儀與通信線路測(cè)試儀。1998年全球
數(shù)據(jù)通信測(cè)試儀器的銷售額比1997年增長(zhǎng)11％，為9.05億美元。預(yù)計(jì)1999年全球數(shù)據(jù)通信
測(cè)試儀器的銷售額將增長(zhǎng)10％，達(dá)到9.98億美元。
    近年來(lái)，由于寬帶通信網(wǎng)的巨大需求，一些國(guó)家（如美國(guó)）在密集波分復(fù)用（DWDM）
方面投資巨大，以擴(kuò)大光纖網(wǎng)的容量。不對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）等技術(shù)可改進(jìn)接入網(wǎng)
的性能，其投資也在增加。這兩個(gè)領(lǐng)域投資的增加將促進(jìn)相關(guān)測(cè)試儀器的發(fā)展。其代表產(chǎn)
品是Tektronix公司于1998年9月推出的ST2400A SDH／SONET測(cè)試儀器。它是**臺(tái)用于密
集波分復(fù)用用戶系統(tǒng)測(cè)試的儀器。它可以對(duì)SDH／SONET網(wǎng)元特性進(jìn)行仿真，并可用來(lái)測(cè)試
2.488Gb／s STM－16或OC－48網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性。該測(cè)試儀可用于設(shè)計(jì)、系統(tǒng)評(píng)估測(cè)試、產(chǎn)
品測(cè)試及安裝測(cè)試。
    協(xié)議分析儀是以軟件為主的儀器，它的硬件由四個(gè)功能模塊組成：線路接口硬件、RAM
緩存器、中央處理器和用戶接口。根據(jù)分析儀的不同類型，這些功能模塊以專用的硬件、
標(biāo)準(zhǔn)的PC硬件或兩者均有的硬件構(gòu)成。目前，絕大多數(shù)的LAN和低速WAN分析儀是采用純軟
件和軟件加基于處理器的硬件實(shí)現(xiàn)的，但這兩者都不能對(duì)155MbpsATM、千兆以太網(wǎng)和100M-
bps快速以太網(wǎng)進(jìn)行測(cè)試。因此寬帶高速網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試儀是采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）內(nèi)
容訪問(wèn)存儲(chǔ)器（CAM）和ASIC器件、基于處理器的分析儀，其性能大大提高，能滿足寬帶網(wǎng)
如ATM的測(cè)試。
    企業(yè)局域網(wǎng)建設(shè)熱潮的興起，使各種支持局域網(wǎng)及交換機(jī)、ATM網(wǎng)絡(luò)及交換機(jī)的開(kāi)發(fā)與
維護(hù)的測(cè)試儀器紛紛上市。當(dāng)局域網(wǎng)發(fā)生與物理層或協(xié)議有關(guān)的故障時(shí)，將一臺(tái)協(xié)議分析
儀連到一個(gè)網(wǎng)段上，就能把故障查尋出來(lái)。協(xié)議分析儀能測(cè)試信號(hào)的延遲（如從路由器到
用戶之間）時(shí)間，并能檢測(cè)某些通信設(shè)備（如路由器）兩端的信號(hào)，驗(yàn)證它是否是信號(hào)的
“瓶頸”。協(xié)議分析儀還能監(jiān)測(cè)通信設(shè)備所有接口中傳輸不同協(xié)議的信息、如 Tektronix
公司的K1205型協(xié)議分析儀就能同時(shí)監(jiān)視16個(gè)接口和32個(gè)通道的信息，并支持100多種通信
協(xié)議以及150多個(gè)國(guó)家和供應(yīng)商規(guī)定的協(xié)議。許多協(xié)議分析儀的制造廠商通過(guò)提供插卡式
的線路接口模塊，來(lái)解決各種接口的測(cè)試問(wèn)題。通用型的線路接口模塊不超過(guò)15-20種，
但測(cè)試的協(xié)議數(shù)量可能在250種以上。協(xié)議分析儀通常采用模塊式設(shè)計(jì)，易于重新配置和
擴(kuò)展，通過(guò)安裝新版本的軟件，便能滿足新的測(cè)試需求。協(xié)議分析儀還能對(duì)監(jiān)視的數(shù)據(jù)進(jìn)
行統(tǒng)計(jì)。除了監(jiān)視和解釋設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)流之外，它還能模擬網(wǎng)絡(luò)信號(hào)及網(wǎng)絡(luò)中的
所有設(shè)備。例如，Radcom的ATM－200協(xié)議分析儀能夠模擬網(wǎng)絡(luò)和用戶信號(hào)，在測(cè)試ATM交
換機(jī)時(shí)，能模擬無(wú)限多的用戶；在用戶網(wǎng)絡(luò)接口應(yīng)力測(cè)試應(yīng)用中，能替代交換機(jī)。協(xié)議分
析儀通常采用直觀的圖形用戶界面，以方便用戶使用。在局域網(wǎng)測(cè)試方面，美國(guó)FLUKE公
司也推出了多種便攜式網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀器，如新產(chǎn)品683／686企業(yè)級(jí)快速以太網(wǎng)測(cè)試儀等。
    隨著用戶的不斷增加，備有千兆以太網(wǎng)端口或擴(kuò)充模塊的LAN交換機(jī)、全雙工和半雙
工中繼集線器及網(wǎng)絡(luò)接口卡已面市。所需的千兆以太網(wǎng)測(cè)試儀器如光譜分析儀和高速以太
網(wǎng)測(cè)試儀相繼問(wèn)世。HP公司的千兆以太網(wǎng)測(cè)試方案由HPJ2300C型主機(jī)、HPJ2901型擴(kuò)充單
元和HPJ375lA構(gòu)成。HPJ2901型擴(kuò)充單元具有豐富的硬件濾波和觸發(fā)功能、分析數(shù)據(jù)的專
用功能和數(shù)字發(fā)生功能，在進(jìn)行千兆以太網(wǎng)交換機(jī)測(cè)試時(shí)，可以按照RFC1944標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)
試。利用HPJ375lA，可以通過(guò)Web瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，而HPJ2300C型主機(jī)則是具有網(wǎng)絡(luò)
分析與診斷功能的協(xié)議分析儀。
    隨著ATM產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與ATM網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對(duì)ATM測(cè)試儀提出了各種要求。在對(duì)ATM交換機(jī)
或ATM路由器進(jìn)行評(píng)估時(shí)，需要檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生的延遲、通信量及信元損失等。在ATM-
LAN和現(xiàn)有LAN連接時(shí)，也需要用ATM測(cè)試儀來(lái)測(cè)試。此外，還需要評(píng)估ATM網(wǎng)絡(luò)上MPEG－2
視頻系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的分析儀。HP E4200B／E4210B寬帶系列測(cè)試系統(tǒng)就具備這些功能。
    廣域網(wǎng)（WAN）測(cè)試儀器能支持ISDN、X.25及幀中繼等廣域網(wǎng)測(cè)試，并且還可以支持
多種局域網(wǎng)協(xié)議。這類儀器除支持WAN的PPP協(xié)議外，還支持文件傳輸?shù)腇TP、用于電子郵
件的SMTP及用于遠(yuǎn)程登錄的Telnet等上一層協(xié)議。為了支持B－ISDN標(biāo)準(zhǔn)的不斷升級(jí)，HP
公司在E4214A寬帶ISDN UNI信號(hào)測(cè)試軟件中提供了專門的消息說(shuō)明語(yǔ)言（MDL），利用MDL
來(lái)定義新的協(xié)議，測(cè)試儀器不做任何變化，就能適應(yīng)未來(lái)新協(xié)議的測(cè)試。在網(wǎng)絡(luò)測(cè)試方
面，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部電子41所已研制出AV5241／5242型七號(hào)信分測(cè)試儀和AV5236型SDH／
PDH數(shù)據(jù)通信測(cè)試儀，其價(jià)格比國(guó)外同類產(chǎn)品低。
    2 移動(dòng)通信測(cè)試面向第三代
    目前，世界移動(dòng)通信測(cè)試市場(chǎng)約12億美元左右。數(shù)字移動(dòng)通信正從以GSM、PDC、IS－
95CDMA為代表的**代向第三代發(fā)展。由于第三代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)仍在制定中，因此，目
前仍以**代移動(dòng)通信測(cè)試需求為主。
    **代數(shù)字移動(dòng)通信有許多不同的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試儀器在模擬數(shù)字移動(dòng)通信設(shè)備的實(shí)際工
作情況時(shí)必須考慮頻率和時(shí)域兩方面，現(xiàn)在第三代的開(kāi)發(fā)需要新的測(cè)試儀器，因而使得數(shù)
字移動(dòng)通信測(cè)試變得非常復(fù)雜。但各種通用測(cè)試儀器，如信號(hào)源、頻譜分析儀以及適合不
同標(biāo)準(zhǔn)的專用移動(dòng)通信測(cè)試儀器能滿足移動(dòng)通信設(shè)備制造廠商的不同測(cè)試需要。
    從目前看，窄帶碼分多址移動(dòng)通信被20多個(gè)國(guó)家與地區(qū)所采用，因而窄帶碼分多址移
動(dòng)通信測(cè)試儀器發(fā)展相對(duì)更為迅速。在信號(hào)源方面，為了跟上測(cè)試對(duì)象的發(fā)展，功能在不
斷增加。例如，HP公司頻率范圍分別為1、2、3和4GHz的4個(gè)型號(hào)的ESG－D系列數(shù)字信號(hào)源
通過(guò)內(nèi)部的1／Q調(diào)制器，能產(chǎn)生適合TDMA、CDMA和W－CDMA制式的測(cè)試信號(hào)，其中，W－C-
DMA測(cè)試選件是*近研制的。另外，該公司還專門研制了能滿足TDMA、IS－95CDMA及 W－
CDMA三種制式測(cè)試需求的E4430B系列信號(hào)源。類似的移動(dòng)通信測(cè)試信號(hào)源還有許多。如T-
ektfonix公司和RS公司的SMIG系列數(shù)字調(diào)制信號(hào)源通過(guò)內(nèi)置的寬頻帶1／Q調(diào)制器，可以模
擬所有的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，其頻率范圍可達(dá)到3.3GHz。該公司的SMIQ矢量信號(hào)源加上B1
0和Bll選件，并利用用戶在占有時(shí)隙規(guī)定的數(shù)據(jù)能產(chǎn)生GSM跳頻信號(hào)。RDL公司的DSG－200
0A數(shù)字信號(hào)發(fā)生器采用數(shù)字電路和軟件，能產(chǎn)生**的CDMA波形，它的頻率范圍為800－2
200MHz，分辯率為100Hz。另外還有TektTonix公司的能產(chǎn)生25種調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的SMT06和
SME06型信號(hào)源、日本菊水公司的2026Q型CDMA制式干擾信號(hào)發(fā)生器等。
    頻譜分析儀在移動(dòng)通信測(cè)試中應(yīng)用非常廣泛。如日本Advantest公司的FSZ系列頻譜分
析儀已能滿足W－CDMA制式的測(cè)試，特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍寬。移動(dòng)通信測(cè)試用的功率計(jì)也往前
進(jìn)了一步。如Boonton Electronics公司的4530型峰值功率計(jì)能通過(guò)直方圖等統(tǒng)計(jì)形式快
速分析CDMA、TDMA和GSM信號(hào)的功率，它的工作頻率為10kHz－40GHz，能提供20MHz視頻帶
寬，因而可用于IMT2000第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的測(cè)試。
    在專用測(cè)試儀器方面，美國(guó)HP公司可提供測(cè)試GSM、PDC和CDMA的各種移動(dòng)通信測(cè)試儀
器。
    用于研究開(kāi)發(fā)的有HP8920DT PHS／PDC測(cè)試系統(tǒng)和HP8924C型CDMA移動(dòng)臺(tái)測(cè)試儀（它可
在很短的時(shí)間完成對(duì)CDMA制式手機(jī)的性能測(cè)試）。在生產(chǎn)測(cè)試方面，有HP8922M／S／P／R
 GSM測(cè)試儀、HP83220A／E型DCS／PCS測(cè)試儀、HP8923B DECT測(cè)試儀。在安裝維護(hù)方面，
HP892lA型蜂窩基站測(cè)試設(shè)備已升級(jí)為TDMA／CDMA、PCS基站測(cè)試儀，并研制了HP8935A C-
DMA PCS基站測(cè)試儀（它可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)基站發(fā)射機(jī)和手機(jī)進(jìn)行**評(píng)估）。
    為了評(píng)估移動(dòng)通信系統(tǒng)中所遇到的各種調(diào)制信號(hào)，HP公司**采用了模塊化設(shè)計(jì)和軟
件控制來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀器的多用性。該公司的HPE4406A失量信號(hào)分析儀的設(shè)置稍作改變就能
測(cè)試各種無(wú)線通信格式。它與ESG系列數(shù)字信號(hào)發(fā)生器一起能評(píng)估所有形式的無(wú)線通信基
站發(fā)射機(jī)的射頻信號(hào)性能。它的頻率范圍為7MHz-4GHz，并具有測(cè)量特性和固件。隨著測(cè)
量需求的變化，其固件能夠修改。現(xiàn)有的固件選件支持標(biāo)準(zhǔn)的碼分多址???射機(jī)測(cè)試和GSM
移動(dòng)通信測(cè)量。
    Tektronix公司的CMD80型無(wú)線通信測(cè)試儀能模擬CDMA基站，具有對(duì)手機(jī)進(jìn)行測(cè)試的各
種功能。美國(guó) IFR公司的 2967型 GSM900／1800／1900無(wú)線測(cè)試儀具有誤碼率／剩余誤碼
率／誤幀率接收機(jī)測(cè)試能力，既能支持AMPS、NMT和MPT1327等模擬移動(dòng)通信設(shè)備測(cè)試，也
能支持TDMA和CDMA標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試、日本儀器廠商的用于開(kāi)發(fā)窄帶碼分多址設(shè)備的測(cè)試儀已能
滿足測(cè)試需求，現(xiàn)在他們轉(zhuǎn)到研制CDMA設(shè)備生產(chǎn)用的測(cè)試儀器上。為了滿足用戶對(duì)售價(jià)低、
體積小的測(cè)試儀的需求，它們已推出模塊化的專用測(cè)試儀器。如安立公司推出的MT8802A
無(wú)線通信分析儀可評(píng)估 IS－95CDMA制式的發(fā)射和接收系統(tǒng)。這臺(tái)儀器包括蜂窩／PCS基站
模擬器、700-1100MHz和1400MHz-2300MHz的數(shù)字調(diào)制器、3GHz的射頻頻譜分析儀和功率計(jì)。
該公司為了搶先占領(lǐng)市場(chǎng)，已把裝有W－CDMA制式測(cè)試軟件的MS8607型發(fā)射機(jī)測(cè)試儀投放市
場(chǎng)，這一儀器還裝有適用于TDMA／IS－95CDMA／PDC制式的測(cè)試軟件。松下通信工業(yè)公司也
開(kāi)發(fā)出了W－CDMA基站與移動(dòng)站測(cè)試儀。日本無(wú)線公司推出了JEM－53型CDMA基站測(cè)試儀、
NJZ－921型CDMA移動(dòng)站測(cè)試儀和NJZ－gi6A型CDMA移動(dòng)站維護(hù)用測(cè)試儀。在移動(dòng)通信測(cè)試方
面，我國(guó)南京新聯(lián)電子有限公司已推出模擬移動(dòng)通信測(cè)試的EE5113型綜合測(cè)試儀，產(chǎn)品外
觀與國(guó)外產(chǎn)品已無(wú)任何差別，且性價(jià)比較高。
3   光通信測(cè)試又有新發(fā)展
    隨著各國(guó)都在敷設(shè)長(zhǎng)距離、大容量的光纜通信干線（包括海底光纜），對(duì)測(cè)試光放大
器的儀器和光時(shí)域反射計(jì)的需求在增加。一些儀器廠商正在開(kāi)發(fā)寬動(dòng)態(tài)范圍的光時(shí)城反射
計(jì)和研制供現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)用的更小型光時(shí)城反射計(jì)。一些廠商在研制新的儀器，尋求獲得與相
干光通信和光多路復(fù)用通信相關(guān)儀器的訂單。如HP公司推出了可測(cè)光纖放大器的HP71450B
型光譜分析儀、HP8167A型和HP8168E／F型**可靠的可調(diào)諧光源，以及尋找故障速度很
快的HPE6000A型微型光時(shí)域反射計(jì)。NOYES Fiber系統(tǒng)公司推出了OPM 6便攜式光功率計(jì)。
美國(guó)TektTonix的TFS3031型光時(shí)減反射計(jì)重量只有4.2公斤。日本安立公司也有許多新產(chǎn)
品。在這一領(lǐng)域，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部電子41所已研制出一系列光通信測(cè)試儀，從高穩(wěn)定度的
光源、智能光功率計(jì)、光纖多用表（手持式）、光譜分析儀、光時(shí)域反射計(jì)到光纖熔接機(jī)。
他們的光通信測(cè)試儀器在國(guó)際招標(biāo)中曾多次中標(biāo)。