面对新挑战的无线通信测量仪器

　无线通信产品的技术竞争可概括为，最小的干扰到最大的距离，以及最好的服务质量，为了提高产品的性能，设备供应商需要扩大测量仪器的投资，为了向用户提供良好的服务质量，运营商亦需要拥有优良的测量仪器。据市场调查公司统计，2003年全球通信测量仪器销售值达到50亿美元，其中专用通信测量仪器的约30亿美元，其它是通用测量仪器。由于测量仪器业的最大客户是通信业，这几年通信业陷入严重的不景气，使测量设备市场受到重创，随着无线通信新一代服务的开展，推动通信测量仪器的跟进，开发和生产遵循新标准和新技术的测量仪器。随着无线通信网络向2.5G和3G的升级，今后几年内无线通信测试仪器的销售值将以年复合增长率17%左右增加，2007年全球移动通信测量仪器的销售值将达到20亿美元以上。

无线通信新型测量仪器


　第一代移动通信属于模拟方式，有许多模拟通用测量仪器可供使用，第二代移动通信采用数字方式，促进了通用测量仪器的数字化，第三代移动通信又融合语言和多媒体服务，在使用频段、数据速率、网络覆盖范围、信道数目都有明显增加。例如2G的GSM制式网络只支持14.4KB/S的数据速率，2.5G的GPRS(通用分组无线交换)、EDGE(GSM增强方案)、UMTS(通用无线通信系统)、W—CDMA(宽带码分多址)等制式则支持171.2KB/S、384KB/S甚至2MB/S的数据速率，载波频段也从900MHz增加到1800MHz，相应的信号发生器、功率计、示波器、频谱分析仪、网络分析仪也得水涨船高，并且推出码率分析仪、协议分析仪等专用测量仪器。

　　由于无线通信无需固线通信那样大量投资，用来铺设电缆、光纤等基础设施，因而无线通信的发展速度往往很快，有些国家移动通信的用户已经超过固线电话的用户数。但是无线通信存在频率资源紧张，甚至频率资源不足的困难，解决方法是使用更高载波和发展新的制式。目前3G无线通信制式主要有UMTS—CDMA(在欧洲和日本流行)和CDMA2000(亦称IS—2000，在北美洲流行)，前者的频谱使用率较高，对于频率资源紧缺的欧洲和日本来说更适用，预测UMTS—CDMA制式的全球用户数将超过半数以上。我国也提出具有自主产权的 TD—SCDMA制式，并且获得国际电信联盟(ITU)的认可。

　虽然全球无线通信从2G升级到3G的步伐放慢，但是美国、欧洲、日本、澳洲等国家已开始开放3G移动电话，这种趋势表明3G无线通信将在短期内在全球普及。这种发展要求无线通信测量仪器快速赶上，尽快研发和制造出适合3G新制式、新技术的产品。

　　测量仪器业界一直看好无张通信市场，作为扩大销售的增长点，从1990年代末就开始并构成联盟，以便壮大竞争力量，主要活动如下：

　　这些并购和结盟形成五家在全球通信测量仪器业界具有最大销售额的五强，它们代表美国和欧洲的实力，紧跟的是日本的3A(即麦得万、安立和安藤三家)公司。它们使全球通信测量仪器市场结构发生了变化，同时提高了产品在整个市场的占有率，增强自身的竞争能力。

影响无线通信测量仪器发展的因素

　　技术趋势的不确定性

　　现在有多种3G标准正在不断完善中，尽管国际电信联盟作出最大努力，统一的IMT2000技术标准还未完成，仍然几种标准共存，特性各有优缺，各有跨国的通信公司支持。何种标准将主宰未来的无线通信市场尚未明朗，影响通信测试仪器供应商不能集中资金来研发一种技术方案的产品，而不得不分散力量照顾多种标准，对测量仪器供应商有一定的负面影响。

要求测量设备能够快速升级

　　无线通信技术更新很快，两年左右就出现新产品，无线通信设备供应商要求测量仪器能够随着技术更新不断升级，而不是整套更换。无线通信设备供应商要求测量设备方便升级，只增加或更换少量硬件模块和软件版本，即可满足新产品测量要求。此外，测量设备的使用寿命应该达到10~12年。

无线通信自诊断功能降低对测量设备的要求

　　近年来无线通信设备的可靠性明显提高，无线基站设备都安装自诊断和自动测量能力，中央控制室与各基站连成网络，定期收集收发数据和告警信号，降低了对测量仪器的要求。预计在四、五年内，无线通信设备将具备完善的自诊断和自动测量能力，但仍然需要测量仪器的定期例行检查。

不同无线通信标准的影响

　　由于不同的国家和地区采用不同的无线通信标准，必然对通信测量仪器制造商产生负面影响，往往它们只能着重生产一种无线通信标准的测量设备。事实上，安捷伦和阿罗弗公司主要生产TDMA和CDMA格式的测量系统，而安科特纳和R/S公司主要生产GSM格式的测量系统，虽然这些跨国性测量仪器公司完全了解只生产一种技术标准的测量设备限制了自身的发展，要求国际电信联盟尽快协调各成员国提出的技术标准，提出标准技术规范的版本。

新无线通信技术带来新机遇

　移动无线通信不断发展，其它无线通信新技术亦推陈出新，蓝牙技术进入高速扩展阶段，而超宽带(UWB)技术即将进入市场。此外还有各种无线局域网、广域网，都为无线测量仪器提供发展空间。


　　蓝牙技术使用2.45GHz频段，构成语音和数据短距离(10~100m)无线通信网，根据统计资料可知，2001年采用蓝牙技术的各种设备接近1亿台，预计2007年将达到7亿台。 为满足蓝牙设备的硬件和软件测量，许多家测量仪器公司都推出蓝牙专用测量系统和蓝牙协议分析仪等测量装置。UWB技术使用3.1GHz至10.6GJz的超宽频段，实现无线载波的短距离(10m以下)音像和数据高速传送，由于平均辐射功率极低(-41.3dBm/MHz)，容易对传统的窄带RF应用产生干扰，现有的无线通信测量仪器主要针对20MHz以下带宽的信号，因此UWB的几GHz带宽测量是新的课题。根据预测，UWM的芯片和设备将在2006至2007年进入市场，全球销售额达到约30亿美元，将带动超宽带低辐射无线通信测量仪器的商机。
　　尽管每一种无线通信标准具有不同的频段、带宽、调制方式和应用，但是某些基本特性是相同的，测量项目包括载波、基带、功率、频谱、通信协议等，在开发过程中需要的测量仪器非常复杂，在产品终测时就比较简单，可构成综合测量系统，快速、准确地完成批量测量。