通信領域涉及范圍很廣,除了傳統的交換以及各種傳輸網如光纖、微波衛星通信系統外,還涉及到各種寬窄帶通信、計算機網絡、因特網業務、廣播電視網、移動和固定無線通信業務、接入網業務及各種設備制造業等。隨著數字通信和數據通信的發展,現代通信領域的測量越來越多地是通信軟件范疇的測試,這是一個全新的測試領域,通信業飛速發展的同時提出了一個新的問題,即如何確保復雜的通信網以及網內各種設備的正常運行。通信網絡和設備的技術進步和發展離不開通信測試領域的技術進步,它使傳統意義上測試和計量的概念發生了變化,需要測試的參數越來越多,精度要求越來越高,測試速度越來越快,頻率范圍越來越寬。在模擬通信時代,可觀測量一般都有確定的量值,人們在研究新的測試方法時都需要去研究測量量值的準確度問題。目前隨著各種通信新技術的發展,通信新設備的出現,用于通信測量的測試手段及各種專用、通用測試設備也大量地得到應用。以下就通信測試的幾個發展方向做一個大體的論述。

　　數字移動通信測試

　　我國目前發展迅速的是數字移動通信。數字蜂窩移動通信制式主要有:GSM9OO;DCS1800歐洲制式;CDMA碼分多址美國制式;PDC日本制式。由于GSM制式標準的技術成熟,并已實用化,我國已大量采用,是我國目前移動通信的主流制式。中國研制的GSM制式數字移動通信綜合測試儀校準系統可用于校準HP8960,HP8922P,HP6392E,R/S
CMD系列,R/S CMU200,Wavetek4400,IFR2935,Wavetek4201,Recal6113等通信測試儀器。中國還開展CDMA制式綜合測試儀器的校準。

　　CDMA技術系統由于容量大、抗干擾能力強、保密性好等優點而具有潛在應用前景。它以碼分多址技術為基礎,使用PN(偽隨機碼)和功率控制這兩種方法允許鄰接小區共享業務提供者提供的全部頻率配置,一個用戶的通信信號用一個的正交碼來擴展,在2G中,CDMA信號以1.2288Mbit/s擴展,第三代CDMA2000將使用SR3碼片速率,可以在3.75MHz載波中擴展(多載波方式)。為了改善信道,基站端使用正交沃什爾碼。根據這些技術特性,傳統的RF發生器一定要有寬帶數字調制能力,以模擬一個寬帶的CDMA發射機,用以測試接收機以及CDMA移動設備信道和信道外的RF部件性能。由于CDMA信號的復雜性,要確保測試精度和適應高速數據的測試,必須要提高儀器的智能程度,以從原始數據中求出CDMA的各種有用參數,測試儀器的軟件要便于升級以支持新出現的CDMA標準及LDGE這一類臨時標準。適合于平滑過渡的第三代移動通信技術測試用信號源、傳輸分析儀、信令測試儀以及頻譜分析儀和矢量分析儀正在紛紛推向市場。具有VXI總線的通信儀器模塊的儀器測量頻率范圍大,主要針對移動通信測試之用。基于PC的插卡儀器,由于缺少射頻特性的插卡,構建通信用的測試系統還有不少困難,但是采用PC總線構成的專用測試儀器越來越多。因為某些PC
總線,如VME、PCI、CompactPCI等具有100Mb/s以上的傳輸速率,在此基礎上構成的測試儀器有邏輯分析儀、數字取樣示波器等。

　　光纖通信測試

　　光纖光纜是光信號傳輸的媒質,它是光通信的基礎。在這個領域國際電聯(ITU)制定了一系列標準,它們有G.650、G.651、G.652、G.653、G.655等。除G.650是有關測試方法以外,其它標準都是按光纖種類分類的產品標準。在這些標準中規范了該種光纖及由其組成光纜的具體性能指標。光纖的特性參數分幾何特性參數(纖芯直徑、包層直徑、纖芯不圓度、包層不圓度、同心度誤差等)、光學特性參數(折射率分布、數值孔徑、模場直徑、截止波長等)、傳輸特性(衰減、帶寬、群速度色散、偏振模色散等)。除此之外,對于高速、多信道、長距離光通信系統,規范中未給出的光纖非線性也是光通信需要考慮的重要指標。此外,光纜分為機械性能測試、環境性能測試、工程測試等。光纖和光纜的測試儀表大多建立在光學和電子學原理之上的,因此系統復雜,設備昂貴。
　　光通信實際上是給各種通信業務提供了一個大容量的傳送平臺,同時在這個平臺上利用DWDM、SDH、路由器等技術可以組建四通八達的通信基礎網絡,而構成這個網絡中的各個網元就是光通信設備。由于網絡設備的多樣性和復雜性,其標準也是大量的。光通信設備測試分為如下三類:1、光接口參數測試(工作波長、平均發送功率、通道間隔、光譜特性、消光比、接收靈敏度、光發送信號眼圖等);2、電接口參數測試(比特率及容差、接口標準碼型、信號功率電平、接口過壓保護、抖動和漂移特性等);3、設備實現功能的測試:它是按照標準和生產廠家陳述的功能進行測試,包括單元功能和復合功能。例如:OAM&P(操作、管理、維護和指配)功能、保護功能等。
　　光纖網絡測試的儀器是各通信測試儀器供應商特別看重的產品,特別是對于密集波分復用(DWDM)的測試設備。早期的光測試儀器大部分在電測試儀器前添加光轉換器件構成,例如Tektronix公司的數字取樣示波器TD68000,本身具有50GHz的電學等效帶寬,添加光電附件后光學帶寬變為30GHz,可用于光元件和光集成電路的研發;添加時域反射附件后又可構成光時域反射計,可用于光纖鏈路的光信號完整性測試;配備一些專用軟件、光源和分光器等構成光通信測試系統(型號改為CSA8000),可用于DWDM的測試。利用類似的辦法,電學的頻譜分析儀亦可構成光譜分析儀。DWDM工作波段是1530~1565nm。在35nm通帶內可傳送8、16個或更多的波長,構成性的光纖網絡,相應的光放大器(如摻餌光纖放大器)、光轉換器(如微機電的鏡陣列)、光復用器(如衍射光柵)、光電集成電路(如光收發器)等純光學部件的問世,使得光纖網絡測試儀器從發射、傳輸、接收的全面考慮進行設計,制成以光學部件為主的測試儀器,例如采用衍射光柵構成的光譜分析儀,使波長分辨率達到10~20pm,并能在850、1300、1500nm的波段內測量單個載波功率、通道波長、通道間隔、總功率以及串擾等特性。光通信測試儀器的供應商中以Agilent和Anritsu公司的產品最多,指標也較高。由于光通信測試儀器的特殊性,目前仍以臺式儀器為主流產品。
　　光通信系統的測試是指系統網元已按設計要求在實際網絡或模擬實驗網連接構成系統的測試,它包括設備之間互連互通的測試、設備與網絡之間的互通測試、網管功能實現的測試、業務互通測試等。系統在實際或模擬網絡進行試驗時不可避免地會存在傳輸損傷,這些傳輸損傷是否影響整個系統的正常工作是衡量系統質量的依據,此時系統的誤碼性能、抖動性能、漂移性能(SDH)是測試系統質量的重要指標,其中誤?碼率是數字傳輸系統的重要技術指標,也是的測試指標,定時抖動是數字傳輸設備的一項主技術指標。

　　網絡測試

　　隨著網絡的規模及復雜性越來越大,各種業務的數量急劇增加,網絡的運行、管理和維護(OAM)的成本越來越高。降低成本的根本出路是使網絡管理標準化、簡單化和自動化。這種標準化的網管系統意味著接口的標準化、體系結構的標準化,使各種設備方便地和網管系統相連。網管應具有以下功能:性能管理、故障及維護管理、配置管理、帳目管理和安全管理等。網管系統的測試也屬于軟件測試的范疇,它包括實現功能測試、信息模型測試、標準接口協議測試等。在網絡的研制開發、工程安裝和日常維護檢測中都需要用到網絡測試儀。主要的網絡測試儀有局域網測試儀、廣域網測試儀以及協議分析儀。這些儀器都能對網絡進行監測和管理,測試網絡任何點的流量數據,測試各種網絡設備如路由器、交換機、工作站的性能。但局域網測試儀只能測試以太網和ATM網,而協議分析儀有不同的接口適配器和支持包括幀中繼、X.25、ISDN、ATM、DXT等各種廣域網協議,既可用于測試局域網,又可用于廣域網和ATM等多種網絡測試。
　　光纖主干網,性能測量包括數據速率,鏈路利用率、流量特性、誤碼條件等內容,網絡測試儀有數據濾波器,以檢測特殊的命令和響應,提供可選觸發條件,以避免在高速運行條件下,磁盤上存放了太多的元用數據。在正常運行下主要通過誤碼率監測未檢查網絡的完整性,以評定光電連接是否正常。如果誤碼超出規定值,首先要檢查機械電氣連接和電子器件。如果網絡完整性是好的,網絡過載也會導致傳輸延遲和響應變慢以至造成誤碼突然增加,要使用相應專家診斷軟件進行分析以正確定位網絡故障。網絡測試儀正在向多功能、小型化發展,以便現場施工和運行維修使用。

　　發展趨勢

　　今后的通信測量所包含的內容是不斷發展和變化的。隨著光纖通信、移動通信和數字通信技術的發展,近年來以測量通信系統參數為目的的各種分析儀表相繼出現,以滿足通信設備的需求。這些儀表的共同特點是測量通信系統的主要表征系統指標的基本參數,同時將這些參數進行運算處理、分析,給出通信系統需要的指標參數,這樣參數測量將由基本測量向系統測量方向發展。通信設備的制造廠商和通信設備的運營維護部門,他們關心的是技術規范要求指標的合格與不合格,而不關心指標量的大小,測試的過程是自動按程序進行。這類儀表是人們先按技術規范要求的指標范圍輸入到鍵盤程序中,測試符合規范書的要求則給出合格產品,予以通過,因此測量將由自動化向智能化方向發展,實現自動化測量除省時、省力外,還可減少測量過程中人為的誤差。由于通信系統的國際化,為保證其通信的互聯,要求網絡間接口必須按標準協議,網絡間的信令必須一致,才能使傳輸的信息(語言、數據、圖像)滿足質量要求。這樣就要求通信測量儀表的測試項目、指標參量、測試方法嚴格按ITU-T、ITU-R建議標準設計,世界各通信儀表公司、工廠都按ITU的標準進行生產。各儀表公司產品的差異性主要表現在:儀表生產的系列完整性;儀表智能軟件編輯的程序;儀表采用的專用芯片(ASIC)設計;儀表的專門工藝等差異,因此,世界各儀表公司技術競爭焦點是軟件工程和專用芯片的競爭。

摘自：國外電子測量技術