胡 薛
通信領(lǐng)域涉及范圍很廣，除了傳統(tǒng)的交換以及各種傳輸網(wǎng)如光纖、微波衛(wèi)星通信系統(tǒng)外，還涉及到各種寬窄帶通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)業(yè)務(wù)、廣播電視網(wǎng)、移動(dòng)和固定無(wú)線(xiàn)通信業(yè)務(wù)、接入網(wǎng)業(yè)務(wù)及各種設(shè)備制造業(yè)等。目前隨著各種通信新技術(shù)的發(fā)展及新興通信設(shè)備的出現(xiàn)，用于通信測(cè)試的測(cè)試手段及各種專(zhuān)用、通用測(cè)試設(shè)備也大量地得到應(yīng)用。以下就通信測(cè)試的幾個(gè)發(fā)展方向做一個(gè)大體的論述。
一、移動(dòng)通信測(cè)試技術(shù)
我國(guó)目前發(fā)展最為迅速的是數(shù)字移動(dòng)通信。數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信制式主要有：ＧＳＭ９００；ＤＣＳ１８００歐洲制式；ＣＤＭＡ碼分多址美國(guó)制式；ＰＤＣ日本制式。中國(guó)計(jì)量院研制的ＧＳＭ制式數(shù)字移動(dòng)通信綜合測(cè)試儀校準(zhǔn)系統(tǒng)可用于校準(zhǔn)ＨＰ８９６０，ＨＰ６３９２Ｅ，Ｗａｖｅｔｅｋ４４００，ＩＦＲ２９３５，Ｗａｖｅｔｅｋ４２０１，Ｒｅｃａｌ６１１３等通信測(cè)試儀器。
ＣＤＭＡ技術(shù)系統(tǒng)由于容量大、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)而具有潛在應(yīng)用前景。它以碼分多址技術(shù)為基礎(chǔ)，使用ＰＮ（偽隨機(jī)碼）和功率控制這兩種方法允許鄰接小區(qū)共享業(yè)務(wù)提供者提供的全部頻率配置，一個(gè)用戶(hù)的通信信號(hào)用一個(gè)唯一的正交碼來(lái)擴(kuò)展，在２Ｇ中，ＣＤＭＡ信號(hào)以１．２２８８Ｍｂｉｔ／ｓ擴(kuò)展，第三代ＣＤＭＡ２０００將使用ＳＲ３碼片速率，可以在３．７５ＭＨｚ載波中擴(kuò)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(jù)這些技術(shù)特性，傳統(tǒng)的ＲＦ發(fā)生器一定要有寬帶數(shù)字調(diào)制能力，以模擬一個(gè)寬帶的ＣＤＭＡ發(fā)射機(jī)，用以測(cè)試接收機(jī)以及ＣＤＭＡ移動(dòng)設(shè)備信道和信道外的ＲＦ部件性能。由于ＣＤＭＡ信號(hào)的復(fù)雜性，要確保測(cè)試精度和適應(yīng)高速數(shù)據(jù)的測(cè)試，必須要提高儀器的智能程度，以從原始數(shù)據(jù)中求出ＣＤＭＡ的各種有用參數(shù)，測(cè)試儀器的軟件要便于升級(jí)以支持新出現(xiàn)的ＣＤＭＡ標(biāo)準(zhǔn)及ＬＤＧＥ這一類(lèi)臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。適合于平滑過(guò)渡的第三代移動(dòng)通信技術(shù)測(cè)試用信號(hào)源、傳輸分析儀、信令測(cè)試儀以及頻譜分析儀和矢量分析儀正在紛紛推向市場(chǎng)。具有ＶＸＩ總線(xiàn)的通信儀器模塊的儀器測(cè)試頻率范圍大，主要針對(duì)移動(dòng)通信測(cè)試之用。
二、光纖通信測(cè)試技術(shù)
光纖光纜是光信號(hào)傳輸?shù)拿劫|(zhì)，它是光通信的基礎(chǔ)。在這個(gè)領(lǐng)域國(guó)際電聯(lián)（ＩＴＵ）制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，它們有Ｇ．６５０、Ｇ．６５１、Ｇ．６５２、Ｇ．６５３、Ｇ．６５５等。除Ｇ．６５０是有關(guān)測(cè)試方法以外，其它標(biāo)準(zhǔn)都是按光纖種類(lèi)分類(lèi)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。在這些標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范了該種光纖及由其組成光纜的具體性能指標(biāo)。光纖的特性參數(shù)分幾何特性參數(shù)、光學(xué)特性參數(shù)、傳輸特性。此外，對(duì)于高速、多信道、長(zhǎng)距離光通信系統(tǒng)，規(guī)范中未給出的光纖非線(xiàn)性也是光通信需要考慮的重要指標(biāo)。光纖和光纜的測(cè)試儀表大多建立在光學(xué)和電子學(xué)原理之上的，因此系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備昂貴。
光通信實(shí)際上是給各種通信業(yè)務(wù)提供了一個(gè)大容量的傳送平臺(tái)，同時(shí)在這個(gè)平臺(tái)上利用ＤＷＤＭ、ＳＤＨ、路由器等技術(shù)可以組建四通八達(dá)的通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而構(gòu)成這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)網(wǎng)元就是光通信設(shè)備。由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多樣性和復(fù)雜性，其標(biāo)準(zhǔn)也是大量的。光通信設(shè)備測(cè)試分為如下三類(lèi)：光接口參數(shù)測(cè)試、電接口參數(shù)測(cè)試和設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能的測(cè)試。
光纖網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的儀器是各通信測(cè)試儀器供應(yīng)商特別看重的產(chǎn)品，特別是對(duì)于密集波分復(fù)用（ＤＷＤＭ）的測(cè)試設(shè)備。早期的光測(cè)試儀器大部分在電測(cè)試儀器前添加光轉(zhuǎn)換器件構(gòu)成，例如Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ公司的數(shù)字取樣示波器ＴＤ６８０００，本身具有５０ＧＨｚ的電學(xué)等效帶寬，添加光電附件后光學(xué)帶寬變?yōu)椋常埃牵龋捎糜诠庠凸饧呻娐返难邪l(fā)；添加時(shí)域反射附件后又可構(gòu)成光時(shí)域反射計(jì)，可用于光纖鏈路的光信號(hào)完整性測(cè)試；配備一些專(zhuān)用軟件、光源和分光器等構(gòu)成光通信測(cè)試系統(tǒng)（型號(hào)為ＣＳＡ８０００），可用于ＤＷＤＭ的測(cè)試。利用類(lèi)似的辦法，電學(xué)的頻譜分析儀亦可構(gòu)成光譜分析儀。ＤＷＤＭ工作波段是１５３０－１５６５ｎｍ。在３５ｎｍ通帶內(nèi)可傳送８、１６個(gè)或更多的波長(zhǎng)，構(gòu)成全球性的光纖網(wǎng)絡(luò)，相應(yīng)的光放大器、光轉(zhuǎn)換器、光復(fù)用器、光電集成電路等純光學(xué)部件的問(wèn)世，使得光纖網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀器從發(fā)射、傳輸、接收的全面考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)，制成以光學(xué)部件為主的測(cè)試儀器，例如采用衍射光柵構(gòu)成的光譜分析儀，使波長(zhǎng)分辨率達(dá)到１０－２０ｐｍ，并能在８５０、１３００、１５００ｎｍ的波段內(nèi)測(cè)試單個(gè)載波功率、通道波長(zhǎng)、通道間隔、總功率以及串?dāng)_等特性。光通信測(cè)試儀器的供應(yīng)商中以Ａｇｉｌｅｎｔ和Ａｎｒｉｔｓｕ公司的產(chǎn)品最多，指標(biāo)也較高。
光通信系統(tǒng)的測(cè)試是指系統(tǒng)網(wǎng)元已按設(shè)計(jì)要求在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)或模擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)連接構(gòu)成系統(tǒng)的測(cè)試，它包括設(shè)備之間互連互通的測(cè)試、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)之間的互通測(cè)試、網(wǎng)管功能實(shí)現(xiàn)的測(cè)試、業(yè)務(wù)互通測(cè)試等。系統(tǒng)在實(shí)際或模擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)不可避免地會(huì)存在傳輸損傷，這些傳輸損傷是否影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作是衡量系統(tǒng)質(zhì)量的依據(jù)，此時(shí)系統(tǒng)的誤碼性能、抖動(dòng)性能、漂移性能是測(cè)試系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)，其中誤碼率是數(shù)字傳輸系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)，也是最常用的測(cè)試指標(biāo)，定時(shí)抖動(dòng)是數(shù)字傳輸設(shè)備的一項(xiàng)主技術(shù)指標(biāo)。
三、網(wǎng)絡(luò)通信測(cè)試技術(shù)
隨著網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模及復(fù)雜性越來(lái)越大，各種業(yè)務(wù)的數(shù)量急劇增加，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和維護(hù)的成本越來(lái)越高。降低成本的根本出路是使網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化和自動(dòng)化。這種標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)管系統(tǒng)意味著接口的標(biāo)準(zhǔn)化、體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，使各種設(shè)備方便地和網(wǎng)管系統(tǒng)相連。網(wǎng)管應(yīng)具有以下功能：性能管理、故障及維護(hù)管理、配置管理、帳目管理和安全管理等。網(wǎng)管系統(tǒng)的測(cè)試也屬于軟件測(cè)試的范疇，它包括實(shí)現(xiàn)功能測(cè)試、信息模型測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議測(cè)試等。在網(wǎng)絡(luò)的研制開(kāi)發(fā)、工程安裝和日常維護(hù)檢測(cè)中都需要用到網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀。主要的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀有局域網(wǎng)測(cè)試儀、廣域網(wǎng)測(cè)試儀以及協(xié)議分析儀。這些儀器都能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)任何點(diǎn)的流量數(shù)據(jù)，測(cè)試各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如路由器、交換機(jī)、工作站的性能。但局域網(wǎng)測(cè)試儀只能測(cè)試以太網(wǎng)和ＡＴＭ網(wǎng)，而協(xié)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(wǎng)協(xié)議，既可用于測(cè)試局域網(wǎng)，又可用于廣域網(wǎng)和ＡＴＭ等多種網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。
光纖主干網(wǎng)，性能測(cè)試包括數(shù)據(jù)速率，鏈路利用率、流量特性、誤碼條件等內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀有數(shù)據(jù)濾波器，以檢測(cè)特殊的命令和響應(yīng)，提供可選觸發(fā)條件，以避免在高速運(yùn)行條件下，磁盤(pán)上存放了太多的元用數(shù)據(jù)。在正常運(yùn)行下主要通過(guò)誤碼率監(jiān)測(cè)未檢查網(wǎng)絡(luò)的完整性，以評(píng)定光電連接是否正常。如果誤碼超出規(guī)定值，首先要檢查機(jī)械電氣連接和電子器件。如果網(wǎng)絡(luò)完整性是好的，網(wǎng)絡(luò)過(guò)載也會(huì)導(dǎo)致傳輸延遲和響應(yīng)變慢以至造成誤碼突然增加，要使用相應(yīng)專(zhuān)家診斷軟件進(jìn)行分析以正確定位網(wǎng)絡(luò)故障。網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀正在向多功能、小型化發(fā)展，以便現(xiàn)場(chǎng)施工和運(yùn)行維修使用。
四、發(fā)展趨勢(shì)展望
隨著光纖通信、移動(dòng)通信和數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)以測(cè)試通信系統(tǒng)參數(shù)為目的的各種分析儀表相繼出現(xiàn)，以滿(mǎn)足通信設(shè)備的需求。這些儀表的共同特點(diǎn)是測(cè)試通信系統(tǒng)的主要表征系統(tǒng)指標(biāo)的基本參數(shù)，同時(shí)將這些參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算處理、分析，給出通信系統(tǒng)需要的指標(biāo)參數(shù)，這樣參數(shù)測(cè)試將由基本測(cè)試向系統(tǒng)測(cè)試方向發(fā)展。通信設(shè)備的制造廠(chǎng)商和通信設(shè)備的運(yùn)營(yíng)維護(hù)部門(mén)，他們關(guān)心的是技術(shù)規(guī)范要求指標(biāo)的合格與不合格，而不關(guān)心指標(biāo)量的大小，測(cè)試的過(guò)程是自動(dòng)按程序進(jìn)行。
