面對新挑戰(zhàn)的無線通信測量儀器

2004年5月A版

　　無線通信產(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(shè)備供應(yīng)商需要擴大測量儀器的投資，為了向用戶提供良好的服務(wù)質(zhì)量，運營商亦需要擁有優(yōu)良的測量儀器。據(jù)市場調(diào)查公司統(tǒng)計，2003年全球通信測量儀器銷售值達到50億美元，其中專用通信測量儀器的約30億美元，其它是通用測量儀器。由于測量儀器業(yè)的最大客戶是通信業(yè)，這幾年通信業(yè)陷入嚴(yán)重的不景氣，使測量設(shè)備市場受到重創(chuàng)，隨著無線通信新一代服務(wù)的開展，推動通信測量儀器的跟進，開發(fā)和生產(chǎn)遵循新標(biāo)準(zhǔn)和新技術(shù)的測量儀器。隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)向2.5G和3G的升級，今后幾年內(nèi)無線通信測試儀器的銷售值將以年復(fù)合增長率17%左右增加，2007年全球移動通信測量儀器的銷售值將達到20億美元以上。

無線通信新型測量儀器

　　第一代移動通信屬于模擬方式，有許多模擬通用測量儀器可供使用，第二代移動通信采用數(shù)字方式，促進了通用測量儀器的數(shù)字化，第三代移動通信又融合語言和多媒體服務(wù)，在使用頻段、數(shù)據(jù)速率、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、信道數(shù)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(shù)據(jù)速率，2.5G的GPRS(通用分組無線交換)、EDGE(GSM增強方案)、UMTS(通用無線通信系統(tǒng))、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(shù)據(jù)速率，載波頻段也從900MHz增加到1800MHz，相應(yīng)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)議分析儀等專用測量儀器。

　　由于無線通信無需固線通信那樣大量投資，用來鋪設(shè)電纜、光纖等基礎(chǔ)設(shè)施，因而無線通信的發(fā)展速度往往很快，有些國家移動通信的用戶已經(jīng)超過固線電話的用戶數(shù)。但是無線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無線通信制式主要有UMTS—CDMA(在歐洲和日本流行)和CDMA2000(亦稱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說更適用，預(yù)測UMTS—CDMA制式的全球用戶數(shù)將超過半數(shù)以上。我國也提出具有自主產(chǎn)權(quán)的      TD—SCDMA制式，并且獲得國際電信聯(lián)盟(ITU)的認可。

　　雖然全球無線通信從2G升級到3G的步伐放慢，但是美國、歐洲、日本、澳洲等國家已開始開放3G移動電話，這種趨勢表明3G無線通信將在短期內(nèi)在全球普及。這種發(fā)展要求無線通信測量儀器快速趕上，盡快研發(fā)和制造出適合3G新制式、新技術(shù)的產(chǎn)品。

　　測量儀器業(yè)界一直看好無張通信市場，作為擴大銷售的增長點，從1990年代末就開始并構(gòu)成聯(lián)盟，以便壯大競爭力量，主要活動如下：

　　這些并購和結(jié)盟形成五家在全球通信測量儀器業(yè)界具有最大銷售額的五強，它們代表美國和歐洲的實力，緊跟的是日本的3A(即麥得萬、安立和安藤三家)公司。它們使全球通信測量儀器市場結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，同時提高了產(chǎn)品在整個市場的占有率，增強自身的競爭能力。

影響無線通信測量儀器發(fā)展的因素

技術(shù)趨勢的不確定性

　　現(xiàn)在有多種3G標(biāo)準(zhǔn)正在不斷完善中，盡管國際電信聯(lián)盟作出最大努力，統(tǒng)一的IMT2000技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還未完成，仍然幾種標(biāo)準(zhǔn)共存，特性各有優(yōu)缺，各有跨國的通信公司支持。何種標(biāo)準(zhǔn)將主宰未來的無線通信市場尚未明朗，影響通信測試儀器供應(yīng)商不能集中資金來研發(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(biāo)準(zhǔn)，對測量儀器供應(yīng)商有一定的負面影響。

要求測量設(shè)備能夠快速升級

　　無線通信技術(shù)更新很快，兩年左右就出現(xiàn)新產(chǎn)品，無線通信設(shè)備供應(yīng)商要求測量儀器能夠隨著技術(shù)更新不斷升級，而不是整套更換。無線通信設(shè)備供應(yīng)商要求測量設(shè)備方便升級，只增加或更換少量硬件模塊和軟件版本，即可滿足新產(chǎn)品測量要求。此外，測量設(shè)備的使用壽命應(yīng)該達到10~12年。

無線通信自診斷功能降低對測量設(shè)備的要求

　　近年來無線通信設(shè)備的可靠性明顯提高，無線基站設(shè)備都安裝自診斷和自動測量能力，中央控制室與各基站連成網(wǎng)絡(luò)，定期收集收發(fā)數(shù)據(jù)和告警信號，降低了對測量儀器的要求。預(yù)計在四、五年內(nèi)，無線通信設(shè)備將具備完善的自診斷和自動測量能力，但仍然需要測量儀器的定期例行檢查。

不同無線通信標(biāo)準(zhǔn)的影響

　　由于不同的國家和地區(qū)采用不同的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，必然對通信測量儀器制造商產(chǎn)生負面影響，往往它們只能著重生產(chǎn)一種無線通信標(biāo)準(zhǔn)的測量設(shè)備。事實上，安捷倫和阿羅弗公司主要生產(chǎn)TDMA和CDMA格式的測量系統(tǒng)，而安科特納和R/S公司主要生產(chǎn)GSM格式的測量系統(tǒng)，雖然這些跨國性測量儀器公司完全了解只生產(chǎn)一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的測量設(shè)備限制了自身的發(fā)展，要求國際電信聯(lián)盟盡快協(xié)調(diào)各成員國提出的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提出標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范的版本。

新無線通信技術(shù)帶來新機遇

　　移動無線通信不斷發(fā)展，其它無線通信新技術(shù)亦推陳出新，藍牙技術(shù)進入高速擴展階段，而超寬帶(UWB)技術(shù)即將進入市場。此外還有各種無線局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，都為無線測量儀器提供發(fā)展空間。

　　藍牙技術(shù)使用2.45GHz頻段，構(gòu)成語音和數(shù)據(jù)短距離(10~100m)無線通信網(wǎng)，根據(jù)統(tǒng)計資料可知，2001年采用藍牙技術(shù)的各種設(shè)備接近1億臺，預(yù)計2007年將達到7億臺。 為滿足藍牙設(shè)備的硬件和軟件測量，許多家測量儀器公司都推出藍牙專用測量系統(tǒng)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，實現(xiàn)無線載波的短距離(10m以下)音像和數(shù)據(jù)高速傳送，由于平均輻射功率極低(-41.3dBm/MHz)，容易對傳統(tǒng)的窄帶RF應(yīng)用產(chǎn)生干擾，現(xiàn)有的無線通信測量儀器主要針對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(jù)預(yù)測，UWM的芯片和設(shè)備將在2006至2007年進入市場，全球銷售額達到約30億美元，將帶動超寬帶低輻射無線通信測量儀器的商機。

　　盡管每一種無線通信標(biāo)準(zhǔn)具有不同的頻段、帶寬、調(diào)制方式和應(yīng)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，在開發(fā)過程中需要的測量儀器非常復(fù)雜，在產(chǎn)品終測時就比較簡單，可構(gòu)成綜合測量系統(tǒng)，快速、準(zhǔn)確地完成批量測量。■(李儀)