2007年无线测试和测量技术发展趋势及需求热点分析

2007年，由语音、数据、视频和移动性构成的四重业务将进一步推动各种无线新技术的标准化、产业化及业务和应用的融合，无线新技术将向着移动、宽带、多媒体的方向继续发展。3G移动通信将作为主流产业快速发展，新兴的宽带无线接入技术(WiMax/Wi-Fi等)处于市场挑战者地位，宽带无线接入技术和短距离通信技术的发展和成熟，将促使“无缝网络”和“无处不在的信息服务”日益成为可能。因此，融合与多样性是当今无线电技术发展的主题。

2007年无线测试和测量技术发展趋势如何？存在哪些需求热点？本文试图向中国测试和测量工程师及相关行业人士做一些概要介绍。

多种无线标准并存，测试面临的最大挑战

为了掌握2007年无线电测试和测量技术发展趋势及需求热点，首先让我们概要了解无线电技术的最新发展趋势。2007年值得关注的十大无线技术[1]分别是：

1.利用HSDPA对3G网络进行升级；
2.CDMA 1x EV-DO A版本将推动视频电话、移动游戏、VoIP等全IP化的实时分组业务应用；
3. TD-SCDMA向后续标准演进；
4. Mesh Wi-Fi技术推动无线城市建设；
5．UWB满足现代家庭对数字化生活的需求；
6．基于卫星的移动定位技术和同时借助卫星与移动网络信号进行定位的混合型移动定位技术将会成为发展的热点；
7.固定和新兴运营商对移动WiMax表现出非常积极的态度，WiMax标准与3G阵营的竞争将更加激烈；
8．RFID与移动通信领域结合产生两大应用：一是由RFID衍生技术NFC(近场通信)技术所实现的移动支付将开始在全球范围内推广；二是通过手机来识别物品真伪的业务应用； 9．手机电视推动移动网组播广播技术发展；
10．UMA终端设备的发展给WLAN运营商、移动运营商、内容提供商等创造新的发展机会。

多种标准并存、无线技术和标准的升级及融合趋势将主宰今后无线电技术的发展方向。正如华为公司撰文所说[2]，多重业务为中心的融合时代日益临近，系统设备制造商需要帮助运营商快速地为涉及融合的任何企业和团体实现共赢创造健康的价值链。因此，无线电测试测量行业毫无疑问要满足向融合时代转移所出现的各种新的测试和测量需求，这将是2007年对无线电测试和测量技术和设备需求的热点所在。

网络优化的需求，刺激终端综合测试仪的发展

移动无线网络优化工作涉及频率的复用、小区覆盖的调整和无线资源的利用等方面，优化的效果如何对网络的服务质量和效益有着重大的影响。据Frost & Sullivan 的最新分析[4]，终端用户对加速测试流程的要求，将刺激市场对先进综合测试设备的需求。

对于测试设备的选择，罗德与施瓦茨中国有限公司技术支持总监金海良认为[3]，首先要紧密贴合3G技术的发展变化，并具有一定的前瞻性，不但要满足目前的测试需求，还要考虑未来的发展趋势。比如测试3GPP WCDMA的仪器就需要考虑对HSDPA/HSUPA以及未来的LTE等的支持。其次，测试设备要具有宽解调带宽、多种测试功能和高测试速度的特点，以适应3G对生产效率、测试精度等的需求。

在中国，TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000三种不同标准网络可能出现共存的局面，这就给3G网络测试和3G终端设备测试带来很大的挑战。对此，星河亮点公司已经推出了能够对终端进行快速检测的SP6010 TD-SCDMA终端综合测试仪，该公司的付向东表示，公司将进一步推出满足对RRM一致性测试系统、协议一致性测试系统等高端测试项目需求的设备。

此外，德国威尔泰克(Willtek)通讯技术有限公司是目前业内唯一可以提供多标准TD-SCDMA手机综测仪的厂家。Willtek 4400系列手机综测仪系列，涵盖了所有无线标准如GSM/GPRS、EDGE、WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA等。

另外，Aeroflex新近推出的3500手持式无线电综合测试仪是一款具有轻便灵活、长效电池供电和高性能测试品质的外场一线测试仪表。3500综合测试仪可用来测试大功率的射频输出信号，不仅可以方便的进行收发信机的性能测试，利用内置的驻波比测试能力还可以快速进行天馈线连接的故障定位。3500综合测试仪利用“软件无线电”的先进理念为满足未来的技术发展而提供了功能扩展和软件升级的无限发展空间，并且在测试精度上使得便携式外场测试仪表拥有了与内场仪表性能相近的高精度测试能力。

类似地，还有安捷伦科技公司的Agilent W1314A接收机，它能够帮助射频工程师对UMTS和GSM网络进行优化和故障诊断，快速找出故障原因。该平台拥有多种选件，可支持GSM、UMTS、IS95、cdma2000、1xEVDO和iDEN等所有主要的无线技术，并提供核心的通用射频测量工具和针对每项技术的专用测量功能。

在干扰环境下完成测试，实时频谱仪有望独占鳌头

多种标准无线技术的应用会带来日益突出的干扰问题。在极为复杂的无线电信号环境下，无线通讯系统遭遇干扰显然不可避免，这是中国测试和测量工程师将面临的最大挑战。对此，正如向中国市场销售TD-SCDMA测试和测量设备的Comarco公司的高级副总裁兼总经理Mark Chapman所说，“如果你要测试诸如频谱效率这样的事情，你就必须在实际的环境中一个满负荷的网络上—而不是在实验室—进行试运行。”

发现干扰信号的频率是识别干扰源的最常用参数，利用频谱分析仪分析频域特性，可以非常简便地测量信号的频率、功率、谐波含量、调变品质、信号失真、噪音或干扰。目前，数字RF的出现正在推动软件定义的无线电和认知无线电技术的迅速创新，未分配信道、自适应调制、对等通信及无数台设备同时在有限的无线频谱内部同时传送信号，会发生频率碰撞和干扰问题[5]。

为了避免系统或网络因为过载或干扰而停止工作，保证这些设备不会在不希望的时间或不希望的频率发送RF 能量，并能够在存在干扰时正确操作就至关重要。此外，为了防止通过无线方式进行的非法接入，也需要实时探测各种伪干扰的存在。这就需要解决的两个基本问题是：

. 找到干扰：第一个测试挑战是发现干扰信号或杂散信号；
. 检定干扰：一旦找到干扰，必须全面检定随时间变化的干扰信号。

这方面有两个解决方案代表了测试技术发展的趋势。

1. 泰克实时频谱分析仪(RTSA)技术

通过RTSA，许多复杂的问题可以避免通过在频域、时域和调制域中时间相关RF信号特性得以揭示。RTSA可以触发和捕获瞬变事件、简便地提供信号时间相关的多域画面，显著降低工程师诊断问题所需的时间。

2. NI公司基于LabVIEW和LabWindows/CVI(一个ANSI C开发环境)的调制解调工具包

它提供了一个开发行业内特定通信标准的基础，包括CDMA2000、GPS、UWB、GSM、蓝牙、ZigBee等等。利用这个灵活可变的基础，当新的标准出现并获得批准时，工程师就可以在这相同的平台上开发出符合标准的测试软件。

例如[7]，成都华日通信公司(华日电信)利用NI PXI-5660 PXI矢量信号分析仪和LabVIEW环境所开发的软件，成功地开发了HR-100宽带无线电接收机和监测系统。这个系统可用作一个RF矢量信号分析仪来检测现代的宽带数字通信信号以及传统的窄带模拟广播信号。这个全新的系统使用开放的软件无线电平台，能够满足将来无线标准演变发展的需要。

小结

在消费需求的不断增长的刺激下，数字无线电技术不断向前迈进，数字RF信号承载复杂的调变、瞬间与时变无线传输技术、多种标准无线电信号之间的干扰等等问题，都给测试工程师带来许多空前的难题。为此，利用实时频谱分析仪和基于软件无线电的测试技术可能代表着今后测试和测量行业的发展方向。此外，随着多种标准无线电设备的增多，互通性测试问题也可能是值得测试和测量行业重点关注的发展方向，终端综合测试仪有望在此获得广阔的发展空间。为了加快测试和测量的速度，方案的完整性将是工程师选择测试和测量方案过程中要采取的重要准则。