胡 薛
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(wèi)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(yè)務、廣播電視網、移動和固定無線通信業(yè)務、接入網業(yè)務及各種設備制造業(yè)等。目前隨著各種通信新技術的發(fā)展及新興通信設備的出現，用于通信測試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(fā)展方向做一個大體的論述。
一、移動通信測試技術
我國目前發(fā)展最為迅速的是數字移動通信。數字蜂窩移動通信制式主要有：ＧＳＭ９００；ＤＣＳ１８００歐洲制式；ＣＤＭＡ碼分多址美國制式；ＰＤＣ日本制式。中國計量院研制的ＧＳＭ制式數字移動通信綜合測試儀校準系統可用于校準ＨＰ８９６０，ＨＰ６３９２Ｅ，Ｗａｖｅｔｅｋ４４００，ＩＦＲ２９３５，Ｗａｖｅｔｅｋ４２０１，Ｒｅｃａｌ６１１３等通信測試儀器。
ＣＤＭＡ技術系統由于容量大、抗干擾能力強、保密性好等優(yōu)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(qū)共享業(yè)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唯一的正交碼來擴展，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(fā)生器一定要有寬帶數字調制能力，以模擬一個寬帶的ＣＤＭＡ發(fā)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試頻率范圍大，主要針對移動通信測試之用。
二、光纖通信測試技術
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(guī)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、光學特性參數、傳輸特性。此外，對于高速、多信道、長距離光通信系統，規(guī)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。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(yè)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：光接口參數測試、電接口參數測試和設備實現功能的測試。
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?yōu)椋常埃牵龋捎糜诠庠凸饧呻娐返难邪l(fā)；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，構成全球性的光纖網絡，相應的光放大器、光轉換器、光復用器、光電集成電路等純光學部件的問世，使得光纖網絡測試儀器從發(fā)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的波段內測試單個載波功率、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。
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(yè)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，也是最常用的測試指標，定時抖動是數字傳輸設備的一項主技術指標。
三、網絡通信測試技術
隨著網絡的規(guī)模及復雜性越來越大，各種業(yè)務的數量急劇增加，網絡的運行、管理和維護的成本越來越高。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(fā)、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(jiān)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，性能測試包括數據速率，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(fā)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(jiān)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(guī)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(fā)展，以便現場施工和運行維修使用。
四、發(fā)展趨勢展望
隨著光纖通信、移動通信和數字通信技術的發(fā)展，近年來以測試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試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，這樣參數測試將由基本測試向系統測試方向發(fā)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(guī)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。
