手機測試設(shè)備：降低成本與技術(shù)領(lǐng)先并重

手機測試技術(shù)與設(shè)備一直伴隨著移動通信產(chǎn)業(yè)的誕生、發(fā)展而不斷成長進步，在移動通信系統(tǒng)從模擬到數(shù)字，從一代到3.5代的演進過程中，手機測試產(chǎn)品也經(jīng)歷著持續(xù)的變革。

手機生產(chǎn)測試設(shè)備降低手機成本

手機的測試除了在技術(shù)演進和發(fā)展上與移動通信行業(yè)保持一致，在上世紀90年代還出現(xiàn)了進一步的細化，簡單地說，基本上分為了兩大類的手機測試儀器：手機生產(chǎn)測試設(shè)備和手機研發(fā)測試設(shè)備。

回顧上世紀90年代移動通信的蓬勃發(fā)展，技術(shù)的發(fā)展和手機成本的下降是重要的推動力量。其中，手機成本的下降更是得益于規(guī)模生產(chǎn)。根據(jù)經(jīng)濟學(xué)的規(guī)模經(jīng)濟，當(dāng)產(chǎn)品生產(chǎn)達到一定規(guī)模之后，隨著產(chǎn)量的增加，產(chǎn)品的平均成本在一定范圍內(nèi)可以不斷降低。換句話說，移動通信用戶數(shù)的增加形成了手機生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)濟，而規(guī)模經(jīng)濟降低了手機成本，使得移動通信能為更多的用戶接受。在這樣的一個良性循環(huán)里，手機綜合測試儀作為手機生產(chǎn)固定成本的重要部分，也一直在不斷的技術(shù)創(chuàng)新中變革和優(yōu)化。

在規(guī)模生產(chǎn)中，產(chǎn)品的平均成本與吞吐率、壞件率、流程優(yōu)化有著重要關(guān)系。而手機測試儀器通過測試速度和精度的提高，以及對測試流程和測試理念的創(chuàng)新，不斷地為手機生產(chǎn)廠商降低手機的測試成本。

首先，從手機測試儀器的角度來說，吞吐率體現(xiàn)為測試速度的快慢：測試速度越快，單位時間內(nèi)的吞吐率越高，而固定成本下能實現(xiàn)的產(chǎn)量越高，從而降低了手機的平均固定成本。從早期HP8922/8924的單CPU測試到現(xiàn)在安捷倫8960手機綜測儀的多CPU并行測試，測試速度得到了以十倍計的極大提高，相應(yīng)地也大大降低了手機的平均測試成本。

其次，儀器的精度會影響壞件率，手機測試儀的高精度可以進一步降低手機的平均成本。生產(chǎn)用手機測試儀器的一個重要原因是由于元器件的個體差異，在組裝之后會導(dǎo)致整體性能的下降。手機測試在生產(chǎn)線上通常分為兩個部分：校準(zhǔn)和終測。通過校準(zhǔn)可以對手機的性能進行微調(diào)，終測則可以將壞件挑選出來，進入維修環(huán)節(jié)。但是，由于測試儀器并非百分之百地完美，也同樣存在誤差，所以如果要盡可能地保證下線手機的質(zhì)量，就要根據(jù)儀器的精度抬高測試標(biāo)準(zhǔn)。這樣就不可避免地會導(dǎo)致一些合格的手機進入維修環(huán)節(jié)，帶來成本的浪費。

測試儀器領(lǐng)域的主流供應(yīng)商致力于測試流程的優(yōu)化和測試理念的創(chuàng)新。安捷倫公司一直是各大標(biāo)準(zhǔn)化組織里測試標(biāo)準(zhǔn)的制定者和參與者，不但在測試計劃上根據(jù)對手機測試的深刻理解，與手機生產(chǎn)廠商合作進行優(yōu)化，還在測試標(biāo)準(zhǔn)中不斷提出新的測試方法。

不止安捷倫公司，測試產(chǎn)業(yè)的各儀器廠商也都在不斷地推陳出新。比如安立的雙端口測試技術(shù)及安捷倫提出的動態(tài)校準(zhǔn)方案，以及目前產(chǎn)業(yè)內(nèi)各大廠商都能提供的快速校準(zhǔn)方案等等。

為了幫助手機生產(chǎn)測試業(yè)進一步降低生產(chǎn)成本的挑戰(zhàn)，由于技術(shù)的成熟，儀器廠商也在降低測試儀器的成本，推出無信令的測試模式等測試方案。

手機研發(fā)測試設(shè)備更注重技術(shù)領(lǐng)先

手機生產(chǎn)測試對成本的關(guān)注不同，手機研發(fā)所使用的測試設(shè)備更注重技術(shù)的領(lǐng)先，也具有更多的測試儀器種類，如協(xié)議一致性測試的測試系統(tǒng)、射頻性能一致性測試系統(tǒng)、互通性測試系統(tǒng)、協(xié)議測試儀、應(yīng)用測試儀等等。

早期的手機測試儀都采用移動通信的基站專用芯片模擬基站，與手機建立連接。通常來說，基站芯片的提供商就是手機芯片的提供商。因此，如果芯片商對標(biāo)準(zhǔn)的理解有誤，基站和手機的芯片設(shè)計中都使用了同樣的設(shè)計時，用基站芯片進行手機進行測試是測試不出這種有誤的設(shè)計。而一旦商用，手機就會面臨與其他廠商的基站互通性不良的問題。更何況，基站芯片的推出需要時間，這就使得手機在研發(fā)時無法得到手機綜測儀的支持。

因此，手機測試領(lǐng)導(dǎo)廠商以強大的研發(fā)實力在手機綜測儀中采用FPGA代替了基站芯片，為手機測試提供了一個中立的第三方標(biāo)準(zhǔn)，而且也大大提前了手機綜測儀的推出時間，不再依賴于基站芯片的成熟。

隨著二代半移動通信系統(tǒng)的出現(xiàn)，手機研發(fā)中移動數(shù)據(jù)應(yīng)用的測試遇到了挑戰(zhàn)。除了傳統(tǒng)的協(xié)議測試儀之外，測試廠商推出了對數(shù)據(jù)應(yīng)用的測試方案。而隨著第三代移動通信高數(shù)據(jù)速度業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，對移動運營商來說，如何對達不到高速率的手機配置進行測試和問題查找也成了難題，因此，測試廠商又推出了對IP數(shù)據(jù)的吞吐量測試方案，還有對彩信的測試、對手機視頻電話的測試等等。手機研發(fā)中的測試正在日新月異地發(fā)展變化。

技術(shù)背景 手機綜測儀演進路線

在我國，移動通信系統(tǒng)經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字，從一代到二代再到三代，3.5代的不斷發(fā)展，而對移動通信終端的測試也同樣經(jīng)歷了一系列的變革。

最初的變革來自于移動通信綜合測試儀(也被業(yè)界稱作OneBoxTester)的出現(xiàn)。早期的模擬移動通信終端，與一般的射頻微波設(shè)備一樣，用分立的信號源及頻譜儀來進行測試。通過信號源給手機的接收機部分加上一個標(biāo)準(zhǔn)信號，測試接收鏈路的靈敏度等接收能力，并利用頻譜分析儀對手機發(fā)信機部分發(fā)射出來的調(diào)制信號測試功率、頻率、調(diào)制質(zhì)量等指標(biāo)。

但是移動通信與別的普通通信系統(tǒng)并不完全相同，不但手機是一個收發(fā)信合一的設(shè)備，而且手機能與基站進行信令溝通，所以需要對信令信號和整個呼叫流程進行測試。因此，移動通信綜合測試儀便隨之誕生，模擬移動通信中的基站設(shè)備與手機建立連接，并在連接過程中進行相關(guān)測試。

隨著移動通信的數(shù)字化，蜂窩移動通信系統(tǒng)進入了第二代。1993年9月，GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)在浙江嘉興首先開通，與之相一致，惠普公司為GSM手機測試提供了手機綜合測試儀HP8922系列。

1995年，全球第一個CDMA商用系統(tǒng)在香港開通，從1997年底，CDMA系統(tǒng)在北京、上海、西安、廣州的商用實驗網(wǎng)，到1998年電信長城CDMA商用133網(wǎng)，再到2000年10月中國聯(lián)通正式開始啟動CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，惠普公司的測試儀器一直伴隨著CDMA網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。除了用于基站的測試儀器之外，隨著各大廠商在國內(nèi)建立手機生產(chǎn)基地，CDMA手機綜合測試儀HP8924系列也在中國開始普遍使用。

第二代移動通信系統(tǒng)的發(fā)展如火如荼，隨著用戶的增多，早期的頻段開始不足，因此在全球范圍內(nèi)開始增加頻段，比如DCS頻段、PCS頻段。為了滿足對不同頻段手機的測試要求，手機綜合測試儀也在不斷地擴展頻段范圍，早期的方法是增加變頻箱。

多頻能力只能解決部分問題，而手機測試面臨的挑戰(zhàn)還有多制式的問題。

在第一代模擬移動通信時代就有包括TACS、AMPS、NMT在內(nèi)的多種制式，但由于都是模擬調(diào)頻，多制式還不是大問題。到了第二代的數(shù)字移動通信系統(tǒng)，歐洲采用了GSM系統(tǒng)，美國則是在AMPS的基礎(chǔ)上數(shù)字化，引入DAMPS系統(tǒng)，隨后，CDMA系統(tǒng)(IS95)也在美國誕生。

與我國當(dāng)時TACS與GSM同時并存，互不相通的情況略有不同，為了能讓美國大量的模擬通信用戶接受CDMA，高通公司在推出CDMA之初便定義了CDMA與AMPS的雙模切換。因此，HP8924系列在推出之時便是AMPS與CDMA的雙模測試系統(tǒng)，可以支持CDMA到AMPS之前的雙模切換。

隨著包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、1xEV-DO及HSDPA、HSUPA等第三代及3.5代移動通信在2000年之后相繼成熟，越來越多的移動通信制式在全球范圍內(nèi)并存，各手機廠商都能支持大多數(shù)的制式，甚至全部的移動通信制式，從而在逐步優(yōu)化生產(chǎn)線的過程中對手機綜合測試儀提出了更高的要求。

從2000年開始，惠普公司將測試儀器部分離出來，成立了安捷倫科技有限公司。與此同時，安捷倫公司率先推出了多制式的手機綜合測試儀8960。除了在測試速度上革命性的提升之外，8960還首次將GSM與CDMA/AMPS系統(tǒng)合到了同一個儀器平臺之上，從而讓用戶可以利用同一臺硬件設(shè)備進行多種制式的手機測試。隨后，WCDMA、1xEV-DO等制式隨著技術(shù)的成熟也逐漸加入，使得8960成為了一個能夠支持所有商用移動通信系統(tǒng)的手機測試設(shè)備，而且還將不斷支持更多將來的移動通信技術(shù)，如HSPA和DORel.B等等。