近年來，隨著信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，信息化服務和互聯(lián)網(wǎng)應用呈現(xiàn)井噴式和多樣化的發(fā)展態(tài)勢，促使寬帶網(wǎng)絡基礎設施的功能和規(guī)?？焖贁U大升級。根據(jù)寬帶發(fā)展聯(lián)盟發(fā)布的第二期《中國寬帶速率狀況報告》顯示，2013年下半年中國固定寬帶互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡平均下載速率達到3.53Mbit/s(451.84kByte/s)，與2013年上半年相比，中國寬帶用戶的平均下載速率和網(wǎng)絡視頻下載速率分別提升了20.4%和75%。 另一方面，據(jù)工信部最新統(tǒng)計，2014年1月，三家基礎電信企業(yè)固定寬帶接入用戶凈增226.4萬戶，比上年同期增加7.7萬戶，總數(shù)達到1.91億戶。寬帶接入速率持續(xù)提升，4M以上寬帶接入用戶占比達79.9%，其中FTTH/O(光纖到戶/辦公室)用戶達到4313.7萬戶，在寬帶用戶中的比重提高到22.6%。而根據(jù)工信部此前印發(fā)的《信息化發(fā)展規(guī)劃》，到2015年，我國固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶將超過2.7億戶，其中光纖入戶將超過7000萬戶。
FTTx(光纖接入)的高速發(fā)展，除了得益于高帶寬需求業(yè)務的快速增長和“寬帶中國”戰(zhàn)略的實施之外，更多的還取決于其自身的技術(shù)優(yōu)勢。由于使用XPON(無源光網(wǎng)絡)技術(shù)，F(xiàn)TTx在網(wǎng)絡中消除了放大器和有源器件的使用，在顯著降低網(wǎng)絡設備安裝和維護費用的同時還有效提高了網(wǎng)絡的可靠性。因此，作為接入網(wǎng)的理想方式FTTx正呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的態(tài)勢并日益成為寬帶接入的最終發(fā)展方向。
然而，光纖接入的大范圍普及和隨之而來的PON設備的大規(guī)模應用也使得電信企業(yè)對于PON設備的產(chǎn)品質(zhì)量和運維成本提出了更高的要求，可以說PON設備性能的優(yōu)劣直接關系到網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和服務質(zhì)量的好壞。
作為專業(yè)承攬網(wǎng)絡建設與維護業(yè)務的企業(yè)，國內(nèi)各家通信服務公司高度重視其所轄網(wǎng)絡的建設和運維質(zhì)量，如何對XPON系統(tǒng)進行合理地測試以確保網(wǎng)絡性能、快速排出設備故障也自然成為其關注的焦點。針對這一需求，作為國內(nèi)主要的通信測試設備供應商，信而泰科技為以浙江通信服務和青海通信服務為代表的多家通信服務公司提供了完整的XPON系統(tǒng)測試方案，為精準高效的驗證被測設備性能、快速定位故障點提供了完備的方法，為實現(xiàn)高效率、低成本的網(wǎng)絡運維提供了有效的支撐。
XPON系統(tǒng)測試方案的結(jié)構(gòu)如圖1所示，PON系統(tǒng)由局端OLT(光線路終端)、ODN(光分配網(wǎng)絡)和用戶端ONU(光網(wǎng)絡單元)組成，為單纖雙向系統(tǒng)。在下行方向(OLT到ONU)，OLT發(fā)送的信號通過ODN到達各個ONU;在上行方向(ONU到OLT)，各ONU在指定時間發(fā)送信號到OLT。ODN由光纖和無源光分路器等無源光器件組成，在OLT和ONU間提供光通道。
使用iTester網(wǎng)絡測試儀進行XPON系統(tǒng)測試時，需將OLT接入網(wǎng)絡測試儀的一個端口，將剩余ONU設備分別接入網(wǎng)絡測試儀的其余端口。
圖1 寬帶PON系統(tǒng)測試結(jié)構(gòu)
此測試方案以廣電的相關驗證方案及信而泰科技積累的大量實際測試經(jīng)驗為基礎設計完成，可以很好的貼合設備制造商及運維商的實際測試需求。整個方案可分為網(wǎng)絡基礎性能測試和針對PON產(chǎn)品的測試兩部分。
網(wǎng)絡基礎性能測試方案
網(wǎng)絡通用性能測試遵循RFC2544測試標準，符合YD/T 1475-2006、YD/T 1531-2006、YD/T 1809-2008、YD/T 1771-2008和IEEE Std 802.3-2005相關標準要求，可驗證PON網(wǎng)絡系統(tǒng)的各項基礎指標，如系統(tǒng)和ONU設備吞吐量、系統(tǒng)過載狀態(tài)下的丟包率和系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)時延等。
網(wǎng)絡基礎性能測試方案的結(jié)構(gòu)如圖2所示，被測系統(tǒng)包括1個OLT和10個ONU，每個OLT和ONU分別與測試儀相連。其中每個ONU只需提供一個端口連接至iTester網(wǎng)絡測試儀端口。OLT與光分路器之間接入20km盤纖。
圖2 網(wǎng)絡基礎性能測試的結(jié)構(gòu)
通過此測試結(jié)構(gòu)可以通過自動化腳本使用標準RFC2544測試方法采用64字節(jié)、512字節(jié)、1518字節(jié)3個典型包長測試系統(tǒng)上行和下行吞吐量、系統(tǒng)過載丟包率和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)延時等指標。
如果需要測試ONU設備的吞吐量可以如圖3所示，連接單個OLT和ONU，如果每個ONU提供多于1個且小于等于10個FE端口，則連接每個FE端口至數(shù)據(jù)網(wǎng)絡測試儀，如果單ONU提供多于10個FE端口，則任選10個FE端口至數(shù)據(jù)網(wǎng)絡測試儀。對于每ONU提供多于1個GE端口的情況，僅連接1個GE端口至數(shù)據(jù)網(wǎng)絡測試儀。OLT與光分路器之間接入20km盤纖。測試方法與系統(tǒng)吞吐量相同。
圖3 ONU設備吞吐量測試結(jié)構(gòu) 針對PON產(chǎn)品的測試方案
iTester測試平臺對于XPON系統(tǒng)OLT+ODN+ONU的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的測試，是通過測試軟件中的端口會聚功能來實現(xiàn)的。假設被測系統(tǒng)由1臺OLT+1臺ODN+10臺ONU構(gòu)建，則測試系統(tǒng)需要配置一個iTester機箱+3張4端口10/100/1000M測試模塊。測試儀與被測系統(tǒng)的配置為：測試儀的一個端口與OLT的一個GE端口相連，再用測試儀的另外10個端口分別連接到不同ONU的電口上。物理連接如圖4所示。
圖4 測試連接圖
針對不同規(guī)模的PON產(chǎn)品，測試平臺可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和端口數(shù)量選擇使用iTester6000或iTester12000兩款不同的機箱，配合GT5001模塊可以構(gòu)建4到48端口的測試系統(tǒng)。
該測試涉及到的軟件包括通用測試軟件iTeseterWindow、網(wǎng)絡性能測試軟件iTesterAPP和自動流量測試軟件iTesterATT。
iTesterWindow可以配置各個端口產(chǎn)生的流量類型(根據(jù)PON的OLT和ONU對應關系進行流量配置)，主要完成測試配置和手動執(zhí)行測試。
iTesterAPP用于自動化網(wǎng)絡性能測試，符合IETF的RFC2544規(guī)范，能自動完成網(wǎng)絡產(chǎn)品的吞吐量、丟包率、時延和背靠背測試。
iTesterATT可執(zhí)行自動化測試，主要應用于產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)測試。與手動測試相比，測試效率提升6倍，由于測試過程由軟件自動執(zhí)行，減少了人工干預，因此在大幅提升測試效率的同時也明顯降低了誤測率、漏測率，提升了測試系統(tǒng)的可靠性，可以有效避免缺陷產(chǎn)品流入市場。iTesterATT獨創(chuàng)了針對每一個被測對象進行測試結(jié)果記錄的功能，并按日期保存為日志文件，為QA改進產(chǎn)品質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支撐。
同時，針對PON設備的測試，iTesterATT還提供了信而泰獨創(chuàng)的自動化會聚測試方法， 可顯著提高PON設備的測試效率，因此在PON產(chǎn)品測試領域得到了廣泛的應用。iTesterATT軟件界面分為測試系統(tǒng)控制區(qū)、測試系統(tǒng)狀態(tài)顯示區(qū)、測試流程設置區(qū)和測試詳細信息顯示區(qū)。如圖5所示。
圖5 iTesterATT軟件界面
以圖4所示的被測系統(tǒng)為例，完成物理連接后，通過iTesterWindow進行MAC地址的跳變，使0口的源MAC地址為0X000000000100，目的MAC從0X000000000101跳變到0X00000000010A;1至10口的源MAC依次設為：0X000000000101、0X000000000102 …… 0X00000000010A，目的MAC地址都設為0X000000000100。這樣從0口發(fā)出的1000M流量被均勻地分成10個流量為100M的數(shù)據(jù)流，通過ODN分別發(fā)送到不同的ONU上，同樣，測試儀發(fā)包通過ONU經(jīng)過ODN再把數(shù)據(jù)發(fā)給OLT，使測試儀的0口收到10個ONU中傳輸?shù)牧髁?端口會聚功能)。測試配置編輯完成后可以保存為配置文件，后續(xù)測試可直接調(diào)用，節(jié)省測試時間，簡化操作。
在會聚模式下，通過iTesterATT可以測試PON系統(tǒng)在64字節(jié)、512字節(jié)和1518字節(jié)包長的吞吐量和丟包率。對于初測設備而言，建議每一種包長的測試時長在3分鐘左右，后續(xù)測試可根據(jù)產(chǎn)品的成熟度逐步減少測試時間。
測試執(zhí)行完成后，可以在測試信息顯示區(qū)查看測試數(shù)據(jù)和測試結(jié)果等信息。這些信息同時保存到工程目錄下以日期命名的.log文件中，log文件針對每個測試項有獨立的記錄，包括測試項測試通過或測試失敗信息、每個端口發(fā)送包計數(shù)、每個端口接收包計數(shù)、每個端口接收的FCS錯誤包計數(shù)和每個端口接收的凈荷錯誤包計數(shù)等，方便跟蹤對比。
設備是否通過測試是由iTesterATT根據(jù)匹配表的設置計算得出的，如果整個UUT的測試通過，則以藍色字體顯示：“The UUT Test Passed!”;如果測試失敗，則以紅色字體顯示：“The UUT Test Failed!”。
另外，如果是針對研發(fā)階段的測試，還可以使用iTesterAPP軟件執(zhí)行RFC2544測試。
上述測試可以有效保證PON系統(tǒng)的性能需求和可靠性，滿足PON網(wǎng)絡實施和運行要求。
隨著“寬帶中國”戰(zhàn)略的全面實施，光纖入戶正以驚人的速度加快部署進程。信而泰科技憑借在以太網(wǎng)測試領域的豐富經(jīng)驗，為浙江通信服務、青海通信服務等多家通信服務企業(yè)的網(wǎng)絡基礎設施建設和運維業(yè)務提供了有效保障。其BigTao系列和iTester系列測試平臺已在研發(fā)、生產(chǎn)、安裝、維護等以太網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)得到廣泛應用。作為國內(nèi)領先的以太網(wǎng)測試儀制造商，信而泰一直致力于為相關產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)、低價、高效的測試服務，并攜手相關企業(yè)為建設穩(wěn)固的信息高速公路提供有力支持。
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