CN101072073A - 一种新型自定义以太网光电接口性能测试的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于10/100兆以太网测试技术领域，特别涉及一种新型自定义以太网光电接口性能测试的方法及装置。本发明在以太网光口的发送方向上设置一个可调光衰减器，以太网数据测试逻辑模块发送的数据包经由可调光衰减器，调节发送光的衰减度，测量光纤收发器的光接收灵敏度；在以太网光口的接收方向设置一个光耦合器，输入的光经过光耦合器进行分光，一路送往光功率测试模块，另一路同时送往以太网数据测试逻辑模块，在测试设备数据性能的同时测试光接口性能，测得被测设备的发光功率。本发明实现了“一键式”以太网光电接口性能测试，其操作简单方便，而且测试快捷，同时又降低了测试成本。

Description

一种新型自定义以太网光电接口性能测试的方法及装置
技术领域
本发明属于10/100兆以太网测试技术领域，特别涉及一种新型自定义以太网光电接口性能测试的方法及装置。
背景技术
目前，随着以太网的快速发展，以太网设备的需求越来越旺盛，产品的生产周期也相应的压缩得越来越短。由此，在产能变化不大的前提下，产品数量的增多与缩短产品生产周期的矛盾就空前的摆在我们面前，这就对我们提出了精简生产过程的每一个环节的要求。其中，产品测试对于一个产品来说，是至关重要的一个环节，在生产过程中必不可少，起着严格把关的重要作用，但是他同时又占用并消耗了大量的资源和时间成本。
以光纤收发器为例，光纤收发器的测试主要包括：
1)光接口性能测试，主要包括光灵敏度，及最大光传输距离等。
2)电接口性能测试。
3)以太网数据收发包性能测试，主要包括包吞吐量，丢包率，包时延，以及最长传输包等。
4)网管控制性能测试。如果设备具有OAM远端网管功能，则远程控制，维护功能等。
如果这些测试分单项，分步骤测试，则占用大量时间，而且测试方法复杂，测试设备多样，生产成本因此也相应的增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型自定义以太网光电接口性能测试的方法及装置，能够实现“一键式”以太网光电接口性能测试的方法，中间测试涵盖了光接口性能测试，电接口性能测试，以太网传输性能测试，以及远程OAM网管控制性能测试等所有光纤收发器所需要的测试要求，其操作简单方便，而且测试快捷，同时又降低了测试成本。
本发明的技术方案如下：一种新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，该方法在以太网光口的发送方向上设置一个可调光衰减器，以太网数据测试逻辑模块发送的数据包经由可调光衰减器，调节发送光的衰减度，测量光纤收发器的光接收灵敏度；在以太网光口的接收方向设置一个光耦合器，输入的光经过光耦合器进行分光，一路送往光功率测试模块，另一路同时送往以太网数据测试逻辑模块，在测试设备数据性能的同时测试光接口性能，测得被测设备的发光功率。
如上所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其中，以太网数据测试逻辑模块的测试内容包括发送测试包内容的控制、测试数据包长度的控制、发包频率的控制、测试模式的控制、接收包统计控制、接口状态的控制。
如上所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其中，以太网数据测试逻辑模块对设备数据性能的测试模式包含百兆全双工模式、百兆半双工模式、十兆全双工模式、十兆半双工模式。
如上所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其中，本方法还通过OAM功能测试模块，监控被测设备的远程网管，对被测设备进行远端控制、维护及操作。
一种新型自定义以太网光电接口性能测试的装置，包括光功率测试模块、可调光衰减器模块、光耦合器模块以及以太网数据测试逻辑模块，可调光衰减器设置在以太网光口的发送方向，光耦合器设置在以太网光口的接收方向，光耦合器的两路分光分别送往光功率测试模块和以太网数据测试逻辑模块。
如上所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的装置，其中，该装置还包括OAM功能测试模块。
如上所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的装置，其中，所述的以太网数据测试逻辑模块包括数据通道模块和测试控制模块。
本发明的有益效果如下：首先本发明融合了大部分光纤收发器所需测试的要求，仅需生产测试人员“一键式”操作，操作简单快捷。同时测试结果自动保存到记录文件中，这样可以精简相当一部分人员，在节省生产测试成本方面有很大的贡献。另一方面，由于本发明在测试过程中全自动完成，节省了不必要的测试衔接时间，这在节约生产测试的时间成本上来说，也提供了相当大的贡献。可见，本发明在节约测试的生产成本和时间成本上，优势明显。
附图说明
图1为本发明所涉及装置的结构框图。
图2为本发明的以太网数据测试逻辑模块功能框图。
图3为802.3标准中规定的以太网数据包内部关键字示意图。
图4为TS-1000标准中规定的OAM数据包的帧格式。
图5为TS-1000标准中规定的OAM数据包的关键字内容定义。
图6为本发明的测试流程框图。
图7为本发明的测试拓扑框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
本发明的装置总体框图如图1所示，其结构包括光功率测试模块、可调光衰减器模块(型号CAT-HV-135-09-0.6-FC/PC-SC/PC)、光耦合器模块(型号WBC-12-135-05-09-0.6-MU/PC-FC/PC-B)，以及以太网数据测试逻辑模块，可调光衰减器设置在以太网光口的发送方向，光耦合器设置在以太网光口的接收方向，光耦合器的两路分光分别送往光功率测试模块和以太网数据测试逻辑模块，以太网数据测试逻辑模块包括数据通道模块和测试控制模块，为了监控被测设备的远程网管，还包括OAM功能测试模块。该装置共有四个以太网电口(10/100M)，两个以太网光口(10/100M)，以及一个网管接口(以太网10/100兆接口模式)。
本发明的测试方法涵盖了光接口性能测试、电接口性能测试、以太网传输性能测试，以及远程OAM网管控制性能测试等所有光纤收发器所需要的测试要求。下面针对各种测试分别进行描述。
1)以太网光接口性能测试：
a)在以太网光口的发送方向，以太网数据测试逻辑模块发送的数据包经由可调光衰减器，从而可以调节发送光的衰减度，以此测得光纤收发器的光接收灵敏度。测试结果同时传送到计算机上的记录文件中，当被测设备不能承受光衰减的阈值，则进行故障报警并记录，以方便维修人员的故障定位。
b)在以太网光口的接收方向，输入的光经过光耦合器进行分光，其中一路送往光功率测试模块的光功率测试计，另一路同时送往以太网数据测试逻辑模块，从而在测试设备数据性能时，也可以测试光接口性能，以此再经过相应的分光比例最后计算出被测设备的实际最大发光功率。测试结果同时传送到计算机上的记录文件中，当被测设备低于预先设定的阈值时，则进行故障报警并记录，以方便维修人员的故障定位。
2)以太网数据处理及电接口性能测试：
以太网数据处理模块主要通过FPGA来实现，本发明采用ALTERA公司CYCLONEII系列EP2C35型号的FPGA来实现。主要设计如图2所示，由两部分组成，数据通道模块和测试控制模块。
数据通道模块由TX MAC(传送端)，RX MAC(接收端)组成，完成以太网数据的发送和接收，数据包的格式完全符合ITU-T802.3协议的要求。
测试控制模块包含的测试内容如下：
a)发送测试包内容的控制。此控制又可以分为粗配和细配两种控制，粗配就是控制发送的测试包以特定的字符重复发送，如全0，全1，55，或者字节递加的方式等，也可以实现发送随机内容的数据包。细配则是为了支持以太网数据二层/三层功能而发送的特定的数据包。如图3所式，控制模块预留一部分存储空间来配置以太网发送数据包，根据不同的应用而配置不同的数据内容。
b)测试数据包长度的控制。控制模块预留了16位的寄存器来控制数据包的长度，从而可以测试数据包长最小能达到32byte，最大可达到16K的数据包。此外，也可以配置成随机长度模式。
c)发包频率的控制。控制模块预留了32位的寄存器来控制发送数据包之间的间隔，这样可以控制发送数据包是以线速发包，还是以特定的频率下发包。
d)测试模式的控制。控制模块可以提供三种测试模式。
按键触发模式：即测试开始及测试结束均由外部按键来控制，内部统计计数器可提供240个(10995亿)数据包计数。
固定发包数量模式：即通过预先配置发送包的数目，从而测试时，当发送包到达该计数时，停止测试。最大可发送240个(10995亿)数据包。
固定测试时间模式：即以一秒钟为步长，通过预先配置发送的时间，从而测试时，当发送包到达该时间时，停止测试。最大时间为216秒(18个小时)。
e)接收包统计控制。控制模块对接收到的以太网数据包进行分析整理，进行CRC-32校验。将不同的包长，类型的数据包放到相应的统计计数器中，以便进一步分析。
f)接口状态的控制。控制模块可以对以太网光口/电口10/100兆模式，双工模式进行配置。从而测试以太网数据设备的不同模式下的工作状态。
3)远程网管OAM功能测试：
目前越来越多的以太网设备支持远程二级或三级网管，本发明因此将OAM功能融入到测试模块中。OAM是用于远程管理的维护控制帧，图4、图5分别是ts-1000标准中规定的OAM帧格式及相应比特位的内容。OAM功能主要包括远端的状态请求，状态通告，环回请求，以及远端寄存器读写请求等。通过配置控制模块的内部寄存器就可是实现远端控监控的功能。测试结果传送到计算机上的记录文件中，当在访问过程中出现误码或不响应时，则进行故障报警并记录，以方便维修人员的故障定位。OAM功能测试是现今较为成熟的技术，可根据具体要求对OAM功能测试模块进行设计，本领域的技术人员完全可以实现。
本发明涵盖了百兆全双工模式、百兆半双工模式、十兆全双工模式、十兆半双工模式四种测试模式，测试内容可以根据需要在测试前配置好。通过上述的测试内容，可以完全覆盖目前以太网光纤收发器的测试要求。同时，本发明完全可以在不停歇的情况下，一次性完成所有测试。如图5所示，在测量以太网收发性能情况下，同时测试光接口性能。每完成一项测试，自动调转到下一项测试中，同时测试结果均保存到相应的测试纪录中。如果测试中间出现错误或性能达不到要求，则有报警音或报警灯的报警提示，出错内容同样保存到相应的测试纪录中。
本发明的装置可通过串口或者普通的以太网电口与PC相连，用于传输测试数据，将测试结果按要求自动打印到文档中。本发明同时支持两套测试系统，如图6所示，当测试人员在测试设备A的过程中，同时可以开始测试设备B。如此交替测试，缩短测试人员的等待时间，在测试的方法论上进一步优化测试效率。

Claims (7)

1.一种新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其特征在于：该方法在以太网光口的发送方向上设置一个可调光衰减器，以太网数据测试逻辑模块发送的数据包经由可调光衰减器，调节发送光的衰减度，测量光纤收发器的光接收灵敏度；在以太网光口的接收方向设置一个光耦合器，输入的光经过光耦合器进行分光，一路送往光功率测试模块，另一路同时送往以太网数据测试逻辑模块，在测试设备数据性能的同时测试光接口性能，测得被测设备的发光功率。
2.如权利要求1所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其特征在于：以太网数据测试逻辑模块的测试内容包括发送测试包内容的控制、测试数据包长度的控制、发包频率的控制、测试模式的控制、接收包统计控制、接口状态的控制。
3.如权利要求2所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其特征在于：以太网数据测试逻辑模块对设备数据性能的测试模式包含百兆全双工模式、百兆半双工模式、十兆全双工模式、十兆半双工模式。
4.如权利要求1或2或3所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其特征在于：本方法还通过OAM功能测试模块，监控被测设备的远程网管，对被测设备进行远端控制、维护及操作。
5.一种新型自定义以太网光电接口性能测试的装置，其特征在于：该装置包括光功率测试模块、可调光衰减器模块、光耦合器模块以及以太网数据测试逻辑模块，可调光衰减器设置在以太网光口的发送方向，光耦合器设置在以太网光口的接收方向，光耦合器的两路分光分别送往光功率测试模块和以太网数据测试逻辑模块。
6.如权利要求5所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其特征在于：该装置还包括OAM功能测试模块。
7.如权利要求5或6所述的新型自定义以太网光电接口性能测试的方法，其特征在于：所述的以太网数据测试逻辑模块包括数据通道模块和测试控制模块。
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