CN102546303A - 一种sdh设备的时钟能力测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种SDH设备的时钟能力测试系统及方法，其中该方法包括：根据测试任务配置测试任务所需时钟源的参数；根据测试任务控制连接于所述时钟源与被测设备之间，与所述时钟源一一对应的时钟开关，实现时钟源与被测设备之间的连接与断开；根据测试任务对所述被测设备进行设置，令被测设备执行测试任务，产生时钟输出信号；通过与被测设备连接的信号测量设备获取所述被测设备执行测试任务产生的时钟输出信号的测试数据。该系统和方法无须人工进行具体测试操作，能够高效准确地得到测试数据。

Description

一种SDH设备的时钟能力测试系统及方法

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种同步数字体系(SDH)设备的时钟能力测试系统及方法。

背景技术

在通信行业的传统测试中，大多都是采用人工测试，而人工测试中，具体测试结果受到测试人员的个人影响很大，测试的结果取决于测试人员的理解和认识，对于多类型、组合测试、边界范围比较多的测试项目，没有科学、全面、合理的测试方法，容易使测试人员陷入无限测试的境地，并且也容易出现遗漏测试点、重复测试同一测试点的现象，更重要是的缺失异常测试点，导致测试的不全面性。

尤其是在现代通信领域中常用的SDH设备的时钟能力测试，如时钟选择功能和时钟保持能力测试中，整个测试过程经常会使用测试仪表、测试工具进行辅助测试，存在人工操作错误的概率，尤其时钟选择的测试点繁多，人工进行测试耗时比较长；而时钟保持能力测试需要对同一个类型的测试参数进行多轮次、频繁周期、长时间的监控测试，采用人工测试方式很难高效准确的得到测试结果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种SDH设备的时钟能力测试系统及方法，无须人工进行具体测试操作，能够高效准确地得到测试数据。

为达上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种同步数字体系SDH设备的时钟能力测试系统，该系统包括：

时钟源，用于提供测试任务所需的时钟源；

时钟开关，连接于所述时钟源与被测设备之间，与所述时钟源一一对应，用于实现时钟源与被测设备之间的连接与断开；

被测设备，用于执行测试任务，并输出执行测试任务产生的对应所述时钟源的时钟输出信号；

信号测量设备，与所述被测设备相连，用于测量所述时钟输出信号，获取所述时钟输出信号的测量数据，并反馈给测试控制终端；

测试控制终端，与所述时钟源、时钟开关、被测设备、信号测量设备分别相连，用于对所述时钟源进行配置；控制所述时钟开关的连接与断开；根据测试任务对所述被测设备进行设置；从所述信号测量设备获取所述时钟输出信号的测试数据。

较佳地，所述测试控制终端包括：

时钟配置单元，与所述时钟源相连，用于配置所述时钟源的参数；

开关控制单元，与所述时钟开关相连，用于控制所述时钟开关的连接与断开；

测试配置单元，与所述被测设备相连，用于根据测试任务对所述被测设备进行设置；

数据获取单元，与所述信号测量设备相连，用于对所述信号测量设备进行数据反馈配置，从所述信号测量设备获取按照所述数据反馈配置反馈的所述时钟输出信号的测试数据。

较佳地，所述测试控制终端进一步包括：

测试结果输出单元，与所述数据获取单元相连，用于根据所述时钟输出信号的测试数据和测试任务确定测试结果并输出。

较佳地，所述测试控制终端进一步包括：

监控单元，与所述被测设备相连，用于获取被测设备的状态信息。

较佳地，所述信号测量设备包括：

测量单元，用于对所述被测设备的时钟输出信号进行测量，得到时钟输出信号的测试数据；

反馈单元，用于将所述测量单元得到的时钟输出信号按照所述测试控制终端的数据反馈配置反馈给所述测试控制终端。

较佳地，所述信号测量设备为时钟信号测量仪表。

一种SDH设备的时钟能力测试方法，该方法包括：

根据测试任务配置测试任务所需时钟源的参数；

根据测试任务控制连接于所述时钟源与被测设备之间，与所述时钟源一一对应的时钟开关，实现时钟源与被测设备之间的连接与断开；

根据测试任务对所述被测设备进行设置，令被测设备执行测试任务，产生时钟输出信号；

通过与被测设备连接的信号测量设备获取所述被测设备执行测试任务产生的时钟输出信号的测试数据。

较佳地，通过串口或者telnet方式对所述被测设备进行设置。

较佳地，所述获取时钟输出信号的测试数据，包括：

调用所述信号测量设备的接口API对所述信号测量设备进行数据反馈配置，从所述信号测量设备获取按照所述数据反馈配置反馈的所述时钟输出信号的测试数据。

较佳地，该方法进一步包括：调用所述被测设备的监控接口获取所述被测设备的状态信息。

较佳地，该方法进一步包括：根据所述时钟输出信号的测试数据确定测试结果并输出。

由上述技术方案可见，本发明的这种SDH设备的时钟能力测试系统及方法，只要针对被测设备预先编写好测试任务，并将测试所需的时钟源、时钟开关、被测设备、信号测量设备、以及测试控制终端按照本发明所示方式连接，即可通过测试控制终端调取测试任务进行自动化的测试，无需再进行人工测试操作，避免了人为因素对于测试过程的影响，从而高校准确地得到测试数据。

附图说明

图1为本发明实施例的SDH设备的时钟能力测试系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明主要是针对SDH设备的时钟能力测试设计了一套自动化的测试系统，该系统可以根据测试任务配置测试任务所需时钟源的参数；根据测试任务控制连接于所述时钟源与被测设备之间，与所述时钟源一一对应的时钟开关，实现时钟源与被测设备之间的连接与断开；根据测试任务对所述被测设备进行设置，令被测设备执行测试任务，产生时钟输出信号；通过与被测设备连接的信号测量设备获取所述被测设备执行测试任务产生的时钟输出信号的测试数据。

具体如图1所示，该系统包括：时钟源101，时钟开关102，被测设备103，信号测量设备104，测试控制终端105；

时钟源101，与测试终端105相连，用于提供被测设备103所需的时钟信号；具体时钟信号可以根据测试任务的需要而定，例如常用的2Mbit、2MHz、SDH线路时钟等、各种不同等级的时钟源如基准参考源(PRC)、SDH设备时钟(SEC)、同步供给单元2级时钟(SSUA)、同步供给单元3级时钟(SSUB)、不能用作同步的时钟(DNU)、以及不同频偏的时钟源等；时钟源101可以有多个，如图1中时钟源1、2、3、4。

时钟开关102，连接于所述时钟源与被测设备之间，与所述时钟源101一一对应，用于实现时钟源与被测设备之间的连接与断开效果(可以是物理上的连接与断开，也可以是模拟的连接与断开)；如图1中所示，开关1对应时钟1，开关2对应时钟2等等，即每一个时钟源都有独立开关与之匹配，实现每一个时钟源的独立控制。

被测设备103，能够执行测试任务的SDH设备，并输出执行测试任务产生的时钟输出信号。

例如可以是具备YDN 123-1999标准的SDH设备时钟功能结构，能够提供时钟模块的软、硬件设施，实现对时钟源的选择、切换、时钟的保持的性能的SDH设备。被测设备103实现了整个时钟源的选择、切换、同步状态信息(SSM)协议、锁相环、时钟的保持特性的软、硬件设计和功能设计；例如能够实现在SSM关闭情况下，根据时钟源的优先级实现对时钟源的选择、切换；在SSM开启情况下，根据时钟源的优先级、质量等级(QL)设置、SSM质量等级设置等实现对时钟源的选择、切换；当所有时钟源丢失之后的时钟保持特性的达标要求。

执行测试任务产生的时钟输出信号实际上就是被测的SDH设备工作时输出的当前系统时钟信号。

信号测量设备104，与所述被测设备103相连，用于测量所述时钟输出信号，获取所述被测设备执行测试任务产生的时钟输出信号的测试数据，如时钟信号的频偏等，一般可用各种时钟信号的测量仪表实现。另外，有些时钟信号的测量仪表提供时钟源功能，因此时钟源101和信号测量设备104在物理上可以是同一个实体，而采用时钟信号测量仪表的不同部分实现。

测试控制终端105，与所述时钟源101、时钟开关102、被测设备103、信号测量设备104分别相连，用于配置所述时钟源101的参数；控制所述时钟开关102的连接与断开；根据测试任务对所述被测设备103进行设置；从所述信号测量设备104获取时钟输出信号的测试数据。

测试控制终端105能够根据已经设计好的测试任务按照用户定义的顺序进行自动测试；能够调用测试仪表的API实现对仪表的配置和时钟信号测试数据的读取，并进一步根据测试任务和时钟信号的测试数据进行测试结果的确定；还可以实现被测设备的监控、根据测试结果生成并输出测试报告等。

用户可以在测试控制终端105上进行自定义测试任务的选择；用户可以将数据获取设备104及被测设备103的控制命令写入配置文件，控制命令的内容可以包括测试任务编号、测试任务名称、被测设备103及数据获取设备104的配置命令，比如间隔多长时间测量一次时钟信号的频率等。

测试控制终端105会根据用户编写的测试任务进行时钟源101和被测设备103的配置，以及对时钟开关102的控制，以及对信号测量设备104的数据反馈配置；还可以进一步进行被测设备103状态的查询、时钟测试输出结果的读取，并依据测试任务预期进行数据比对，得到测试结果，并可以进一步进行测试结果的输出，判定测试是否通过。

对于多个测试任务，测试控制终端105可以根据测试需求进行逐个测试任务的执行和验证；依据用户自定义可以依次进行测试任务的遍历测试、顺序执行、自定义选定执行等；测试完毕后可以直接输出测试结果并生成测试分析报告。

其中，所述测试控制终端105的具体结构如图1所示，可以包括：

时钟配置单元108，与所述时钟源101相连，用于配置所述时钟源101的参数，如频偏数值等；

开关控制单元109，与所述时钟开关102相连，用于控制所述时钟开关102的连接与断开，从而实现时钟源101与被测设备103之间的连接与断开；

测试配置单元110，与所述被测设备103相连，用于根据测试任务对所述被测设备103进行设置；具体可以通过串口或者telnet方式实现对被测设备103的设置。

数据获取单元111，与所述信号测量设备104相连，用于对所述信号测量设备104进行数据反馈配置，从所述信号测量设备104获取按照所述数据反馈配置反馈的所述时钟输出信号的测试数据。数据反馈配置可以通过调用信号测量设备104的底层API接口进行二次开发实现，通过对信号测量设备104进行数据反馈配置，可以使信号测量设备104按照数据反馈配置的反馈规则反馈时钟输出信号的测试数据，例如每隔一定时间反馈一次，持续24小时等。

另外，所述测试控制终端105还可以进一步包括测试结果输出单元112，与所述数据获取单元111相连，用于根据测试数据和测试任务确定测试结果并输出所述测试结果，如以测试报告的形式或直接显示在控制终端105的显示介面上等。

所述测试控制终端105还可以进一步包括监控单元113，与所述被测设备103相连，用于获取被测设备的状态信息，也可以通过串口或者telnet方式实现，主要用来确认测试过程是否正常，以及获取某些与被测设备本身状态相关的测试项目数据，例如被测设备在时钟丢失时是否正常上报时钟丢失告警信息等。

具体地，如图1所示，信号测量设备104中可以包括：

测量单元106，用于对所述被测设备的时钟输出信号进行测量，得到时钟输出信号的测试数据；

反馈单元107，与所述测量单元106相连，用于将所述测量单元106得到的时钟输出信号的测试数据，按照所述测试控制终端的数据反馈配置反馈给所述测试控制终端。

被测设备103可能具有多种类型的时钟源输入、时钟源输出接口并且数量也可以不止一个；与之连接的信号测量设备104可能也有多个时钟接口和时钟接口类型，如果测试任务需要同时获取多个时钟输出信号的测试数据，则需要连接多个信号测量设备104，如果没有时间上的要求，仅对需要检测的一种类型的时钟输出信号进行检测，仅连接一个信号测量设备104也是可行的，同样的，系统中时钟源101、时钟开关102的数量也是任意的，可根据具体测试任务需要而定。

通过上述测试系统，只要针对被测设备预先编写好测试任务，并将测试所需的时钟源101、时钟开关102、被测设备103、信号测量设备104、以及测试控制终端105按照本发明上述实施例所示方式连接，即可通过测试控制终端105调取测试任务进行自动化的测试，无需再进行人工测试操作，避免了人为因素对于测试过程的影响，从而高校准确地得到测试数据。

利用上述测试系统进行SDH设备的时钟保持特性测试的过程举例如下：

步骤1：首先连接所有系统组件，包括接入时钟源1(2Mbit-PRC)、时钟源2(SDH时钟SSUA)、时钟源3(SDH时钟SSUB)、时钟源4(SDH时钟SEC)；接入时钟开关；接入被测试设备；接入作为数据获取设备的时钟信号检测仪表1、2、3、4；

步骤2：将预先编写好的测试任务导入测试控制终端，测试控制终端调用并执行测试任务，例如测试任务设置接入时钟源频偏为5ppm，需要顺序测试上述时钟源1、2、3、4，则测试控制终端首先控制时钟开关连接时钟源1，断开时钟源2、3、4；

步骤3：测试控制终端监控被测设备的时钟源当前状态、当前告警信息；

步骤4：测试控制终端调用时钟信号检测仪表的API，进行时钟源1的信号输出监控；并把时钟输出信号频偏反馈给测试控制终端。

步骤5：通过监控被测设备，判断时钟正常锁定后，断开时钟源1对应的时钟开关1，重复进行步骤3、4；对比被测设备是否处于时钟保持状态。

步骤6：时钟保持状态下，对比从被测设备输出的时钟输出信号频偏是否和时钟源1的频偏在容差范围内，若是，认为该项测试通过，使用源1继续进行后续的测试，若否，认为该项测试失败，输出测试报告，并接入时钟源2进行测试，重复进行上述时钟源1的测试步骤，时钟源接入和时钟源接入等级、频偏根据用户自定义进行设置；

步骤7：如步骤6测试通过，继续进行时钟信号的频偏监控，测试控制终端以固定时间间隔通过时钟信号检测仪表进行被测设备时钟输出信号频偏的读取，并持续一定的连续读取周期，比如：可以每隔30分钟读取一次，持续24小时。读数时间间隔和连续周期时间可以根据用户的需求在测试任务中进行自定义的设置。

另外，采用本发明的测试系统可以实现的测试内容举例如下：

1、同时连接多种类型的时钟源、如2Mbit、2MHZ、SDH时钟1、SDH时钟2、内部晶振等，可以根据用户自定义进行所有想覆盖的时钟源类型的任意选择和组合。

2、通过调用被测试设备的接口，进行基于不同时钟源优先级的配置，配置各个时钟类型的时钟优先级。

3、设置各个时钟源的时钟频率在给定的范围内，并且时钟频率各不相同，可以根据选择进行1ppm\2ppm\3ppm\4ppm等的用户自定义设置。

4、根据测试任务选择SSM开启和关闭的操作。

5、控制各个时钟源的开关全部同时接入被测试系统。

6、在SSM关闭情况下，通过测试控制终端观察被测设备的时钟选择，按照时钟优先级选择时钟优先级最高的时钟作为当前的系统时钟，并且读取时钟输出的频偏为时钟源优先级最高的时钟的质量；

7、不断进行各个不同类型的时钟源的基于可自定义的各个时钟等级的设置，并修改时钟源的输入频偏。(注意时钟源的设置也是通过自动系统基于仪表的二次开发实现的自动设置)

8、实现验证每个不同类型的时钟源基于每个系统的优先级设置时，系统能够进行时钟的选择，并且输出时钟的时钟频偏和输入时钟信号频偏一致；

9、可以判断当系统运行时钟为2Mbit外时钟源的情况下，系统时钟稳定后，进行时钟源输入路自动开关的关闭，也就是2Mbit的信号丢失(LOS)操作。

10、根据测试任务设计，进行时钟的自动倒换和强制倒换的设置，以及自动倒回模式和自动倒回时间的验证；并且在自动模式下，可以实现自动把时钟源切换到下一个优先级的时钟源上，并且2Mbit时钟源出现了失效的告警，能够从设备的监控信息中读取到。

11、通过对时钟开关的控制，可以进行2Mbit时钟开关的关闭，以及2Mbit时钟信号恢复正常，此时发生了时钟的恢复验证，也就是时钟源切回到了2Mbit时钟上。

12、可以对外时钟进行帧丢失(lof)、E1告警指示信号(E1-AIS)的下插，模拟时钟选择和切换的现象发生；

13、可以选择外时钟是2MHZ，并且可以通过自动开关进行2MHZ的开启造成2MHZ的丢失。

14、监控被测设备是否上报了2MHZ时钟失效告警，是否自动发生了时钟的选择和切换，是否后输出时钟的频偏也跟着发生了切换。

15、对于SDH类型的时钟进行LOS、lof、MS-AIS的下插，并模拟时钟选择和切换的现象发生；

16、以上所有的时钟源类型(2Mbit、2MHZ、SDH)时钟都可以进行时钟的选择，当选择的时候时钟源才参与时钟的选择和切换；

17、以上所有的时钟源类型(2Mbit、2MHZ、SDH)时钟都可以进行时钟的删除，当删除了时钟源之后不再参与时钟的选择和切换，并且当时钟源正在应用的时候，立刻进行时钟源的倒换；

18、以上所有的时钟源类型(2Mbit、2MHZ、SDH)时钟都可以进行时钟的锁定(LOCKOUT)，当时钟源LOCKOUT之后不再参与时钟的选择和切换，并且当时钟源正在应用的时候，立刻进行时钟源的倒换；

19、可以遍历上述所有的时钟源类型、时钟源优先级、时钟源选择

20、可以进行时钟源丢失、时钟源劣化、时钟源中断、清除、时钟源lock out的自动模拟，并基于这些模拟进行自动测试，输出测试结果反馈输出的时钟频偏，并进行时钟源输入频偏和输出的校对。

本发明的SDH设备时钟能力测试系统和方法基本可以适用现有所有的时钟能力测试，应用范围广泛，无需人工干预，可以24小时连续工作，测试数据的获取高效准确，还可以根据需要自动输出测试报告，无需人工统计数据，测试结果的确定直观方便。

由上述的实施例可见，本发明的这种SDH设备的时钟能力测试系统及方法，其时钟的选择、时钟的保持特性的测试用例已经实现了基于边界值、等价类等测试方法的测试任务的设计，所有的测试任务不依赖于一款被测设备的设计实现，可以平滑移植到不同的被测设备上，只要被测设备的设计符合SDH设备时钟功能结构，根据用户测试需求，进行变量的修改即可平滑移植测试任务。

而且，该系统可以实现多路时钟源同时接入、多路全部切断的需求；整个系统能够囊括用户需求的测试任务并且进行各种时钟源的设置、被测设备的相应配置、时钟源结果的检测、被测设备运行状态的结果的收集和反馈，根据系统构建的测试任务模板进行测试报告的输出，特别是时钟选择部分程序繁琐、时钟保持部分测试时间冗长，通过该系统实现既科学、又全面，并节省了测试耗时，实现了结果的统筹管理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种同步数字体系SDH设备的时钟能力测试系统，其特征在于，该系统包括：

时钟源，用于提供测试任务所需的时钟源；

时钟开关，连接于所述时钟源与被测设备之间，与所述时钟源一一对应，用于实现时钟源与被测设备之间的连接与断开；

被测设备，用于执行测试任务，并输出执行测试任务产生的对应所述时钟源的时钟输出信号；

信号测量设备，与所述被测设备相连，用于测量所述时钟输出信号，获取所述时钟输出信号的测量数据，并反馈给测试控制终端；

测试控制终端，与所述时钟源、时钟开关、被测设备、信号测量设备分别相连，用于对所述时钟源进行配置；控制所述时钟开关的连接与断开；根据测试任务对所述被测设备进行设置；从所述信号测量设备获取所述时钟输出信号的测试数据。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试控制终端包括：

时钟配置单元，与所述时钟源相连，用于配置所述时钟源的参数；

开关控制单元，与所述时钟开关相连，用于控制所述时钟开关的连接与断开；

测试配置单元，与所述被测设备相连，用于根据测试任务对所述被测设备进行设置；

数据获取单元，与所述信号测量设备相连，用于对所述信号测量设备进行数据反馈配置，从所述信号测量设备获取按照所述数据反馈配置反馈的所述时钟输出信号的测试数据。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述测试控制终端进一步包括：

测试结果输出单元，与所述数据获取单元相连，用于根据所述时钟输出信号的测试数据和测试任务确定测试结果并输出。

4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述测试控制终端进一步包括：

监控单元，与所述被测设备相连，用于获取被测设备的状态信息。

5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号测量设备包括：

测量单元，用于对所述被测设备的时钟输出信号进行测量，得到时钟输出信号的测试数据；

反馈单元，用于将所述测量单元得到的时钟输出信号按照所述测试控制终端的数据反馈配置反馈给所述测试控制终端。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述信号测量设备为时钟信号测量仪表。

7.一种SDH设备的时钟能力测试方法，其特征在于，该方法包括：

根据测试任务配置测试任务所需时钟源的参数；

根据测试任务控制连接于所述时钟源与被测设备之间，与所述时钟源一一对应的时钟开关，实现时钟源与被测设备之间的连接与断开；

根据测试任务对所述被测设备进行设置，令被测设备执行测试任务，产生时钟输出信号；

通过与被测设备连接的信号测量设备获取所述被测设备执行测试任务产生的时钟输出信号的测试数据。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过串口或者telnet方式对所述被测设备进行设置。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取时钟输出信号的测试数据，包括：

调用所述信号测量设备的接口API对所述信号测量设备进行数据反馈配置，从所述信号测量设备获取按照所述数据反馈配置反馈的所述时钟输出信号的测试数据。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：调用所述被测设备的监控接口获取所述被测设备的状态信息。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：根据所述时钟输出信号的测试数据确定测试结果并输出。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述测试任务为时钟保持特性测试；

所述时钟源的参数包括时钟源数量和每个时钟源的频偏；

按测试顺序，首先控制时钟开关连接第一个时钟源，断开其他时钟源进行第一个时钟源的测试，第一个时钟源测试完毕后，控制时钟开关断开第一个时钟源，连接下一个时钟源；直至所有时钟源测试完毕。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述测试包括：

通过监控被测设备的时钟源当前状态和当前告警信息，确定被测设备的时钟是否正常锁定；

被测设备的时钟正常锁定后，断开所述时钟源对应的时钟开关，令被测设备进入时钟保持状态；

在时钟保持状态下，对比从被测设备输出的时钟信号的频偏是否和时钟源的频偏在容差范围内，若是，则继续进行所述被测设备输出时钟信号的频偏监控，达到预设的监控时间后测试完毕；

若否，输出测试报告后测试完毕。

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