CN102571198B - 基于仿真onu进行epon性能测试的系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于仿真ONU进行EPON测试的系统和测试方法，包括网管系统EMS、光线路终端OLT、分光器、若干真实ONU和测试仪表以及仿真ONU，所述OLT采用带内或带外接口与EMS相接，所述OLT通过与所述分光器、若干真实ONU、测试仪表依次首尾相连组成环状测试网络。该方法包括：对该基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统进行初始化的步骤；应用所述的系统进行仿真测试的步骤；对测试结果进行分析并得出测试结果的步骤。采用本发明的系统和测试方法对EPON系统进行测试，能够极大地降低测试的复杂度和降低测试周期。

Description

基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统及测试方法

技术领域

 本发明涉及以太网无源光网络（EPON，Ethernet over PON）性能测试技术，尤其涉及一种基于仿真光网络单元（ONU，Optical Network Unit）进行EPON性能测试的系统及测试方法。

背景技术

 以太网的无源光网络（EPON，Ethernet over PON），是由局端的光线路终端（OLT，Optical Line Terminal）、用户端的光网络单元（ONU，Optical Network Unit）和光分配网络（ODN，Optical Distribution Network）组成的单纤双向系统，用于承载以太网/IP业务、语音业务、TDM业务和CATV业务等。

图1为现有EPON系统组网结构示意图，如图1所示，ODN由光纤和一个或多个无源光分路器等无源光器件组成，在OLT和ONU间提供光通道，上行方向采用1260nm～1360nm发射波长，为了避免数据冲突并提高网络利用效率，采用时分复用（TDMA）多址方式接入，由OLT对各ONU的数据发送时隙进行仲裁；下行方向采用1480nm～1500nm发射波长，采用广播方式。OLT通过网络侧业务节点接口（SNI）与上层汇聚交换设备连接，通过用户侧接口UNU与用户终端设备连接，OLT和ONU之间通过IFPON定义的EPON接口进行接口。

网元管理系统（EMS）通过OLT的网管接口NMI，实现对ONU的拓扑管理、网元管理、用户和业务管理、配置管理、性能管理、故障管理、安全管理的功能。值得注意的是：

1）EMS通过带外或带内网管接口（NMI），基于简单网管协议（SNMP）V2/V3网管协议，对EPON系统进行操作、管理和维护；

2）OLT通过与ONU之间的IFPON接口，基于标准OAM或扩展的OAM协议，对ONU进行操作、管理和维护。

所以，对EPON性能测试的范围，应当包括EMS、OLT和ONU三个部分，测试手段必须包括标准或扩展的OAM实现。

所述的EPON协议栈如图2所示，通过ODN部署的OLT和ONU显示点到多点（P2MP）的物理网络拓扑，为了兼容IEEE802.3以太网体系结构，在IEEE 802.3-2005标准中，EPON系统采用多点控制协议（MPCP）定义了点到多点光网络的MAC控制机制，通过点到点仿真和单拷贝广播完成二层数据通信功能。

一、EPON系统的协议栈。

包括数据链路层、物理层和相应的接口。

其中，物理层（PHY）的层次中，相关的子层分别为：物理编码子层（PCS）、前向纠错（FEC）、物理媒质附加（PMA）、物理媒质相关（PMD）、调和子层（RS）。

数据链路层（MAC）的层次中，相关的子层分别为：运行、管理和维护（OAM）、多点控制协议（MPCP）、调和子层（RS）。

层间接口定义，包括：接口还有千兆比媒质无关接口（GMII）、媒质相关接口（MDI）。

在EPON系统的产品实现中，主要有以下工作：

1）OLT和ONU的PHY层协议由芯片实现，通过MDI接口和无源光介质（如光模块）接口；

2）OLT和ONU的MAC层协议由EPON芯片厂家的ASIC芯片实现，通过GMII接口和PHY芯片接口，实现OAM、MPCP及以下子层协议；

3）OLT设备厂家通过OLT的EPON芯片固件（Firmware）提供的Host Interface Message接口，调用标准或扩展的OAM帧，实现对ONU的远程管理。

进行EPON性能测试，测试工具的要求有以下几点：

1）测试工具运行在EPON MAC层以上；

2）不能通过收发OAM帧测试系统性能，因为芯片厂家已经在芯片内部实现OAM，并且有其私有扩展，测试工具无法仿真芯片厂家私有OAM；

3）测试工具可以基于PON芯片的Host Interface Message接口，通过软件仿真ONU。

二、ONU远程管理

EPON系统支持符合IEEE802.3-2005中Clause57规定的OAM功能和Clause30规定的管理对象（Managed Object Class）、属性（Attribute）和操作（Action），以及采用Organization Specific Extension 机制扩展的ONU的OAM功能。OLT设备通过标准OAM、运营商扩展的OAM或芯片厂商扩展的OAM实现ONU的远程操作、维护和管理，主要功能包括：自动发现和注册授权；基本信息和能力通告；故障检测和事件通告；VLAN配置和管理；UNI端口配置与状态查询；DBA参数配置和查询；业务流分类和标记；组播配置与查询；PON端口性能统计；UNI端口性能统计；重启ONU与恢复配置；ONU的软件下载。

三、EPON系统性能测试的重要性

工程应用的EPON系统，分光比通常都作到1：32、1：64甚至更高，而作为接入层的设备，OLT的PON端口密度较大，普通的中型机架式OLT设备的PON端口数目都在48口左右，大型机架式OLT设备的PON端口数目会达到128口及以上，每台OLT设备接入的ONU数目会达到8192以上；EMS网管系统中，实现多个OLT组网管理，也必须处理更大规模数量的ONU管理操作。

ONU个数的规模增长，无论是对于OLT还是EMS，都会带来极大的处理性能要求。EPON系统能否满足要求必须通过测试进行检验，主要的测试项目包括：OLT是否可以满足批量ONU注册授权处理的性能要求；OLT是否可以满足批量ONU远程配置处理的性能要求；OLT是否可以满足批量ONU告警（如上下线告警）处理的性能要求；OLT是否可以满足全部ONU性能统计查询的性能要求；EMS是否可以正确完成批量ONU的配置；EMS是否可以处理来自满足全网ONU告警的性能要求；EMS是否可以按照用户设定的时间间隔完成全网ONU的性能统计。

发明内容

 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统及测试方法，其基于PON芯片的主机消息接口（Host Message Interface）编程实现，以仿真所有ONU的操作、维护和管理功能，对EPON系统进行测试，以降低测试的复杂度和降低测试周期。所述PON芯片的Host Message Interface接口包括OLT的主机接口和ONU的主机接口。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于仿真光网络单元ONU进行以太网无源光网络EPON性能测试的系统，包括网管系统EMS、光线路终端OLT、分光器、若干真实ONU和测试仪表；该系统还包括仿真ONU，所述OLT采用带内或带外接口与EMS相接，所述OLT通与所述分光器、若干真实ONU、测试仪表依次首尾相连组成环状测试网络。

其中，所述仿真ONU，基于标准保护倒换和操作管理维护OAM和扩展OAM。

所述仿真ONU，基于EPON芯片的主机接口Host Interface。

所述仿真ONU的运行环境能够根据测试需要选择实现平台，包括OLT设备的主控卡、机架式OLT设备的PON线卡、机架式OLT设备的仿真单盘、盒式OLT设备的主板或OLT设备之外的服务器上。

所述仿真ONU，基于嵌入式操作系统或通用操作系统。

所述仿真ONU采用多任务并发执行的方式进行测试工作，由操作系统实现任务间的调度和通信保证，数据结构、配置文件的共享资源受到操作系统信号量的保护，并基于信号量完成任务间的同步和互斥。

所述仿真ONU具有独立的网管接口，能够提供对应的命令行和图形化用户界面。

所述仿真ONU，包括如下功能模块：

主机消息接口，供该仿真ONU软件通过该主机消息接口调用OAM功能，建立仿真OLT设备到PON芯片通信的交互过程，消息格式与主机接口Host Interface定义完全一致；

消息队列，用于缓存OLT到ONU之间的OAM操作管理消息，进行异步通信；

消息解析与分发模块，用于从消息队列中取ONU操作消息并根据消息内容分发到注册/授权模块、远程配置模块和性能统计模块，完成对应的操作并返回响应消息；

注册/授权模块，根据设置好的参数，仿真OLT对ONU在PON端口的上线进行处理，包括对ONU进行注册消息进行处理，进行ONU的授权；

事件通告模块，根据设置好的参数，仿真ONU告警等来自ONU的异步事件向上发送告警消息；

远程配置模块，对已经注册的ONU进行远程配置，包括用户网络接口UNI端口速率、双工模式、VLAN模式、队列配置、DBA配置；

性能统计模块，对仿真ONU的CPU、内存利用率的性能进行统计；

网管代理Agent，向上提供网管命令行和图形化网管操作支持，便于使用者通告CLI或EMS对仿真参数进行配置管理；

仿真参数管理模块，数据统计模块完成软件自身的初始化数据、中间数据和仿真结果进行统计保持，包括仿真ONU的MAC地址、注册的PON端口、仿真ONU的个数、上下线时间、告警参数、性能参数；

数据统计模块，对仿真ONU所有的仿真参数和告警、性能的本地统计项进行本地统计存储输出到文件，与图形化网管EMS采集到的参数做对比验证；

日志和运行监测模块，对仿真ONU本身的运行进行日志记录，对装置的运行进行监测，保证健壮性。

一种基于仿真ONU进行EPON性能测试的测试方法，该方法包括：

A、对该基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统进行初始化的步骤；

B、应用所述的系统进行仿真测试的步骤；

C、对测试结果进行分析并得出测试结果的步骤。

其中，步骤B所述进行仿真测试的步骤，具体为：

该系统进入就绪状态后，向所配置的PON端口进行注册，仿真ONU接受参数配置，按照包括类型、型号、数量、MAC地址、UNI端口信息，将需要仿真ONU进行上线操作；如果对应的ONU的MAC地址、逻辑ID和密码位于EMS的白名单，则可以在EMS上自动完成ONU的上线和授权操作；

进入就绪状态后，仿真ONU软件接受来自CLI网管命令行的配置操作，启动仿真ONU的报警操作，设置相关的报警类型和报警间隔与报警数量的参数；以及

进入就绪状态后，仿真ONU接受来自EMS的性能统计命令，向OLT和EMS实时返回结果，验证EMS和OLT设备的实时处理能力。

本发明所提供的基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统及测试方法，具有以下优点：

采用本发明的系统及测试方法，能够大量节省真实ONU的设备投入，节省数量可以达到8000个以上；极大地简化了真实ONU的测试网络，使花在ODN和ONU拓扑搭建上的财力物力得以大大节省。本发明通过在主机接口层进行软件仿真ONU，使用户可以通过网管命令行CLI对ONU的个数、类型、告警、性能等各参数进行配置，测试EPON系统的性能，极大地降低EPON系统测试的复杂度，缩短测试周期，节省了测试成本，对于促进行业的发展有着重要的价值。

附图说明

图1为现有EPON系统组网结构示意图；

图2为EPON协议分层和OSI参考模型间的关系；

图3为采用仿真ONU进行EPON系统性能测试的网络结构示意图；

图4为仿真ONU软件实现层次图；

图5为仿真ONU的功能框图；

图6为仿真系统操作步骤示意图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明的系统及测试方法作进一步详细的说明。

本发明基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统及测试方法，主要内容包括仿真ONU软件的设计原理、采用仿真ONU进行EPON性能测试的系统及其测试方法。其属于EPON系统测试的技术领域。EPON系统中OLT通常需要接入大量的ONU，对于大规模的ONU上下线、授权配置、告警管理、性能查询等处理，都将极大地占用和消耗系统计算资源，是测试EPON系统性能和稳定性的重要手段。由于EPON系统中OLT对ONU的自动发现、注册授权、距离测量、带宽分配、管理配置、告警统计等操作，都是基于OLT和ONU芯片厂家的私有OAM帧实现，商用的测试仪表只能完成协议一致性的分析，不能完成上述系统性能的测试。在实验室环境中利用上万个实际的ONU设备进行系统性能测试，复杂度太高不具备可行性。所以，利用软件仿真ONU进行EPON系统性能测试是具有很高应用价值的方案。

图3为采用仿真ONU进行EPON系统性能测试的网络结构示意图，即本发明基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统示意图，如图3所示，该系统主要由网管系统（EMS）、OLT、分光器、若干真实ONU（如ONU₁，ONU₂，…，ONU_n）和测试仪表以及仿真ONU组成。

其中，仿真ONU运行环境可以根据测试需要选择实现的平台，包括OLT设备的主控卡、机架式OLT设备的PON线卡、机架式OLT设备的仿真单盘、盒式OLT设备的主板或OLT设备之外的服务器上。操作系统可采用VxWorks或其他嵌入式操作系统，或者Linux、Windows及其他的通用操作系统。

如图3所示的测试网络，以软件模拟的方式，采用仿真ONU进行EPON系统性能测试时，利用OLT、分光器、若干真实ONU、测试仪表组成该基本测试网络，所述OLT采用带内（或带外接口）与网管系统（EMS）相接，所述OLT通过光纤与所述分光器、若干真实ONU、测试仪表依次相连组成环状网络。

所述真实ONU设备，用于测试过程中的协议一致性验证和功能性验证，而通过仿真ONU进行OLT和EMS的系统性能测试。

为了达到更大规模的系统测试效果，还可扩展测试网络，将多台OLT设备加入测试组。

一、该仿真ONU，功能定义上可以满足模拟实际ONU的所有功能，即基于标准保护倒换和操作管理维护（OAM）和扩展OAM，OLT可以完成的所有对ONU的远程配置和参数查询等操作，以及ONU主动向OLT上报告警和事件通知等操作。同时，还可以完成对ONU设备参数的预配置、测试中参数变化和测试结果的记录与统计。

1）仿真ONU设备级告警，包括以下类型：仿真ONU设备告警、ONU注册成功、非法ONU企图注册、手动注销ONU、ONU更换类型不匹配、ONU更换成功、ONU下线、ONU电源关闭、ONU自动升级成功、ONU自动升级失败、ONU正在升级文件、ONU批量升级失败、ONU PON端口Linkup、ONU PON端口Linkdown、ONU正在擦写FLASH不能接受OAM消息、未知ONU类型。

2）、仿真ONU的UNI端口告警，包括以下类型：ONU以太网端口环回检测、ONU以太网端口从启用状态改变到禁用、ONU以太网端口从禁用状态改变到启用。

3）、仿真ONU的性能统计，包括以下类型：设备性能统计，例如CPU利用率、内存利用率等；PON光口性能统计，例如MPCP帧速率、OAM帧速率等；UNI端口性能统计，例如单播包帧率、广播包帧率等。

4）、仿真ONU的默认配置和用户配置：检查每个ONU的默认配置是否正确，若出现授权默认配置错误，向EMS发出告警，指出配置错误的ONU以及错误配置项；检查每个ONU的用户配置是否正确，若出现用户配置错误，向EMS发出告警，指出配置错误的ONU以及错误配置项。

二、用户界面。

该仿真ONU通过本地网管命令行CLI或图形化网管，提供对ONU软件本身的控制和操作，主要的操作项包括：仿真的ONU类型；仿真的ONU型号；仿真的ONU个数；ONU的MAC地址；注册的PON端口；仿真的报警类型；仿真ONU的报警参数设置，包括报警类型、时间间隔、随机时延、报警百分比。

同时，仿真ONU具有本地自统计功能，可以做以下项目的统计，便于和EMS中的数据进行对比，验证系统性能测试的效果。自统计功能项目包括：仿真的ONU类型、型号和个数；报警类型和报警计数；ONU设备、PON端口、UNI端口性能统计计数。

三、实现仿真ONU的技术原理和实现流程。

1）仿真ONU的软件层次框架，如图4所示，由PON芯片提供的编程接口“主机接口层（Host Interface Message）”，规定了诸如ONU管理、ONU端口管理、帧分类和标记、事件通知、环回检测、RSTP配置、DBA配置等一系列消息格式，OLT设备对ONU的操作、维护、管理全部通过该接口完成。

对于所述真实ONU设备而言，OLT系统软件处理流程如下所示：

a、OLT的PON芯片Firmware收到规定格式的Host Interface 消息；

b、OLT的PON芯片驱动模块将Host Interface 消息转换成对应的OAM管理帧，然后通过ODN光路将OAM帧发送到ONU；

c、对应的ONU的PON芯片收到该管理帧之后，解析管理帧类型和管理内容，完成对应的ONU操作；

d、OLT的PON芯片驱动模块处理返回的OAM响应帧；

e、ONU到OLT的时间通告等操作与上述过程相反。

对于仿真ONU的系统而言，OLT系统软件处理流程与真实ONU一致，用软件方式仿真了光路上的OAM管理帧应答过程：

a、OLT的PON芯片Firmware收到规定格式的Host Interface 消息；

b、Host Interface 消息通过Socket发送到仿真ONU软件；

c、仿真ONU软件解析消息内容，将其对应到相应的OAM管理操作；

d、仿真ONU完成本地OAM管理操作；

e、仿真ONU向PON芯片驱动模块处理返回操作响应。

2）仿真ONU的功能框图，如图5所示。

所述仿真ONU采用多任务并发执行的方式进行测试工作，由操作系统实现任务间的调度和通信保证，数据结构、配置文件等共享资源受到操作系统信号量的保护，并基于信号量完成任务间的同步和互斥。

该仿真ONU具有独立的网管接口，提供对应的命令行和图形化用户界面，便于用户的操作和观察。该软件具有高内聚、低耦合的特点，不受特定嵌入式系统的板级支持包BSP和软件开发套件SDK的限制，可以方便的进行移植与功能裁剪。

该仿真ONU的各功能模块，主要包括：

主机消息接口（Host Message Interface），供仿真ONU软件通过该主机消息接口调用OAM功能，建立仿真OLT设备到PON芯片通信的交互过程，消息格式与Host Interface定义完全一致。

消息队列，用于缓存OLT到ONU之间的OAM操作管理消息，进行异步通信。

消息解析与分发模块，用于从消息队列中取ONU操作消息并根据消息内容分发到注册/授权模块、远程配置模块和性能统计模块，完成对应的操作并返回响应消息。

注册/授权模块，根据设置好的参数，仿真OLT对ONU在PON端口的上线进行处理，包括对ONU进行注册消息进行处理，进行ONU的授权。

事件通告模块，根据设置好的参数，仿真ONU告警等来自ONU的异步事件向上发送告警消息。

远程配置模块，对已经注册的ONU进行远程配置，包括UNI端口速率、双工模式、虚拟局域网（VLAN）模式、队列配置、数据库管理员（DBA）配置等。

性能统计模块，对仿真ONU的CPU、内存利用率的性能统计。

网管代理（Agent），向上提供网管命令行和图形化网管操作支持，便于使用者通告CLI或EMS对仿真参数进行配置管理。

仿真参数管理模块，数据统计模块完成软件自身的初始化数据、中间数据和仿真结果进行统计保持，包括仿真ONU的MAC地址、注册的PON端口、仿真ONU的个数、上下线时间、告警参数、性能参数等。

数据统计模块，对仿真ONU所有的仿真参数和告警、性能的本地统计项进行本地统计存储输出到文件，与图形化网管EMS采集到的参数做对比验证。

日志和运行监测模块，对仿真ONU本身的运行进行日志记录，对装置的运行进行监测，保证健壮性。

这里，仿真ONU的仿真部分采用通过创建多个任务来仿真仿真单盘下的端口数量，每个端口下仿真启动的ONU个数、类型、型号和MAC地址等信息，全部参数通过网管接口进行本地或远程配置。

该仿真ONU具有如下特点：支持采用批量ONU注册授权，测试OLT设备和网管系统EMS的并发接入能力；采用批量各类型号ONU远程配置，测试OLT设备的ONU配置正确百分比；采用批量各类型号ONU告警，测试OLT设备和网管系统EMS的虚警率、漏警率；采用批量ONU性能统计，测试网管系统EMS的性能统计实时性和准确率。

对于EMS和OLT设备来说，软件仿真出的ONU设备可查、可管、可操作，与实际物理真实ONU设备并没有不同之处，可以完全仿真真实情况进行应用。该软件的运行并不影响OLT设备上真实物理ONU设备的运行，可以与真实设备一起，共同组成测试网络。

3）应用仿真ONU进行EPON性能测试的测试方法，主要包括以下步骤：

A、对该基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统进行初始化的步骤。

具体为：该系统进入初始化过程，主要操作步骤是通过CLI网管命令或EMS图形化网管，向所述仿真ONU系统下发初始配置，运行仿真软件，首先完成系统自身的初始化配置，包括数据结构初始化、任务初始化，并根据配置文件恢复软件运行状态，而后进入就绪状态。

所述运行仿真软件进一步包括：运行于机架式OLT设备的主控卡的仿真软件；运行于机架式OLT设备的PON线卡的仿真软件；运行于机架式OLT设备的仿真单盘的仿真软件；运行于盒式OLT设备的主板的仿真软件；运行于OLT设备之外的仿真软件，通过OLT设备的带外网管接口、带内网管接口、数据端口与OLT设备通信；通过CLI或图形化网管控制仿真软件的运行；可以配合EPON系统网管EMS同时使用，观察仿真结果。

B、应用所述的系统进行仿真测试的步骤。

具体为：系统进入就绪状态后，向所配置的PON端口进行注册，仿真ONU接受参数配置，按照包括类型、型号、数量、MAC地址、UNI端口等信息，将需要仿真ONU进行上线操作。

如果对应的ONU的MAC地址、逻辑ID和密码位于EMS的白名单，则可以在EMS上自动完成ONU的上线和授权操作。对于EMS来说，此时仿真ONU已经全部处于在线状态，可以对其进行相关的批量配置或单独配置操作，仿真ONU会对相应的配置命令做解析并改变对应ONU的状态。

进入就绪状态后，仿真ONU软件接受来自CLI网管命令行的配置操作，启动仿真ONU的报警操作，设置相关的报警类型和报警间隔与报警数量等参数，对于EMS来说，此时仿真ONU已经全部或部分处于告警状态，通过EMS可以观察OLT设备和网管的运行情况。

进入就绪状态后，仿真ONU接受来自EMS的性能统计命令，向OLT和EMS实时返回结果，验证EMS和OLT设备的实时处理能力。

C、对测试结果进行分析并得出测试结果的步骤。

具体为：仿真ONU系统具有自服务和自维护功能，可以对自身运行状态进行记录和维护，收集相关的仿真数据，与EMS图形化网管的统计信息进行对比，便于测试人员进行测试结果的对比分析。

测试人员对于测试结果的对比分析，可以基于以下手段实现：

报警处理仿真对比分析。对比记录在仿真ONU设备中报警的时间、类型、数量、ONU-ID，与图形化网管EMS采集到的数据进行，分析有无漏报、多报、报警时延等参数；

性能统计仿真对比分析。对比记录在仿真ONU设备中性能的收发包数量、速率、时间，与图形化网管EMS采集到的对应时间点数据，分析性能统计的正确率和时延等参数；

配置管理仿真对比分析。对比记录在仿真ONU设备中的对应ONU-ID的配置参数，与图形化网管EMS中的配置参数，分析对仿真ONU下达配置的准确率等参数。

本发明提出的采用仿真ONU进行EPON性能测试的系统及测试方法，并且给出了相关的实现原理、用户界面和测试方法的描述。可以很好地适用于EPON光接入网中OLT的性能测试。OLT设备组网在实际应用中会接入大量的ONU终端，运行期间需要实现对所有的ONU终端进行批量管理或单个管理，完成ONU终端的发现、授权、配置、查询、报警管理和性能统计等功能。单台机架式OLT设备需要管理的ONU个数多达8000个以上，系统管理开销较大，可以用来验证OLT的CPU处理能力、内存占用率是否满足设计要求。

本发明的系统和测试方法能够非常好地适用于EPON光接入网中EMS的性能测试。软件仿真ONU接受来自主控盘和仿真单盘的CLI网管命令配置并具备自统计功能，可以仿真大规模ONU的告警行为并响应EMS的性能统计查询。对于工程应用中常见的ONU设备批量上线、下线、告警等ONU终端动作起到良好的模拟作用，验证EMS系统是否能够承受负载冲击。

总之，测试大规模工程应用条件下EMS对于大量ONU的处理能力，一直是困扰业界的一个难题，软件仿真ONU的应用，可以模拟大量真实ONU的行为，以此来完善实验室环境下对于EPON系统性能测试需求，有力地推动产业发展。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于仿真光网络单元ONU进行以太网无源光网络EPON性能测试的系统，包括网管系统EMS、光线路终端OLT、分光器、若干真实ONU和测试仪表；其特征在于，该系统还包括仿真ONU，所述OLT采用带内或带外接口与EMS相接，所述OLT通过与所述分光器、若干真实ONU、测试仪表依次首尾相连组成环状测试网络；所述仿真ONU，操作运行基础是基于标准保护倒换和操作管理维护OAM和扩展OAM；所述仿真ONU，软件编制方法是基于EPON芯片的主机接口Host Interface；所述仿真ONU，基于嵌入式操作系统或通用操作系统；所述仿真ONU的运行环境能够根据测试需要选择实现平台，包括OLT设备的主控卡、机架式OLT设备的PON线卡、机架式OLT设备的仿真单盘、盒式OLT设备的主板或OLT设备之外的服务器上；所述仿真ONU采用多任务并发执行的方式进行测试工作，由操作系统实现任务间的调度和通信保证，数据结构、配置文件的共享资源受到操作系统信号量的保护，并基于信号量完成任务间的同步和互斥；所述仿真ONU，包括如下功能模块：主机消息接口，供该仿真ONU软件通过该主机消息接口调用OAM功能，建立仿真OLT设备到PON芯片通信的交互过程，消息格式与主机接口Host Interface定义完全一致；消息队列，用于缓存OLT到ONU之间的OAM操作管理消息，进行异步通信；消息解析与分发模块，用于从消息队列中取ONU操作消息并根据消息内容分发到注册/授权模块、远程配置模块和性能统计模块，完成对应的操作并返回响应消息；注册/授权模块，根据设置好的参数，仿真OLT对ONU在PON端口的上线进行处理，包括对ONU进行注册消息进行处理，进行ONU的授权；事件通告模块，根据设置好的参数，仿真ONU告警来自ONU的异步事件向上发送告警消息；远程配置模块，对已经注册的ONU进行远程配置，包括用户网络接口UNI端口速率、双工模式、VLAN模式、队列配置、DBA配置；性能统计模块，对仿真ONU的CPU、内存利用率的性能进行统计；网管代理Agent，向上提供网管命令行和图形化网管操作支持，便于使用者通告CLI或EMS对仿真参数进行配置管理；仿真参数管理模块，数据统计模块完成软件自身的初始化数据、中间数据和仿真结果进行统计保持，包括仿真ONU的MAC地址、注册的PON端口、仿真ONU的个数、上下线时间、告警参数、性能参数；数据统计模块，对仿真ONU所有的仿真参数和告警、性能的本地统计项进行本地统计存储输出到文件，与图形化网管EMS采集到的参数做对比验证；日志和运行监测模块，对仿真ONU本身的运行进行日志记录，对装置的运行进行监测，保证健壮性。

2.根据权利要求1所述的基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统，其特征在于，所述仿真ONU具有独立的网管接口，能够提供对应的命令行和图形化用户界面。

3.一种基于仿真ONU进行EPON性能测试的测试方法，其特征在于，该方法包括：

A、对该基于仿真ONU进行EPON性能测试的系统进行初始化的步骤；

B、应用所述的系统对EPON性能进行测试的步骤；具体为：该系统进入就绪状态后，向所配置的PON端口进行注册，仿真ONU接受参数配置，按照包括类型、型号、数量、MAC地址、UNI端口信息，将需要仿真ONU进行上线操作；如果对应的ONU的MAC地址、逻辑ID和密码位于EMS的白名单，则可以在EMS上自动完成ONU的上线和授权操作；

进入就绪状态后，仿真ONU软件接受来自CLI网管命令行的配置操作，启动仿真ONU的报警操作，设置相关的报警类型和报警间隔与报警数量的参数；以及

进入就绪状态后，仿真ONU接受来自EMS的性能统计命令，向OLT和EMS实时返回结果，验证EMS和OLT设备的实时处理能力；

C、对测试结果进行分析并得出测试结果的步骤。