CN111385679A - 光网络单元自动化测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光网络单元(ONU)自动化测试系统,其包括ONU及终端设备。ONU包括多个局域网(LAN)口及处理器;多个LAN口包括测试LAN口,用于对接软件测试桩;处理器是组态成执行ONU软件,ONU软件是组态成允许ONU进入测试模式,ONU在测试模式下表现特殊行为,特殊行为包括识别来自软件测试桩的特殊以太网封包。终端设备包括软件测试桩模块,软件测试桩模块执行软件测试桩,软件测试桩组态成发送特殊以太网封包至ONU。
Description
技术领域
本发明涉及光网络单元(Optical Network Unit,ONU)自动化测试系统领域,尤其涉及用于吉比特被动式光纤网络(Gigabit-capable Passive Optical Network,GPON)的ONU自动化测试而由软件测试桩(test stub)及ONU软件所组成的。
背景技术
GPON是一种新兴标准,其为用户提供更高速的数据服务,通常包括互联网、电话、或电视广播。
图1显示典型的被动式光纤网络1的示意图。
被动式光纤网络1包括多个ONU 11-1~11-N,其等经由无源光分路器12而连结至光线路终端(Optical Line Termination,OLT)13。下行数据自OLT 13广播至所有ONU 11,而每个ONU 11会滤出其所需的数据。OLT13会分配不同时间区间给每个ONU 11,每个ONU 11就在其分配到的时间区间内将各自的上行数据发送至OLT 13。无源光分路器12将单线分路成多线。
对于GPON ONU设备的软件而言,现网(现有的实际网络)的互通性(interoperability)问题占据开发工作的一大部分。因此,有必要将GPON ONU的互通性问题转化为自动化测试用例,以便捷、持续、且高效的方式来进行回归测试或冒烟测试。
其中,冒烟测试(smoke testing)是对于计算机软件的初步测试。无法通过冒烟测试的计算机软件表示其具有根本上的故障,严重到预期的软件版本将遭到拒绝。冒烟测试可能包括可信度测试(confidence testing)、可用性测试(confidence testing)、构建验证测试(Build Verification Test,BVT)、或构建可接收性测试(Build Acceptance Test,BAT)。
至于回归测试(regression testing),是对于计算机软件重新运行功能与非功能测试,以确保原先开发与通过测试的计算机软件,即使经过修改,仍然可执行。在修改后变成无法执行的,即称为“回归”。在回归测试中,可能需要修复错误、强化软件、修改配置、甚至是替换电子组件。回归测试套件往往随着缺陷的发现而扩大,故经常涉及自动化测试。
目前,亟需GPON ONU自动化测试的理由至少有以下几点:
一、使用真实设备进行自动化测试是不切实际的,因为无法将每次互通性问题的复现环境都搬回实验室,且从成本的角度作考量,无法采买到所有出现过互通性问题的局端设备;及
二、虽然使用例如MT2厂商所提供的OLT模拟器(emulator),通过脚本的编写,可能模拟出几种互通性问题的环境。但是,该种OLT模拟器设备价格高昂,且同时只能对接一台ONU进行测试,脚本运行时间长,软件开发人员无法将其作为冒烟测试环境。
发明内容
有鉴于此,收集、管理、及维护GPON ONU的互通性问题库,将其转化为自动化测试用例,以便进行回归或冒烟测试,对于产品的质量大有裨益。
本发明的一个目的在于开发一种软件测试桩(简称“测试桩”),其可运行在所有GPON ONU的软件开发人员的测试个人计算机(Personal Computer,PC)上,而对应于ONU软件。
本发明的另一个目的在于,对应于测试桩,开发一种具有“测试模式”的GPON ONU软件(以下简称“ONU软件”),其中,ONU在测试模式下的行为(称为“特殊行为”)不同于在正常模式下的行为,但测试模式与正常模式具有一致的处理业务的主体流程。测试模式是为了方便测试,引入多个特殊行为,包括但不限于:
一、可识别测试桩通过特定局域网(Local Area Network,LAN)口所发送来的特殊以太网封包;及
二、测试报文会转发至某个(另一个)特定LAN口。
基于上述一个或多个目的,本发明提供一种光网络单元(ONU)自动化测试系统,其包括ONU及终端设备。ONU包括多个局域网(LAN)口及处理器;多个LAN口包括测试LAN口,用于对接软件测试桩;处理器是组态成执行ONU软件,ONU软件是组态成允许ONU进入测试模式,ONU在测试模式下表现特殊行为,特殊行为包括识别来自软件测试桩的特殊以太网封包。终端设备包括软件测试桩模块,软件测试桩模块执行软件测试桩,软件测试桩组态成发送特殊以太网封包至ONU。
关于本发明的ONU软件及测试桩,进一步分述如下:
(ONU软件)
具体而言,当ONU工作在“测试模式”下时,配合测试的目的,可引入下列一个、几个、或所有特殊行为:
一、将一个LAN口(例如,LAN1,LAN口的具体编号可通过命令行来调整)识别为“测试LAN口”,用于对接测试桩,以接收与发送测试用的控制/数据封包;
二、当ONU的以太网驱动自测试LAN口接收到以太类型(Ether-type)为第一数值(例如,0xA52F,具体数值可视实际应用来分配)的以太网封包时,会将其视作管理消息/事件的模拟封包,直接通过特定钩子(hook)函数来将其转交给GPON驱动作处理;
三、相对地,ONU会将任何PLOAM报文、OMCI报文、及/或嵌入式OAM报文封装成以太类型为第一数值(例如,对应地使用0xA52F,具体数值可视实际应用来对应地分配)的以太网封包,并自测试LAN口发送出去;
四、当ONU的以太网驱动自测试LAN口接收到以太类型为第二数值(例如,0xA52E,具体数值可视实际应用来分配)的以太网封包时,会将其视作测试数据封包,而打上”测试数据封包”标记,测试数据封包标记会影响报文的后续处理;
五、ONU会将所有测试数据封包,亦即,以太类型为第二数值(例如,对应地使用0xA52E,具体数值可视实际应用来对应地分配)的封包,经过处理,转发至测试LAN口,并将原本应该转发至物理/逻辑端口的信息存储在报文的负载(payload)中;及
六、在测试模式下,通过访问硬件寄存器(hardware register)来获取硬件状态,而需要使用另外一套代码来接收控制报文及硬件事件。
(测试桩)
测试桩是指在软件开发中,用于代表某些其他程序功能的代码。测试桩可模拟现有代码的行为,例如,远程设备的过程,这种方法通常称为模仿(mock),或者,其亦可替代尚未开发的代码。因此,测试桩在移植,分布式计算、及通用软件的开发与测试中非常有用。
具体而言,本发明的测试桩可通过发送特殊以太网封包至ONU,以模拟OLT所下发的物理层操作与维护(Physical Layer Operations And Maintenance,PLOAM)报文、光网络单元管理控制接口(Management and Control Interface,OMCI)报文、及/或嵌入式营运管理与维护(Operations,Administration,and Maintenance,OAM)报文,而模拟触发光纤所遭遇的断纤、强弱光、或高低温等事件。
再者,本发明的测试桩可模拟主机(host)设备来发送数据报文,当ONU处于测试模式下时,ONU会将原本通过光纤转发至广域网(Wide Area Network,WAN)侧的报文以以太网报文的格式转发到特定LAN口,并通过特殊负载(payload)格式来携带GPON传输汇聚层(GPON Transmission Convergence,GTC)帧信息。
此外,本发明的测试桩可自互通性问题现场获取OMCI交互镜像报文,并加以解析,通过“回放”功能来重现现网的环境。
本发明的测试桩具有下列一个、几个、或所有功能:
一、可将“管理消息/事件的模拟封包”的乙太类型配置成第一数值(例如,可默认为0xA52F);
二、可构造并发送乙太类型为第一数值(例如,对应地使用0xA52F)的模拟PLOAM报文、OMCI报文、及/或嵌入式OAM报文,而构造模拟触发断纤、强弱光、高低温等事件的报文;
三、可将“测试数据封包”的乙太类型配置成第二数值(例如,可默认为0xA52E);及
四、可构造并发送乙太类型为第二数值(例如,对应地使用0xA52F)的测试数据报文,并自测试LAN口接收经过ONU所转发的同一份测试数据报文,进而通过对比转发前后的同一份测试数据报文来判断ONU的转发及/或处理逻辑的实现是否正确。
综上所述,本发明提供一套可模拟OLT及主机行为的测试桩,同时,通过修改ONU软件,在尽量减少影响正常处理流程的前提下,模拟复现出互通性问题的复现环境,以便进一步测试ONU软件。
由于本发明针对严重依赖环境的GPON ONU的互通性问题提供自动化测试的方案,现有技术的回归测试或冒烟测试所遭遇的困难可获得解决,得以便捷、持续、且高效的方式来进行。
附图说明
图1是典型的被动式光纤网络的示意图;
图2是本发明的一个实施例的光网络单元自动化测试系统的方块图;
图3是下行帧的结构;
图4是本发明的一个实施例的光网络单元自动化测试方法的流程图。
符号说明:
1 被动式光纤网络
11-1~11-N 光网络单元(0NU)
12 无源光分路器
13 光线路终端(OLT)
2 光网络单元(ONU)自动化测试系统
20 光网络单元(ONU)
21 处理器
22 以太网交换机
23 光收发器
24 封包缓冲器
25 闪存
26 同步动态随机存取存储器(SDRAM)
LAN 1、LAN 2、LAN 3 局域网(LAN)口
WAN 广域网(WAN)口
31、32、33 终端设备
S1~S6 步骤
具体实施方式
以下提供本发明的不同实施例。这些实施例是用于说明本发明的技术内容,而非用于限制本发明的权利范围。可对本发明的特征进行修饰、变化、组合、分离、置换、或转用,而实现其他实施例。
在本发明中,所谓的“系统”、“设备”、“装置”、“模块”、或“单元”等用语,是指一电子组件或由多个电子组件所组成的一数字电路、一模拟电路、或其他更广义的电路,且除了特别指明的之外,它们不必然有阶层或从属关系。
此外,本发明的方法、或其中的步骤或手段可以任何所需及适合方式来实现。例如,它们可实现于硬件或软件。除了特别指明的之外,本发明的多种功能性组件、层级及手段可包括一处理器、一控制器、一功能性单元、一电路、一程序逻辑、或一微处理器的设置等,可操作成执行这些功能。可能存在一专用的硬件组件及/或可编程硬件组件,可组合成以所需及适合方式来操作。
图2显示本发明的一个实施例的光网络单元(ONU)自动化测试系统2的方块图。
本发明的ONU自动化测试系统2包括ONU 20及多个终端设备31、32、及33。
ONU 20包括处理器(processor)21、及连接至处理器21的以太网交换机(Ethernetswitch)22、光收发器(optical transceiver)23、封包缓冲器(packet buffer)24、闪存(flash memory)25、及同步动态随机存取存储器(Synchronous Dynamic Random AccessMemory,SDRAM)26,它们协同处理器21的运作。以太网交换机22通过多个局域网(LAN)口LAN1、LAN 2、及LAN 3连接至这些终端设备31、32、及33,并通过广域网(WAN)口WAN连接至光线路终端(OLT)。(图2未显示OLT,可参考图1的OLT 13。)终端设备31例如是个人计算机(PC),特别是软件开发人员的测试个人计算机,以运行本发明的软件测试桩。软件测试桩即是由终端设备31的软件测试桩模块310所执行。对应于软件测试桩,ONU 20的处理器21是组态成执行本发明的ONU软件。
(ONU软件)
ONU软件允许ONU 20进入“测试模式”,其中,ONU 20在测试模式下的行为(称为“特殊行为”)不同于在正常模式下的行为。(在此,所谓的“行为”亦可解释成手段或步骤。)特殊行为包括识别软件测试桩通过特定LAN所发送来的特殊以太网封包、及/或产生测试报文并将其转发至某个(另一个)特定LAN口。
可选地或优选地,当ONU 20工作在测试模式下时,配合测试的目的,可引入下列一个、几个、或所有特殊行为:
特殊行为一是将一个LAN口(例如,LAN 1,LAN口的具体编号可通过命令行来调整)识别为“测试LAN口”,用于对接软件测试桩(存在于终端设备31的软件测试桩模块310中),以接收与发送测试用的控制/数据封包。
特殊行为二是当ONU 20的以太网驱动(图未显示,可配置或整合于处理器21中)自测试LAN口接收到以太类型为第一数值(例如,0xA52F,具体数值可视实际应用来分配)的以太网封包时,会将其视作管理消息/事件的模拟封包,直接通过特定钩子(hook)函数来将其转交给GPON驱动(图未显示,可配置或整合于处理器21中)作处理。
特殊行为三是相对地,ONU 20会将任何PLOAM报文、OMCI报文、及/或嵌入式OAM报文封装成以太类型为第一数值(例如,对应地使用0xA52F,具体数值可视实际应用来对应地分配)的以太网封包,并自测试LAN口发送出去。
特殊行为四是当ONU 20的以太网驱动自测试LAN口接收到以太类型为第二数值(例如,0xA52E,具体数值可视实际应用来分配)的以太网封包时,会将其视作测试数据封包,而打上“测试数据封包”标记,测试数据封包标记会影响报文的后续处理。
特殊行为五是,关于后续处理方面,ONU 20会将所有测试数据封包,亦即,以太类型为第二数值(例如,对应地使用0xA52E,具体数值可视实际应用来对应地分配)的封包,经过处理,转发至测试LAN口,并将原本应该转发至物理/逻辑端口的信息存储在报文的负载中。图3显示下行帧的结构,其包括下行物理控制块(physical control blockdownstream)、上行带宽许可(upstream bandwidth map)、及负载(payload)。
特殊行为六是在测试模式下,通过访问硬件寄存器来获取硬件状态,而需要使用另外一套代码来接收控制报文及硬件事件。
(软件测试桩)
如图2所示,本发明的软件测试桩是由终端设备31的软件测试桩模块310所执行,其是组态成发送特殊以太网封包至ONU 20,以模拟OLT(图2未显示,可参考图1的OLT 13)所下发的PLOAM报文、OMCI报文、及/或嵌入式OAM报文,而模拟触发光纤所遭遇的断纤、强弱光、或高低温等事件。
可选地或优选地,本发明的软件测试桩可组态成模拟主机设备来发送数据报文,当ONU 20处于测试模式下时,ONU 20会将原本通过光纤转发至WAN侧的报文以以太网报文的格式转发到特定LAN口,并通过特殊负载格式来携带GTC帧信息。
可选地或优选地,本发明的软件测试桩组态成自互通性问题现场获取OMCI交互镜像报文,并加以解析,通过“回放”功能来重现现网的环境。
具体而言,本发明的软件测试桩具有下列一个、几个、或所有功能:
功能一是将“管理消息/事件的模拟封包”的乙太类型配置成第一数值(例如,可默认为0xA52F)。
功能二是构造并发送乙太类型为第一数值(例如,对应地使用0xA52F)的模拟PLOAM报文、OMCI报文、及/或嵌入式OAM报文,而构造模拟触发断纤、强弱光、高低温等事件的报文。
功能三是将“测试数据封包”的乙太类型配置成第二数值(例如,可默认为0xA52E)。
功能四是构造并发送乙太类型为第二数值(例如,对应地使用0xA52F)的测试数据报文,并自测试LAN口接收经过ONU 20所转发的同一份测试数据报文,进而通过对比转发前后的同一份测试数据报文来判断ONU20的转发及/或处理逻辑的实现是否正确。
(自动化测试方法)
图4显示本发明的一个实施例的ONU自动化测试方法的流程图。
本发明的ONU自动化测试方法是由本发明的ONU自动化测试系统2的ONU 20及终端设备31所执行,其包括下列多个步骤:
步骤S1是由终端设备31的软件测试桩模块310发送PLOAM消息至ONU 20。
步骤S2是判断ONU 20是否稳定在线;若ONU 20稳定在线,则进入步骤S3;若ONU20不稳定在线或甚至不在线,则回报测试失败。(判断可由终端设备31或其他终端设备来执行。)
步骤S3是由终端设备31的软件测试桩模块310发送OMCI消息至ONU 20。
步骤S4是判断ONU 20是否配置成功;若ONU 20配置成功,则进入步骤S5;若ONU 20配置失败,则回报测试失败。(判断可由终端设备31或其他终端设备来执行。)
步骤S5是由终端设备31的软件测试桩模块310发送测试用业务数据报文,并自测试LAN口接收经过ONU 20所转发的同一份测试数据报文。
步骤S6是通过对比转发前后的同一份测试数据报文来判断ONU 20的转发结果是否符合预期;若ONU 20的转发结果符合预期,则ONU 20即为通过测试;若ONU 20的转发结果不符合预期,则回报测试失败。
综上所述,本发明提供一套可模拟OLT及主机行为的测试桩,同时,通过修改ONU软件,在尽量减少影响正常处理流程的前提下,模拟复现出互通性问题的复现环境,以便进一步测试ONU软件。
由于本发明针对严重依赖环境的GPON ONU的互通性问题提供自动化测试的方案,现有技术的回归测试或冒烟测试所遭遇的困难可获得解决,得以便捷、持续、且高效的方式来进行。
尽管本发明已通过上述实施例加以说明,可理解的是,在不悖离本发明精神及权利要求书所主张的范围下,可进行许多其他修饰及变化,而实现其他实施例。
Claims (10)
1.一种光网络单元(ONU)自动化测试系统,其特征在于,包括:
ONU,其包括多个局域网(LAN)口及处理器;多个LAN口包括测试LAN口,用于对接软件测试桩;处理器是组态成执行ONU软件,ONU软件是组态成允许ONU进入测试模式,ONU在测试模式下表现特殊行为,特殊行为包括识别来自软件测试桩的特殊以太网封包;及
终端设备,其包括软件测试桩模块,软件测试桩模块执行软件测试桩,软件测试桩组态成发送特殊以太网封包至ONU。
2.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,ONU在测试模式下所表现的特殊行为还包括:产生测试报文并将其转发至特定LAN口,特定LAN口是测试LAN口或另一个LAN口。
3.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,ONU在测试模式下所表现的特殊行为还包括:当ONU的以太网驱动自测试LAN口接收到以太类型为第一数值的特殊以太网封包时,将其视作管理消息/事件的模拟封包,通过特定钩子函数来将其转交给吉比特被动式光纤网络驱动作处理。
4.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,ONU在测试模式下所表现的特殊行为还包括:ONU将物理层操作与维护(PLOAM)报文、光网络单元管理控制接口(OMCI)报文、或嵌入式营运管理与维护(OAM)报文封装成以太类型为第一数值的以太网封包,并自测试LAN口发送出去。
5.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,ONU在测试模式下所表现的特殊行为还包括:当ONU的以太网驱动自测试LAN口接收到以太类型为第二数值的特殊以太网封包时,将其视作测试数据封包,而打上“测试数据封包”标记;ONU将所有测试数据封包,经过处理,转发至测试LAN口,并将原本应该转发至ONU的物理/逻辑端口的信息存储在报文的负载中。
6.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,ONU在测试模式下所表现的特殊行为还包括:通过访问硬件寄存器来获取硬件状态。
7.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,软件测试桩还组态成:将管理消息/事件的模拟封包的乙太类型配置成第一数值,及/或将测试数据封包的乙太类型配置成第二数值。
8.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,软件测试桩还组态成:构造并发送乙太类型为第一数值的模拟PLOAM报文、OMCI报文、及/或嵌入式OAM报文。
9.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,软件测试桩还组态成:构造并发送乙太类型为第二数值的测试数据报文,并自测试LAN口接收经过ONU所转发的同一份测试数据报文,进而通过对比转发前后的同一份测试数据报文来判断ONU的转发及/或处理逻辑的实现是否正确。
10.根据权利要求1所述的ONU自动化测试系统,其特征在于,ONU自动化测试系统是组态成执行下列多个步骤:
步骤S1:由终端设备的软件测试桩模块发送PLOAM消息至ONU;
步骤S2:判断ONU是否稳定在线;若ONU稳定在线,则进入步骤S3;若ONU不稳定在线或甚至不在线,则回报测试失败;
步骤S3:由终端设备的软件测试桩模块发送OMCI消息至ONU;
步骤S4:判断ONU是否配置成功;若ONU配置成功,则进入步骤S5;若ONU配置失败,则回报测试失败;
步骤S5:由终端设备的软件测试桩模块发送测试用业务数据报文,并自测试LAN口接收经过ONU所转发的同一份测试数据报文;及
步骤S6:通过对比转发前后的同一份测试数据报文来判断ONU的转发结果是否符合预期;若ONU的转发结果符合预期,则ONU即为通过测试;若ONU的转发结果不符合预期,则回报测试失败。
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