CN114499658A - 具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统及实现方法。系统包括由待测设备组、光纤转换设备组、测试仪器组、交换机和控制终端组成；每个光纤转换设备分别与每个待测设备、每个测试仪器相连；并且分别通过交换机与控制终端相连。将测试仪器、待测设备与光纤转换设备进行组网连接，巧妙通过两级光纤转换，实现不改变光纤连接的前提下，自动测试多条链路的整体联通性以及其他属性。自动测试过程完全由软件控制，并进行结果收集和记录，无需人工干预，大幅提高该领域设备的测试效率和准确性。

Description

具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统及实现方法

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统及实现方法。

背景技术

随着互联网的快速发展，通过计算机编程实现的基于B/S或C/S架构的自动测试技术代替手工测试，能够大幅提高测试效率。尤其是基于B/S架构的自动化测试技术日趋成熟，业界使用范围较广的测试系统迭代速度也越来越快，其组件化程度逐步提升，从而进一步降低自动测试的开发难度和代码量。但是对于光通信领域的传输设备，除了需要解决控制终端层面的自动化测试之外，更耗时的是需要反复改变光纤的接入接出线路，从而通过误码仪等仪器对底层链路的连通情况进行逐一验证，尤其对于链路数量较多的设备，整个测试过程效率低下；因而如何提高完整链路的验证效率，是光通信接线类设备的测试领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术存在的问题，为光通信领域传输设备提供一种具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统及实现方法。

本发明的第一个目的是要沿用目前发展迅速的控制终端层面的自动化测试，但同时也要尽力修正“自动化测试只能单纯从软件方面来进一步优化”这一片面的认知，将自动化测试这一概念逐步系统化、硬件化，达到软硬件结合的自动化。

第二个目的是提出一种适用于光通信领域传输设备的能够从软件控制到硬件底层链路得到完整验证的系统框架，通过该系统替代繁杂的人工操作，提高测试效率。

第三个目的是提出该自动化测试系统的控制流程，尤其是如何在不同测试场景中灵活应用，从而使得测试同时具备高效性和全面性。

本发明采取的技术方案是：一种具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统包括由一个至N1个待测设备组成的待测设备组、由一个至N2个光纤转换设备组成的光纤转换设备组、由一个至N3个测试仪器组成的测试仪器组、交换机和控制终端；每个光纤转换设备分别与每个待测设备、每个测试仪器相连；并且分别通过交换机与控制终端相连。

所述系统采用基础方案为：采用一个光纤转换设备、待测设备组采用一个待测设备、测试仪器组采用一个测试仪器；其中，测试仪器输出端输出的一个光信号通道以及待测设备输出端输出的多组光信号通道分别接入光纤转换设备的输入端，同时光纤转换设备输出端输出的多组光信号通道接入待测设备的输入端，光纤转换设备输出端输出一个固定的光信号通道接入测试仪器的输入端，作为结果测试点。

所述系统采用扩展方案为：采用两个光纤转换设备组，分别为第一光纤转换设备组和第二光纤转换设备组，采用一个测试仪器和一个待测设备，其中，测试仪器输出端输出的一个光信号通道接入第一光纤转换设备组的输入端，第一光纤转换设备组的输出端输出多组光信号通道接入待测设备输入端，待测设备输出的多组光信号通道接入第二光纤转换设备组的输入端，第二光纤转换设备组输出端输出一个固定的光信号通道接入测试仪器的输入端，作为结果测试点。

一种具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统的实现方法有以下步骤：

一、控制终端首先判断未测试的测试用例是否为空，确认测试用例有效，并且测试软件在测试环境中可以正常运行，若测试用例为空或者软件不可正常运行，则流程结束；否则，依次选中测试用例以及需要收集测试结果，然后控制终端发指令给控制测试仪器，测试仪器发指定格式的光信号。

二、控制终端给待测设备发送单一或批量的通道切换指令，实现通道的切换操作。

三、接下来控制终端判断通道切换是否成功，如果待测设备返回操作失败，则直接记录测试结果，结束此流程并返回第一步骤，重新开始下一个测试用例的测试流程；如果操作成功，继续进入下一步。

四、判断待收集结果通道集合是否为空，若判断为空，则返回第一步骤，重新开始下一个测试用例的测试流程；若判断不为空，则依次取已测试通道的结果，然后控制光纤转换设备进行通道转换。

五、切换光纤转换设备以建立光通路：将测试仪器、光纤转换设备以及待测设备之间建立光通路，首先光纤从测试仪器的输出口发出信号，继而连接到光纤转换设备的输入口、输出口，再根据光纤连接情况，光信号传输到待测设备的输入口，然后根据不同的连接方案，将其连接到某个光纤转换设备的输入口，最后光信号从光纤转换设备的输出口连接到测试仪器的输入口进行信号验证。

六、接下来判断通道切换操作是否成功，如果判断成功，则从测试仪器读取结果并记录，然后返回第四步骤；如果判断不成功，则记录测试结果，直接返回第四步骤。

本发明所产生的有益效果是：该系统通过将测试仪器、待测设备与光纤转换设备进行组网连接，通过两级光纤转换实现不改变光纤连接的前提下，自动测试多条链路的整体联通性以及其他属性。系统充分利用了上层软件的自动化测试成熟技术，并结合硬件光纤转换的巧妙使用，实现软件进行全部流程控制的自动化测试过程，包括待测设备的通道切换以及链路联通性、误码等特性的结果收集和记录，完全无需人工干预，大幅提高该领域设备的测试效率和准确性。

附图说明

图1为本发明硬件系统架构图；

图2为本发明实施例一的硬件系统光纤连接基础方案示意图；

图3为本发明实施例二的硬件系统光纤连接扩展方案示意图；

图4为本发明系统控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，系统主要由待测设备、光纤转换设备、测试仪器、交换机和控制终端（服务器）组成，由于系统中各种设备类型可能都会有多个，因此系统架构中都以设备组的形式展示其间的关系。首先，系统中所有的仪器和设备都是通过RJ45网口与控制终端进行通信，因此都需要通过网线接入交换机中，组成局域网。

下面详细介绍每部分的具体作用，以及各部分之间的相互作用。待测设备是我们测试的主要对象，主要针对光通信领域的传输设备进行测试，测试内容主要是路由算法功能测试以及设备整体的稳定性测试等。光纤转换设备是为了将大量的光纤接入后，可以在不频繁人工更换光纤的前提下，实现不同通道到测试仪器的通路建立，从而提高测试不同通路是否联通的效率；因而光纤转换设备的利用是本系统的关键。测试仪器主要是误码仪等设备，通过网口下发指令对测试仪器进行操作控制，并读取测试结果，从而达到自动测试无需人工干预的目的。最后，控制终端是系统的控制中枢，需要对所有的设备和仪器进行控制并记录每一步操作详情和测试结果，方便问题排查和追溯。

光纤和网线的连接是自动化测试之前的必要准备工作，网线连接过程复杂度较低，将各设备和仪器用网线接入交换机即可，因此本部分仅详细阐述光纤的连接方案，方案分为基础方案和扩展方案两种，即实施例1（如图2所示）和实施例2（如图3所示）。实施例1的基础方案是针对测试通道较少的待测设备设计，可复用光纤转换设备；实施例2的扩展方案是针对通道较多的待测设备设计，需要多连接若干光纤转换设备。

说明：方案中仅以通道为单位对光纤连接方法进行设计，如果待测设备或光纤转换设备包含板卡，板卡中包含通道，则暂时忽略板卡颗粒度，将所有板卡的通道进行统一排序即可按本方案进行操作。另外，方案是以一台待测设备与一台测试仪器的组合进行介绍，对于多个待测设备或测试仪器，原理类似。

实施例1：

如图2所示，本实施例采取基础方案，主要针对待测设备的通道数较少的场景，具体要求待测设备的通道数testChannelNum <= 光纤转换设备的通道数fiberTransChannelNum+1，例如testChannelNum是20（输入和输出各20），fiberTransChannelNum是21（输入和输出各21），则满足要求，入级和出级光纤转换环节可以复用一台设备。光源的发出点以及结果的测试点都需要接入测试仪器中，假设本实施例每台测试仪器仅有一个输入通道和一个输出通道，下面介绍每一环节的连接方法。

1）光信号接入：将光纤一端接入测试仪器的输出通道，另一端接入光纤转换设备的某一个输入通道，该输入通道可以固定不变，假设是输入通道1。这一步骤的连接保证了光信号可以从测试仪器发起，并接入到光纤转换设备。

2）按需连接光纤转换设备与待测设备：为了后续能够在保持光纤接入情况不改变的前提下，逐一通道进行整体线路切换，光纤转换设备输出与待测设备的输入通道需要保持一对一的光纤连接。光转换设备的多个输出通道，分别一对一连接到待测设备的多个输入通道。同理，待测设备的多个输出通道，也需要与光纤转换设备的多个输入通道进行一对一连接，继而通过光纤转换设备做通道切换将待测设备的输出光路切换到光纤转换设备的特定输出通道，以便接入测试仪器进行结果检测。

3）结果测试点接入：将光纤转换设备的一个固定输出通道接入到测试仪器的输入通道，整个光传输通道形成，可在测试仪器中监测光信号通路是否建立，或者是否在传输中产生误码等指标。

实施例2：

如图3所示，本实施例采取扩展方案，主要用于待测设备通道数较多的情况，在基础方案之上，需要多连接若干光纤转换设备，根据待测设备输入输出通道数量，可以适当考虑两侧分别接入光纤转换设备组（由多个光纤转换设备组成）以达到待测设备的所有通道均可一一连接到光纤转换设备中，形成通路，从而完全实现终端的自动化控制。下面介绍每一环节的连接方法。

1）光信号接入：将光纤一端接入测试仪器的输出通道，另一端接入光纤转换设备组1的某一个输入通道，其目的与实施例1的基础方案相同。

2）按需连接光纤转换设备与待测设备：光纤转换设备组1的多个输出通道，分别一对一连接到待测设备的多个输入通道。同理，待测设备的多个输出通道，也需要与光纤转换设备组2的多个输入通道进行一对一连接。这样的两级光纤转换，即可打通待测设备的所有输入输出通道，方便测试。

3）结果测试点接入：将光纤转换设备组2的一个固定输出通道接入到测试仪器的输入通道，整个光传输通道形成，可在测试仪器中监测光信号通路是否建立，或者是否在传输中产生误码等指标。

自动测试系统控制流程：

完成网线和光纤连接后，硬件条件准备完毕。如图4所示，自动测试系统的整体控制流程都是由控制终端来完成。接下来详细描述图4中的每一个具体步骤。

首先，测试之前的准备工作是：根据待测设备的通道数量，确定具体的硬件连接方案（基础方案或者扩展方案）。继而进行测试用例的设计和构建，每个测试用例包括测试的交叉具体参数（输入输出具体参数，光信号类型，预期结果等），以及结果收集的方案（全部检测或者抽样检测）；如果采用抽样检测，需要确认需要收集测试结果的具体测试通道集合。

接下来，由终端控制，按测试用例集合进行逐一测试，对于每一个测试用例都需要进行以下测试操作：

1）发指令给测试仪器，发出指定格式的光信号；

2）给待测设备发送单一或批量的通道切换指令，实现通道的切换操作，如果待测设备返回操作失败，则直接记录测试结果，结束此流程，开始下一个测试用例的测试流程；如果操作成功，继续步骤3；

3）待测设备已经进行切换的每一个需要收集结果的通道，逐一进行步骤的结果检测流程，假设每个光纤转换设备组仅有一个设备，并且待测设备需要收集结果的通道有5组，详细参数见表1：

表1.待收集结果通道集合示例

序号	输入通道	输出通道
			1	1	5
2	3	10
			3	7	4
4	12	8
			5	6	16

控制每一台光纤转换设备按需进行通道切换，每一条待收集结果的通道，对光纤转换设备的两次通道切换应按照表2进行光纤设备通道切换，举例序号为1的这条整个链路的连接过程为：

3-1）测试仪器的输出通道发出光信号，到光纤转换设备输入通道21；

3-2）光信号通过输出通道1输出，由于有光纤将该输出通道1与待测设备的输入通道1相连接，因此光信号传输到待测设备的输入通道1；

3-3）待测设备将输入通道1光信号切换到输出通道5输出；而输出通道5与光纤转换设备的输入通道5之间有光纤连接，光信号已到达输入通道5；

3-4）光纤转换设备输入通道5切换到输出通道21（已经连接到测试仪器的输入口），光信号传回测试仪器，进行结果监测和收集。

表2.光纤转换设备通道切换集合示例

序号	输入通道A组	输出通道A组	输入通道B组	输出通道B组
					1	21（光信号接入）	1	5	21（光信号输出）
2	21（光信号接入）	3	10	21（光信号输出）
					3	21（光信号接入）	7	4	21（光信号输出）
4	21（光信号接入）	12	8	21（光信号输出）
					5	21（光信号接入）	6	16	21（光信号输出）

最后，将一个测试用例中所有需要收集结果的通道都逐一进行光纤转换之后，检测并收集记录结果，最终循环测试完所有用例，那么整个测试过程结束。

本发明中的自动测试系统在硬件结构上，可以根据需要进行待测设备、光纤转换设备以及测试仪器的数量控制，数量较多时可以实现并行的更加高效的测试。软件上，需要尽可能详细记录每一次测试的所有参数和所有需要收集的属性数据，日志文件做到真实完整，有可追溯性。

Claims (4)

1.一种具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统，其特征在于，所述系统包括由一个至N1个待测设备组成的待测设备组、由一个至N2个光纤转换设备组成的光纤转换设备组、由一个至N3个测试仪器组成的测试仪器组、交换机和控制终端；每个光纤转换设备分别与每个待测设备、每个测试仪器相连；并且分别通过交换机与控制终端相连。

2.根据权利要求1所述的具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统，其特征在于，所述系统采用基础方案为：光纤转换设备组采用一个光纤转换设备、待测设备组采用一个待测设备、测试仪器组采用一个测试仪器；其中，测试仪器输出端输出的一个光信号通道以及待测设备输出端输出的多组光信号通道分别接入光纤转换设备的输入端，同时光纤转换设备输出端输出的多组光信号通道接入待测设备的输入端，待测设备输出端输出一个固定的光信号通道接入测试仪器的输入端，作为结果测试点。

3.根据权利要求1所述的具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统，其特征在于，所述系统采用扩展方案为：采用两个光纤转换设备组，分别为第一光纤转换设备组和第二光纤转换设备组，采用一个测试仪器和一个待测设备，其中，测试仪器输出端输出的一个光信号通道接入第一光纤转换设备组的输入端，第一光纤转换设备组的输出端输出多组光信号通道接入待测设备输入端，待测设备输出的多组光信号通道接入第二光纤转换设备组的输入端，第二光纤转换设备组输出端输出一个固定的光信号通道接入测试仪器的输入端，作为结果测试点。

4.一种具备完整链路验证能力的高效自动化测试系统的实现方法，其特征在于，所述实现方法有以下步骤：

一、控制终端首先判断未测试的测试用例是否为空，确认测试用例有效，并且测试软件在测试环境中可以正常运行，若测试用例为空或者软件不可正常运行，则流程结束；否则，依次选中测试用例以及需要收集测试结果，然后控制终端发指令给控制测试仪器，测试仪器发指定格式的光信号；

二、控制终端给待测设备发送单一或批量的通道切换指令，实现通道的切换操作；

三、接下来控制终端判断通道切换是否成功，如果待测设备返回操作失败，则直接记录测试结果，结束此流程并返回第一步骤，重新开始下一个测试用例的测试流程；如果操作成功，继续进入下一步；

四、判断待收集结果通道集合是否为空，若判断为空，则返回第一步骤，重新开始下一个测试用例的测试流程；若判断不为空，则依次取已测试通道的结果，然后控制光纤转换设备进行通道转换；

五、切换光纤转换设备以建立光通路：将测试仪器、光纤转换设备以及待测设备之间建立光通路，首先光纤从测试仪器的输出口发出信号，继而连接到光纤转换设备的输入口、输出口，再根据光纤连接情况，光信号传输到待测设备的输入口，然后根据不同的连接方案，将其连接到某个光纤转换设备的输入口，最后光信号从光纤转换设备的输出口连接到测试仪器的输入口进行信号验证；

六、接下来判断通道切换操作是否成功，如果判断成功，则从测试仪器读取结果并记录，然后返回第四步骤；如果判断不成功，则记录测试结果，直接返回第四步骤。

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