CN1191435A - 一种电信网络测试系统 - Google Patents

Abstract

一种利用现有电信网、数据通信网综合测试其上各种目标的电信网络测试系统,包括构成多种目标测试主体的核心测试模块,有数据库支持的中心测试管理功能的测试管理调度模块,通过所述核心测试模块完成各种测试的便携测试设备以及集通信、测试、接口于一体适合小容量环境选用的远程测试设备。该系统在成本大大低于单个设备的组合测试的同时为电信网络性能提供了可靠和准确的分析和处理数据。

Description

一种电信网络测试系统

本发明涉及电信网络测试，维护管理技术，更具体地涉及一种电信网络测试系统。

现有电信网络测试大多仅限于设备本身，测试面非常狭窄测量工具各成一体，测量目标单一，或仅能用于机型设备一般性测量维护，或仅用于线路查障，或仅对某种特性网集中监测，缺乏综合全面地对电信网上设备、传输介质、环境、终端产品，协议信令的分析测试；同时缺乏系统的数据处理和统计分析，如系统没有自身评价能力，对使用者透明度不好；没有对测试数据集中分析，生成被测目标在相当长一段时间内的稳定性等质量分析，测试系统不能根据大量长期数据，智能地调整模式，以适应不同环境需求等等功能。

总之，现有电信网测试系统缺乏对电信网上设备，传输介质、环境、终端产品协议信令的全面分析测试，而且与邮电业务的服务数据库没有联系，不可能作长期监测统计分析，为电信网络运营提供管理考核依据。

因此，本发明的目的就是克服现有电信网测试技术的上述缺陷，提供一种利用现有电信网，数据通讯网体系，以较低成本对电信网上各种目标进行综合测试的测试系统，以便为电信网络管理者、使用者、维护者提供测试体系与网络可靠性的综合考评依据。

为达上述目的，本发明电信网测试系统主要包括：构成多种目标测试主体的核心测试模块，有数据库支持的中心测试管理模块，辅之以起控制连接作用的便携测试仪器，以及适合小容量环境选用的远程测试设备所述轻便仪器本身不带测试功能，但利用现有电信网络结构，通过所述核心测试模块可完成各种测试，所述远程测试设备集通信测试、接口于一体，利用与所述核心测试设备的宿主关系一受其控制完成自己单独不能测试的目标，此外，本发明测试系统中所述中心测试管理模块还可包括专家分析模块，用于统计所述测试目标(如某厂交换机、电话机、电缆、传输设备某端口模块、某光纤等)的性能，生成报表和结论，作为相关电信网络管理维护人员综合考评网络的数据、资料。

所述核心测试模块包括：(1)以多种方式与其他点的测试设备联接的通信联网接口；(2)接受来自网络的各级测试任务，按优先级、测试目标特征合理调度资源，对测试结果进行智能分析并将分析结果送回命令源的测试管理调度模块；(3)具体实现各种目标测试的测试模块一完成对交换机、用户电路、终端等外部接口性能，传输指标；介质使用状态，传输效果；阻抗变化；终端产品性能；信令准确率等目标的测试以及高精度的故障距离定位；(4)可提供高性能的测试接口矩阵，保证测试的可靠性，实现多个测试头的互助测试。

所述远程测试设备包括用于接收网络下发测试命令、维护类命令及上报的测试结果和维护信息利用内置Modem的通信电路，可支持CCITT的V.22bis、V.22和Bell212A.103协议，同时有两个V.24串口，针对不同交换机分别设成二进制口和VDU口方式；便于捕捉测试目标，用于处理测试任务，控制测试过程和分析测试结论，管理测试单元和被测目标的控制电路，对所有测试单元电路维护，便于接入中心集中管理，本身可以满足对定量、定性测试需求，用于对金属线电缆的电压、电阻、电容十二项指标和交换机用户电路馈电和信号音进行检测的测试电路；用于提供连接交换机测试目标和为核心测试模块提供测试总线的接口电路。)

该远程测试设备由所述核心测试模块控制，与其配合完成远程设备的互助测试，这种互助测试功能包括由核心测试模块来完成远程测试设备所负责的测试目标，也包括核心测试模块和远程测试设备相互配合对两个设备间专线，环路中继等进行交叉测试。所述便携测试仪器由配线房或线路维修人员随时随地用来对数据库进行操作、目标测试。包括用于向网络发测试命令，数据库查询操作、接收网络上其他设备发来的数据的通信电路；利用内置Modem和发号功能在线路上任取一用户线，即通过拨打特定号码，自动接入测试系统；用于扫描键盘、显示屏、测试接口电路及通讯协议分析处理、数据设定等功能的控制电路；采用单片机系统，具有数据、程序存储器和E²PROM用于读入操作员信息，采用菜单方式，不使用组合键，方便操作的输入键；用于连接测试目标核心和测试模块及测试专线的测试接口电路，可进行测试专线校准，被分割点前后段选择；用于功能选择菜单，测试结果数据显示的(128×64)点阵式液晶显示屏，具有光、亮度调整，便于复杂环境下使用。

由上述本发明电信网测试系统的基本组成可知，本测试系统的优点在于将集中自动受理和人工辅助受理相结合，在同一平台上提供多种目标测试——包括用户电缆定性，故障定位，普通用户电路测试，特殊用户电路测试，话机测试，用户电路呼叫测试，中继呼叫测试，编解码器测试，测试头控制管理等，一方面可一劳永逸地全面解决电信网络的综合测试问题，另一方面，外线维护人员可使用不带测试功能的轻便测试仪，大大方便了外线的实地测量，再者，适用于小容量交换机的远程测试模块集测试、通信、接口于一体，在利用与核心测试设备的宿主关系完成自己不能测试的目标同时，进一步降低了成本。总之，本发明测试系统的综合成本远远低于目前用专用测试仪器的零星组合，而性能远远高于这种零星组合。经实验证明，本发明测试系统与传统技术在系统性能与成本方面的比较可列表如下：

比较项目	性能/成本评价
			传统技术	本发明
	测试目标接入能力能否自动测试支持大量测试能力测试速度测试准确度一致性测试标准测试对经验的依赖测试仪器性能，透明度主动发掘用户故障能力测试数据远期可用度设备种类设备长期综合投入设备管理费用	人工、手动、半自动(指借助微机操作的设备)不能工作量大人工操作、慢对仪器与操作员经验有关不好、和仪器、人员有关复杂、主要来源于经验强低差差多，不同设备不能综合利用，周期短高高			多种机型、多种目标、全自动直至输出派工维修单能可以、万门测试仅4小时(S1240机型为例)快、单用户仅需4s～5s仅和系统有关稳定性好统一，具有相对标准衡量一般高好好少，不同测试集成同一平台，周期长低低

现结合附图详细说明本发明电信网测试系统的实施例及其效果。附图中：

图1是说明本发明电信网测试系统的基本结构示意图；

图2是图1中所示集中管理中心的组成方框图；

图3是图1中所示核心测试模块的组成方框图；

图4是图3中所示测试模块的组成方框图；

图5是图1中所示远程测试设备的结构框图；

图6是图1中所示移动便携测试设备的结构示意图；

图7A是说明本发明测试系统的一个应用实施例的方块示意图；

图7B是说明人工控制盒接线方式的示意图；

图8是图7所示实施例中远程测试设备的电路框图；

图9是图7所示实施例中远程测试设备的测试流程图；

图10是图7所示实施例中移动便携设备的电路框图；

图11A～11E是说明图7所示实施例中移动，便携设备的操作流程图；

概括说来，本发明系统利用现有通信网，以邮电业务数据库和数据网、公用网等作为公共资源平台，根据需要测试电信网上各种设备(如交换机、光端机)传输介质(和金属线对铜轴电缆，光纤)，终端产品(话机，调制解调器，传真机，数字终端)，协议信令网分析(如No1)，环境(温湿度、电压、雷击气压等)的测试目标要求，来构造核心测试设备，以满足网络管理人员，具体维护操作人员，综合评价网络设备，运行状况的不同层次需求。

参见图1，该图示意地表示应用本发明测试系统时的基本结构。由该图可见，本发明测试系统由集中测试管理中心、核心测试模块，远程测试设备，人工测试控制盒，移动便携测试设备组成。

由图2可见，图1中所示集中测试管理中心包括用局域网连接的用于贮存各种测试目标数据的数据库，用于测试业务操作业务管理的工作台，用于集中管理各个核心测试模块及远程测试模块的中心管理机，与该中心管理机相连的集中告警箱以及进出各种通信网的网络接口。再结合图1可知，其中集中测试管理中心采用局域网方式，将中心管理机、工作台和数据库联系在一起，由测试中心发起的测试任务经分析后通过通讯网发到相关分区的核心测试模块，再由核心测试模块分析任务，若是远端小容量交换则由远程测试设备测试，否则由核心测试模块测试。测试结束后，接收到测试结果结论，可在工作台显示及存入数据库，以便以后使用。

在测试配置上数据管理包括路由管理和配置管理；路由管理以电话为例，是对号首→局向→核心测试模块的通讯地址→远程测试设备通讯地址→交换机型→通讯方式等进行管理，配置管理是对核心测试模块管理目标类型→和目标通讯的方式→接入方式→测试功能配置情况→加载的数据→分析模式等进行管理。

测试数据结果结论管理包括测试系统稳定性分析，它利用对一些标准接入信号或固定范围的目标测试，分析测试结果的稳定性；测试系统可靠性和适应性分析，它利用维修人员修障时给系统录入的结果，对分析模式和测试电路进行自动调整，分析模式的边界障碍条件可以进行调整，并启动对目标复测，直至调整到合适位置为止，因此本测试系统具有自学习自诊断能力，并提供很高的透明度，对不同地域、不同环境具备自适应能力。

参见图3，该图示出了图1中所示核心测试模块的基本组成部分，即包括用于以多种接口形式实现联网测试，数据库集中存储、操作并与远程测试设备、移动便携设备进行协调测试的通信联网接口；用于接收来自被测网络的测试命令，按优先级、测试目标特征合理调度资源的测试管理调度模块；用于针对各种测试目标需测试的项目采用相关技术设计完成各所述目标的测试任务的测试模块，以及用于以多种方式满足多个目标接入的测试接口模块。

其中通讯联网接口可以通过TCP/IP协议方式、RS232串口方式和测试管理调度模块相连，测试管理调度模块用RS232分别和测试模块，测试接口模块，告警设备相连，用并口与输出设备(如打印机)相连；对测试接入目标可以采用RS232、电流环、用户线等方式进行控制联接。

告警和输出设备作为核心测试模块的信息输出和维护信息输出设备，便于对设备及时维护，以及从集中管理中心接收派修等任务输出。

本发明测试管理调度模块例如可采用586CPU，16M内存，512M硬盘的工控机，在Windows操作系统支持下，用面向对象的设计方法，TCP/IP网络协议，同时可以接收60K个任务量，并按目标特性进行分配。

测试接口如结构上采用独立管理、有超时控制，这样即使测试管理调度模块混乱，亦可保证测试目标接入不受较大影响，同时测试接口模块的控制电路具有Watch DoG功能，对连接控制是在主循环中进行控制、这样即使自身控制模块出现异常，也会在短时间内恢复原目标接入状态，同时掉电情况下，测试连接保持在空闲状态下。

图4示出本发明系统中测试模块的组成，由该图可见：它包括与CTC通讯的测试头管理模块TCN，用于负责测试头单板的任务下发和结果上报；公共资源模块CSB，用于为各测试模块提供各种资源，如语音、信号音等；内线测试模块TIL，担负对交换机内部功能进行测试，模拟呼叫测试交换业务功能；外线测试模块TOL，用于对外部用户线进行测试，对十二项指标定量测试，得出十六种定性结论；终端测试模块TBL，用以提供0～30mA连续可调时的I/R对照表，对各种话机等终端进行测试；时域定位模块TDR，利用时域反射法对外线故障再次定性及进行故障距离定位；测试端口矩阵RLC，用于实现各测试端口的交换，从而最大限度地利用测试资源；系统监控模块MON，用于对测试环境温度、湿度、雷击等进行监测，并提供各种告警信息。

图5示出本发明系统中远程测试设备的组成，参见图5可知：本发明系统的远程测试设备包括：用于接收网络命令，发送测试或维护结果的Modem通信电路，它采用数据总线与控制电路相连，外部用普通用户线或专线连到该通信电路；用于分析命令、完成任务并控制本设备的控制电路，将测试的指令分析后，通过逻辑电路控制具体功能的测试电路；以及其输入/输出端与测试目标/互助端口相连，并连到所述控制电路和测试电路的接口电路。测试电路测试结果由控制系统采集后处理完成。所述远程测试设备受核心测试模块控制，其本身不具备对被测目标的管理能力，因此这些管理工作是由核心测试模块代管，测试命令送到核心测试模块后，由测试调度模块来分析属于哪一个远程测试设备。并根据远程测试设备资源和接入目标特征，发给远程测试设备来测试，如果测试类型是互助方式，或测试任务是远程测试设备不支持的，则由远程测试设备申请核心测试模块中的测试模块来完成。

远程测试设备和核心测试模块间的互助是通过两局间的金属线对来完成的，即图5中的接出互助端口例如：需对远程小容量交换机的某个线路进行障碍距离定位分析，远程测试设备不具备此测试功能，则将测试申请发往核心测试模块，由核心测试模块利用接出互助端口提供的测试总线测试完成后，通知远程测试设备，并将结果送到测试命令源去。

参见图6可知，本发明系统中移动便携测试设备本身不含测试电路仅包括与图5起相同作用的通信电路，测试接口电路，和控制电路以便于配线房或线路维修人员携带使用可通过与集中测试管理中心的配合，随时随地进行数据库操作及对线路等目标进行测试。

图7A是本发明测试系统应用于112系统的一个实施例的总体示意图。该测试系统中的集中测试管理中心，由接入公用网用户申告信息的排队机610，业务处理部分611的工作台和测试管理中心612及数据库613组成，测试管理中心可以直接受理用户申告、启动自动测试、派工流程等业务，也可由业务处理部分启动对测试目标的例行测试，将测试任务通过各种网络分发到某个分局的核心测试模块的测试管理调度模块，即图中的测试接口机601上。

测试接口机601根据任务属性分成由测试模块即测试头603，或远端测试模块606测试，若为测试头测试，则经过排队处理后将任务发给交换机，启动测试目标捕捉并控制测试接口矩阵602连接目标到指定测试头603，测试头603采用两级CPU控制，其主控部分和各前端测试单元都采用CPU控制，之后通过邮箱即双端口RAM联系，完成内部测试需要的协议传输，前端测试模块测试结果由主控部分，传输给测试接口机601。

本例中远程测试设备即自动远程测试机606，是利用公网Modem方式与核心测试模块联接，集通信协调，测试、目标捕捉为一体，对容量小，目标单一的用户小交换局/模块局605进行自动测试；人工测试控制盒607供配线架608作人工测试时用，具有远程接入测试和数据库操作能力，人工控制盒通过任一用户线(如用户1)，接入PSTN，采用Modem和测试系统联接上后，就可以通过键盘操作对数据库进行访问；如果要测某个用户，则只需借用任何另一根用户线(不是空号用户)，通过内部接口电路连接上后，就可以对被测用户用测试头603进行测试。其具体连接关系如图6b所示，当开关K₁、K₃同时合上时，便连接测试通道，而K₁、K₃断开时，对用户2进行开路检验测试，当K₂吸合时，便对用户进行短路校验。测试接口机601按总线等机制对60K测试吞吐量进行合理排队分配，测试接口矩阵602提供160个端口无收敛交换，实现互助测试。该互助测试是指通过图6A中602实现多个测试头之间的互助，每个测试头正常情况下只负责某一万门用户的测试，但当该测试头任务极为繁忙时，可由CTC601高度其它测试头对该测试头负责的用户进行测试，即对某一用户来讲，任一测试头均能对其进行测试，即所谓的测试头之间的互助测试。

该系统的远程测试设备的电路框图如图8所示，由图可见，该设备通过调制解调器(M)芯片701与系统的核心测试模块(图1)通信，接受网络下发的任务和上报结果，该设备提供外部接口702(如DB25接口)输出，以便通过与交换机的直接或间接通讯，控制交换机捕捉被测用户后，可进行测试电路706的自测试或由核心测试设备进行测试。微处理器704使用，例如8031构成的系统，由于任务数量可控制在四个以内，因此处理能力是足够的，程序、数据存储器707用于存放程序和常数表，可采用64K程序存储区和32K的数据存储区。可编程逻辑阵列703可采用EPLD，设计对电路的各种输入输出数字信号。测试电路706有VRC测试电路，用于检测线路特性指标，并有馈电音调测试电路用于测试交换机模拟用户端口。接口转换电路705用于选择自测试或将测试中线接出到接口测试设备的测试。

远程测试设备的工作逻辑如图9所示：开始在步骤S81，由调制解调器701接收网络命令，然后通过微处理器704分析任务判断其是否为测试任务(S82)，若判断为“是”，则进一步在S83判断是否为检验干线测试，若是干线校验，则进至步骤S84，由接口转换电路705作校检准备，同时微处理器给测试接口机发出请求成功信号；否则，若不是干线校验而是启动交换机的测试，则由外部接口702启动交换机将被测用户接到总线(S85)，接着在S86，微处理器704判断启动是否成功？若判断为“是”，则进至S 87，由接口转换电路完成联接后，在S88，判断是否为自测试，若是自测试则进至S94，对测试电路706进行测试，否则若不是自测试则进至S89-调制解调器的出口请求测试接口机测试，另一方面若步骤S86判定为“否”时，则进至S90：微处理器704返回不成功联接(S90)后便进到调制解调器701的出口；或步骤S82判定为“否”时，则由S82转至S92：进一步判断任务是否结束？若“是”则外部接口702释放交换机总线(S91)后回到调制解调器出口确认为测试接口机(S89)，若S92的判断为“否”，则由S92转向S93由微处理器704进行其他模块处理后进到调制解调器701的出口。

图10表示图7A中线路便携测试仪609的电路框图，该图中8031微处理器901包括有64KROM，32KRAM，128字节的E²ROM供该仪器使用，键盘902有5×4个键用于操作选择各种任务，液晶显示屏903为168×64象素以显示数据操作消息，测试结果，等信息。该仪器设有对线路占用/空闲，及高压的自动检测并具话机功能，可监听、通话，便于维修人员使用。仪器具有双音发号功能，通过拨特别号码配合集中测试管理中心可自动查找某对线的用户号码，找到号码后即可使用于建立通信和测试桥路。

参见图11A-11E，它们示出了线路便携测试仪的操作流程。其中图11A示出选择查找用户号码的逻辑流程。

由该图可见，首先在步骤S101通过键盘902在显示屏903上选择菜单功能，接着进入步骤S102，由微处理器901判断是否在查找主叫用户号码，若判断为“是”则由904发特服号码(S103)，否则进至S106，进行其他命令处理，在S103，用特服号码拨叫测试管理中心，接通后Modem904转为挂机等待回叫状态(S104)，测试管理中心通过排队机对主叫号码识别和特设程序，将该号码回叫线路便携仪，接着在S105，微处理器901通过数据存贮器905存贮该号码并显示在显示屏903上，和根据键盘要求改成通讯桥路或测试桥路。

图11B示出建立通讯回路的流程，如该图所示，开始在S111，同样通过键盘选择显示菜单功能，接着在S112，判断是否建立了通信回路，若判断为“是”则进入步骤S113，由调制解调器呼叫核心测试模块，并在证实联接(S114)后，进入S115步，启动测试桥路进行校验测试；若S112步判断为“否”，则进入步骤S116进行其他命令处理。

图11C示出移动便携仪在测试目标时的操作流程。即开始在S121步，接收由调制解调器发出的通信处理信号，接着在S122，判断该信号是否为测试结论，若判定为“是”，则进入S123步，显示并存储该测试结论；若S122判定为“否”则进入S126，进行其他处理，继S123步之后，需对该测试结论进一步判断它是否为测试桥路校验的测试结论(S124)，若判定为“是”，则进到S125：联接测试目标，启动测试桥路测试，若S124判定为“否”，则进到S127，根据该结论进行维修处理。

图11D和图11E分别示出移动便携仪对数据库访问时查询数据，和数据回答的流程，如图11D所示，首先接收经由键盘输入的命令(S131)，接着，对该命令判断是否要查询数据库，若判定为“否”则进到S134，进行其他命令处理；若判定为“是”则进到S133，由CPU发请求帧给核心测试模块再经集中管理中心查到数据发回核心测试模块，经自动远程测试机进入图11E所示流程。

即，在步骤S141，经调制解调器处理后的数据进到S142步，判断是否为“查询结果帧”，若判定为“是”则进到S143步：显示并存储该查询结果，否则，进到S144步进行其他命令处理。

虽然以上已结合实施例和相应附图，详细描述了本发明的电信网络测试系统，但本领域技术人员在本发明上述构思基础上可能作出各种显而易见的变动或改型，故本发明保护范围决不局限于上述实施例而应由企图包罗这种种改型的权利要求书来确定。

Claims (5)

1、一种电信网络测试系统，用于利用现有电信网数据通信网对电信网上各种目标进行综合测试，该系统包括：构成多种目标测试主体的核心测试模块和有数据库支持的中心测试管理模块，其特征在于：还包括

起辅助控制连接作用、利用现有电信网络，通过所述核心测试模块完成各种测试的便携测试设备，以及适合小容量环境选用的远程测试设备，该设备集通信、测试、接口于一体，利用与所述核心测试设备的宿主关系，受其控制完成自己单独不能测试的目标。

2、如权利要求1所述的电信网络测试系统，其特征在于：

所述核心测试模块包括：

●以多种方式与其他点的测试设备联接的通信联网接口；

●接收来自网络的各级测试任务，按优先级测试，测试目标

  特征，合理调度资源，对测试结果进行智能分析并将分析

  结果送回命令源的测试管理调度模块；

●对各种目标进行测试的测试模块。

  所述远程测试设备包括：

●用于接收网络下发测试命令、维护类命令及上报的测试结果

  和维护信息的通信电路；

●便于捕捉测试目标、用于处理测试任务、控制测试远程和分

  析测试结论，管理测试单元和被测目标的控制电路；

●本身满足定量、定性测试需求，用于对金属线电缆的电压、

  电阻、电容十二项指标和交换机用户电路馈电和信号音进

  行检测的测试电路；

●用于提供交换机测试目标与本机测试目标的连接，有交换能

  力的测试接口矩阵电路。

3、如权利要求1或2所述的电信网络测试系统，其特征在于：所述中心测试管理模块还可包括专家分析模块，用于统计所述测试目标的性能，生成报表和结论，作为相关电信网络管理维护人员综合考评网络的数据、资料。

4、如权利要求2的电信网络测试系统，其特征在于：所述远程测试设备中的通信电路具有两个V.24串口，以根据不同交换机可分别设成二进制口或VDU口，并利用内置调制解调器可支持V.22bis V.22和Bell212A.103协议。

5、如权利要求1的电信网络测试系统，其特征在于：

所述综合测试包括用户电缆定性，故障距离定位，普通用户电路测试，特殊用户电路测试，话机测试，用户电路呼叫测试，中继呼叫测试，编解码器测试，测试头控制管理；所述各种目标包括交换机、光端机之类的各种设备，金属线对，光纤等传输介质，数字终端，传真机等终端产品和温湿度、电压、气压、雷击等环境状态。

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