TWI385970B - Partial passive optical network signal test device - Google Patents

Description

乙太被動光網路信號測試裝置

本發明係關於一種乙太被動光網路信號測試裝置，特別為一種利用乙太被動光網路信號處理技術、乙太被動光網路分析程式技術與超高速乙太網路測試儀器，以測試乙太被動光網路信號，並分析乙太被動光網路相關協定與效能之測試裝置。

由於網路應用的蓬勃發展，使得對於接取網路頻寬的需求迅速提高，以往提供寬頻上網服務之高速接取網路技術主要為以電話銅線為傳輸介質之數位用戶迴路技術，如非對稱數位用戶迴路(ADSL)或超高速數位用戶迴路(VDSL)，但是電話銅線已經逐漸達到其傳輸速率瓶頸，很難於短期內能再大幅提升傳輸速率。目前新一代以光纖為傳輸介質的高速光纖到府(FTTx)接取網路技術已成熟，並逐漸開始提供服務，其中，如乙太被動光網路(EPON)以其頻寬分享特性，基於成熟之乙太網路技術與價格經濟之種種優勢，將最快提供更高頻寬之上網與應用服務。

對於乙太被動光網路信號之測試，由於其訊框與封包格式有所修改，傳統之乙太網路測試儀器無法直接量測，且其特殊之多點控制協定等亦無法使用一般的乙太網路測試儀器分析，僅極少數儀器與其特殊卡板可量測，但代價相當高昂。若自行發展乙太被動光網路測試系統，將牽涉眾多開發技術，如信號傳收技術、硬體電路開發技術、作業系統技術、應用程式技術、軟硬體整合與資料通訊技術等，因此，代價亦高且耗費時程。

由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件乙太被動光網路信號測試裝置。

本發明之目的在於提供一種乙太被動光網路信號測試裝置，係運用相關硬體與電腦軟體技術，搭配暨有之超高速乙太網路測試儀器，以達成乙太被動光網路信號的測試與分析。

達成上述發明目的之乙太被動光網路信號測試裝置，係利用乙太被動光網路信號處理技術、乙太被動光網路分析程式技術與超高速乙太網路測試儀器，使用模組化硬體架構、電腦軟體程式設計，並增加可控制性與可擴充性，以達到執行乙太被動光網路信號測試與分析的目的。本發明之乙太被動光網路信號處理技術係為EPON信號與超高速乙太網路信號間的轉換，並可擷取每一EPON邏輯鏈路的相關資訊。乙太被動光網路分析程式技術係使用電腦軟體程式技術，針對超高速乙太網路測試儀器所擷取之EPON封包，分析EPON網路相關協定，與分析EPON效能。本發明包含一控制分析電腦，用以執行EPON分析程式，並控制其它模組的動作。本發明使用一超高速乙太網路測試儀器，用以測試訊務與擷取協定封包。

請參閱圖一所示，為本發明乙太被動光網路信號測試裝置之測試架構圖，主要包括：一乙太被動光網路(EPON)光線路終端1，該EPON光線路終端1係透過EPON光分佈網路3與多個EPON光網路單元2連接；一EPON光分佈網路3，該EPON光分佈網路3包含一上行光分歧器31及下行光分歧器32；該上行光分歧器31係將上行EPON信號分歧至EPON光線路終端1與乙太被動光網路信號測試裝置4；該下行光分歧器32係將下行EPON信號分歧至多個EPON光網路單元2與乙太被動光網路信號測試裝置4；一乙太被動光網路信號測試裝置4，該乙太被動光網路信號測試裝置4之輸入信號包括上行輸入信號51與下行輸入信號52。

本明係為處理乙太被動光網路信號，轉換為乙太網路測試儀器所接受信號，使用一超高速乙太網路測試儀器測試訊務，並於電腦上執行乙太被動光網路分析程式以分析乙太被動光網路相關協定與效能。其實施方式請參閱圖二所示，為本發明之系統方塊圖，該測試裝置係執行乙太被動光網路信號測試與協定及效能分析，主要包括：一EPON信號處理模組6，該EPON信號處理模組6主要係用以處理EPON上行輸入信號51與EPON下行輸入信號52，其主要功能為信號轉換，使得EPON輸入信號轉換為超高速乙太網路信號；一超高速乙太網路測試儀器7，該超高速乙太網路測試儀器7係用以測試來自EPON信號處理模組6轉換後之超高速乙太網路信號，並可擷取特定協定之封包；一控制分析電腦8，該控制分析電腦8主要係執行EPON協定分析程式9，並用以控制EPON信號處理模組6，作為參數設定與狀態監視；另外，該控制分析電腦8並可用以控制超高速乙太網路測試儀器7；一EPON協定分析程式9，該EPON協定分析程式9係用以解碼特殊協定之乙太被動光網路封包，如多點控制協定(MPCP)或管理運作協定(OAM)等，並分析如動態頻寬分配(DBA)等EPON效能。

請參閱圖三所示，係本發明之EPON信號處理模組6之方塊圖，其中，EPON上行輸入信號51與EPON下行輸入信號52，分別輸入各個EPON實體編碼暨介質連結接收模組63；該各個EPON實體編碼暨介質連結接收模組63之動作，首先，係將1位元寬EPON輸入信號去序列化為10位元寬碼群資料，並恢復鐘訊，接著10位元寬碼群資料經8B/10B解碼為8位元寬資料，經實體編碼子層(PCS)接收訊框解包裝，得到媒體接取控制(MAC)層信號；該EPON信號轉換模組62係處理調適子層與媒體接取控制層的功能，修改EPON訊框之前置資料，將EPON信號轉換為超高速乙太網路信號，並擷取EPON邏輯鏈路資訊，並可轉換入MAC層乙太網路封包之特定欄位；該乙太網路實體編碼暨介質連結傳送模組61係將媒體接取控制層信號經實體編碼子層訊框包裝、經8B/10B編碼為10位元寬碼群，10位元寬資料序列化為1位元寬超高速乙太網路信號。

本發明所提供之乙太被動光網路信號測試裝置，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：1.本發明可達成對於乙太被動光網路的訊務測試、協定分析及效能分析。

2.本發明係為改良式的設計，基於使用暨有之乙太網路測試儀器與所研發之軟硬體，達成乙太被動光網路之測試與分析。

3.本發明為可擴充的設計，藉由程式碼之更新可隨時變更與增加新的測試功能，諸如分析新的通訊協定等，可適用於新的應用。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1．．．EPON光線路終端

2．．．EPON光網路單元

3．．．EPON光分佈網路

31．．．上行光分歧器

32．．．下行光分歧器

4．．．乙太被動光網路信號測試裝置

51．．．EPON上行輸入信號

52．．．EPON下行輸入信號

6．．．EPON信號處理模組

61．．．乙太網路實體編碼暨介質連結傳送模組

62．．．EPON信號轉換模組

63．．．EPON實體編碼暨介質連結接收模組

7．．．超高速乙太網路測試儀器

8．．．控制分析電腦

9．．．EPON協定分析程式

圖一為本發明乙太被動光網路信號測試裝置之測試架構圖；圖二為該乙太被動光網路信號測試裝置之系統方塊圖；以及圖三為該乙太被動光網路信號測試裝置之EPON信號處理模組方塊圖。

6．．．EPON信號處理模組

7．．．超高速乙太網路測試儀器

8．．．控制分析電腦

9．．．EPON協定分析程式

Claims (25)

1. 一種乙太被動光網路(Ethernet Passive Optical Network，EPON)信號測試裝置，包括：一EPON信號處理模組，其係接收與處理EPON信號，藉以達成EPON信號至超高速乙太網路信號之轉換，與擷取EPON鏈路資訊；一超高速乙太網路測試儀器，用以測試來自EPON信號處理模組轉換後之超高速乙太網路信號，並可擷取特定協定之封包；一EPON分析程式，其係用以分析EPON網路相關協定與分析EPON效能，如多點控制協定、管理運作協定與動態頻寬分配等；一控制分析電腦，其係使用電腦執行EPON分析程式，並控制EPON信號處理模組與超高速乙太網路測試儀器動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可接收乙太被動光網路之上行信號與下行信號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可處理乙太被動光網路之實體介質連結層的接收功能。
4. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可恢復乙太被動光網路信號之鐘訊。
5. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可將乙太被動光網路信號去序列化，並輸出10位元寬碼群。
6. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可處理乙太被動光網路之實體編碼子層的接收功能。
7. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可將8位元或10位元(8B/10B)信號解碼。
8. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可執行乙太被動光網路之實體編碼子層的解訊框功能。
9. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可轉換乙太被動光網路信號，並可處理調適子層與媒體接取控制層之功能。
10. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可轉換乙太被動光網路信號，並可接收乙太被動光網路信號的前置位元組資料。
11. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可轉換乙太被動光網路信號，並可擷取EPON邏輯鏈路資訊。
12. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可轉換乙太被動光網路信號，並可修改前置位元組資料，轉換乙太被動光網路信號為超高速乙太網路信號。
13. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可轉換乙太被動光網路信號，並可轉存EPON邏輯鏈路資訊到子層與媒體接取控制(Medium Access Control，MAC)層乙太網路封包特定欄位。
14. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝 置，其中該EPON信號處理模組可包裝與傳送超高速乙太網路信號，具有超高速乙太網路實體編碼子層訊框能力。
15. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可包裝與傳送超高速乙太網路信號，可進行8B/10B之編碼。
16. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可包裝與傳送超高速乙太網路信號，可處理超高速乙太網路實體介質連結層的傳送功能。
17. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON信號處理模組可包裝與傳送超高速乙太網路信號，可將超高速乙太網路信號序列化。
18. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON分析程式係分析乙太被動光網路之多點控制協定封包。
19. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON分析程式係分析乙太被動光網路之管理運作協定封包。
20. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON分析程式係分析乙太被動光網路之動態頻寬分配效能。
21. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該EPON分析程式係於電腦上執行，可增加新協定與欄位之分析。
22. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該控制分析電腦係控制EPON信號處理模組，執行參數設定與狀態監視，讀取儲存資訊。
23. 如申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該控制分析電腦係控制超高速乙太網路測試儀器。
24. 申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該超高速乙太網路測試儀器可進行訊務測試。
25. 申請專利範圍第1項所述之乙太被動光網路信號測試裝置，其中該超高速乙太網路測試儀器係擷取設定條件的封包，如特殊協定封包。