（通信与信息系统专业论文）adsl自动测试系统的应用研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 a d s l 宽带接入由于投资省、速率高，得到了迅猛发展，其网络规模不断扩大。 与此同时，宽带接入的运维问题电日益突出。用户申请宽带业务时，如何迅速判断 能否正常开通、能够达到多高的开通速率；出现故障时，又如何快速、准确地定位 和排除故障，具有重大的社会效益和经济效益。目前的a d s l 测试主要依靠维护人员 配合手提式测试仪或故障测试平台来完成。在测试过程中人工干预多、操作容易出 错，测试的速度和稳定性都难以保证，效率低下。a d s l 自动测试系统实现了原有人 工测试过程的自动化处理，并且覆盖预检测、障碍测试和例行测试全部a d s l 测试阶 段，为解决上述运维问题提供了全面的解决方案。 本文首先介绍了a d s l 宽带测试的应用背景、国内外现状和存在的问题，接着 对a d s l 的相关理论进行了论述，并研究了a d s l 故障的类型和针对不同类型故障的 基本测试方法。 随后，本文详细讨论了如何运用华为公司的i n t e s s - c & t 9 0 0 5 综合故障测试系 统实现武汉电信宽带测试系统的设计。包括其各部分功能、测试原理、测试参数和 指标、网络组织、测试流程、系统配置以及系统接口等。 本文并对测试过程中关于测试线的选取做了一些简要的探讨，给出了一些实际 的工程测试数据。工程实践数据有力地证实了本文介绍的a d s l 自动测试系统是行之 有效的，能够很好地解决a d s l 接入的运维问题。 鉴于目前a d s l 设备本身的局限性，目前的a d s l 测试系统采用交换机抓线的方 式进行测试，是一种过渡手段。本文最后对a d s l 测试的发展趋势做了一些展望。 关键词：a d s la d s l 测试故障分析抓线方式 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t f o re c o n o m i c a li n v e s t m e n t ，h i 曲s p e e d ，a d s lb r o a d b a n da c c e s sd e v e l o p sr a p i d l y a n di t sn e t w o r k s c o p ee x p a n d su n c e a s i n g l y a tt h es a m et i m e o p e r a t i o n m a i n t e n a n c e t oa d s lt u r ni n t oas e r i o u sp r o b l e m w h e nc u s t o m e r sa p p l yw i d eb a n ds e r v i c e ，h o wt o e s t i m a t ew h e t h e rt h es e r v i c ec a nb es t a r t u po rn o t ，h o wm a n y s p e e di tc a nr e a c h ；w h e ni t b r e a k sd o w n ，h o wt op o s i t i o na n dr e s o l v et h et r o u b l ef a s ta n dc o r r e c t l y , a l lo ft h ea b o v e h a v eg r e a te c o n o m i ca n ds o c i a lb e n e f i t s a tp r e s e n t ，a d s lt e s t sm o s t l yd e p e n do n m a i n t e n a n c ee n g i n e e r sc o o p e r a t e dw i t hp o r t a b l et e s ti n s t r u m e n to rt r o u b l et e s tp l a t f o r m t h e r ei st o om u c hm a n u a li n t e r f e r e n c ea n di n c o r r e c to p e r a t i o nd u r i n gt h et e s t ，s ot h e s p e e da n ds t a b i l i t yo ft h et e s th a r dt og u a r a n t e e ，i tc a u s e sv e r yl o we f f i c i e n c y a d s l a u t o m a t i o nt e s ts y s t e mm a k e sm a n u a lt e s ta u t o m a t e d ，a l s oc o v e r sa “t h et e s ts t a g e s ， i n c l u d i n gp r e e x a m i n a t i o n ，t h eb r e a k d o w n t e s t sa n dr o u t i n et e s t s i tp r o v i d e st h e c o m p r e h e n s i v es o l u t i o nf o rt h em a i n t e n a n c ep r o b l e m f i r s t l y , t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n do f a d s lt e s t ，t h ed o m e s t i ca n df o r e i g n p r e s e n ts i t u a t i o n sa n dt h ee x i s t e n c eq u e s t i o n s t h e nc a r r i e so nt h ee l a b o r a t i o no ft h e a d s lr e l a t e dt h e o r y , a l s or e s e a r c hi nt h ea d s lb r e a k d o w nt y p ea n db a s i ct e s tm e t h o d f o rd i f f e r e n tt y p eo fb r e a k d o w n s u b s e q u e n t l y , t h i sa r t i c l ed i s c u s s e sd e t a i l e d l yh o w t od e s i g nw u h a n t e l e c o m m u n i c a t i o nw i d eb a n dt e s ts y s t e mu s i n gi n t e s s t h ec & t 9 0 0 5s y n t h e t i c a l b r e a k d o w nt e s ts y s t e mo fh u a w e ic o r p t h ed e s i g ni n c l u d e sf u n c t i o n so f e a c hp a r to f s y s t e m ，t e s tp r i n c i p l e ，t e s tp a r a m e t e ra n dd e s i r e ，n e t w o r ko r g a n i z a t i o n ，t e s tf l o w , s y s t e m c o n f i g u r a t i o na n ds y s t e ms o c k e t t h i sp a p e ra l s od i s c u s s e sb r i e f l ya b o u tt e s tl i n es e l e c t i o n ，p r o d u c e ss o m ea c t u a l p r o j e c tt e s td a t a t h ed a t ap o w e r f u l l yp r o o f t h a ta d s la u t o m a t i o nt e s ts y s t e mm e n t i o n e d i nt h i sp a p e ri sa v a i l a b l ea n de f f e c t i v e ，c a ns o l v et h em a i n t e n a n c ep r o b l e mw e l l i nv i e wo fi t s e l fl i m i t a t i o no f a d s le q u i p m e n t ，i ti sat r a n s i t i o nm e a n st h a th u n tb y 华中科技大学硕士学位论文 s w i t c ho na d s lt e s ts y s t e m f i n a l l y , i tm a k e ss o m ef o r e c a s t st oa d s lt e s td e v e l o p m e n t t e n d e n c y k e yw o r d s ： a d s la d s lt e s tb r e a k d o w na n a l y s i sh u n tt y p e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名 心稚 日期：2 呵年o 月d p | 三| 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密叫 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者签名 i | 6 莅 同期：2 0 q 5 年o j 月o r 日 斛溯繇缄 日期：弘彤啤，月 日 华中科技大学硕士学位论文 1 1a d s l 应用背景 1概述 a d s l 宽带接入作为中国电信宽带业务最主要的接入方式，用户数正在呈指数 级增长。武汉市是湖北省的省会，自2 0 0 2 年引入a d s l 接入技术以来，武汉电信 a d s l 接入网已有容量约5 4 万线，并且还在持续增长中。a d s l 宽带接入之所以能 够如此迅猛的发展，在于其有着强大的社会背景和技术背景。 首先，a d s l 充分利用现有的固定电话网络资源。对中国电信而言，其1 8 亿 电话用户全都是通过双绞铜线接入网络的，这一庞大的线路网络基础正是发挥 a d s l 优势的最佳平台，实施a d s l 接入方案无须对线路进行改造，节省出大量的 经费j 。其次，a d s l 真正实现了宽带接入。a d s l 可以达到8 m b s 的下行速率和 6 4 0 k b s 的上行速率，带宽约为1 1 m h z 。与目前竞争力较强的宽带接入方式c a b l e m o d e m 相比，a d s l 的网络拓扑结构更先进1 3 l 。c a b l em o d e m 是总线型网络，许多 用户必须共同分享有限的带宽，而a d s l 的数据传输带宽为每个用户所独享【4 , 5 】。 1 2a d s l 测试要求 a d s l 技术同时满足低成本和高带宽的要求，因而迅速得到广泛应用。但在开 通a d s l 时，会遇到如何选择a d s l 线路、某条线路能否开通a d s l 业务、可以开 通的速率是多少以及哪些因素会影响传输质量等问题。在a d s l 电路的日常维护中， 也会遇到传输质量下降或出现障碍时如何查找、判断和排除等问题，这些都要求对 a d s l 线路进行测试1 5 】。 a d s l 的测试可分为预检测、在线测试和例测三个阶段1 6 j 。 1 2 l 预检测 预检测是指在收到用户丌广，申请后，由 户人员到用户家中对用户线路进行测 试，j 1 = 削断线路能否开通a d s l 和开通n 勺述# 足多少。根据测试结果，为用户提供 华中科技大学硕士学位论文 差异化服务并保证服务质量，另外还需解决a d s l 开通率受限的问题。 1 2 2 在线测试 在线测试是指在收到用户故障申告后 断是局端故障、用户端故障还是线路故障 1 2 3 例测 由测试人员对用户环路进行测试，以判 并提出相应解决方案。 例测分线路预检例行测试和宽带用户例行测试两种。线路预检例行测试是 a d s l 运营商为了促进a d s l 的发展，对某个尚未开通a d s l 服务的小区进行例行 测试，以获得小区的整个线路状况，制定出小区的a d s l 开通方案。宽带用户例行 测试是对局内所有a d s l 用户进行定期例行测试，以便及时发现故障。 1 3a d s l 测试现状 针对a d s l 不同阶段的测试，可以采用不同的测试方法m 1 。 1 3 1 预检测 大多数a d s l 运营商用手提式测试仪进行预检测。在收到用户开户申请后，由 开户人员带手提式测试仪到用户家中对用户线路进行测试1 2 j 。 目前，市面上常用的国外手提式测试仪产品主要有加拿大c o n s u l t r o n i c s 公司的 c a b l e s r a r k 和c o l t - 2 5 0 型a d s l 测试仪以及意大利a e t h r a 公司的d 2 0 6 1 型a d s l 测试仪；国内手提式测试仪产品主要有中创信测的a d s l 测试仪、恒光科技发展公 司的a d s l t e s t 一2 5 6 测试仪和大连九九集团网络技术有限公司的9 9 0 d s l 环路测试仪 等【9 1 。 这些手提式测试仪主要进行的测试有最大比特速率参数测试、d m t 子信道载 波图测试、i s p p i n g 测试、i s p 仿真登陆测试、局域网p i n g 测试、i n t e r n e t 速率检 测、功率谱密度( p s d ) 测试、线路衰减测试、线路宽带嵘，旨和脉冲噪声测试、线路纵 向平衡，叶测试、线路串扰测试及线路环阻和电压测试 华中科技大学硕士学位论文 1 3 2 在线测试( 故障测试) 在线测试也称故障测试，是在a d s l 宽带接入用户不能上网或上网速度明显降 低时进行的测试。 手提式a d s l 钡4 试仪广泛用于a d s l 的开户测试，但对于a d s l 日常维护， 如果使用手提式测试仪，则平均每2 0 0 3 0 0 线就要配备一台a d s l 手提式测试仪和 一个维护人员，而且每次维护时，维护人员必须要到用户家中才能进行测试。随着 a d s l 的广泛应用，线路的逐渐增加，电信局必须投入大量的成本用于维护，维护 的成本将成为a d s l 成本的一个比较大的部分。而且对于用户来说，由于每次维护 都必须要到用户家中才能进行测试，在生活节奏愈来愈快，私人空间愈来愈小的今 天，这样的干扰将会对用户的日常生活产生影响，给用户带来很大的不便。因此， 电信运营商大多采用一台放置于电信部门用于a d s l 日常维护的测试平台设备。 目前，上海市电信公司使用的故障测试漫备是上海市迪爱斯通信设备有限公司 生产的i s l t - 2 型测试平台。该测试平台放置于电信局的测量室内，可以进行局端测 试、线路测试和用户端测试，从而找出故障发生点，并进行针对性的维修。 其他省市的a d s l 运营商还有一些其他的测试设备。比如，广州电信的部分局 采用美国波达公司的测试平台，武汉电信采用的是广州新太公司的窄带1 1 2 测试平 台。 1 3 3 例测 由于a d s l 发展较快，测试手段一时还没有完全跟上。目前，大多数a d s l 运营商还没有成熟的例测手段( 引。 宽带用户例行测试能及时检查出a d s l 接入环路中存在的问题，及时解决问 题，尽量减小环路故障对用户的影响。宽带用户例行测试是目前电信运营商急需解 决的问题。定期对用户进行例测是反映一种接入手段成熟与否的重要标志。 线路预检例行测试可以使a d s l 运营商进一步加快a d s l 业务的发展。 由于这两种例测私直接影响到a d s l 的日常维护和业务扩展，运营商已意识到 它们的重要性。 华中科技大学硕士学位论文 1 4a d s l 测试存在的问题 从以上基本情况可以看出，目前的测试设备，在测试过程中人工干预多、操作 容易出错、测试的速度和稳定性也难以保证【1 0 l ，效率低下，所以无法准确定位宽 带故障，更无法实现自动化的故障处理，以致故障响应时间缓慢，严重地影响了用 户满意度；另方面，目前的测试手段不能覆盖a d s l 测试的所有阶段1 1 2 , 1 3 1 ，对 a d s l 的某些宽带特性无能为力【1 4 】。 因此，电信运营商亟需提供一个直观、有效、便捷的故障诊断处理平台，对系 统覆盖范围内的a d s l 用户进行集中的、自动的故障测试与诊断，并且通过与窄 带1 1 2 互联，进一步实现障碍的集中受理、自动派单和统一管理。 华中科技大学硕士学位论文 2a d s l 测试基本理论 2 1a d s l 的基本原理 2 1 1a d s l 的通道分割技术 a d s l ( a s y m m e t r i cd i g i t a ls u b s c r i b e rl i n e ) 翻译为“非对称数字用户线路”，它 在现有的一对电话双绞铜线上同时提供普通电话业务( p o t s ) 和数据业务，其数字信 道上下行传输速率为不对称式，上行6 4 0 k b p s 、下行可达到8 m b p s 。理论的传输距 离为3 公里5 公里。 a d s l 可以在电话铜线上同时产生三条信息通道：一个是高速下行通道，用于 用户下载信息；另外两个是一个中速上行通道以及个普通电话服务通道。这三个 通道可以同时工作。为了在电话线上分割有效带宽，产生多路信道，a d s l m o d e m 通常采用频分多路复用( f d m ，f r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l e x ) 技术和回波消除( e c ， e c h oc a n c e l a t i o n ) 技术作为支撑，实现在电话线上分割有效带宽陋1 8 l 。 f d m 分别安排二段频段作为数据上、下行通道，即在现有带宽中分配一段频 带作为数据下行通道，同时分配另一段频带作为数据上行通道。其中下行通道通过 时分多路复用( t d m ，t i m ed i v i s i o nm u l t i p l e x ) 技术再分为多个高速信道和低速信 道。同样，上行通道也由多路低速信道组成。而使用回波技术的a d s l m o d e m 则使 上行频带与下行频带叠加，通过本地回波抵消来区分两频带f 1 9 _ 2 ”。此技术来源于v 3 2 和v 3 4 调制解调器中。由于交叠的频带有效的使用了有限的带宽，往得a d s l m o d e m 的性能潜在地提高。 2 1 2a d s l 的调制技术 目f 讨被广泛采用的a d s l 调制解调设备的调制技术有3 种：正交幅度调制 技术( q a m ，q u a d r a t u r e a m p j i t u d em o d u l a t i o n ) 、抑制载波幅度和相位技术( c a p , c a r r i e r l e s s a m p l i t u d ea n dp h a s e ) 、离散多肯复用技术( d m t ，d i s c r e t e m u l t i t o n e ) 1 2 2 2 3 1 。 华中科技大学硕士学位论文 q a m 调制的基本原理是发送数据被编码器转换为速率各为原来一半的两路数 据，分别与一对正交调制分量相乘再求和后输出。这种调制方式的抗噪声能力较强， 缺点是很难适应不同电话线路之间的较大的性能差异。 c a p 是基于q a m 的调制技术的单载波调制技术，它的不足之处在于近端串音 对信号的干扰过大。 d m t 调制技术主要是将频带分割为2 5 6 个由频率指示的正交子信道，根据子 信道的哀耗特性、群时延特性和噪声特性将输入数据动态分配给他们。每个子信道 占用4 3 1 2 5 k h z 带宽。输入数据将被划分为比特块，经编码、信号变换、数据d a c ( 数 模转换，d i g i t a l - t o - a n a l o gc o n v e r t e r ) 变换后，通过发送滤波器将信号送上信道。在 接收端，则按相反的次序进行解码。 在d m t 调制解调技术中用铜质电话线的0 4 k h z 频段来传输电话音频，用 3 0 1 8 7 5 k h z 1 1 0 4 m h z 频段传送数据，并把它以4 3 1 2 5 k h z 的宽度划分为2 4 9 个子 通道。其中3 0 1 8 7 5 k h z 1 3 8 k h z 为2 5 个上下行双向通道，1 3 8 k h z 一1 1 0 4 m h z 为2 2 4 个下行单向通道。输入的数据经过比特分配和缓存变为比特块，再经编码及调制后 送入子通道，理论上每赫兹可以传输1 5 b i t s 数据，所以a d s l 的理论上行速度为2 5 4 x1 5 = 1 5 m b p s ，而理论下行速度为2 4 9 x4 1 5 = 1 4 9 m b p s ( 理论值) 。但是实际传 输速度要受各种因素制约，例如各种干扰是不可能避免的，因此一般来说a d s l 的 实际上行速度为1 m b p s ，而下行速度为8 m b p s 左右。 d m t 还具有良好的抗干扰能力，它可以根据实际运行中线路及外界环境干扰 的情况，动态地调整子通道的传输速率，同时d m t 还可以把受干扰较大的子通道 内的数据流转移到其它通道上，这样既保证了传输数据的高速性又保证了其完整性。 由于d m t 技术的这些优势，因此d m t 己被a n s i 小组t i e l 4 制定的国家标 准所采用【2 4 l 。 2 2a d s l 的协议标准 国际电信联盟( i t u ，i n t e r n a t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o n su n i o n ) 通过了g d m t 等一 系列的f 肛议标准。包 ig i t e ，g d m t ，g , h a n d s h a k e 等。美国通过了圈家标准a n s i t 1 4 1 3 。我国也参照a n s i ( 羌【目囤家标准，a m e r i c a nn a t i o n a ls t a n d a r d si n s t i t u t e ) 华中科技大学硕士学位论文 标准制定了y d n 0 7 8 标准。这些标准的技术规范，能确保不同厂家的a d s l m o d e m 产品具有良好的兼容性，为业务提供者和设备提供商开发产品提供了必要的条件。 目前常用的a d s l 技术的国际标准主要是r r u t 的g 9 9 2 1f g d m t ) 和( 3 , 9 9 2 2 ( g l i t e ) 。包括以下内容【2 2 ，2 3 】： 1 采用d m t 线路编码，将传送频带划分为多个子载波。 2 采用频分复用或回波消除技术，为上行通道和下行通道分配不同传送频带和 子载波，从而实现上下行带宽不对称。 3 定义了线路速率适配的方式，在链路层采用a t m ( 异步传输模式， a s y n c h r o n o u st r a n s m i s s i o nm o d e ) 4 信元方式对业务数据进行封装。 g d m t 协议是在a n s it 1 4 1 3 协议基础上发展起来的全速a d s l 协议。g l i t e 是基于g d m t 标准的低速且无分离器的简易型a d s l 协议。根据g d m t 标准的定义， a d s l 的下行速率最高可达到6 m b p s ，上行速率最高可达到6 4 0 k b p s 。而g l i t e 的 下行速率最高可达到1 5 m b p s ，上行速率最高可达到5 1 2 k b p s 。这是技术上可以达 到的最高速率，实际开通的速率还与具体的线路条件和用户选择的资费有关。 2 3a d s l 参考模型 a d s l 是一种上下行传输速率不相等的d s l 技术，下行传输速率接近8 m b p s 上行传输速率接近6 4 0 k b p s ，而且在同一对双绞线上还可以同时传输传统的模拟话 音信号【1 6 , 1 7 】。 下图是一个a d s l 系统参考模型： 罔2 1a d s l 接入网参考模型 华中科技大学硕士学位论文 其中中央交换局端模块包括在中心位置的a d s l m o d e m 和接入多路复合系统， 处于中心位置的a d s l m o d e m 被称为a t u c ( a d s l ：l r a n s m i s s i o nu n i t - - - - c e n t r a l ) 接 入多路复合系统和中心m o d e m 通常被组合成一个被称作接入节点，也被称作 c d s l a m ”( d s l a c c e s s m u l t i p l e x e r ) ；远端模块由用户a d s l m o d e m 和滤波器组成， 用户端a d s lm o d e m 通常被称为a t u r ( a d s l ：t r a n s m i s s i o nu n i t - - r e m o t e ) 。 传统的模拟话音信号是通过基带传输的，占用3 0 0 h z 3 4 0 0 h z 的信道，而a d s l 传输的数据信号则是通过3 0 k h z 一1 1 m h z 的信道传输，为使a d s l 信号和传统话音 信号同时在一根铜线内传输，需要一个信号分离器，它是一个低通，高通滤波器组， 其中高通部分通过a d s l 信号，抑制模拟话音信号：低通部分通过模拟话音信号， 抑制a d s l 信号，这样就可以将两种信号从频率上分开。 华中科技大学硕士学位论文 3a d s l 故障分析及基本测试手段 3 1a d s l 故障分类 在实际应用中，宽带用户会遇到打电话正常，但是无法上网，或是上网速度特 别慢等问题，总的来说，故障按用户从用户端经过外线接入a d s l 宽带网分段划分， 可分为用户端故障、线路故障、网络设备故障i 引。 3 1 1 用户端故障 包括用户线路、m o d e m 硬件设置、p c 硬件、病毒侵袭、网络协议及相关 软件( 拨号软件、网卡驱动程序、用户名和密码的输入等) 故障f 2 5 埘】。 3 1 2 线路故障 与断线、混线、绝缘不良等线路物理特性和衰减、噪声、干扰等线路传输特性 有关。 3 1 3 网络设备故障 包括l p 协议层故障、b a s 故障、d s l a m 电路板件故障、用户端口故障、局 内线路问题( m d f 跳线) 等【2 8 ，2 引。 据统计，在我国，网络侧设备故障约占1 0 ，线路侧故障约占2 5 ，用户终 端故障约占6 5 。可见，大部分故障都发生在用户终端，跟电信运营商设备没什么 关系，但是，传统的人工排障方式仍然需要维护人员每次故障申诉都上门维修，给 电信运营商造成了极大的压力【5 1 。 3 2a d s l 故障的基本测试方法 针对不同的故障，采用不同的测试方法： 1 p c 及用j 、t 端故障：使用p c 及测试诊断软件山1 日户进行测试。可 妇运营商向 用户提供。 9 华中科技大学硕士学位论文 2 a d s l c p e ( c u s t o m e rp r e m i s e se q u i p m e n t ) 一d s i a m 故障：可使用宽带 测试系统仿真测试功能，如：宽频线路测试、远程c p e 管理、a t u c ( a d s l t r a n s c e i v e r u n i tc e n t r a l o f f i c es i d e ) a t u r ( a d s l t r a n s c e i v e ru n i tr e m o t e s i d e ) 仿真等功能。 3 l a i v i - - b r a s ( 宽带接入服务器) 故障：使用协议仿真功能，例如，p p p o e 拨 号确认网络协议是否正常；p i n g 测试，确认网络是否联通；口吞吐量测试，检查 a d s l 用户下载速率。 3 3a d s l 测试项目与o s i 参考模型的关系 一个完整的测试可以分成三层，分别是物理层、链路层以及网络层测试。物理 层主要是线路参数的测试：链路层主要是建立链路的测试，这种测试包括两个方向， 一个方向是从测试仪器到用户家的方向，称之为a t u c 仿真测试，另一个方向是从 测试仪器到b r a s 方向，称之为a t u r 仿真测试：网络层测试主要是协议测试，包 括p p p o e 拨号测试以及p i n g 测试等 引。 表3 1 a d s l 测试项目与o s i 协议关系 o s i 协议测试项目 协议仿真测试的能力( p p p o e p i n g ) 、i p 吞吐量测试、i p l 网络层 跟踪、检查a t m 交换机。 a t u c 、a t u r 仿真测试、宽带性能( t d r 、d m t 、噪声、 链路层 p s d 、串扰等) 测试 物理层测试检测线路上a 、b 线的电流、电压、电阻、 l 物理层 电容，可判断被测线路是否混线、短路、绝缘不良 3 4a d s l 测试项目 3 4 1 线路测试项目 a d s l 作为一种基于普通电话双绞线的传输技术，对物理传输线路有很大的依 赖性。理想的a d s l 线路应该没有感应线圈，线路规模无变化，无桥接抽头，绝缘 良好，并且传输距离小足长。典际 ：线路的端到端性能受到下列因素的影响：环路 华中科技大学硕士学位论文 长度、感应线圈、桥接抽头、线路端到端拼接质量、线路规模的复杂变化、家庭布 线、时间、腐蚀、束群以及串音干扰。此外，家庭装修、腐蚀和老化的绝缘体使电 话线受损伤，这些或多或少影响a d s l 线路的质量呱 线路测试项目主要包括下述内容， 1 频率响应测试：从电缆的连接点到第一个主反射点的频率响应测试。 2 时域反射测试：电缆的长度，显示桥接抽头的位置和长度，短路，开路，加 感线圈和其他损伤。 3 离散多音频测试( d m n ：可测试2 5 6 个子通道可能分配的比特数，估算电缆 的最大传输比特值，即a d s l m o d e m 的上下行速率。 4 噪声测试：可测试噪声功率谱密度和脉冲噪声。 5 纵向平衡测试：测试电话线呶绞线) 的共模平衡度。 6 加感线圈测试：可测试线路上是否有加感线圈存在。 7 四线串扰测试：测量相邻线对间的串扰程度。 8 绝缘测试：评估线缆的绝缘质量。 9 频谱探测：使用高阻抗桥接在线测量功率谱密度( p s d ) 。 1 0 线路特性测试( d m m ) ：1 2 项参数测试，可检测线路上a 和b 线的电流、电 压、电阻、电容，可判断被测线路是否混线、短路、绝缘不良等情况。 3 4 2 仿真测试项目【3 l 】 该项目包括：上、下行最大速率；上、下行当前速率；d m t 子通道比特承载 数：噪声裕度：发送功率；线路衰减；激活能力；a d s l 误码率测试；a t m 测试。 下图按局端、用户线路、用户端三段描述测试项目。抓线点位于d s l a m 与总 配线架m d f 之间。 华中科技大学硕士学位论文 图3 。la d s l 测试模块的接八方法及其测试功能划分示意图 华中科技大学硕士学位论文 4 1 系统功能 4 a d s l 综合测试系统 对于窄带用户，a d s l 综合测试系统可以开通障碍测试、任意测试、例行测试 等测试业务；对于宽带用户，除了能开通这些测试任务之外，还能提供预检测业务。 l ，障碍测试 测试系统对故障申告的用户进行测试，给出线路是否正常的定性结论，如线路 不正常，则给出故障的类型和位置，同时将对查修有用的测试数据提供给查修人员 参考。 2 任意测试 用户可以使用“任意测试”模式，随时对线路进行测试。测试项目可以任意选 定单项或者多项。任意测试时，系统只返回测试结果，不对测试结果进行分析及给 出定性结论。 3 例行测试 例行测试是一种定时启动的批量测试，每次测试的用户范围、数量和任务启动 时间等都可以根据需要设定，可以定期对线路、设备进行全面的测试和统计。 这一功能，一方面可达到了解线路老化、使用寿命等情况，同时还可以发现大 规模故障等紧急情况，实现对故障预检预修的目的，从而大大提高设备和线路使用 寿命，从而降低申告率；另一方面可以获得准确的用户线路情况统计，加快a d s l 业务的建设速度，降低建设成本，扩大市场占有率；同时，对测试数据进一步统计 分析，还能提供电缆厂家、设备质量等指标的评价依据，为今后设备选型提供依据， 从而从设备选型和设计上降低成本、延长使用寿命、降低使用过程中故障率、提高 服务质量。 4 预检测 在用户安装a d s l 之前，通过对线路进行预先测试，对线路能什开通a d s l 给出定性的结论。通过预检测还【f j 测出开通a d s l 后，线路所能提t j i 的上、j 传 华中科技大学硕士学位论文 输速率，为以后给不同用户提供不同的带宽保证提供有效的参考数据。 a d s l 综合测试系统在测试实现方式上充分考虑了维护人员实际维护工作的需 要，全部采用单端自动测试方式。维护人员测试时，无需进行跳线或接线，更无需 在用户端安装m o d e m 或使用测试仪表，全部测试在单端( 局端) 自动实现。而且 x d s l 宽带测试结果与用户终端状态等条件无关，使预检测功能真正达到实用化。 4 2 系统结构和组成 下面以华为i n t e s s c & t 9 0 0 5 综合故障测试系统为例，介绍一种实用的a d s l 综合测试系统，其结构如图4 1 所示【3 2 1 ： 1 1 图4 1a d s l 综合测试系统组网图 按照功能结构，整个系统分为两大部分：业务处理系统和测试系统。业务系统 负责各种业务的处理，测试系统实施具体的测试操作。两部分协同工作，共同完成 故障的处理。 华中科技大学硕士学位论文 4 2 1 业务处理系统 1 业务数据库 综合测试系统的各种业务流程都围绕着后台数据库展开，因此，数据库是管理 系统的基础。 综合测试系统业务数据库的表主要包括五大类：用户数据资料类表、业务管理 类数据表、业务处理类数据表、处理归档类数据表、报表临时数据表。 2 网络控制点n c p ( n e t w o r kc o n t r o lp o i n t ) 在综合测试系统中，n c p 扮演着网络中枢的角色，是1 1 2 业务受理中心与仿真 测试服务器及各分局c t c 联系的桥梁。受理中心下发的测试命令都通过n c p 中转 到仿真测试服务器或相应分局的c t c 。c t c 再下发测试命令给测试头，并把测试头 返回的测试数据回送给n c p ：仿真测试服务器通过与d s l a m 网管接口查询相关信 息，将结果上报给网络控制机n c p 。n c p 收到测试结果后，将数据记录到1 1 2 业务 数据库中，同时通过业务受理中心接口向上传递。n c p 与窄带业务系统以及分局测 试系统共同完成受理、测试、派单、回单、复测、例测、工程等功能。 n c p 在综合测试系统中的位置如图4 2 所示，与n c p 相关的子系统有交互式 语音应答系统i v r ( i n t e r a c t i v ev o i c er e s p o n s e ) 、业务台、c t c 和仿真测试服务器。 亿习、 ，7 、 南 圃 华中科技大学硕士学位论文 4 2 2 测试系统 测试系统由以下设备组成，灵活组合这些设备，可以实现对电信网络全面测试， 满足用户对网络维测的需求。 测试控制设备： 测试接口机c t c ( c o m p u t e r o f t e s ta n d c o m m u n i c a t i o n ) 宽带测试设备： 宽带测试头b t u ( b r o a d b a n dt e s tu n i t ) 仿真测试服务器 用户p c 机测试软件 测试接入控制设备： 自动远程接入模块r l p ( r e l a yl i n kp o r t ) 机架设备： 配线架m d f ( m a i nd i s t r i b u t i o nf r a m e ) 1 测试接口机c t c c t c 是综合测试系统的核心，是连接综合测试系统中业务部分与测试部分的枢 纽。c t c 主要负责从网络接收业务中心和测试管理机t c 下发的测试或维护任务， 根据各测试设备的状况进行任务调度，协调和管理各部分工作，最后将测试结果及 各类维护信息上报业务中心或t c 。 c t c 采用模块化、结构化设计，具有高可靠性，以及灵活的升级和配置能力。 可以满足多路并行测试、大批量例行测试的要求。c t c 安装在本地测试系统机架中 的c t c 框中，一个本地测试系统一般配置一台c t c 。 c t c 具有以下功能和特点： 多种网络接口功能，在使用d d n ( d i g i t a l d a t a n e t w o r k ) 、x 2 5 网时，以t c p i p 协议和业务中心互联。 可同时接入多种交换机、b t u 等，调度b t u 和移动测试设备，综合本地测试 系统资源和目标。 可同时进行自动铡试、交互测试、例行测试等多种优先级别的测试，并m 芎虑 t 6 华中科技大学硕士学位论文 到交换机测试总线上测试用户的独占特点，设计了良好的任务调度机制，具有很强 的处理能力。 提供本地打印派工单、本地声光告警功能，便于监视和维护设备的运行状况。 2 宽带测试头b t u 宽带测试头( b t u ) 主要提供a d s l 线路测试、c o ( c e n t e r o f f i c e ) 仿真测试、 c p e ( c u s t o m e rp r e m i s e se q u i p m e n t ) 仿真测试及测试总线接入功能。一个本地测试 系统可以根据需要配置一到多个b t u 。 宽带测试头b t u 由测试控制板t c b ( t e s tc o n t r o lb o a r d ) 、线路测试板l t b ( l i n e t e s tb o a r d ) 及仿真测试板e t b ( e m u l a t i o n t e s tb o a r d ) 组成。其中l t b 、e t b 为扣 板，安装在底板t c b 上，电信号通过接插件在t c b 与e t b 、t c b 与l t b 之间传 递，e t b 与l t b 没有直接的连接关系。它们在b t u 中的结构配置如图4 3 所示。 图4 3b t u 中单板的结构配置图 ( 1 ) t c b 板 t c b 板称为测试控制板，有3 2 对测试线的输入接口，可以同时支持3 路测试。 t c b 在b t u 中是一块底板，通过控制安装在它上面的两块扣板( l t b 、e t b ) 共同 完成a d s l 的线路、局端、用户终端的测试。t c b 除了提供a d s l 测试功能外，还 提供一些窄带测试的主要功能( 如摘机检测、馈电、拨号音等) ，并且能够在测试结 束后通过串口和网口将测试结果送到1 1 2 系统中的c t c 或者其它设备。 具体的a d s l 测试功能由l t b 扣板和e t b 扣板来实现，t c b 负责给两个扣板 提供电源和收敛好的测试线。 t c b 上的m p c 8 6 0 和d s p 魄责控圳l t b 板上的运算放大器和a d c ( a n a l o gt o 华中科一技大学硕士学位论文 d i g i t a lc o n v e r t ) 、d a c ( d i g i t a lt o a n a l o gc o n v e r t ) 等器件。t c b 上的d s p 读取测 试数据后，进行数据分析和处理，并将运算结果存在内存中供m p c 8 6 0 读取。t c b 上的m p c 8 6 0 负责为e t b 提供控制信号线和通信线。t c b 板取得测试结果后，通 过串口和网口将测试结果送到1 1 2 系统中的c t c 或者其它设备中。 ( 2 ) l t b 板 l t b 板称为线路测试板，在b t u 中它是一块扣板，装在t c b 板上，与t c b 配合提供a d s l 用户测试功能中的线路测试功能。l t b 板与t c b 板上的m p c 8 6 0 系统采用标准l o c a l b u s 接口，与t c b 板上的d s p 采用异步总线接口。单板中 以a d 9 8 6 6 为主，构成噪声测试电路 以模数转换a d 7 8 9 2 、可编程放大器a d 5 2 6 、 数模转换t l v 5 6 3 9 为主构成线路参数测试电路。 ( 3 ) e t b 板 e t b 板称为仿真测试板，在b t u 中