多功能网络测试仪设计及分组处理模块FPGA实现-通信与信息系统专业论文.docxVIP

第一章 绪论 第一章 绪论 PAGE 1 PAGE 10多功能网 PAGE 10 多功能网络测试仪设计及分组处理模块 FPGA 实现 第一章 绪论 1.1 国内外测试技术研究现状 SDH 测试技术 同步数字体系 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是一种新的传输网体制，它 有效地结合了高速大容量光纤传输技术和智能网路技术，不仅充分显现出光纤通 信容量大、抗干扰能力强、必威体育官网网址性好、传输距离远等优点，而且显现出其复接简 单、管理信息丰富、组网灵活等技术优越性。目前，SDH 在电信网的各个网络层 次上都得到了广泛应用。 随着 SDH 技术的发展，国内外出现了多种 SDH 测试仪，用于测试以 SDH 技 术为基础的设备和系统的性能。根据测试对象的不同，SDH 测试仪可分为两类： 一类是以 SDH 帧为研究对象的线路级测试仪，仅仅测试 SDH 帧的相关参数；另 一类是以 SDH 帧及其载荷同时为研究对象的业务级测试仪，测试 SDH 帧及其载 荷的相关参数，SDH 载荷是 ATM(Asynchronous Transfer Mode)信元或者分组。下 面分别介绍这两类测试仪的测试性能。 (1) 国内外的大部分 SDH 测试仪和学术论文[1,2,3]都以 SDH 帧为研究对象，其 测试指标主要包括以下几个项目： (a) 误码测试：在数字通信中，发送序列和接收序列的任何不一致都叫误码， 由于 SDH 网络中数据是以块的形式传输的，所以在 SDH 线路测试中误码检测的 单位是数据块。误码测试不仅本身对于数字传输系统极为重要，而且是许多重要 测试指标检测的基础和辅助手段； (b) 抖动和漂移测试：抖动和漂移分别定义为数字信号边沿相对于其理想时钟 位置的短期和长期相位偏差。抖动和漂移性能是衡量 SDH 传输设备性能的重要参 数[4]； (c) 定时、同步与时钟测试：主要用于 SDH 设备的测试项目，包括定时基准 倒换、定时基准丢失告警、内部振荡器输出频率的准确度、保持工作方式的时钟 准确度等； (d) 环回功能测试：SDH 设备的环回功能主要有 STM-N(Synchronous Transport Mode-N)内部环回和通道环回。通过环回功能测试，可以准确定位 SDH 传输网的 故障点； (e) 开销和维护信号测试：SDH 的开销主要有再生段开销、复用段开销、低阶 通道开销、高阶通道开销； (f) 保护倒换测试：保护指的是复用段保护，即提供冗余的复用段以保护复用 段内失效的 STM-N 信号。 (2) 国内外还有少数 SDH 测试仪和学术研究，同时以 SDH 帧及其载荷(信元 或者分组)为研究对象，其测试指标主要包括以下几个项目： (a) 信元/分组丢失率测试：SDH 数据流经过被测设备时，现有的 ATM/Packet over SDH 测试仪能够统计发送与接收的信元/分组数目，检测出信元/分组的丢失 率，该性能反映了网络系统的容量大小和误码情况； (b) 分 组 差 错 率 ： 现 有 部 分 测 试 仪 通 过 对 分 组 数 据 进 行 CRC(Cyclic Redundancy Check)校验，统计在传输过程发生错误的分组数目； (c) 时延测试：SDH 数据流经过被测设备时，部分高端测试仪能够测试出信元 /分组的各项时延参数； (d) 连接数测试：现有的 ATM over SDH 网络设备，在一条 SDH 物理链路上 可以同时支持不同数量的虚连接； (e) 不同业务类型测试：测试仪表能够完成不同业务类型及不同载荷内容的 SDH数据产生及接收处理，测试出被测设备处理不同业务类型时的性能。 通过分析国内外现有 SDH 测试仪的功能，大部分 SDH 测试仪是线路级测试 仪，少部分 SDH 测试仪是业务级测试仪。国外的 SDH 线路级测试仪能够较好的 获得 SDH 数据链路特性，如美国胜利通讯公司的 SunSet 10Gbps SDH 测试仪，其 最高测试速率可达 10Gbps；SDH 业务级测试仪能够完成承载业务及部分 SDH 线 路性能的测试，如泰克公司和安捷伦公司的相关产品，功能齐全，性能较高，其 中 ATM 网络测试仪测试速率可达 622.08Mbps，对应的虚连接可达 4096 条，并能 进行连接级计数和丢失率的计算；PPP/HDLC(Point to Point Protocol/High-level Data Link Control)分组网测试仪测试速率为 155.52Mbps，还包括对综合业务数字网 (ISDN)中基本速率和初级速率的测试，但这些仪表体型庞大，价格昂贵，并且测 试不同类型的载荷需要不同的测试卡。而国内的 SDH 测试仪，虽然价格相对较低， 但多数测试仪只能进行 S