光傳輸設備的自動化測試系統(tǒng)設計及應用

劉宏宇，姜世明，陳周天，孟 琦

（中國移動通信集團設計院有限公司 黑龍江分公司，黑龍江 哈爾濱 150080）

0 引 言

在信息技術不斷發(fā)展的時代背景下，通信寬帶的應用性能受到了廣泛關注，為了滿足通信設備升級應用的基本需求，為客戶提供更好、更快以及更及時的用戶體驗，要整合自動化測試系統(tǒng)運行體系，從而及時優(yōu)化通信結構，一定程度上確保傳輸效果滿足預期。

1 光模塊概述

1.1 定 義

光模塊指的就是一種光電器件，能借助光收發(fā)設備完成電光轉換的傳輸過程，在此基礎上為光信號耦合鋪設通道，實現(xiàn)光纖的傳遞。光模塊具體尺寸為56.5 mm×13.7 mm×8.5 mm，實際物理結構形態(tài)如圖1所示。其最大的特點就是集成化程度較好，將激光器和光電接收器等融合在一起，從而建立完整的控制模式，確保差分形式的系統(tǒng)傳遞，配合IIC協(xié)議就能完成信息的存儲[1]。

1.2 參 數(shù)

要想保證光模塊應用效果，就要匹配對應的模塊參數(shù)處理機制，從而保證其指標滿足實際應用規(guī)范。在相應指標中，光譜特性、平均發(fā)射功率、消光比以及眼圖等是關鍵。

眼圖指的是在光模塊中利用實驗方法有效改善傳輸系統(tǒng)性能而獲得的示波器圖形，能有效實現(xiàn)特定脈沖信號的傳輸，涉及系統(tǒng)的上升時間節(jié)點、下降時間節(jié)點以及脈沖過沖信號等，以3個bit為例，可以實現(xiàn)000～111的8種組合[2]。

2 光傳輸設備的自動化測試系統(tǒng)設計

在光傳輸設備自動化測試系統(tǒng)設計工序中，要配合測試應用要求，建立完整的平臺體系，并結合測試設備待測模塊及開關設備等，完善相應的測試流程。

2.1 自動化測試的基本流程

第一，選定作為測試對象的光模塊，完成ref交叉聯(lián)結處理，并且完成誤碼測試和抖動測試的準備工作。第二，讀取基礎性信息，其中主要涉及序列號和設備基礎類型等參數(shù)，確保信息數(shù)據(jù)的匹配度滿足自動化測試的基本要求。第三，設定開關路由（光開關1和2），并選定對應儀器進行測試分析[3]。第四，測試結束后獲取測試數(shù)據(jù)，充分融合測試環(huán)境及測試要求制定個性化輸出格式，直接完成數(shù)據(jù)庫寫入操作。第五，對比測試數(shù)據(jù)和類型化的文件數(shù)據(jù)，從而評估數(shù)據(jù)的可靠性。第六，完成單一模塊測試后繼續(xù)進行下一模塊的測定。自動化測試流程原理如圖1所示。

圖2 自動化測試流程原理圖

2.2 設置模塊的設計流程

在完成基礎信息處理工序后，要配合對應的模塊應用要求完成設置工作，響應代碼要應用在while循環(huán)體系內(nèi)，在事件發(fā)生后完成事件響應。因為程序面板能建立人機交互的模塊，因此利用鼠標點擊即可進入事件，配合菜單項目完成程序關閉等。

例如，在某一個事件被觸發(fā)后，程序支路就開始對應的處理工作[4]。第一，點擊支配測試參數(shù)簇的對應按鈕，直接觸發(fā)相匹配的測試事件，獲取數(shù)據(jù)參數(shù)，若是按鈕顯示為TURE，則表示測試項直接被劃分到數(shù)組范圍內(nèi)，要想保證功能實現(xiàn)且對應的處理優(yōu)化，就要配合一定數(shù)量的參數(shù)名稱。第二，在事件傳遞的過程中會匹配命名為NewVal的參數(shù)文件，結合on/off按鈕就能完成數(shù)組分析，配合循環(huán)實現(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)的綜合分析，在6個基礎循環(huán)結束后就能獲得測試參數(shù)的數(shù)組。第三，結合順序調整按鈕實現(xiàn)事件處理函數(shù)的分析，匹配相應的指令，依據(jù)觸發(fā)進行測試參數(shù)組的處理，保證子程序應用的合理性。首先會獲取指標定義，其次合成具體路徑，并且在目錄文件中獲得指標定義的子程序，最后配合菜單處理子程序就能落實相應的處理窗口，對應提升子程序的運行水平[5]。

2.3 測試模塊設計分析

為了保證光傳輸設備自動測試系統(tǒng)設計應用的合理性，還要對測試模塊予以集中分析，要在設置對應工序后進行測試處理，確保能依據(jù)計算機控制流程，按照選定的測試端口依次實現(xiàn)對應的處理單元。

2.3.1 光譜測試單元

在單模激光器應用過程中，為了保證相應工序的合理性，要分析指標中心的波長和帶寬參數(shù)等，并且配合實際應用狀態(tài)選取手工測試和自動化測量形態(tài)。其中手工測試要借助激光器完成測試儀器光譜儀的連接處理，配合儀表設置就能及時獲取相應的參數(shù)數(shù)據(jù)，了解測試結果后判定譜線的準確性及科學性，只有滿足標準規(guī)定的參數(shù)體系才合理。自動化測試的基礎檢測步驟和手工測試基本一致，而在結果顯示時是利用系統(tǒng)自動保存光譜圖片的形式，配合測試參數(shù)值的對比分析獲取最終結果，從而評估是否合格。基礎的單模激光設備的主峰寬帶為1 nm，測試跨度一般為10 nm，在這個范圍內(nèi)都能有效評估局部細節(jié)，從而顯示數(shù)據(jù)報告中的相應參數(shù)對比情況。

具體步驟如下，首先開始進入測試進行自動掃描，設置對應的參數(shù)，其中A為起始波長，設置為Start，B為停止波長，設置為Stop，C為儀器設備響應度長，設置為Sensitivity，D為分辨率，設置為Resolution。其次進行對應的光譜掃描處理，等待檢測掃描，一般為10～15 s，獲取掃描結果。然后進行波峰位置的檢索，再次將對應的波峰位置轉移到測試中心，配合掃描跨度完成設置，繼續(xù)進行光譜掃描處理。最后等待檢測10 s，若是掃描完成，則能獲取中心波長參數(shù)，并且有效計算-20 dB帶的對應數(shù)值，完成邊模抑制比參數(shù)。若是沒有掃描完成，則繼續(xù)重復操作[6]。

2.3.2 眼圖測試

為了保證對應測試結果的準確性，要按照標準化流程建立相匹配的測試環(huán)境，結合發(fā)送機的脈沖特性，確定上升時間、下降時間以及脈沖的過程信號，從而配合對應的處理方案控制特性參數(shù)。具體流程如下，（1）開始進行對應的眼圖自動化測試；（2）結合光模塊的應用要求設置對應的測試通道，并配合設置眼圖自動測試模板；（3）結合測試儀器的運行規(guī)律完成自動掃描模式的設定，完成初始數(shù)據(jù)和模塊的處理工作；（4）進行眼圖測試處理；（5）等待測試，一般為5 s；（6）結合Waveform完成設定數(shù)值的分析，滿足設定數(shù)值繼續(xù)進行分析，不滿足則重新處理；（7）若是滿足設定數(shù)值，就要預設10%的Margin，結合實際應用規(guī)范予以參數(shù)處理；（8）設置Margin=Margin_read+1%，完成對應的測試環(huán)節(jié)；（9）若是測試通過則獲取測試結果，若是測試不通過，則要繼續(xù)進行設置分析，讀取測試結果[7]。

2.3.3 靈敏度測試

對于光傳輸設備而言，靈敏度測試也是非常關鍵的設計環(huán)節(jié)，為了保證測試結果的合理性和應用的有效性，要整合具體的測試環(huán)節(jié)，在滿足特定誤碼率的基礎上核算最小的入射功率參數(shù)數(shù)值，指標的光模塊要配合標準光接口完成處理。例如，80 km的2.5G光模塊，其實際的最小靈敏度為-28 dBm，為了保證測試的有效性，就要在尋找測試起點后進行正式測試。此外，還要進行誤碼監(jiān)測分析，等待時間一般為10 s，完成監(jiān)測后判定誤碼率和測試起點的大小。若是誤碼率在期望測試起點以上，則需要進行第二輪監(jiān)測，配合使用衰減器進行數(shù)值的衰減處理，一直應用到誤碼率低于期望測試起點。

3 光傳輸設備的自動化測試系統(tǒng)實現(xiàn)

在完成對應模式設置和設計分析工作后，就要建立實現(xiàn)機制，保證自動化測試系統(tǒng)和數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)能發(fā)揮其實際應用效果，要從用戶登錄管理系統(tǒng)、測試子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)3方面完成測試。

第一，用戶登錄及對應的管理系統(tǒng)。配合授權完成測試和查詢，不僅能保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，還能借助用戶權限的劃分維持測試和查詢的有效性，用戶進入系統(tǒng)后就能啟動新的界面[8-10]。

第二，測試子系統(tǒng)的實現(xiàn)。用戶在選擇測試子程序標識后，就能進入到指定的測試界面，有效完成儀表設置和測試結果分析等，按照對應的調用文件就能獲得自動檢測結果。指標定義的實現(xiàn)要結合相應的指標閾值（圖3）完成。

圖3 指標閾值定義實現(xiàn)界面示意圖

第三，數(shù)據(jù)查詢實現(xiàn)。配合簡要顯示的搜索界面完成數(shù)據(jù)的實時性查詢。

4 結 論

在光傳輸設備自動化測試系統(tǒng)設計工序中，要配合設計要點和應用要求，落實完整且合理的設計規(guī)范，發(fā)揮實現(xiàn)功能，滿足自動化測試和存儲處理的應用需求，進一步提高用戶的滿意度，維持自動化功能的基本水平，提高市場競爭優(yōu)勢。