光傳輸設備的自動化測試系統設計及應用

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運行體系，從而及時優化通信結構，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傳遞，配合IIC協議就能完成信息的存儲[1]。

1.2 參 數

要想保證光模塊應用效果，就要匹配對應的模塊參數處理機制，從而保證其指標滿足實際應用規范。在相應指標中，光譜特性、平均發射功率、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性能而獲得的示波器圖形，能有效實現特定脈沖信號的傳輸，涉及系統的上升時間節點、下降時間節點以及脈沖過沖信號等，以3個bit為例，可以實現000～111的8種組合[2]。

2 光傳輸設備的自動化測試系統設計

在光傳輸設備自動化測試系統設計工序中，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，確保信息數據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據，充分融合測試環境及測試要求制定個性化輸出格式，直接完成數據庫寫入操作。第五，對比測試數據和類型化的文件數據，從而評估數據的可靠性。第六，完成單一模塊測試后繼續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循環體系內，在事件發生后完成事件響應。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，點擊支配測試參數簇的對應按鈕，直接觸發相匹配的測試事件，獲取數據參數，若是按鈕顯示為TURE，則表示測試項直接被劃分到數組范圍內，要想保證功能實現且對應的處理優化，就要配合一定數量的參數名稱。第二，在事件傳遞的過程中會匹配命名為NewVal的參數文件，結合on/off按鈕就能完成數組分析，配合循環實現參數數據的綜合分析，在6個基礎循環結束后就能獲得測試參數的數組。第三，結合順序調整按鈕實現事件處理函數的分析，匹配相應的指令，依據觸發進行測試參數組的處理，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，確保能依據計算機控制流程，按照選定的測試端口依次實現對應的處理單元。

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等，并且配合實際應用狀態選取手工測試和自動化測量形態。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數據，了解測試結果后判定譜線的準確性及科學性，只有滿足標準規定的參數體系才合理。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自動保存光譜圖片的形式，配合測試參數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，在這個范圍內都能有效評估局部細節，從而顯示數據報告中的相應參數對比情況。

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，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，并且有效計算-20 dB帶的對應數值，完成邊模抑制比參數。若是沒有掃描完成，則繼續重復操作[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境，結合發送機的脈沖特性，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。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律完成自動掃描模式的設定，完成初始數據和模塊的處理工作；（4）進行眼圖測試處理；（5）等待測試，一般為5 s；（6）結合Waveform完成設定數值的分析，滿足設定數值繼續進行分析，不滿足則重新處理；（7）若是滿足設定數值，就要預設10%的Margin，結合實際應用規范予以參數處理；（8）設置Margin=Margin_read+1%，完成對應的測試環節；（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節，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節，在滿足特定誤碼率的基礎上核算最小的入射功率參數數值，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，還要進行誤碼監測分析，等待時間一般為10 s，完成監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測，配合使用衰減器進行數值的衰減處理，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實現

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

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

第二，測試子系統的實現。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。指標定義的實現要結合相應的指標閾值（圖3）完成。

圖3 指標閾值定義實現界面示意圖

第三，數據查詢實現。配合簡要顯示的搜索界面完成數據的實時性查詢。

4 結 論

在光傳輸設備自動化測試系統設計工序中，要配合設計要點和應用要求，落實完整且合理的設計規范，發揮實現功能，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，提高市場競爭優勢。