数据通信网络包括很多系统和相关设备, 可能有数字传输系统, 分组交换、DDN、帧中继、ATM、Internet系统,公用电话交换网、市话电缆线,以及路由器、网关、网桥、复用器、频带或基带调制解调器、用户终端设备等。在网络建设中进行系统连接、安装调试、网络验收时,在网络建成后的维护检查、判断和排除故障时,都离不开测试仪表。数据通信测试仪表主要有通信规程测试、传输差错测试、传输信道测试和接口测试等测试设备。
一、规程分析(测试)仪
数据通信是人和计算机或计算机和计算机之间的通信,要实现有效、快速、可靠的通信,就需要有一套通信的规约,称之为通信协议或通信规程。为此国际上提出了开放系统互连的七层模式,每一层都有其特定的功能,上一层利用下层的功能所提供的服务。为了使网内的设备能协同工作,实现正确有效的通信,就要求它们在整个通信过程中,包括在任何可能发生的细节上都要遵循共同的协议。因此规程测试在数据通信中是非常重要的。
规程测试分析仪可能提供的功能概述如下:
⑴. 在线监测功能
将规程测试分析仪跨接在接口处,监测两个方向传输的数据,用来监视工作状态、跟踪规程和查找错误。
- 接口状态监测。
- 实时捕获数据到磁盘或缓冲区,以便进一步调出分析。
- 事件触发功能,即当所定义的事件发生时,引起仪表的相应动作。
- 过滤功能,用来监测符合用户定义条件的数据。
- 实时解码,将数据流按帧以分层方式解码。
- 统计,包括流量和事件的统计。
⑵. 仿真功能
要能仿真"用户", 测试网络的相关性能;仿真"网络" ,测试用户设备的相应功能。内装仿真应用程序,自动产生相应规程的仿真。能够自动应答查询,建立和维护链路管理,进行流控以及网络的建链和拆线等。用户可自行定义规程的参数。
当仿真时,能使用实时功能,同时显示仿真和实时状态,进行各层的译码、统计,也可捕获数据。
⑶. 分析功能
可实时分析统计或事后回送分析,能将分析结果编辑、列表和打印。
- 按不同的元素,如源地址、目的地址、地址对、协议等,分析网络的传输错误。
- 从译码数据状态中实时"聚焦放大",就是选择与某元素相关的数据流,进行详尽的分析。
- 用户确认的各种状态的显示。
- 带时间间隔刻度的状态图。
- 明细表统计。包括帧分布统计、利用率、业务流量、差错等。
⑷. 专家系统
捕捉按用户确认的事件,按用户制定的规则对网络进行分析,识别事件,分析问题,指出原因,提出解决办法。一般只有在高档的规程分析仪中才具备专家系统。
⑸. 多端口实时监测
用于测试网际联接的参数,如网际间的传输时延,路由器的时延,显示运行状态等。
⑹. 过滤功能
配合监测、分析和专家系统,用以筛选出感兴趣的数据。
⑺. 报表生成和打印功能
配备规程测试仪时,如下问题可供参考:
- 一种型号的规程测试仪可以测试的规程是多种的,可适用于分组交换、帧中继、ATM等广域网和以太网、令牌网、FDDI等局域网,ASYNC、SYNC(BSC)、HDLC、SDLC、X.25、FR、ATM、TCP/IP、PPP、SLIP等等,要选择能支持你系统中所涉及的各种规程的仪表,用不到的规程选件可不选购。很多型号的仪表是具有扩展功能的,将来需要时可再购买相应的模块和软件包。
- 物理接口及其速率要满足您的需要。
- 高档的规程分析仪功能齐全,价钱也比较高(几十万元),适于配置在省或地区级维护中心。在基层维护单位可装备一般档次的仪表,它们也具有监视、仿真、捕获和分析功能,能满足一般维护和开通用户的需要;可由用户根据需要进行编程;可与维护中心的高档规程分析仪对测;若需要进一步分析,可将捕获的数据转存,以便事后调出,再做更完善的工作。很多一般档次的规程测试仪是便携式仪表,价格不高(一般价格在几万元),使用方便,很适于用户开通和日常维护中使用。
二、误码测试仪
数据电路的质量是以差错率来衡量的。传输差错可分为离散差错和突发差错两种类型,对不同系统的影响也不一样。现在多用反馈重发差错控制方法,系统的质量是以传输效率来衡量的,出现差错而重发的次数越多,则效率越低,离散差错对传输效率的影响要比突发差错大。而对那些实时传输的系统有时突发差错的影响要更大一些。为此,常用误码率、误字率、误组率、无差错秒等从不同的角度对差错进行统计。
误码仪是数据通信维护中经常使用的仪表。要按下列指标(主要是前三项)选择适用的仪表:数据速率、接口类型(V.24、V.35、X.21、RS-449、RS-530、G.703等)、数据格式(同步、异步等)、工作模式(DCE和DTE)、测试码型(511、2047、FOX等)、时钟选择、流控选择、测试时间控制、差错纪录统计分析能力、差错插入能力等。
应该指出的是,规程分析仪内一般都带有误码测试功能,这样就没有必要重复配备误码仪了。
三、数据传输信道测试仪表
X.25分组交换、DDN、帧中继、ATM、Internet等节点之间的连接,路由器、网关、网桥、复用器、频带或基带调制解调器、用户终端等用户设备与数据通信节点的连接,以及用户设备之间经专线的连接等,都需要通过各种类型的数据传输信道。数据传输信道的好坏直接影响着数据网络的通信质量,对它的测试也是非常必要的。
数据传输信道可分为数字信道和模拟信道两类。
⑴. 数字信道测试仪表
随着SDH的应用,现在主要使用2.048Mb/s E1和155.52Mb/s STM-1 (OC-3 ) 数字信道,随着宽带网的发展,用于数据传输的数字信道还要向更高的速率发展。随着2.048Mb/s E1用户和中继数量的迅速增加,在数据通信运维部门就有必要配备E1信道测试仪了。而更高速率的数字信道测试仪表,除了大型数据通信中心或与数字传输中心分处两地等情况外,我认为没有必要与数字传输中心进行重复的配备。
针对数据传输,E1信道测试仪表应具有以下主要功能:
- G.703 E1差错测试,对电路的数据传输质量进行测试和分析。使用29-1、211-1、215-1等符合ITU-T O.151、O.152、O.153的随机码型和全"0"、全"1"、"1""0"交替等固定码型,测试比特差错、编码差错、成帧差错、CRC差错、E-bit差错和双极性差错,具有ITU-T G.821分析能力(或再增加G.826、M2100/550分析能力)。
- 能对时隙进行分出和插入。可在不干扰其他时隙业务的情况下,测试某时隙或FE1的数据传输质量。测试N×64kb/s数据的差错并进行分析。
- E1线路信号质量在线监测。包括信号电平和频率的测量,脉冲模框分析和差错监测等。
- 帧和定时滑动测试,用于分析E1线路的同步问题。
- 实时状态和告警的监视,告警的功能测试。
- 可对非成帧和成帧(包括PCM-30、PCM-30 CRC、PCM31、PCM31 CRC)