ADSL互通性测试简介

    现代通信

    随着ADSL商用化程度的日渐提高，测试重点已从严格的一致性(Conformance)测试转向了互通性（Interoperability）测试。 DSL论坛的TR-048和TR-067互通性测试规范是目前业界通用的两套测试标准，以保证由不同生产厂家所生产的ADSL设备之间，在满足规定的基本数据吞吐量及性能要求条件下，实现完全的互连互通。

    第一个ADSL互通性测试规范的诞生

    当前，ADSL Modem基本上还处于和DSLAM捆绑销售的方式，这是在早期设备采购时考虑到不同厂商间设备互通性方面可能会出现问题而采取的措施。当宽带用户达到一定数量后，该方式的弊端也逐渐显露了出来，如运营商的建设成本和维护成本过高，用户无法选择CPE等因素相对阻碍了ADSL应用的快速普及。

    2001年3月，由SBC、BellSouth、Verizon、Sprint等北美通信运营商发起并主导了对互通性测试规范的起草，2002年4月， DSL论坛通过了互通性测试规范TR-048，其核心内容被ITU新一代的ADSL标准ADSL2所采用，标准号分别是G.992.3 （G.dmt.bis）和G.992.4（G.lite.bis）。

    TR-048是业界的第一个ADSL互通性测试规范，要求Modem在一系列严格的条件下，达到高性能的指标要求。目前ADSL设备所进行的测试（包括入网测试），通常被叫做"性能测试及一致性测试"，即在同一标准的测试平台上按同一测试规范测试得到的结果与设计要求保持一致。但是，在实际使用中虽然所有的Modem厂家都标称其产品与标准完全兼容并保证其下行速率可以达到ADSL标准中规定的8Mbit/s，但是在和DSLAM配合使用时，还是无法避免兼容性方面的问题，如容易掉线、建链时间过长、速率无法达到标称值、抗干扰能力差等。TR-048是一个充分考虑运营商需要的测试规范，被称为DSL工业 "一个里程碑式的成果"。

    TR-048测试规范要点

    测试条件

    TR-048要求ATU-C设备必须在25.875~1104kHz频段内提供20.4dBm的传输功率，否则将不适用于该测试规范。TR-048中的 ClusterA部分适用于北美，ClusterB部分适用于欧洲。测试中使用的线路模拟器应当根据TR-048的附录A.1.中定义的标准进行微调以使模拟线路中的衰减达到标称值。噪声应根据G.996.1[2]中定义的方式从一个高阻抗网络同时注入到环路的两端，注入的噪声应根据TR-048的附录 A.2.中定义的标准进行适当的微调（虽然串扰模式Y应在噪声从单端注入下使用，但依照TR-048文档中的说明，可使噪声从两端同时注入来缩短测试时间）。

    所有环路测试中DSLAM端口设置必须达到如表1所列的要求。

    DSLAM必须内置局端分离器，否则应使用符合G.992.1[1]附录E或者ETSITS101 952 [8]中规定标准的外置局端分离器。

    测试应使用不同环路长度进行。测试开始时应先断开CPE和DSLAM之间的连接，然后设定线路仿真器的噪声余量和环路长度，CPE再连接DSLAM。测试中，Modem必须在60s内完成训练过程并成功激活。训练完成60s后，记录上下行速率和噪声余量，其间Modem应一直处于激活状态。然后改变线路仿真器的噪声余量和环路长度，再次测试直至所有环路长度都测试完毕。每项测试过程中Modem不应重启或失步，否则需重测；如果Modem不能成功激活，则测试失败；如果测试过程中出现假训练，即当Modem成功激活后在60s内又开始重新训练，而且第二次训练失败，则测试失败；如果60s内训练失败，则测试失败。每项进行一次以获得参数。在自适应速率测试中，如果下行小于96kbit/s或上行小于32kbit/s，测试可重复3次，如果重新测试中下行或上行达标，则记录相应数据，否则视为不通过。

    主要测试条目

    物理层测试

       （1）不限速情况下的环路测试在不同长度的直通环路上加载噪声，测试CPE的最大激活速率，此时DSLAM上设置的是最大速率。加载的噪声有白噪声、24路HDSL噪声、24路DSL（ISDN）噪声、5路T1噪声；

       （2）固定速率情况下的环路测试在不同长度的直通环路上加载噪声，测试CPE的最大激活速率，此时DSLAM上设置的是固定速率；

       （3）标准环路全速率测试北美采用CSA#4标准环路，欧洲采用ANSI13标准环路。在该环路上加载噪声，测试CPE的最大激活速率，此时DSLAM上设置的是最大速率；

       （4）桥接抽头测试在一直通环路上加上不同距离的桥接，并加载白噪声，测试CPE的最大激活速率，此时DSLAM上设置的是最大速率；

       （5）长时间压力测试非破坏性条件下，Modem失效或失败测试（最少8h，强制通过）。

       此外还有DSL噪声尖峰／浪涌测试、电气兼容性测试、ADSL功能测试等。

    高层测试

       （1）ATM连接测试；

       （2）3层以太网或USB接口RFC2684桥接方式（吞吐量、响应时间测试），主要有PPPoE端到端连接测试、PPPoA端到端连接测试、RFC2363端到端连接测试等。

    测试精度要求

       （1）白噪声平台为-140dBm/Hz（12~2208kHz）；

       （2）线路仿真器的平均绝对误差小于0.5dB；

       （3）噪声水平的平均绝对误差小于0.5dB，噪声为高斯分布，功率因子大于5；

       （4）需提供针对线路仿真器及噪声源的误差补偿（FineDataRateAdjustment）。

    TR-067--ADSL2/2+测试规范

    2004年5月，DSL论坛发布了TR-067测试规范作为TR-048的升级版本，它增加了对噪声余量表现的关注，因为噪声余量对实际数据传输速率有很大的影响。此外，验证噪声余量是否正确可以利用CRC错误数来检测，因此CPE能否准确报告CRC错误也是一项测试内容。

    在TR-067中任何物理层速率测试都必须遵循如下规则：（1）如果任意测试子项报告的噪声余量小于4dB，则该项测试部分为失败。例如A.1.5.1部分共有80个测试子项，只要有一个测试子项的结果中噪声余量小于4dB，那么A.1.5.1测试部分就是失败的。（2）一个测试部分中必须有90%以上的测试结果中噪声余量要大于等于5dB。（3）一个测试部分中必须有75%以上的测试结果中下行噪声余量要大于等于6dB。

    此外，一些新的测试项目也加入到TR-067中，如在线重配置、功率控制和实时线路诊断等，都是针对ADSL2的新特性所提出的。考虑到ADSL2/2+ 支持更长的距离和更高的速率，物理层测试的环路长度和标准速率都比原来有所提高。欧洲方面提出的ADSLoverISDN测试要求也被写入TR-067的附录B中。

    ADSL互通性测试环境

    根据测试规范，TR-048测试规范中共有1000多个测试子项，如果全部采用人工测试的话工作量可能需要几个人月。因此，业界普遍采用自动化测试方法，利用计算机控制测试的全过程并对测试结果进行分析和比对。整套测试环境由控制台、线路仿真器、噪声发生器和网络流量发生器组成，被测设备为DSLAM和 CPE，由控制台通过TCL（ToolCommandLanguage）脚本来控制测试仪表和被测设备进行测试，实现整个过程无需人工干预，如图1所示。目前业界能提供整套TR-048和TR-067解决方案的有思博伦通信公司。

    自动化测试程序可以用C/C++或TCL语言编写，测试设备厂商一般都提供了相应的API接口。对于运营商来说，最大的障碍来自于控制DSLAM和从它上面读取端口参数，因为有多家厂商的DSLAM和CPE，所以无法使用某一家厂商的现有程序，只能自己开发。一般利用SNMP或命令行CLI来对DSLAM 进行操作，前者最为方便，但厂商必须提供详细而又准确的MIB参数；后者非常灵活，但对脚本的开发人员要求较高，需要熟悉DSLAMCLI的命令格式并进行复杂的字符串分析。测试结果可保存为Excel格式文件，非常直观。
 
    ADSL互通性测试对于运营商进一步发展宽带用户的意义非比寻常，TR-048和TR-067测试规范为测试人员提供了很好的测试用例，国内已有多家单位进行了类似的测试。例如，上海电信新业务拓展中心曾和思博伦通信公司合作，对上海目前使用的主流ADSLModem和DSLAM进行了TR-048规范的测试，并开发了完善的自动化测试程序，可以适应多家厂商不同种类的DSLAM，在较短的时间内得到大量有价值的数据。