基于廣電雙向數(shù)據網絡的測試探討

何家明

（廣東省廣播電視網絡股份有限公司東莞萬江分公司 廣東東莞 523000）

基于廣電雙向數(shù)據網絡的測試探討

何家明

（廣東省廣播電視網絡股份有限公司東莞萬江分公司 廣東東莞 523000）

廣播電視的雙向化改造具有非常重要的現(xiàn)實意義，其相關的數(shù)據網絡測試工作則逐步成為人們關注的焦點。本文主要從廣電數(shù)據網測試的主要內容入手，重點對廣電數(shù)據網的測試方法和雙向數(shù)據網絡的測試進行分析，希望給行業(yè)相關人士一定的參考和借鑒。

廣播電視；雙向網絡；測試

1 引言

最近幾年以來，隨著國內電纜、光纜等新興的傳播媒介的迅猛發(fā)展，廣播電視網絡發(fā)展也取得了一定的成果。當前，國內有線電視電纜和光纜的中長度超過200萬km，已經建立了上千座有線電視臺，用戶使用量也在不斷增加。在科學技術日益發(fā)達的當今社會，廣播電視網絡也將有著廣闊的發(fā)展空間。

2 廣電數(shù)據網的測試內容

在寬帶互聯(lián)網的日常運行維護中，電信系統(tǒng)已經積累了一套具有較強操作性的網絡測試方法。具體來說，廣電數(shù)據網絡測試的主要內容表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 關于網絡性能方面的測試

數(shù)據網性能的測試結果能夠對傳輸層、數(shù)據鏈路層以及網絡層的質量予以客觀反映。依據RFC2544、RFC2285及相關以太網測試條例規(guī)定，其可以分為四方面的測試指標，即：吞吐率、時延、丟包率、背靠背幀數(shù)。

（1）吞吐率，指的是單位時間內從源發(fā)送方到目的接收方能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)據量，通常是指在不丟包情況下，被測網絡下每秒轉發(fā)數(shù)據率的極限，單位是Mbps。

（2）丟包率，指的是在吞吐率范圍內，網絡丟失的數(shù)據包數(shù)量占據發(fā)送數(shù)據包的比率，通常用%來表示。

（3）時延，指的是在吞吐率范圍內，網絡從收到包至轉發(fā)該包的時間間隔。通常取二十次重復測量的平均值，單位是ms。

（4）背靠背幀數(shù)，指的是在不丟包條件下，網絡在接收到以最小包間隔所能處理的最大包數(shù)。

2.2 網絡連通測試

所謂的網絡連通測試指的是驗證網絡是否正確配置以及能否與互聯(lián)網連接。具體測試方法可以分為：Ping測試、網頁測試、路由跟蹤測試、FTP測試、ARP測試等。

（1）Ping測試。Ping是用于實現(xiàn)對網絡連接狀況及信息包收發(fā)狀況檢測的常用方法。具體方法為：由測試端向IP地址發(fā)送一個回送的請求包，并要求IP地址收到請求之后予以答復，從而實現(xiàn)對測試端和網絡響應時間能否與IP地址連通的檢測。

（2）路由跟蹤測試。路由跟蹤用來實現(xiàn)對到達IP地址所經過的路徑及每個節(jié)點時間的顯示。

（3）網頁測試。網頁檢測用于實現(xiàn)對服務點能夠提供相應的互聯(lián)網服務的驗證。

（4）FTP測試。通過對已知大小文件的收發(fā)實現(xiàn)對其數(shù)據的上行或下載傳輸速率的檢測。

（5）ARP測試。也就是使用ARP（地址解析協(xié)議）來試驗對用戶選定IP地址范圍內的每個IP地址所對應的MAC地址的相關驗證。

3 廣電數(shù)據網的測試方法

3.1 Ping測試

在儀器開機狀態(tài)下，點擊其右上角的“工具”圖標，并選擇“IP工具”，從而進入相應的界面進行設置，輸入開始進行連接，連接成功之后再點擊上排指令欄的“Ping”圖標，由此進入Ping測試界面。輸入目的網址、Ping包數(shù)量、長度以及每秒中Ping的次數(shù)，然后點擊右側的“開始”軟鍵進入測試環(huán)節(jié)。

3.2 路由跟蹤測試

在測試點與目標主機已經連通的狀態(tài)下，點擊“路由跟蹤”測試界面。輸入目的網址、最大跳數(shù)，然后點擊“開始”軟鍵，并開始測試。

3.3 網頁測試

在測試點與目標主機已經連通的狀態(tài)下，點擊“Web/FTP”圖標，從而進入相應的測試界面，選擇測試類型為“Web”、Web類型為“測試”、輸入地址，然后點擊右側的“開始”軟鍵，進入測試狀態(tài)。

3.4 FTP測試

在測試點與目標主機已經連通的狀態(tài)下，點擊“Web/FTP”圖標，從而進入“Web/FTP”測試界面，選擇測試類型為“FTP”、FTP 類型為“下載”（或者“上載”）、輸入FTP服務器的地址和相關的用戶名、密碼，然后點擊“開始”軟鍵，進入測試狀態(tài)。

3.5 ARP測試

在測試點與目標主機已經連通的狀態(tài)下，點擊“ARP”圖標，進入“ARP”測試界面，并對初始IP地址和終止IP地址進行設置，然后點擊“開始”軟鍵，進入測試狀態(tài)。

3.6 吞吐率測試

在對吞吐率測試的過程中，可以使用兩臺CX350，其中一臺接“測試”端口的儀器（以下稱測試350）用來對數(shù)據進行測量讀數(shù)，接局端的CX350用于環(huán)回（以下稱環(huán)回350），也就是通過IP傳輸網將測試350發(fā)送的數(shù)據返回給測試350。具體來說，可以分為以下幾個步驟：①對測試350機進行設置，進入吞吐率測試界面之后，對測試幀標準、測試層數(shù)、幀長度、VLAN以及“帶寬”等項目進行設置；②對環(huán)回350進行科學設置，并對環(huán)回的源MAC以及目的MAC地址進行確定，在測試350機的“吞吐率”測試界面中，找到“開始”軟鍵并點擊“吞吐率”，進入測試狀態(tài)；③在環(huán)回350機的環(huán)回工作界面找到“開始”軟鍵并點擊實現(xiàn)對測試機發(fā)送信號的環(huán)回，氣對測試機的測試工作起到一定的配合作用。測試結果則會對上、下行的線速率、幀速率和數(shù)據速率進行顯示。其中上、下行的線速率的值也就是所謂的吞吐率。

3.7 針對丟包率以及時延的測試

將儀器和網絡連接之后，進入“RFC2544”測試界面，同吞吐率測試一樣首先對350測試機的各個項目進行輸入，然后對環(huán)回機進行設置，隨州在測試350機“RFC2544”測試界面尋找“開始”軟鍵并點擊，進入“RFC2544”測試環(huán)節(jié)。

3.8 以太網數(shù)據對廣電數(shù)據傳輸?shù)挠绊憸y試

具體步驟如下：①對OLT進行關閉，同時對廣播電視光發(fā)送機后的可變衰減器進行調節(jié)，確保有線電視光接收機的輸入光功率為-7dBm；②在49～60MHz頻率范圍內，使用CX350觀察頻譜中是否有62.5MHz及其諧波n×62.5MHz（n屬于自然數(shù)，且n不超過20）的干擾譜線存在，并抽取其中5個數(shù)字電視頻道的MER進行測試，125MHz頻點所在頻道為必測頻道；③對OLT進行開啟，使用CX350對1Gbps的數(shù)據進行發(fā)送，并經由ONU的上行光鏈路至OLT；④對OLT的可變光衰減器進行調節(jié)，確保ONU的入纖光功率穩(wěn)定在-3～+7dBm范圍內，使用CX350對數(shù)據鏈路長期丟包率的對錯與否進行評論。

3.9 有線電視對以太網數(shù)據傳輸?shù)挠绊憸y試

在有線電視對以太網數(shù)據傳輸?shù)挠绊憸y試過程中，確保有線電視光接收機的輸入光功率為-7dBm，在通過機頂盒連電視機觀察模擬電視和數(shù)字電視均正常顯示的情況下，運用CX350發(fā)送1Gbps數(shù)據信號，并確保ONU的入纖功率在-3～+7dBm之間。在對數(shù)據傳輸鏈路的丟包率、吞吐率和時延測試使用CX350進行測試。

4 基于全業(yè)務的廣電雙向網絡測試儀考慮

眾所周知，當前具有一定精度的帶頻譜分析功能的數(shù)字電平表均配備了USB接口，其Flash容量和CPU處理速度均能夠達到一定值，且能夠解決筆記本電腦的網絡連接功能。所以，在經過一系列的軟硬件升級操作之后，能夠實現(xiàn)對數(shù)據網絡主要指標的測試工作。就目前而言，廣電雙向網絡全業(yè)務測試儀器需要滿足下面幾個方面的要求：

（1）支持多個接口。要求測試儀器具有RJ-45、RF輸入和USB接口。其中，因RJ-45的數(shù)據接口涉及IP地址等數(shù)據的現(xiàn)場設置問題，所以在實際操作過程中建議在測試儀器的頂部和側面?zhèn)€設置一個。

（2）具有便攜性特點。因儀器使用場合為工程一線，所以不建議使用臺式機，尤其是在野外作業(yè)時，盡可能使用質量較輕、便于攜帶和野外作業(yè)的測試設備。

（3）具有較強的穩(wěn)定性。作為一款具有跨區(qū)域（廣播電視與通信）、多功能的工程用儀器，其應該具備一定的奶震動、耐高溫和穩(wěn)定運行等品質。

（4）擁有較強的續(xù)航能力。該類儀器需要進行用于野外日常維護和應急搶修工作，有線電視的干擾監(jiān)測及IP網絡性能監(jiān)測往往需要儀器能夠較長時間持續(xù)工作，這就要求其電池具有較長的續(xù)航能力。

（5）開機時間短。因測試儀器自帶操作系統(tǒng)，啟動時需要運行相應的自檢程序。為滿足應急搶修對時間上的要求，建議應盡可能對啟動流程進行簡化，節(jié)省開機時間。

（6）具有存儲功能。要求儀器能夠對測試數(shù)據予以保存，并以U盤為載體在辦公電腦上予以顯示，并分析、研討相應的測試結果。

（7）具有一定的可擴展性。要求在儀器的軟件和硬件的設計過程中實行模塊化的設計方式，使其能夠應對廣電雙向有線網絡的升級和承載業(yè)務的擴展。

（8）測量范圍與精度。具體要求如下：①電平（含模擬頻道載波電平和數(shù)字頻道功率電平）范圍：6～125dBμV，精度：±0.5dB～±1.5dB；②MER范圍：21～41dB（開均衡），精度：±1dB～±1.5dB；③BER 范圍：1×10-11～1×10-3；④信道頻譜測量范圍：5～1000MHz，RBW（分辨率帶寬）：100～3MHz；⑤數(shù)據網絡綜合測試的時間標簽精度要低于10μs。

（9）對三網融合要求能夠起到有效支持作用。要求測試儀器支持IP網絡測試、廣電有線數(shù)字電視和互動電視測試、頻譜分析等。

5 結語

總而言之，隨著“三網融合”的不斷推進，廣電雙向數(shù)據網絡的建設與運營，已經成為目前國內廣電信息產業(yè)發(fā)展的關鍵，對廣電雙向網絡進行合理規(guī)劃建設與科學運營是其應該注重的兩個環(huán)節(jié)。雙向網絡建設作為廣電抗衡其他運營商的重要武器，對其應當始終予以全盤全面考慮?？茖W構建與運營廣電多業(yè)務網絡，事關廣電網絡的未來生存發(fā)展，具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

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[2]姜一萍.有線電視雙向網絡的改造與發(fā)展分析[J].數(shù)字技術與應用，2015（10）：67～69.

[3]王 懿.有線電視雙向網接入技術選擇[J].中國有線電視，2015（07）：78～79.

TN919.2

A

1004-7344（2016）07-0273-02

2016-2-18

何家明（1973-），男，助理工程師，大學本科，從事有線電視網絡工作。