[转载]现代光通信测试技术发展动态 [复制链接]

息产业部通信计量中心　谢毅 XYrZI/R  
　　　一、引言 R?Ys%~5  
　　光波也是一种电磁波，其波长在微米量级，频率为10 14量级。其频率比常用的微波高10 4～10 5量级，因此理论上的通信容量也是微波通信的10 4～10 5倍。实际上，在19世纪末就有人尝试用光信号传送话音，但是，由于当时的光源相干性很差；光波在大气中传播受气候影响严重，很难获得长距离的稳定通信，这成为光通信领域的两大难题。能够真正实现光通信，得益于20世纪爱因斯坦、肖洛和唐斯的“光受激辐射理论”、1960年梅曼发明第一台激光器、1966年理论上证明了“光导纤维长距离传输光波的可能性”、1970年拉制成功低损耗通信用光纤。从此，光通信所面临的两大难题都解决了，也就迎来了光通信发展的高峰期。90年代，光通信开始大规模应用，在通信历史上引起了划时代的变化。　 QKP@+E_U  
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　　光纤具有低损耗（0.2—0.3dB／公里）、通信容量大（50THz／每芯光纤）、抗干扰能力强、保密性好以及原材料丰富的特点。这些特点使大容量、长距离跨洋通信成为现实。目前超长距离系统的最好水平是Co r vis公司在芝加哥到西雅图3200公里160（2.5Gbi t／s）的实验系统、Alca t e公司4000公里40（10Gbi t／s）的实验系统等。单芯光纤的最高通信容量的实验室水平已达7.04Tbi t／s（176×40Gbi t／s、50k m）（Sie mens）。上述这些系统都是采用密集波分复用（DWDM）和光纤放大器（EDFA）技术的成果。没有1990年发明的掺铒光纤放大器，就没有今天的DWDM系统，也就不可能充分利用光纤巨大的通信带宽。仅靠时分复用技术（TDM）提高通信容量来克服受限于电子器件的瓶颈效应，还很难使单芯光纤的通信容量提高到10Gbi t／s以上。 b<E0|VW  
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改革开放以后，我国的通信事业得到了突飞猛进的发展。我国的通信网规模已跃升为世界第二位，照目前的发展速度，在未来2～3年内我国的通信网络规模就可能超过美国，成为世界第一大网。1979年，我国的电话装机容量才203万部，到2000年9月20日我国的电话实装机总量已达2亿，其中固定电话1.35亿部，移动电话6500万部。随着以IP为代表的数据业务的爆炸性增长，未来几年我国仍然是通信建设和发展的高峰期，预计未来5年IP用户的年增长率将达54％，接近摩尔定律，省际干线光缆网络建设增长幅度达200％，远高于摩尔定律。技术的发展也促进了行业的融合，目前的通信运营业、通信制造业、有线电视运营业、计算机软硬件制造业、计算机网络运营业和各种媒体制造业最终将形成一个全新的行业———信息工业。　 n/ m7+=]v  
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　　通信网络和设备的技术进步和发展离不开通信测试领域的技术进步，它也使传统意义上测试和计量的概念发生了变化。在模拟通信时代，可观测量一般都有确定的量值，人们在研究新的测试方法时都需要去研究测量量值的准确度问题。随着数字通信和数据通信的发展，现代通信领域的测量越来越多地是通信软件范畴的测试，这是一个全新的测试领域，它已经不存在什么准确度的问题，仅仅是一个对错与否的问题。通信协议的一致性测试就属于这个范畴。同时应运而生了大量的、各种各样的通信协议测试仪表，这是目前通信测试领域测试的第一个显著特点。第二个显著特点是得益于计算机技术特别是微机技术的迅速发展，它大大提高了测试的智能化和自动化程度，同时它使许多原本需要硬件实现的测试功能可以用软件形式替代，一些原本需要人工进行的计算、记录、存储等功能可以用软件的方式实现。另外，也使一些原来硬件实现的显示、控制等功能虚拟化、个性化，从而大大提高了测试的效率。这个特点类似于“软件无线电”的思想，即尽可能地利用计算机硬件和软件实现其内部和外部功能。　 PrQs_tNi  
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　　通信领域的软件测试大多是通信协议的一致性测试，它是基于有限状态机理论。所谓一致性测试就是　检验协议的实现与相应协议标准的符合程度，它只关心协议呈现的外部功能。通常的做法是，根据通信协议规范，利用抽象测试集的生成方法产生一组测试用例，按照实际需要确定测试策略，在一定的测试环境中对待测实现（Im p le men t a t io n　Unde r　Tes t）实施测试，它将测试以下内容：　 h*lU&8)m\  
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　　★协议实现的能力和行为； $`'%1;y@  
　　★协议与标准的一致性； H_&z-g`  
　　★协议实现能力与实现者陈述的一致性。 z~0f[As.  
　　目前，通信协议测试仪表的种类繁多，例如：7号信令测试仪、IP协议测试仪、V5接口协议测试仪等等。它们是通信产品质量检验、通信工程建设、通信网络运行维护和保证各种各样通信业务正常工作所必不可少的工具。　 8|2I/#F}]  
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　　技术的进步正像人类社会发展一样也是螺旋型的，光通信发展到今天，特别是DWDM技术的出现，似乎又使通信回到模拟通信时代。光通信领域和数字通信、数据通信领域略有不同，它依然还存在许多模拟参数需要准确测量，这是光通信测试领域的一个显著特点。