數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡包括很多系統(tǒng)和相關設備， 可能有數(shù)字傳輸系統(tǒng)， 分組交換、DDN、幀中繼、ATM、Internet系統(tǒng)，公用電話交換網(wǎng)、市話電纜線，以及路由器、網(wǎng)關、網(wǎng)橋、復用器、頻帶或基帶調(diào)制解調(diào)器、用戶終端設備等。在網(wǎng)絡建設中進行系統(tǒng)連接、安裝調(diào)試、網(wǎng)絡驗收時，在網(wǎng)絡建成后的維護檢查、判斷和排除故障時，都離不開測試儀表。數(shù)據(jù)通信測試儀表主要有通信規(guī)程測試、傳輸差錯測試、傳輸信道測試和接口測試等測試設備。

　　一、規(guī)程分析（測試）儀

　　數(shù)據(jù)通信是人和計算機或計算機和計算機之間的通信，要實現(xiàn)有效、快速、可靠的通信，就需要有一套通信的規(guī)約，稱之為通信協(xié)議或通信規(guī)程。為此國際上提出了開放系統(tǒng)互連的七層模式，每一層都有其特定的功能，上一層利用下層的功能所提供的服務。為了使網(wǎng)內(nèi)的設備能協(xié)同工作，實現(xiàn)正確有效的通信，就要求它們在整個通信過程中，包括在任何可能發(fā)生的細節(jié)上都要遵循共同的協(xié)議。因此規(guī)程測試在數(shù)據(jù)通信中是非常重要的。

　　規(guī)程測試分析儀可能提供的功能概述如下：

　　⑴． 在線監(jiān)測功能

　　將規(guī)程測試分析儀跨接在接口處，監(jiān)測兩個方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，用來監(jiān)視工作狀態(tài)、跟蹤規(guī)程和查找錯誤。

　　- 接口狀態(tài)監(jiān)測。

　　- 實時捕獲數(shù)據(jù)到磁盤或緩沖區(qū)，以便進一步調(diào)出分析。

　　- 事件觸發(fā)功能，即當所定義的事件發(fā)生時，引起儀表的相應動作。

　　- 過濾功能，用來監(jiān)測符合用戶定義條件的數(shù)據(jù)。

　　- 實時解碼，將數(shù)據(jù)流按幀以分層方式解碼。

　　- 統(tǒng)計，包括流量和事件的統(tǒng)計。

　　⑵． 仿真功能

　　要能仿真“用戶”， 測試網(wǎng)絡的相關性能；仿真“網(wǎng)絡” ，測試用戶設備的相應功能。內(nèi)裝仿真應用程序，自動產(chǎn)生相應規(guī)程的仿真。能夠自動應答查詢，建立和維護鏈路管理，進行流控以及網(wǎng)絡的建鏈和拆線等。用戶可自行定義規(guī)程的參數(shù)。

　　當仿真時，能使用實時功能，同時顯示仿真和實時狀態(tài)，進行各層的譯碼、統(tǒng)計，也可捕獲數(shù)據(jù)。

　　⑶． 分析功能

　　可實時分析統(tǒng)計或事后回送分析，能將分析結果編輯、列表和打印。

　　- 按不同的元素，如源地址、目的地址、地址對、協(xié)議等，分析網(wǎng)絡的傳輸錯誤。

　　- 從譯碼數(shù)據(jù)狀態(tài)中實時“聚焦放大”，就是選擇與某元素相關的數(shù)據(jù)流，進行詳盡的分析。

　　- 用戶確認的各種狀態(tài)的顯示。

　　- 帶時間間隔刻度的狀態(tài)圖。

　　- 明細表統(tǒng)計。包括幀分布統(tǒng)計、利用率、業(yè)務流量、差錯等。

　　⑷． 專家系統(tǒng)

　　捕捉按用戶確認的事件，按用戶制定的規(guī)則對網(wǎng)絡進行分析，識別事件，分析問題，指出原因，提出解決辦法。一般只有在高檔的規(guī)程分析儀中才具備專家系統(tǒng)。

　　⑸． 多端口實時監(jiān)測

　　用于測試網(wǎng)際聯(lián)接的參數(shù)，如網(wǎng)際間的傳輸時延，路由器的時延，顯示運行狀態(tài)等。

　　⑹． 過濾功能

　　配合監(jiān)測、分析和專家系統(tǒng)，用以篩選出感興趣的數(shù)據(jù)。

　　⑺． 報表生成和打印功能

　　配備規(guī)程測試儀時，如下問題可供參考：

　　一種型號的規(guī)程測試儀可以測試的規(guī)程是多種的，可適用于分組交換、幀中繼、ATM等廣域網(wǎng)和以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)、FDDI等局域網(wǎng)，ASYNC、SYNC（BSC）、HDLC、SDLC、X.25、FR、ATM、TCP/IP、PPP、SLIP等等，要選擇能支持你系統(tǒng)中所涉及的各種規(guī)程的儀表，用不到的規(guī)程選件可不選購。很多型號的儀表是具有擴展功能的，將來需要時可再購買相應的模塊和軟件包。

　　物理接口及其速率要滿足您的需要。

　　高檔的規(guī)程分析儀功能齊全，價錢也比較高（幾十萬元），適于配置在省或地區(qū)級維護中心。在基層維護單位可裝備一般檔次的儀表，它們也具有監(jiān)視、仿真、捕獲和分析功能，能滿足一般維護和開通用戶的需要；可由用戶根據(jù)需要進行編程；可與維護中心的高檔規(guī)程分析儀對測；若需要進一步分析，可將捕獲的數(shù)據(jù)轉存，以便事后調(diào)出，再做更完善的工作。很多一般檔次的規(guī)程測試儀是便攜式儀表，價格不高（一般價格在幾萬元），使用方便，很適于用戶開通和日常維護中使用。

　　二、誤碼測試儀

　　數(shù)據(jù)電路的質量是以差錯率來衡量的。傳輸差錯可分為離散差錯和突發(fā)差錯兩種類型，對不同系統(tǒng)的影響也不一樣。現(xiàn)在多用反饋重發(fā)差錯控制方法，系統(tǒng)的質量是以傳輸效率來衡量的，出現(xiàn)差錯而重發(fā)的次數(shù)越多，則效率越低，離散差錯對傳輸效率的影響要比突發(fā)差錯大。而對那些實時傳輸?shù)南到y(tǒng)有時突發(fā)差錯的影響要更大一些。為此，常用誤碼率、誤字率、誤組率、無差錯秒等從不同的角度對差錯進行統(tǒng)計。

　　誤碼儀是數(shù)據(jù)通信維護中經(jīng)常使用的儀表。要按下列指標（主要是前三項）選擇適用的儀表：數(shù)據(jù)速率、接口類型（V.24、V.35、X.21、RS-449、RS-530、G.703等）、數(shù)據(jù)格式（同步、異步等）、工作模式（DCE和DTE）、測試碼型（511、2047、FOX等）、時鐘選擇、流控選擇、測試時間控制、差錯紀錄統(tǒng)計分析能力、差錯插入能力等。

　　應該指出的是，規(guī)程分析儀內(nèi)一般都帶有誤碼測試功能，這樣就沒有必要重復配備誤碼儀了。

　　三、數(shù)據(jù)傳輸信道測試儀表

　　X.25分組交換、DDN、幀中繼、ATM、Internet等節(jié)點之間的連接，路由器、網(wǎng)關、網(wǎng)橋、復用器、頻帶或基帶調(diào)制解調(diào)器、用戶終端等用戶設備與數(shù)據(jù)通信節(jié)點的連接，以及用戶設備之間經(jīng)專線的連接等，都需要通過各種類型的數(shù)據(jù)傳輸信道。數(shù)據(jù)傳輸信道的好壞直接影響著數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的通信質量，對它的測試也是非常必要的。

　　數(shù)據(jù)傳輸信道可分為數(shù)字信道和模擬信道兩類。

　　⑴． 數(shù)字信道測試儀表

　　隨著SDH的應用，現(xiàn)在主要使用2.048Mb/s E1和155.52Mb/s STM-1 （OC-3 ） 數(shù)字信道，隨著寬帶網(wǎng)的發(fā)展，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字信道還要向更高的速率發(fā)展。隨著2.048Mb/s E1用戶和中繼數(shù)量的迅速增加，在數(shù)據(jù)通信運維部門就有必要配備E1信道測試儀了。而更高速率的數(shù)字信道測試儀表，除了大型數(shù)據(jù)通信中心或與數(shù)字傳輸中心分處兩地等情況外，我認為沒有必要與數(shù)字傳輸中心進行重復的配備。

　　針對數(shù)據(jù)傳輸，E1信道測試儀表應具有以下主要功能：

　　G.703 E1差錯測試，對電路的數(shù)據(jù)傳輸質量進行測試和分析。使用29-1、211-1、215-1等符合ITU-T O.151、O.152、O.153的隨機碼型和全“0”、全“1”、“1”“0”交替等固定碼型，測試比特差錯、編碼差錯、成幀差錯、CRC差錯、E-bit差錯和雙極性差錯，具有ITU-T G.821分析能力（或再增加G.826、M2100/550分析能力）。

　　能對時隙進行分出和插入。可在不干擾其他時隙業(yè)務的情況下，測試某時隙或FE1的數(shù)據(jù)傳輸質量。測試N×64kb/s數(shù)據(jù)的差錯并進行分析。

　　E1線路信號質量在線監(jiān)測。包括信號電平和頻率的測量，脈沖模框分析和差錯監(jiān)測等。

　　幀和定時滑動測試，用于分析E1線路的同步問題。

　　實時狀態(tài)和告警的監(jiān)視，告警的功能測試。

　　可對非成幀和成幀（包括PCM-30、PCM-30 CRC、PCM31、PCM31 CRC）結構進行測試，以適應不同幀結構的應用情況。

　　可以端接測試、橋接測試和接在帶保護的檢測端子上進行測試。便于在不同的接入點進行測試。

　　符合上述要求的一些便攜式或手持式E1信道測試儀非常實用而且使用方便，很受運維人員的青睞。

　　⑵． 模擬信道測試儀表

　　模擬信道有電話交換網(wǎng)、市話電纜、長途模擬專線等，模擬信道的一些特性會對數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生影響，這些特性稱之為“損傷因素”，主要有總衰減、衰減頻率失真、群時延失真、非線性失真、噪音、量化噪聲、相位抖動、頻率偏差、回波、脈沖噪聲、瞬斷、相位突變和幅度突變等。

　　不同類型的模擬信道所需測量的損傷參數(shù)是不同的。對于市話電纜線路，它的群時延失真很小，可不考慮；因為沒有介入任何有源的傳輸設備，不會產(chǎn)生非線性失真、量化噪聲、相位抖動、頻率偏差、相位突變和幅度突變。載波話路不用測試量化噪聲。對于PCM話路和程控電話交換電路也不用考慮相位抖動、頻率偏差、相位突變和幅度突變。只有對二線電路才考慮測試回波。在所需測量的損傷參數(shù)中，一些是必測的主要參數(shù)，一些是要根據(jù)具體情況而測試的參數(shù)。

　　現(xiàn)在，通過載波電路傳輸數(shù)據(jù)的情況已經(jīng)非常少了。隨著X.25、DDN、FR、ATM網(wǎng)的應用，利用長途PCM話路的數(shù)據(jù)用戶也不多了。隨著Internet的廣泛應用，人們已經(jīng)不再愿意通過電話交換網(wǎng)進行點對點的數(shù)據(jù)傳輸了。因此當前模擬信道的維護和測試的重點就轉到了用戶至X.25、DDN、FR、ATM節(jié)點或Internet ISP的用戶線上了。

　　另一方面，在用戶線上的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)從音頻MODEM的低速發(fā)展到了64/128kb/s基帶或ISDN，N×64kb/s基帶，直至2.048Mb/s的HDSL和8Mb/s的ADSL。傳輸速率的提高和傳輸頻帶的加寬對市話電纜用戶線的質量提出了更高的要求。

　　因此要重視市話電纜用戶線的維護和測量，配備相應的儀表。隨著高速寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展，這將變得越來越迫切和重要。

　　市話電纜用戶線路測試儀表應具備下述功能：

　　用戶線路直流環(huán)阻、絕緣電阻（線間和導線對地）、工作電容的測試。

　　這些是檢查電纜線質量多年來采用的最基本的測試。用直流環(huán)阻可計算線路長度，判斷混線地點；用工作電容判斷開路地點。對數(shù)據(jù)線路來說，只用這些測試是遠遠不夠的，還需要進行下面的測試。

　　線路傳輸衰減和衰減頻率特性的測試

　　由于ISDN、基帶MODEM、HDSL和ADSL在市話電纜線路上傳輸?shù)男盘柧哂邢鄳念l帶寬度，所以對測試儀表的帶寬也應有一定的要求，例如對HDSL線路，要求測試儀表的帶寬應達到500kHz，對ADSL要求1100kHz以上。

　　空閑噪聲的測試。

　　有兩種噪聲測試方法，發(fā)送測試單音（820Hz或1004Hz或1020Hz）法和不發(fā)送測試單音法。由于音頻頻帶MODEM、ISDN、基帶MODEM、HDSL和ADSL信號擁有自己相應的頻帶寬度，只有落到該頻帶內(nèi)的噪聲才對數(shù)傳產(chǎn)生影響，所以儀表內(nèi)應具有相應頻帶的噪聲濾波器，它們是D-濾波器（音頻）、E-濾波器（ISDN和64/128kb/s 2B1Q編碼方式的基帶MODEM）、F-濾波器（HDSL）、G-濾波器（ADSL）。可計算出或從儀表中讀出信噪比。

　　線路阻抗/回波損耗的測試。

　　要在相應的測試帶寬內(nèi)測試線路阻抗/回波損耗。

　　脈沖噪聲測試。

　　根據(jù)所需的頻帶寬度，用D（或O.71）或E或F或G濾波器，測試不同門限電平下的脈沖噪聲計數(shù)。

　　在線路工程竣工測試和選擇數(shù)據(jù)線對時，還需測試線路串音（主要是近端串音），這就需要有寬頻選頻功能，一般需要另外配備相應儀表。

　　現(xiàn)在市場上的用戶線路測試儀表趨向便攜式或掌上型，價錢已不昂貴，使用十分方便。

　　這類儀表也可用于PCM話路測試，測試它的衰減、衰減頻率失真、空閑電路噪聲、量化噪聲（單頻法）、脈沖噪聲和回波等主要參數(shù)。有的還具有撥號和直流保持功能，又可用于電話交換網(wǎng)的測試，使之用途更為廣泛，稱之為“模擬線路測試儀”或“傳輸線路測試儀”。配備這類儀表可用于數(shù)據(jù)傳輸用的各種模擬信道，特別是用戶線的測量。

　　四、接口測試

　　常用V.24（RS-232）、V.35、V.36、X.21、RS449、RS530等接口標準。電氣特性標準有V.28、V.10、V.11等，分為雙流平衡和雙流不平衡兩類。常用接口測試器，用于各接口線的狀態(tài)指示、為接口線提供正或負電壓進行狀態(tài)試驗、接口線的連接試驗、連接示波器或邏輯分析儀觀察接口信號波形和時間關系，連接規(guī)程分析儀等。

　　接口測試盒是常用的小測試設備，但在解決具體的接口問題時還是非常有用的。

　　隨著CPU技術的發(fā)展和大規(guī)模集成電路、數(shù)字信號處理技術的應用，現(xiàn)在數(shù)據(jù)通信測試儀表已向新技術、小型化、多功能、低價位、使用方便等方向發(fā)展。這些儀表的配備必將顯著提高維護水平和維護質量。


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