光传输设备的自动化测试系统设计及应用

2021-05-21刘宏宇姜世明陈周天

通信电源技术 2021年2期

关键词：传输设置模块

刘宏宇，姜世明，陈周天，孟琦

（中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司，黑龙江哈尔滨 150080）

0 引言

在信息技术不断发展的时代背景下，通信宽带的应用性能受到了广泛关注，为了满足通信设备升级应用的基本需求，为客户提供更好、更快以及更及时的用户体验，要整合自动化测试系统运行体系，从而及时优化通信结构，一定程度上确保传输效果满足预期。

1 光模块概述

1.1 定义

光模块指的就是一种光电器件，能借助光收发设备完成电光转换的传输过程，在此基础上为光信号耦合铺设通道，实现光纤的传递。光模块具体尺寸为56.5 mm×13.7 mm×8.5 mm，实际物理结构形态如图1所示。其最大的特点就是集成化程度较好，将激光器和光电接收器等融合在一起，从而建立完整的控制模式，确保差分形式的系统传递，配合IIC协议就能完成信息的存储[1]。

1.2 参数

要想保证光模块应用效果，就要匹配对应的模块参数处理机制，从而保证其指标满足实际应用规范。在相应指标中，光谱特性、平均发射功率、消光比以及眼图等是关键。

眼图指的是在光模块中利用实验方法有效改善传输系统性能而获得的示波器图形，能有效实现特定脉冲信号的传输，涉及系统的上升时间节点、下降时间节点以及脉冲过冲信号等，以3个bit为例，可以实现000～111的8种组合[2]。

2 光传输设备的自动化测试系统设计

在光传输设备自动化测试系统设计工序中，要配合测试应用要求，建立完整的平台体系，并结合测试设备待测模块及开关设备等，完善相应的测试流程。

2.1 自动化测试的基本流程

第一，选定作为测试对象的光模块，完成ref交叉联结处理，并且完成误码测试和抖动测试的准备工作。第二，读取基础性信息，其中主要涉及序列号和设备基础类型等参数，确保信息数据的匹配度满足自动化测试的基本要求。第三，设定开关路由（光开关1和2），并选定对应仪器进行测试分析[3]。第四，测试结束后获取测试数据，充分融合测试环境及测试要求制定个性化输出格式，直接完成数据库写入操作。第五，对比测试数据和类型化的文件数据，从而评估数据的可靠性。第六，完成单一模块测试后继续进行下一模块的测定。自动化测试流程原理如图1所示。

图2 自动化测试流程原理图

2.2 设置模块的设计流程

在完成基础信息处理工序后，要配合对应的模块应用要求完成设置工作，响应代码要应用在while循环体系内，在事件发生后完成事件响应。因为程序面板能建立人机交互的模块，因此利用鼠标点击即可进入事件，配合菜单项目完成程序关闭等。

例如，在某一个事件被触发后，程序支路就开始对应的处理工作[4]。第一，点击支配测试参数簇的对应按钮，直接触发相匹配的测试事件，获取数据参数，若是按钮显示为TURE，则表示测试项直接被划分到数组范围内，要想保证功能实现且对应的处理优化，就要配合一定数量的参数名称。第二，在事件传递的过程中会匹配命名为NewVal的参数文件，结合on/off按钮就能完成数组分析，配合循环实现参数数据的综合分析，在6个基础循环结束后就能获得测试参数的数组。第三，结合顺序调整按钮实现事件处理函数的分析，匹配相应的指令，依据触发进行测试参数组的处理，保证子程序应用的合理性。首先会获取指标定义，其次合成具体路径，并且在目录文件中获得指标定义的子程序，最后配合菜单处理子程序就能落实相应的处理窗口，对应提升子程序的运行水平[5]。

2.3 测试模块设计分析

为了保证光传输设备自动测试系统设计应用的合理性，还要对测试模块予以集中分析，要在设置对应工序后进行测试处理，确保能依据计算机控制流程，按照选定的测试端口依次实现对应的处理单元。

2.3.1 光谱测试单元

在单模激光器应用过程中，为了保证相应工序的合理性，要分析指标中心的波长和带宽参数等，并且配合实际应用状态选取手工测试和自动化测量形态。其中手工测试要借助激光器完成测试仪器光谱仪的连接处理，配合仪表设置就能及时获取相应的参数数据，了解测试结果后判定谱线的准确性及科学性，只有满足标准规定的参数体系才合理。自动化测试的基础检测步骤和手工测试基本一致，而在结果显示时是利用系统自动保存光谱图片的形式，配合测试参数值的对比分析获取最终结果，从而评估是否合格。基础的单模激光设备的主峰宽带为1 nm，测试跨度一般为10 nm，在这个范围内都能有效评估局部细节，从而显示数据报告中的相应参数对比情况。

具体步骤如下，首先开始进入测试进行自动扫描，设置对应的参数，其中A为起始波长，设置为Start，B为停止波长，设置为Stop，C为仪器设备响应度长，设置为Sensitivity，D为分辨率，设置为Resolution。其次进行对应的光谱扫描处理，等待检测扫描，一般为10～15 s，获取扫描结果。然后进行波峰位置的检索，再次将对应的波峰位置转移到测试中心，配合扫描跨度完成设置，继续进行光谱扫描处理。最后等待检测10 s，若是扫描完成，则能获取中心波长参数，并且有效计算-20 dB带的对应数值，完成边模抑制比参数。若是没有扫描完成，则继续重复操作[6]。

2.3.2 眼图测试

为了保证对应测试结果的准确性，要按照标准化流程建立相匹配的测试环境，结合发送机的脉冲特性，确定上升时间、下降时间以及脉冲的过程信号，从而配合对应的处理方案控制特性参数。具体流程如下，（1）开始进行对应的眼图自动化测试；（2）结合光模块的应用要求设置对应的测试通道，并配合设置眼图自动测试模板；（3）结合测试仪器的运行规律完成自动扫描模式的设定，完成初始数据和模块的处理工作；（4）进行眼图测试处理；（5）等待测试，一般为5 s；（6）结合Waveform完成设定数值的分析，满足设定数值继续进行分析，不满足则重新处理；（7）若是满足设定数值，就要预设10%的Margin，结合实际应用规范予以参数处理；（8）设置Margin=Margin_read+1%，完成对应的测试环节；（9）若是测试通过则获取测试结果，若是测试不通过，则要继续进行设置分析，读取测试结果[7]。

2.3.3 灵敏度测试

对于光传输设备而言，灵敏度测试也是非常关键的设计环节，为了保证测试结果的合理性和应用的有效性，要整合具体的测试环节，在满足特定误码率的基础上核算最小的入射功率参数数值，指标的光模块要配合标准光接口完成处理。例如，80 km的2.5G光模块，其实际的最小灵敏度为-28 dBm，为了保证测试的有效性，就要在寻找测试起点后进行正式测试。此外，还要进行误码监测分析，等待时间一般为10 s，完成监测后判定误码率和测试起点的大小。若是误码率在期望测试起点以上，则需要进行第二轮监测，配合使用衰减器进行数值的衰减处理，一直应用到误码率低于期望测试起点。