G.SHDSL接口卡多PVC測試技術(shù)的研究

　　高速數(shù)據(jù)用戶線（SHDSL）技術(shù)是ITU-U提出的一種高速對稱的傳輸技術(shù)，符合國際電聯(lián)G.991.2推薦標(biāo)準(zhǔn)，又稱 G.SHDSL［1］。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，人們對上網(wǎng)速度的要求越來越高，而基于防火墻的G.SHDSL接口卡目前廣泛應(yīng)用于各大通信運(yùn)行商。對ADSL接口卡測試技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但對G.SHDSL接口卡的測試還在緩慢發(fā)展中，尤其是G.SHDSL接口卡具有高速、多PVC、上下行對稱性的特點，因此對其測試技術(shù)的研究尤為重要。

　　1 G.SHDSL接口卡多PVC技術(shù)簡介

　　高速數(shù)字用戶線G.SHDSL（G.Single-pair high-speed Digital Subscriber Line）是一種高速對稱的傳輸技術(shù)，它利用普通電話線中未使用的高頻段，通過不同的調(diào)制方法，在雙絞銅線上實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。其單線速率可達(dá)到5.696 Mb/s。

　　傳統(tǒng)的XDSL技術(shù)中的虛通道都是單PVC，而此項技術(shù)的一大突破既是實現(xiàn)多PVC（VPI/VCI）虛通道，這樣能使用戶最大限度地合理利用帶寬，且在同一條物理線路上實現(xiàn)承載不同業(yè)務(wù)，如語音、視頻、文件傳輸?shù)鹊?，互不干擾，達(dá)到了資源共享。其中的PVC包含VPI和VCI兩個參數(shù)，VPI的范圍是0~255，VCI的范圍是0~65 535（大多數(shù)的DSLAM設(shè)備只支持0~255，因此實驗時在0~255之間測試）［1］。

　　2 測試設(shè)備及工具介紹

　　2.1 DSLAM

　　在DSL應(yīng)用的場景中，ATM信元不能直接在以太網(wǎng)上傳輸，因此其封裝在ATM信元中的數(shù)據(jù)都是承載在Ethernet鏈路上［3］。這時需要將從DSL接口上傳輸?shù)腁TM信元轉(zhuǎn)化為以太網(wǎng)幀，所需的設(shè)備即DSLAM（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器，DSLAM是各種DSL系統(tǒng)的局端設(shè)備，屬于最后一公里接入設(shè)備（the last mile），其功能是接納所有的DSL線路，匯聚流量，相當(dāng)于一個二層交換機(jī)。

　　本文所做的實驗是基于華為的SmartAX MA5600設(shè)備，選擇此設(shè)備主要是因為它具備兩大特點［2］：

　　（1） 支持多種業(yè)務(wù)接口

　　它能夠提供ADSL2+和G.SHDSL業(yè)務(wù)板的接入，同時支持任意組合業(yè)務(wù)板，且ADSL2+業(yè)務(wù)板支持32線用戶的接入，G.SHDSL業(yè)務(wù)板支持18線用戶的接入。上行接口支持FE和GE。

　?。?） 支持互操作特性

　　MA5600具有MSTP、LACP、Ethernet OAM、以太網(wǎng)接入等功能，且能夠支持各種路由轉(zhuǎn)發(fā)能力完善的IP路由/轉(zhuǎn)發(fā)能力及MPLS特性，同時支持PPPOA轉(zhuǎn)PPPOE，因此滿足了對XDSL接口各種業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求。

　　2.2 測試工具

　　本實驗使用測試工具有兩個：一是思博倫通信公司的SmartBits設(shè)備，它能夠提供對G.SHDSL接口的功能測試的業(yè)務(wù)流量，提供的協(xié)議報文豐富，且可以支持多種通信技術(shù)、協(xié)議和接口的相應(yīng)軟件應(yīng)用及腳本的測試。同時設(shè)備具備GE、FE、光纖等多種終端接口。二是思博倫通信公司的Avalanche設(shè)備，它能夠提供對吞吐量和時延性能的精準(zhǔn)測試。

　　3 測試環(huán)境及方法

　　3.1 測試組網(wǎng)

　　圖1中Client即所測試設(shè)備（防火墻），Client與DSLAM直接僅靠一條物理鏈路相連，其中多條虛擬鏈路是多條PVC鏈路。而DSLAM和Server端是真實的多條物理鏈路，可以根據(jù)需要調(diào)整。

　　3.2 測試用例設(shè)計

　　3.2.1 功能測試用例

　　此部分對于支持多PVC的G.SHDSL接口卡主要考慮接口卡的正常使用，用例設(shè)計如下：（1）對卡本身激活/去激活測試，包括在鏈路連通狀態(tài)下去激活再激活反復(fù)操作等，查看接口卡是否正常工作且設(shè)備CPU等狀態(tài)是否正常。（2）PVC的自協(xié)商功能測試，此項需對DSLAM設(shè)備配合執(zhí)行，改變本端和對端DSLAM設(shè)備的PVC值，測試設(shè)備G.SHDSL接口卡能否自協(xié)商到PVC值（注意在每次協(xié)商時需通過deactive/active重啟接口卡）。（3）PVC范圍測試，此項包括對符合PVC值的遍歷測試，可以滿配置PVC，且在不同的PVC鏈路上承載不同業(yè)務(wù)（文件下載、業(yè)務(wù)流量、視頻、語音等）。

　　3.2.2 互操作性測試用例

　　由于G.SHDSL接口卡在實際應(yīng)用中不是單獨使用的，考慮到與其他特性的兼容性，設(shè)計用例如下：（1）與PPPoE結(jié)合，在現(xiàn)網(wǎng)中都是通過PPPoE撥號上網(wǎng)，因此在實驗室中搭建環(huán)境模擬撥號上網(wǎng)。（2）與VPN技術(shù)結(jié)合，考慮到網(wǎng)絡(luò)安全，對鏈路采用IPSec、P2P、GRE等加密技術(shù)，查看業(yè)務(wù)是否正常流通。（3）與ADSL鏈路結(jié)合，G.SHDSL具備同其他XDSL鏈路的頻譜兼容性，同一臺測試設(shè)備上連同ADSL和G.SHDSL鏈路，測試對彼此的業(yè)務(wù)有無影響［4］。

　　3.2.3 性能測試用例

　　這里主要考慮兩項重要的性能指標(biāo)的測試：吞吐量和時延。用到的測試工具即上面所提到的SmartBits測試儀。設(shè)計用例如下：（1）吞吐量：G.SHDSL接口卡上下行速率對稱，可以同時測試。包括1、2、4口接口卡的分別測試，對PVC值的選取可以遵循邊界取值法，再隨機(jī)取一個值測試。同時關(guān)注1、2、4口的吞吐量是否是倍數(shù)關(guān)系。（2）時延：此項測試是在吞吐量的范圍內(nèi)進(jìn)行的，選取吞吐量的20%、40%、60%、80%分別進(jìn)行測試［2］。測試的前提是無丟包，如果發(fā)現(xiàn)由于某些外界因素而造成的丟包需要重新測試，這樣才能保證測試數(shù)據(jù)的有效性。