专利名称：数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数字用户线接入复用器(DSLAM)的协议处理性能测试方法。
背景技术：
DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，即数字用户线接入复用器)的主要功能是将大量xDSL(x Digital Subscriber Line，即x数字用户线，包括ADSL、VDSL、SHDSL等等)用户的业务进行汇聚，然后通过上行端口发送给上一级设备；同时，将从上行端口接收到的上一级设备发送来的业务进行分发，通过xDSL终端发送给每个用户。DSLAM设备的上行端口可能是以太网接口，也可能是ATM(异步传输模式)接口，或者同时拥有这两种接口。
随着技术的不断发展，DSLAM设备除了需要完成基本的业务汇聚分发功能之外，还需要完成越来越多的协议处理功能。例如在IPTV(IP电视)业务中，DSLAM设备需要完成IGMP(因特网组管理协议)的处理。IPTV业务的组网如图1所示，图中TV(电视)通过STB(机顶盒)接入XDSL终端，当xDSL用户需要观看某个频道的节目时，会发送加入该节目组播组的IGMP报文给DSLAM设备。DSLAM设备需要处理该报文，分析该用户是否有观看该节目的权限。如果用户具有权限，而且DSLAM设备还没有加入该节目组播组，则通过上行端口向上级设备发送加入该节目组播组的IGMP成员报告报文。一般来说，DSLAM设备向上发送的这个IGMP成员报告报文与xDSL用户发送给DSLAM设备的那个IGMP成员报告报文是相同的。同时，如果用户具有权限，DSLAM设备会将从上行端口接收到的该频道的节目数据流发送给这个xDSL用户。
当xDSL用户不再需要观看该频道的节目时，会发送离开该节目组播组的IGMP离开报文给DSLAM设备。DSLAM设备需要处理该报文，停止将从上行端口接收到的该频道的节目数据流发送给这个xDSL用户。同时，检查是否还有其它用户正在观看该频道的节目，如果没有，则通过上行端口向上级设备发送离开该节目组播组的IGMP离开报文。
因此，各种协议的处理性能就成为了DSLAM设备性能的重要组成部分。例如某种协议能支持的最大xDSL用户数、每秒钟能够处理的某种协议报文数等等。由于DSLAM设备接入用户的数量非常大，因此大用户量情况下测试DSLAM设备的协议处理性能成为一项重要工作。
要测试大用户量情况下DSLAM设备的协议处理性能，最直接的方法是按照DSLAM设备的实际应用情况进行测试，测试组网图如图2所示。在DSLAM设备上，如同正常的业务应用一样在每个xDSL终端和上行端口之间分别建立一条业务连接。然后，利用测试仪器(如采用SmartBits、AX/4000等网络性能测试仪器)来模拟上级设备和xDSL用户。测试仪器的不同测试端口分别连接到DSLAM设备的上行端口和每个xDSL终端上，然后用测试仪器向xDSL终端发送各种协议报文，同时接收并观察xDSL终端和DSLAM设备向测试仪器发送的协议报文，并据此判断DSLAM设备处理协议报文的各种性能。
以上面提到过的IPTV业务为例，如果要测试DSLAM设备对于xDSL用户发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文的处理性能，可以搭建如图2所示的测试环境，用测试仪器来模拟组播用户(即STB和TV)和上级设备(即视频承载网络)。然后，用测试仪器从连接到xDSL终端的测试端口向xDSL终端交替发送IGMP成员报告报文和IGMP离开报文；同时，通过连接到DSLAM设备上行接口的测试端口接收并记录DSLAM设备发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文，观察其数量与测试仪器向xDSL终端发送的报文数量是否相等。在测试过程中，不断提高测试仪器发送报文的速度，直到测试仪器接收到的报文数量小于其发送的报文数量为止，则此时测试仪器发送报文的速度就达到了DSLAM设备的处理极限，也就是DSLAM设备对于xDSL用户发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文的处理性能。需要注意的是，在测试中各测试端口发送的报文加入/离开的必须是不同的组播组，否则DSLAM设备只会在收到第一个测试端口发送的报文时向测试仪器发送报文。
上述现有技术的缺点在于1、由于DSLAM设备支持的xDSL用户非常多，一台设备可以达到上千个用户。按照上面的测试方法，首先需要测试仪器提供上千个测试端口，而一般一台测试仪器的测试端口数量不过几十个，这就意味着需要同时使用几十台测试仪器，成本非常高昂。
2、测试需要同时使用上千个xDSL终端，需要占用很大的测试空间。
3、测试需要在DSLAM设备和测试终端之间、测试终端和测试仪器之间分别连接上千根电缆，测试环境搭建工作繁琐而容易出错。
现有技术进行测试的另一种方案如图3所示，在DSLAM设备上，在一个xDSL终端和上行端口之间建立多条业务连接(如PVC永久性虚电路连接)。然后，利用测试仪器来模拟上级设备和xDSL用户。测试仪器的不同测试端口分别连接到DSLAM设备的上行端口和xDSL终端上，然后向xDSL终端发送各种协议报文。发送的报文需要分别发送到xDSL终端和上行端口之间的各条业务连接上，用一条业务连接模拟一个用户，以此来模拟多个用户接收到协议报文的情况。同时接收并观察xDSL终端、DSLAM设备发送出来的协议报文，并据此判断DSLAM设备处理协议报文的各种性能。
以上面提到过的IPTV业务为例。如果要测试DSLAM设备对于xDSL用户发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文的处理性能，可以搭建如图3所示的测试环境，用测试仪器来模拟组播用户(即STB和TV)和上级设备(即视频承载网络)。然后，用测试仪器从连接到xDSL终端的测试端口向xDSL终端交替发送IGMP成员报告报文和IGMP离开报文。需要注意的是，此时在一个xDSL终端和上行端口之间建立了多条业务连接，每条业务连接用于模拟一个xDSL用户，因此测试仪器需要同时发送加入/离开多个组播组的报文，并且保证加入每一个组播组的报文分别由一条业务连接来承载。同时，通过连接到DSLAM设备上行接口的测试端口接收并记录DSLAM设备发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文，观察其数量与测试仪器向xDSL终端发送的报文数量是否相等。在测试过程中，不断提高测试仪器发送报文的速度，直到测试仪器接收到的报文数量小于其发送的报文数量为止，则此时测试仪器发送报文的速度就达到了DSLAM设备的处理极限，也就是DSLAM设备对于xDSL用户发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文的处理性能。
这种方法仍存在以下缺点1、一般来说DSLAM设备上一个xDSL终端和上行端口之间可以建立的业务连接的数量很少，一般不超过10条，每条业务连接用于模拟一个xDSL用户。因此，采用这种测试方法能够模拟的用户数量也不会超过10个，难以模拟大用户量的情况。
2、一个xDSL终端能够承载的业务流量有限，因此单位时间内能够传送的协议报文的数量也很有限。进行DSLAM设备每秒钟能够处理的某种协议报文数这样的测试项目时，可能协议报文流量尚未达到DSLAM设备的处理极限就已经超过了xDSL终端的承载能力，导致无法测试出系统的实际性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术进行DSLAM测试时测试成本高、占用测试空间大、难以模拟大用户量测试等的不足，提供一种数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法，降低测试成本的同时，降低测试空间需求、并方便地实现大用户量情况的模拟测试。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为这种数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法包括以下步骤使数字用户线接入复用器的上行端口支持数字用户线端口所支持的协议；将测试仪器的两个测试端口分别连接到所述数字用户线接入复用器的两个上行端口上，并在两个上行端口之间建立多条业务连接；利用测试仪器来模拟上级设备和用户，向其中一个上行端口发送各种协议报文，并将所述各种协议报文发送到两个上行端口之间的各条业务连接上，测试仪器根据数字用户线接入复用器返回的协议报文判断数字用户线接入复用器处理协议报文的性能。
如果发送协议报文的上行端口是以太网口，那么每条业务连接在这一端指定的虚拟局域网各不相同，发送的业务报文的虚拟局域网标签也各不相同；数字用户线接入复用器根据接收到的报文的虚拟局域网标签来判断用相应的业务连接来承载报文，从而将报文分别发送到不同的业务连接上。
如果发送协议报文的上行端口是异步传输模式口，那么每条业务连接在这一端指定的虚路径标识值/虚通道标识值各不相同，发送的业务报文的虚路径标识值/虚通道标识值也各不相同，数字用户线接入复用器根据接收到的报文的虚路径标识值/虚通道标识值来判断用相应的业务连接来承载报文，从而将报文分别发送到不同的业务连接上。
所述测试仪器模拟的上级设备为视频承载网络，所述的用户为组播用户。
用测试仪器从连接到其中一个上行端口的测试端口向数字用户线接入复用器交替发送因特网组管理协议成员报告报文和因特网组管理协议离开报文，同时，通过连接到另一个上行接口的测试端口接收并记录数字用户线接入复用器发送的因特网组管理协议成员报告报文和因特网组管理协议离开报文，观察其数量与测试仪器向第一个上行端口发送的报文数量是否相等来进行测试。
在测试过程中，不断提高测试仪器发送报文的速度，直到测试仪器接收到的报文数量小于其发送的报文数量为止，则此时测试仪器发送报文的速度就反应了数字用户线接入复用器对于数字用户线用户发送的因特网组管理协议成员报告报文和因特网组管理协议离开报文的处理性能。
本发明的有益效果为本发明放宽限制，使DSLAM设备的上行端口支持原先xDSL端口才支持的协议，将测试仪器的两个测试端口分别连接到DSLAM设备的两个上行端口上，进行测试。只需要一台测试仪器即可进行DSLAM性能测试，降低了测试成本，而且不需要大量的xDSL终端以及随之而来的电缆连接工作，降低测试空间需求，减少测试环境搭建工作量。
利用本发明可以完成大用户量情况的模拟，模拟的用户量可达到DSLAM设备最大能支持的xDSL终端数；可以完成大流量的协议报文测试，测试流量可达到DSLAM设备的协议处理极限。
图1为IPTV业务的组网结构示意图；图2为现有技术测试组网示意图；
图3为现有技术另一种测试组网示意图；图4为本发明测试组网示意图。
具体实施例方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明一般来说，DSLAM设备都具有不止一个上行端口，而且在两个上行端口之间可以建立很多条业务连接，数量超过DSLAM设备支持的xDSL终端数量。但是由于没有实际应用价值，上行端口并不支持xDSL端口支持的那些协议和业务。例如，用户就不能把STB和TV接到上行端口上来观看IPTV节目，因为上行端口不支持连接IGMP组播成员。每一个厂家、每一个型号的DSLAM设备都是不一样的，但是一般都限制了上行端口，使之不支持xDSL端口才支持的协议。
本发明首先对DSLAM设备的软件进行修改，使DSLAM设备的上行端口同样支持原先xDSL端口才支持的协议，如连接IGMP组播成员等等。这一点并不困难，因为DSLAM设备的软件中本来就支持这些协议，只是出于对实际应用情况的考虑，规定只有xDSL端口支持，而上行端口不支持。因为如果DSLAM设备的软件原先不支持某个协议，那么DSLAM设备的xDSL端口也就不会支持这个协议，那么也就没有必要测试DSLAM设备对于这个协议的处理性能了。
在DSLAM设备软件的各种协议处理模块中，会判断需要处理的协议报文的类型和接收报文的端口，如果发现报文类型是xDSL用户才会发送的报文，而接收报文的端口不是xDSL端口，就会认为出错而将报文直接丢弃，不予处理。本发明只需修改这一判断，使得报文类型是xDSL用户才会发送的报文，而接收报文的端口是上行端口时，不丢弃报文，仍然予以正常处理。以IGMP协议为例，修改后的DSLAM软件从上行端口接收到IGMP成员报告报文时，DSLAM设备需要处理该报文，分析该上行端口的用户是否有观看该节目的权限。如果用户具有权限，而且DSLAM设备还没有加入该节目组播组，则向上级设备发送加入该节目组播组的IGMP成员报告报文。同时，如果用户具有权限，DSLAM设备会将从上行设备接收到的该频道的节目数据流发送给这个上行端口用户。
在此基础上，测试的方案如图4所示，在DSLAM设备上的两个上行端口之间建立多条业务连接，然后，利用测试仪器来模拟上级设备和xDSL用户。建立业务连接是DSLAM设备自己原本就有的功能，用户通过执行建立业务连接的命令就可以建立业务连接。每条业务连接用于模拟一个用户，如果用来模拟用户端口的那个上行端口是以太网口，那么每条业务连接在这一端指定的VLAN必须各不相同；如果用来模拟用户端口的那个上行端口是ATM口，那么每条业务连接在这一端指定的VPI/VCI必须各不相同。
测试仪器的两个测试端口分别连接到DSLAM设备的两个上行端口上(采用原来的测试仪器，如采用SmartBits、AX/4000等网络性能测试仪器)，然后向模拟用户端口的那个上行端口发送各种协议报文。如果用来模拟用户端口的那个上行端口是以太网口，那么发送的业务报文的VLAN标签必须各不相同；如果用来模拟用户端口的那个上行端口是ATM口，那么发送的业务报文的VPI/VCI必须各不相同。由于DSLAM设备是根据接收到的报文的VLAN标签或者VPI/VCI来判断应该用哪条业务连接来承载报文，因此这样就可以将报文分别发送到不同的业务连接上。本发明用一条业务连接来模拟一个用户，以此来模拟多个用户接收到协议报文的情况，同时接收并观察DSLAM设备发送出来的协议报文，并据此判断DSLAM设备处理协议报文的各种性能。
以上面提到过的IPTV业务为例。如果要测试DSLAM设备对于xDSL用户发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文的处理性能，可以如图4搭建测试环境，用测试仪器来模拟组播用户(即STB和TV)和上级设备(即视频承载网络)。然后，用测试仪器从连接到其中一个上行端口的测试端口向DSLAM设备交替发送IGMP成员报告报文和IGMP离开报文。需要注意的是，此时在两个上行端口之间建立了多条业务连接，每条业务连接用于模拟一个xDSL用户，因此测试仪器需要同时发送加入/离开多个组播组的报文，并且保证加入每一个组播组的报文分别由一条业务连接来承载。同时，通过连接到另一个上行接口的测试端口接收并记录DSLAM设备发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文，观察其数量与测试仪器向第一个上行端口发送的报文数量是否相等。在测试过程中，不断提高测试仪器发送报文的速度，直到测试仪器接收到的报文数量小于其发送的报文数量为止，则此时测试仪器发送报文的速度就达到了DSLAM设备的处理极限，也就是DSLAM设备对于xDSL用户发送的IGMP成员报告报文和IGMP离开报文的处理性能。需要注意的是，在测试中各测试端口发送的报文加入/离开的必须是不同的组播组，否则DSLAM设备只会在收到第一个测试端口发送的报文时向测试仪器发送报文。
本发明由于只需要两个测试端口，因此一台测试仪器即可满足测试需求，测试成本较低。而且由于不需要使用xDSL终端，测试空间需求不高，同时只需要连接两条测试电缆，测试环境搭建工作量也很小。
DSLAM设备上行端口的设计用途是汇聚所有xDSL用户的业务并传送给上级设备，实际应用中需要从上行端口到每个xDSL终端分别建立一条或多条业务连接，因此设计上上行端口可以建立的业务连接数量就超过DSLAM设备支持的xDSL终端数量，因此完全可以模拟大用户量的情况。同时，DSLAM设备上行端口的业务流量承载能力很高，因此完全可以完成大流量的协议报文测试。
本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。
权利要求
1.一种数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤使数字用户线接入复用器的上行端口支持数字用户线端口所支持的协议；将测试仪器的两个测试端口分别连接到所述数字用户线接入复用器的两个上行端口上，并在两个上行端口之间建立多条业务连接；利用测试仪器来模拟上级设备和用户，向其中一个上行端口发送各种协议报文，并将所述各种协议报文发送到两个上行端口之间的各条业务连接上，测试仪器根据数字用户线接入复用器返回的协议报文判断数字用户线接入复用器处理协议报文的性能。
2.根据权利要求1所述的数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法，其特征在于如果发送协议报文的上行端口是以太网口，那么每条业务连接在这一端指定的虚拟局域网各不相同，发送的业务报文的虚拟局域网标签也各不相同；数字用户线接入复用器根据接收到的报文的虚拟局域网标签来判断用相应的业务连接来承载报文，从而将报文分别发送到不同的业务连接上。
3.根据权利要求1所述的数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法，其特征在于如果发送协议报文的上行端口是异步传输模式口，那么每条业务连接在这一端指定的虚路径标识值/虚通道标识值各不相同，发送的业务报文的虚路径标识值/虚通道标识值也各不相同，数字用户线接入复用器根据接收到的报文的虚路径标识值/虚通道标识值来判断用相应的业务连接来承载报文，从而将报文分别发送到不同的业务连接上。
4.根据权利要求1、2或3所述的数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法，其特征在于所述测试仪器模拟的上级设备为视频承载网络，所述的用户为组播用户。
5.根据权利要求4所述的数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法，其特征在于用测试仪器从连接到其中一个上行端口的测试端口向数字用户线接入复用器交替发送因特网组管理协议成员报告报文和因特网组管理协议离开报文，同时，通过连接到另一个上行接口的测试端口接收并记录数字用户线接入复用器发送的因特网组管理协议成员报告报文和因特网组管理协议离开报文，观察其数量与测试仪器向第一个上行端口发送的报文数量是否相等来进行测试。
6.根据权利要求5所述的数字用户线接入复用器协议处理性能测试方法，其特征在于在测试过程中，不断提高测试仪器发送报文的速度，直到测试仪器接收到的报文数量小于其发送的报文数量为止，则此时测试仪器发送报文的速度就反应了数字用户线接入复用器对于数字用户线用户发送的因特网组管理协议成员报告报文和因特网组管理协议离开报文的处理性能。
全文摘要
一种DSLAM协议处理性能测试方法，使DSLAM的上行端口支持XDSL端口所支持的协议；将测试仪器的两个测试端口分别连接到DSLAM的两个上行端口上，并在DSLAM的两个上行端口之间建立多条业务连接；利用测试仪器来模拟上级设备和用户，向其中一个上行端口发送各种协议报文，并将所述各种协议报文分别发送到两个上行端口之间的各条业务连接上；测试仪器接收并观察DSLAM返回的协议报文，并据此判断DSLAM报文的各种性能。本发明在降低测试成本的同时，降低测试空间需求、并方便地实现大用户量情况下的模拟测试。
文档编号H04L29/06GK1859223SQ20051003742
公开日2006年11月8日 申请日期2005年9月23日 优先权日2005年9月23日
发明者李成刚 申请人:华为技术有限公司