线卡的环路测试

在制造电信线路卡时，必须保证它们符合各种标准，必须使每一线卡的接收器经受抖动和低功率信号的考验，其发送器必须能够提供足够的功率以最小的抖动实现跨长距离传送，同时还必须对该线卡是否正确复用和解复用数据流进行测试。表1是电信线路卡主要测试一览表。
进行线卡测试时，必须把线卡安装到模拟电信网络的测试台中。图1示出利用回送信号进行线卡测试的典型测试过程。借助回送法，通过由电信测试装置产生的光测试信号对线卡的接收器进行测试。线卡的接收器把光信号转换成电信号，并将它沿背板回送给另一线卡，将测试信号环回到测试装置。

接收器测试
为符合Telcordia GR-253-CORE及ITU-T G.957等电信标准，线卡接收器必须正确检测低功率信号的位数从这些位数中，线卡必须提取时钟信号，误码率不超过1 x 10-10。这里给出接收器针对每一线速(OC对应Telcordia标准，STM对应ITU-T 标准)所必须拥有的最小灵敏度：

为避免产生进入信号错误，线卡的时钟恢复和锁相环(PLL)电路必须克服可能出现的固定频率偏移或抖动信号的可变频率偏移等频偏。Telcordia和ITU-T规定，接收器必须应付±20 ppm的偏移量而无导入错误。
在对线卡的接收器电路进行测试之前，必须对要测试的设备进行同步化，同步时钟可以来自测试装置也可以来自外部信号源。通过改变测试信号的频率，可以测试PLL电路对静态偏移的跟踪能力，在偏移量超过时钟恢复电路的锁定范围时，数据流中就会掺入误码。
大多数PLL器件可以轻松地应付其锁定范围内的静态频偏，但对于带有不必要相位调制的抖动信号，对接收机提取时钟信号并保持所要求的BER的能力提出了挑战。
为测试接收机的抖动容差，用测试装置在规定频率下产生抖动。针对每一频率，增加抖动幅度直到测试装置检测到返回信号错误为止。Telcordia标准规定，线卡必须在OC-48的工作速率下接收含有高达15个单元间隔(15 UI)的抖动而不产生错误。
根据测试结果，可以绘制抖动幅度对频率的曲线(图2)。把绘制的曲线与相应的Telcordia或ITU-T掩板作比较，掩板以下的任何点均表示被测接收器会对进入数据流造成错误。如果测试结果显示掩板测试失效，应放弃该线卡。当然，你也可以重调PLL电路，在改进其性能后，再对此卡重新测量。
此外还必须进行核实，即使数据流中含有长串连续的相同数位时，在测的接收器也能从进入的数据中正确提取时钟信号。被称作连续相同数字(CID)1和0的长串，没法转换(lack transition)。由于转换之间存在的长时间间隔造成接收器时钟恢复更难，线卡要通过Telcordia和ITU-T标准的测试，必须以OC-48的线速应付33,280个连续数字，由此必须产生如此多CID的测试数据流。
最后，还要保证线卡正确检测错误。当线卡检测到高于规定阈值的错误率时，便向管理系统发出报警。为测试线卡的出错检测能力，必须施加一个已知出错率，检测线卡，线卡应该正确记录和报告这些报警。
典型的报警测试包括信号损失(LOS)和报警指示信号(AIS)检测。为模拟LOS，用测试装置把测试信号切断，线卡应检测到光输入功率损失，并报告LOS。进行AIS测试，你可以对测试装置编程，产生AIS条件并检查线卡是否检测到它。

图1 通过将光测试信号从发送器回送到接收器进电信线卡测试

发送器测试
线卡发送器将电信号转换成光信号。为确保成功发送，Telcordia和ITU-T标准推荐对每一线卡速率适用最小输出功率水平。由于发送器具有高的输出功率水平，你必须将它在施加于测试装置前进行信号衰弱。测试装置测得输出功率，再加上你知道你所施加的衰减量，所以你可以计算发送功率水平并将之与其测试限值进行对比。

输出功率还对信噪比有影响，如果把信噪比作为眼图进行观察，便能轻松地将结果与Telcordia或ITU-T的建议值对比。对示波器眼图与Telcordia或ITU-T标准的指定掩板进行比较，大多数示波器允许比照掩板自动测试眼图。为创建眼图，对线卡接收器施加一伪随机位序列(PRBS)信号，并在信号进入测试装置处用示波器对loopback信号进行测量。通过用测试装置的分割时钟触发示波器扫描，可以建立一个眼图。每一次连续扫描都在示波器显屏上建立起眼图。
如接收信号中的情形一样，发送信号中的频率偏移也能引起位错误。大多数线卡发送器都能够将信号保持在标定速率的5 ppm以内，远好于Telcordia和ITU-T指定的20 ppm。理想情况下，这些信号不会产生错误或报警，因此送出的信号也不会出错。如果某发送器出现BER测试失败，那就检验一下你所有的背板连接是否牢靠，线卡的安装是否正确。如果这一切都做到了还不行，那么只有放弃此卡。

图2 抖动容差掩板(mask)规定接收器必须容许的抖动限定范围

复用
各线卡均以线速接收数据，但它们处理数据的速率却低于线速。例如，工作于OC-48速度的线卡大部分情况下是以STS-1(1.544 Mbytes/s)的速度处理数据。
为实施这些功能，线卡必须从OC-48线速解复用到STS-1线速。为检验线卡复用和解复用功能的正常操作，测试装置必须产生由OC-48/STM-16数据流构成的OC-192/STM-64数据流。而后线卡便可解析各个STS-1数据流并对它们进行处理。
在将测试信号环回到测试装置时，测试装置便可检验所有STS-1数据流的完整性，确保不含任何错误。一般地，用5秒钟就可以对每个STS-1数据流进行零出错测试。任何错误的出现均可能表示有坏的电路迹线或焊点不牢等制造缺陷的存在，应该丢弃这些线卡。