專利名稱：一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)及方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)及方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著通信設(shè)備、通信服務(wù)的廣泛應(yīng)用，在通信設(shè)備制造領(lǐng)域和通信服務(wù)運(yùn)行領(lǐng)域中，對通信設(shè)備以及通信網(wǎng)絡(luò)的Qos(服務(wù)質(zhì)量)以及性能指標(biāo)(如吞吐量)的精確測量和評估也變得越來越重要了，其中業(yè)務(wù)時(shí)延(Service Delay)指標(biāo)對于目前迅猛增長的基于IP承載的語音、視頻業(yè)務(wù)來說，顯得尤其關(guān)鍵。
現(xiàn)有技術(shù)中，通常有兩種技術(shù)方案對通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)時(shí)延進(jìn)行測試第一種技術(shù)方案是在測試精度要求比較高的測試中，通過現(xiàn)有的測試儀器對外提供的外部參考時(shí)鐘接入接口，接入測試系統(tǒng)外部的銣頻標(biāo)、GPS頻標(biāo)等設(shè)備，利用這些設(shè)備為測試業(yè)務(wù)時(shí)延提供高精度的參考時(shí)鐘系統(tǒng)，從而提高測試業(yè)務(wù)時(shí)延時(shí)的精度。這種技術(shù)方案的缺陷在于采用商用的銣頻標(biāo)、GPS頻標(biāo)這些設(shè)備的價(jià)格昂貴，提高了測試成本；而且即便是采用商用的如銣頻標(biāo)、GPS頻標(biāo)這樣的設(shè)備，仍然無法解決對異地通信網(wǎng)絡(luò)或通信設(shè)備進(jìn)行測試時(shí)的共同時(shí)鐘基準(zhǔn)問題；另外，這種技術(shù)方案也沒有提供測試、測量一體化的解決方案，測試業(yè)務(wù)時(shí)延時(shí)需要組網(wǎng)安裝、校正較為繁瑣，耗時(shí)耗力。
第二種技術(shù)方案采用的是IEEE.1588技術(shù)，IEEE.1588技術(shù)是一種局域網(wǎng)技術(shù)，采用較為復(fù)雜的通信協(xié)議，配合底層硬件提供的時(shí)間戳跟蹤技術(shù)，能夠較好地解決時(shí)間基準(zhǔn)問題，據(jù)業(yè)界公開的測試數(shù)據(jù)，IEEE.1588能夠使局域網(wǎng)內(nèi)兩臺測試測量儀器之間的時(shí)間基準(zhǔn)的誤差范圍在+/-100ns之內(nèi)。雖然這種技術(shù)方案依靠以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施時(shí)鐘同步協(xié)議，但其攜帶時(shí)間戳的測試幀無法跨越三層交換網(wǎng)絡(luò)，因此無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離時(shí)延測試，而如果不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量，對于語音、視頻的Qos測試將毫無意義；另外，IEEE.1588技術(shù)目前應(yīng)用還不成熟，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)需要專用的以太網(wǎng)PHY層芯片，所述以太網(wǎng)PHY層芯片支持同步信息(Sync信息)時(shí)間戳的添加和提??；但目前還沒有成熟應(yīng)用的IEEE.1588商用芯片，再有，采用這種技術(shù)方案時(shí)用到的時(shí)鐘同步協(xié)議比較復(fù)雜，為該技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)也帶來相當(dāng)?shù)睦щy。
從以上內(nèi)容可以看出，現(xiàn)有技術(shù)很難滿足對跨地域、大規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)時(shí)延進(jìn)行測試的要求，即便是對小范圍內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)或通信設(shè)備進(jìn)行業(yè)務(wù)時(shí)延的測試，也存在著測試成本高、需要對每個(gè)測試任務(wù)進(jìn)行組網(wǎng)安裝、校正較為繁瑣，耗時(shí)耗力及復(fù)雜的通信協(xié)議難以實(shí)現(xiàn)等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)及方法及裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的難以滿足對跨地域、大規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)時(shí)延進(jìn)行測試的要求。
本發(fā)明的實(shí)施例是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊、測試幀生成模塊和測試幀分析模塊，時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊設(shè)置于測試幀的接收端和發(fā)送端，用于根據(jù)其接收到的衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號，生成系統(tǒng)需要的時(shí)鐘參數(shù)；測試幀生成模塊設(shè)置于測試幀的發(fā)送端，用于根據(jù)設(shè)置于發(fā)送端的時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊生成的時(shí)鐘參數(shù)，生成攜帶有發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，將所述測試幀發(fā)送給測試幀分析模塊；
測試幀分析模塊設(shè)置于測試幀的接收端，用于接收所述測試幀生成模塊向其發(fā)送的測試幀，分析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息；根據(jù)設(shè)置于接收端的時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊生成的時(shí)鐘參數(shù)，產(chǎn)生接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息；根據(jù)所述發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息，測試測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的方法，所述方法包括在測試幀的發(fā)送端和接收端，根據(jù)接收到的衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號，生成系統(tǒng)需要的時(shí)鐘參數(shù)；根據(jù)發(fā)送端生成的所述時(shí)鐘參數(shù)，生成攜帶有發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，發(fā)送所述測試幀；在測試幀的接收端，接收所述向其發(fā)送的測試幀，分析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息；根據(jù)接收端生成的所述時(shí)鐘參數(shù)，產(chǎn)生接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息；根據(jù)所述接收時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息，測試測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的裝置，所述裝置包括測試幀生成模塊和測試幀分析模塊，測試幀生成模塊用于根據(jù)其接收到的時(shí)鐘參數(shù)，生成攜帶發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，通過被測通信網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送給測試幀分析模塊；測試幀分析模塊用于接收所述測試幀，根據(jù)其接收到的時(shí)鐘參數(shù)，生成接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息；測試幀分析模塊解析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息，根據(jù)接收時(shí)間序列信息和所述發(fā)送時(shí)間序列信息，計(jì)算得出所述測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延；所述時(shí)鐘參數(shù)是根據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號產(chǎn)生的。
由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)及方法及裝置，針對被測通信設(shè)備或被測通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)時(shí)延的測試，提供高精度時(shí)鐘系統(tǒng)的一體化解決方案；保證了對跨地域的通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)時(shí)延進(jìn)行測試時(shí)所需要的高精度時(shí)鐘以及共同的時(shí)間基準(zhǔn)，保證單個(gè)測試儀器的時(shí)鐘系統(tǒng)的長期穩(wěn)定度，也保證多臺測試儀器之間，特別是跨地域、應(yīng)用環(huán)境差異較大時(shí)的時(shí)鐘精度仍然能夠滿足對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)時(shí)延進(jìn)行測試時(shí)，用戶對時(shí)鐘精度的要求。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一套完整的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的時(shí)間序列信息不發(fā)生溢出時(shí)計(jì)算測試幀傳輸時(shí)延的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的時(shí)間序列信息發(fā)生溢出時(shí)計(jì)算測試幀傳輸時(shí)延的示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了便于理解本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，首先介紹一下在測試大范圍、跨地理區(qū)域的通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)時(shí)延時(shí)，通信設(shè)備制造商、通信服務(wù)運(yùn)營商的要求，這是因?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備制造商、通信服務(wù)運(yùn)營商需要精確測量業(yè)務(wù)時(shí)延這一技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備的選擇、網(wǎng)絡(luò)布局布線的優(yōu)化提供指導(dǎo)，這里所提到的業(yè)務(wù)時(shí)延指得是遠(yuǎn)程幀在被測試通信網(wǎng)絡(luò)或通信設(shè)備上的傳輸時(shí)延。
一般而言，針對大范圍跨地理區(qū)域進(jìn)行業(yè)務(wù)時(shí)延的測試，通常會(huì)有以下要求一，測試對時(shí)鐘系統(tǒng)的精度要求很高大量針對核心網(wǎng)、全時(shí)鐘同步網(wǎng)的測試要求測試儀器時(shí)鐘精度至少要高于被測系統(tǒng)1～2個(gè)等級；二，針對跨地域的、大規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)的測試，需要在跨地域、遠(yuǎn)距離的基礎(chǔ)上建立精確同步的時(shí)鐘系統(tǒng)，還需要時(shí)鐘系統(tǒng)具備共同的時(shí)間基準(zhǔn)。
三，一般情況下，跨地域的、大規(guī)模測試會(huì)面臨測試儀器時(shí)鐘系統(tǒng)個(gè)體差異、高/低溫應(yīng)用環(huán)境差異以及長時(shí)間運(yùn)行帶來的時(shí)鐘系統(tǒng)精度的變化，消除或者減小這種變化在測試業(yè)務(wù)時(shí)延時(shí)所造成的誤差，是在設(shè)計(jì)通信測試儀的時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)必須考慮的問題。
接下來，對本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案進(jìn)行說明本發(fā)明實(shí)施例提供的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)包括時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊、測試幀生成模塊和測試幀分析模塊，在測試幀的發(fā)送端和接收端均設(shè)置有時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊，所述時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊包括時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘信號模塊和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊，測試幀生成模塊設(shè)置于測試幀的發(fā)送端，測試幀分析模塊設(shè)置于測試幀的接收端；本發(fā)明實(shí)施例提供的所述系統(tǒng)中還可以包括補(bǔ)償模塊，用于在測試幀分析模塊檢測到發(fā)送時(shí)間序列信息和/或接收時(shí)間序列信息發(fā)生溢出時(shí)，補(bǔ)償相應(yīng)的時(shí)間序列周期，并通知測試幀分析模塊通過補(bǔ)償所述時(shí)間序列周期計(jì)算測試幀的時(shí)延；其中，時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊，用于根據(jù)其接收到的衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號，生成高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號，為時(shí)鐘信號模塊和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊提供精確、同步的高精度時(shí)鐘基準(zhǔn)參考信號；時(shí)鐘信號模塊，用于根據(jù)時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊提供的高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號，生成高精度時(shí)鐘信號，保證發(fā)送端和接收端的時(shí)間信息具有共同的時(shí)鐘周期，為發(fā)送和接收測試幀的時(shí)間提供精確、同步的計(jì)數(shù)單位，該計(jì)數(shù)單位即為高精度時(shí)鐘信號的時(shí)鐘周期；時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊，用于在預(yù)定時(shí)刻檢測時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊提供的高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號，生成時(shí)間基準(zhǔn)信號，保證所述發(fā)送端和接收端的時(shí)鐘系統(tǒng)具備精確、同步的時(shí)間參考基準(zhǔn)，為發(fā)送和接收測試幀的時(shí)間提供精確、同步的計(jì)數(shù)起點(diǎn)；在發(fā)送端，測試幀生成模塊根據(jù)時(shí)鐘信號模塊生成的高精度時(shí)鐘信號和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊生成的時(shí)間基準(zhǔn)信號，生成攜帶有發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，將所述測試幀發(fā)送給所述測試幀的接收端；在接收端，測試幀分析模塊接收所述測試幀生成模塊向其發(fā)送的測試幀，分析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息，同時(shí)根據(jù)時(shí)鐘信號模塊生成的高精度時(shí)鐘信號和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊生成的時(shí)間基準(zhǔn)信號，產(chǎn)生接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息，根據(jù)所述發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息，測試測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
所述時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊可以為GPS接收模塊，也可以為俄羅斯Glonass接收卡或雙星接收卡；所述時(shí)鐘信號模塊可以為鎖相環(huán)模塊，也可以為其它的具備生成高精度時(shí)鐘信號功能的模塊；所述測試幀即為通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程幀，網(wǎng)絡(luò)布線超過100米的通信網(wǎng)絡(luò)均可為被測試通信網(wǎng)絡(luò)。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例提供的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一套完整的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)，包括GPS接收模塊、鎖相環(huán)模塊、時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊、第一時(shí)間戳生成模塊、測試幀發(fā)送模塊、第二時(shí)間戳生成模塊、發(fā)送時(shí)間序列信息的獲取模塊和時(shí)延測試模塊，該實(shí)施例采用GPS接收模塊作為本發(fā)明實(shí)施例提供的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延系統(tǒng)中的時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊，鎖相環(huán)模塊作為本發(fā)明實(shí)施例提供的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延系統(tǒng)中的時(shí)鐘信號模塊，第一時(shí)間戳生成模塊和測試幀發(fā)送模塊構(gòu)成了本發(fā)明實(shí)施例提供的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延系統(tǒng)中的測試幀生成模塊，第二時(shí)間戳生成模塊、發(fā)送時(shí)間序列信息的獲取模塊和時(shí)延測試模塊構(gòu)成了本發(fā)明實(shí)施例提供的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延系統(tǒng)中的測試幀分析模塊。
如圖1所示，測試幀的發(fā)送端和接收端均設(shè)置有GPS接收模塊(也可以稱之為GPS接收器)、鎖相環(huán)模塊和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊；GPS接收模塊內(nèi)置于系統(tǒng)中，利用GPS接收器的接收到的衛(wèi)星發(fā)射的1PPS脈沖信號的優(yōu)良特性，如長期穩(wěn)定、性能好等，為鎖相環(huán)模塊提供了良好的時(shí)鐘參考基準(zhǔn)；圖1中的鎖相環(huán)模塊一般選用恒溫壓控晶振器件，這是因?yàn)楹銣貕嚎鼐д衿骷梢蕴峁┒唐诜€(wěn)定、性能優(yōu)異、相噪指標(biāo)和精度指標(biāo)均良好的時(shí)鐘信號。
在鎖相環(huán)模塊選用恒溫壓控晶振器件時(shí)，GPS接收器可以對恒溫壓控晶振器件因?yàn)閴勖匣?、?yīng)用環(huán)境差異造成的頻率偏差進(jìn)行補(bǔ)償糾正。
時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊在預(yù)定時(shí)刻檢測GPS接收器輸出的1PPS脈沖信號，并根據(jù)該脈沖信號輸出時(shí)間基準(zhǔn)信號，所述時(shí)間基準(zhǔn)信號用于確定發(fā)送和接收測試幀的兩地(即遠(yuǎn)程幀的發(fā)送端和接收端)時(shí)鐘系統(tǒng)的同步，這是因?yàn)镚PS接收器在提供性能良好的秒脈沖信號的同時(shí)，還可以提供標(biāo)準(zhǔn)的格林威治時(shí)間信息，分別設(shè)置于遠(yuǎn)程幀的接收端和發(fā)送端的GPS接收器，根據(jù)預(yù)定時(shí)刻(格林威治時(shí)間)接收到的1PPS秒脈沖信號，分別為兩端的鎖相環(huán)模塊和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊提供精確的時(shí)鐘基準(zhǔn)參考信號，所述鎖相環(huán)模塊和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊根據(jù)所述時(shí)鐘基準(zhǔn)參考信號，分別生成高精度時(shí)鐘信號和時(shí)間基準(zhǔn)信號；所述預(yù)定時(shí)刻根據(jù)時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊事先配置的預(yù)定時(shí)刻的時(shí)間基準(zhǔn)信息確定，所述時(shí)間基準(zhǔn)信息根據(jù)發(fā)送端和接收端通過上層通信協(xié)議預(yù)先確定的參考時(shí)鐘基準(zhǔn)點(diǎn)確定。
這里需要說明的是在選擇時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)，GPS接收器輸出的1PPS脈沖信號也會(huì)有一定的相位差，這個(gè)相位差也會(huì)帶來兩地時(shí)間基準(zhǔn)的誤差，由于這個(gè)相位差一般可以被控制在納米級(如M12+GPS模塊輸出的1PPS相位差就在+/-100ns之內(nèi))，對于一般IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)微秒甚至毫秒級的業(yè)務(wù)時(shí)延，該相位差帶來的誤差實(shí)際上非常小，完全符合測試要求。另外，也可以通過一些校準(zhǔn)技術(shù)或者更高精度的GPS接收模塊進(jìn)一步減小相位差帶來的誤差。
測試幀生成模塊包括第一時(shí)間戳生成模塊和測試幀發(fā)送模塊，測試幀分析模塊包括第二時(shí)間戳生成模塊、發(fā)送時(shí)間序列信息的獲取模塊和時(shí)延測試模塊，即在測試幀的接收端和發(fā)送端，均設(shè)置有時(shí)間戳生成模塊，時(shí)間戳生成模塊產(chǎn)生供測試使用的時(shí)間序列信息，所述時(shí)間序列信息表示的是以時(shí)間基準(zhǔn)信號為計(jì)數(shù)起點(diǎn)、以高精度時(shí)鐘信號的時(shí)鐘周期尾計(jì)數(shù)單位的計(jì)數(shù)結(jié)果，該計(jì)數(shù)結(jié)果可以是一個(gè)指定長度(如32bit)的二進(jìn)制數(shù)，也可以是一個(gè)指定長度的十六進(jìn)制數(shù)或八進(jìn)制數(shù)，隨參考時(shí)鐘信號時(shí)鐘周期數(shù)量的變化遞增或遞減。
設(shè)置于測試幀生成模塊的第一時(shí)間戳生成模塊用于生成發(fā)送測試幀的發(fā)送時(shí)間序列信息，所述發(fā)送時(shí)間序列信息表示的是發(fā)送端在發(fā)送測試幀時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間序列信息；設(shè)置于測試幀分析模塊的第二時(shí)間戳生成模塊用于生成接收時(shí)間序列信息，所述接收時(shí)間序列信息表示的是接收端在接收測試幀時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間序列信息；由于接收端和發(fā)送端的時(shí)間序列信息的時(shí)鐘信號已設(shè)置為同步時(shí)鐘信號，兩端的時(shí)間序列起始編號參考的也是共同的時(shí)間基準(zhǔn)信號，所以發(fā)送時(shí)間序列信息與接收時(shí)間序列信息也是同步的；這是因?yàn)閮啥嗽谕粫r(shí)刻，根據(jù)GPS接收器接收到的1PPS秒脈沖信號，為鎖相環(huán)模塊和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊提供了精確的時(shí)鐘基準(zhǔn)參考信號，鎖相環(huán)模塊根據(jù)所述時(shí)鐘基準(zhǔn)參考信號，生成高精度時(shí)鐘信號；時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊根據(jù)所述時(shí)鐘基準(zhǔn)參考信號，生成時(shí)間基準(zhǔn)信號；由于接收端和發(fā)送端的GPS接收器接收到的1PPS秒脈沖信號為衛(wèi)星發(fā)送的、同一時(shí)刻的秒脈沖信號，因此分別位于接收端和發(fā)送端的鎖相環(huán)模塊生成的高精度時(shí)鐘信號為同步信號，分別位于接收端和發(fā)送端的時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊生成的時(shí)間基準(zhǔn)信號也為同步信號，所述發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息的時(shí)鐘周期相同，即計(jì)數(shù)單位，另外，所述發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息的計(jì)數(shù)起點(diǎn)相同，因此可以直接根據(jù)所述發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息，計(jì)算遠(yuǎn)程幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)延即測試幀的時(shí)延。
測試幀發(fā)送模塊設(shè)置于測試幀的發(fā)送端，它可以根據(jù)不同的測試需求，生成具有不同特征的、攜帶發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，通過被測試的通信網(wǎng)絡(luò)，向測試幀分析模塊發(fā)送該測試幀；測試幀分析模塊設(shè)置于測試幀的接收端，通過被測試的通信網(wǎng)絡(luò)接收測試幀，分析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息；根據(jù)設(shè)置于接收端的時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊生成的時(shí)鐘參數(shù)，產(chǎn)生接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息；根據(jù)所述發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息，測試測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
設(shè)置于測試幀分析模塊中的第二時(shí)間戳生成模塊生成接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息，向時(shí)延測試模塊發(fā)送所述接收時(shí)間序列信息；設(shè)置于測試幀分析模塊中的發(fā)送時(shí)間序列信息的獲取模塊分析該測試幀，提取該測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息，向時(shí)延測試模塊發(fā)送所述發(fā)送時(shí)間序列信息；設(shè)置于測試幀分析模塊中的時(shí)延測試模塊根據(jù)所述發(fā)送時(shí)間序列信息和所述接收時(shí)間序列信息，計(jì)算獲得該測試幀在被測試通信網(wǎng)絡(luò)上的傳輸時(shí)延。
在測試幀分析模塊檢測到發(fā)送時(shí)間序列信息和/或接收時(shí)間序列信息發(fā)生溢出時(shí)，通常由補(bǔ)償模塊補(bǔ)償一定的時(shí)間序列周期來解決所述對時(shí)間序列溢出的問題。在此需要說明的是，圖1中沒有明確給出補(bǔ)償模塊。
通常在計(jì)算測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)延時(shí)，首先需要判斷時(shí)間序列信息是否溢出，這是由于時(shí)間序列信息表示的是以時(shí)間基準(zhǔn)信號為計(jì)數(shù)起點(diǎn)、以高精度時(shí)鐘信號的時(shí)鐘周期為計(jì)數(shù)單位的計(jì)數(shù)結(jié)果，該計(jì)數(shù)結(jié)果可以是一個(gè)指定長度的二進(jìn)制數(shù)，也就是說時(shí)間序列信息可以是一個(gè)有限長度的二進(jìn)制數(shù)，隨參考時(shí)鐘遞增或遞減到一定數(shù)值后會(huì)產(chǎn)生溢出，比如以100MHz時(shí)鐘作為參考時(shí)鐘，若時(shí)間序列信息的長度為32bit，那么以若以時(shí)間基準(zhǔn)信號為起點(diǎn)、以10-8s為計(jì)數(shù)單位，在計(jì)數(shù)至232(即計(jì)時(shí)42.9＝232×10-8秒)后，該時(shí)間序列就會(huì)溢出，即該時(shí)間序列需要從頭開始計(jì)數(shù)；因此計(jì)算測試幀時(shí)延時(shí)，需要檢測接收時(shí)間序列信息和發(fā)送時(shí)間序列信息是否溢出，以時(shí)間序列信息遞增為例，當(dāng)接收時(shí)間序列小于發(fā)送時(shí)間序列時(shí)，可以確定該測試幀在傳輸過程中，兩端的時(shí)間序列發(fā)生溢出。
因此在計(jì)算測試幀時(shí)延時(shí)，根據(jù)時(shí)間序列信息是否溢出，可以分為兩種情況進(jìn)行處理圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的時(shí)間序列信息不發(fā)生溢出時(shí)計(jì)算測試幀傳輸時(shí)延的示意圖；如圖2所示，確定時(shí)間序列信息沒有溢出時(shí)，對比發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息，二者相減，即可得出該測試幀在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)上的傳輸時(shí)延；可以采用如下計(jì)算公式表示T(delay)＝T(receive)-T(transmit)其中，T(delay)表示測試幀的傳輸時(shí)延，單位為時(shí)間序列遞增周期單位，如參考10MHz時(shí)鐘，單位為100ns；T(receive)表示接收端接收測試幀的時(shí)間序列信息，單位為時(shí)間戳遞增周期單位；T(transmit)表示測試幀包含的發(fā)送時(shí)間序列信息，單位為時(shí)間戳遞增周期單位。
圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的時(shí)間序列信息發(fā)生溢出時(shí)計(jì)算測試幀傳輸時(shí)延的示意圖；如圖3所示，確定時(shí)間序列信息溢出時(shí)，還需要確定時(shí)間序列信息溢出了多少個(gè)周期，這里提到的周期指的是2n，n為時(shí)間序列信息的指定長度的值，這樣做比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來也比較困難，由于考慮到一般的數(shù)據(jù)幀在被測試通信網(wǎng)絡(luò)上的傳輸時(shí)延遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于42.9秒，因此，測試幀分析模塊可以通過下面介紹的、固定的方式處理時(shí)間序列溢出的問題指定n為32，以時(shí)間序列隨時(shí)鐘遞增為例，在接收時(shí)間序列信息小于發(fā)送時(shí)間序列信息，即確定測試幀在傳輸過程中，接收時(shí)間序列信息和發(fā)送時(shí)間序列信息發(fā)生溢出時(shí)，對發(fā)生溢出的測試幀，采用下面的計(jì)算公式進(jìn)行T(delay)＝T(receive)+X-T(transmit)其中，X表示溢出補(bǔ)償，為時(shí)間序列的滿量程，即X＝232。
這里需要說明的是在這種固定處理方式中，時(shí)間序列信息發(fā)生溢出的情況下，只補(bǔ)償一個(gè)時(shí)間序列的滿量程(即一個(gè)時(shí)間序列周期)計(jì)算測試幀時(shí)延，是基于測試幀時(shí)延實(shí)際傳送時(shí)延不會(huì)超過一個(gè)時(shí)間序列滿量程這一前提(如32bit計(jì)數(shù)器，100MHz參考時(shí)鐘，一個(gè)量程就是42.9秒)。針對時(shí)間序列溢出的問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案不限于這一種解決方式，也可以通過其它的方式來解決這個(gè)問題，比如可以事先約定好一定的規(guī)則，當(dāng)接收時(shí)間序列信息和發(fā)送時(shí)間序列信息滿足事先約定的規(guī)則時(shí)，溢出補(bǔ)償為兩個(gè)或者三個(gè)時(shí)間序列周期，使上述計(jì)算公式中X的賦值為兩個(gè)或三個(gè)時(shí)間序列周期即可；或者在發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息中增加發(fā)送時(shí)間和接收時(shí)間的時(shí)鐘周期信息，可以通過直接比較發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息得到測試幀時(shí)延的信息，這樣可以避免時(shí)間序列溢出的問題。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的方法，其具體實(shí)施步驟與本發(fā)明實(shí)施例提供的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)的技術(shù)方案相似，不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的裝置，包括測試幀生成模塊和測試幀分析模塊，測試幀生成模塊和測試幀分析模塊中均設(shè)置有時(shí)間戳生成模塊，測試幀生成模塊設(shè)置于測試幀的發(fā)送端，測試幀分析模塊設(shè)置于測試幀的接收端，各模塊的功能與之前在本發(fā)明實(shí)施例提供的測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)的技術(shù)方案中的類似，這里就不再贅述。
綜上所述，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)及方法及裝置，為遠(yuǎn)程幀的時(shí)延測試提供了完整的、一體化解決方案，提供良好的兼容特性，既兼容多套衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用，也兼容內(nèi)置GPS或者外部參考時(shí)鐘接入方案，有效解決了跨地域、遠(yuǎn)距離時(shí)鐘同步以及時(shí)鐘基準(zhǔn)同步的問題；該方案即可以由專用的測試測量儀器來實(shí)現(xiàn)，也可以由通信設(shè)備本身實(shí)現(xiàn)，作為BIST功能，為通信網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測、網(wǎng)絡(luò)問題分段定位等應(yīng)用提供測試手段；同時(shí)，也達(dá)到了高精度時(shí)鐘系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單、成本低廉有益效果。
至此，本發(fā)明僅以本發(fā)明實(shí)施例提供的較佳實(shí)施例為例說明了本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，但本發(fā)明不只限于這種實(shí)施例，一切基于根據(jù)高精度時(shí)鐘信號和時(shí)間基準(zhǔn)信號，測試測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延的技術(shù)方案，不管采用何種形式，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊、測試幀生成模塊和測試幀分析模塊，其中，時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊設(shè)置于測試幀的接收端和發(fā)送端，用于根據(jù)其接收到的衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號，生成系統(tǒng)需要的時(shí)鐘參數(shù)；測試幀生成模塊設(shè)置于測試幀的發(fā)送端，用于根據(jù)設(shè)置于發(fā)送端的時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊生成的時(shí)鐘參數(shù)，生成攜帶有發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，將所述測試幀發(fā)送給測試幀分析模塊；測試幀分析模塊設(shè)置于測試幀的接收端，用于接收所述測試幀生成模塊向其發(fā)送的測試幀，分析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息；根據(jù)設(shè)置于接收端的時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊生成的時(shí)鐘參數(shù)，產(chǎn)生接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息；根據(jù)所述發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息，測試測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)鐘參數(shù)獲取模塊包括時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘信號模塊和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊，其中，時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊設(shè)置于測試幀的發(fā)送端和接收端，用于根據(jù)其接收到的衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號，生成高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號；時(shí)鐘信號模塊設(shè)置于測試幀的發(fā)送端和接收端，用于根據(jù)時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊提供的高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號，生成高精度時(shí)鐘信號；時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊設(shè)置于測試幀的發(fā)送端和接收端，用于在預(yù)定時(shí)刻檢測時(shí)鐘參考基準(zhǔn)模塊提供的高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號，生成時(shí)間基準(zhǔn)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測試幀生成模塊包括第一時(shí)間戳生成模塊和測試幀發(fā)送模塊；第一時(shí)間戳生成模塊，用于根據(jù)設(shè)置于發(fā)送端的時(shí)鐘信號模塊生成的高精度時(shí)鐘信號和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊生成的時(shí)間基準(zhǔn)信號，生成發(fā)送時(shí)間序列信息；測試幀發(fā)送模塊，用于生成攜帶有發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，將所述測試幀發(fā)送給測試幀分析模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測試幀分析模塊包括發(fā)送時(shí)間序列信息的獲取模塊、第二時(shí)間戳生成模塊和時(shí)延測試模塊發(fā)送時(shí)間序列信息的獲取模塊，用于接收所述測試幀生成模塊向其發(fā)送的測試幀，分析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息；第二時(shí)間戳生成模塊，用于根據(jù)設(shè)置于接收端的時(shí)鐘信號模塊生成的高精度時(shí)鐘信號和時(shí)間基準(zhǔn)處理模塊生成的時(shí)間基準(zhǔn)信號，生成接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息；時(shí)延測試模塊，用于根據(jù)發(fā)送時(shí)間序列信息的獲取模塊提供的所述發(fā)送時(shí)間序列信息和第二時(shí)間戳生成模塊生成的接收時(shí)間序列信息，測試測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括補(bǔ)償模塊，用于在測試幀分析模塊檢測到發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息超出時(shí)間序列周期時(shí)，通過補(bǔ)償一定數(shù)量的時(shí)間序列周期計(jì)算所述測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
6.一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的方法，其特征在于，所述方法包括在測試幀的發(fā)送端和接收端，根據(jù)接收到的衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號，生成系統(tǒng)需要的時(shí)鐘參數(shù)；根據(jù)發(fā)送端生成的所述時(shí)鐘參數(shù)，生成攜帶有發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，發(fā)送所述測試幀；在測試幀的接收端，接收所述向其發(fā)送的測試幀，分析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息；根據(jù)接收端生成的所述時(shí)鐘參數(shù)，產(chǎn)生接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息；根據(jù)所述接收時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息，測試測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述生成時(shí)鐘參數(shù)的過程具體包括在所述發(fā)送端和接收端，根據(jù)接收到的衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號，生成高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號；根據(jù)所述高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號，生成高精度時(shí)鐘信號；在預(yù)定時(shí)刻檢測所述高精度時(shí)鐘參考基準(zhǔn)信號，生成時(shí)間基準(zhǔn)信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括在檢測到發(fā)送時(shí)間序列信息和接收時(shí)間序列信息超出時(shí)間序列周期時(shí)，通過補(bǔ)償一定數(shù)量的時(shí)間序列周期，計(jì)算所述測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。
9.一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的裝置，其特征在于，所述裝置包括測試幀生成模塊和測試幀分析模塊，其中，測試幀生成模塊用于根據(jù)其接收到的時(shí)鐘參數(shù)，生成攜帶發(fā)送時(shí)間序列信息的測試幀，通過被測通信網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送給測試幀分析模塊；測試幀分析模塊用于接收所述測試幀，根據(jù)其接收到的時(shí)鐘參數(shù)，生成接收所述測試幀的接收時(shí)間序列信息；測試幀分析模塊解析所述測試幀，獲得所述測試幀中攜帶的發(fā)送時(shí)間序列信息，根據(jù)接收時(shí)間序列信息和所述發(fā)送時(shí)間序列信息，計(jì)算得出所述測試幀通過被測試通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延；所述時(shí)鐘參數(shù)是根據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的脈沖信號產(chǎn)生的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述測試幀生成模塊包括時(shí)間戳生成模塊，所述時(shí)間戳生成模塊用于根據(jù)發(fā)送端提供的高精度時(shí)鐘信號和時(shí)間基準(zhǔn)信號，產(chǎn)生發(fā)送時(shí)間序列信息；所述測試幀分析模塊包括時(shí)間戳生成模塊，所述時(shí)間戳生成模塊根據(jù)接收端提供的高精度時(shí)鐘信號和時(shí)間基準(zhǔn)信號，產(chǎn)生接收時(shí)間序列信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及通信測試領(lǐng)域，提供了一種測試遠(yuǎn)程幀時(shí)延的系統(tǒng)及方法及裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的難以滿足對跨地域、大規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)時(shí)延進(jìn)行測試的問題，針對被測通信設(shè)備或被測通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)時(shí)延的測試，提供高精度時(shí)鐘系統(tǒng)的一體化解決方案；保證了對跨地域的通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)時(shí)延進(jìn)行測試時(shí)所需要的高精度時(shí)鐘以及共同的時(shí)間基準(zhǔn)，保證單個(gè)測試儀器的時(shí)鐘系統(tǒng)的長期穩(wěn)定度，也保證多臺測試儀器之間，特別是跨地域、應(yīng)用環(huán)境差異較大時(shí)的時(shí)鐘精度仍然能夠滿足對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)時(shí)延進(jìn)行測試時(shí)，用戶對時(shí)鐘精度的要求。
文檔編號H04M3/22GK101022373SQ20071007998
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月1日
發(fā)明者楊洋 申請人:華為技術(shù)有限公司