一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法技术

本发明专利技术涉及一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，属于通信技术领域。该方法包括搭建测试设备和被测设备(DUT)的网络拓扑架构，在设备间完成时间同步的前提下，Talker发送测试数据至DUT，经时间敏感网络调度后转发至Listener，测试设备提取流量特征分析调度序列。该方法用于测试时间敏感网络调度后的门控功能、时序功能、调度精度、门控精度，验证时间敏感网络调度机制是否由DUT正确实现。

【技术实现步骤摘要】
一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法
本专利技术属于通信
，涉及一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法。
技术介绍
时间敏感网络(TSN)是一组能够提供确定时延的系列技术。目前针对时间敏感网络的标准主要规定了时间同步、调度通信、系统配置等三大类功能，通过增加通信要求的确定性和低延迟性，可以消除标准以太网未能成为主骨干网络的最后障碍，推动关键和非关键的控制信息和数据汇聚到单个网络中，真正实现一网到底。时间同步是时间敏感网络调度通信的基础，调度通信是实现低延时的核心。IEEE802.1Qbv标准提出了时间感知整形器(TimeAwareShaper，TAS)，并定义门控列表(GCL，GateControlList)，通过在缓冲队列后加入门结构对预留资源的数据流进行实时控制和流量调度。在Talker到Listner中间所有网桥实现时间同步的基础上，网桥中每个端口依据门控列表周期性的控制门的开关，生成调度数据序列传送至Listener，保证在工业环境下重要数据的优先传输，最大限度提高实时性。时间敏感网络属于世界前沿的技术，目前世界上研究TSN技术的公司较少，虽然B&R、CISCO、华为等技术公司陆续推出了时间敏感网络测试床，以验证时间敏感网络关键技术，但是并没有对时间敏感网络关键技术提出规范化测试流程及方法。随着时间敏感网络的推广及应用，规范化测试流程必不可少。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法。该方法包括搭建测试设备和被测设备(DUT)的网络拓扑架构，在设备间完成时间同步的前提下，Talker发送测试数据至DUT，经时间敏感网络数据帧调度后转发至Listener，测试设备提取流量特征分析调度序列。该方法用于测试时间敏感网络调度机制的门控功能、时序功能、调度精度、门控精度，结合IEEE802.1Qbv标准，验证时间敏感网络调度机制是否由DUT正确实现。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，该方法包括以下步骤：使用测试设备测试被测设备DUT：测试设备与被测设备实现时间同步功能；测试设备配置测试数据流传入DUT，测试时间敏感网络数据帧调度机制是否正确实现。可选的，包括：所述测试设备使用流量生成模块生成优先级不同的测试数据。可选的，所述测试数据发送的同时包含至少一条干扰测试数据，其中干扰数据具有与测试数据不同的报文大小、优先级、发送顺序等特征，或者在调度机制可接受的时间段外发送。可选的，所述测试设备设置为主/从时钟，DUT设备为从/主时钟，用于设备之间的时间同步。可选的，所述时间敏感网络数据帧调度的测试项包括：S1：门控功能：验证DUT是否严格按照时间敏感网络的调度规则正确运行；S2：时序功能：验证DUT是否严格按照门控列表传输不同优先级的数据帧；S3：调度精度：验证DUT是否在对应的时隙内通过确定数量的数据帧；S4：门控精度：计算DUT在时间敏感网络调度机制打开时的门最小持续时间；将测试数据传入DUT。可选的，所述S1包括以下步骤：S101：测试设备与被测设备按照网络拓扑架构进行连接；S102：测试设备构建两条优先级不同的burst流量及干扰流量，即IP数据流，传输至DUT；S103：PC端为DUT配置门控列表，在开启/关闭时间敏感网络调度功能的状态下接收到两条优先级不同的burst流量；S104：测试设备抓包，比较两种状态下抓到的测试数据种类及次序。可选的，所述S2包括以下步骤：S201：测试设备与被测设备按照网络拓扑架构进行连接；S202：测试仪按照优先级7、6、5、4、3、2、1、0的顺序发送测试数据，并发送一条干扰流量；S203：PC端为DUT配置门控列表，在开启/关闭时间敏感网络调度功能的状态下接收测试数据；S204：测试仪抓包，比较两种状态下的数据的到达次序。可选的，所述S3包括以下步骤：S301：测试设备与被测设备按照网络拓扑架构进行连接；S302：测试仪设置一条优先级为7的burst流量，发送5组，每组包含6个数据帧；S303：PC端为DUT配置门控列表，在开启/关闭时间敏感网络调度功能的状态下接收测试数据；S304：测试仪抓包，比较两种状态下的数据的到达次序。可选的，所述S4包括以下步骤：S401：测试设备与被测设备按照网络拓扑架构进行连接；S402：测试仪设置一条优先级为7的burst流量，包含50个数据帧；S403：PC端为DUT配置门控列表，在开启/关闭时间敏感网络调度功能的状态下接收测试数据；S404：测试仪抓包，计算开启调度功能下通过的数据帧个数。基于所述方法的一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试系统，所述系统包括测试设备和被测设备DUT；测试设备，包括时间同步模块、Talker和Listener；时间同步模块，用于与DUT完成时间同步；Talker，包含流量生成模块，用于生成优先级不同的测试流量并发送至DUT；Listener，包含流量分析模块，用于接收并分析DUT传送至测试设备的调度序列；DUT，包括时间同步模块、接口模块和时间敏感网络调度模块：时间同步模块，用于与测试设备完成时间同步；接口模块，用于发送和接收流量；时间敏感网络调度模块，用于对测试流量依据IEEE802.1Qbv的调度机制生成调度序列。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的创新性在于提出了一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，为时间敏感网络调度机制功能及性能的验证提出了一套规范化测试流程，可以弥补当前时间敏感网络功能测试流程缺失的弊端，适用于当前任何支持时间敏感网络调度功能的设备及平台。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为本专利技术采用的测试设备与DUT连接的网络拓扑图；图2为本专利技术中时间敏感网络数据帧调度的测试流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/n使用测试设备测试被测设备DUT：/n测试设备与被测设备实现时间同步功能；/n测试设备配置测试数据流传入DUT，测试时间敏感网络数据帧调度机制是否正确实现。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
使用测试设备测试被测设备DUT：
测试设备与被测设备实现时间同步功能；
测试设备配置测试数据流传入DUT，测试时间敏感网络数据帧调度机制是否正确实现。


2.权利要求1的一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，其特征在于：包括：所述测试设备使用流量生成模块生成优先级不同的测试数据。


3.权利要求2的一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，其特征在于：所述测试数据发送的同时包含至少一条干扰测试数据，其中干扰数据具有与测试数据不同的报文大小、优先级、发送顺序等特征，或者在调度机制可接受的时间段外发送。


4.权利要求1的一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，其特征在于：所述测试设备设置为主/从时钟，DUT设备为从/主时钟，用于设备之间的时间同步。


5.权利要求1的一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，其特征在于：所述时间敏感网络数据帧调度的测试项包括：
S1：门控功能：验证DUT是否严格按照时间敏感网络的调度规则正确运行；
S2：时序功能：验证DUT是否严格按照门控列表传输不同优先级的数据帧；
S3：调度精度：验证DUT是否在对应的时隙内通过确定数量的数据帧；
S4：门控精度：计算DUT在时间敏感网络调度机制打开时的门最小持续时间；
将测试数据传入DUT。


6.根据权利要求5的一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，其特征在于：所述S1包括以下步骤：
S101：测试设备与被测设备按照网络拓扑架构进行连接；
S102：测试设备构建两条优先级不同的burst流量及干扰流量，即IP数据流，传输至DUT；
S103：PC端为DUT配置门控列表，在开启/关闭时间敏感网络调度功能的状态下接收到两条优先级不同的burst流量；
S104：测试设备抓包，比较两种状态下抓到的测试数据种类及次序。


7.根据权利要求5的一种面向时间敏感网络数据帧调度的测试方法，其特征在于：所述S2包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，王明存，钟龙，李育桐，孙锐，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50