[发明专利]测量网络时延和抖动的系统和方法

说明书

本发明提供了一种测量网络时延和抖动的系统和方法，包括：CPU、FPGA和随机存取存储器，所述CPU和FPGA通过CPU总线进行信息传送；所述FPGA包括计算模块、触发器寄存器和状态寄存器；所述计算模块用于计算采集的样本数据的均方差值，用于获取反映真实网络传输中时延和抖动规律的值，样本数据包括时延和时延抖动值；所述触发器寄存器的触发方式包括最大值触发、最小值触发和预设条件进行连续触发，用于采样值存储的触发；所述状态寄存器用于标志随机存取存储器的存储状态；所述随机存取存储器通过片上或片外的形式，对样本数据、过程数据和最终结果进行存储。本发明能更有效地衡量采样值偏离平均值的程度，展示更多测量细节。

技术领域

本发明涉及测试仪器技术领域，具体地，涉及一种测量网络时延和抖动的系统和方法。

背景技术

以太网测试仪是一种用于产生以太网网络流量注入到被测设备，并通过分析从被测设备返回的以太网流量来获得被测设备信息的专用测试仪器。

在网络上可能承载语音视频对延迟敏感的业务，所以测量网络的延迟和延迟抖动是一项对网络设备和网络拓扑进行测试的重要内容。时延抖动是指相邻网络包在网络中传输的时延差异或者说延迟的不均匀性。时延抖动过大，会导致比如语音的业务质量恶化。

现在的网络测试仪已具备测试网络时延和抖动的功能，主要有三个测试参数：最大时延，最小时延和平均时延；最大抖动，最小抖动和平均抖动。对于平均值，无论是平均时延和平均抖动，其数学计算公式都是所有的采样值之和除以样本点数，这种平均化淡化或者掩盖了每一个样本点相对于平均值的偏离程度。

专利文献CN101534222A(申请号：CN200810101647.8)公开了一种端到端网络时延抖动测量方法，包括：第二端点接收第一端点发送的至少两个探测报文；从所有探测报文中选择至少一对探测报文，根据该对探测报文中每一个报文的发送、接收时间，确定该对探测报文的网络传输时延差值；根据各网络传输时延差值，确定所述第一端点到第二端点的网络时延抖动。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种测量网络时延和抖动的系统和方法。

根据本发明提供的测量网络时延和抖动的系统，包括：CPU、FPGA和随机存取存储器，所述CPU和FPGA通过CPU总线进行信息传送；

所述FPGA包括计算模块、触发器寄存器和状态寄存器；

所述计算模块用于计算采集的样本数据的均方差值，用于获取反映真实网络传输中时延和抖动规律的值，样本数据包括时延和时延抖动值；

所述触发器寄存器的触发方式包括最大值触发、最小值触发和预设条件进行连续触发，用于采样值存储的触发；

所述状态寄存器用于标志随机存取存储器的存储状态；

所述随机存取存储器通过片上或片外的形式，对样本数据、过程数据和最终结果进行存储。

优选的，计算均方差的公式为：其中n为采样值的个数，A_i为各采样值，为所有采样的平均值。

优选的，在随机存取存储器的存储数据达到上限时，进行中断或者轮询操作。

优选的，所述最大值触发：将收到的第一个采样值设置为最大值，顺序往后存储预设个数的数值，并且硬件不停地监控接收的采样值，若发现有比当前最大值更大的数值，则更新最大值，并顺序往后存储预设个数的采样值。

优选的，所述最小值触发：将收到的第一个采样值设置为最小值，顺序往后存储预设个数的数值，并且硬件不停地监控接收的采样值，若发现有比当前最小值更小的数值，则更新最小值，并顺序往后存储预设个数的采样值。

优选的，所述连续触发：把存储器当作一个环形队列，只存储最后预设个数的采样值，舍弃旧值。