一种车载时间敏感网络延时抖动测试系统及方法与流程

本发明涉及车载以太网，具体为一种车载时间敏感网络延时抖动测试系统及方法。

背景技术：

1、汽车新四化的快速发展很大地丰富了汽车的功能和性能；时间敏感网络为标准以太网增加了确定性和可靠性，具有低成本、低时延及高带宽的优势，成为车载骨干网络的选择之一。对于时间敏感网络延时抖动测试验证，验证人员常常通过波形分析的方法确定模块或子系统的输出延时及抖动；波形分析的方法要求仿真生成波形文件，一方面开启波形控制选项会消耗仿真资源，另一方面波形分析严重依赖人工参与及分析经验，效率低下，尤其在用例大规模回归阶段时确认工作会占用验证人员大量时间。

2、为提高效率，验证人员可编写延时监控模块，模拟上述波形分析的方法，将监控模块例化到平台顶层，并将监控计算结果定时打印到仿真日志中，仿真结束后验证人员查看仿真日志确认延时抖动是否符合预期。这种方式使验证人员不再需要查看波形，但仍需要花费时间查看仿真日志。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种车载时间敏感网络延时抖动测试系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种车载时间敏感网络延时抖动测试系统，该系统包括了延时抖动监控模块、时钟周期模块、使能测量模块、范围配置模块、信息显示模块和历史信息清除模块；

3、所述延时抖动监控模块用于通过报文信息匹配得到数据流流号，对数据流中的每一个包进行延时计算和抖动计算；

4、所述时钟周期模块用于根据设定的时钟频率得到时钟周期；

5、所述使能测量模块用于使能延时及抖动测量功能；当实行使能抖动测量功能时，必须同时实行使能延时测量功能；

6、所述范围配置模块用于提供允许延时和抖动测量的最大值和最小值；

7、所述信息显示模块用于打印显示延时和抖动信息，将在测试过程中获取的每次延时和抖动测量结果和设定的范围进行比较；

8、所述历史信息清除模块用于当配置进行更改时，清除历史信息，重新开始延时和抖动的计算。

9、进一步的，所述延时抖动监控模块包括了数据流匹配单元、延时计算单元和抖动计算单元；

10、所述数据流匹配单元用于根据报文特征信息匹配获得数据流的流号，所述报文特征信息包括了二层mac地址、三层ip地址、协议类型及udp端口号；

11、所述延时计算单元用于根据监控到的数据流中的包输出和输入的时间对每一个包进行延时计算；

12、所述抖动计算单元用于根据数据流中相邻的两个包的延时变化值进行抖动计算。

13、进一步的，所述范围配置模块包括了延时范围配置单元和抖动范围配置单元；

14、所述延时范围配置单元用于提供允许延时的最大值和最小值；所述抖动范围配置单元用于提供允许抖动的最大值和最小值。

15、一种车载时间敏感网络延时抖动测试方法，包括以下步骤：

16、步骤s1：在验证平台的监控组件中嵌入延时抖动监控组件；

17、步骤s2：在验证平台的监控组件中通过报文特征信息匹配得到数据流的流号；基于每条数据流的流号配置时钟周期和延时抖动的期望范围；

18、步骤s3：对每条数据流的每一个包进行延时计算和抖动计算；根据计算结果判断是否超出了延时抖动的期望范围；

19、步骤s4：测试一个周期时间后，更改延时抖动监控组件的配置，清除延时抖动的历史信息，重新开始延时和抖动的计算。

20、进一步的，步骤s2中配置时钟周期和延时抖动的期望范围，包括以下步骤：

21、步骤s21：设置一个时钟频率f，设t为时钟周期，根据公式：

22、

23、计算得到一个时钟周期；

24、步骤s22：延时抖动监控组件配置一个默认允许延时的最大值dmax和最小值dmin，配置一个默认允许抖动的最大值jmax和最小值jmin；

25、步骤s23：设定一个允许延时最大值d′max和最小值d′min；检查d′max和d′min的大小关系，当d′max＜d′min时，打印出设定的d′max和d′min进行报错，并采用默认允许延时的最大值dmax和最小值dmin；

26、步骤s24：设定一个允许抖动最大值j′max和最小值j′min；检查j′max和j′min的大小关系，当j′max＜j′min时，打印出设定的j′max和j′min进行报错，并采用默认允许延时的最大值jmax和最小值jmin。

27、进一步的，步骤s3中进行延时计算并判断是否超出了期望范围，包括以下步骤：

28、步骤s31.1：通过验证平台监控组件监控到每条数据流中每一个包的输出和输入的时刻，记录得到入向时间戳t入和出向时间戳t出，设定延时为d；根据公式：

29、d＝t出-t入

30、计算得到延时d；

31、步骤s31.2：将延时d与设定的允许延时最大值d′max和最小值d′min进行比较，当d>d′max或者d＜d′min时，打印告警信息到仿真日志中；所述告警信息为一行或者多行字符，包含包对应的数据流的流号、入向时间戳和出向时间戳。

32、更进一步的，步骤s3中进行抖动计算并判断是否超出了期望范围，包括以下步骤：

33、步骤s32.1：取相邻的两个包的延时为dk和dk+1，设定抖动为j；根据公式：

34、j＝dk+1-dk

35、计算得到抖动j；

36、步骤s32.2：将抖动j与设定的允许抖动最大值j′max和最小值j′min进行比较，当j>j′max或者j＜j′min时，打印告警信息到仿真日志中；所述告警信息为一行或者多行字符，包含两个相邻的包对应的数据流的流号、入向时间戳和出向时间戳。

37、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：(1)本发明通过提供丰富的配冒及功能接口，在发现延时及抖动超出期望范围时打印告警信息，方便验证人员针对性的快速定位异常点；(2)用例回归阶段，仿真日志中的告警信息为自动化校验提供便利，提高结果检查效率。

技术特征：

1.一种车载时间敏感网络延时抖动测试系统，其特征在于，该系统包括了延时抖动监控模块、时钟周期模块、使能测量模块、范围配置模块、信息显示模块和历史信息清除模块；

2.根据权利要求1所述的一种车载时间敏感网络延时抖动测试系统，其特征在于，所述延时抖动监控模块包括了数据流匹配单元、延时计算单元和抖动计算单元；

3.根据权利要求1所述的一种车载时间敏感网络延时抖动测试系统，其特征在于：所述范围配置模块包括了延时范围配置单元和抖动范围配置单元；

4.一种车载时间敏感网络延时抖动测试方法，其特征在于：所述测试方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种车载时间敏感网络延时抖动测试方法，其特征在于：所述步骤s2中配置时钟周期和延时抖动的期望范围，包括以下步骤：

6.根据权利要求4所述的一种车载时间敏感网络延时抖动测试方法，其特征在于：所述步骤s3中进行延时计算并判断是否超出了期望范围，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种车载时间敏感网络延时抖动测试方法，其特征在于：所述步骤s3中进行抖动计算并判断是否超出了期望范围，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种车载时间敏感网络延时抖动测试系统及方法，涉及车载以太网技术领域；该系统包括了延时抖动监控模块、时钟周期模块、使能测量模块、范围配置模块、信息显示模块和历史信息清除模块；所述延时抖动监控模块用于通过报文信息匹配得到数据流流号，对数据流中的包进行延时、抖动计算；所述时钟周期模块用于根据设定的时钟频率得到时钟周期；所述使能测量模块用于使能延时及抖动测量；所述范围配置模块用于提供允许延时和抖动测量的最大值和最小值；所述信息显示模块用于打印显示延时和抖动信息；所述历史信息清除模块用于清除历史信息，重新开始延时和抖动的计算。

技术研发人员：陈辉,仲建锋,马骞,陈昌胜,李浩
受保护的技术使用者：南京奕泰微电子技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15