專利名稱：以太網數據幀時延損傷實現方法
技術領域：
本發明涉及一種損傷實現方法，特別是涉及一種以太網數據幀時延損傷實現方法。
背景技術：
當前以太網網絡應用開發之初僅針對理想網絡環境，未考慮實際網絡帶寬、時延、抖動、丟包等種種因網絡資源有限而帶來的各種問題。舉例來說，在實驗室環境或者說一般局域網內，帶寬可以比較容易地跑到10MB，而在實 際網絡中，用戶帶寬可能只有100KB或者200KB。一個在實驗室成功運行的應用，未必可以在實際網絡中獲得成功。以太網數據幀長度不定，最小數據巾貞為64字節。當數據巾貞經過FPGA(Field-Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)存儲器設備(比如DDR、FIFO、BRAM)進行存儲時，不利于數據幀幀頭、幀尾的存儲轉發和判斷。另外，現在也不存在以太網數據幀時延損傷實現方法，以太網數據幀的數據讀取存在問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種以太網數據幀時延損傷實現方法，其方便讀取以太網數據幀的數據。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種以太網數據幀時延損傷實現方法，其特征在于，所述以太網數據幀時延損傷實現方法采用第一數據位寬轉換電路、第一緩存電路、同步動態隨機存儲器、時延損傷控制器、控制器、現場可編程門陣列電路、內存條、第二數據位寬轉換電路、第二緩存電路，所述以太網數據幀時延損傷實現方法包括以下步驟SI :第一被測設備發送用戶的以太網數據幀至第一數據位寬轉換電路和第一緩存電路；S2 :第一數據位寬轉換電路完成以太網數據幀位寬到內存條數據處理位寬的轉換；S3 :第一緩存電路實現用戶處理電路與內存條的異步時鐘處理，因為用戶處理電路與內存條的時鐘很可能不同；S4:基于同步動態隨機存儲器存儲分布式時延參數數據，參數可滿足高斯分布、泊松分布、均勻分布等等，或者手動設定分布時延參數；S5 :以太網數據幀與同步動態隨機存儲器進行交互，獲得分布式時延損傷參數；S6:將分布式時延損傷參數的數值與以太網數據幀進入時延損傷控制器的時標相加得到數據包損傷時標；S7:以太網數據幀通過時延損傷控制器和控制器后，現場可編程門陣列電路將第一被測設備發送的以太網數據幀的數據寫入內存條進行存儲；S8:當從內存條讀出以太網數據幀的數據時，首先進行時標比較，如果數據包損傷時標小于或者等于當前時標，說明已經滿足數據幀時延要求，將以太網數據幀的數據讀出，如果數據包損傷時標大于當前時標，說明尚未滿足數據幀時延要求，繼續等待，然后進行下一輪判斷，直到數據包損傷時標小于或者等于當前時標時，將以太網數據幀的數據讀出；S9:從內存條讀出的以太網數據幀的數據，經過第二緩存電路和第二數據位寬轉換電路，最后發送至第二被測設備，這樣方便讀取以太網數據幀的數據。優選地，所述步驟S7還可以包括以下步驟S71 :每個以太網數據幀被分割成n個數據塊，每一個數據塊的大小為256位，n >2 ；
S72 :每個數據塊是由8個32位組成，從上到下為31到0，從左到右為I到0 ;數據塊分為兩種類型幀首數據塊和普通數據塊；幀首數據塊第一個32位的數據組成為31-24位為保留位，23-0位為時標低24位；巾貞首數據塊第二個32位的數據組成為31-0位為時標高32位；幀首數據塊第三到第七個32位的數據組成為以太網數據包數據凈荷；幀首數據塊第八個32位的數據組成為31位為數據幀結束符，30-29位為預留位，28-24位為塊數據計數值，23-0位為數據幀計數值；普通數據塊第一到第七個32位的數據組成為以太網數據包數據凈荷；普通數據塊第八個32位的數據組成為31位為數據幀結束符，30-29位為預留位，28-24位為塊數據計數值，23-0位為數據幀計數值；S73:—個時標位用于數據包損傷時標與當前時標比較，用于完成以太網數據幀時延損傷；S74 :一個數據幀結束符用于表示此數據幀是否結束，如果幀結束符為‘0’表示數據幀尚未結束，下一個數據塊是當前數據幀的數據內容，如果幀結束符為‘I’表示當前數據幀結束，下一個數據塊為下一個數據幀的數據內容；S75 :一個塊數據計數位表示當前數據塊的以太網數據載荷字節數；S76 :一個幀計數位表示當前數據幀的以太網數據載荷字節數；S77 :如果數據幀數據凈荷不能填充滿最后一個數據塊，則通過全0或者全I填充數據塊，保證每一個數據塊的大小為256位，并且通過塊數據計數位標識本數據塊的有效數據凈荷數目。本發明的積極進步效果在于本發明方便讀取以太網數據幀的數據，另外有利于數據幀幀頭的定位，便于實現數據幀的存儲轉發。


圖I為本發明以太網數據幀時延損傷實現方法的原理框圖。
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。如圖I所示，本發明以太網數據幀時延損傷實現方法采用第一數據位寬轉換電路、第一緩存電路、同步動態隨機存儲器、時延損傷控制器、控制器、現場可編程門陣列(FPGA)電路、內存條、第二數據位寬轉換電路、第二緩存電路，本發明以太網數據幀時延損傷實現方法包括以下步驟SI :第一被測設備(Device Under Test)發送用戶的以太網數據巾貞至第一數據位寬轉換電路和第一緩存電路；S2 :第一數據位寬轉換電路完成以太網數據幀位寬到內存條(比如DDR3型內存條)數據處理位寬的轉換；S3 :第一緩存電路實現用戶處理電路與內存條的異步時鐘處理，因為用戶處理電路與內存條的時鐘很可能不同；S4:基于同步動態隨機存儲器存儲分布式時延參數數據，參數可滿足高斯分布、泊松分布、均勻分布等等，或者手動設定分布時延參數；S5 :以太網數據幀與同步動態隨機存儲 器進行交互，獲得分布式時延損傷參數；S6:將分布式時延損傷參數的數值與以太網數據幀進入時延損傷控制器的時標相加得到數據包損傷時標；S7 :以太網數據幀通過時延損傷控制器和控制器后，現場可編程門陣列(FPGA)電路將第一被測設備發送的以太網數據幀的數據寫入內存條進行存儲，其中控制器可以通過Xilinx ISE( 一種硬件設計工具)的 MIG(Memorylnterface Generation,內存接口生成)形成和控制；S8:當從內存條讀出以太網數據幀的數據時，首先進行時標比較，如果數據包損傷時標小于或者等于當前時標，說明已經滿足數據幀時延要求，將以太網數據幀的數據讀出，如果數據包損傷時標大于當前時標，說明尚未滿足數據幀時延要求，繼續等待，然后進行下一輪判斷，直到數據包損傷時標小于或者等于當前時標時，將以太網數據幀的數據讀出；S9:從內存條讀出的以太網數據幀的數據，經過第二緩存電路和第二數據位寬轉換電路，最后發送至第二被測設備，這樣方便讀取以太網數據幀的數據。在以太網數據幀的數據寫入內存條進行存儲時，為了便于定位數據幀的幀頭以及便于實現數據幀的存儲轉發，步驟S7還可以包括以下步驟S71 :每個以太網數據幀被分割成n個數據塊，每一個數據塊的大小為256位(32字節)，n > 2 (因為最小數據幀為64字節)；S72 :每個數據塊是由8個32位組成，從上到下為31到0，從左到右為7到0 ;數據塊分為兩種類型幀首數據塊和普通數據塊；幀首數據塊第一個32位(從左邊算起)的數據組成為31-24位為保留位，23-0位為時標低24位；幀首數據塊第二個32位的數據組成為31-0位為時標高32位；幀首數據塊第三到第七個32位的數據組成為以太網數據包數據凈荷；幀首數據塊第八個32位的數據組成為31位為數據幀結束符，30-29位為預留位，28-24位為塊數據計數值，23-0位為數據幀計數值；普通數據塊第一到第七個32位的數據組成為以太網數據包數據凈荷；普通數據塊第八個32位的數據組成為31位為數據幀結束符，30-29位為預留位，28-24位為塊數據計數值，23-0位為數據幀計數值(與幀首數據塊第八個32位的數據組成相同)；S73 :一個時標位(共56位)用于數據包損傷時標與當前時標比較，用于完成以太網數據幀時延損傷；S74 :一個數據幀結束符用于表示此數據幀是否結束，如果幀結束符為‘0’表示數據幀尚未結束，下一個數據塊是當前數據幀的數據內容，如果幀結束符為‘I’表示當前數據幀結束，下一個數據塊為下一個數據幀的數據內容；S75 :一個塊數據計數位表示當前數據塊的以太網數據載荷(Payload)字節數；
S76 :一個幀計數位表示當前數據幀的以太網數據載荷字節數；S77 :如果數據幀數據凈荷不能填充滿最后一個數據塊，則通過全0或者全I填充數據塊，保證每一個數據塊的大小為256位，并且通過塊數據計數位標識本數據塊的有效數據凈荷數目。本領域的技術人員可以對本發明進行各種改型和改變。因此，本發明覆蓋了落入所附的權利要求書及其等同物的范圍內的各種改 型和改變。
權利要求
1.ー種以太網數據幀時延損傷實現方法，其特征在于，所述以太網數據幀時延損傷實現方法采用第一數據位寬轉換電路、第一緩存電路、同步動態隨機存儲器、時延損傷控制器、控制器、現場可編程門陣列電路、內存條、第二數據位寬轉換電路、第二緩存電路，所述以太網數據幀時延損傷實現方法包括以下步驟 Si:第一被測設備發送用戶的以太網數據幀至第一數據位寬轉換電路和第一緩存電路； 52:第一數據位寬轉換電路完成以太網數據幀位寬到內存條數據處理位寬的轉換； 53:第一緩存電路實現用戶處理電路與內存條的異步時鐘處理，因為用戶處理電路與內存條的時鐘很可能不同； 54:基于同步動態隨機存儲器存儲分布式時延參數數據，參數可滿足高斯分布、泊松分布、均勻分布等等，或者手動設定分布時延參數； 55:以太網數據幀與同步動態隨機存儲器進行交互，獲得分布式時延損傷參數； S6:將分布式時延損傷參數的數值與以太網數據幀進入時延損傷控制器的時標相加得到數據包損傷時標； 57:以太網數據幀通過時延損傷控制器和控制器后，現場可編程門陣列電路將第一被測設備發送的以太網數據幀的數據寫入內存條進行存儲； 58:當從內存條讀出以太網數據幀的數據時，首先進行時標比較，如果數據包損傷時標小于或者等于當前時標，說明已經滿足數據幀時延要求，將以太網數據幀的數據讀出，如果數據包損傷時標大于當前時標，說明尚未滿足數據幀時延要求，繼續等待，然后進行下ー輪判斷，直到數據包損傷時標小于或者等于當前時標時，將以太網數據幀的數據讀出； 59:從內存條讀出的以太網數據幀的數據，經過第二緩存電路和第二數據位寬轉換電路，最后發送至第二被測設備，這樣方便讀取以太網數據幀的數據。
2.如權利要求I所述的以太網數據幀時延損傷實現方法，其特征在于，所述步驟S7還可以包括以下步驟 571:每個以太網數據幀被分割成n個數據塊，每ー個數據塊的大小為256位，n > 2 ; 572:每個數據塊是由8個32位組成，從上到下為31到O，從左到右為7到O ;數據塊分為兩種類型幀首數據塊和普通數據塊；幀首數據塊第一個32位的數據組成為31-24位為保留位，23-0位為時標低24位；巾貞首數據塊第二個32位的數據組成為31-0位為時標高32位；幀首數據塊第三到第七個32位的數據組成為以太網數據包數據凈荷；幀首數據塊第八個32位的數據組成為31位為數據幀結束符，30-29位為預留位，28-24位為塊數據計數值，23-0位為數據幀計數值；普通數據塊第一到第七個32位的數據組成為以太網數據包數據凈荷；普通數據塊第八個32位的數據組成為31位為數據幀結束符，30-29位為預留位，28-24位為塊數據計數值，23-0位為數據幀計數值； 573:一個時標位用于數據包損傷時標與當前時標比較，用于完成以太網數據幀時延損傷； S74:—個數據幀結束符用于表示此數據幀是否結束，如果幀結束符為‘0’表示數據幀尚未結束，下一個數據塊是當前數據幀的數據內容，如果幀結束符為‘ I’表示當前數據幀結束，下ー個數據塊為下ー個數據幀的數據內容； S75 :一個塊數據計數位表示當前數據塊的以太網數據載荷字節數；. 576:一個幀計數位表示當前數據幀的以太網數據載荷字節數； .577:如果數據幀數據凈荷不能填充滿最后一個數據塊，則通過全O或者全I填充數據塊,保證每一個數據塊的大小為256位，并且通過塊數據計數位標識本數據塊的有效數據凈荷數目。
全文摘要
本發明公開了一種以太網數據幀時延損傷實現方法，其采用第一數據位寬轉換電路等且包括以下步驟第一被測設備發送用戶的以太網數據幀至第一數據位寬轉換電路和第一緩存電路；第一數據位寬轉換電路完成以太網數據幀位寬到內存條數據處理位寬的轉換；第一緩存電路實現用戶處理電路與內存條的異步時鐘處理，因為用戶處理電路與內存條的時鐘很可能不同；基于同步動態隨機存儲器存儲分布式時延參數數據，參數可滿足高斯分布、泊松分布、均勻分布等等，或者手動設定分布時延參數；以太網數據幀與同步動態隨機存儲器進行交互，獲得分布式時延損傷參數等。本發明方便讀取以太網數據幀的數據。
文檔編號H04L1/00GK102769513SQ20121025200
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月20日 優先權日2012年7月20日
發明者劉宇, 包思云, 吳恒奎, 張子光, 胡亞平, 黃文南 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所