[发明专利]一种时延可测交换机测试系统及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于以太网通信测试领域，涉及时延处理和网络通信等领域，特别是涉及一种时延可测交换机时间性能完整测试方法。

背景技术

随着智能电网的推进和智能变电站的普及，智能变电站技术也在日新月异地发展。智能变电站的数字化、网络化也日渐成熟。与传统变电站相比，智能变电站数据信息的通信和共享是其优势，但同时也给设计人员带来了挑战。特别是智能变电站过程层网络SMV 报文的传输方式的演进，体现了传统向创新的转变过程。

目前智能变电站过程层SMV 报文的传输方式主要有两种：点对点传输和组网传输。SMV报文的点对点传输方式继承了传统变电站采样值传输的优势：数据流稳定，延时明确且不依赖于外部时钟。但是点对点传输方式在实现信息共享方面有一定阻力和劣势，而且以这种方式组网会带来设备网口过多，组网繁杂等问题，不利于管理和维护。为了解决这些问题，SMV 报文的组网传输方式逐渐成为设计者的选择。

目前 SMV 报文的组网传输方式主要使用交换机来实现。与因特网类似，交换机的使用能够使网络内部信息的共享更便捷，网络的拓扑结构更简明。但是使用交换机也带来了一些问题。其中最主要的问题是SMV 报文在网络中的传输延时不确定。这是由于过程层网络中存在多路来自不同合并单元的SMV 报文，这些报文在网络的传输过程中会在级联网口产生排队现象，对交换机资源进行竞争。而且SMV 报文经过交换机传输后会引入时延抖动，由于 SMV 报文的组网传输会引入延时的不确定性和抖动，智能变电站需要使用外部高精度时钟源提供绝对时标来实现同步。目前智能变电站过程层网络主要采用IRIG-B 码对时技术和IEEE1588对时技术实现网络上设备的同步。并且为了保证时钟源的可靠工作而需要采取双配置，同时需要合并单元具有一定的守时功能来应对失去时钟源的极端状况。对外部时钟源的依赖性成为SMV 报文组网传输方式的一个弊端。目前电力系统中开始应用时延可测交换机来解决上述问题，利用SMV 报文帧结构中Reserved 字段或通道1质量位测量并记录传输延时的方案。

对于传统的交换机性能测试主要考虑交换机的交换机性能、转发速率、长期丢包率、背靠背以及Qos等功能，而时延可测交换机除了传统的交换性能外，最重要的在于其时间戳的标记及修改，时间戳的标记正确与否关系到SMV报文的传输效率，最终关系到变电站网络的安全性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种时延可测交换机测试系统，能够完整检验延时可测交换机时间性能，为延时可测交换机的可靠性进行进行检验，提高了检测的效率。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种时延可测交换机测试系统，包括网络性能测试仪、网络损伤测试仪，所述的网络性能测试仪输出端口与网络损伤测试仪输入端口相连；所述网络损伤测试仪的输出端口与待测试的时延可测交换机输入端口相连；所述时延可测交换机输出端口与网络损伤测试仪的输入端口相连；所述网络损伤测试仪的输出端口与网络性能测试仪输入端口相连。

网络性能测试仪，可模拟发送SV报文，通道值预设为12通道（发送数据中含12组模拟量值），同时网络性能测试仪可接收经过网络损伤测试仪和时延可测交换机的报文，并对接收的报文进行展开分析

网络损伤测试仪，模拟发送SV（Sampled Value，采样值报文）报文，预设通道值，网络性能测试仪接收经过网络损伤测试仪和时延可测交换机的报文，并对接收的报文展开分析；网络损伤测试仪可对接收的报文进行编辑，编辑内容包括报文的格式、长度、校验位；对报文进行的编辑分为单向编辑和双向编辑，并将编辑完成后的报文进行延迟发送。

本发明的一种时延可测交换机测试方法，包括：

通过网络性能测试仪对时延可测交换机的单端口时标准确性进行测试，具体包括：

1）配置时延可测交换机时标位于保留位；

2）网络性能测试仪模拟发送SV报文，速率为1frame/s，连续重复10次，记录网络通道延时值及时间标签签注；

3）断开网络性能测试仪外部连接，采用等长光纤进行自环测试，发送1frame/s数据，记录光纤自环通道延时；

4）配置时延可测交换机时间标签位于通道1质量位，重复步骤2）—3），转至步骤5)；

5）利用网络通道延时测试值、时间标签签注和自环通道延时计算时标偏差。

通过网络性能测试仪对延时可测交换机的时标累加准确性进行测试具体为：