[发明专利]一种用于高位宽成帧误码测试的任意长度随机数据包生成方法

说明书

本发明涉及用于误码测试的随机数据包的生成方法。一种用于高位宽成帧误码测试的任意长度随机数据包生成方法，包括：采用第一PRBS图形发生器产生固定长度的数据A；数据A生成后，在其末端取长度n比特的随机数种子i，代入第二PRBS图形发生器，每个时钟产生等同于位宽长度的数据B，到达指定的帧长度后，截取数据部分最后n比特数据作为随机数种子i+1，之后的数据用帧尾和无效数据替换，一个完整的数据包生成结束；下一帧将随机数种子i+1代入第一PRBS图形发生器的生成多项式，重复前两步；以此循环，持续产生任意长度的随机数据包。本发明通过两个PRBS图形发生器交替生成数据，每个发生器生成数据后，将随机数种子送入另一个发生器，可以保证图形的连续性。

技术领域

本发明属于网络测试技术领域，涉及用于误码测试的随机数据包的生成方法。

背景技术

随着大数据、云计算和物联网走向规模应用，数据流量急剧增长，数据传输速率不断提升，数据位宽也逐渐提高。在100Gbps以太网中，普遍采用512比特位宽进行数据包传输。同时，网络协议技术近年来发展迅猛，协议种类越来越丰富，对于网络测试领域提出了严苛的挑战。

在使用高速网络测试和分析设备进行误码测试时，需要根据测试需求将PRBS图形封装成不同类型的协议格式进行传输，并且各帧数据包中载荷部分要求解包后还原为连续的PRBS图形。如图1所示，每个时钟内生成等长的PRBS图形(这个长度一般等于位宽)，灰色部分表示实际发送的数据，无效数据用来使数据包长度为位宽的整数倍，便于发送控制。

而普通的随机数据包的生成和发送方式如图2所示，接收端解包后，数据部分是断续的PRBS图形。

目前用于误码测试的数据数据包通常采用移位方式生成。对于图1中的PRBS图形，使用移位进行协议封装的过程如图3所示。PRBS发送器每时钟产生等同于位宽长度的数据写入缓存器，在发送数据包时从缓存器中读取数据。这种方法的缺点是每个数据包都需要对PRBS图形进行移位判断，移位比特数不仅需要考虑帧头长度，还需要考虑上一帧PRBS图形的截止位置。由于数据包长度是8比特的整数倍，对于32比特位宽，上一帧PRBS图形可能结束在第8比特、16比特、24比特、32比特四种情况，因此下一帧数据移位比特数最多需要判断4次，而512比特位宽时，判断次数最多可达64次。因此随着数据位宽的不断提升，这种方法越来越难以满足要求。由图3也可看出，数据A、B、C并不总是和时钟对齐的，需要进行移位处理，而每段数据移位比特数又不尽相同，使得电路复杂度随位宽提升呈指数型增长。

发明内容

为了克服现有的数据包生成方法中存在的缺点和不足，本发明提供了一种用于高位宽成帧误码测试的任意长度随机数据包生成方法，该方法可实现任意长度的PRBS图形连续生成，并且能够极大简化随机数据包生成电路，电路复杂度受位宽影响极小。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种用于高位宽成帧误码测试的任意长度随机数据包生成方法，包括：

(1)采用第一PRBS图形发生器产生固定长度的数据A；

(2)数据A生成后，在其末端取长度n比特的随机数种子i，i为正整数，代入第二PRBS图形发生器，每个时钟产生等同于位宽长度的数据B，并在数据A、B部分的总长度到达用户期望的数据长度时，截取数据部分最后n比特数据作为随机数种子i+1，之后的数据用帧尾和无效数据替换，一个完整的数据包生成结束；

(3)产生下一帧数据包时，将随机数种子i+1代入第一PRBS图形发生器的生成多项式，重复步骤(1)-(2)；

(4)以此循环，持续产生任意长度的随机数据包。

作为本发明的一种优选方式，所述的第一帧的数据A由用户定义的初始随机数种子代入第一PRBS图形发生器生成多项式产生。

进一步优选地，若数据A长度不足n比特，则从初始随机数种子+数据A的末端取随机数种子i。