一種機載網絡數據次序完整性的測試方法
【專利摘要】本發明屬于機載通信網絡【技術領域】，針對機載網絡系統數據幀傳輸的次序完整性需求，公開了一種機載網絡數據次序完整性的測試方法，分別測試被測設備接收SN號正確的幀序列、接收一個SN號缺失的幀序列和檢測出幀序列中有兩個SN號丟失三種不同場景，此外還需要測試并驗證被測設備在完整性檢查使能和非使能不同條件下是否能夠正確處理接收到的數據幀，若按照本發明的方法，能夠正確處理接收到的數據幀，則被測設備的次序完整性測試合格。本發明降低了網絡傳輸中由于丟幀、錯幀及交換機阻塞對系統造成的影響，從而增強了機載網絡系統數據傳輸的可靠性。
【專利說明】-種機載網絡數據次序完整性的測試方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于機載通信網絡【技術領域】，設及機載網絡數據次序完整性的測試方法。
【背景技術】
[0002] 當前航空電子系統逐漸從傳統的分立式、聯合式向綜合化、分布式綜合模塊化演 進，分布式綜合模塊化航空電子值IMAiDishibuted Integrated Modular Avionics)系統 當前綜合了燃油系統、電源系統、液壓系統、環控系統、飛控系統、防冰系統、防火系統、起落 架系統、艙口系統等非傳統航電系統的處理和控制功能。網絡化已是機載航電系統發展的 必然趨勢。
[0003] 機載網絡傳輸的數據帖之間通常會存在一定的關聯，尤其是將飛控、機電系統等 設及安全的關鍵業務引入傳統的機載航電網絡后，同一傳輸通道內的數據帖有序傳輸就必 須得到保障。在網絡交換節點可能發生的丟帖、錯帖及阻塞等不應該致使接收端出現數據 帖亂序情況，如果接收端收到某一傳輸通路中數據帖的先后次序與發送端發出的次序不一 致，接收端必須能夠檢測并做相應的過濾操作。
【發明內容】
[0004] 為降低網絡傳輸中由于丟帖、錯帖及交換機阻塞對系統造成的影響，增強機載網 絡系統數據傳輸的可靠性，本發明提出一種機載網絡數據次序完整性的測試方法。
[0005] 本發明的目的：使用該測試方法構建測試場景、定義測試激勵數據流并最終給出 被測設備接收數據帖時的次序完整性檢查功能是否滿足要求，從而提高機載網絡數據傳輸 的安全性和可靠性指標。
[0006] 本發明給出W下技術方案：
[0007] 一種機載網絡數據次序完整性的測試方法，其特殊之處在于；測試步驟如下：
[0008] 1)測試設備構造序列號為SN的N個數據帖；
[0009] 2)測試設備通過邏輯通路向被測設備發送數據帖；
[0010] 當測試設備將構造的序列號為SN的N個數據帖發送至被測設備，被測設備的次序 完整性檢測使能或非使能時，若被測設備接收到序列號為SN的N個數據帖，則被測設備的 次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗；
[0011] 當在測試設備構造的N個數據帖中任意剔除一個序號為M的數據帖后，得到序列 號為SN1的N-1個數據帖，在被測設備的次序完整性檢測使能或非使能時，測試設備將序列 號為SN1的N-1個數據帖發送至被測設備，若被測設備接收到序列號為SN1的N-1個數據 帖，則被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗；
[001引當在測試設備構造的N個數據帖中任意剔除序列號為M和M+1的兩個相鄰數據帖 后，得到序列號為SN2的N-2個數據帖，在序列號為SN2的N-2個數據帖剔除序號為M+2的 數據帖后，得到序列號為SN3的N-3個數據帖，測試設備將序列號為SN2的N-2個數據帖發 送至被測設備，
[0013] 在被測設備的次序完整性檢測使能時，若被測設備接收到序列號為SN3的N-3個 數據帖，則被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗；
[0014] 或者在被測設備的次序完整性檢測非使能時，若被測設備接收到序列號為SN2的 N-2個數據帖，則被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗。
[0015] 上述步驟2)中，所述邏輯通路有多條，測試設備分別將序列號為SN的N個數據 帖、序列號為SN1的N-1個數據帖和序列號為SN2的N-2個數據帖分別通過每條邏輯通路發 送至被測設備；對于同一條邏輯通路，測試設備將序列號為SN的N個數據帖、序列號為SN1 的N-1個數據帖和序列號為SN2的N-2個數據帖逐一發送至被測設備。
[0016] 上述序列號SN的序號連續，序列號SN從0開始，序列號SN的最大值為255,所述 N不小于256個。
[0017] 本發明具有W下技術效果：
[0018] 本發明提出的機載網絡數據次序完整性測試方法，降低網絡通信中由于交換機阻 塞、丟帖、錯帖對系統造成影響，即單個帖的丟失不會影響后續到達帖的接收，提高了完整 性檢查功能的魯椿性，從而增強機載網絡系統數據傳輸的可靠性。
[0019] 保證了機載網絡數據帖傳輸次序完整性要求，提高了機載網絡數據傳輸的安全性 和可靠性指標。
[0020] 本發明主要針對機載網絡傳輸的數據帖的次序完整性需求在接收端對到達的數 據帖次序完整性檢查功能進行測試，構建符合數據帖次序完整性要求的測試項，并給出正 常和異常的情況的測試激勵數據帖序列，從而能夠開展對被測設備次序完整性檢查功能進 行測試和驗證。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1是測試場景及硬件連接示意圖。
[0022] 圖2是次序完整性校驗模塊示意圖。
[0023] 圖3是完整性檢查流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 本發明提供了一種機載網絡數據次序完整性的測試方法，測試步驟如下：
[0025] 1)測試設備構造序列號為SN的N個數據帖；
[0026] 2)測試設備通過邏輯通路向被測設備發送數據帖；
[0027] 當測試設備將構造的序列號為SN的N個數據帖發送至被測設備，被測設備的次序 完整性檢測使能或非使能時，若被測設備接收到序列號為SN的N個數據帖，則被測設備的 次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗；
[002引當在測試設備構造的N個數據帖中任意剔除一個序號為M的數據帖后，得到序列 號為SN1的N-1個數據帖，在被測設備的次序完整性檢測使能或非使能時，測試設備將序列 號為SN1的N-1個數據帖發送至被測設備，若被測設備接收到序列號為SN1的N-1個數據 帖，則被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗；
[0029] 當在測試設備構造的N個數據帖中任意剔除序列號為M和M+1的兩個相鄰數據帖 后，得到序列號為SN2的N-2個數據帖，在序列號為SN2的N-2個數據帖剔除序號為M+2的 數據帖后，得到序列號為SN3的N-3個數據帖，測試設備將序列號為SN2的N-2個數據帖發 送至被測設備，
[0030] 在被測設備的次序完整性檢測使能時，若被測設備接收到序列號為SN3的N-3個 數據帖，則被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗；
[0031] 或者在被測設備的次序完整性檢測非使能時，若被測設備接收到序列號為SN2的 N-2個數據帖，則被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗。
[0032] 步驟2)中，邏輯通路有多條，測試設備分別將序列號為SN的N個數據帖、序列號 為SN1的N-1個數據帖和序列號為SN2的N-2個數據帖分別通過每條邏輯通路發送至被測 設備；對于同一條邏輯通路，測試設備將序列號為SN的N個數據帖、序列號為SN1的N-1個 數據帖和序列號為SN2的N-2個數據帖逐一發送至被測設備。
[0033] 序列號SN的序號連續，序列號SN從0開始，序列號SN占用IByte，最大值為255， 當前述N大于255時自動回繞為1。本發明在占用數據帖最小開銷一字節情況下，保證了數 據帖在測試設備和被測設備間的網絡傳輸時編號不重復、不遺漏，如當前編號為N到達接 收端時，上一輪編號為N的數據已經被接收并處理。
[0034] 結合圖1對本發明的技術方案進行說明，構建如圖1所示的測試場景，分別測試被 測設備接收SN號正確的帖序列、接收一個SN號缺失的帖序列和接收有兩個SN號丟失的S 種不同場景，此外還需要測試并驗證被測設備在次序完整性檢測使能和非使能不同條件下 是否能夠正確處理接收到的數據帖，測試場景如下：
[0035] 1、被測設備在次序完整性檢測使能時，被測設備在數據帖到達序列連續情況下的 處理
[0036] 測試設備發送序列號連續的N個數據帖，帖序號從0開始，連續發送的數據帖不少 與256個，即SN號必須回繞后方能結束該項測試。被測設備如能正確接收所有的N個數據， 則被測設備的次序完整性測試通過。
[0037] 2、被測設備在次序完整性檢測使能時，被測設備在丟失一個數據帖情況下的處理 [003引測試設備構造出序列號連續的N個數據帖，帖序號從0開始且不少與256個，即構 造出的數據帖序列必須回繞。從待發送的數據帖序列中任意剔除一個序號為M的帖后，測 試設備完成所有數據帖的發送。被測設備如能正確接收N-1個數據帖，且接收的帖中不包 含序號為M的數據帖，則被測設備的次序完整性測試通過。
[0039] 3、被測設備在次序完整性檢測使能時，被測設備在丟失連續兩個數據帖情況下的 處理
[0040] 測試設備構造出序列號連續的N個數據帖，帖序號從0開始且不少與256個，即構 造出的數據帖序列必須回繞。從待發送的數據帖序列中剔除序列號為M和M+1的兩個相鄰 數據帖后，測試設備完成所有數據帖的發送。被測設備如能正確接收N-3個數據帖，且接收 的帖中不包含序號為M、M+1和M+2的數據帖，則被測設備的次序完整性測試通過。
[0041] 4、被測設備在次序完整性檢測非使能情況下的處理
[0042] 測試設備構造出序列號連續的N個數據帖，帖序號從0開始且不少與256個，即構 造出的數據帖序列必須回繞。重復進行錢數的1、2、3項測試，如果接收端收到的數據帖個 數分別為N、N-1 (缺少編號為M的數據帖）、和N-2 (缺少編號為M和M+1的數據帖），則被 測設備的次序完整性測試通過。
[0043] 本發明的測試環境
[0044] 本發明定義的測試環境如圖1所示，其中測試設備由工控機和通過PCI插槽與其 相連的測試板卡構成；被測試設備是通信模塊和CPU模塊共同構成的目標機。測試設備和 被測試設備通過通信鏈路連接，單個通信鏈路可W承載多條邏輯傳輸通路，次序完整性檢 查是基于每條邏輯通路進行的。測試設備通過發送命令給被測設備，控制其進行配置加載、 數據收發等操作從而完成單個測試項的驗證。
[0045] 本發明的測試內容和原理
[0046] 針對次序完整性檢查功能的測試內容和方法歸納為W下四點：
[0047] (1)接收SN號正確的帖序列（包括SN回繞）；
[0048] (2)接收一個SN號缺失的帖序列（包括SN回繞）；
[0049] (3)檢測出帖序列中兩個SN號丟失；
[0化0] (4)次序完整性檢查的可配置性測試。
[0化1] 次序完整性檢查方法可W歸納如下：
[005引? RSN = PS化 1 ;
[0053] ? RSN = PS化2 ;
[0化4] ? RSN = 0或目的端系統復位后各虛鏈路上接收到的第一個帖。
[0055] 其中RSN(Received SN)指當前接收帖的SN ;PSN(Previous SN)指同一虛鏈路上 前一個接收帖的SN ;操作符"是指在SN的取值范圍內進行循環加計算，SN的取值范圍 為1到255 (SN字段占用IByte，最大值為255)，當SN超過最大值時，返回到循環的起始位 置（回繞），即當PSN = 255時，RSN = PS化1 = 1。如果接收帖的SN遵循W上規則，則被 視為有效帖，被提交到接收控制單元；否則被視為無效帖并丟棄。
[0056] 機載網絡中傳輸的數據帖可能歸屬于不同的傳輸通道，可根據虛鏈路上承載應用 數據的屬性進行次序完整性檢查的使能和非使能配置。如使用該虛鏈路的應用數據帖內容 之間不存在前后順序的要求時，可將該虛鏈路的完整性檢查配置為非使能；反之，則應將該 虛鏈路配置為完整性檢查使能。最后，針對虛鏈路完整性檢查的使能或非使能配置，測試并 驗證被測設備的完整性檢查功能。
[0化7] 具體實施例
[005引 （1)測試設備向被測設備發送設備初始化指令，緊接著發送創建5條邏輯通路的 指令，邏輯通道號分別為X、X+1、X+2、X+3、X+4。之后為每個邏輯通道配置接收端口和緩沖 區。最后將上述指令中包含的配置信息加載到被測設備上。
[0化9] (2)測試設備在每個邏輯通道構建一個激勵數據帖列表
[0060] 表U則試設備發送的數據帖序列
[0061]
【權利要求】
1. 一種機載網絡數據次序完整性的測試方法，其特征在于：測試步驟如下： 1) 測試設備構造序列號為SN的N個數據幀； 2) 測試設備通過邏輯通路向被測設備發送數據幀； 當測試設備將構造的序列號為SN的N個數據幀發送至被測設備，被測設備的次序完整 性檢測使能或非使能時，若被測設備接收到序列號為SN的N個數據幀，則被測設備的次序 完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗； 當在測試設備構造的N個數據幀中任意剔除一個序號為M的數據幀后，得到序列號為 SN1的N-1個數據幀，在被測設備的次序完整性檢測使能或非使能時，測試設備將序列號為 SN1的N-1個數據幀發送至被測設備，若被測設備接收到序列號為SN1的N-1個數據幀，則 被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗； 當在測試設備構造的N個數據幀中任意剔除序列號為M和M+1的兩個相鄰數據幀后， 得到序列號為SN2的N-2個數據幀，在序列號為SN2的N-2個數據幀剔除序號為M+2的數 據幀后，得到序列號為SN3的N-3個數據幀，測試設備將序列號為SN2的N-2個數據幀發送 至被測設備， 在被測設備的次序完整性檢測使能時，若被測設備接收到序列號為SN3的N-3個數據 幀，則被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗； 或者在被測設備的次序完整性檢測非使能時，若被測設備接收到序列號為SN2的N-2 個數據幀，則被測設備的次序完整性測試合格，否則被測設備的次序完整性測試失敗。
2. 根據權利要求1所述的機載網絡數據次序完整性的測試方法，其特征在于：所述步 驟2)中，所述邏輯通路有多條，測試設備將序列號為SN的N個數據幀、序列號為SN1的N-1 個數據幀和序列號為SN2的N-2個數據幀分別通過每條邏輯通路發送至被測設備；對于同 一條邏輯通路，測試設備將序列號為SN的N個數據幀、序列號為SN1的N-1個數據幀和序 列號為SN2的N-2個數據幀逐一發送至被測設備。
3. 根據權利要求1或2所述的機載網絡數據次序完整性的測試方法，其特征在于：所 述序列號SN的序號連續，序列號SN從0開始，序列號SN的最大值為255,所述N不小于256 個。
【文檔編號】H04L12/26GK104486145SQ201410727713
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月3日 優先權日:2014年12月3日
【發明者】余亞剛, 于峰, 王紅春, 王世奎, 史巖, 李雯 申請人:中國航空工業集團公司第六三一研究所