随着通信技術的快(kuài)速發展，網絡資源需求的增長以及高(gāo)質量服務的訴求使的網絡測量尤爲重要，目前網絡測試儀大(dà)多爲國外(wài)産品且高(gāo)精度測試儀價格昂貴。基于現(xiàn)狀本方案設計(jì)了(le)一種基于FPGA實現(xiàn)的高(gāo)精度硬件測量解決方案，本方案通過主動測量的方式實現(xiàn)，其爲針對(duì)網絡延時(shí)進行測量，實現(xiàn)結構如圖1所示。其分爲軟件與硬件實現(xiàn)部分，軟件部分用(yòng)于實現(xiàn)測試數據的下(xià)發以及測試結果顯示功能(néng)。硬件包括數據緩存、接收控制、發送控制功能(néng)。在此方案中爲了(le)保證軟硬件數據的交互，本方案提供了(le)軟件支撐層和(hé)DMA硬件支撐邏輯，同時(shí)爲了(le)确保測試的高(gāo)精度，測試報(bào)文(wén)的時(shí)間戳使用(yòng)硬件時(shí)間戳。     本方案中，通過軟件測試報(bào)文(wén)生成器生成測試報(bào)文(wén)，通過軟件支撐層下(xià)發給硬件存儲，硬件可以支撐多個數據存儲，并可以根據需求設置每個報(bào)文(wén)的發送間隔。發送時(shí)軟件下(xià)發開(kāi)始發送信号，則硬件根據軟件配置的報(bào)文(wén)以及下(xià)發的次序，按時(shí)間發送間隔逐個進行發送。在發送時(shí)硬件記錄發送第一個報(bào)文(wén)的時(shí)間戳值以及發送的報(bào)文(wén)個數。待發送結束後軟件讀取相應的時(shí)間戳和(hé)報(bào)文(wén)個數值。     在報(bào)文(wén)返回時(shí)，接收端記錄接收的報(bào)文(wén)的達到(dào)時(shí)間戳值，并将接收的報(bào)文(wén)發送給軟件。軟件的結果顯示模塊根據接收的報(bào)文(wén)時(shí)間戳以及接收的報(bào)文(wén)個數與發送時(shí)間戳及發送的個數進行比較，從(cóng)而可以分析出網絡的發送延時(shí)以及網絡的擁塞情況。     如圖2 展示了(le)硬件測量的實現(xiàn)的細節，本方案中硬件不僅支持測量報(bào)文(wén)的轉發，同時(shí)也(yě)支持普通報(bào)文(wén)的處理(lǐ)。測量報(bào)文(wén)和(hé)普通報(bào)文(wén)由解析模塊區(qū)分，當報(bào)文(wén)爲普通報(bào)文(wén)時(shí)，則可以正常轉發輸出，當爲測試報(bào)文(wén)時(shí)則進行緩存。軟件下(xià)發每一個測量報(bào)文(wén)均攜帶一個MD信息，其中包含了(le)當前報(bào)文(wén)相比前一個報(bào)文(wén)的發送間隔。定時(shí)發送器根據發送信号開(kāi)始發送第一個報(bào)文(wén)，待發送結束後判斷後續報(bào)文(wén)的發送間隔，根據間隔依次發送後續報(bào)文(wén)。發送過程中由定時(shí)發送器記錄發送報(bào)文(wén)的個數，以及第一個發送報(bào)文(wén)的時(shí)間戳值。發送的測量報(bào)文(wén)經網絡轉發後将返回給測量模塊。接收的測量報(bào)文(wén)會(huì)在接收控制器添加MD信息，即接收報(bào)文(wén)的硬件時(shí)間戳值。并将攜帶時(shí)間戳值得報(bào)文(wén)發送給軟件進行計(jì)算(suàn)處理(lǐ)。接收控制器會(huì)記錄接收的測試報(bào)文(wén)的數量。收發的測試報(bào)文(wén)計(jì)數以及時(shí)間戳供軟件進行分析網絡情況時(shí)讀取。     通過測試驗證本測量方案可以實現(xiàn)納秒級的測量精度，且可以實現(xiàn)延時(shí)的精度測試、網絡擁塞情況測試以及網絡傳輸延時(shí)變化測試。