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1、(10)申请公布号 CN 103581935 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103581935 A (21)申请号 201210253350.X (22)申请日 2012.07.20 H04W 24/00(2009.01) H04W 88/08(2009.01) G06F 9/54(2006.01) (71)申请人 上海泛创通信技术有限公司 地址 200123 上海市浦东新区联明路 598-1 号 3 幢 205 室 (72)发明人 赵宏斌 周哲衡 (54) 发明名称 一种基于分布式架构的家庭基站测试设备性 能扩展方法 (57) 摘要 一种基于分布式架构的家庭基站测试设备。
2、性 能扩展方法， 通过将家庭基站测试设备的软件分 为一个管理进程和多个工作进程， 将各个工作进 程分布地运行在多台不同的服务器上， 管理进程 与各个工作进程之间通过 TCP/IP 网络通信协议 通信， 使得家庭基站测试设备的性能不再受限于 单台服务器的处理能力， 达到可以通过增加服务 器和工作进程的数量来扩展家庭基站测试设备整 体处理能力和性能的目标， 并且可以选用多台性 价比高的普通服务器替代价格昂贵的高性能服务 器， 降低家庭基站测试设备的成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2。
3、页 (10)申请公布号 CN 103581935 A CN 103581935 A 1/1 页 2 1. 一种基于分布式架构的家庭基站测试设备性能扩展方法， 其技术特征是将家庭基站 测试设备的软件分为一个管理进程和多个工作进程， 将各个工作进程分布地运行在多台不 同的服务器上， 管理进程与各个工作进程之间通过 TCP/IP 网络通信协议通信， 达到可以通 过增加服务器和工作进程的数量来扩展家庭基站测试设备整体处理能力和性能的目标。 2. 根据权利要求 1 所述的分布式性能扩展方法， 其技术特征是每个软件程序由一个管 理进程与至少一个工作进程组成， 工作进程的数量没有上限。 3. 根据权利要求 。
4、1 所述的分布式性能扩展方法， 其技术特征是将运算量大、 硬件资源 占用率高的处理工作放在工作进程中， 管理进程只负责协调各个工作进程的工作和维护一 些状态信息， 以保证即使在工作进程数量很大的情况下， 管理进程的工作量也不会很大， 不 会成为整个系统性能的瓶颈。 4. 根据权利要求 1 所述的分布式性能扩展方法， 其技术特征是管理进程与工作进程之 间只交互少量的信息， 以保证管理进程与工作进程之间的通信不对系统造成大的额外的性 能开销。 5. 根据权利要求 1 所述的分布式性能扩展方法， 其技术特征是一个工作进程单独地运 行在一台服务器上， 不同的工作进程运行在不同的服务器上， 而管理进程既。
5、可以单独地运 行在一台服务器上， 也可以与某一个工作进程运行在同一台服务器上。 6. 根据权利要求 1 所述的分布式性能扩展方法， 其技术特征是用于分布式处理的多台 服务器都保存了相同的 RSA 公共密钥和私有密钥， 它们之间可以建立互相信任的 SSH 安全 连接， 管理进程通过 SSH 远程执行的功能可以运行和停止其他的服务器上的工作进程， 不 需要人工操作。 7.根据权利要求1所述的分布式性能扩展方法， 其技术特征是使用TCP/IP网络通信协 议实现管理进程与工作进程之间的通信， 其中管理进程作为 TCP/IP 通信的服务器端， 工作 进程作为 TCP/IP 通信的客户端， 管理进程 TC。
6、P/IP 服务器端的监听 地址和端口号在使用 SSH 运行工作进程的时候通过命令行参数的方式传递给工作进程。 权 利 要 求 书 CN 103581935 A 2 1/2 页 3 一种基于分布式架构的家庭基站测试设备性能扩展方法 技术领域 0001 本发明涉及一种灵活地不受限制地扩展家庭基站测试设备处理能力与性能的方 法， 属于软件领域。 背景技术 0002 本发明涉及的技术在上海泛创通信技术有限公司自主研发的家庭基站系统测试 设备中采用。该测试设备运行于安装了 Linux 操作系统的 x86 体系结构的服务器上， 通过 软件模拟家庭基站、 家庭基站网关和 3G 核心网的功能， 与真实的被测设。
7、备 ( 可以是家庭基 站或家庭基站网关 ) 连接， 组成一个完整的 3G 移动通信网络， 验证被测设备功能与性能。 0003 当该测试设备应用于家庭基站系统的性能测试时， 需要处理几万甚至几十万个用 户同时进行电路交换域的语音或视频通话时产生的数据， 以及这些用户同时进行分组交换 域的数据业务时产生的数据。依靠单台服务器来完成如此巨大的处理工作是不可能的。 发明内容 0004 为了使家庭基站系统测试设备的性能不受限于单台服务器的处理能力， 实现可以 灵活地不受限制地扩展测试设备的性能， 以满足容量在日益增长的移动通信设备的性能测 试需求， 本发明提出一种适合应用在该测试设备上的基于分布式架构的。
8、性能扩展方法。 0005 该性能扩展方法有以下几个方面的内容 ： 0006 1、 分离运算量大的处理工作 0007 将测试设备的软件程序分为一个管理进程与一个或多个工作进程， 将运算量大、 硬件资源占用率高的处理工作放在工作进程中， 管理进程只负责协调各个工作进程的工作 和维护一些状态信息。这样可以通过增加服务器的数量、 把不同的工作进程运行在不同的 服务器上， 将巨大的处理工作分配到多台服务器， 从而提高了整个系统的处理能力。 工作进 程的数量没有上限。一般每个工作进程单独地运行在一台服务器上， 而管理进程 0008 这里需要找到管理进程与工作进程之间处理量分离的最佳平衡点。 如果处理量过 。
9、多地留在了管理进程中， 由于管理进程只有一个， 当处理量达到一定量的时候， 单台服务器 无法满足管理进程的处理量， 势必再次出现系统性能瓶颈 ； 如果处理量过多地分配在工作 进程中， 工作进程与管理进程需要同步和交换大量的信息， 反而增加了系统的额外性能开 销。 0009 在实际应用中， 家庭基站系统测试设备软件中的电路交换域的用户面数据处理程 序和分组交换域的用户面数据处理程序的处理工作量很大， 需要把它们分成管理进程和工 作进程。 0010 对于电路交换域的用户面数据处理程序， 将 IuUP/RTP/RTCP/UDP/IP 通信协议数 据的处理工作放在工作进程中， 每个工作进程负责处理一部。
10、分用户进行电路交换域的语音 或视频通话时产生的数据。管理进程负责通知工作进程创建和销毁 UDP 套接字、 绑定 IP 地 址与端口号、 设定 RTP 和 IuUP 协议的一些参数等， 而工作进程向管理进程汇报 UDP 套接字 说 明 书 CN 103581935 A 3 2/2 页 4 的状态、 是否已经与通信对端开始发送和接收用户面数据等信息。 0011 对于分组交换域的用户面数据处理程序， 则将应用层 /GTP-U/UDP/IP 通信协议数 据的处理工作放在工作进程中， 每个工作进程负责处理一部分用户进行分组交换域的数据 业务时产生的数据。管理进程负责通知工作进程创建和销毁 UDP 套接字。
11、、 绑定 IP 地址与端 口号等， 而工作进程向管理进程汇报 UDP 套接字的状态、 是否已经与对端开始发送和接收 用户面数据等信息。 0012 2、 定义管理进程与工作进程之间的通信协议 0013 采用 TCP/IP 网络通信协议作为管理进程与工作进程之间的通信协议。管理进程 作为 TCP/IP 通信的服务器端， 工作进程作为 TCP/IP 通信的客户端。工作进程运行起来之 后， 主动向管理进程发起连接请求。 0014 由于采用了 TCP/IP 通信协议， 用于分布式处理的各台服务器之间只需要连成一 个局域网就可以了。 0015 3、 控制和管理工作进程的运行 0016 管理进程需要控制各个工作进程的运行和停止。这是通过 SSH 的远程执行功能实 现的。在用于分布式处理的各台服务器上都保存了相同的 RSA 公共密钥和私有密钥， 使得 它们之间可以建立互相信任的安全的 SSH 连接。管理进程可以通过 SSH 远程运行和停止其 他服务器上的工作进程。在运行工作进程时， 将管理进程 TCP/IP 服务器端的监听 IP 地址 和端口号信息以命令行参数的形式传递给工作进程。 说 明 书 CN 103581935 A 4 。