CN111817925B - 一种用于高传输速率的测试方法及*** - Google Patents

一种用于高传输速率的测试方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高传输速率的测试方法和***，该高传输速率的测试***包括：配置有16路发送线程的发送端，用于通过UDP传输协议接收待测试的应用程序，将所述待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，并将分类后的应用程序根据负载平衡算法传输至对应的发送线程；分支处理模块，用于接收各个发送线程的应用程序进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，并发送至下述接收端；配置有16路接收线程的接收端，用于根据数据包为所述应用程序分配接收线程。根据本发明公开的测试***能够满足1Tbps的测试数据的传输速率要求，提高速率传输的测试范围。

Description

一种用于高传输速率的测试方法及***
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于高传输速率的测试方法及***。
背景技术
随着通信技术的飞速发展，5G无线通信技术已经有了巨大的飞跃，已经利用在军事侦察、环境监测、精细农业、智能家居、建筑结构健康监测等领域。但是随着无线通信技术和信息技术的高速发展，5G无线通信技术的收发速率已无法满足，促使了新一代6G无线通信技术的研发，但是新一代6G无线通信技术需要达到高速率，低延时的标准，并且收发速率需要达到1Tbps/户，可是现有的测试平台还不能满足这一技术要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于高传输速率的测试方法及***，能够满足1Tbps的测试数据的传输速率要求，提高速率传输的测试范围。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种高传输速率的测试***，所述***包括：配置有16路发送线程的发送端，用于通过UDP传输协议接收待测试的应用程序，将所述待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，并将分类后的应用程序根据负载平衡算法传输至对应的发送线程；分支处理模块，用于接收各个发送线程的应用程序进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，并发送至下述接收端；配置有16路接收线程的接收端，用于根据所述数据包为所述应用程序分配接收线程。
在一些实施方式中，该分支处理模块配置为基于16路的64Gbps分支处理线程进行二进制序列化合并处理至满足1Tbps的速率指标。
在一些实施方式中，将所述待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，所述分类规则包括：根据所述待测试的应用程序的传输速率要求分为低延时及高带宽类别、高带宽类别、低延时类别和普通类别。
在一些实施方式中，发送端和所述接收端均包括具有16*100G光纤网卡的服务器，所述服务器用于保存传输所述应用程序的数据包统计信息，其中，所述统计信息包括丢包率和误码率。
在一些实施方式中，所述发送端和所述接收端均包括可编程高速路由器，所述可编程高速路由器均根据预置的交换机协议与所述分支处理模块进行数据传输。
在一些实施方式中，所述可编程高速路由器均根据预置的交换机协议调整与所述分支处理模块的数据传输，所述交换机协议包括：检测当前传输队列是否满足设置的传输队列阈值；若检测到当前传输队列已达到所述传输队列阈值，则丢弃所述应用程序或调整所述传输队列；若检测到当前传输队列未达到所述传输队列阈值，则根据所述应用程序更新所述传输队列。
根据本发明的第二个方面，提供了一种高传输速率的测试方法，所述方法应用于高传输速率的测试***，所述方法包括：将待测试的应用程序通过UDP传输协议进行封装并传输至发送端；通过所述发送端对所述待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，并将分类后的应用程序根据负载平衡算法传输至对应的发送线程；通过分支处理模块接收各个发送线程的应用程序进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，并发送至下述接收端；通过接收端接收所述数据包，并根据所述数据包为所述应用程序分配接收线程。
在一些实施方式中，通过分支处理模块接收各个发送线程的应用程序进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包包括：对所述数字/模拟信号进行模数/数模的转换；或对所述数字/模拟信号基带的调制与解调；或对所述数字/模拟信号进行无线资源的分配；或对所述数字/模拟信号进行功率控制。
在一些实施方式中，分类规则包括：根据所述待测试的应用程序的传输速率要求分为低延时及高带宽类别、高带宽类别、低延时类别和普通类别。
在一些实施方式中，发送端和所述接收端均包括具有16*100G光纤网卡的服务器，所述服务器用于保存传输所述应用程序的数据包统计信息，其中，所述统计信息包括丢包率和误码率。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
实施本发明能够通过整体的数据传送***架构设计达到1Tbps的测试传输速率，并且通过集成高性能服务器，交换机构件满足太赫兹射频***的传输速率的测试，而且通过发送端和接收端结合分支处理模块的数据收发实例进行实时分析及时更新发送端口状态并调整发送策略，从而达到1Tbps的技术指标；进一步地，通过将用户应用程序进行速率分类，以便分配到不同的发送端口，从而大大提高了传输速率的测试效率。
附图说明
图1为本发明实施例公开的一种高传输速率的测试***框图；
图2为本发明实施例公开的一种高传输速率***的软件架构示意图；
图3为本发明实施例公开的一种高传输速率的测试方法流程示意图；
图4为本发明实施例公开的一种高传输速率的测试交互装置结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解和实施，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
本发明实施例公开了一种高传输速率方法及***，能够通过整体的数据传送***架构设计达到1Tbps的测试传输速率，并且通过集成高性能服务器，交换机构件满足太赫兹射频***的传输速率的测试，而且通过发送端和接收端结合分支处理模块的数据收发实例进行实时分析及时更新发送端口状态并调整发送策略，从而达到1Tbps的技术指标；进一步地，通过将用户应用程序进行速率分类，以便分配到不同的发送端口，从而大大提高了传输速率的测试效率。
实施例一
请参阅图1，图1为本发明实施例公开的一种高传输速率***框图。其中，该高传输速率***可以应用在太赫兹射频传输***，或其他满足1Tbps速率的传输***，对于该***本发明实施例不做限制。如图1所示，该高传输速率***可以包括：
配置有16路(发送线程1-发送线程n)的发送端1，用于通过UDP传输协议接收待测试的应用程序，将待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，并将分类后的应用程序根据负载平衡算法传输至对应的发送线程。
分支处理模块2，用于接收各个发送线程的应用程序进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，并发送至下述接收端3。
配置有16路（接收线程1-接收线程n）的接收端3，用于根据数据包为应用程序分配接收线程。
由于本发明的主要构思就是为了搭建可以满足Tbps级别传输速率的测试平台，即需要达到每用户1Tbps的传输速率，在应用程序的传输协议上采用了UDP（DatagramProtocol，用户数据报协议），可以通过无连接的传输层协议对应用程序进行封装并传输，由于UDP传输协议简单，且控制选项较少，在数据传输过程中具有延迟小、数据传输效率高的优点，由此适用于本发明面向于用户的数据测试要求。
在本实施方式中，结合如图2所示的软件架构可以看出，发送端1为16路发送线程，且每一路发送线程都包括有一发送网口，在具体实施方式中，将发送端1配置为具有16 *100G光纤网卡的服务器101，在接收到待测试的应用程序后，可根据预置的速率分类规则对应用程序事先进行分类，该分类规则包括：根据待测试的应用程序的传输速率要求分为低延时及高带宽类别、高带宽类别、低延时类别和普通类别。示例性地，将VR/AR、自动驾驶、远程医疗等应用程序划分为低延时及高带宽类别；将视频、音频流、游戏等应用程序划分为高带宽类别；将机器物联网IoT(Internet of Things)类型的应用程序划分为低延时类别；将一般的互联网信息搜索、浏览等应用程序划分为普通类别。
将应用程序分类后，基于负载平衡算法对分类后的应用程序分配对应的发送端口，其中，负载平衡算法可以参照现有技术实现，从而可模拟核心网络控制面基本的数据分析管理功能，并且对不同发送端数据端口收发队列进行分析并根据端口队列状态进行平衡处理，由此可以满足测试传输速率的最大化。
发送端的服务器还可以运行数据库实例，保存传输应用程序的数据包的统计信息，该统计信息包括丢包率和误码率，在其他实施方式中还包括其他对数据包有统计意义的信息，本发明不做限定。
进一步地，在发送端1还配置有可编程的高速路由器102，发送端1通过可编程的高速路由器102进行与分支处理模块2的数据传输，由此可以提高数据传输的速度。
在本实施方式中，分支处理模块2配置为基于16路的64Gbps分支处理线程进行二进制序列化合并处理至满足1Tbps的速率指标，其中，进行二进制序列化合并的方法可以参照现有技术实现。该分支处理模块2可以实现为独立的基带处理器，可以进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，其包括FPGA可编程芯片以及数字模拟转换器和模拟数字转换器。通过FPGA可编程芯片可以实现对中频信号的接收、模数/数模的转换、基带的调制与解调、无线资源的分配、功率控制等程序的写入并实现，而且通过该芯片还可支持基带射频备与射频设备独立升级与演变，对6G热点候选的太赫兹或者轨道角动量的测试都能够兼容支持。进一步地，在整体的实现架构上，分支处理模块2代表了无线传输RAN的网络技术栈，从而实现模拟6G数字/模拟信号的处理，满足现阶段对于1Tbps传输速率测试的需求。
在本实施方式中，接收端3包括为16路接收线程，且每一路接收线程都包括有一接收网口，在具体实施方式中，将接收端3配置为具有16 * 100G光纤网卡的服务器301，接收端3还包括可编程高速路由器302，在分支处理模块2处理完应用程序生成数据包后，通过该可编程告诉路由器302接收数据包，并根据该数据包为应用程序分配接收线程，由此，可以实现测试传输速率满足最大速率。
进一步地，在上述的可编程高速路由器102和可编程数据路由器302均根据预置的交换机协议调整与分支处理模块的数据传输，该交换机协议包括：检测当前传输队列是否满足设置的传输队列阈值；若检测到当前传输队列已达到传输队列阈值，则丢弃应用程序或调整所述传输队列；若检测到当前传输队列未达到传输队列阈值，则根据应用程序更新所述传输队列，由此可以对收发的应用程序进行实时分析，并且及时更新发送端口状态/接收端口状态并调整发送/接收策略，从而达到1Tbps的技术指标。
根据本实施例提供的高传输速率***，能够通过整体的数据传送***架构设计达到1Tbps的测试传输速率，并且通过集成高性能服务器，交换机构件满足太赫兹射频***的传输速率的测试，而且通过发送端和接收端结合分支处理模块的数据收发实例进行实时分析及时更新发送端口状态并调整发送策略，从而达到1Tbps的技术指标；进一步地，通过将用户应用程序进行速率分类，以便分配到不同的发送端口，从而大大提高了传输速率的测试效率。
实施例二
请参阅图3，图3为本发明实施例公开的一种高传输速率方法流程图。其中，该高传输速率方法可以应用在太赫兹射频传输***，或其他满足1Tbps速率的传输***，对于该***本发明实施例不做限制。如图3所示，该高传输速率方法可以包括：
401、将待测试的应用程序通过UDP传输协议进行封装并传输至发送端。
在应用程序的传输协议上采用了UDP（Datagram Protocol，用户数据报协议），可以通过无连接的传输层协议对应用程序进行封装并传输，由于UDP传输协议简单，且控制选项较少，在数据传输过程中具有延迟小、数据传输效率高的优点，由此适用于本发明面向于用户的数据测试要求。
402、通过发送端对待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，并将分类后的应用程序根据负载平衡算法传输至对应的发送线程。
其中，发送端为16路发送线程，且每一路发送线程都包括有一发送网口，在具体实施方式中，将发送端配置为具有16 * 100G光纤网卡的服务器101，在接收到待测试的应用程序后，可根据预置的速率分类规则对应用程序事先进行分类，该分类规则包括：根据待测试的应用程序的传输速率要求分为低延时及高带宽类别、高带宽类别、低延时类别和普通类别。示例性地，将VR/AR、自动驾驶、远程医疗等应用程序划分为低延时及高带宽类别；将视频、音频流、游戏等应用程序划分为高带宽类别；将机器物联网IoT(Internet ofThings)类型的应用程序划分为低延时类别；将一般的互联网信息搜索、浏览等应用程序划分为普通类别。将应用程序分类后，基于负载平衡算法对分类后的应用程序分配对应的发送端口，其中，负载平衡算法可以参照现有技术实现，从而可模拟核心网络控制面基本的数据分析管理功能，并且对不同发送端数据端口收发队列进行分析并根据端口队列状态进行平衡处理，由此可以满足测试传输速率的最大化。发送端的服务器还可以运行数据库实例，保存传输应用程序的数据包的统计信息，该统计信息包括丢包率和误码率，在其他实施方式中还包括其他对数据包有统计意义的信息，本发明不做限定。进一步地，在发送端还配置有可编程的高速路由器，发送端通过可编程的高速路由器进行与分支处理模块2的数据传输，由此可以提高数据传输的速度。
403、通过分支处理模块接收各个发送线程的应用程序进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，并发送至下述接收端。
在本实施方式中，分支处理模块配置为基于16路的64Gbps分支处理线程进行二进制序列化合并处理至满足1Tbps的速率指标，其中，进行二进制序列化合并的方法可以参照现有技术实现。该分支处理模可以实现为独立的基带处理器，可以进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，其包括FPGA可编程芯片以及数字模拟转换器和模拟数字转换器。通过FPGA可编程芯片可以实现对中频信号的接收、模数/数模的转换、基带的调制与解调、无线资源的分配、功率控制等程序的写入并实现，而且通过该芯片还可支持基带射频备与射频设备独立升级与演变，对6G热点候选的太赫兹或者轨道角动量的测试都能够兼容支持。进一步地，在整体的实现架构上，分支处理模块2代表了无线传输RAN的网络技术栈，从而实现模拟6G数字/模拟信号的处理，满足现阶段对于1Tbps传输速率测试的需求。
404、通过接收端接收数据包，并根据数据包为应用程序分配接收线程。
在本实施方式中，接收端包括为16路接收线程，且每一路接收线程都包括有一接收网口，在具体实施方式中，将接收端配置为具有16 * 100G光纤网卡的服务器，接收端还包括可编程高速路由器，在分支处理模块处理完应用程序生成数据包后，通过该可编程告诉路由器接收数据包，并根据该数据包为应用程序分配接收线程，由此，可以实现测试传输速率满足最大速率。
进一步地，在上述的可编程高速路由器和可编程数据路由器均根据预置的交换机协议调整与分支处理模块的数据传输，该交换机协议包括：检测当前传输队列是否满足设置的传输队列阈值；若检测到当前传输队列已达到传输队列阈值，则丢弃应用程序或调整所述传输队列；若检测到当前传输队列未达到传输队列阈值，则根据应用程序更新所述传输队列，由此可以对收发的应用程序进行实时分析，并且及时更新发送端口状态/接收端口状态并调整发送/接收策略，从而达到1Tbps的技术指标。
根据本实施例提供的高传输速率方法，能够通过整体的数据传送***架构设计达到1Tbps的测试传输速率，并且通过集成高性能服务器，交换机构件满足太赫兹射频***的传输速率的测试，而且通过发送端和接收端结合分支处理模块的数据收发实例进行实时分析及时更新发送端口状态并调整发送策略，从而达到1Tbps的技术指标；进一步地，通过将用户应用程序进行速率分类，以便分配到不同的发送端口，从而大大提高了传输速率的测试效率。
实施例三
请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种高速率传输交互装置的结构示意图。其中，图4所描述的装置可以应用在***，对于该Y的应用***本发明实施例不做限制。如图4所示，该装置可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器501；
与存储器501耦合的处理器502；
处理器502调用存储器501中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一所描述的高传输速率的测试方法。
实施例四
本发明实施例公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一所描述的高传输速率的测试方法。
实施例五
本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二中所描述的高传输速率的测试方法。
以上所描述的的实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存储器（Random Access Memory，RAM）、可编程只读存储器（Programmable Read-only Memory，PROM）、可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM）、一次可编程只读存储器（One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM）、电子抹除式可复写只读存储器（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、只读光盘（CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM）或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种高传输速率的测试方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高传输速率的测试***，其特征在于，所述***包括：
配置有16路发送线程的发送端，用于通过UDP传输协议接收待测试的应用程序，将所述待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，并将分类后的应用程序根据负载平衡算法传输至对应的发送线程；
分支处理模块，用于接收各个发送线程的应用程序进行模拟1Tbps速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，并发送至下述接收端；
配置有16路接收线程的接收端，用于根据所述数据包为所述应用程序分配接收线程。
2.根据权利要求1所述的高传输速率的测试***，其特征在于，所述分支处理模块配置为基于16路的64Gbps分支处理线程进行二进制序列化合并处理至满足1Tbps的速率指标。
3.根据权利要求1所述的高传输速率的测试***，其特征在于，所述将所述待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，所述分类规则包括：
根据所述待测试的应用程序的传输速率要求分为低延时及高带宽类别、高带宽类别、低延时类别和普通类别。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高传输速率的测试***，其特征在于，所述发送端和所述接收端均包括具有16*100G光纤网卡的服务器，
所述服务器用于保存传输所述应用程序的数据包统计信息，其中，所述统计信息包括丢包率和误码率。
5.根据权利要求4所述的高传输速率的测试***，其特征在于，所述发送端和所述接收端均包括可编程高速路由器，
所述可编程高速路由器均根据预置的交换机协议与所述分支处理模块进行数据传输。
6.根据权利要求5所述的高传输速率的测试***，其特征在于，所述可编程高速路由器均根据预置的交换机协议调整与所述分支处理模块的数据传输，所述交换机协议包括：
检测当前传输队列是否满足设置的传输队列阈值；
若检测到当前传输队列已达到所述传输队列阈值，则丢弃所述应用程序或调整所述传输队列；
若检测到当前传输队列未达到所述传输队列阈值，则根据所述应用程序更新所述传输队列。
7.一种高传输速率的测试方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-6任一项所述的高传输速率的测试***，所述方法包括：
将待测试的应用程序通过UDP传输协议进行封装并传输至发送端；
通过所述发送端对所述待测试的应用程序根据预置的速率分类规则进行分类，并将分类后的应用程序根据负载平衡算法传输至对应的发送线程；
通过分支处理模块接收各个发送线程的应用程序进行模拟1Tbps速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包，并发送至下述接收端；
通过接收端接收所述数据包，并根据所述数据包为所述应用程序分配接收线程。
8.根据权利要求7所述的高传输速率的测试方法，其特征在于，通过分支处理模块接收各个发送线程的应用程序进行模拟高速率数字/模拟信号的基带处理生成数据包包括：
对所述数字/模拟信号进行模数/数模的转换；或
对所述数字/模拟信号基带的调制与解调；或
对所述数字/模拟信号进行无线资源的分配；或
对所述数字/模拟信号进行功率控制。
9.根据权利要求7所述的高传输速率的测试方法，其特征在于，所述分类规则包括：
根据所述待测试的应用程序的传输速率要求分为低延时及高带宽类别、高带宽类别、低延时类别和普通类别。
10.根据权利要求7-9任一项所述的高传输速率的测试方法，其特征在于，所述发送端和所述接收端均包括具有16*100G光纤网卡的服务器，
所述服务器用于保存传输所述应用程序的数据包统计信息，其中，所述统计信息包括丢包率和误码率。
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