CN101119538A - 集群系统中模拟网络时延的测试方法及测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集群系统中模拟网络时延的测试方法及测试系统，该测试方法包括以下步骤：呼叫步骤，集群终端或者调度子系统发起集群呼叫；模拟步骤，在基站子系统和调度子系统之间增加的、存储有测试脚本的延时模块收到基站子系统或者调度子系统的信令，根据测试脚本延迟指定的时间后，再发给调度子系统或者基站子系统；测试步骤，延时模块反复延时，直至呼叫建立失败或者建立成功。以测试集群通信系统话务量加大时导致子系统处理时延和信令传输时延变大对集群通信系统的影响，达到加强测试过程可控性，提高测试效率，降低测试成本的目的。

Description

集群系统中模拟网络时延的测试方法及测试系统

技术领域

本发明涉及通讯领域，具体涉及一种集群系统中模拟网络时延的测试方法及测试系统。

背景技术

集群通信系统，是一种高级移动调度系统，代表着通信体制之一的专用移动通信网的发展方向。集群通信系统具有可用信道为系统的全体用户共用、自动选择信道的功能；它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。由于数字集群通信系统具有系统容量大、频率利用率高、功能多样等优势，目前已经成为集群通信领域的主流技术。集群通信的话音通信有着显著的特点，即采用PTT(Push To Talk)按键以一按即通的方式接续，被叫无须摘机即可接听，且接续速度快，并支持群呼等功能。正是由于集群通信的这些特点，它被广泛应用于一些专业移动通信领域，例如大型企业、交通、出租车调度、港口、公共安全、消防等部门。

图1是现有技术的数字集群通信系统基本的网络架构图。现有的数字集群通信系统基本的网络架构参见图1所示，通常包括集群终端1、基站子系统2和调度子系统3，其中，集群终端1通过空中接口和集群系统相连，为用户提供集群系统的各种集群业务，同时兼具提供传统的普通语音业务、补充业务、短消息业务和分组数据业务的功能。

基站子系统2包括支持集群呼叫的收发信机(BTS)21、基站控制器(BSC)和网络侧交互的调度客户端(PDC)22。其中，基站控制器(BSC)和网络侧交互的调度客户端(PDC)对外是一个统一的功能实体。基站子系统2完成终端的接入功能，并根据用户使用业务类型派发到相应的子系统处理。

调度子系统3由调度控制中心(DCC)31、调度归属寄存器(DHR)32、调度台服务器(DAS)33、调度台客户端(DAC)34和受理台(DHR Agent)组成。调度子系统主要完成集群调度业务。

集群通信系统中，基站子系统与调度子系统之间在集群呼叫中存在并行的信令交互过程，当系统话务量加大时可能会导致子系统处理时延变大、信令传输时延变大，影响调度子系统和基站子系统的并行处理，导致两侧STDL(Shared Trunk Data Link，共享集群数据链路)链路状态不一致，产生临界状态，导致呼叫异常。目前对于这种情况的测试，通常采取人工同时大量拨打测试，或者利用大话务仿真软件模拟大量用户发起呼叫，来制造系统话务量加大时引起信令传输时延和子系统处理时延变大的测试环境，但这些测试方法都存在测试过程不可控的问题，费时费力，测试效率低，测试成本高，实际的测试效果并不理想。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明提供一种数字集群通信系统中模拟网络时延的测试方法及测试系统，以测试集群通信系统话务量加大时导致子系统处理时延和信令传输时延变大对集群通信系统的影响，达到加强测试过程可控性，提高测试效率，降低测试成本的目的。

根据本发明的一个方面，提供了一种集群系统中模拟网络时延的测试方法，包括以下步骤：呼叫步骤，集群终端或者调度子系统发起集群呼叫；模拟步骤，在基站子系统和调度子系统之间增加的、存储有测试脚本的延时模块收到基站子系统或者调度子系统的信令，根据测试脚本延迟指定的时间后，再发给调度子系统或者基站子系统；测试步骤，延时模块反复延时，直至呼叫建立失败或者建立成功。

本发明在基站子系统和调度子系统之间增加一个延时模块，延时模块通过定时器的方式，对从基站子系统或者调度子系统收到的信令进行指定时间的延时后，再发给调度子系统或者基站子系统。通过测试脚本改变每个阶段的延时大小，人工控制基站子系统和调度子系统之间信令交互的时延，模拟实际商用网络中话务量加大时引起子系统信令处理时延和信令传输时延变大的情况，方法简单易行，并可以模拟多种不同大小的话务量产生的系统处理时延和信令传输时延。

其中，在上述测试方法中，模拟步骤和测试步骤具体包括以下步骤：步骤一，当是集群终端发起集群呼叫时，延时模块收到基站子系统的起呼请求消息后，根据测试脚本延迟指定的时间后，发给调度子系统；步骤二，调度子系统进行系统内部处理，先发出针对调度区内用户的寻呼消息；步骤三，延时模块收到按照调度区内的寻呼消息后，根据测试脚本延迟指定的时间后发给基站子系统；步骤四，基站子系统按照步骤三中的寻呼消息的内容建立用于传送本次集群呼叫的话音数据的STDL链路，并带回STDL链路建立完成消息，其中，STDL链路建立完成消息携带有已建立完成的STDL链路信息；步骤五，延时模块再次根据测试脚本延迟指定的时间后，将STDL链路信息发给调度子系统；步骤六，调度子系统在发出步骤二中的调度区内的寻呼消息后，进行内部数据库查询，根据查询结果以及是否收到步骤五中的STDL链路信息，再发出针对调度区外用户的寻呼消息；步骤七，延时模块收到调度区外的寻呼消息后，按照测试脚本延迟指定的时间后，发给基站子系统；步骤八，基站子系统收到步骤七中的调度区外的寻呼消息，判断调度区外的寻呼消息携带的STDL链路信息是否与步骤四中的STDL链路信息一致，从而判断基站子系统和所属调度子系统之间状态是否一致，一致则呼叫建立成功，否则建立失败。

此外，在上述测试方法中，模拟步骤和测试步骤具体包括以下步骤：步骤A，当是调度子系统发起集群呼叫时，调度子系统直接进行系统内部处理，先发出针对调度区内用户的寻呼消息；步骤B，延时模块收到按照调度区内的寻呼消息后，根据测试脚本延迟指定的时间后发给基站子系统；步骤C，基站子系统按照步骤B中的寻呼消息的内容建立用于传送本次集群呼叫的话音数据的STDL链路，并带回STDL链路建立完成消息，其中，STDL链路建立完成消息携带有已建立完成的STDL链路信息；步骤D，延时模块再次根据测试脚本延迟指定的时间后，将STDL链路信息发给调度子系统；步骤E，调度子系统在发出步骤A中的调度区内的寻呼消息后，进行内部数据库查询，根据查询结果以及是否收到步骤D中的STDL链路信息，再发出针对调度区外用户的寻呼消息；步骤F，延时模块收到调度区外的寻呼消息后，按照测试脚本延迟指定的时间后，发给基站子系统；步骤G，基站子系统收到步骤F中的调度区外的寻呼消息，判断调度区外的寻呼消息携带的STDL链路信息是否与步骤C中的STDL链路信息一致，从而判断基站子系统和所属调度子系统之间状态是否一致，一致则呼叫建立成功，否则建立失败。

在上述测试方法中，还包括：重复步骤，改变测试脚本，重复模拟步骤和测试步骤。

在上述测试方法的步骤二或步骤A中，系统内部处理包括系统内部鉴权处理。

根据本发明另一方面，提供了一种集群系统中模拟网络时延的测试系统，包括：集群终端，通过空中接口和集群系统相连，为用户提供集群系统的各种集群业务；基站子系统，用于完成终端的接入功能，并根据用户使用业务类型派发到相应的基站子系统或调度子系统处理；调度子系统，用于完成集群调度业务；延时模块，位于在基站子系统和调度子系统之间，通过定时器的方式，对从基站子系统或者调度子系统收到的信令进行指定时间的延时后，再发给调度子系统或者基站子系统，并存储有测试脚本。

在上述测试系统中，延时模块通过测试脚本改变每个阶段的延时大小，人工控制基站子系统和调度子系统之间信令交互的时延，模拟实际商用网络中话务量加大时引起基站子系统和调度子系统信令处理时延和信令传输时延变大的情况。

在上述测试系统中，集群终端同时兼具提供传统的普通语音业务、补充业务、短消息业务和分组数据业务的功能。

在上述测试系统中，基站子系统包括：支持集群呼叫的收发信机、基站控制器和网络侧交互的调度客户端，其中，基站控制器和调度客户端对外是一个统一的功能实体。

在上述测试系统中，调度子系统包括调度控制中心、调度归属寄存器、调度台服务器、调度台客户端和受理台。

与现有技术相比较，本发明的测试方法及测试系统克服了现有通过人工大量拨打测试或者大话务仿真软件测试来加大网络负荷产生的子系统处理时延和信令传输时延大小不可控的缺点，可以通过输入不同的测试脚本控制各个阶段的时延，制造出多种话务量下引起的不同时延，测试不同时延下对系统呼叫性能的影响，提高了测试效率，降低了测试成本，以简单易行的方法测试不同负载下的集群系统稳定性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1是现有技术的数字集群通信系统基本的网络架构图；

图2是本发明测试方法的第一实施例的流程图；

图3是本发明测试方法的第二实施例的流程图；

图4是本发明测试系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图2是本发明测试方法的第一实施例的流程图。如图2所示，测试方法包括：

S210：呼叫步骤，集群终端或者调度子系统发起集群呼叫；

S220：模拟步骤，在基站子系统和调度子系统之间增加的、存储有测试脚本的延时模块收到基站子系统或者调度子系统的信令，根据测试脚本延迟指定的时间后，再发给调度子系统或者基站子系统；

S230：测试步骤，延时模块反复延时，直至呼叫建立失败或者建立成功。

其中，延时模块的主要功能是通过定时器对收到的信令进行延时后再转发。在延时模块中输入测试脚本以控制子系统之间的信令交互时延，测试脚本中指定了集群呼叫过程中延时模块在各阶段需要延迟的时长。

测试中可以根据经验值改变测试脚本，重复步骤模拟步骤S220和测试步骤S230，以模拟不同话务量产生的子系统处理时延和信令传输时延，测试呼叫建立过程中不同阶段的不同时延对系统呼叫性能的影响。

图3是本发明测试方法的第二实施例的流程图。如图3所示，本发明的测试方法的主要步骤如下：

步骤S301：在基站子系统和调度子系统之间增加延时模块，并在延时模块中输入测试脚本，以控制子系统之间各个阶段的信令交互时延；

步骤S302：集群终端或者调度子系统发起集群呼叫；

步骤S303：如果是终端发起集群呼叫，延时模块收到基站子系统的起呼请求消息后，按测试脚本延迟指定的时间后发给调度子系统。如果是调度子系统发起集群呼叫，则直接转入步骤S304；

步骤S304：调度子系统收到起呼消息，进行系统内部鉴权等处理，先发出针对调度区内用户的寻呼消息；

步骤S305：延时模块收到调度区内的寻呼消息后，按照测试脚本延迟指定的时间后发给基站子系统；

步骤S306：基站子系统按照步骤S305中寻呼消息的内容建立STDL链路，用于传送本次集群呼叫的话音数据，并带回STDL链路建立完成消息，其中携带有已建立完成的STDL链路信息；

步骤S307：延时模块再次根据测试脚本延迟指定的时间后，将STDL链路信息发给调度子系统；

步骤S308：调度子系统在发出步骤S304中调度区内寻呼消息后，进行内部数据库查询，根据查询结果以及是否收到步骤S307中的STDL链路信息，再发出针对调度区外用户的寻呼消息；

步骤S309：延时模块收到调度区外的寻呼消息后，按照测试脚本延迟指定的时间后发给基站子系统；

步骤S310：基站子系统收到步骤S309中调度区外的寻呼消息，判断其携带的STDL链路信息是否与步骤S306中的STDL链路信息一致，从而判断子系统之间状态是否一致，一致则表示呼叫建立成功，否则建立失败。

实际测试中可以根据经验值改变测试脚本，重复步骤S302～S310，以模拟不同话务量产生的子系统处理时延和信令传输时延，测试呼叫建立过程中不同阶段的不同时延对系统呼叫性能的影响。

图4是本发明测试系统10的框图。如图4所示，本发明的测试方法是在基站子系统2与调度子系统3之间增加了一个延时模块4，通过在延时模块4中输入不同的测试脚本，对延时模块4收到信令的进行不同时间的延时后再转发，用以控制基站子系统2与调度子系统3之间信令交互的时延，模拟不同网络负载下产生的子系统处理时延和信令传输时延。

此外，如图1所示，集群终端1通过空中接口和集群系统相连，为用户提供集群系统的各种集群业务，同时兼具提供传统的普通语音业务、补充业务、短消息业务和分组数据业务的功能。

基站子系统2包括支持集群呼叫的收发信机(BTS)21、基站控制器(BSC)和网络侧交互的调度客户端(PDC)22。其中，基站控制器(BSC)和网络侧交互的调度客户端(PDC)对外是一个统一的功能实体。基站子系统2完成终端的接入功能，并根据用户使用业务类型派发到相应的子系统处理。

调度子系统3由调度控制中心(DCC)31、调度归属寄存器(DHR)32、调度台服务器(DAS)33、调度台客户端(DAC)34和受理台(DHRAgent)组成。调度子系统主要完成集群调度业务。

发明的测试方法和测试系统是在基站子系统与调度子系统之间增加了一个延时模块，通过在延时模块中输入不同的测试脚本，对延时模块收到信令的进行不同时间的延时后再转发，用以控制子系统之间信令交互的时延，模拟不同网络负载下产生的子系统处理时延和信令传输时延。

与现有技术相比较，本发明的测试方法及测试系统克服了现有通过人工大量拨打测试或者大话务仿真软件测试来加大网络负荷产生的子系统处理时延和信令传输时延大小不可控的缺点，可以通过输入不同的测试脚本控制各个阶段的时延，制造出多种话务量下引起的不同时延，测试不同时延下对系统呼叫性能的影响，提高了测试效率，降低了测试成本，以简单易行的方法测试不同负载下的集群系统稳定性。

综上所述，本发明提出了一种集群系统中模拟网络时延的测试方法及测试系统，可以有效的模拟网络负载增加带来的系统处理时延和信令传输时延的增加，用以测试对系统呼叫性能的影响。以简单的实验室设备模拟商用网络中不同话务量产生的系统处理时延和信令传输时延，测试系统在多种话务量下时延的影响，简单易行，避免在实际商用网络中测试对网络的影响。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集群系统中模拟网络时延的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

呼叫步骤，集群终端或者调度子系统发起集群呼叫；

模拟步骤，在基站子系统和所述调度子系统之间增加的、存储有测试脚本的延时模块收到所述基站子系统或者所述调度子系统的信令，根据所述测试脚本延迟指定的时间后，再发给所述调度子系统或者所述基站子系统；

测试步骤，所述延时模块反复延时，直至呼叫建立失败或者建立成功。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

所述模拟步骤和所述测试步骤具体包括以下步骤：

步骤一，当是所述集群终端发起集群呼叫时，所述延时模块收到所述基站子系统的起呼请求消息后，根据所述测试脚本延迟指定的时间后，发给所述调度子系统；

步骤二，所述调度子系统进行系统内部处理，先发出针对调度区内用户的寻呼消息；

步骤三，所述延时模块收到按照所述调度区内的所述寻呼消息后，根据所述测试脚本延迟指定的时间后发给所述基站子系统；

步骤四，所述基站子系统按照步骤三中的所述寻呼消息的内容建立用于传送本次集群呼叫的话音数据的STDL链路，并带回STDL链路建立完成消息，其中，所述STDL链路建立完成消息携带有已建立完成的STDL链路信息；

步骤五，所述延时模块再次根据所述测试脚本延迟指定的时间后，将STDL链路信息发给调度子系统；

步骤六，所述调度子系统在发出步骤二中的所述调度区内的寻呼消息后，进行内部数据库查询，根据查询结果以及是否收到步骤五中的所述STDL链路信息，再发出针对所述调度区外用户的寻呼消息；

步骤七，所述延时模块收到所述调度区外的寻呼消息后，按照所述测试脚本延迟指定的时间后，发给所述基站子系统；

步骤八，所述基站子系统收到步骤七中的所述调度区外的寻呼消息，判断所述调度区外的寻呼消息携带的STDL链路信息是否与步骤四中的所述STDL链路信息一致，从而判断所述基站子系统和所属调度子系统之间状态是否一致，一致则表示呼叫建立成功，否则建立失败。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括，所述模拟步骤和测试步骤具体包括以下步骤：

步骤A，当是所述调度子系统发起集群呼叫时，所述调度子系统直接进行系统内部处理，先发出针对调度区内用户的寻呼消息；

步骤B，所述延时模块收到按照所述调度区内的所述寻呼消息后，根据所述测试脚本延迟指定的时间后发给所述基站子系统；

步骤C，所述基站子系统按照步骤B中的所述寻呼消息的内容建立用于传送本次集群呼叫的话音数据的STDL链路，并带回STDL链路建立完成消息，其中，所述STDL链路建立完成消息携带有已建立完成的STDL链路信息；

步骤D，所述延时模块再次根据所述测试脚本延迟指定的时间后，将STDL链路信息发给调度子系统；

步骤E，所述调度子系统在发出步骤A中的所述调度区内的寻呼消息后，进行内部数据库查询，根据查询结果以及是否收到步骤D中的所述STDL链路信息，再发出针对所述调度区外用户的寻呼消息；

步骤F，所述延时模块收到所述调度区外的寻呼消息后，按照所述测试脚本延迟指定的时间后，发给所述基站子系统；

步骤G，所述基站子系统收到步骤F中的所述调度区外的寻呼消息，判断所述调度区外的寻呼消息携带的STDL链路信息是否与步骤C中的所述STDL链路信息一致，从而判断所述基站子系统和所属调度子系统之间状态是否一致，一致则表示呼叫建立成功，否则建立失败。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的测试方法，其特征在于，还包括：

重复步骤，改变所述测试脚本，重复所述模拟步骤和所述测试步骤。

5.根据权利要求2或3所述的测试方法，其特征在于，在步骤二或步骤A中，所述系统内部处理包括系统内部鉴权处理。

6.一种集群系统中模拟网络时延的测试系统，其特征在于，包括：集群终端，通过空中接口和所述集群系统相连，为用户提供所述集群系统的各种集群业务；

基站子系统，用于完成终端的接入功能，并根据用户使用业务类型派发到相应的所述基站子系统或所述调度子系统处理；

所述调度子系统，用于完成集群调度业务；

延时模块，位于在基站子系统和调度子系统之间，通过定时器的方式，对从所述基站子系统或者所述调度子系统收到的信令进行指定时间的延时后，再发给调度子系统或者所述基站子系统，并存储有测试脚本。

7.根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于：

所述延时模块通过测试脚本改变每个阶段的延时大小，人工控制所述基站子系统和所述调度子系统之间信令交互的时延，模拟实际商用网络中话务量加大时引起所述基站子系统和所述调度子系统信令处理时延和信令传输时延变大的情况。

8.根据权利要求6或7所述的测试系统，其特征在于：

所述集群终端同时兼具提供传统的普通语音业务、补充业务、短消息业务和分组数据业务的功能。

9.根据权利要求6或7所述的测试系统，其特征在于：

所述基站子系统包括：支持集群呼叫的收发信机、基站控制器和网络侧交互的调度客户端，

其中，所述基站控制器和所述调度客户端对外是一个统一的功能实体。

10.根据权利要求6或7所述的测试系统，其特征在于：

所述调度子系统包括调度控制中心、调度归属寄存器、调度台服务器、调度台客户端和受理台。

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