广州海格通信集团股份有限公司 余秀美 赖文龙

1.引言

美军军用软件通信体系结构规范，一直建议使用公共对象请求代理体系结构 (Common ObjectRequest Broker Architecture，CO RBA)中间件作为各个软件组件间通信的软总线，通过CORBA为软件无线电系统构建一个核心框架和操作环境，屏蔽了底层硬件平台和操作系统的差异性，大大提高系统的可扩展性和可移植性，使软件组件具有很好的可替换性。但随着软件无线电技术在装备中应用，时常被诟病引入的时延开销大，软件体积大等问题。直至2009年发布的SCANext，不再强制约束软件通信体系结构的传输机制只能使用CORBA中间件，可以根据实际设备需要选择。因此业内也在研究探讨在软件无线电设备采用非CORBA中间件的可能性。本文将讨论ZeroC公司所推出的新兴的中间件产品ICE在软件无线电设备的应用前景，具体通过对主流的CORBA中间件和ICE中间件的传输能力进行测试，并就测试结果进行对比分析，从而得出相关的结论。

2.CORBA和ICE的简介

CORBA 是对象管理组织专门为异构平台上不同语言开发的分布式对象进行互操作而制定的标准规范，其核心为对象请求代理ORB。CORBA规范屏蔽了底层硬件、操作系统和网络协议的不同，使开发者能够将精力集中到应用逻辑上，而不需考虑复杂的异构环境通信问题。

ICE(互联网通信引擎，The Internet Communications Engine)是ZeroC公司的开源通信协议产品，ICE 提供的新的面向对象的中间件平台,在概念上ICE与CORBA 基本一致,但 ICE 解决了过去长期困扰中间件的低效问题,并提供了数据报协议 (UDP)支持、异步方法分派、嵌入的安全机制、对象的保存和接口聚集等技术支持,从而建立了一个更简单也更高效的新的基础架构。

3.CORBA及ICE传输性能测试

3.1 测试方法及测试结果

本文以AM3359处理器单元作为测试系统的服务器端，而以S3C2410处理器单元作为测试系统的客户端，模拟设备实际的运行环境，分别运行IceE、 omniORB和TAO的服务端测试程序和客户端程序。

具体的测试内容是在客户端向服务端循环发送1000或10000包大小为64 bytes至16384 bytes的数据包，统计通过各个中间件传送完这1000或10000包数据的时延。测试样本为30个，根据这30个样本计算出1包数据的平均传输时延，并计算相应的时延抖动。相关的测试结果如下表所示。

表1 IceE传输时延及抖动测试记录

表2 omniORB传输时延及抖动测试记录

图1 循环1000次时IceE、TAO及omniORB的平均时延及抖动

图2 循环10000次时IceE、TAO及omniORB的平均时延及抖动

表3 TAO传输时延及抖动测试记录

3.2 测试结果分析

通过上述的测试结果，可以针对三种中间件的传输时延、传输抖动以及系统开销影响因素进行分析，具体如下所述。

3.2.1 传输时延结果对比分析

对IceE中间件、omniORB中间件与TAO中间件分别在循环1000次和10000次的结果进行对比，可得到如图1、图2：

由以上两图可知，分别调用IceE中间件、omniORB中间件和TAO中间件传送单包大小为64bytes至16KB的数据时，可得以下现象：

抖动相对于时延的值较小，抖动情况均在合理范围之内；

IceE中间件的平均传输时延在3.347ms至8.299ms之间连续递增；

omniORB中间件的平均传输时延在1.781ms至30.809ms之间连续递增；

TAO中间件的平均传输时延在5.785ms至11.424ms之间连续递增；

在传输1KB以下的数据时，omniORB中间件的传输时延比IceE的传输时延小；

在传输1KB以上的数据时，IceE中间件的传输时延比omniORB的传输时延小；

当数据包大小以2的倍数增长时， OmniORB中间件的传输时延亦类似地以指数式增长，而IceE中间件、TAO中间件的传输时延增加则较为平缓；

IceE中间件与TAO中间件的传输时延随数据包大小变化规律类似，TAO中间件每包时延比ICE中间件少2ms左右。

4.结语

从本文测试结果上看，在传输能力方面，ICE和TAO、omniORB相比并没有明显的优势，甚至在数据包较小的情形，omniORB的传输能力还优于ICE，但ICE和TAO在大数据包传输中优势较为明显，而且相比于CORBA，ICE在对象模型、调用模型、传输协议等方面有较大的优点，因此ICE也不失为软件无线电设备中间件选择对象之一。