BR112014028917B1 - Método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote, rede de comunicação, e, meio de armazenamento de memória - Google Patents

Método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote, rede de comunicação, e, meio de armazenamento de memória Download PDF

Info

Publication number
BR112014028917B1
BR112014028917B1 BR112014028917-4A BR112014028917A BR112014028917B1 BR 112014028917 B1 BR112014028917 B1 BR 112014028917B1 BR 112014028917 A BR112014028917 A BR 112014028917A BR 112014028917 B1 BR112014028917 B1 BR 112014028917B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
packet
average
packets
node
transmission
Prior art date
Application number
BR112014028917-4A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112014028917A2 (pt
Inventor
Mauro Cociglio
Original Assignee
Telecom Italia S.P.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telecom Italia S.P.A. filed Critical Telecom Italia S.P.A.
Publication of BR112014028917A2 publication Critical patent/BR112014028917A2/pt
Publication of BR112014028917B1 publication Critical patent/BR112014028917B1/pt

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
    • H04L43/0894Packet rate
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/02Capturing of monitoring data
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852Delays
    • H04L43/0858One way delays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852Delays
    • H04L43/087Jitter
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/10Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route
    • H04L43/106Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route using time related information in packets, e.g. by adding timestamps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

MÉTODO PARA REALIZAR UMA MEDIÇÃO DE TEMPO EM UM FLUXO DE PACOTE, NÓ PARA UMA REDE DE COMUNICAÇÃO, REDE DE COMUNICAÇÃO, E, MEIO DE ARMAZENAMENTO DE MEMÓRIA. É descrito um método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote a ser transmitido de um primeiro nó para um segundo nó de uma rede de comunicação. O método compreende: calcular um parâmetro de tempo de transmissão médio indicativo de uma média de parâmetros de tempo de transmissão relativo a pacotes transmitidos durante um dado período de bloco; calcular um parâmetro de tempo de recepção médio indicativo de uma média de parâmetros de tempo de recepção relativo aos mesmos pacotes; e calcular uma medição de tempo média indicativa de um desempenho médio do fluxo de pacote durante o período de bloco usando o parâmetro de tempo de transmissão médio e o parâmetro de tempo de recepção médio.

Description

Campo Técnico
[001] A presente invenção relaciona-se ao campo de redes de comunicação. Em particular, a presente invenção relaciona-se a um método para realizar uma medição de tempo (em particular, uma medição de atraso e/ou instabilidade entre chegadas), em um fluxo de pacote transmitido em uma rede de comunicação comutada por pacote. Adicionalmente, a presente invenção relaciona-se a nós e computadores para rede de comunicação configurada para implementar um tal método, e a redes de computador compreendendo tais nós e computadores.
Fundamento da Técnica
[002] Em uma rede de comunicação comutada por pacote, dados são transmitidos na forma de pacotes que são dirigidos de um nó de fonte para um nó de destino por possíveis nós intermediários. Redes comutadas por pacote exemplares são redes de IP (Protocolo de Internet), redes de Ethernet e redes de MPLS (Comutação de Rótulo de Multiprotocolo).
[003] Pacotes nem sempre alcançam o nó de destino, isto é, eles podem ser perdidos durante transmissão pela rede. Perda de pacotes é devido a razões diferentes. Por exemplo, um nó ou ligação pode falhar, por esse meio causando uma perda de pacote total até que a falha seja tanto desviada ou fixada. Alternativamente, pacotes podem ser descartados por um nó devido a uma congestão de suas portas. Além disso, pacotes podem ser descartados por um nó desde que eles contêm erros de bit. Em todo caso, ao prover um serviço transmitindo dados por uma rede comutada por pacote, a taxa de pacotes perdida durante transmissão afeta a qualidade de serviço (QoS) desse serviço.
[004] Além disso, um pacote é transmitido em um momento de transmissão pelo nó de fonte e é recebido em um momento de recepção pelo nó de destino. O tempo decorrendo entre o tempo de transmissão e tempo de recepção é chamado tipicamente "atraso unidirecional" (ou, brevemente, "atraso"). O atraso de um pacote é dado pela equação seguinte:
Figure img0001
Onde Tx é o tempo de transmissão e Ttx é o tempo de recepção do pacote.
[005] O atraso de um pacote depende principalmente do número de possíveis nós intermediários cruzados pelo pacote de fonte para destino, do tempo de estadia do pacote a cada nó e do tempo de propagação ao longo das ligações. Desde que os pacotes são dirigidos salto a salto por cada nó, ambos o número de possíveis nós intermediários cruzados por pacotes e a tempo de estadia de pacotes a cada nó são imprevisíveis. Por conseguinte, o atraso de um pacote é quase imprevisível.
[006] Além disso, pacotes de um mesmo fluxo de pacote podem ter atrasos diferentes. A diferença nos atrasos de dois pacotes de um mesmo fluxo de dados é chamada "instabilidade entre chegadas". Em particular, se Ttx1 e Ttx2 forem os tempos de transmissão para um primeiro pacote e um segundo pacote, e Trx1 e Trx2 forem os tempos de recepção para o primeiro pacote e o segundo pacote, a instabilidade entre chegadas pode ser expressa como:
Figure img0002
Quando um serviço de comunicação (em particular, uma voz em tempo real ou serviço de dados tal como chamada, chamada de conferência, conferência de vídeo, etc.) é provido por meio de uma rede comutada por pacote, o atraso e instabilidade entre chegadas do fluxo de pacote levando o serviço afetam fortemente a qualidade de serviço (Os) percebida pelos usuários finais do serviço. Portanto, medir o atraso/instabilidade entre chegadas de fluxos de pacote em uma rede de comunicação é de interesse particular para operadores de rede.
[007] WO 2010/072251 (no nome do mesmo Requerente) expõe um método para medir a perda de dados de um fluxo de dados transmitido por uma rede de comunicação de um nó transmissor para um nó receptor.
[008] Antes de transmitir as unidades de dados dos fluxos de dados,o nó transmissor marca cada unidade de dados para dividir o fluxo de dados em blocos. Em particular, o nó transmissor marca cada unidade de dados fixando um bit de seu cabeçalho a "1" ou "0". A marcação resulta em uma sequência de blocos, onde blocos de unidades de dados marcadas com "1" alternam em tempo com blocos de unidades de dados marcadas com "0". Os blocos podem ter uma mesma duração chamado "período de bloco" Tb (por exemplo, 5 minutos). Adicionalmente, o nó transmissor aumenta por um o primeiro contador C1 cada vez que uma unidade de dados marcada por "1" é transmitida, e um segundo contador C0 cada vez que uma unidade de dados marcada por "0" é transmitida. As unidades de dados marcadas são então recebidas no nó receptor. Cada vez que o nó receptor recebe uma unidade de dados, ele verifica sua marcação, aumenta um terceiro contador C'1 se a marcação for "1" e aumenta um quarto contador C'0 se a marcação for "0". Os valores dos contadores C1, C0, C'1 e C'0 são detectados periodicamente e os valores detectados são usados para calcular a perda de dados a cada período de bloco.
[009] WO 2011/079857 (no nome do mesmo Requerente) expõe um método para realizar uma medição de tempo (em particular, para medir entre atraso e/ou instabilidade entre chegadas) em um fluxo de dados transmitido de um nó transmissor para um nó receptor de uma rede de comunicação. De acordo com WO 2011/079857, no nó transmissor, além da operação de marcação anterior descrita por WO 2010/072251, uma marca de tempo de transmissão também é gerada a cada período de bloco, que indica o tempo ao qual uma unidade de dados predeterminada do bloco atual (por exemplo, a primeira unidade de dados do bloco atual) é transmitida. No nó receptor, uma marca de tempo de recepção é gerada a cada período de bloco, que indica o tempo ao qual a unidade de dados predeterminada do bloco atual é recebida. A cada período de bloco, a marca de tempo de transmissão e a marca de tempo de recepção são usadas para calcular o atraso da unidade de dados predefinida do bloco atual.
Sumário da Invenção
[0010] O Requerente percebeu a necessidade para melhorar a solução para realizar uma medição de tempo descrita por WO2011/079857.
[0011] Realmente, a solução anterior provê, para cada período de bloco, uma única medição de atraso referida a um pacote de amostra (isto é, a unidade de dados predeterminada). Tal medição de atraso não provê qualquer indicação dos atrasos sofridos pelos outros pacotes transmitidos durante o mesmo período de bloco, que pode ser muito diferente do atraso sofrido pelo pacote de amostra.
[0012] Adicionalmente, no caso que o pacote de amostra de um dado período de bloco é perdido antes que alcance o nó receptor, nenhuma medição de atraso significante pode ser calculada para esse período de bloco. Também no caso que um erro de sequência de recepção ocorre em um período de bloco (isto é, os pacotes são recebidos em uma ordem diferente da ordem na qual eles foram transmitidos) que envolve o pacote de amostra, nenhuma medição de atraso significante pode ser calculada para esse período de bloco.
[0013] Devido ao anterior, o Requerente atacou o problema de prover um método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote transmitido em uma rede de comunicação comutada por pacote, que provê um resultado indicativo do comportamento de todos os pacotes transmitidos e que é mais robusto contra possível perda de pacote e erros de sequência de recepção.
[0014] Na descrição seguinte e nas reivindicações, a expressão "realizando uma medição de tempo" designará uma operação de medir: - um atraso induzido em um pacote por transmissão do primeiro nó para o segundo nó; e/ou - uma instabilidade entre chegadas induzida em um par de pacotes por transmissão do primeiro nó para o segundo nó.
[0015] Além disso, na descrição seguinte e nas reivindicações, a expressão "marcando um pacote" designará uma operação de fixar uma característica do pacote a um valor de marcação predefinido, em particular para um de pelo menos dois valores de marcação alternativos. Por exemplo, a operação de marcar um pacote pode compreender a operação de fixar um ou mais bits do pacote (por exemplo, um bit ou sequência de bits de seu cabeçalho) para um de pelo menos dois valores de marcação alternativos predefinidos, a operação de fixar sua frequência ou sua fase a um de pelo menos dois valores de marcação alternativos predefinidos, e assim por diante.
[0016] De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção provê um método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote a ser transmitido de um primeiro nó para um segundo nó de uma rede de comunicação, o fluxo de pacote compreendendo pelo menos dois pacotes transmitidos pelo primeiro nó durante um período de bloco, o método compreendendo: a) calcular um parâmetro de tempo de transmissão médio indicativo de uma média de pelo menos dois parâmetros de tempo de transmissão relativo aos pelo menos dois pacotes; b) calcular um parâmetro de tempo de recepção médio indicativo de uma média de pelo menos dois parâmetros de tempo de recepção relativo aos pelo menos dois pacotes; e c) calcular uma medição de tempo média indicativa de um desempenho médio do fluxo de pacote durante o período de bloco usando o parâmetro de tempo de transmissão médio e o parâmetro de tempo de recepção médio. Preferivelmente: na etapa a), o parâmetro de tempo de transmissão médio compreende uma marca de tempo de transmissão médio calculado como uma média de pelo menos duas marcas de tempo de transmissão geradas na transmissão dos pelo menos dois pacotes; na etapa b), o parâmetro de tempo de recepção médio compreende uma marca de tempo de recepção médio calculado como uma média de pelo menos duas marcas de tempo de recepção geradas na recepção dos pelo menos dois pacotes; na etapa c), a medição de tempo média compreende um atraso médio calculado como uma diferença entre a marca de tempo de recepção médio e a marca de tempo de transmissão médio. Adicionalmente, preferivelmente: na etapa a), o parâmetro de tempo de transmissão médio compreende uma instabilidade de transmissão de um ponto média calculada como uma diferença entre uma marca de tempo de transmissão de último pacote indicativa de um tempo de transmissão de um último pacote dos pelo menos dois pacotes e uma marca de tempo de transmissão de primeiro pacote indicativa de um tempo de transmissão de um primeiro pacote dos pelo menos dois pacotes, dividido por um primeiro número de pacotes transmitidos pelo primeiro nó durante o período de bloco diminuído por 1; na etapa b), o parâmetro de tempo de recepção médio compreende uma instabilidade de recepção de um ponto média calculada como uma diferença entre uma marca de tempo de recepção de último pacote indicativa de um tempo de recepção do último pacote dos pelo menos dois pacotes e uma marca de tempo de recepção de primeiro pacote indicativa de um tempo de recepção do primeiro pacote dos pelo menos dois pacotes, dividido por um segundo número de pacotes recebidos pelo segundo nó durante o período de bloco diminuído por 1; e na etapa c), a medição de tempo médio compreende uma instabilidade média calculada como uma diferença entre a instabilidade de recepção de um ponto média e a instabilidade de transmissão de um ponto média. Alternativamente: na etapa a), o parâmetro de tempo de transmissão médio compreende uma instabilidade de transmissão de um ponto média calculada como uma diferença entre uma marca de tempo de transmissão de último pacote indicativa de um tempo de transmissão de um último pacote dos pelo menos dois pacotes e uma marca de tempo de transmissão de primeiro pacote indicativa de um tempo de transmissão de um primeiro pacote dos pelo menos dois pacotes, dividido por um primeiro número de pacotes transmitidos pelo primeiro nó durante o período de bloco diminuído por 1; na etapa b), o parâmetro de tempo de recepção médio compreende uma instabilidade de recepção de um ponto média calculada como uma diferença entre uma marca de tempo de recepção de último pacote indicativa de um tempo de recepção do último pacote dos pelo menos dois pacotes e uma marca de tempo de recepção de primeiro pacote indicativa de um tempo de recepção do primeiro pacote dos pelo menos dois pacotes, dividido pelo primeiro número de pacotes transmitidos pelo primeiro nó durante o período de bloco diminuído por 1; e na etapa c), a medição de tempo média compreende uma instabilidade média calculada como uma diferença entre a instabilidade de recepção de um ponto média e a instabilidade de transmissão de um ponto média.
[0017] Preferivelmente, o método adicionalmente compreende, na transmissão do fluxo de pacote, dividir o fluxo de pacote em primeiros pacotes transmitidos durante primeiros períodos de bloco e segundos pacotes transmitidos durante segundos períodos de bloco, os primeiros períodos de bloco alternando em tempo com os segundos períodos de bloco.
[0018] De acordo com concretizações preferidas, dividir o fluxo de pacote compreende marcar os primeiros pacotes por um primeiro valor de marcação e marcar os segundos pacotes por um segundo valor de marcação.
[0019] De acordo com uma primeira concretização, a etapa a) é realizada pelo primeiro nó e a etapa b) é realizada pelo segundo nó.
[0020] De acordo com uma segunda concretização alternativa, a etapa a) é realizada por um primeiro computador conectado ao primeiro nó e a etapa b) é realizada por um segundo computador conectado ao segundo nó.
[0021] Preferivelmente, a etapa c) é realizada por um servidor de administração cooperando com a rede de comunicação.
[0022] Alternativamente, a etapa c) é realizada por um do primeiro nó e do segundo nó.
[0023] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção provê um nó para uma rede de comunicação, o nó estando configurado para transmitir um fluxo de pacote para um nó adicional da rede de comunicação, o fluxo de pacote compreendendo pelo menos dois pacotes transmitidos pelo nó durante um período de bloco, o nó estando configurado para: - calcular um parâmetro de tempo de transmissão médio indicativo de uma média de pelo menos dois parâmetros de tempo de transmissão relativo aos pelo menos dois pacotes; e - prover o parâmetro de tempo de transmissão médio para calcular uma medição de tempo média indicativa de um desempenho médio do fluxo de pacote durante o período de bloco.
[0024] De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção provê um nó para uma rede de comunicação, o nó estando configurado para receber um fluxo de pacote de um nó adicional da rede de comunicação, o fluxo de pacote compreendendo pelo menos dois pacotes transmitidos pelo nó adicional durante um período de bloco, o nó estando configurado para: - calcular um parâmetro de tempo de recepção médio indicativo de uma média de pelo menos dois parâmetros de tempo de recepção relativo aos pelo menos dois pacotes; e - prover o parâmetro de tempo de recepção médio para calcular uma medição de tempo média indicativa de um desempenho médio do fluxo de pacote durante o período de bloco.
[0025] De acordo com um quarto aspecto, a presente invenção provê uma rede de comunicação compreendendo um primeiro nó e um segundo nó, o primeiro nó estando configurado para transmitir um fluxo de pacote ao segundo nó, o fluxo de pacote compreendendo pelo menos dois pacotes transmitidos pelo primeiro nó durante um período de bloco, em que o primeiro nó está de acordo com o segundo aspecto anterior e em que o segundo nó está de acordo com o terceiro aspecto anterior.
[0026] De acordo com um quinto aspecto, a presente invenção provê um produto de programa de computação, carregável na memória de pelo menos um computador e incluindo porções de código de software para realizar as etapas do método publicado acima, quando o produto é executado em pelo menos um computador.
[0027] De acordo com um sexto aspecto, a presente invenção provê um computador configurado para ser conectado a um nó de uma rede de comunicação, o nó estando configurado para transmitir um fluxo de pacote para um nó adicional da rede de comunicação, o fluxo de pacote compreendendo pelo menos dois pacotes transmitidos pelo nó durante um período de bloco, o computador estando configurado para: - calcular um parâmetro de tempo de transmissão médio indicativo de uma média de pelo menos dois parâmetros de tempo de transmissão relativo aos pelo menos dois pacotes; e - prover o parâmetro de tempo de transmissão médio para calcular uma primeira medição de tempo média indicativa de um desempenho médio do primeiro fluxo de pacote durante o período de bloco.
[0028] De acordo com um sétimo aspecto, a presente invenção provê um computador configurado para ser conectado a um nó de uma rede de comunicação, o nó estando configurado para receber um fluxo de pacote de um nó adicional da rede de comunicação, o fluxo de pacote compreendendo pelo menos dois pacotes transmitidos pelo nó adicional durante um período de bloco, o computador estando configurado para: - calcular um parâmetro de tempo de recepção médio indicativo de uma média de pelo menos dois parâmetros de tempo de recepção relativo aos pelo menos dois pacotes; e - prover o parâmetro de tempo de recepção médio para calcular uma medição de tempo média indicativa de um desempenho médio do fluxo de pacote durante o período de bloco.
[0029] De acordo com um oitavo aspecto, a presente invenção provê uma rede de comunicação compreendendo um primeiro nó e um segundo nó, o primeiro nó estando configurado para transmitir um fluxo de pacote ao segundo nó, o fluxo de pacote compreendendo pelo menos dois pacotes transmitidos pelo primeiro nó durante um período de bloco, a rede de comunicação adicionalmente compreendendo um primeiro computador conectado ao primeiro nó e um segundo computador conectado ao segundo nó, em que o primeiro computador está de acordo com o quinto aspecto anterior e o segundo computador está de acordo com o sexto aspecto anterior.
[0030] De acordo com uma primeira variante preferida, o primeiro computador está adicionalmente configurado para receber o fluxo de pacote do primeiro nó e remeter o fluxo de pacote ao segundo computador; e o segundo computador está adicionalmente configurado para receber o fluxo de pacote do primeiro computador e remeter o fluxo de pacote ao segundo nó.
[0031] De acordo com uma segunda variante preferida, o primeiro computador está adicionalmente configurado para receber do primeiro nó uma primeira cópia do fluxo de pacote e terminar a primeira cópia ao fluxo de pacote no cálculo do parâmetro de tempo de transmissão médio; e o segundo computador está adicionalmente configurado receber do segundo nó uma segunda cópia do fluxo de pacote e terminar a segunda cópia ao fluxo de pacote no cálculo do parâmetro de tempo de recepção médio.
[0032] De acordo com uma terceira variante preferida, o primeiro computador está adicionalmente configurado para gerar o fluxo de pacote e remeter o fluxo de pacote para o primeiro nó; e o segundo computador está adicionalmente configurado para receber o fluxo de pacote do segundo nó e terminar o fluxo de pacote.
Breve Descrição dos Desenhos
[0033] A presente invenção se tornará mais clara da descrição detalhada seguinte, dada por meio de exemplo e não de limitação, a ser lida com referência aos desenhos acompanhantes, em que: a figura 1 mostra esquematicamente uma rede comutada por pacote exemplar; a figura 2 mostra esquematicamente a estrutura de um pacote, de acordo com uma concretização da presente invenção; as figuras 3a e 3b são fluxogramas ilustrando o método para realizar uma medição de tempo de acordo com uma concretização da presente invenção, no lado de transmissão; as figuras 4a e 4b são fluxogramas ilustrando o método para realizar uma medição de tempo de acordo com uma concretização da presente invenção, no lado de recepção; e as figuras 5a, 5b e 5c mostram três concretizações alternativas do método para realizar uma medição de tempo na rede de comunicação de Figura 1.
Descrição Detalhada de Concretizações Preferidas da Invenção
[0034] A Figura 1 mostra esquematicamente uma rede de comunicação comutada por pacote exemplar CN na qual o método para realizar uma medição de tempo de acordo com concretizações da presente invenção pode ser implementado. A rede de comunicação CN pode ser uma rede de IP, uma rede de Ethernet, uma rede de MPLS ou qualquer outro tipo conhecido de rede de comunicação comutada por pacote.
[0035] A rede de comunicação CN compreende uma pluralidade de nós interconectados reciprocamente por ligações de acordo com qualquer topologia conhecida. Em particular, a rede de comunicação CN compreende um primeiro nó N1 e um segundo nó N2. O primeiro nó N1 (também chamado aqui depois "nó transmissor") está configurado para transmitir um fluxo de pacote PF para o segundo nó (também chamado "nó receptor"), possivelmente por nós intermediários (não mostrados na Figura 1) da rede de comunicação CN. O nó transmissor N1 pode ser tanto o nó de fonte do fluxo de pacote PF ou um nó intermediário do caminho do nó de fonte para o nó de destino. Semelhantemente, o nó receptor N2 pode ser tanto o nó de destino do fluxo de pacote PF ou um nó intermediário do caminho do nó de fonte para o nó de destino.
[0036] Preferivelmente, a rede de comunicação CN também é adequada para cooperar com um servidor de administração MS. O servidor de administração MS pode ser tanto um servidor independente conectado a quaisquer dos nós da rede de comunicação CN. Alternativamente, o servidor de administração MS pode ser implementado a quaisquer dos nós da rede de comunicação CN.
[0037] De acordo com concretizações preferidas da presente invenção, o fluxo de pacote PF compreende uma sequência de pacotes Pki que estão marcados, isto é, cada pacote Pki inclui uma característica (isto é, um campo compreendendo a pelo menos um bit) cujo valor é fixado a um de dois valores de marcação alternativos Va, Vb.
[0038] Mais particularmente, como mostrado na Figura 2, cada pacote Pki compreende um cabeçalho Hi e uma carga útil Pi. A carga útil Pi compreende dados a serem transmitidos. Além disso, preferivelmente, o cabeçalho Hi compreende informação para dirigir o pacote Pki, tal como o endereço de nó de fonte e o endereço de nó de destino. O pacote Pki adicionalmente compreende um campo de marcação MF, que pode ser fixado a um de dois valores de marcação alternativos Va Vb. O campo de marcação MF está compreendido preferivelmente no cabeçalho Hi. O campo de marcação MF pode ser por exemplo um campo para qual o protocolo de acordo com o qual o pacote Pki é formatado não nomeou uma função específica ainda. Alternativamente, o campo de marcação MF pode ser compreendido em um campo tendo outros usos. Por exemplo, no caso de pacotes de IP, o campo de marcação MF pode compreender um bit do campo DS de 8 bits (Serviço Diferenciado), e seus dois valores de marcação alternativos Va e Vb podem ser 1 e 0, respectivamente.
[0039] Os pacotes Pki são preferivelmente marcados na sua transmissão pelo nó transmissor N1, que fixa executadamente o valor do campo de marcação MF a um dos dois valores de marcação alternativos Va Vb. O nó transmissor N1 muda periodicamente o valor de marcação Va, Vb nomeado ao campo de marcação MF (por exemplo, 1 ou 0) com um período Tb, que será chamado aqui "período de bloco". Deste modo, pacotes Pki marcados durante primeiros períodos de bloco (também chamado aqui depois "períodos de bloco pares") são marcados por um primeiro valor de marcação Va (por exemplo 1), enquanto pacotes Pki marcados durante segundos períodos de bloco (também chamado aqui depois "períodos de bloco ímpares") que se alternam em tempo com os primeiros períodos de bloco são marcados por um segundo valor de marcação Vb (por exemplo 0).
[0040] O período de bloco Tb pode ser fixado pelo operador de rede, de acordo com a taxa de medição de tempo desejada (como será descrito em detalhes aqui depois, o período de bloco Tb também é o período de medição). Por exemplo, o período de bloco Tb pode ser igual a 5 minutos.
[0041] De acordo com concretizações preferidas da presente invenção, a cada período de bloco T(k) (k = 0, 1, 2, 3, etc.), para cada pacote Pki, uma marca de tempo de transmissão TS1 (i, k) é gerada, que indica o tempo ao qual o pacote Pki é transmitido pelo nó transmissor N1. Então, uma marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) do período de bloco T(k) é preferivelmente calculada de acordo com a equação seguinte:
Figure img0003
onde C1 (k) é a contagem de pacotes Pki transmitidos pelo nó transmissor N1 durante o período de bloco T(k).
[0042] Adicionalmente, a cada período de bloco T(k), para cada pacote Pki uma marca de tempo de recepção TS2(i, k) é gerada, que indica o tempo ao qual o pacote Pki é recebido pelo nó receptor N2. Então, uma marca de tempo de recepção médio TSM2(k) é preferivelmente calculada de acordo com a equação seguinte:
Figure img0004
onde C2(k) é a contagem de pacotes Pki recebidos pelo nó receptor N2 durante o período de bloco T(k). A contagem de pacote de recepção C2(k) é mais baixa que a contagem de pacote de transmissão C1 (k) se pacotes do fluxo de pacote PF forem perdidos durante o período de bloco atual T(k), enquanto é igual à contagem de pacote de recepção C1 (k) se nenhuma perda de pacote ocorreu durante o período de bloco atual T(k).
[0043] Preferivelmente, para cada período de bloco T(k), um atraso médio DM(k) é então calculado de acordo com a equação seguinte:
Figure img0005
[0044] Consequentemente, de acordo com a presente invenção, em vez de prover uma medição de atraso se referindo a um único pacote de amostra para cada período de bloco, uma medição de atraso indicativa do atraso médio sofrido por todos os pacotes transmitidos durante o período de bloco T(k) é provida. Em outras palavras, a medição de atraso calculada de acordo com a presente invenção provê uma estimativa do desempenho do fluxo de pacote PF durante o período de bloco T(k) como um todo.
[0045] O cálculo está vantajosamente baseado em uma única marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k), que agrega as marcas de tempo de transmissão relativas a todos os pacotes transmitidos durante o período de bloco T(k), e uma única marca de tempo de recepção médio TSM2(k), que agrega as marcas de tempo de recepção relativas a todos os pacotes recebidos durante o período de bloco T(k). Consequentemente, no caso que o cálculo de atraso médio é realizado pelo servidor de administração MS, a cada período de bloco T(k), cada nó N1 e N2 tem que transmitir uma única marca de tempo TSM1 (k) e TSM2(k) para o servidor de administração MS, respectivamente. Consequentemente, o cálculo do atraso médio indicativo dos atrasos de todos os pacotes transmitidos e recebidos durante um período de bloco requer a transmissão de duas marcas de tempo só pela rede de comunicação CN. Isto vantajosamente permite economizar largura da banda na rede de comunicação CN.
[0046] Além disso, a medição de atraso médio é resistente contra possíveis perdas de pacote e/ou erros de sequência de recepção ocorrendo dentro do período de bloco T(k), como será discutido em detalhes aqui depois.
[0047] De acordo com uma concretização preferida da presente invenção, para cada período de bloco T(k), além de calcular a marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) de acordo com a equação [3], também uma instabilidade de transmissão de um ponto média OPJM1 (k) é calculada de acordo com a equação seguinte:
Figure img0006
[0048] A instabilidade de transmissão de um ponto média OPJM1 (k) basicamente é a média dos ofsetes entre tempos de transmissão de pares de pacotes consecutivos transmitidos durante o período de bloco T(k).
[0049] Adicionalmente, para cada período de bloco T(k), além de calcular a marca de tempo de recepção médio TSM2(k) de acordo com a equação [4], também uma instabilidade de recepção de um ponto media OPJM2(k) é calculada de acordo com a equação seguinte:
Figure img0007
[0050] A instabilidade de recepção de um ponto média OPJM2(k) basicamente é a média dos ofsetes entre tempos de recepção de pares de pacotes consecutivos recebidos durante o período de bloco T(k).
[0051] Preferivelmente, para cada período de bloco T(k), uma instabilidade média JM(k) é então calculada de acordo com a equação seguinte:
Figure img0008
[0052] Consequentemente, de acordo com a presente invenção, em vez de prover uma medição de instabilidade se referindo a um único par de pacotes consecutivos de amostra para cada período de bloco, uma medição de instabilidade indicativa da instabilidade média sofrida por todos os pares de pacotes consecutivos transmitidos durante o período de bloco T(k) é provida. Consequentemente, também a medição de instabilidade calculada de acordo com a presente invenção provê uma estimativa do desempenho do fluxo de pacote durante o período de bloco T(k) como um todo.
[0053] Semelhantemente à medição de atraso descrita acima, também a medição de instabilidade calculada de acordo com as equações [6], [7] e [8] provê as mesmas vantagens: quantidade reduzida de informação a ser transmitida através da rede de comunicação CN e resiliência à perda pacote e/ou erros de sequência de recepção ocorrendo durante o período de bloco T(k), como será discutido em detalhes aqui depois.
[0054] O método para realizar medições de tempo de acordo com a presente invenção será descrito agora em detalhe adicional.
[0055] Se referindo primeiro à Figura 3a, no começo de cada período de bloco T(k), o nó transmissor N1 preferivelmente verifica se o período de bloco T(k) é um período de bloco par ou um período de bloco ímpar (etapa 301), e por conseguinte determina o valor de marcação Va (durante períodos de bloco pares) ou Vb (durante períodos de bloco ímpares) a ser aplicado a pacotes que serão transmitidos durante o período de bloco T(k).
[0056] Então, se o período de bloco T(k) for um período de bloco par, duas variáveis são preferivelmente iniciadas a zero: um primeiro contador de transmissão C1 e uma primeira marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1a (etapa 302a).
[0057] Então, o nó transmissor N1 espera por possíveis pacotes Pki do fluxo de pacote PF a ser transmitido (etapa 303a). O nó transmissor N1 preferivelmente identifica os pacotes Pki do fluxo de pacote PF usando pelo menos parte de seu endereço de destino, pelo menos parte de seu endereço de fonte e, opcionalmente, outros campos do cabeçalho de pacote Hi (por exemplo, o campo DSCP no caso de pacotes de IP).
[0058] Antes de transmitir um pacote Pki, o nó N1 preferivelmente a marca (etapa 304a) pelo valor de marcação Va. Adicionalmente, o primeiro contador de transmissão C1 um é preferivelmente aumentado por 1 (etapa 305a).
[0059] Então, se o pacote Pki for o primeiro pacote a ser transmitido durante o período de bloco atual T(k) (etapa 306a), uma primeira marca de tempo de transmissão de primeiro pacote FTS1a é preferivelmente fixada igual a um tempo atual t* indicado por um relógio local do nó transmissor N1 (etapa 307a). Então, a primeira marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1a é preferivelmente fixada igual à primeira marca de tempo de transmissão de primeiro pacote FTS1a (etapa 308a).
[0060] Caso contrário, se o pacote Pki não for o primeiro pacote a ser transmitido durante o período de bloco atual T(k), uma primeira marca de tempo de transmissão de último pacote LTS1a é preferivelmente fixada igual ao tempo atual t* indicado pelo relógio local do nó transmissor N1 (etapa 309a). Então, a primeira marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1a é preferivelmente aumentada pela primeira marca de tempo de transmissão de último pacote LTS1a (etapa 310a).
[0061] O pacote Pki é então transmitido (etapa 311 a). Etapa 311a pode ser realizada substancialmente em paralelo às etapas 305a-310a.
[0062] Etapas 304a-311a são preferivelmente iteradas cada vez que um pacote Pki do fluxo de pacote PF tem que ser transmitido, até o fim do período de bloco T(k) (etapa 312a).
[0063] Se, na etapa 301, for determinado que o período de bloco T(k) é um período de bloco ímpar, duas variáveis são preferivelmente iniciadas a zero: um segundo contador de transmissão C1b e uma segunda marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1b (etapa 302b).
[0064] Então, o nó transmissor N1 espera por possíveis pacotes Pki a serem transmitidos (etapa 303b). Antes de transmissão de um pacote Pki, o nó N1 preferivelmente a marca (etapa 304b) pelo valor de marcação Vb. Adicionalmente, o segundo contador de transmissão C1b é preferivelmente aumentado por 1 (etapa 305b).
[0065] Então, se o pacote Pki for o primeiro pacote a ser transmitido durante o período de bloco atual T(k) (etapa 306b), uma segunda marca de tempo de transmissão de primeiro pacote FTS1b é preferivelmente fixada igual ao tempo atual t* indicado pelo relógio local do nó transmissor N1 (etapa 307b). Então, a segunda marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1b é preferivelmente fixada igual à segunda marca de tempo de transmissão de primeiro pacote FTS1b (etapa 308b).
[0066] Caso contrário, se o pacote Pki não for o primeiro pacote a ser transmitido durante o período de bloco atual T(k), uma segunda marca de tempo de transmissão de último pacote LTS1b é preferivelmente fixada igual ao tempo atual t* indicado pelo relógio local do nó transmissor N1 (etapa 309b). Então, a segunda marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1b é preferivelmente aumentada pela segunda marca de tempo de transmissão de último pacote LTS1b (etapa 310b).
[0067] O pacote Pki é então transmitido (etapa 311b). Etapa 311b pode ser realizada substancialmente em paralelo às 305b-310b.
[0068] Etapas 304b-311b são preferivelmente iteradas cada vez que um pacote Pki do fluxo de pacote PF tem que ser transmitido, até o fim do período de bloco T(k) (etapa 312b).
[0069] Se referindo agora à Figura 3b, no começo do período de bloco sucessivo T(k+1), é verificado se o período de bloco T(k+1) é um período de bloco par ou ímpar (etapa 320).
[0070] Se o período de bloco T(k+1) for um período de bloco par, é determinado que os valores das variáveis relativas a pacotes marcados por Va (isto é, C1a, TSC1a e LTS1a) podem estar atualmente variando, enquanto os valores das variáveis relativas a pacotes marcados por Vb (isto é C1b, TSC1b e LTS1b) estão atualmente constantes. Consequentemente, uma contagem de pacote de transmissão C1(k) é fixada igual ao valor do segundo contador de transmissão C1b alcançado na última iteração da etapa 305b durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 321a). Adicionalmente, uma marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) é calculada como o valor da segunda marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1b dividido pelo valor do segundo contador de transmissão C1b alcançado na última iteração das etapas 310b e 305b, respectivamente, durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 322a). Adicionalmente, uma marca de tempo de transmissão de primeiro pacote TS1 (1, k) é fixada igual ao valor da segunda marca de tempo de transmissão de primeiro pacote FTS1b determinado na etapa 307b durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 323a). Adicionalmente, uma marca de tempo de transmissão de último pacote TS1 (C1 (k), k) é fixada igual ao valor da segunda marca de tempo de transmissão de último pacote LTS1b alcançada na última iteração da etapa 309b durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 324a).
[0071] Caso contrário, se o período de bloco T(k+1) for um período de bloco ímpar, é determinado que os valores das variáveis relativas a pacotes marcados por Vb (isto é, C1b, TSC1b e LTS1b) podem estar atualmente variando, enquanto os valores das variáveis relativas a pacotes marcados por Va (isto é, C1a, TSC1a e LTS1a) estão atualmente constantes. Consequentemente, a contagem de pacote de transmissão C1 (k) é fixada igual ao valor do primeiro contador de transmissão C1a alcançado na última iteração da etapa 305a durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 321 b). Adicionalmente, a marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) é calculada como o valor da primeira marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1a dividido pelo valor do primeiro contador de transmissão C1a alcançado na última iteração das etapas 310a e 305a, respectivamente, durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 322b). Adicionalmente, a marca de tempo de transmissão de primeiro pacote TS1 (1, k) é fixada igual ao valor da primeira marca de tempo de transmissão de primeiro pacote FTS1a determinado na etapa 307a durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 323b). Adicionalmente, a marca de tempo de transmissão de último pacote TS1 (C1 (k), k) é fixada igual ao valor da primeira marca de tempo de transmissão de último pacote LTS1a alcançada na última iteração da etapa 309a durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 324b).
[0072] Consequentemente, a contagem de pacote de transmissão C1(k) determinada na etapa 321a ou 321b indica o número de pacotes Pki transmitidos durante o período de bloco T(k). Adicionalmente, a marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) calculada na etapa 322a ou 322b corresponde à marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) calculada de acordo com a equação [3] anterior e é por conseguinte uma marca de tempo de transmissão médio dos pacotes Pki transmitidos durante o período de bloco T(k). Adicionalmente, a marca de tempo de transmissão de primeiro pacote TS1 (1, k) fixada na etapa 323a ou 323b é a marca de tempo de transmissão do primeiro pacote Pki transmitido durante o período de bloco T(k). Finalmente, a marca de tempo de transmissão de último pacote TS1 (C1 (k), k) fixada na etapa 324a ou 324b é a marca de tempo de transmissão do último pacote Pki transmitido durante o período de bloco T(k).
[0073] Preferivelmente, o tempo ao qual as etapas 312a-324a e 321 b- 324b são realizadas é atrasado por um tempo de espera de segurança SWT relativo ao tempo de começo do período de bloco T(k+1), por razões que serão descritas em detalhes aqui depois.
[0074] Então, a contagem de pacote de transmissão C1 (k), a marca de tempo de transmissão de primeiro pacote TS1 (1, k), a marca de tempo de transmissão de último pacote TS1 (C1 (k), k) e a marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) são transmitidas ao servidor de administração MS (etapa 325), que as usará para calcular um atraso médio DM(k) e uma instabilidade média JM(k) referida ao período de bloco T(k), como será descrito em detalhes aqui depois. De acordo com uma concretização alternativa, antes que a etapa 325 seja realizada, uma instabilidade de transmissão de um ponto média OPJM1 (k) pode ser calculada como a diferença entre a marca de tempo de transmissão de último pacote TS1 (C1(k), k) e a marca de tempo de transmissão de primeiro pacote TS1 (1, k) dividido pela contagem de pacote de transmissão C1 (k) diminuído por 1. A instabilidade de transmissão de um ponto média calculada OPJM1 (k) corresponde à instabilidade de transmissão de um ponto média OPJM1 (k) calculada de acordo com a equação [6] anterior. Em tal caso, na etapa 325, a instabilidade de transmissão de um ponto média OPJM1(k) pode ser transmitida além de ou em vez de TS1 (1, k) e TS1 (C1 (k), k).
[0075] Etapa 325 pode ser realizada por exemplo estabelecendo uma sessão de comunicação entre o nó transmissor N1 e o servidor de administração MS baseado em um protocolo de comunicação conhecido, por exemplo FTP (Protocolo de Transferência de Arquivo). A sessão de comunicação pode ser começada tanto pelo nó transmissor N1 ou pelo servidor de administração MS.
[0076] Adicionalmente, a etapa 325 é preferivelmente realizada a um momento aleatório compreendido entre o fim da etapa 324a/324b e o fim do período de bloco T(k+1) apresentado antes de um tempo de espera de segurança adicional SWT', por razões que serão descritas em detalhes aqui depois.
[0077] Se referindo agora à Figura 4a, no começo de cada período de bloco T(k), também o nó receptor N2 preferivelmente determina se o período de bloco T(k) é um período de bloco par ou um período de bloco ímpar (etapa 401).
[0078] Então, se o período de bloco T(k) for um período de bloco par, duas variáveis são preferivelmente iniciadas a zero: um primeiro contador de recepção C2a e uma primeira marca de tempo de recepção cumulativa TSC2a (etapa 402a).
[0079] Então, o nó receptor N2 espera por possíveis pacotes Pki (etapa 403a). Também o nó receptor N2 preferivelmente identifica os pacotes Pki do fluxo de pacote PF usando pelo menos parte de seu endereço de destino, pelo menos parte de seu endereço de fonte e, opcionalmente, outros campos do cabeçalho de pacote Hi (por exemplo, o campo DSCP no caso de pacotes de IP).
[0080] Na recepção de um pacote Pki, o primeiro contador de recepção C2a é preferivelmente aumentado por 1 (etapa 404a).
[0081] Então, se o pacote Pki for o primeiro pacote recebido durante o período de bloco atual T(k) (etapa 405a), uma primeira marca de tempo de recepção de primeiro pacote FTS2a é preferivelmente fixada igual a um tempo atual t** indicado por um relógio local do nó receptor N2 (etapa 406a). Então, a primeira marca de tempo de recepção cumulativa TSC2a é preferivelmente fixada igual à primeira marca de tempo de recepção de primeiro pacote FTS2a (etapa 407a).
[0082] Caso contrário, se o pacote Pki não for o primeiro pacote recebido durante o período de bloco atual T(k), uma primeira marca de tempo de recepção de último pacote LTS2a é preferivelmente fixada igual ao tempo atual t** indicado pelo relógio local do nó receptor N2 (etapa 408a). Então, a primeira marca de tempo de recepção cumulativa TSC2a é preferivelmente aumentada pela primeira marca de tempo de recepção de último pacote LTS2a (etapa 409a).
[0083] Etapas 404a-409a são preferivelmente iteradas cada vez que um pacote Pki do fluxo de pacote PF é recebido, até o fim do período de bloco T(k) (etapa 410a).
[0084] Se, na etapa 401, for determinado que o período de bloco T(k) é um período de bloco ímpar, duas variáveis são preferivelmente iniciadas: um segundo contador de recepção C2b e uma segunda marca de tempo de recepção cumulativa TSC2b (etapa 402b).
[0085] Então, o nó receptor N2 espera por possíveis pacotes Pki (etapa 403b). Na recepção de um pacote Pki, o segundo contador de recepção C2b é preferivelmente aumentado por 1 (etapa 404b).
[0086] Então, se o pacote Pki for o primeiro pacote recebido durante o período de bloco atual T(k) (etapa 405b), uma segunda marca de tempo de recepção de primeiro pacote FTS2b é preferivelmente fixada igual ao tempo atual t** indicado pelo relógio local do nó receptor N2 (etapa 406b). Então, a segunda marca de tempo de recepção cumulativa TSC2b é preferivelmente fixada igual à segunda marca de tempo de recepção de primeiro pacote FTS2b (etapa 407b).
[0087] Caso contrário, se o pacote Pki não for o primeiro pacote recebido durante o período de bloco atual T(k), uma segunda marca de tempo de recepção de último pacote LTS2b é preferivelmente fixada igual ao tempo atual t** indicado pelo relógio local do nó receptor N2 (etapa 408b). Então, a segunda marca de tempo de recepção cumulativa TSC2b é preferivelmente aumentada pela segunda marca de tempo de recepção de último pacote LTS2b (etapa 409b).
[0088] Etapas 404b-409b são preferivelmente iteradas cada vez que um pacote Pki do fluxo de pacote PF é recebido, até o fim do período de bloco T(k) (etapa 410b).
[0089] Se referindo agora à Figura 4b, no começo do período de bloco sucessivo T(k+1), é determinado se o período de bloco T(k+1) é um período de bloco par ou ímpar (etapa 420).
[0090] Se o período de bloco T(k+1) for um período de bloco par, é determinado que os valores das variáveis relativas a pacotes marcados por Va (isto é, C2a, TSC2a e LTS2a) podem estar atualmente variando, enquanto os valores das variáveis relativas a pacotes marcados por Vb (isto é, C2b, TSC2b e LTS2b) estão atualmente constantes. Consequentemente, uma contagem de pacote de recepção C2(k) é fixada igual ao valor do segundo contador de recepção C2b alcançado na última iteração da etapa 404b durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 421a). Adicionalmente, uma marca de tempo de recepção médio TSM2(k) é calculada como o valor da segunda marca de tempo de recepção cumulativa TSC2b dividido pelo valor do segundo contador de recepção C2b alcançado na última iteração das etapas 409b e 404b, respectivamente, durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 422a). Adicionalmente, uma marca de tempo de recepção de primeiro pacote TS2(1, k) é fixada igual ao valor da segunda marca de tempo de recepção de primeiro pacote FTS1b determinada na etapa 406b durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 423a). Adicionalmente, uma marca de tempo de recepção de último pacote TS2(C2(k), k) é fixada igual ao valor da segunda marca de tempo de recepção de último pacote LTS2b alcançada na última iteração da etapa 408b durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 424a).
[0091] Caso contrário, se o período de bloco T(k+1) for um período de bloco ímpar, é determinado que os valores das variáveis relativas a pacotes marcados por Vb (isto é, C2b, TSC2b e LTS2b) podem estar atualmente variando, enquanto os valores das variáveis relativas a pacotes marcados por Va (isto é, C2a, TSC2a e LTS2a) estão atualmente constantes. Consequentemente, a contagem de pacote de recepção C2(k) é fixada igual ao valor do primeiro contador de recepção C2a alcançada na última iteração da etapa 404a durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 421b). Adicionalmente, a marca de tempo de recepção médio TSM2(k) é calculada como o valor da primeira marca de tempo de recepção cumulativa TSC2a dividido pelo valor do primeiro contador de recepção C2a alcançada na última iteração da etapa 409a e 404a, respectivamente, durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 422b). Adicionalmente, a marca de tempo de recepção de primeiro pacote TS2(1, k) é fixada igual ao valor da primeira marca de tempo de recepção de primeiro pacote FTS2a determinada na etapa 406a durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 423b). Adicionalmente, a marca de tempo de recepção de último pacote TS2(C2(k), k) é fixada igual ao valor da primeira marca de tempo de recepção de último pacote LTS2a alcançada na última iteração da etapa 408a durante o período de bloco prévio T(k) (etapa 424b).
[0092] Consequentemente, a contagem de pacote de recepção C2(k) determinada na etapa 421a ou 421b indica o número de pacotes Pki recebidos durante o período de bloco T(k). Adicionalmente, a marca de tempo de recepção médio TSM2(k) calculada na etapa 422a ou 422b corresponde à marca de tempo de recepção média TSM2(k) calculada de acordo com a equação [4] anterior e é por conseguinte uma marca de tempo de recepção média dos pacotes Pki recebidos durante o período de bloco T(k). Adicionalmente, a marca de tempo de recepção de primeiro pacote TS2(1, k) fixada na etapa 423a ou 423b é a marca de tempo de recepção do primeiro pacote Pki recebido durante o período de bloco T(k). Finalmente, a marca de tempo de recepção de último pacote TS2(C2(k), k) fixada na etapa 424a ou 424b é a marca de tempo de recepção do último pacote Pki recebido durante o período de bloco T(k).
[0093] Preferivelmente, o tempo ao qual as etapas 421a-424a e 421 b- 424b são realizadas é atrasado por um tempo de espera de segurança SWT relativo ao tempo de começo do período de bloco T(k+1). Realmente, devido ao atraso de propagação dos pacotes Pki pela rede de comunicação CN ou a um erro de sequência de recepção, os últimos pacotes marcados por Va transmitidos pelo nó transmissor N1 durante um período de bloco par T(k) podem ser recebidos pelo nó receptor N2 no começo do período de bloco impar subsequente T(k+1). Consequentemente, no começo de um período de bloco ímpar T(k+1), as variáveis relativas a pacotes marcados por Va (isto é, C2a, TSC2a e LTS2a) ainda podem estar variando. Semelhantemente, os últimos pacotes marcados por Vb transmitidos pelo nó transmissor N1 durante um período de bloco ímpar T(k) podem ser recebidos pelo nó receptor N2 no começo do período de bloco par subsequente T(k+1). Consequentemente, no começo de um período de bloco par T(k+1), as variáveis relativas a pacotes marcados por Vb (isto é, C2b, TSC2b e LTS2a) ainda podem estar variando.
[0094] O tempo de espera de segurança SWT garante que as variáveis relativas a pacotes marcados por Va ou Vb sejam usadas para calcular os parâmetros a serem transmitidos ao servidor de administração MS só quando seus valores estão estabilizados durante o período de bloco T(k+1). Isto também faz a medição de tempo baseada em tais variáveis imune a erros de sequência de recepção ocorrendo na borda entre períodos de bloco consecutivos. O tempo de espera de segurança SWT está preferivelmente compreendido entre 1 e 50% do período de bloco Tb. Por exemplo, se o período de bloco Tb for igual a 5 minutos, o tempo de espera de segurança SWT pode ser igual a 20% Tb, isto é 1 minuto.
[0095] Então, a contagem de pacote de recepção C2(k), a marca de tempo de recepção de primeiro pacote TS2(1, k), a marca de tempo de recepção de último pacote TS2(C2(k), k) e a marca de tempo de recepção médio TSM2(k) são transmitidas ao servidor de administração MS (etapa 425), que as usará para calcular um atraso médio DM(k) e uma instabilidade média JM(k) referida ao período de bloco T(k), como será descrito em detalhes aqui depois. De acordo com uma concretização alternativa, antes que a etapa 425 seja realizada, uma instabilidade de recepção de um ponto média OPJM2(k) pode ser calculada como a diferença entre a marca de tempo de recepção de último pacote TS2(C2(k), k) e a marca de tempo de recepção de primeiro pacote TS2(1, k) dividido pela contagem de pacote de recepção C2(k) diminuído por 1. A instabilidade de recepção de um ponto média calculada OPJM2(k) corresponde à instabilidade de recepção de um ponto média OPJM2(k) calculada de acordo com a equação [7] anterior. Em tal caso, na etapa 425, a instabilidade de recepção de um ponto média OPJM2(k) pode ser transmitida além de ou em vez de TS2(1, k) e TS2(C2(k), k).
[0096] Etapa 425 pode ser realizada por exemplo estabelecendo uma sessão de comunicação entre o nó receptor N2 e o servidor de administração MS baseado em um protocolo de comunicação conhecido, por exemplo FTP (Protocolo de Transferência de Arquivo). A sessão de comunicação pode ser começada tanto pelo nó receptor N2 ou pelo servidor de administração MS.
[0097] Adicionalmente, a etapa 425 é preferivelmente realizada a um momento aleatório compreendido entre o fim da etapa 424a/424b e o fim do período de bloco T(k+1) apresentado de um tempo de espera de segurança adicional SWT'. Isto vantajosamente impede o servidor de administração MS de receber ao mesmo tempo os parâmetros relativos a todos os nós da rede comunicação de CN, que pode induzir uma congestão do servidor de administração MS. O tempo de espera de segurança adicional SWT' está preferivelmente compreendido entre 1% e 40% Tb. Por exemplo, se o período de bloco Tb for 5 minutos, o tempo de espera de segurança adicional SWT pode ser 20%, isto é, 1 minuto.
[0098] Consequentemente, a cada período de bloco T(k+1), o servidor de administração MS recebe: - a contagem de pacote de transmissão C1(k), a marca de tempo de transmissão de primeiro pacote TS1(1, k), a marca de tempo de transmissão de último pacote TS1(C1 (k), k), a marca de tempo de transmissão médio TSM1(k) e, opcionalmente, a instabilidade de transmissão de um ponto média OPJM1 (k) do nó transmissor N1; e - a contagem de pacote de recepção C2(k), a marca de tempo de recepção de primeiro pacote TS2(1, k), a marca de tempo de recepção de último pacote TS2(C2(k), k), a marca de tempo de recepção médio TSM2(k) e, opcionalmente, a instabilidade de recepção de um ponto média OPJM2(k) do nó receptor N2.
[0099] A cada período de bloco T(k+1), o servidor de administração MS pode então calcular o atraso médio DM(k) de acordo com a equação [5] anterior, isto é como uma diferença entre a marca de tempo de recepção médio TSM2(k) e a marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k). O atraso médio DM(k) calculado pelo servidor de administração MS no período de bloco T(k+1) se refere ao período de bloco anterior T(k).
[00100] A medição de atraso médio descrita acima é vantajosamente resistente contra possíveis perdas de pacote e/ou erros de sequência de recepção ocorrendo dentro do período de bloco T(k). Realmente, no caso que um ou mais pacotes estão perdidos antes de eles sejam recebidos no nó receptor N2, isto afeta ligeiramente a precisão do atraso médio calculado de acordo com a equação [5] acima, porque as duas marcas de tempo médio TSM1 (k) e TSM2(k) são calculadas em contagens de pacote diferentes C1(k), C2(k).
[00101] Em particular, no caso que um único pacote está perdido durante o período de bloco T(k), o erro E na marca de tempo de transmissão médio TSM1(k) (e então no atraso médio DM(k)) é:
Figure img0009
onde TSM1(k)* é a marca de tempo de transmissão médio calculada em C1(k)=N-1 pacotes, isto é sem levar em conta a marca de tempo de transmissão do pacote perdido, enquanto TSM1(k) é a marca de tempo de transmissão médio calculada em C1(K)=N pacotes, levando em conta a marca de tempo de transmissão do pacote perdido. Basicamente, TSM1(k) é a marca de tempo de transmissão médio de fato calculada, enquanto TSM1(k)* é a marca de tempo de transmissão médio que será usada na equação [5] para prover um valor correto do atraso médio DM(k) calculado em N-1pacotes. A equação [9a] anterior também pode ser escrita como:
Figure img0010
onde TS1(i *, k) é a marca de tempo de transmissão do pacote perdido.
[00102] Assumindo que as marcas de tempo de transmissão TS1(i, k) estão distribuídas substancialmente uniformemente dentro do período de bloco atual T(k), e que por conseguinte a marca de tempo de transmissão médio está perto do meio do período de bloco T(k), o erro máximo Emax ocorre quando o pacote perdido tem a distância máxima do meio do período de bloco T(k), isto é quando o pacote perdido é o primeiro pacote ou o último pacote transmitido durante o período de bloco T(k). Em tais casos, sua marca de tempo de transmissão TS1(i*, k) é igual a aproximadamente TSM1*(k)±Tb/2, Tb sendo a duração do período de bloco. Consequentemente, o erro máximo Emax pode ser derivado da equação [9b] acima como:
Figure img0011
[00103] Semelhantemente, o erro médio Eav ocorre quando o pacote perdido tem uma distância média do meio do período de bloco T(k), isto é quando o pacote perdido tem uma marca de tempo de transmissão TS1(i*, k) igual a
[00104] TSM1*(k)±Tb/4. Consequentemente, o erro médio Eav pode ser derivado da equação [9b] acima como:
Figure img0012
[00105] Em um caso mais geral onde n pacotes estão perdidos durante o período de bloco T(k), o erro máximo é n - Emax e o erro médio é n - Eav, assumindo que todos os pacotes perdidos tanto precedem ou seguem o meio do período de bloco T(k) (que é normalmente o caso, porque pacotes são tipicamente perdidos em salvas).
[00106] Das equações [9c] e [9d] anteriores, é aparente que ambos o erro máximo Emax e o erro médio Eav que afeta a marca de tempo de transmissão médio TSM1(k) (e por conseguinte também o atraso médio DM(k)) quando pacotes estão perdidos durante o período de bloco atual T(k) diminuem quando a relação entre número de pacotes perdidos n e número de pacotes transmitidos N diminui. Por exemplo, no caso de Tb=5 minutos, n=1 e N=106, o erro máximo Emax é aproximadamente 0,15 ms.
[00107] Além disso, a medição de atraso médio descrita acima é resistente contra possíveis erros de sequência de recepção ocorrendo durante o período de bloco T(k). Realmente, se a ordem na qual pacotes são recebidos no nó receptor N2 for diferente da ordem na qual eles foram transmitidos pelo nó transmissor N1, o valor da marca de tempo de recepção médio TSM2(k) calculado de acordo com equação [4] não muda. Isto acontece também se, devido a um erro de sequência de recepção, alguns pacotes transmitidos durante um período de bloco forem recebidos durante o período de bloco subsequente, como discutido acima com referência ao fluxograma da Figura 4.
[00108] Além do atraso médio DM(k), o servidor de administração MS também pode calcular a instabilidade média JM(k) como:
Figure img0013
[00109] A instabilidade média JM(k) calculada de acordo com equação [10] é igual à instabilidade média JM(k) calculada de acordo com a equação [8] acima. Em particular, a primeira soma da equação [10] é a instabilidade de recepção de um ponto média OPJM2(k) calculada de acordo com a equação [7] acima, enquanto a segunda soma da equação [10] é a instabilidade de transmissão de um ponto média OPJM1 (k) calculada de acordo com a equação [6] acima. Alternativamente, no caso que o servidor de administração MS recebe dos nós N1, N2 as instabilidades de um ponto médio OPJM1(k), OPJM2(k), ele preferivelmente calcula a instabilidade média JM(k) usando a equação [8] anterior, isto é como sua diferença. A instabilidade média resultante JM(k), em ambos os casos, é a mesma. A instabilidade médiaDM(k) calculada pelo servidor de administração MS no período de bloco T(k+1) se refere ao período de bloco anterior T(k).
[00110] De acordo com uma concretização particularmente preferida, o servidor de administração MS preferivelmente calcula a instabilidade media JM(k) de acordo com a equação seguinte:
Figure img0014
[00111] Em outras palavras, ambas a instabilidade de transmissão de um ponto média OPJM1 (k) e a instabilidade de recepção de um ponto média OPJM2(k) são calculadas na contagem de pacote de transmissão C1(k). Isto é, possível perda de pacote ocorrendo no período de bloco T(k) é preferivelmente ignorada. Isto vantajosamente permite prover uma medição de instabilidade média precisa também no caso que uma perda de pacote ocorre durante o período de bloco T(k), contanto que a perda de pacote não envolva os primeiro e último pacotes transmitidos durante o período de bloco T(k). Em todo caso, até mesmo se a perda de pacote envolver o primeiro pacote e/ou último pacote transmitido durante o período de bloco T(k), o erro afetando a instabilidade média JM(k) calculada de acordo com a equação [11] anterior diminui quando a contagem de pacote de transmissão C1(k) aumenta.
[00112] A instabilidade média JM(k) calculada de acordo com equação [10] ou [11] também é resistente contra possíveis erros de sequência de recepção. Em particular, erros de sequência de recepção envolvendo pacotes intermediários transmitidos durante o período de bloco T(k) não introduzem nenhum erro na instabilidade média JM(k), porque o resultado das equações [10] e [11] não muda. Além disso, erros de sequência de recepção envolvendo tanto o primeiro pacote ou o último pacote transmitido durante o período de bloco T(k) introduzem um erro, cujo valor porém aumenta quando a contagem de pacote de transmissão C1(k) aumenta.
[00113] Consequentemente, medições de atraso e instabilidade indicativas do atraso médio e instabilidade sofridos por todos os pacotes transmitidos durante o período de bloco T(k) são providas. Em outras palavras, as medições de tempo calculadas de acordo com a presente invenção proveem uma estimativa do desempenho do fluxo de pacote PF durante o período de bloco T(k) como um todo.
[00114] As medições de tempo realizadas de acordo com concretizações da presente invenção vantajosamente requerem transmissão de alguns dados dos nós para o servidor de administração MS (isto é, as marcas de tempo médias para o cálculo de atraso médio e as marcas de tempo de primeiro/último pacote ou as instabilidades de um ponto médias para a instabilidade média), por esse meio permitindo economizar largura de banda na rede de comunicação CN. Além disso, como discutido acima, tais medições de tempo são muito resistentes contra possível perda de pacote ocorrendo dentro do período de bloco T(k), especialmente quando as contagens de pacote C1(k), C2(k) em um período de bloco T(k) são muito altas (1 milhão ou mais). Além disso, como discutido acima, tais medições de tempo são muito resistentes contra possíveis erros de sequência de recepção ocorrendo durante o período de bloco T(k) até mesmo quando, devido a um erro de sequência de recepção, alguns pacotes transmitidos durante um período de bloco T(k) são recebidos durante o período de bloco subsequente T(k+1).
[00115] O método de medição de tempo descrito acima compreende marcar os pacotes Pki do fluxo de pacote PF, e em particular mudar periodicamente o valor de marcação para dividir o fluxo de pacote PF em blocos. Isto não é porém limitante. Realmente, de acordo com concretizações alternativas da presente invenção, o fluxo de pacote PF pode ser dividido em blocos sem marcar os pacotes Pki. Em particular, de acordo com uma concretização preferida, o nó transmissor N1 pode inserir periodicamente no fluxo de pacote PF um pacote adicional que marca a borda entre um período de bloco T(k) e o período de bloco subsequente T(k+1). Por exemplo, se a rede de comunicação CN for uma rede de Ethernet, os pacotes adicionais podem ser quadros de OAM, que, como definido pela Recomendação de ITU- T Y.1731 (02/2008), Capítulo 8.1 (páginas 25-27), são usados atualmente para permitir medição da perda de quadro. Em tal caso, a marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) relativa ao período de bloco atual T(k) calculado no nó transmissor N1 pode ser transmitida vantajosamente ao nó receptor N2 dentro do pacote de OAM inserido ao fim do período de bloco subsequente T(k+1).
[00116] Em geral, no método de medição de tempo da presente invenção, o fluxo de pacote PF pode ser dividido em blocos por qualquer técnica, contanto que tal técnica permita a identificação de períodos de bloco pares e períodos de bloco ímpares alternando em tempo. Isto permite implementar um conjunto duplo de variáveis (os contadores e marcas de tempo) relativo a pacotes transmitidos durante períodos de bloco pares e ímpares. Deste modo, a cada período de bloco, o conjunto de variáveis está variando (etapas das Figuras 3a e 4a) enquanto o outro conjunto de variáveis tem valor fixo e por conseguinte pode ser usado (etapas das Figuras 3b e 4b) para calcular as marcas de tempo médias, atraso médio e instabilidade média como descrito acima.
[00117] Opcionalmente, no período de bloco T(k+1) o servidor de administração MS também pode calcular: - atraso do primeiro pacote transmitido/recebido durante o período de bloco T(k) como uma diferença entre a marca de tempo de recepção de primeiro pacote TS2(1, k) e a marca de tempo de transmissão de primeiro pacote TS1(1, k); - atraso do último pacote transmitido/recebido durante o período de bloco T(k) como uma diferença entre a marca de tempo de recepção de último pacote TS2(C2(k), k) e a marca de tempo de transmissão de último pacote TS1(C1(k), k); e - instabilidade entre o primeiro pacote transmitido/recebido durante o período de bloco T(k) e o último pacote transmitido/recebido durante o período de bloco anterior T(k-1) como uma diferença entre o atraso do primeiro pacote transmitido/recebido durante o período de bloco T(k) e um atraso (calculado no período de bloco T(k)) do último pacote transmitido/recebido durante o período de bloco anterior T(k-1).
[00118] Tais cálculos proveem, para cada período de bloco T(k), medições de atraso e instabilidade se referindo a pacotes de amostra, isto é o primeiro pacote e o último pacote de cada período de bloco. Tais medições de atraso e instabilidade podem ser comparadas com o atraso médio DM(k) e instabilidade média JM(k). No caso de um descasamento grande, o operador pode decidir para adicionalmente investigar para determinar a razão por que o atraso ou instabilidade dos pacotes de amostra está tão longe dos valores médios calculados.
[00119] Aqui depois, uma variante particularmente vantajosa do método para realizar uma medição de tempo de acordo com a presente invenção será descrita em detalhes.
[00120] Com referência novamente à Figura 3a, no lado de transmissão, durante períodos de bloco pares (ímpares), na etapa 302a (302b), em vez da marca de tempo de transmissão cumulativa TSC1 a (TSC1 b), uma diferença de tempo de transmissão cumulativa TDC1a (TDC1 b) é provida e iniciada a zero. Então, se na etapa 306a (306b) for determinado que o pacote Pki é o primeiro pacote do período de bloco T(k), só a etapa 307a (307b) é realizada, enquanto a etapa 308a (308b) é preferivelmente omitida. Caso contrário, se na etapa 306a (306b) for determinado que o pacote Pki não é o primeiro pacote do período de bloco T(k), a etapa 309a (309b) é realizada como descrito acima, enquanto na etapa 310a (310b) o valor da diferença de tempo de transmissão cumulativa TDC1a (TDC1 b) é aumentado pela diferença entre a primeira (segunda) marca de tempo de transmissão de último pacote LTS1a (LTS1 b) e a primeira (segunda) marca de tempo de transmissão de primeiro pacote FTS1a (FTS1 b), isto é: - na etapa 310a (períodos de bloco pares): TDC1a = TDC1a + (LTS1a - FTS1a); e - na etapa 310b (períodos de bloco ímpares): TDC1 b = TDC1b + (LTS1b - FTS1b).
[00121] Quando a etapa 310a (310b) é iterada, a diferença de tempo de transmissão cumulativa TDC1a (TDC1b) então acumula os ofsetes entre as marcas de tempo de transmissão dos pacotes transmitidos durante o período de bloco T(k) e a marca de tempo de transmissão do primeiro pacote transmitido durante o período de bloco T(k).
[00122] Com referência agora à Figura 3b, na etapa 322a (322b), a marca de tempo de transmissão médio TSM1 (k) pode ser então calculada como a diferença de tempo de transmissão cumulativa TDC1b (TDC1a) calculada na última iteração da etapa 310b (310a) dividido pelo segundo (primeiro) contador de transmissão C1b (C1a), e então aumentado pela segunda (primeira) marca de tempo de transmissão de primeiro pacote FTS1b (FTS1a), isto é: - na etapa 322a (períodos de bloco pares):
Figure img0015
- na etapa 322b (períodos de bloco ímpares):
Figure img0016
[00123] Com referência à Figura 4a, no lado de recepção, durante períodos de bloco pares (ímpares), na etapa 402a (402b), em vez da marca de tempo de recepção cumulativa TSC2a (TSC2b), uma diferença de tempo de recepção cumulativa TDC2a (TDC2b) é provida e iniciada a zero. Então, se na etapa 405a (405b) for determinado que o pacote Pki é o primeiro pacote do período de bloco T(k), só a etapa 406a (406b) é realizada, enquanto a etapa 407a (407b) é preferivelmente omitida. Caso contrário, se na etapa 405a (405b) for determinado que o pacote Pki não é o primeiro pacote do período de bloco T(k), a etapa 408a (408b) é realizada como descrito acima, enquanto na etapa 409a (409b), o valor da diferença de tempo de recepção cumulativa TDC2a (TDC2b) é aumentado pela diferença entre a primeira (segunda) marca de tempo de recepção de último pacote LTS2a (LTS2b) e a primeira (segunda) marca de tempo de recepção de primeiro pacote FTS2a (FTS2b), isto é: - na etapa 409a (períodos de bloco pares): TDC2a = TDC2a + (LTS2a - FTS2a); e - na etapa 409b (períodos de bloco ímpares): TDC2b = TDC2b + (LTS2b - FTS2b).
[00124] Quando a etapa 409a (409b) é iterada, a diferença de tempo de recepção cumulativa TDC2a (TDC2b) então acumula os ofsetes entre as marcas de tempo de recepção dos pacotes recebidos durante o período de bloco T(k) e a marca de tempo de recepção do primeiro pacote recebido durante o período de bloco T(k).
[00125] Com referência agora à Figura 4b, na etapa 422a (422b), a marca de tempo de recepção médio TSM2(k) pode então ser calculada como a segunda (primeira) diferença de tempo de recepção cumulativa TDC2b (TDC2a) calculada na última iteração da etapa 409b (409a) dividido pelo segundo (primeiro) contador de recepção C2b (C2a), e então aumentado pela segunda (primeira) marca de tempo de recepção de primeiro pacote FTS2b (FTS2a), isto é: - na etapa 422a (períodos de bloco pares):
Figure img0017
- na etapa 422b (períodos de bloco ímpares):
Figure img0018
[00126] Em outras palavras, de acordo com tal variante vantajosa, em vez de acumular as marcas de tempo absolutas dos pacotes transmitidos/recebidos em um período de bloco T(k), só seus ofsetes relativos à marca de tempo do primeiro pacote transmitido/recebido durante o período de bloco T(k) são acumulados. Então, no período de bloco subsequente T(k+1), o ofsete cumulativo é dividido pelo número de pacotes transmitidos/recebidos, por esse meio determinando um ofsete médio que, aumentado pela marca de tempo do primeiro pacote transmitido/recebido, resulta novamente em uma marca de tempo absoluta média.
[00127] Vantajosamente, as diferenças de tempo cumulativas TDC1a, TDC1b, TDC2a, TDC2b têm valores muitos menores que as marcas de tempo cumulativas correspondentes TSC1a, TSC1b, TSC2a, TDS2b. Por conseguinte, seus valores podem ser representados por um número muito menor de dígitos. As operações 310a, 31 0b, 409a, 409 são por conseguinte muito mais fáceis de implementar do ponto de vista computacional e são menos prováveis sofrer problemas de transbordamento.
[00128] Na descrição anterior, foi assumido que todas as etapas dos fluxogramas das Figuras 3a, 3b são realizadas no nó transmissor N1, enquanto todas as etapas dos fluxogramas das Figuras 4a, 4b são realizadas no nó receptor N2. Isto porém não é limitante.
[00129] Realmente, em alguns casos pode ser indesejável ou até mesmo impossível implementar o método para realizar uma medição de tempo nos nós.
[00130] Este é o caso, por exemplo, quando os nós da rede de comunicação não compreendem as funcionalidades básicas exigidas para suportar a execução das etapas de método, ou quando os nós são de vendedores diferentes e, por conseguinte, sua reconfiguração seria uma operação muito longa e cara. Em tais situações, de acordo com concretizações alternativas da presente invenção, pelo menos algumas das etapas de método são realizadas por computadores dedicados conectados aos nós, como será descrito em detalhes aqui depois.
[00131] De acordo com uma primeira concretização alternativa mostrada na Figura 5a, o nó transmissor N1 está preferivelmente conectado a um primeiro computador PC1 por uma porta diferente da porta pela qual o fluxo de pacote PF é transmitido. Semelhantemente, o nó receptor N2 está preferivelmente conectado a um segundo computador PC2 por uma porta diferente da porta pela qual o fluxo de pacote PF é recebido.
[00132] Se referindo aos fluxogramas das Figuras 3a e 3b, de acordo com esta primeira concretização alternativa, o nó transmissor N1 está configurado para: - marcar cada pacote Pki (etapas 301, 303a/303b, 304a/304b); - criar uma cópia de cada pacote marcado Pki (por exemplo, usando uma função refletora do nó); - transmitir o pacote Pki para o nó receptor (etapas 311 a/311 b); e - transmitir a cópia do pacote Pki para o primeiro computador PC1.
[00133] Adicionalmente, de acordo com esta primeira concretização alternativa, o primeiro computador PC1 está configurado para: - iniciar as variáveis relativas a pacotes transmitidos durante o período de bloco atual (etapas 301 e 302a/302b); - receber as cópias dos pacotes marcados Pki do nó transmissor N1; - na recepção de cada cópia, aumentar as variáveis pertinentes (etapas 306a/306b a 310a/310b); - descartar as cópias dos pacotes marcados Pki recebidos do nó transmissor N1; - calcular os parâmetros relativos ao período de bloco prévio (etapas 321a/321b a 324a/324b); e - transmitir os parâmetros calculados ao servidor de administração MS (etapa 325).
[00134] Se referindo aos fluxogramas das Figuras 4a e 4b, de acordo com esta primeira concretização alternativa, o nó receptor N2 está configurado para: - criar uma cópia de cada pacote marcado Pki recebido do nó transmissor N1 (por exemplo usando uma função refletora do nó); e - transmitir a cópia do pacote Pki para o segundo computador PC2.
[00135] Adicionalmente, de acordo com esta primeira implementação, o segundo computador PC2 está configurado para: - iniciar as variáveis relativas a pacotes recebidos durante o período de bloco atual (etapas 401 e 402a/402b); - receber as cópias dos pacotes marcados Pki do nó receptor N2; - na recepção de cada cópia, aumentar as variáveis pertinentes (etapas 404a/404bb a 409a/409b); - descartar as cópias dos pacotes marcados Pki recebidos do nó receptor N2; - calcular os parâmetros relativos ao período de bloco prévio (etapas 421a/421 b para 424a/424b); e - transmitir os parâmetros calculados ao servidor de administração MS (etapa 425).
[00136] Em outras palavras, de acordo com esta primeira implementação, o nó N1 só marca os pacotes Pki para dividir o fluxo de pacote PF em blocos, enquanto a medição de tempo é realizada pelos computadores PC1, PC2 em uma cópia do tráfego real transmitido na rede de comunicação CN. Uma funcionalidade de marcação já disponível no nó N1 pode ser explorada para suportar a medição de tempo realizada pelos computadores PC1, PC2. Vantajosamente, no caso que um do PCs está falhado, só a medição de tempo é afetada, enquanto a transmissão do fluxo de pacote PF não é afetada.
[00137] De acordo com uma segunda concretização alternativa mostrada na Figura 5b, o nó transmissor N1 está preferivelmente conectado a um primeiro computador PC1 pela mesma porta pela qual o fluxo de pacote PF é transmitido. Semelhantemente, o nó receptor N2 está preferivelmente conectado a um segundo computador PC2 pela mesma porta pela qual o fluxo de pacote PF é recebido. Em outras palavras, o primeiro computador PC1 e o segundo computador PC2 são sondas passantes localizadas no caminho seguido pelo fluxo de pacote PF entre o nó transmissor N1 e o nó receptor N2.
[00138] De acordo com esta segunda concretização alternativa, o primeiro computador PC1 está configurado para realizar todas as etapas dos fluxogramas das Figuras 3a e 3b, enquanto o segundo computador PC2 está configurado para realizar todas as etapas dos fluxogramas das Figuras 4a e 4b.
[00139] Em outras palavras, de acordo com esta segunda concretização alternativa, os nós N1, N2 não realizam qualquer operação suportando a medição de tempo, que está completamente responsável pelos computadores PC1, PC2. Os computadores PC1, PC2 implementam basicamente todas as funções de processamento de tráfego de um nó, mais as funções de medições de tempo.
[00140] Consequentemente, a medição de tempo pode ser implementada independentemente das funcionalidades disponíveis nos nós N1, N2. Isto permite implementar a medição de tempo em tráfego real transmitido em redes de comunicação compreendendo nós de tipos diferentes e vendedores diferentes.
[00141] De acordo com uma terceira concretização alternativa mostrada na Figura 5c, o nó transmissor N1 preferivelmente está conectado a um primeiro computador PC1 do qual recebe o fluxo de tráfego PF. Além disso, o nó receptor N2 está preferivelmente conectado a um segundo computador PC2 para qual remete o fluxo de tráfego PF.
[00142] De acordo com esta terceira concretização alternativa, o primeiro computador PC1 está configurado para gerar o fluxo de pacote PF e realizar todas as etapas dos fluxogramas das Figuras 3a e 3b, enquanto o segundo computador PC2 está configurado para realizar todas as etapas dos fluxogramas das Figuras 4a e 4b e terminar o fluxo de pacote PF.
[00143] Em outras palavras, os computadores PC1, PC2 proveem um tráfego artificial que, entre os nós N1 e N2, está misturado com tráfego real trocado pelos nós N1 e N2. De acordo com tal terceira concretização, os computadores PC1, PC2 então realizam as medições de tempo no tráfego artificial, e por conseguinte proveem resultados que são aproximadamente indicativos do desempenho de tráfego real. Também de acordo com esta terceira concretização alternativa, os nós N1 e N2 não realizam qualquer operação suportando a medição de tempo, que está completamente responsável pelos computadores PC1, PC2. Consequentemente, a medição de tempo pode ser implementada independentemente das funcionalidades disponíveis nos nós N1, N2. Isto permite implementar a medição de tempo em tráfego artificial em redes de comunicação compreendendo nós de tipos diferentes e vendedores diferentes.
[00144] A descrição anterior é referida a um tráfego unidirecional de N1 para N2. Porém, o método para realizar uma medição de tempo de acordo com concretizações da presente invenção pode ser aplicado a tráfego bidirecional trocado entre N1 e N2. Em tal caso, o nó N1 (ou o primeiro computador PC1) preferivelmente realiza as operações das Figuras 3a, 3b no fluxo de pacote transmitido ao nó N2, enquanto realiza as operações das Figuras 4a, 4b no fluxo de pacote oposto recebido do nó N2. Simetricamente, o nó N2 (ou o segundo computador PC2) preferivelmente realiza as operações das Figuras 3a, 3b no fluxo de pacote transmitido ao nó N1, enquanto realiza as operações das Figuras 4a, 4b no fluxo de tráfego oposto recebido do nó N1. Em tal caso, dois atrasos médios (e instabilidades) podem ser calculados, um se referindo à direção de propagação de N1 para N2 e o outro se referindo à direção de propagação oposta de N2 para N1.
[00145] Os atrasos médios podem ser vantajosamente somados juntos, por esse meio provendo um atraso de ida-e-volta médio entre os nós N1 e N2. Tal atraso de ida-e-volta médio é realmente uma estimativa, desde que não é medido em um mesmo pacote transmitido de um lado para outro entre N1 e N2. Porém, é uma estimativa bastante precisa, desde que é calculada como uma média em um número alto de pacotes de dois fluxos de pacote contrapropagantes. Os inventores estimaram que a precisão do atraso de ida- e-volta médio calculado como descrito acima é comparável à precisão do atraso de ida-e-volta calculado com uma função de ping. Porém, vantajosamente, diferentemente da função de ping, o cálculo do atraso de ida- e-volta médio é realizado em tráfego real e não requer a transmissão de qualquer pacote artificial.
[00146] Adicionalmente, na descrição anterior foi assumido que os nós N1, N2 transmitem os parâmetros calculados respectivos (contagem de pacote, marca de tempo médio, marca de tempo de primeiro pacote, marca de tempo de último pacote e, opcionalmente, instabilidade de um ponto média) para o servidor de administração MS, que os usa para calcular o atraso médio e instabilidade média. De acordo com concretizações alternativas, o cálculo de atraso médio e instabilidade média pode ser realizado por um dos nós N1, N2. Consequentemente, assumindo por exemplo que o cálculo é realizado pelo nó receptor N2, o nó transmissor N1 deverá transmitir ao nó receptor N1 os parâmetros calculados. Tais parâmetros podem ser inseridos em um pacote dedicado, por exemplo um quadro de OAM. Consequentemente, de acordo com tais concretizações, o cálculo de medições de tempo relativas a vários fluxos de pacote é distribuído vantajosamente nos nós da rede de comunicação CN.

Claims (10)

1 . Método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote (PF) a ser transmitido de um primeiro nó (N1) para um segundo nó (N2) de uma rede de comunicação (CN), os primeiros períodos de bloco alternando em tempo com os segundos períodos de bloco, o fluxo de pacote (PF) compreendendo pelo menos dois pacotes (Pki) transmitidos pelo o primeiro nó (N1) durante um período de bloco (T(k)), entre os primeiros períodos de bloco ou os segundos períodos de bloco, o método caracterizado pelo fato de que: o fluxo de pacote (PF) sendo dividido, após a sua transmissão, em primeiros pacotes transmitidos durante os primeiros períodos de bloco e em segundos pacotes transmitidos durante os segundos períodos de bloco; o método compreendendo as etapas de: a) calcular um parâmetro de tempo de transmissão médio (TSM1(k)) para o período de bloco (T(k)), indicativo de uma média de pelo menos dois parâmetros de tempo de transmissão (TS1(i, k)) relativo aos pelo menos dois pacotes (Pki); em que o parâmetro de tempo de transmissão médio (TSM1(k)) compreende uma marca de tempo de transmissão médio (TSM1(k)) calculada como uma média de pelo menos duas marcas de tempo de transmissão (TS1(i, k)) geradas na transmissão dos pelo menos dois pacotes (Pki); b) calcular um parâmetro de tempo de recepção médio (TSM2(k)) para o período de bloco (T(k)), indicativo de uma média de pelo menos dois parâmetros de tempo de recepção (TS2(i, k))) relativo aos pelo menos dois pacotes (Pki); em que o parâmetro de tempo de recepção médio (TSM2(k)) compreende uma marca de tempo de recepção médio (TSM2(k)) calculada como uma média de pelo menos duas marcas de tempo de recepção (TS2(i, k)) geradas na recepção dos pelo menos dois pacotes (Pki); e c) calcular uma medição de tempo média (DM(k)) para o período de bloco (T(k)), indicativa de um desempenho médio de o fluxo de pacote (PF) durante o período de bloco (T(k)) usando o parâmetro de tempo de transmissão médio (TSM1(k)) e o parâmetro de tempo de recepção médio (TSM2(k)); em que a medição de tempo médio (DM(k)) compreende um atraso médio (DM(k)) calculado como uma diferença entre a marca de tempo de recepção médio (TSM2(k)) e a marca de tempo de transmissão médio (TSM1(k)).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: - na etapa a), o parâmetro de tempo de transmissão médio (TSM1(k), OPJM1(k)) compreende uma instabilidade de transmissão de um ponto média (OPJM1(k)) calculada como uma diferença entre uma marca de tempo de transmissão de último pacote (TS1(C1(k), k)) indicativa de um tempo de transmissão de um último pacote de os pelo menos dois pacotes (Pki) e uma marca de tempo de transmissão de primeiro pacote (TS1(1, k)) indicativa de um tempo de transmissão de um primeiro pacote de os pelo menos dois pacotes (Pki), dividido por um primeiro número (C1(k)) de pacotes transmitidos por o primeiro nó (N1) durante o período de bloco (T(k)) diminuído por 1; - na etapa b), o parâmetro de tempo de recepção médio (TSM2(k), OPJM2(k)) compreende uma instabilidade de recepção de um ponto média (OPJM2(k)) calculada como uma diferença entre um última marca de tempo de recepção de pacote (TS2(C2(k), k)) indicativa de um tempo de recepção de o último pacote de os pelo menos dois pacotes (Pki) e uma marca de tempo de recepção de primeiro pacote (TS2(1, k)) indicativa de um tempo de recepção de o primeiro pacote de os pelo menos dois pacotes (Pki), dividido por um segundo número (C2(k)) de pacotes recebidos por o segundo nó (N2) durante o período de bloco (T(k)) diminuído por 1; e - na etapa c), a medição de tempo média (DM(k), JM(k)) compreende uma instabilidade média (JM(k)) calculada como uma diferença entre a instabilidade de recepção de um ponto média (OPJM2(k)) e a instabilidade de transmissão de um ponto média (OPJM1(k)).
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: - na etapa a), o parâmetro de tempo de transmissão médio (TSM1(k), OPJM1(k)) compreende uma instabilidade de transmissão de um ponto média (OPJM1(k)) calculada como uma diferença entre uma marca de tempo de transmissão de último pacote (TS1(C1(k), k)) indicativa de um tempo de transmissão de um último pacote de os pelo menos dois pacotes (Pki) e uma marca de tempo de transmissão de primeiro pacote (TS1(1, k)) indicativa de um tempo de transmissão de um primeiro pacote de os pelo menos dois pacotes (Pki), dividido por um primeiro número (C1(k)) de pacotes transmitidos por o primeiro nó (N1) durante o período de bloco (T(k)) diminuído por 1; - n etapa b), o parâmetro de tempo de recepção médio (TSM2(k), OPJM2(k)) compreende uma instabilidade de recepção de um ponto média (OPJM2(k)) calculada como uma diferença entre um última marca de tempo de recepção de pacote (TS2(C2(k), k)) indicativa de um tempo de recepção de o último pacote de os pelo menos dois pacotes (Pki) e uma marca de tempo de recepção de primeiro pacote (TS2(1, k)) indicativa de um tempo de recepção de o primeiro pacote de os pelo menos dois pacotes (Pki), dividido por o primeiro número (C1(k)) de pacotes transmitidos por o primeiro nó (N1) durante o período de bloco (T(k)) diminuído por 1; e - na etapa c), a medição de tempo média (DM(k), JM(k)) compreende uma instabilidade média (JM(k)) calculada como uma diferença entre a instabilidade de recepção de um ponto média (OPJM2(k)) e a instabilidade de transmissão de um ponto média (OPJM1(k)).
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que dividir compreende marcar os primeiros pacotes por um primeiro valor de marcação (Va) e marcar os segundos pacotes por um segundo valor de marcação (Vb).
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa a) é realizada por o primeiro nó (N1) e a etapa b) é realizada por o segundo nó (N2).
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa a) é realizada por um primeiro computador (PC1) conectado ao primeiro nó (N1) e a etapa b) é realizada por um segundo computador (PC2) conectado ao segundo nó (N2).
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa c) é realizada por um servidor de administração (MS) cooperando com a rede de comunicação (CN).
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa c) é realizada por um de o primeiro nó (N1) e o segundo nó (N2).
9. Rede de comunicação (CN), caracterizada pelo fato de que é configurada para implementar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
10. Meio de armazenamento de memória, caracterizado pelo fato de que compreende instruções que quando executadas por pelo menos um computador realizam as etapas do método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
BR112014028917-4A 2012-05-22 2012-05-22 Método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote, rede de comunicação, e, meio de armazenamento de memória BR112014028917B1 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2012/059444 WO2013174417A1 (en) 2012-05-22 2012-05-22 Time measurement on a packet flow in a packet-switched communication network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112014028917A2 BR112014028917A2 (pt) 2017-09-19
BR112014028917B1 true BR112014028917B1 (pt) 2022-06-28

Family

ID=46146891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112014028917-4A BR112014028917B1 (pt) 2012-05-22 2012-05-22 Método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote, rede de comunicação, e, meio de armazenamento de memória

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9806976B2 (pt)
EP (1) EP2853062B1 (pt)
JP (1) JP5934435B2 (pt)
KR (1) KR101947783B1 (pt)
CN (1) CN104380662B (pt)
BR (1) BR112014028917B1 (pt)
IN (1) IN2014DN09716A (pt)
WO (1) WO2013174417A1 (pt)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015090364A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-25 Telecom Italia S.P.A. Time measurement in a packet-switched communication network
US9641416B2 (en) 2014-04-18 2017-05-02 Cisco Technology, Inc. Operations analysis of packet groups identified based on timestamps
EP3369213B1 (en) * 2015-10-30 2020-08-05 Telecom Italia S.p.A. Performance measurement in a packet-switched communication network
WO2017114580A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 Telecom Italia S.P.A. Performance measurement in a packet-switched communication network
US11218393B2 (en) 2016-04-29 2022-01-04 Telecom Italia S.P.A. Performance measurement on a multipoint packet flow
EP3529952B1 (en) 2016-10-20 2021-03-10 Telecom Italia S.p.A. Performance measurement in a packet-switched communication network
IT201700081391A1 (it) 2017-07-18 2019-01-18 Telecom Italia Spa Misura di prestazioni in una rete di comunicazioni
CN112005527A (zh) 2018-04-27 2020-11-27 意大利电信股份公司 能够在分组交换通信网络中进行性能测量
IT201800010131A1 (it) 2018-11-07 2020-05-07 Telecom Italia Spa Abilitazione di una misura di prestazioni in una rete di comunicazioni a commutazione di pacchetto
IT201900010362A1 (it) 2019-06-28 2020-12-28 Telecom Italia Spa Abilitazione della misura di perdita di pacchetti round-trip in una rete di comunicazioni a commutazione di pacchetto
US20230198880A1 (en) * 2020-04-30 2023-06-22 New H3C Technologies Co., Ltd. Analysis of data stream

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6327274B1 (en) * 1998-09-15 2001-12-04 Nokia Telecommunications, Inc. Method for estimating relative skew between clocks in packet networks
JP3587352B2 (ja) * 1999-02-04 2004-11-10 富士通株式会社 ネットワーク通信性能測定方法及び装置並びにネットワーク通信性能測定プログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記録媒体
US7512069B2 (en) 2000-05-18 2009-03-31 Exfo Service Assurance, Inc. IP packet identification method and system for TCP connection and UDP stream
FR2870064A1 (fr) * 2004-05-07 2005-11-11 France Telecom Mesure de performance dans un reseau de transmission de paquets
US8108510B2 (en) 2005-01-28 2012-01-31 Jds Uniphase Corporation Method for implementing TopN measurements in operations support systems
JP4640824B2 (ja) 2006-01-30 2011-03-02 富士通株式会社 通信環境の測定方法、受信装置、及びコンピュータプログラム
CN101026504B (zh) * 2006-02-24 2011-05-11 华为技术有限公司 一种网络性能测量方法
JP4536026B2 (ja) 2006-03-24 2010-09-01 Kddi株式会社 ネットワーク品質測定方法、測定装置及びプログラム
US7487229B2 (en) * 2006-03-30 2009-02-03 Intel Corporation Methods and apparatus to synchronize local times at nodes in a computer network
CN101056215B (zh) * 2006-04-14 2011-04-20 华为技术有限公司 一种网络性能测量方法及系统
US8203961B2 (en) * 2008-08-11 2012-06-19 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for providing modified timestamps in a communication system
WO2010072251A1 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Telecom Italia S.P.A. Measurement of data loss in a communication network
JP5479793B2 (ja) 2009-07-16 2014-04-23 株式会社サイバー創研 片道変動遅延時間の推定方法及びその装置
CN102792658B (zh) 2009-12-29 2016-03-16 意大利电信股份公司 在通信网络中进行时间测量

Also Published As

Publication number Publication date
EP2853062B1 (en) 2018-05-09
CN104380662B (zh) 2018-04-10
BR112014028917A2 (pt) 2017-09-19
KR20150013743A (ko) 2015-02-05
JP5934435B2 (ja) 2016-06-15
WO2013174417A1 (en) 2013-11-28
EP2853062A1 (en) 2015-04-01
IN2014DN09716A (pt) 2015-07-31
US20150109953A1 (en) 2015-04-23
KR101947783B1 (ko) 2019-02-13
JP2015521000A (ja) 2015-07-23
US9806976B2 (en) 2017-10-31
CN104380662A (zh) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112014028917B1 (pt) Método para realizar uma medição de tempo em um fluxo de pacote, rede de comunicação, e, meio de armazenamento de memória
EP3085019B1 (en) Time measurement in a packet-switched communication network
US9699062B2 (en) Performance measurement of a link of a packet-switched communication network
US8427963B2 (en) Method and system for analyzing and qualifying routes in packet networks
BR112013010739B1 (pt) Método para realizar uma medição em um fluxo de dados, e, rede de comunicação
US9800487B2 (en) Measurement on a data flow in a communication network
BR112014002014B1 (pt) Método para executar uma medição em tráfego de dados a um nó de uma rede de comunicação, e, nó para uma rede de comunicação
US20190014029A1 (en) Performance measurement in a packet-switched communication network
EP3529952B1 (en) Performance measurement in a packet-switched communication network
US11611495B2 (en) Enabling a performance measurement in a packet-switched communication network
EP4295557A1 (en) Round-trip time measurement in a packet-switched communication network
Kim et al. One-way delay estimation without clock sychronization
IT201800004914A1 (it) Misura di prestazioni in una rete di comunicazioni a commutazione di pacchetto
Kim et al. End-to-end one-way delay estimation using one-way delay variation and round-trip time
WO2022144348A1 (en) Round-trip time measurement in a packet-switched communication network
Kima et al. One-way delay estimation without clock sychronization

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 22/05/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF, QUE DETERMINA A ALTERACAO DO PRAZO DE CONCESSAO.