CN101321092A - 一种测量互联网协议传输网服务质量的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种测量互联网协议IP传输网服务质量QoS的方法和装置。本发明实施例方法包括：建立与测量响应端之间的测量连接；根据所述测量连接，通过传输的IP层上层报文，执行与所述测量响应端之间的测量；根据所述测量的结果计算IP传输网QoS指标。本发明实施例中测量请求报文和测量应答报文采用IP层上层报文，路由器对该报文的优先级高，使得测量准确，不需要路由器的支持，测量方法更灵活通用。

Description

一种测量互联网协议传输网服务质量的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种测量互联网协议(IP，InternetProtocol)传输网服务质量QoS(Quality of Service)的方法和装置。

背景技术

IP传输网在当今的数据通信中发挥非常重要的作用。比如家中或者企业有多台设备想要通过无线方式接入到网络中，要通过接入点AP(AccessPoint)进入IP传输网络，AP的组网图参见图1，AP通过家庭网关HGW(HomeGateway)接入到IP传输网，再通过IP传输网连接到移动核心网的接入网关AG(Access Gateway)。AP的业务承载在IP层之上，AP的业务质量很大程度上依赖IP传输网的QoS能力。现阶段IP传输网在支持QoS方面并不完善，为了保证AP的业务服务质量必须要求IP传输网提供相应的QoS能力。目前测量IP传输网QoS的方法主要是如下两种。

其中一种为通过因特网控制信息协议ICMP Ping(Internet ControlMessage Protocol)的方法。因特网控制信息协议ICMP Ping(Internet ControlMessage Protocol)方法的原理是利用ICMP Echo协议报文来检测网络的连通情况。本端主机发送ICMP Echo请求报文，目的主机收到请求报文后返回应答ICMP Echo报文。本端主机收到应答报文，通过计算，判断网络的大致情况。另一种方法为采用IP性能测量协议IPMP(IP Measurement Protocol)的测量方法，此方法的测量实体是测量主机、响应系统和转发系统。

在本发明过程中，发明人发现采用ICMP Ping方法由于路由器对Ping报文的处理优先级比较低，产生排队延迟，测量结果误差比较大。而且某些路由器会把ICMP分组过滤掉以防止DOS攻击，目的主机在接收ICMP Ping报文时，容易被攻击；采用IP性能测量协议IPMP的测量方法是一种面向路由器的一种测量协议，要实现IPMP测量目标，路由器必须对其提供支持。

发明内容

本发明实施例提供一种测量互联网协议传输网服务质量的方法和装置，有效的提高了测量IP传输网QoS的准确度，同时也避免了测量网络必须有路由器支持的限制。

其中，本发明实施例提供一种测量IP传输网服务质量QoS的方法，包括：

建立与测量响应端之间的测量连接；

根据所述测量连接，通过传输的IP层上层报文，执行与所述测量响应端之间的测量；

根据所述测量的结果计算IP传输网QoS指标。

本发明实施例提供的一种测量装置，包括：

建立测量连接单元，用于与测量对端装置建立测量连接；

测量单元，用于通过所述测量连接上传输的IP层上层报文执行测量；

计算单元，用于根据所述测量单元的测量结果，计算IP传输网QoS指标。

本发明实施例还提供了一种接入点AP，该接入点AP包括本发明实施例提供的测量装置。

本发明实施例还提供了一种接入网关AG，该接入网关AG包括本发明实施例提供的测量装置。

本发明实施例中提供的测量IP传输网服务质量QoS的方法、测量装置、接入点AP、接入网关AG，采用在路由器上优先级较高的IP层上层报文进行QoS测量，提高了测量准确度，而且测量是基于测量发起端和测量响应端之间的测量，涉及到的测量设备少，增强了测量方法的通用性。

附图说明

图1是AP的组网图；

图2是本发明实施例一中组网简图；

图3是本发明实施例一提供的一种测量IP传输网QoS的方法流程图；

图4是本发明实施例三提供的一种测量IP传输网QoS的方法流程图；

图5是本发明实施例三中计算QoS能力的测量数据图；

图6是本发明实施例四提供的一种测量装置组成图；

图7是本发明实施例五提供的一种测量发起装置组成图；

图8是本发明实施例五提供的一种测量发起装置第一测量单元组成图；

图9是本发明实施例六提供的一种测量响应装置组成图；

图10是本发明实施例六提供的一种测量响应装置第二测量单元组成图；

图11是本发明实施例九提供的一种通信系统组成图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种测量互联网协议传输网服务质量的方法和装置，在IP传输网中，采用传输控制协议TCP(Transport Control Protocol)报文、用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)报文或者流控制传输协议SCTP(Stream Control Transmission Protocol)报文，路由器对这些报文的处理的优先级高，使得测量误差相对较小，通过测量发起端和测量响应端之间的测量，最终得出测量结果，不需要路由器的支持，使得测量具有通用性。为了更好的理解，以下进行详细的说明。

实施例一、一种测量IP传输网QoS的方法，参见图2，测量发起端与测量响应端通过IP网络通信。测量发起端可以是用户端设备，如用户主机、AP等。测量响应端可以是路由器，也可以是主机、接入网关AG或者网络服务器。

方法流程参见图3，包括步骤：

A1、测量发起端与测量响应端建立测量连接。

测量发起端与测量响应端建立测量连接包括测量发起端向测量响应端发送测量开始请求报文，测量响应端向测量发起端回应测量开始应答报文，以确定双方测量建立信息，所述测量建立信息包括测量连接信息，还可以包括测量流量模型信息，建立专门的数据通道，用来进行QoS测量。

其中，测量开始请求报文和测量开始应答报文可以是TCP、UDP、SCTP或者Ping分组。

测量连接信息包括数据传输过程中使用的测量分组、IP地址和端口号等信息，其中，测量分组可以是TCP、UDP、SCTP分组。

测量流量模型信息包括测量发起端发送的测量流量，如1Mbps、2Mbps、3Mbps等。测量流量模型信息还可以包括测量流量模型的个数和对测量流量模型执行测量的顺序，其中对测量流量模型执行测量的顺序可以由测量发起端和测量响应端协商确定。

A2、通过在A1步骤中建立的测量连接中传输IP层上层报文，测量发起端与测量响应端执行测量。

测量发起端按照A1步骤中确定的测量数据流量模型，向测量响应端发送测量请求报文，测量响应端发送测量应答报文给测量发起端。测量请求报文中包括执行测量信息，如所发测量请求报文的序列号、时间戳等。

其中，IP层上层报文包括传输控制协议TCP(Transport Control Protocol)报文、用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)报文和流控制传输协议SCTP(Stream Control Transmission Protocol)报文。

测量请求报文和测量应答报文为IP层上层报文中的一种，可以是传输控制协议TCP(Transport Control Protocol)报文、用户数据报协议UDP(UserDatagram Protocol)报文或者流控制传输协议SCTP(Stream ControlTransmission Protocol)报文。

A3、测量发起端根据A2步骤中测量的结果，计算出IP传输网的QoS的能力。

其中，计算IP传输网的QoS能力包括计算往返时间、上行单向抖动、下行单向抖动和丢包率中的一种或几种。对于IP传输网QoS能力，可以只计算某一个指标，也可以计算某几个指标或者全部指标，具体选择哪几项作为评判能力的依据可由用户的需求来确定。

在本发明实施例中，采用TCP、UDP或者SCTP报文执行测量，有效的避免采用ICMP Ping方法中路由器对Ping报文优先级低的缺点，提高了测量准确度；采用测量发起端发起相应的请求，测量响应端做出相应的回应的方法，可以不依靠路由器对测量方法支持与否。

本发明实施例二提供的一种测量IP传输网QoS的方法，在实施例一的基础上，在步骤A2与A3之间，增加拆除测量连接的步骤。

实施例二的具体实施步骤如下所示：

B1、与A1相似，测量发起端与测量响应端建立测量连接。

B2、与A2相似，通过已建立的测量连接，测量发起端与测量响应端执行测量。

B3、执行测量结束后，测量发起端与测量响应端拆除测量连接，此步骤的具体过程包括：

B31、测量发起端发送测量结束请求报文到测量响应端；

B32、测量响应端收到测量结束请求报文后，关闭B1步骤中建立的测量连接；

B33、测量响应端向测量发起端发送测量结束应答报文，报文中包含测量响应端统计的测量结果。

B33步骤中统计的测量结果可以包含上行方向的单向丢包率，上行单向抖动和上行传输时间中的一种或几种。

测量结束请求报文和测量结束应答报文可以是TCP、UDP、SCTP或者Ping报文。

B4、测量发起端根据结果，计算出IP传输网的QoS的能力。应当理解的是，步骤B3也可以在步骤B4之后执行。

实施例二公开的测量IP传输网QoS能力的方法，有效的避免采用ICMPPing方法中路由器对Ping报文优先级低的缺点，提高了测量准确度；采用测量发起端发起相应的请求，测量响应端做出相应的回应的方法，可以不依靠路由器对测量方法支持与否。而且增加拆除测量连接的步骤，保证了测量目标系统即测量响应端的安全，使其不易被攻击。

下面给出了实施例二具体应用于在AP组网的情况下测量AP与AG之间IP传输网的QoS能力。可以理解的是，该方法也可以用于其他通信设备之间IP传输网QoS能力的测量。其他通信设备的使用制式不限于UMTS、CDMA或者GSM。

本发明实施例三提供了一种测量IP传输网QoS的方法，其中测量发起端为AP，测量响应端为AG，可以理解的是，测量发起端也可以为AG，测量响应端也可以为AP。为了保证AP的服务质量，可以在以下描述的两种情况中测量IP传输网的QoS能力，包括：

1、开局优化组网。在AP开局时可以通过测量IP传输网的传输QoS，来优化网络，判断传输网是否达到AP业务要求的QoS指标，依据测量结果改进传输网的QoS的能力。

2、故障检测。在发生故障，或者用户投诉时，测量IP传输网的QoS，并利用检测结果进行故障定位，判断是IP传输网不能达到AP业务要求的QoS指标，还是AP发生了故障。

在本发明实施例中用于IP传输网QoS测量的IP层上层报文以UDP报文为例进行说明，可以理解的是，同样可以采用其他类型的IP层上层报文如TCP报文、SCTP等，采用其它IP层上层报文进行QoS指标计算的方式与采用UDP报文进行计算的方式类似，可以参照对本发明实施例中采用UDP报文在IP传输网QoS能力测量的方法。

参见图4所示，实施例三包括以下步骤：

C1、测量发起端AP与测量响应端AG建立测量连接，包括：

C11、AP向AG发送测量开始请求报文，该测量开始请求报文为UDP报文，报文中包括AP测量用的IP地址、UDP端口号和测量流量模型。

C12、AG收到测量开始请求报文后，确定AP与AG测量之间的测量建立信息，打开UDP端口号，所述测量建立信息可以包括测量连接信息，还可以包括测量流量模型信息。

在本发明实施例中，AG确定AP与AG测量连接信息和测量流量模型信息，可以是AP预先设定的，并将测量连接信息和测量流量模型信息携带于测量开始请求报文中，向测量响应端发送该报文，AG收到测量开始请求报文后，直接采用该测量开始请求报文中所包含的测量连接信息和测量流量模型信息进行测量；

AG确定AP与AG测量建立信息，也可以是AP将自身所能提供的建立测量的能力信息一起携带于测量开始请求报文中，向AG发送该测量开始请求报文，AG收到该测量开始请求报文后，根据自身能力向AP发送选定的测量连接信息和测量流量模型信息，在后续测量过程中AP和AG采用该测量连接信息和测量流量模型的信息进行测量；

可以理解的是，具体的确定测量连接信息和测量流量模型信息的过程在实际应用中还有很多其他的可能性，此处不作限定。

本发明实施例中确定的测量连接信息包括双方使用的测量分组、IP地址和UDP端口号，测量流量模型采用1Mbps、2Mbps、3Mbps、4Mbps，5Mbps、6Mbps由低到高的顺序进行测量。

C13、AG向AP回应测量开始应答报文，报文中包含AG测量用的IP地址和UDP端口。

C2、通过在C1步骤中建立的测量连接中传输IP层上层报文，在本实施例中所述IP层上层报文为UDP报文，测量发起端AP与测量响应端AG执行测量，包括：

C21、AP向AG发送附带有对应于该测量请求报文的序列号SN(SequenceNumber)的测量请求报文，并记录发送测量请求报文的本地时间T1和SN。应当理解的是，该测量请求报文中还可以包含本地时间T1。

其中，序列号SN的初始值为1，即AP向AG发送的第一个测量请求报文所对应的序列号SN为1，每次发送一个测量请求报文后，SN都会在原来的数目上递增1。AP记录下T1和SN，且记录T1和SN与发送测量请求报文的先后顺序可以不固定，也可以认为先发送测量请求报文，后记录T1和SN。在一组测量流量模型中，所发送的测量请求报文的数目可以根据实际情况设定，可以是AP将设定数目的测量请求报文全部发送给AG，发送全部测量请求报文所用的时间不受限制；也可以由设定所述测量流量模型的测量时间来决定，在所述测量时间内AP发送测量请求报文给AG。在本实施例中采用后者，即AP与AG在建立测量连接过程中设定时间，在设定的时间内AP发送测量请求报文到AG。

C22、AG接收测量请求报文，并记录接收到测量请求报文的本地时间T2，测量请求报文中序列号SN，统计接收到的测量请求报文的个数，即统计收到的SN的个数，以计算上行丢包率；当测量请求报文中还包含AP发送该测量请求报文的本地时间T1时，AG还记录该本地时间T1，以根据T1、T2计算上行时延或上行单向抖动。

C23、AG向AP发送测量应答报文，该测量应答报文包含有AG接收到该测量请求报文的时间T2、发送该测量应答报文时的本地时间T3及从测量请求报文中获取的序列号SN；应当理解的是，当所需获得的QoS指标仅包括往返时延和/或丢包率时，该测量应答报文中可以不包含AG接收到该测量请求报文的时间T2和发送该测量应答报文时的本地时间T3。

C24、AP接收测量应答报文，记录收到该测量应答报文的本地时间T4，并根据该测量应答报文中的序列号SN匹配对应的测量请求报文。

当流量模型不同时，AP所发送的测量请求报文的速率是不同的，AG发送的测量应答报文的速率也不同。流量模型包括一组时，执行完步骤C24，即完成了执行测量的过程。而流量模型包括多组时，步骤C21至步骤C24是完成测量一个测量流量模型阶段。对于已确定的待测测量模型，采用由低到高的顺序对测量模型逐一测量。即先测量1Mbps测量模型，执行步骤C21至C24，再测量2Mbps测量模型，重复执行C21至C24，如此类推。每种测量模型的测量所用的时间是可以配置的，即每种测量模型需在规定的时间内完成测量。当完成所有已确定的待测的测量模型，即完成了AP与AG之间的执行测量过程。

C3、测量发起端AP向测量响应端AG发送测量结束请求报文，关闭AP与AG之间的测量连接，包括：

C31、完成对测量模型的测量，AP向AG发送测量结束请求报文。

C32、AG接收测量结束请求报文，关闭测量用的UDP端口。

测量响应端AG也可以根据C2步骤中记录的结果，计算出上行的QoS能力指标，步骤C3还可以包括：

C33、AG向AP发送测量结束应答报文，该测量结束应答报文中可以包含AG计算的上行丢包率、上行单向抖动、上行时延等QoS指标中的任意一种或多种的组合。应当理解的是，在传输时延允许的情况下，所获得的QoS指标也可以通过C23中的测量应答报文发送。

C4、测量发起端AP根据C2步骤中测量的结果，计算出IP传输网的QoS的能力。可以理解的是，步骤C4也可以在步骤C3之前执行。

其中，计算IP传输网的QoS能力的过程，参见图5，其中，测量发起端可以是AP、用户端其它设备如用户主机或者AG等；测量响应端可以是AG，服务器、路由器，也可以是AP等。图中T1为测量发起端发送测量请求报文的本地时间、T2为测量响应端接收到所述测量请求报文时的本地时间、T3为测量响应端发送测量应答报文时的本地时间、T4为测量发起端接收到所述测量应答报文的本地时间。测量发起端向测量响应端发送测量请求报文，该方向是上行方向；相应地，测量响应端向测量发起端发送测量应答报文的方向是下行方向。

在本发明实施例中，IP传输网QoS的指标可以包括但不限于实施例二中所列的指标，如果不需要很详细的能力报告，可以考虑计算QoS指标的一种或几种，具体包括哪些QoS指标，由系统设置决定。应当理解的是，当所测量的QoS指标仅包括丢包率时，发送和/或接收测量请求报文和/或测量应答报文的本地时间可以不进行传送和记录。

QoS的指标的计算方法如下：

(1)、往返时延：往返时延是指测量发起端从发送测量请求报文到接收到对应的测量应答报文之间的时间差。它的值为T4减去T1。

(2)、上行单向抖动：抖动就是时延的变化。某一个报文的T2减去T1的时间差作为第一上行时间差S1，S1也可以定义为上行时延，另一个报文的T2减去T1的时间差作为第二上行时间差S2，S2减去S1的差就是上行单向抖动。

(3)、下行单向抖动：某一个报文的T4减去T3的时间差作为第一下行时间差W1，即下行时延，另一个报文的T4减去T3的时间差作为第二下行时间差W2，W2减去W1的差就是下行单向抖动。

(4)、丢包率的测量：丢包率就是丢失报文数目和请求报文数目的百分比，丢包率包括单向丢包率和双向丢包率，其中单向丢包率包括上行丢包率和下行丢包率。测量发起端向测量响应端发送带有序列号SN的测量请求报文，所发送的第一个测量请求报文的序列号为1，每发送一个报文，该报文中所附带的序列号加1，测量响应端根据丢失的序列号，统计上行丢包率，测量发起端根据丢失的序列号，统计双向丢包率。再根据以下的计算公式得到下行丢包率。公式如下：

下行丢包率＝双向丢包率-上行丢包率

应当理解的是，以上对IP传输网QoS的指标的说明中，所述的QoS指标是针对一组测量流量模型而言，对于有多组测量流量模型的IP传输网QoS能力的测量，可以将每组测量流量模型在IP传输网的QoS能力分别计算出来，用来了解该IP传输网在各种流量模型下的QoS能力。

在本发明实施例三提供的测量IP传输网QoS能力的方法，实现了在AP组网中的IP传输网的QoS的测量。应该理解的是，该方法也可以用于其他通信设备间的IP传输网的QoS能力的测量。通过本发明实施例提供的方法，采用IP层上层报文分组中的UDP分组作为测量分组，执行测量，记录和接收测量数据，根据获得的测量数据计算QoS能力。实施例三提供了IP传输网更为准确的QoS能力，同时提供了更普遍适用的测量方法。

以上是对本发明实施例提供的方法的描述，下面介绍本发明实施例中的测量装置，本发明实施例四提供了一种测量装置，参见图6，具体包括：

建立测量连接单元10，用于与测量对端装置建立测量连接；

测量单元20，用于通过所述测量连接上传输的IP层上层报文执行测量；

计算单元30，用于根据所述测量单元的测量结果，计算IP传输网QoS指标。

可以理解的是，上述测量装置在实际应用中既可以为测量发起端也可以为测量响应端，下面结合实施例子具体对该装置作为测量发起端以及测量响应端的情况进行说明。

实施例五，一种测量IP传输网QoS能力的测量发起装置。参见图7，包括以下单元：第一建立测量连接单元71、第一测量单元72和第一计算单元74。

第一建立测量连接单元71，用于建立与测量响应装置的测量连接，具体包括发送测量开始请求报文，该测量开始请求报文中包括测量发起装置的测量建立信息，所述测量建立信息包括测量连接信息，还可以包括测量流量模型的信息；接收测量响应装置发送的测量开始应答报文，该测量开始应答报文中包括测量响应装置的测量建立信息，所述测量建立信息包括测量连接信息，还可以包括测量流量模型信息；并根据所接收到的测量开始应答报文，建立与测量响应装置的测量连接。测量开始请求报文和测量开始应答报文可以采用TCP报文、UDP报文、SCTP报文或者Ping报文格式。

该测量发起装置还可以包括流量控制单元75，用于根据第一建立测量连接单元71确定的测量流量模型信息，控制第一测量单元72对测量流量模型的测量。

在第一建立测量连接单元71完成测量连接后，流量控制单元75获取第一建立测量连接单元71中确定的测量建立信息中的测量流量模型信息，其中，测量流量模型可以是一组，也可以是多组。当测量流量模型为多组时，流量控制单元75可以根据第一建立测量连接单元71中的测量流量模型信息控制测量单元按顺序对测量流量模型进行测量，完成对一组测量模型的测量，按照所述的顺序对下一个测量流量模型执行测量。其中，所述的顺序是第一建立测量连接单元71获取的测量流量模型信息中所记录的。

下面是对第一测量单元72执行一组测量流量模型测量的描述。

第一测量单元72，用于与测量响应装置建立测量连接后，执行测量发起装置与测量响应装置之间的测量；在执行测量中使用到的报文包括测量请求报文和测量应答报文；测量请求报文和测量应答报文为IP层上层报文，包括TCP报文、UDP报文或者SCTP报文格式。第一测量单元72包括：记录单元821、序列号管理单元822、统计单元823、发送单元825、接收单元826，参见图8。

第一测量单元72中的记录单元821用于记录发送测量请求报文的本地时间T1，同时序列号管理单元822用于记录所发送的测量请求报文的序列号SN，将SN添加到测量请求报文中发送给测量响应装置。其中，序列号管理单元822在测量发起装置每次发送测量请求报文后递增SN值，例如：在第一次发送测量请求报文时的序列号SN为1，第二次发送测量请求报文时的序列号SN为2，依此类推。发送单元825用于发送测量请求报文，该测量请求报文中包含有对应于该测量请求报文的序列号SN，还可以包含发送该测量请求报文的本地时间T1。

其中，当有测量流量模型需要测量时，发送单元825发送的测量请求报文的序列号SN的最大值可以由第一建立测量连接单元71中测量建立信息决定。比如，发送单元825发送的测量请求报文的序列号SN的最大值可以由第一建立测量连接单元71中测量建立信息中的测量流量模型信息决定，所述测量连接信息和所述测量流量模型信息中可以包含一组或每组测量流量模型中发送测量请求报文的数目，也可以设定一组或每组测量流量模型的测量时间，在设定时间内，发送单元825以设定的速率发送测量请求报文，发送测量请求报文的数目为在设定的执行的测量流量模型的时间内发送测量请求报文的数目。应当理解的是，发送单元825发送的测量请求报文的序列号SN的最大值也可以由第一建立测量连接单元71中测量建立信息中的测量连接信息决定。

当第一测量单元72中接收单元826接收到对应测量请求报文的测量应答报文时，接收单元826同时也可以获取测量应答报文中含有测量响应装置接收到测量请求报文的时间T2、发送测量应答报文时的本地时间T3；记录单元721还用于记录接收到测量应答报文的本地时间T4，统计单元823用于根据接收到的测量应答报文中的序列号SN匹配对应的测量请求报文的SN，统计测量应答报文的数目。

第一计算单元74用于在第一测量单元72完成测量后，从第一测量单元72获取测量结果，计算QoS的能力指标；其中，所获取的测量结果包括：T1、T2、T3、T4和统计出的测量应答报文数目，所计算的QoS指标包括双向时延、单向时延、单向时延抖动和双向丢包率中的任意一种或几种。

以上描述是第一测量单元72执行一组测量流量模型测量的过程，如果测量建立信息中测量流量模型为多组时，流量控制单元75按照测量建立信息中记录的对测量流量模型的测量先后顺序，指示第一测量单元72对下一组流量模型进行测量。第一计算单元74根据所述下一组流量模型的测量结果，计算该组流量模型的QoS能力指标。所述IP传输网的QoS能力指标由多组流量模型的QoS能力指标组成。应当理解的是，如果测量建立信息中只包含一组测量流量模型时，IP传输网的QoS能力指标由该组测量流量模型的QoS能力指标组成。

测量发起装置还包括第一关闭测量连接单元73，第一关闭测量连接单元73用于在第一测量单元72完成测量后，关闭第一建立测量连接单元71建立的测量连接。

应当理解的是，当所测量的QoS指标仅包括丢包率时，发送和/或接收测量请求报文和/或测量应答报文的本地时间可以不进行传送和记录。

本发明实施例五提供的一种测量IP传输网QoS能力的测量发起装置，此装置可以是具有以上所描述功能模块的通信设备，如接入点AP、用户主机、接入网关AG等。

采用实施例五提供的一种测量IP传输网QoS能力的测量发起装置，此装置采用TCP、UDP或者SCTP报文与测量响应装置执行测量，有效的避免采用ICMP Ping方法中路由器对Ping报文优先级低的缺点，提高了测量准确度；

其次，还可以具有关闭测量连接的功能，保证了测量目标系统的安全，不容易被攻击。

本发明实施例六还提供了一种测量IP传输网QoS的测量响应装置，参见图9，该测量响应装置包括第二建立测量连接单元91和第二测量单元92。

在本实施例中的测响应装置中，第二建立测量连接单元91，用于建立与测量发起装置间的测量连接，具体包括：接收测量发起装置发送的测量开始请求报文，发送测量开始应答报文至测量发起装置，即完成建立测量响应装置与测量发起装置之间的测量连接；所述的测量开始请求报文和测量开始应答报文可以采用TCP报文、UDP报文、SCTP报文或者Ping报文。

第二测量单元92，用于与测量发起装置建立测量连接后，执行与测量发起装置之间的测量；该测量包括接收测量请求报文，并发送测量应答报文；第二测量单元92包括第二记录单元101、第二发送单元103和第二接收单元104，参见图10。第二测量单元92用于通过第二建立测量连接单元91建立的测量连接执行测量，第二接收单元104接收测量发起装置发送的测量请求报文，第二记录单元101记录测量响应装置接收到测量请求报文的时间T2、发送测量应答报文时的本地时间T3和测量请求报文中的序列号。其中，测量请求报文和测量应答报文采用IP层的上层报文，IP层的上层报文可以包括TCP报文、UDP报文或者SCTP报文格式。

第二发送单元103，用于发送测量应答报文，该测量应答报文中包含测量响应装置接收到测量请求报文的时间T2、发送该测量应答报文时的本地时间T3和所获取的测量请求报文中的序列号SN。

第二测量单元92还可以包括第二统计单元102，用于统计收到的SN的个数。

测量响应装置还可以包括第二计算单元94，用于在获得第二统计单元102的测量结果后，计算出上行丢包率、上行单向抖动、上行时延等QoS指标中的任意一种或几种。

应当理解的是，第二测量单元92中的第二统计单元102也可以位于第二计算单元94中。

测量响应装置还可以包括第二关闭连接单元93，用于在接收到测量发起装置发送的测量结束请求报文时，关闭测量连接，发送测量结束应答报文给测量发起端；第二关闭连接单元93所发送的测量结束应答报文中还包括第二计算单元94中所获得的QoS指标。应当理解的是，在传输时延允许的情况下，第二计算单元94中所获得的QoS指标也可以通过测量应答报文发送。

应当理解的是，当所测量的QoS指标仅包括丢包率时，发送和/或接收测量请求报文和/或测量应答报文的本地时间可以不进行传送和记录。

本发明实施例六提供的一种测量IP传输网QoS能力的测量响应装置，此装置可以是路由器、主机、接入点AP、接入网关AG或者网络服务器。该装置采用TCP、UDP或者SCTP报文与测量发起装置执行测量，有效的避免采用ICMPPing方法中路由器对Ping报文优先级低的缺点，提高了测量准确度；

其次，还可以具有关闭测量连接的功能，保证了测量目标系统的安全，不容易被攻击。

本发明实施例七还提供了一种接入点AP，该接入点AP包含有实施例四描述的测量装置或实施例五中所描述的测量发起装置，可以理解的是，该接入点AP也可以包含实施例六所描述的测量发起装置。

本发明实施例八还提供了一种接入网关AG，该接入网关AG包含了实施例四中所描述的测量装置，或者实施例七所描述的测量响应装置，可以理解的是，该接入网关AG也可以包含实施例六所描述的测量发起装置。

采用本发明实施例七、八提供的一种接入点AP或接入网关AG，此AP或AG采用TCP、UDP或者SCTP报文与测量响应装置执行测量，有效的避免采用ICMP Ping方法中路由器对Ping报文优先级低的缺点，提高了测量准确度；

其次，还可以具有关闭测量连接的功能，保证了测量目标系统的安全，不容易被攻击。

本发明实施例九还提供了一种通信系统，参见图11，包括测量发起装置111和测量响应装置112。测量发起装置111与测量响应装置112之间通过传输TCP报文、UDP报文、SCTP报文或者Ping报文建立测量连接，同样也可以是其他类型的报文，此处不作限定；根据测量发起装置111和测量响应装置112建立的测量连接，测量发起装置111与测量响应装置112通过传输测量用TCP报文、UDP报文或者SCTP报文，执行测量；测量发起装置111和测量响应装置112根据执行测量后得到的测量结果，计算IP传输网QoS能力。该通信系统中的测量发起装置111与测量响应装置112还可以关闭测量发起装置111与测量响应装置112建立的测量连接。

其中，测量发起装置111可以为实施例五中所描述的测量发起装置，测量响应装置112可以为实施例六中所描述的测量响应装置。可以理解的是，该通信系统也可以包括接入点AP和接入网关AG，其中接入点AP作为测量发起端，接入网关AG作为测量响应端，或者，接入网关AG作为测量发起端，接入点AP作为测量响应端。

本发明实施例九提供的一种通信系统，该系统中测量发起装置111采用TCP、UDP或者SCTP报文与测量响应装置112执行测量，有效的避免采用ICMPPing方法中路由器对Ping报文优先级低的缺点，提高了测量准确度；

其次，还可以具有关闭测量连接的功能，保证了测量目标系统的安全，不容易被攻击。

以上对本发明实施例所提供的一种测量互联网协议传输网服务质量的方法、系统和装置进行了详细介绍，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：

建立与测量响应端之间的测量连接；

根据所述测量连接，通过传输的IP层上层报文，执行与所述测量响应端之间的测量；

根据所述测量的结果计算IP传输网QoS指标。

该程序还可以执行本发明方法实施例所描述的测量方法。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

应当理解的是，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (17)

1、一种测量互联网协议IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，包括：

建立与测量响应端之间的测量连接；

根据所述测量连接，通过传输的IP层上层报文，执行与所述测量响应端之间的测量；

根据所述测量的结果计算IP传输网QoS指标。

2、如权利要求1所述测量IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，所述IP层上层报文为传输控制协议TCP报文，用户数据报协议UDP报文，流控制传输协议SCTP报文中的任意一种。

3、如权利要求1所述测量IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，所述通过传输的IP层上层报文，执行与所述测量响应端间的测量包括：

记录发送测量请求报文的本地时间T1以及序列号SN；

向所述测量响应端发送包含所述SN的测量请求报文；

在每次发送完成测量请求报文后，递增SN；

接收所述测量响应端发送的测量应答报文；

获取所述测量应答报文中包含的对应于所述测量请求报文的SN；

根据所获得的测量应答报文中的SN匹配对应的测量请求报文的SN，记录接收到所述测量应答报文的本地时间T4；

其中，所述测量请求报文和测量应答报文为IP层上层报文。

4、如权利要求3所述测量IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，所述根据所述测量的结果计算IP传输网QoS指标包括：

根据获取到的T1，T4以及SN匹配的结果计算往返时延和/或双向丢包率。

5、如权利要求4所述测量IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，所述通过传输的IP层上层报文，执行与所述测量响应端之间的测量还包括：

接收所述测量响应端发送的测量应答报文；

获取所述测量应答报文中包含的所述测量响应端接收到所述测量请求报文的时间T2和所述测量响应端发送所述测量应答报文的时间T3；

所述根据所述测量的结果计算IP传输网QoS指标还包括：

根据获取得到的T1、T2、T3、T4计算上行时延、上行单向抖动、下行单向抖动、下行时延中的任意一种或几种。

6、如权利要求3所述测量IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，所述测量请求报文还包含发送所述测量请求报文的本地时间T1；所述通过传输的IP层上层报文，执行与所述测量响应端之间的测量还包括：

接收所述测量响应端发送的测量应答报文；

获取所述测量应答报文中包含的所述测量响应端根据接收的所述测量请求报文中的T1和SN以及接收到所述测量请求报文的时间T2计算出的上行丢包率、上行单向抖动和上行时延中的任意一种或几种。

7、如权利要求1所述测量IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，执行与所述测量响应端之间的测量之后，发送测量结束请求报文，关闭与测量响应端之间的测量连接。

8、如权利要求1所述测量IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，所述建立测量连接包括：

发送测量开始请求报文；

接收测量响应端发送的测量开始应答报文；

根据测量开始请求报文和测量开始应答报文中的测量建立信息建立测量连接。

9、如权利要求8所述测量IP传输网服务质量QoS的方法，其特征在于，所述测量建立信息包括测量用连接信息和测量流量模型信息。

10、一种测量装置，其特征在于，包括：

建立测量连接单元，用于与测量对端装置建立测量连接；

测量单元，用于通过所述测量连接上传输的IP层上层报文执行测量；

计算单元，用于根据所述测量单元的测量结果，计算IP传输网QoS指标。

11、如权利要求10所述的测量装置，其特征在于，还包括：

关闭测量连接单元，用于关闭所述建立测量连接单元建立的测量连接。

12、如权利要求10所述的测量装置，其特征在于，所述测量单元包括：

发送单元，用于发送测量请求报文，所述测量请求报文包含序列号SN；

接收单元，用于接收测量应答报文并获取所述测量应答报文中包含的对应于所述发送单元发送的测量请求报文的序列号SN；

序列号管理单元，用于记录测量请求报文序列号SN，在每次发送完成测量请求报文后，递增SN；

记录单元，用于记录发送单元发送测量请求报文的本地时间T1和接收单元接收到测量应答报文的本地时间T4；

统计单元，用于根据接收单元接收到的测量应答报文中的序列号SN匹配发送单元发送的测量请求报文的SN，统计测量应答报文的数目；

所述计算单元，用于根据记录单元记录的本地时间T1和T4计算往返时延，根据统计单元统计的测量应答报文的数目和发送单元所发送的测量请求报文的数目计算双向丢包率；

其中，所述测量请求报文和所述测量应答报文为IP层上层报文。

13、如权利要求12所述的测量装置，其特征在于，所述建立测量连接单元还用于确定测量流量模型信息；

所述测量装置还包括流量控制单元，用于根据所述建立测量连接单元确定的测量流量模型信息，控制所述测量单元对测量流量模型的测量。

14、如权利要求12所述的测量装置，其特征在于，所述接收单元还用于接收测量应答报文，并获取所述测量应答报文中包含的对应于所述发送单元发送的测量请求报文的序列号SN以及所述测量对端装置接收到所述测量请求报文的本地时间T2和所述测量对端装置发送所述测量应答报文的本地时间T3；

所述记录单元，还用于记录接收单元获取的所述测量对端装置接收到所述测量请求报文的本地时间T2和所述测量对端装置发送所述测量应答报文的本地时间T3；

所述计算单元，还用于根据记录单元记录的时间T1、T2、T3、T4计算上行时延，下行时延，上行单向抖动，下行单向抖动中的任意一种或几种。

15、如权利要求10所述的测量装置，其特征在于，所述测量单元包括：

第二接收单元，用于接收测量请求报文并获取所述测量请求报文中包含的序列号SN；

第二记录单元，用于记录接收到所述测量请求报文的本地时间T2、第二接收单元获取的所述测量请求报文的序列号SN和发送对应于所述测量请求报文的测量应答报文的本地时间T3；

第二发送单元，用于发送测量应答报文，所述测量应答报文中包含所述本地时间T2、T3和所述获取的序列号SN；

其中，所述测量请求报文和所述测量应答报文为IP层上层报文。

16、一种接入点AP，其特征在于，包括如权利要求10至15任意一项所述的测量装置。

17、一种接入网关AG，其特征在于，包括如权利要求10至15任意一项所述的测量装置。

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