CN105359461B - 分组交换通信网络的链路的性能测量 - Google Patents

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Abstract

公开了用于执行通信网络的两个节点之间的链路的性能测量的方法。在开始测量之前，包括开始时间和报文传输速率的测量模式信息被提供给两个节点。在开始时，第一节点生成并向另一节点发送包括报文的报文流，其发送时间由开始时间和报文传输速率确定。报文流被分成在偶数和奇数块周期期间发送的交替块。在每个块周期，当接收到报文流时，通过使用测量模式信息和检测到的关于报文流的接收的信息，更新指示其行为的变量。然后，利用该变量在块周期结束时达到的值计算指示块周期期间报文流的性能的参数。

Description

分组交换通信网络的链路的性能测量
技术领域
本发明涉及通信网络领域。具体而言，本发明涉及用于执行在分组交换通信网络中两个测量点之间的链路的性能测量(尤其是，报文丢失测量和/或延迟测量和/或抖动测量)的方法。另外，本发明涉及被配置为实现这种方法的用于通信网络的节点和计算机，并且涉及包括这种节点和计算机的计算机网络。
背景技术
在分组交换通信网络中，数据以通过可能的中间节点从源节点被路由到目的地节点的报文的形式被发送。示例性分组交换网络是IP(互联网协议)网络、以太网网络和MPLS(多协议标签交换)网络。
报文不总是到达目的地节点，即，它们可能在通过网络传输的过程中丢失。报文的丢失是由于不同的原因。例如，节点或链路可能发生故障，由此引起整个报文丢失，直到故障被要么绕过要么修复。作为替代，报文可能由于节点的端口拥塞而被节点丢弃。此外，报文可能由于它们包含比特错误而被节点丢弃。在任何情况下，当通过经由分组交换网络发送数据来提供服务时，在传输过程中报文丢失的比率影响该服务的服务质量(QoS)。
此外，报文由源节点在发送时间发送，并由目的地节点在接收时间接收。发送时间和接收时间之间经过的时间通常被称为“单向延迟”。报文的单向延迟由下式给出：
OWD＝Trx-Ttx， [1]
其中Ttx是报文的发送时间并且Trx是接收时间。报文的单向延迟主要取决于从源到目的地被报文跨过的可能中间节点的数量、报文在每个节点的持久时间、以及沿链路的传播时间。由于报文通过每个节点逐跳路由，因此被报文跨过的可能中间节点的数量和报文在每个节点的持久时间是不可预测的。因此，报文的单向传输延迟几乎是不可预测的。
此外，同一报文流的报文可以具有不同的单向延迟。同一数据流的两个报文的单向延迟的差异被称为“单向到达间抖动”(或者，简单地被称为“单向抖动”)。尤其是，如果Ttx1和Ttx2是第一报文和第二报文的发送时间，并且Trx1和Trx2是所述第一报文和第二报文的接收时间，则单向抖动可表示为：
OWJ＝(Trx1-Trx2)-(Ttx1-Ttx2) [2]
当通信服务(尤其是，实时语音或数据服务，诸如电话、会议电话、视频会议，等等)通过分组交换网络提供时，影响携带服务的报文流的报文丢失、单向延迟和单向抖动的测量提供了由该服务的终端用户感知到的服务质量(QoS)的指示。因此，测量通信网络中报文流的报文丢失、单向延迟和/或单向抖动对于网络运营商是特别关注的。
WO 2010/072251(以同一申请人的名义)公开了用于测量通过通信网络从发送节点向接收节点发送的数据流的数据丢失的方法。在发送数据流的数据单元之前，发送节点标记每个数据单元，用于将数据流分成块。尤其是，发送节点通过将其报头的一位设置成“1”或“0”来标记每个数据单元。标记产生一系列块，其中用“1”标记的数据单元的块与用“0”标记的数据单元的块在时间上交替。块可以具有被称为“块周期”Tb(例如5分钟)的相同持续时间。另外，每次发送用“1”标记的数据单元时，发送节点将第一计数器C1增加一，并且每次发送用“0”标记的数据单元时，发送节点将第二计数器C0增加一。然后，标记的数据单元在接收节点处被接收。每次接收节点接收到数据单元时，它检查其标记，如果标记是“1”则增加第三计数器C’1，并且如果标记是“0”，则增加第四计数器C’0。计数器C1、C0、C’1和C’0的值被周期性地检测并且检测到的值被用于计算在每个块周期中的数据丢失。
WO 2011/079857(以同一申请人的名义)公开了用于对从通信网络的发送节点发送到接收节点的数据流执行时间测量(尤其是，用于测量单向延迟和/或单向抖动)的方法。根据WO 2011/079857，在发送节点，除了以上由WO 2010/072251公开的标记操作之外，发送时间戳也在每个块周期生成，该发送时间戳指示当前块的预定数据单元(例如，当前块的第一数据单元)被发送的时间。在接收节点，接收时间戳在每个块周期生成，该接收时间戳指示当前块的预定数据单元被接收的时间。在每个块周期，发送和接收时间戳被用于计算影响当前块的预定义数据单元的单向延迟。对连续数据单元生成的发送和接收时间戳允许单向抖动的计算。
代替测量单向延迟和单向抖动，已知测量沿两个节点之间的双向链路来回发送的报文的双向延迟和双向抖动。双向测量固有地就比单向测量更精确，因为它们不受两个节点之间缺乏同步的影响。这些测量通常对特设报文，即，具体而言是由两个节点之一为执行测量而生成的人工报文，执行。
IP网络中的双向延迟和双向抖动通常是通过基于由RFC 792(1981年9月)定义的已知协议ICMP(互联网控制消息协议)对特设报文应用已知的Ping函数来测量的。Ping函数规定在两个节点之一生成ICMP报文的序列。每个ICMP报文包括报文序号和指示该ICMP报文被发送的时间的发送时间戳。然后，每个ICMP报文沿链路被来回发送。在发起其的同一节点接收到每个ICMP报文时，生成接收时间戳。报文序号允许识别接收到的报文并且检测可能的接收序列错误。发送和接收时间戳允许计算双向延迟和抖动。
此外，由RFC 4656(2006年9月)定义的已知协议OWAMP(单向主动测量协议)和由RFC 5357(2008年10月)定义的TWAMP(双向主动测量协议)分别允许在IP网络中对类似于“真实”报文(即，真正携带用户流量的报文)的人工报文执行单向测量和双向测量。不同于Ping功能，TWAMP协议规定在远程节点处将两个另外的时间戳插入每个人工报文：一个时间戳指示该报文在该远程节点被接收的时间并且一个时间戳指示该报文被该远程节点重发的时间。这允许在双向延迟和抖动计算中考虑报文在远程节点的处理时间。
发明内容
申请人注意到，对人工报文而不是真实报文测量报文丢失、延迟和/或抖动有多个优点。
首先，真实报文的传输速率通常以不可预测的方式可变并且，因此，不可能预测在负责对这种报文执行测量的节点或计算机处可用的计算资源是否足以执行测量。代替地对人工报文执行测量允许使报文传输速率适应在执行测量的节点或计算机处可用的计算资源量。
而且，真实报文可能易于有接收序列错误，这会损害测量精度。代替地使用人工报文允许适当地选择人工报文的传输速率(或者连续报文的发送间时间)，从而防止任何接收序列错误。
此外，对真实报文执行测量通常需要修改报文(尤其是，报文报头)，从而包括执行测量所需的信息。但是，这种修改要服从苛刻的限制，这是因为报文的格式通常是由国际标准定义的。代替地人工报文可以以非常灵活的方式被定制/适应，从而包括执行测量所需的所有信息。例如，这种信息可以被插入到报文的报头以及插入其净荷。另一方面，当人工报文用于测量目的时，携带用户流量的真实报文有利地保持不变。
而且，真实报文可能要经受由客户决定的改变(例如，目的地或源地址的改变)，这可能使负责执行测量的节点无法识别要测量的节点。这种改变应被通知给网络运营商，否则网络运营商就无法正确地重新配置节点。代替地利用人工报文允许网络运营商直接控制与测量相关的所有方面，尤其是要测量的报文的特征。
以上提到的用于基于人工报文测量延迟和/或抖动的已知技术(即，Ping和OWAMP/TWAMP)提供了以上优点，但是，另一方面，也呈现出进一步的缺点。
关于已知的Ping功能，它可以仅应用于基于已知ICMP协议的报文。此外，它仅提供双向延迟和双向抖动测量。而且，它相当不准确，因为双向延迟和抖动测量没有考虑人工报文在远程节点处的处理时间。
关于已知协议OWAMP/TWAMP，OWAMP规定单向测量并且TWAMP允许考虑人工报文在远程节点处的处理时间。如以上所提到的，这后一个特征是根据TWAMP通过在远程节点接收和重发每个人工报文时在每个人工报文中插入两个附加时间戳来实现的。但是，这种附加时间戳和报文序号的插入和处理不利地增加了在测量中所涉及的节点处的计算量。而且，基于OWAMP/TWAMP的测量本身就是不准确的，因为在由发起节点(并且在TWAMP中还由远程节点)生成的发送时间戳与报文实际被发送的时间之间存在不可预测的失配。
而且，Ping函数和OWAMP/TWAMP协议都不允许执行中间性能测量，即，对发起人工报文的节点与接收和重发它们的远程节点之间的链路的一部分的性能测量。
鉴于上述情况，本申请人已经解决了提供用于基于人工流量对分组交换通信网络中的两个测量点(节点或计算机)之间的链路执行性能测量的方法的问题，该方法克服上述缺陷当中至少一个，即，它提供了比Ping和OWAMP/TWAMP更准确的测量并且使得能够对链路的一个或更多个部分进行中间性能测量。
在以下描述和权利要求中，表述“人工报文”或“特设报文”将指示明确用于测量目的而发起并发送并且因此不携带任何用户流量的报文。这种人工报文可以根据任何已知的协议被格式化，尤其是或ISO-OSI或TCP/IP协议栈的传输层或层4的任何已知协议。例如，人工报文可以根据TCP/IP协议栈的已知UDP(用户数据报协议)被格式化。
此外，在以下描述和权利要求中，术语“链路”将指示通信网络的两个节点之间的连接，其中这种连接可以是物理连接或逻辑连接，可能包括多个中间节点和/或一个或更多个中间网络。
此外，在以下描述和权利要求中，表述“执行链路的性能测量”将指示测量以下的操作：
-对经该链路发送的报文流引起的报文丢失；
-由于经该链路的传输对所述报文流的报文引起的单向延迟或双向延迟；和/或
-由于经该链路的传输对一对报文引起的单向抖动或双向抖动。
此外，在以下描述和权利要求中，表述“标记报文”将指示将报文的特征设定为预定义标记值的操作，尤其是设定为至少两个备选标记值之一。例如，标记报文的操作可以包括将报文的一个或更多个位(例如，其报头的一个位或位序列)设定为至少两个预定义的备选标记值之一的操作、将其频率或相位设定为至少两个预定义的备选标记值之一的操作，等等。
根据第一方面，本发明提供了用于执行连接通信网络的第一节点和第二节点的链路的性能测量的方法，该方法包括：
a)在开始性能测量之前，为第一节点和第二节点提供测量模式信息，测量模式信息包括至少测量开始时间和报文传输速率；
b)在测量开始时间，生成并从第一节点向第二节点发送报文流，报文流包括多个报文，其发送时间由测量开始时间和报文传输速率确定，生成和发送包括在第一块周期期间生成并发送第一报文和在第二块周期期间生成和发送第二报文，其中第二块周期在时间上与第一块周期交替；
c)在第一块周期或第二块周期的块周期，在报文流在第二节点被接收时，通过使用测量模式信息和检测到的关于报文流的接收的信息，更新指示在该块期间期间报文流的行为的变量；及
d)在第一块周期或第二块周期的后续块周期，利用在该块周期结束时变量达到的值计算指示在该块周期期间报文流的性能的参数。
优选地，步骤b)包括用第一标记值标记第一报文并且用第二标记值标记第二报文。
更优选地，报文流的每个报文包括标记字段，该标记字段在第一报文中被设定为第一标记值并且在第二报文中被设定为第二标记值，该标记字段包括在报文的报头或净荷之一当中。
根据预定义的流量曲线，报文传输速率在时间上是常量或变量。
优选地，在步骤a)，测量模式信息还包括块周期持续时间Tb并且，在步骤b)，第一块周期和第二块周期具有等于块周期持续时间Tb的持续时间。
有利地，在步骤a)，测量模式信息还包括报文类型并且，在步骤b)，报文具有该报文类型。
根据有利的实施例，在步骤a)，测量模式信息还包括选自以下的性能测量类型：报文丢失测量、单向时延测量、单向抖动测量和双向延迟测量。
优选地：
-步骤c)还包括计数在块周期期间在第二节点处接收到的报文流的报文数量；及
-在步骤d)，计算包括基于包括在测量模式信息中的报文传输速率计算在块周期期间由第一节点发送的报文流的报文数量，并且基于计算出的在块周期期间由第一节点发送的报文流的报文数量和计数的在块周期(T(k))期间在第二节点接收到的报文流的报文数量来计算在块周期期间由报文流经历的报文丢失。
根据实施例：
-在步骤c)，更新包括，在块周期期间接收到报文流的每个报文时，检测相应的接收时间、基于包括在测量模式信息中的测量开始时间和报文传输速率计算相应的发送时间，并且作为检测到的接收时间与计算出的发送时间之差计算相应的单向延迟；
-在步骤c)，更新包括，在块周期期间接收报文流的每个报文时，利用相应的单向延迟更新以下至少一个：累积单向延迟、最大单向延迟变量、最小单向延迟变量，和阈值延迟计数器；及
-在步骤d)，计算包括利用由以下至少一个在块周期结束时达到的值：累积单向延迟，最大单向延迟变量、最小单向延迟变量和阈值延迟计数器，来计算以下至少一个：在块周期期间报文流的平均单向延迟、在块周期期间报文流的最大单向延迟、在块周期期间报文流的的最小单向延迟，以及在块周期T(k)中相应的单向延迟高于阈值单向延迟的报文的数量或百分比。
根据实施例：
-在步骤c)，更新包括，在块周期期间接收到报文流的每对连续报文时，检测其接收之间所经过的时间、基于包括在测量模式信息中的报文传输速率计算其发送之间所经过的时间，并且基于检测到的其接收之间所经过的时间和计算出的其发送之间所经过的时间计算相应的单向抖动。
-在步骤c)，更新包括，在块周期期间接收到报文流的每对连续报文时，利用相应的单向抖动更新以下至少一个：最大单向抖动变量、最小单向抖动变量、最大阈值抖动计数器和最小阈值抖动计数器；及
-在步骤d)，计算包括利用由以下至少一个在块周期结束时达到的值：最大单向抖动变量、最小单向抖动变量、最大阈值抖动计数器和最小阈值抖动计数器，计算以下至少一个：块周期期间报文流的最大单向抖动、块周期期间报文流的最小单向抖动、块周期中其相应的单向抖动高于最大阈值单向抖动的连续报文对的数量或百分比，以及块周期中其相应的单向抖动低于最小阈值单向抖动的连续报文对的数量或百分比。
根据优选变型，该方法还包括：
b’)在测量开始时间，生成并从第二节点向第一节点发送另一报文流，该另一报文流包括多个另外的报文，其发送时间由测量开始时间和报文传输速率确定，生成和发送包括在第一块周期期间生成并发送第一另外的报文并且在第二块周期期间生成并发送第二另外的报文；
c’)在块周期，在另一报文流在第一节点被接收时，通过利用测量模式信息和检测到的关于另一报文流的接收的信息，更新指示在块周期期间另一报文流的行为的另一变量；及
d’)在后续块周期，利用由该另一变量在块周期结束时达到的值计算指示在块周期期间另一报文流的性能的另外的参数。
优选地：
-在步骤d)，计算包括从第一节点接收所述另外的参数，并且利用所述参数和所述另外的参数计算指示链路的性能的双向性能参数。
根据第一变型，步骤b)由第一节点执行并且步骤c)和d)由第二节点执行。
根据第二变型，步骤b)由连接到第一节点的第一计算机执行并且步骤c)和d)由连接到第二节点的第二计算机执行。
根据特别优选的实施例，该方法还包括执行链路的一部分的中间性能测量，链路的该部分具有第一端和第二相对端，其中第一端具有第一测量点并且第二相对端具有第二测量点，该中间性能测量包括：
e)在报文流从链路的该部分的第一端被发送的同时，在第一测量点，处理报文流用于确定与在块周期期间报文流的发送相关的发送变量；
f)在报文流在链路的该部分的第二端被接收的同时，在第二测量点，处理报文流用于确定与在块周期期间报文流的接收相关的接收变量；
g)在随后续块周期，利用发送变量和接收变量计算指示在所述块周期期间链路的该部分的性能的参数。
根据第二方面，本发明提供了用于通信网络的节点，该节点被配置为：
-接收测量模式信息，该测量模式信息包括至少测量开始时间和报文传输速率；
-从另一节点接收包括多个报文的报文流，其发送时间由测量开始时间和报文传输速率确定，报文流包括在第一块周期期间接收的第一报文和在第二块周期期间接收的第二报文，其中第二块周期在时间上与第一块周期交替；
-在第一块周期或第二块周期的块周期，在报文流在第二节点被接收的同时，通过使用测量模式信息和检测到的关于报文流的接收的信息，更新指示在块周期期间报文流的行为的变量；及
-在第一块周期或第二块周期的后续块周期，利用所述变量在块周期结束时达到的值计算指示在块周期期间报文流的性能的参数。
根据第三方面，本发明提供了包括如上所述的节点的通信网络。
根据第四方面，本发明提供了计算机程序产品，可在至少一个计算机的存储器中加载并且包括软件代码部分，当该计算机程序产品在至少一个计算机上运行时，软件代码部分用于执行如上所述的方法的步骤。
附图说明
根据作为例子而不是限制给出的以下具体描述，本发明将变得更清楚，其中描述要参照附图来阅读，在附图中：
图1示意性地示出了示例性分组交换网络；
图2根据本发明的实施例示意性地示出了报文的结构；
图3是在发送侧根据本发明实施例的方法的流程图；
图4是在接收侧根据本发明实施例的方法的第一流程图；
图5a和5b是更详细地示出图4的流程图的两个步骤的流程图；
图6是在接收侧根据本发明实施例的方法的第二流程图；
图7在第二场景中示意性地示出了图1的示例性分组交换网络；
图8是在接收侧根据本发明另一实施例的方法的第一流程图；
图9是更详细地示出图8的流程图的步骤的流程图；及
图10是在接收侧根据本发明另一实施例的方法的第二流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出了示例性分组交换通信网络CN，在该网络CN中可以实现用于执行根据本发明实施例的性能测量的方法。通信网络CN可以是IP网络、以太网网络、MPLS网络或任何其它已知类型的分组交换通信网络。
通信网络CN包括根据任何已知拓扑通过链路相互互连的多个节点。
尤其是，通信网络CN包括第一节点N1和第二节点N2。第一节点N1和第二节点N2当中每一个优选地包括通信设备，诸如路由器、交换机等。此外，第一节点N1和第二节点N2当中每一个可选地连接到相应的计算机(图1中未示出)，如将在下文中详细讨论的那样。第一节点N1和第二节点N2通过链路L连接。链路L可以是直接链路或者可以经过网络CN的中间节点(附图中未示出)。链路L优选地是双向链路。
优选地，通信网络CN还适于与管理服务器MS配合。管理服务器MS可以是连接到通信网络CN的任何节点的独立服务器。作为替代，管理服务器MS可以在通信网络CN的任何节点实现。
第一节点N1优选地适于发起并沿链路L向第二节点N2发送特设报文Pk(即，明确地为测量目的而被发起并且因此不携带任何用户流量的报文)的报文流PF1。如果通信网络CN是IP网络，则报文Pk优选地根据已知的UDP协议被格式化。
如图2中所示，每个报文Pk包括报头H和净荷PI。报头H优选地包括用于路由报文Pk的信息，诸如源节点地址和目的地节点地址。报文Pk还包括标记字段MF，该标记字段可以被设定为两个备选标记值Va、Vb之一。标记字段MF可以包括在报文Pk的报头H中或净荷PI中(这后一种选项在图2中绘出)。例如，标记字段MF可以包括单个位并且其两个备选标记值Va和Vb可以分别是1和0。
报文流PF1的报文Pk优选地在它们被第一节点N1生成和发送时进行标记，第一节点N1正确地将标记字段MF的值设定为两个备选标记值Va、Vb之一。如下文将详细描述的，第一节点N1以周期Tb周期性地改变分配给标记字段MF的标记值Va、Vb(例如，1或0)，该周期在下文中将被称为“块周期”。以这种方式，在第一块周期(在下文中也被称为“偶数块周期”)期间被标记的报文Pk利用第一个标记值Va(例如，1)进行标记，而在第二块周期(在下文中也被称为“奇数块周期”)期间被标记的报文Pk利用第二个标记值Vb(例如，0)进行标记，其中第二块周期在时间上与第一块周期交替。
根据本发明的实施例，在执行链路L的任何性能测量之前，优选地向两个节点N1和N2都提供测量模式信息。这种测量模式信息优选地包括以下数据当中的一个或更多个：
-测量开始时间Tstart，指示链路L的性能测量应开始的日期和时间，即，第一节点N1应开始发起并沿链路L向第二节点N2发送报文流PF1的日期和时间；
-测量结束时间Tend，指示链路L的性能测量应停止的日期和时间，即，第一节点N1应停止发起和沿链路L向第二节点N2发送报文流PF1的日期和时间；
-报文类型，即，应组成由第一节点N1发起的报文流PF1的特设报文Pk的类型和长度；
-报文传输速率，即，第一节点N1应发送报文流PF1的报文的传输速率。根据预定义的流量曲线，报文传输速率在时间上可以是常量或变量；
-块周期Tb(它可以等于，例如，5分钟)；及
-性能测量类型，它可以包括下列性能测量当中一个或更多个：报文丢失测量、单向延迟测量和单向抖动测量。进而，单向延迟测量优选地包括以下一个或更多个：平均单向延迟、最大和最小单向延迟、阈值单向延迟百分比。另外，单向抖动测量优选地包括以下一个或更多个：平均单向抖动、最大和最小单向抖动、最大和最小阈值单向抖动百分比。
如果性能测量类型包括阈值单向延迟百分比，则测量模式信息优选地还包括阈值单向延迟OWDth。
另外，如果性能测量类型包括最大和最小阈值单向抖动百分比，则测量模式信息优选地还包括最大阈值单向抖动OWJthmax(正)和最小阈值单向抖动OWJthmin(负)。
测量模式信息可以由网络运营商发起并通过管理服务器MS直接发送到第一节点N1和第二节点N2。作为替代，第一节点N1可以从管理服务器MS接收测量模式信息并且将其转发到第二节点N2。在第一测量会话的预先配置阶段期间，测量模式信息可以只向节点N1、N2提供一次。作为替代，测量模式信息可以在每次性能测量会话开始之前被发送到节点N1、N2。根据其它实施例，测量模式信息的“静态”部分(包括，例如，报文类型、报文传输速率和块周期)在预先配置阶段期间被提供给节点N1、N2，而测量模式信息的“可变”部分(例如，测量开始时间、测量结束时间和性能测量类型)在每次新的性能测量会话必须开始时被提供给节点N1、N2。
现在将参照3、4、5a、5b和6的流程图详细地描述在每个性能测量会话期间第一节点N1和第二节点N2的操作，其基于以下非限制性假设，即，在测量模式信息中指示的性能测量类型包括：报文丢失测量、单向延迟测量(包括平均单向延迟、最大和最小单向延迟、阈值单向延迟百分比)和单向抖动测量(包括平均单向抖动、最大和最小单向抖动，最大和最小阈值单向抖动百分比)。这是非限制性的，因为只有这种测量类型的子集会在测量会话中被请求。
尤其是，参照图3，在每个块周期T(k)(k＝0，1，2，3，等等)开始时，第一节点N1优选地检查当前块周期T(k)是偶数块周期(k＝0，2，4，等等)还是奇数块周期(k＝1，3，5，等等)(步骤31)，并且相应地确定要应用到将在块周期T(k)期间被发起和发送的报文的标记值Va(在偶数块周期期间)或Vb(在奇数块周期期间)。
然后，如果当前块周期T(k)是偶数块周期，则第一节点N1优选地开始发起报文Pk(步骤32a)。第一节点N1优选地在报文流PF1的报文Pk的报头Hi中插入目的地地址(即，第二节点N2的地址)、源地址(即，它自己的地址)以及，可选地，报文报头Hi的其它字段(例如，在IP报文的情况下，字段DSCP)。
在发送每个报文Pk之前，第一节点N1优选地用标记值Va标记该报文，即，它将其标记字段MF设定为等于Va(步骤33a)。然后，报文Pk沿链路L被发送(步骤34a)到第二节点N2。第一节点N1优选地在由其本地时钟指示的时间Tloc等于测量模式信息中指示的测量开始时间Tstart时发送报文流PF1的第一报文Pk。后续报文Pk在第一节点N1基于测量模式信息中指示的报文传输速率确定的发送时间被发送。
步骤32a-34a优选地重复，一直到块周期T(k)结束(步骤35a)。
如果在步骤31确定块周期T(k)是奇数块周期，则第一节点N1优选地开始发起报文Pk(步骤32b)。在发送报文Pk之前，第一节点N1优选地用标记值Vb标记该报文(步骤33b)，即，它将其标记字段MF设定为等于Va。然后，报文Pk沿链路L被发送到第二节点N2(步骤34b)。如以上所提到的，报文Pk在第一点N1基于测量模式信息中指示的报文传输速率确定的发送时间被发送。
步骤32b-34b优选地重复，一直到块周期T(k)结束(步骤35b)。
当由第一节点N1的本地时钟指示的时间Tloc等于在测量模式信息中指示的测量结束时间Tend时，第一节点N1优选地停止执行图3中所示的算法。
关于第二节点N2，当由第二节点N2的本地时钟指示的时间Tloc等于在测量模式信息中指示的测量开始时间Tstart时，第二节点N2优选地开始执行图4中所示的算法。在下文中，假设第一节点N1和第二节点N2被相互同步，即，它们的本地时钟指示相同的日期和时间。
通过参照图4，在每个块周期T(k)开始时，第二节点N2也优选地确定当前块周期T(k)是偶数块周期还是奇数块周期(步骤41)。
然后，如果当前块周期T(k)是偶数块周期，则第一接收计数器C(a)优选地被初始化为零(步骤42a)。另外，在步骤42a，第一累积单向延迟OWDcum(a)、第一最小单向延迟OWDmin(a)和第一最大单向延迟OWDmax(a)也优选地被初始化为零。另外，在步骤42a，第一第一报文接收时间戳Trxfirst(a)、第一最后报文接收时间戳Trxlast(a)、第一最小单向抖动OWJmin(a)和第一最大单向抖动OWJmax(a)也优选地被初始化为零。另外，在步骤42a，第一阈值延迟计数器CDth(a)、第一最小阈值抖动计数器CJthmin(a)和第一最大抖动阈值计数器CJthmax(a)也优选地被初始化为零。
然后，第二节点N2开始从第一节点N1接收报文流PF1的报文Pk。第二节点N2优选地通过利用其目的地地址的至少一部分、其源地址的至少一部分以及、可选地报文报头Hi的其它字段(例如，在IP报文的情况下，DSCP字段)来识别报文流PF1的报文Pk。
在接收到报文流PF1的报文Pk时(步骤43a)，第一接收计数器C(a)优选地增加1(步骤44a)。
然后，第一累积单向延迟OWDcum(a)、第一阈值延迟计数器CDth(a)、第一最小单向延迟OWDmin(a)和第一最大单向延迟OWDmax(a)优选地被更新，如将参照图5a的流程图更详细描述的(步骤45a)。然后，第一第一报文接收时间戳Trxfirst(a)、第一最后报文接收时间戳Trxlast(a)、第一最小阈值抖动计数器CJthmin(a)、第一最大阈值抖动计数器CJthmax(a)、第一最小单向抖动OWJmin(a)和第一最大单向抖动OWJmax(a)优选地被更新，如将参照图5b的流程图更详细描述的(步骤46b)。
步骤43a-46a优选地在每次接收到报文流PF1的报文Pk时重复，直到块周期T(k)结束(步骤47a)。
如果在步骤41确定块周期T(k)是奇数块周期，则第二接收计数器C(b)优选地被初始化为零(步骤42b)。另外，在步骤42b，第二累计单向延迟OWDcum(b)、第二最小单向延迟OWDmin(b)和第二最大单向延迟OWDmax(b)也优选地被初始化为零。另外，在步骤42b，第二第一报文接收时间戳Trxfirst(b)、第二最后报文接收时间戳Trxlast(b)、第二最小单向抖动OWJmin(b)和第二最大单向最大抖动OWJmax(b)也优选地被初始化为零。另外，在步骤42b，第二阈值延迟计数器CDth(b)、第二最低阈值抖动计数器CJthmin(b)和第二最大阈值抖动计数器CJthmax(b)也优选地被初始化为零。
在接收到报文流PF1的每个报文Pk时(步骤43b)，第二接收计数器C(b)优选地增加1(步骤44b)。
然后，第二累积单向延迟OWDcum(b)、第二阈值延迟计数器CDth(b)、第二最小单向延迟OWDmin(b)和第二最大单向延迟OWDmax(b)优选地被更新，如将参照图5a的流程图更详细描述的(步骤45b)。然后，第二第一报文接收时间戳Trxfirst(b)、第二最后报文接收时间戳Trxlast(b)、第二最小阈值抖动计数器CJthmin(b)、第二最大阈值抖动计数器CJthmax(b)、第二最小单向抖动OWJmin(b)和第二最大单向抖动OWJmax(b)优选地被更新，如将参照图5b的流程图更详细描述的(步骤46b)。
步骤43b-46b优选地在每次接收到报文流PF1的报文Pk时重复，直到块周期T(k)结束(步骤47b)。
图4的流程图对每个块周期T(k)重复，直到如由第二节点N2的本地时钟指示的本地时间Tloc等于在测量模式信息中指示的结束测量时间Tend。
图5a更详细地示出了步骤45a(和45b)。在步骤45i(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)，单向延迟OWD(i)优选地被计算作为如由第二节点N2的本地时钟指示的报文Pk的接收时间Trx与由第一节点N1指示的同一报文Pk的发送时间Trx之差(步骤501)。应当注意的是，报文Pk的发送时间Ttx是第二节点N2先验已知的(即，不需要明确地从第一节点N1接收这种信息)，因为第二节点N2能够从在开始性能测量会话之前与第一节点N1共享的测量模式信息得出该信息。尤其是，第二节点N2有利地能够从在测量模式信息中指示的测量开始时间Tstart、块周期Tb和报文传输速率得出每个报文Pk的发送时间Trx。例如，在恒定报文传输速率的情况下，每个报文Pk的发送时间等于当前块周期T(k)的开始时间(其等于Tstart+k*Tb)增加：接收计数器(即，对于偶数块周期是C(a)，并且对于奇数块周期是C(b))的当前值减1并除以报文传输速率。这有利地允许第二节点N2预测报文流PF1的每个单个报文Pk将在测量会话期间被第一节点N1发送的时间。因此，第二节点N2可以有利地自主计算报文流PF1的每个接收报文Pk在被接收到时经历的单向延迟，而无需从第一节点N1接收任何信息(除在测量会话开始之前接收的测量模式信息之外)。
然后，检查在步骤501计算出的单向延迟OWD(i)是否高于在测量模式信息中指示的阈值单向延迟OWDth(步骤502)。在肯定的情况下，在步骤42i被初始化的阈值延迟计数器CDth(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)增加一(步骤503)。在否定的情况下，阈值延迟计数器CDth(i)的值保持不变。如果不要求阈值延迟测量，则步骤502-503被省略。
然后，在步骤42i被初始化的累积单向延迟OWDcum(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)增加在步骤501中计算出的单向延迟OWD(i)(步骤504)。
然后，如果报文Pk是当前块周期T(k)期间接收到的第一个报文(步骤505)，则在步骤42i被初始化的最小单向延迟OWDmin(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)优选地被设定为等于在步骤501计算出的单向延迟OWD(i)(步骤506)，并且在步骤42i被初始化的最大单向延迟OWDmax(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)也优选地被设定为等于在步骤501计算出的单向延迟OWD(i)(步骤507)。
否则，如果报文Pk不是当前块周期T(k)期间接收到的第一个报文，则优选地检查在步骤501计算出的单向延迟OWD(i)是否低于最小单向延迟的当前值OWDmin(i)(步骤508)。在肯定的情况下，最小单向延迟的当前值OWDmin(i)优选地由在步骤501计算出的单向延迟OWD(i)取代(步骤508a)。在否定的情况下，最小单向延迟的当前值OWDmin(i)不被取代并且检查在步骤501计算出的单向延迟OWD(i)是否高于最大单向延迟的当前值OWDmax(i)(步骤509)。在肯定的情况下，最大单向延迟的当前值OWDmax(i)优选地由在步骤501计算出的单向延迟OWD(i)取代(步骤507)。在否定的情况下，最大单向延迟的当前值OWDmax(i)不被取代。
因此，在每个块周期T(k)结束时，阈值延迟计数器CDth(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的、其延迟高于阈值单向延迟OWDth的报文Pk的数量，累积单向延迟OWDcum(i)存储由在块周期T(k)期间被发送和接收的报文Pk所经历的所有单向延迟之和，最小单向延迟OWDmin(i)存储由在块周期T(k)期间被发送和接收的“最快”报文Pk经历的单向延迟，而最大单向延迟OWDmax(i)存储由在块周期T(k)期间被发送和接收的“最慢”报文Pk经历的单向延迟，其中，如果T(k)是偶数块周期(k＝0，2，4，等等)，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期(k＝1，3，5，等等)，则“i”等于“b”。
图5b更详细地示出了步骤46a(和46b)。在步骤46i(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)，首先检查报文Pk是否是在块周期T(k)期间接收到的第一个报文(步骤510)。
如果报文Pk是在当前块周期T(k)期间接收到的第一个报文，则在步骤42i被初始化的第一报文接收时间戳Trxfirst(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“x”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“x”等于“b”)优选地被设定为等于如由第二节点N2的本地时钟指示的报文Pk的接收时间Trx(步骤511)。此外，在步骤42i被初始化的最后报文接收时间戳Trxlast(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)也优选地被设定为等于如由第二节点N2的本地时钟指示的报文Pk的相同接收时间Trx(步骤512)。
否则，如果报文Pk不是在当前块周期T(k)期间接收到的第一个报文，则单向抖动OWJ(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)优选地被计算作为Trx-Trxlast(i)(即，报文Pk的接收与前一报文的接收之间所经过的时间)与Dtx(报文Pk的发送与前一报文的发送之间所经过的时间)之差(步骤513)。应当注意的是，报文Pk的发送与前一报文的发送之间所经过的时间Dtx是第二节点N2先验已知的(即，不需要从第一节点N1接收这种信息)，因为第二节点N2能够从在开始性能测量会话之前与第一节点N1共享的测量模式信息得出该信息。尤其是，在报文传输速率是恒定的情况下，Dtx等于报文传输速率的倒数(即，乘法逆)并且对报文流PF1的连续报文Pk的所有对都具有相同的值。这有利地允许第二节点N2预测报文流PF1的每对连续报文Pk的发送之间将经过的时间，而不需要从第一节点N1接收任何明确的信息(除在测量会话开始之前接收的测量模式信息之外)。
然后，优选地检查在步骤513计算出的单向抖动OWJ(i)是否高于在测量模式信息中指示的最大阈值单向抖动OWJthmax(步骤514)。在肯定的情况下，在步骤42i被初始化的最大阈值抖动计数器CJthmax(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)增加一(步骤514a)。否则，最大阈值抖动计数器CJthmax(i)的值保持不变并且检查在步骤513计算出的单向抖动OWJ(i)是否低于在测量模式信息中指示的最小阈值单向抖动OWJthmin(步骤515)。在肯定的情况下，在步骤42i被初始化的最小阈值抖动计数器CJthmin(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)增加一(步骤515a)。否则，最小阈值抖动计数器CJthmin(i)的值保持不变。如果没有阈值抖动百分比测量被请求，则步骤514-515a优选地被省略。
然后，最后报文接收时间戳Trxlast(i)的值被利用当前接收的报文Pk的的接收时间更新，即，它被设定为等于如由第二节点N2的本地时钟指示的报文Pk的接收时间Trx(步骤516)。
然后，检查当前接收的报文Pk是否是在当前块周期T(k)期间接收的第二个报文，即，为其计算出单向抖动OWJ(i)的第一个报文(步骤517)。在肯定的情况下，在步骤42i被初始化的最小单向抖动OWJmin(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)优选地被设定为等于在步骤513计算出的单向抖动OWJ(i)(步骤518)，并且在步骤42i被初始化的最大单向抖动OWJmax(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)也被优选地设定为等于在步骤513计算出的单向抖动OWJ(i)(步骤519)。
否则，如果报文Pk不是在当前块周期T(k)期间接收到的第二个报文，则优选地检查在步骤513计算出的单向抖动OWD(i)是否低于最小单向抖动OWJmin(i)的当前值(步骤520)。在肯定的情况下，最小单向抖动OWJmin(i)的当前值优选地由在步骤513计算出的单向抖动OWJ(i)取代(步骤520a)。在否定的情况下，最小单向抖动OWJmin(i)的当前值不被取代并且检查在步骤513计算出的单向抖动OWJ(i)是否高于最大单向抖动OWJmax(i)的当前值(步骤521)。在肯定的情况下，最大单向抖动OWJmax(i)的当前值优选地由在步骤513计算出的单向抖动OWJ(i)取代(步骤519)。在否定的情况下，最大单向抖动OWJmax(i)的当前值不被取代。
因此，在每个块周期T(k)结束时，最大阈值单向抖动计数器CJthmax(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的、其单向抖动高于最大阈值单向抖动OWJthmax(正)的连续报文Pk的对的数量，最小阈值单向抖动计数器CJthmin(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的、其单向抖动低于最低阈值单向抖动OWJthmin(负)的连续报文Pk的对的数量，第一报文接收时间戳Trxfirst(i)存储在当前块周期T(k)期间被发送和接收的第一个报文Pk的接收时间，最后报文接收时间戳Trxlast(i)存储在当前块周期T(k)期间被发送和接收的最后一个报文Pk的接收时间，最小单向抖动OWJmin(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的连续报文Pk的对所经历的最小单向抖动，而最大单向抖动OWJmax(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的连续报文Pk的对所经历的最大单向抖动，如果T(k)是偶数块周期(k＝0，2，4，等等)，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期(k＝1，3，5，等等)，则“i”等于“b”。
现在参照图6，在后续块周期T(k+1)期间，确定块周期T(k+1)是偶数还是奇数块周期(步骤601)。
如果块周期T(k+1)是偶数块周期，则确定与由Va标记的报文相关的变量的值当前可以改变，而与由Vb标记的报文相关的变量的值当前是恒定的并且可以相应地被用于提供与块周期T(k)相关的性能测量。
因此，报文丢失PL(k)优选地被计算作为在块周期T(k)期间由第一节点N1发送的报文数量Ctx与在块周期T(k)结束时第二接收计数器C(b)的值之差。应当注意的是，在块周期T(k)期间由第一节点N1发送的报文数量Ctx是第二节点N2先验已知的(即，不需要从第一节点N1接收这种信息)，因为第二节点N2能够从在开始性能测量会话之前与第一节点N1共享的测量模式信息得出该信息。尤其是，第二节点N2有利地能够基于块周期Tb和在测量模式信息中指示的报文传输速率得出所发送报文的数量Ctx。例如，在报文传输速率是恒定的情况下，报文的数量Ctx等于Tb除以报文传输速率并且对所有的块周期T(k)具有相同的值。这有利地允许第二节点N2预测将在每个块周期T(k)期间由第一节点N1发送的报文流PF1的报文Pk的数量。因此，第二节点N2可以有利地自主计算在每个块周期T(k)中报文流PF1的报文丢失PL(k)，而无需从第一节点N1接收任何信息(除在测量会话开始之前接收的测量模式信息之外)。
另外，平均单向延迟OWDav(k)优选地被计算作为在块周期T(k)结束时第二累计单向延迟OWDcum(b)的值除以在块周期T(k)结束时第二接收计数器C(b)的值(步骤603a)。
另外，最小单向延迟OWDmin(k)优选地被设定为等于在块周期T(k)结束时第二最小单向延迟OWDmin(b)的值(步骤604a)，而最大单向延迟OWDmax(k)优选地被设定为等于在块周期T(k)结束时第二最大单向延迟OWDmax(b)的值(步骤605a)。
另外，平均单向抖动OWJav(k)优选地根据下式计算：
其中Dtxav是在块周期T(k)期间由第一节点N1发送报文流PF1的两个连续报文Pk之间所经过的平均时间(步骤606a)。应当注意的是，时间Dtxav是第二节点N2先验已知的(即，无需从第一节点N1接收这种信息)，因为第二节点N2能够从在开始性能测量会话之前与第一节点N1共享的测量模式信息得出该信息。尤其是，如果如在测量模式信息中指示的那样报文传输速率是恒定的，则平均时间Dtxav等于时间Dtx(参见图5b的步骤513)，即，等于报文传输速率的倒数(即，乘法逆)。因此，第二节点N2还有利地能够自主计算影响在块周期T(k)期间接收到的连续报文Pk的对的平均单向抖动，而无需从第一节点N1接收任何信息(除在测量会话开始之前接收的测量模式信息之外)。
另外，最小单向抖动OWJmin(k)优选地被设定为等于在块周期T(k)结束时达到的第二最小单向抖动OWJmin(b)的值(步骤607a)，而最大单向抖动OWJmax(k)被设定为等于在块周期T(k)结束时达到的第二最大单向抖动OWJmax(b)的值(步骤608a)。
另外，在块周期T(k)期间被发送和接收的、其单向延迟高于在测量模式信息中指示的阈值单向延迟OWDth的报文Pk的百分比％OWDth(k)，优选地被计算作为在块周期T(k)结束时达到的第二阈值延迟计数器CDth(b)的值除以在块周期T(k)结束时达到的第二接收计数器C(b)的值(步骤609a)。
另外，在块周期T(k)期间被发送和接收的、其单向抖动低于在测量模式信息中指示的最小阈值单向抖动OWJthmin(负)的报文Pk对的百分比％OWJthmin(k)，优选地被计算作为在块周期T(k)结束时达到的第二最小阈值抖动计数器CJthmin(b)的值除以C(b)-1(步骤610a)。另外，在块周期T(k)期间被发送和接收的、其单向抖动高于在测量模式信息中指示的最大阈值单向抖动OWJthmax(正)的报文Pk对的百分比％OWJthmax(k)，优选地被计算作为在块周期T(k)结束时达到的第二最大阈值抖动计数器CJthmax(b)的值除以C(b)-1(步骤611a)。
如果在步骤601确定块周期T(K+1)是奇数块周期，则确定与由Va标记的报文相关的变量的值当前是常量并且可以相应地被用于提供与块周期T(k)相关的性能测量，而与由Vb标记的报文相关的变量的值当前可以改变。
因此，与块周期T(k)相关的报文丢失PL(k)、单向延迟OWDav(k)、OWDmin(k)、OWDmax(k)、单向抖动OWJav(k)、OWJmin(k)、OWJmax(k)以及阈值百分比％OWDth(k)、％OWJthmax(k)、％OWJthmin(k)优选地被利用与由Va标记的报文相关的变量来计算(步骤602b-611b)。除了被应用到与由Va标记的报文相关的变量而不是应用到与由Vb标记的报文相关的变量之外，步骤602b-611b基本上类似于上述步骤602a-611a。因此，具体描述将不再重复。
优选地，图6的算法被执行的时间相对于块周期T(k+1)的开始时间被延迟安全等待时间SWT。实际上，由于报文Pk沿链路L的传播延迟或者由于接收顺序错误，在偶数块周期T(k)期间由第一节点N1发送的、由Va标记的最后报文可以在后续的奇数块周期T(k+1)开始时由第二节点N2接收。因此，在奇数块周期T(k+1)开始时，与由Va标记的报文相关的变量可以仍在变化。类似地，在奇数块周期T(k)期间由第一节点N1发送的、由Vb标记的最后报文可以后续的偶数块周期T(k+1)开始时由第二节点N2接收。因此，在偶数块周期T(k+1)开始时，与由Vb标记的报文相关的变量可以仍在变化。安全等待时间SWT保证与由Va或Vb标记的报文相关的变量只有在它们的值在块周期T(k+1)期间稳定的时候才被用于计算报文丢失、单向延迟、单向抖动和百分比。安全等待时间SWT优选地包括在块周期Tb的1％和50％之间。例如，如果块周期Tb等于5分钟，则安全等待时间SWT可以等于20％Tb，即，1分钟。
安全等待时间SWT还使得如上所述执行的最大/最小延迟和抖动测量以及阈值延迟和抖动百分比测量免受在连续块周期之间的边缘发生的可能接收顺序错误的影响(如上所述执行的平均延迟和抖动以及报文丢失测量则本身就不受任何顺序错误影响)。在这方面，根据特别优选的变型，报文流PF1的报文传输速率被选择为防止任何接收顺序错误。尤其是，报文传输速率优选地被选择为使得以上提到的在连续报文Pk的发送之间所经过的时间Dtx(见以上图5b的步骤513)比预定义的单向延迟长。Dtx的值取决于链路L的传输特征。例如，Dtx可以被选择为高于平均单向延迟OWDav(k)(在不考虑接收顺序错误的情况下测出的)或最大单向延迟OWDmax(k)(利用非常低的报文传输速率测出的，即，保证没有接收顺序错误发生的报文传输速率)。
然后，可选地，与块周期T(k)相关的报文丢失PL(k)、单向延迟OWDav(k)、OWDmin(k)、OWDmax(k)、单向抖动OWJav(k)、OWJmin(k)、OWJmax(k)和阈值百分比％OWDth(k)、％OWJthmax(k)、％OWJthmin(k)可以被发送到管理服务器MS(图中未示出该步骤)，管理服务器MS存储它们，以便它们可以被网络运营商访问。这个步骤可以例如通过基于已知的通信协议，例如FTP(文件传输协议)，在第二节点N2和管理服务器MS之间建立通信会话来执行。该通信会话可以由第二节点N2或管理服务器MS启动。
图6的流程图中所示的步骤优选地在每个块周期重复，每次重复提供与前一块周期相关的性能测量。
上述方法具有多个优点。
首先，性能测量(尤其是，延迟和抖动测量)非常准确，因为如上所述由第二节点N2计算的发送时间以非常精确的方式指示报文流PF1的报文Pki由第一节点N1实际发送的时间。因此，有利地避免了由于预期发送时间和实际发送时间之间的失配(例如，由于发送之前的报文处理引入的不可预测的偏差)造成的可能的不准确性。
可选地，可以对如由第二节点N2从测量模式信息开始计算的预期发送时间Ttx与报文Pk的实际发送时间之间的匹配提供检查。这种检查优选地例如在第一节点N1不能够保证报文流PF1的发送完全符合测量模式信息的情况下执行。为了执行这种检查，优选地利用如由第一节点N1的本地时钟指示的实际发送时间，而不是基于测量模式信息由第二节点N2确定的发送时间Ttx(参见图5a的步骤501)，来计算检查平均单向延迟。这种计算优选地如下执行：
-在第一节点N1，平均发送时间被计算作为在块周期T(k)期间被发送的所有报文Pk的发送时间之和除以在块周期T(k)期间被发送的报文数量；
-在第二节点N2，平均接收时间被计算作为在块周期T(k)期间接收到的所有报文Pk的接收时间之和除以在块周期T(k)期间接收到的报文数量；
-平均发送时间由第一节点N1发送到第二节点N2；及
-在第二节点N2，检查平均单向延迟被计算作为平均接收时间与平均发送时间之差。
然后，作为在图6的流程图的步骤603a/603b计算出的检查平均单向延迟与平均单向延迟OWDav(k)之差来计算误差。如果这种误差低于给定的阈值，则如上所述由第二节点N2执行的最小延迟、最大延迟和抖动测量，以及阈值延迟和抖动百分比测量，被认为是准确的。否则，这种测量因为不可靠而被丢弃。
上述方法的另一优点是，链路L的性能测量是在测量会话期间无需从第一节点N1接收任何信息的情况下在接收侧(即，由第二节点N2或连接到第二节点N2的计算机)执行的。在测量开始之前提供给第二节点N2的测量模式信息实际上包括关于报文流PF1的信息，该信息允许第二节点N2自主地得出计算报文丢失、单向延迟(平均值、最小值和最大值)、单向抖动(平均，最小值和最大值)和阈值百分比所需的所有发送计数器和发送时间。因此，对于从第一节点N1向第二节点N2发送发送计数器和发送时间，不需要额外的带宽(或者从两个节点N1和N2向诸如执行计算的网络管理器NM之类的中央实体发送计数器和时间)。
此外，最大/最小延迟和抖动的测量在接收侧要求大大减少的计算工作量。实际上，由于所有报文Pk的发送时间都是先验已知的，因此在接收侧，单向延迟OWD(i)和单向抖动OWJ(i)被计算(参见图5a中的步骤501和图5b中的步骤513)并用于在接收到每个报文Pk时更新存储与块周期T(k)相关的最小延迟和最大延迟和抖动的变量的值(见图5a中的步骤506-509和图5b中的步骤518-521)。因此，有利地，不需要存储在块周期T(k)期间接收到的所有报文Pk的所有接收时间，相反，如果单向延迟OWD(i)和单向抖动OWJ(i)的计算被利用从第一节点N1接收的发送时间后验地执行，则需要。
此外，由于本发明的方法是对人工流量执行的，因此它呈现出相对于应用到实际流量的技术的、与那些应用到人工流量的已知技术相同的优点，这些优点主要来自运营商可以控制要测量的流量的特征的事实。
首先，报文流PF1的报文传输速率可以有利地适于在执行性能测量(或者由第二节点N2或者连接到第二节点N2的PC，如下文将详细讨论的那样)的接收侧可用的计算资源。例如，对应于300-400Mbps的报文传输速率(这通常比其范围从1Gbps到10Gbps的实际流量的传输速率低得多)允许通过连接到第二节点N2的商用计算机执行如上所述的所有性能测量，如下文将详细讨论的那样。
而且，报文流PF1的报文传输速率可以被调整，从而防止任何接收顺序错误。此外，报文流PF1的报文Pk可以替代地以非常灵活的方式被定制/调整，以便包括标记字段MF，该字段可以被包括在报文Pk的报头或净荷中。此外，在节点N1和N2之间携带用户流量的真实报文有利地保持不变。
在上述实施例中，已经假设只测量在从第一节点N1到第二节点N2的方向上的链路L的性能。根据其它实施例，在反方向中(即，从第二节点N2到第一节点N1)链路L的性能也被测量。通过参照图7，为此目的，第二节点N2优选地发起并向第一节点N1发送特设报文Pk的另一报文流PF2。由第二节点N2发起并发送的另一报文流PF2优选地符合在开始测量会话之前由第一节点N1和第二节点N2交换的测量模式信息。尤其是，另一报文流PF2的发送在测量模式信息中指示的测量开始时间Tstart开始，另一报文流PF2的报文Pk具有在测量模式信息中指示的类型并且以在测量模式信息中指示的报文传输速率被发送。而且，另一报文流PF2的报文Pk被利用标记值Va、Vb标记，这两个标记值随着在测量模式信息中指示的块周期Tb在时间上交替因此，报文流PF1和另一报文流PF2基本上是相同的。尤其是，每次当第一节点N1发送报文流PF1的报文Pk时，同时，第二节点N2发送另一报文流PF2的报文Pk(假定两个节点是同步的)。
优选地，根据这种实施例，第二节点N2在其发送侧的行为与如以上参照图3的流程图所描述的第一节点N1的行为相同。另外，优选地，第二节点N2在其接收侧的行为与如以上参照图4、5a、5b和6的流程图所描述的相同。作为执行这种步骤(其详细描述在下文中将不再重复)的结果，第二节点N2优选地，对于每个块周期T(k)，计算与另一报文流PF1相关的报文丢失PL1(k)、平均单向延迟OWDav1(k)、最小单向延迟OWDmin1(k)、最大单向延迟OWDmax1(k)、平均单向抖动OWJav1(k)、最小单向抖动OWJmin1(k)、最大单向最大抖动OWJmax1(k)、阈值延迟百分比％OWDth1(k)、最小阈值抖动百分比％OWJthmin1(k)和最大阈值抖动百分比％OWJthmax1(k)。
关于第一节点N1，其在发送侧的行为与如上参照图3的流程图所述的相同。另外，优选地，除这种流程图中所示的步骤被应用到第一节点N1从第二节点N2接收的另一报文流PF2的报文Pk之外，第一节点N1在其接收侧的行为与如上参照图4、5a、5b和6的流程图所述的相同。作为执行这种步骤(其详细描述在下文中不再重复)的结果，第一节点N1优选地，对于每个块周期T(k)，计算与另一报文流PF2相关的报文丢失PL2(k)、平均单向延迟OWDav2(k)、最小单向延迟OWDmin2(k)、最大单向延迟OWDmax2(k)、平均单向抖动OWJav2(k)、最小单向抖动OWJmin2(k)、最大单向抖动OWJmax2(k)、阈值延迟百分比％OWDth2(k)、最小阈值抖动百分比％OWJthmin2(k)和最大阈值抖动百分比％OWJthmax2(k)。
因此，从相对的节点N2、N1接收相应报文流PF2、PF1的每个节点N1、N2能够仅仅基于接收到的报文的本地处理和利用可从测量模式信息得出的信息来自主地提供在进入方向中关于链路L的性能测量。在节点N1、N2之间不需要进一步的信息交换(诸如计数器和时间戳)-除测量模式信息之外-也不需要节点N1、N2向中央实体提供它们自己的计数器和时间戳。
在上面的描述中，已经假设第一节点N1和第二节点N2被相互同步，即，它们的本地时钟始终指示相同的日期和时间。但是，更一般而言，失配可能在通信网络的节点的本地时钟之间存在。这种失配对根据图6的流程图的步骤603a/b、604a/b、605a/b和609a/b执行的单向延迟测量(平均单向延迟OWDav(k)、最大单向延迟OWDmax(k)、最小单向延迟OWDmin(k)和阈值延迟百分比％OWDth(k))引入误差。这种测量实际上全都基于在图5a中所示的流程图的步骤501计算出的每个接收报文Pk的单向延迟的值。如以上所解释的，这种值被计算作为由第二节点N2的本地时钟指示的报文Pk的接收时间Trx与第二节点N2从测量模式信息得出的预期发送时间Ttx之差。在第一节点N1和第二节点N2不同步的情况下，这种差异受随着两个节点的本地时钟之间的失配增加而增大的误差影响。
根据本发明的特别优选的实施例，在第一节点N1和第二节点N2没有对齐的情况下，第一节点N1和第二节点N2中至少一个(例如，第二节点N2)执行双向延迟测量，如下文将详细描述的那样。
为了允许第二节点N2执行双向延迟测量，在开始测量会话之前提供给第二节点N2的测量模式信息，优选地包括阈值双向延迟TWDth和阈值双向延迟百分比％TWDth，而不包括以上提到的阈值单向延迟OWDth，该百分比％TWDth指示其双向延迟可以超过阈值双向延迟TWDth的报文Pk的最大百分比(例如，5％)。阈值双向延迟TWDth和阈值双向延迟百分比％TWDth的值在网络运营商和客户之间规定的SLA(服务等级协议)中定义。另外，根据这种实施例，如在测量模式信息中指示的报文传输速率优选地是常量，使得报文流PF1和另一报文流PF2都对每个块周期T(k)包括给定数量的报文Nb，该数量等于块周期Tb除以报文传输速率。
根据这种特别优选的实施例，第一节点N1向第二节点N2发送报文流PF1并且，同时，第二节点N2向第一节点N1发送另一报文流PF2，如图7中所示。节点N1、N2在其发送侧的操作类似于图3中所示的操作并且因此将不再重复。
节点N1、N2(尤其是第二节点N2)在其接收侧的操作在图8、9和10的流程图中示出。为了简化，假设节点N1、N2只执行延迟测量。报文丢失和抖动测量被避开并且，在任何情况下，它们都可以由每个节点N1、N2如图4、5b和6中所示的那样执行。
当由第二节点N2的本地时钟指示的时间Tloc等于在测量模式信息中指示的测量开始时间Tstart时，第二节点N2优选地开始执行图8中所示的算法。
尤其是，在每个块周期T(k)开始时，第二节点N2优选地确定当前块周期T(k)是偶数块周期还是奇数块周期(步骤41’)。
然后，如果当前块周期T(k)是偶数块周期(k＝0，2，4，等等)，则第一接收计数器C(a)优选地被初始化为零(步骤42a’)。另外，在步骤42a’，第一最大单向延迟阵列DM(a)、第一累积单向延迟OWDcum(a)、第一最小单向延迟OWDmin(a)和第一最大单向延迟OWDmax(a)也优选地被初始化为零。第一最大单向延迟阵列DM(a)优选地包括N个元素，N等于Nb的％TWDth。例如，如果Nb等于100并且％TWDth等于5％，则最大单向延迟阵列DM(a)包括5个元素。
然后，第二节点N2开始从第一节点N1接收报文流PF1的报文Pk。第二节点N2优选地如下识别报文流PF1的报文Pk：通过使用其目的地地址的至少一部分、其源地址的至少一部分以及，可选地，报文报头Hi的其它字段(例如，在IP报文的情况下，字段DSCP)。
在接收到报文流PF1的报文Pk时(步骤43a’)，第一接收计数器C(a)优选地增加1(步骤44a’)。
然后，第一最大单向最大延迟阵列DM(a)、第一累积单向延迟OWDcum(a)、第一最小单向延迟OWDmin(a)和第一最大单向延迟OWDmax(a)优选地被更新，如将参照图9的流程图详细描述的(步骤45a’)。
步骤43a’-45a’优选地在每次接收到报文流PF1的报文Pk时重复，一直到块周期T(k)结束(步骤47a’)。
如果在步骤41确定当前块周期T(k)是奇数块周期(k＝1，3，5，等等)，则第二接收计数器C(b)优选地被初始化为零(步骤42b’)。另外，在步骤42b’，第二最大单向延迟阵列DM(b)、第二累积单向延迟OWDcum(b)、第二最小单向延迟OWDmin(b)和第二最大单向延迟OWDmax(b)也优选地被初始化为零。第二最大单向延迟阵列DM(b)优选地包括N个元素，类似于第一最大单向延迟阵列DM(a)。
在接收到报文流PF1的每个报文Pk时(步骤43b’)，第二接收计数器C(b)优选地增加1(步骤44b’)。
然后，第二最大单向延迟阵列DM(b)、第二累积单向延迟OWDcum(b)、第二最小单向延迟OWDmin(b)和第二最大单向延迟OWDmax(b)优选地被更新，如将参照图9的流程图详细描述的(步骤45b’)。
步骤43b’-45b’优选地在每次接收到报文流PF1的报文Pk时重复，一直到块周期T(k)结束(步骤47b’)。
图8的流程图对每个块周期T(k)重复，一直到由第二节点N2的本地时钟指示的时间Tloc等于在测量模式信息中指示的测量停止时间Tend。
图9更详细地示出了步骤45a’(和45b’)。在步骤45i’(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)，报文Pk的单向传输延迟OWD(i)优选地被计算作为由第二节点N2的本地时钟指示的报文Pk的接收时间Trx与由第一节点N1指示的同一报文Pk的发送时间Ttx之差(步骤501’)。以上关于步骤501的考虑适用于步骤501’，加以必要的改动。
然后，检查在步骤501’计算出的单向延迟OWD(i)是否高于由最大单向延迟阵列DM(i)存储的N个值中的最小值(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)(步骤502’)。在肯定的情况下，最大单向延迟阵列DM(i)的最小值由在步骤501’计算出的单向延迟OWD(i)重写(步骤503’)。在否定的情况下，最大单向延迟阵列DM(i)保持不变。优选地，步骤503’还包括根据升序或降序将最大单向延迟阵列DM(i)排序，以便使最大单向延迟阵列DM(i)的最小值的识别在步骤502’的下一次重复时容易。
然后，在步骤42i被初始化的累积单向延迟OWDcum(i)、最小单向延迟OWDmin(i)和最大单向延迟OWDmax(i)(如果T(k)是偶数块周期，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期，则“i”等于“b”)被更新(步骤504’至508a’)。步骤504’至508a’基本上对应于图5a的步骤504至508a。因此，详细描述将不再重复。
因此，在每个块周期T(k)结束时，最大单向延迟阵列DM(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的N个“最慢”报文Pk的单向延迟，累积单向延迟OWDcum(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的报文Pk所经历的所有单向延迟之和，最小单向延迟OWDmin(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的“最快”报文Pk经历的单向延迟，而最大单向延迟OWDmax(i)存储在块周期T(k)期间被发送和接收的“最慢”报文Pk经历的单向延迟，如果T(k)是偶数块周期(k＝0，2，4，等等)，则“i”等于“a”，或者如果T(k)是奇数块周期(k＝1，3，5，等等)，则“i”等于“b”。
现在参照图10，在后续块周期T(K+1)开始时，确定块周期T(K+1)是偶数还是奇数块周期(步骤601’)。
如果块周期T(K+1)是偶数块周期(k＝0，2，4，等等)，则确定与由Va标记的报文相关的变量的值当前可以改变，而与由Vb标记的报文相关的变量的值当前是常量并且可以相应地被用于提供与块周期T(k)相关的性能测量。
因此，平均单向延迟OWDav1(k)优选地被计算作为在块周期T(k)结束时第二累计单向延迟OWDcum(b)的值除以在块周期T(k)结束时第二接收计数器C(b)的值(步骤602a’)。另外，最小单向延迟OWDmin1(k)优选地被设定为等于在块周期T(k)结束时第二最小单向延迟OWDmin(b)的值(步骤603a’)，而最大单向延迟OWDmax1(k)优选地被设定为等于在块周期T(k)结束时第二最大单向延迟OWDmax(b)的值(步骤604a’)。另外，最小最大单向延迟OWDminmax1(k)优选地被确定为在块周期T(k)结束时第二最大单向延迟阵列DM(b)的N个元素当中的最小值(步骤605a’)。
如果在步骤601’确定块周期T(k+1)是奇数块周期(k＝1，3，5，等等)，则确定与由Va标记的报文相关的变量的值当前是常量并且可以相应地被用于提供与块周期T(k)相关的性能测量，而与由Vb标记的报文相关的变量的值当前可以改变。
因此，与块周期T(k)相关的平均单向延迟OWDav1(k)、最小单向延迟OWDmin1(k)、最大单向延迟OWDmax1(k)和最小最大单向延迟OWDminmax1(k)优选地是利用与由Va标记的报文相关的变量来计算的(步骤602b’-605b’)。除它们被应用到与由Va标记的报文而不是由Vb标记的报文相关的变量之外，步骤602b’-605b’基本上类似于上述步骤602a’-605a’。因此，详细描述将不再重复。
在第二节点N2如上所述地处理报文流PF1的同时，第一节点N1以相似的方式处理另一报文流PF2，由此在块周期T(k+1)提供与在块周期T(k)期间第二报文流PF2相关的平均单向延迟OWDav2(k)、最小单向延迟OWDmin2(k)、最大单向延迟OWDmax2(k)和最小最大单向延迟OWDminmax2(k)。第一节点N1优选地向第二节点N2发送这些参数，第二节点N2接收它们(步骤606’)。
然后，第二节点N2优选地计算平均双向延迟TWD(k)，作为与报文流PF1相关的平均单向延迟OWDav1(k)和与另一报文流PF2相关的平均单程延迟OWDav2(k)之和(步骤607’)。
然后，第二节点N2优选地计算最大双向延迟TWDmax(k)(步骤608’)，作为下列两项之间的最大值：
-与报文流PF1相关的最大单向延迟OWDmax1(k)和与另一报文流PF2相关的平均单向延迟OWDav2(k)之和；及
-与另一报文流PF2相关的最大单向延迟OWDmax2(k)和与报文流PF1相关的平均单向延迟OWDav1(k)之和。
可选地，在步骤608’，第二节点N2还可以计算理论最大双向延迟，作为与报文流PF1相关的最大单向延迟OWDmax1(k)和与另一报文流PF2相关的最大单向延迟OWDmax2(k)之和。
然后，第二节点N2优选地计算最小双向延迟TWDmin(k)(步骤609’)，作为下列两项之间的最小值：
-与报文流PF1相关的最小单向延迟OWDmin1(k)和与另一报文流PF2相关的平均单向延迟OWDav2(k)之和；及
-与报文流PF2相关的最小单向延迟OWDmin2(k)和与报文流PF1相关的平均单向延迟OWDav1(k)之和。
可选地，在步骤609’，第二节点N2还可以计算理论最小双向延迟，作为与报文流PF1相关的最小单向延迟OWDmin1(k)和与报文流PF2相关的最小单向延迟OWDmin2(k)之和。
然后，第二节点N2优选地计算最小最大双向延迟TWDminmax(k)(步骤610’)，作为下列两项之间的最大值：
-与报文流PF1相关的最小最大单向延迟OWDminmax1(k)和与另一报文流PF2相关的平均单向延迟OWDav2(k)之和；及
-与第二报文流PF2相关的最小最大单向延迟OWDminmax2(k)和与报文流PF1相关的平均单向延迟OWDav1(k)之和。
然后，第二节点N2优选地确定在步骤610’计算出的最小最大双向延迟TWDminmax(k)是否高于在测量模式信息中指示的阈值双向延迟TWDth(步骤611’)。在否定的情况下，确定网络运营商与客户之间规定的SLA被履行(步骤612’)，因为小于％TWDth的报文呈现出高于阈值双向延迟TWDth的双向延迟。否则，确定网络运营商与客户之间规定的SLA未被履行(步骤614’)，因为超过％TWDth的报文呈现出高于阈值双向延迟TWDth的双向延迟。
根据图10的流程图执行的双向延迟测量有利地不受第一节点N1与第二节点N2的本地时钟之间可能失配的影响。实际上，在步骤607’、608’、609’和610’执行的单向延迟测量之间的相加有利地补偿这种失配，这是因为每次相加中所涉及的两个单向延迟测量受具有相同模数和相反符号的误差(正和负)影响。
还应当注意的是，在步骤608’、609’和610’计算出的最大双向延迟、最小双向延迟和最小最大双向延迟不提供与已知的往返延迟测量相同的结果。事实上，在此类已知方法中，往返或双向延迟被针对沿链路L来回发送的每个单个报文如下进行计算：通过使在同一报文沿链路的两个相反方向发送时由其经历的单向延迟相加。根据本发明实施例的双向延迟测量代替地基于关于不同的、对向传播的报文流PF1、PF2的单向延迟度量的相加。申请人已经估计到，这种方法提供了足够准确的结果，所引入的不准确性与已知的往返延迟测量方法的不准确性是可比较的。
此外，虽然上述双向延迟测量需要第一节点N1和第二节点N2之间的信息交换，但是在每个块周期需要交换非常少的信息(参见步骤606’)。因此，这种信息交换有利地要求链路L上的最小带宽消耗。
上述性能测量方法包括标记报文流PF1(和PF2)的报文Pk，尤其是周期性地改变用于将报文流PF1(和PF2)划分成块的标记值。但这不是限制性的。实际上，根据本发明的替代实施例，报文流PF1(和PF2)可以在不标记报文Pk的情况下被划分成块。尤其是，根据优选实施例，第一节点N1可以周期性地在报文流PF1中插入标记块周期T(k)和后续块周期T(k+1)之间的边界的附加报文。在这种情况下，在第二节点N2处用于执行双向延迟测量所需的单向延迟测量，如图10中所示，可以有利地在这样定界的报文中被发送到第二节点N2。
一般而言，在本发明的时间测量方法中，报文流PF1(和PF2)可以通过任何技术被划分成块，只要这种技术允许识别时间上交替的偶数块周期与奇数块周期即可。这允许实现与在偶数和奇数块周期期间被发送的报文相关的两组变量。以这种方式，在每个块周期T(k)，一组变量是变化的，而另一组变量具有固定的值并且可以相应地被用于计算如上所述的平均时间戳、平均延迟和平均抖动。
如以上所提到的，上述性能测量可以由节点N1、N2自己或者由连接到这些节点的专用计算机执行。实际上，在一些情况下，可能不期望或者甚至不可能在节点处实现上述方法。这种情况是，例如，当通信网络的节点不包括支持所述方法步骤的执行所需的基本功能时，或者当节点具有不同的供应商并且，因此，它们的重新配置将是非常长而且昂贵的操作时。在这种情况下，根据本发明的替代实施例，方法步骤的至少一些由连接到节点的专用计算机执行。
根据上述实施例的第一变型，第一节点N1和第二节点N2分别连接到相应的计算机PC1、PC2，这些计算机沿链路L插在节点N1、N2之间。换句话说，计算机PC1和PC2是位于沿着由报文流PF1在第一节点N1和第二节点N2之间遵循的路径的中间位置的直通探测器。根据这种第一变型，第一节点N1根据图3的流程图生成、标记并发送报文流PF1，而由第二节点N2发送的另一报文流PF2的所有处理步骤优选地由计算机PC1执行。对称地，第二节点N2根据图3的流程图生成、标记并发送另一报文流PF2，而由第一节点N1发送的报文流PF1的所有处理步骤优选地由计算机PC2执行。换句话说，根据这第一变型，节点N1、N2不执行任何性能测量操作，这种操作完全由计算机PC1、PC2负责。计算机PC1、PC2基本上实现节点的所有流量处理功能，加上性能测量功能。因此，性能测量可以独立于在节点N1、N2可用的功能来实现。
根据上述实施例的第二变型，第一节点N1优选地连接到从其接收报文流PF1并向其转发另一报文流PF2的第一计算机PC1。此外，接收节点N2优选地连接到向其转发报文流PF1并从其接收另一报文流PF2的第二计算机PC2。根据这第二变型，第一计算机PC1根据图3的流程图生成、标记并发送报文流PF1并且此外执行由第二节点N2发送的另一报文流PF2的所有处理步骤。对称地，第二计算机PC2根据图3的流程图生成、标记并发送另一报文流PF2并且此外执行由第一节点N1发送的报文流PF1的所有处理步骤。换句话说，计算机PC1、PC2提供特设或人工报文流PF1、PF2，这些报文流在节点N1和N2之间与由节点N1和N2交换的真实流量混合。而且根据这第二变型，节点N1和N2不执行支持性能测量的任何操作，这些操作完全由计算机PC1、PC2负责。
根据附图中未示出的其它实施例，在链路L是穿过第一节点N1和第二节点N2之间至少一个中间节点的逻辑链路的情况下，如上所述的链路L的端到端性能测量可以与中间性能测量，即，与链路L的一个或更多个部分相关的性能测量组合。这种中间性能测量优选地提供链路L的被测部分的报文丢失测量和/或单向延迟测量和/或单向抖动测量。在链路L的端到端性能测量中检测到性能降级的情况下，中间性能测量允许定位出现引起端到端性能降级的问题的链路部分。
优选地，中间性能测量是由两个测量点执行的，这两个测量点在端接要测量的链路L部分(在其相对端部)的两个节点处实现。两个测量点都可以在链路的中间节点处实现。作为替代，两个测量点之一可以在第一节点N1或第二节点N2中之一处实现。两个测量点可以在相邻的节点处实现(在这种情况下，链路L的测量部分是两个节点之间的物理连接)。作为替代，两个测量点可以在非相邻的节点处实现(在这种情况下，链路L的测量部分是包括链接这两个节点的多个相邻物理连接的逻辑连接)。
每个测量点可以在节点本身中或者由连接到节点的计算机来实现。在测量点在节点中实现的情况下，这种节点优选地被配置为识别报文流PF1并执行对报文流PF1的测量。在测量点由连接到节点的计算机实现的情况下，计算机可以以直通配置(即，报文流PF1通过计算机)或非直通配置(即，节点通过与用于沿链路L发送或接收报文流PF1的端口不同的端口连接到计算机)连接到节点。在第一种情况下，计算机优选地被配置为识别报文流PF1并执行对报文流PF1的测量。在第二种情况下，节点优选地被配置为识别报文流PF1、创建报文流PF1的副本并将该副本转发到计算机。计算机又优选地被配置为对报文流PF1的该副本执行中间测量。
链路L的一部分的中间性能测量优选地包括该链路部分的报文丢失测量。除了该报文丢失测量是由测量点对人工流量(即，报文流PF1)而不是真实流量执行的之外，该报文丢失测量优选地与由上面提到的WO 2010/072251(以同一申请人的名义)描述的类似。
具体而言，第一测量点优选地对每个块周期T(k)计数在当前块周期T(k)期间发送的报文流PF1的报文Pk的数量。此外，第二测量点优选地对每个块周期T(k)计数在当前块周期T(k)期间接收到的报文流PF1的报文Pk的数量。在后续块周期T(k+1)，在前一块周期T(k)期间被发送和接收的报文的计数从两个测量点被收集(例如，由网络管理器NM收集)并且在前一块周期T(k)的数据丢失被计算作为发送报文计数与接收报文计数之差。
此外，链路L的一部分的中间性能测量优选地包括时间测量，尤其是单向延迟和/或单向抖动测量。除了时间测量是对人工流量(即，报文流PF1)而不是真实流量执行的之外，时间测量优选地与由上面提到的WO 2010/079857(以同一申请人的名义)描述的类似。
更具体地，第一测量点优选地在每个块周期T(k)期间生成指示报文流PF1的一个或更多个预定义报文Pk(例如，当前块周期T(k)的第一个报文Pk)被发送的(一个或更多个)时间的一个或更多个发送时间戳。此外，第二测量点在每个块周期T(k)期间生成指示报文流PF1的一个或更多个预定义报文Pk被接收的(一个或更多个)时间的一个或更多个接收时间戳。在后续块的周期T(k+1)，在前一块周期T(k)期间生成的发送和接收时间戳从两个测量点被收集(例如，由网络管理器NM收集)，并且在前一块周期T(k)期间影响链路部分上一个或更多个预定义报文Pk中的每一个的单向延迟被计算作为该预定义报文的接收时间戳与发送时间戳之差。如果对于每个块周期T(k)而言一个或更多个预定义报文Pk包括两个连续的报文Pk，则针对这种连续的预定义报文Pk生成的发送和接收时间戳允许单向抖动的计算。
此外，链路L的一部分的中间性能测量优选地包括平均时间测量，尤其是平均单向延迟和/或平均单向抖动测量。
更具体地，通过首先参照平均单向延迟测量，对于每个块周期T(k)，第一测量点优选地计数在块周期T(k)期间发送的报文Pk的数量，并且提供等于在块周期T(k)期间发送的所有报文Pk的发送时间之和的累积发送时间戳。对于每个块周期T(k)，第二测量点优选地计数在块周期T(k)期间接收到的报文Pk的数量，并且提供等于在块周期T(k)期间接收到的所有报文Pk的接收时间之和的累积接收时间戳。在后续块周期T(k+1)，在前一块周期T(k)期间生成的发送和接收的报文的数量以及累积发送和接收时间戳从两个测量点被收集(例如，由网络管理器NM收集)并且在前一块周期T(k)期间影响该链路部分上的报文Pk的平均单向延迟是基于这种参数计算的，即，作为平均接收时间戳(等于累积接收时间戳除以接收到的报文数量)与平均发送时间戳(等于累积发送时间戳除以发送的报文数量)之差。
现在通过参照平均单向抖动测量，对于每个块周期T(k)，第一测量点优选地计数在块周期T(k)期间被发送的报文Pk的数量并且提供指示在块周期T(k)期间被发送的最后一个和第一个报文Pk的发送时间的两个发送时间戳。此外，对于每个块周期T(k)，第二测量点优选地计数在块周期T(k)期间接收到的报文Pk的数量并且提供指示在块周期T(k)期间接收到的最后一个和第一个报文Pk的接收时间的两个接收时间戳。在后续块周期T(k+1)，在块周期T(k)期间生成的发送和接收的报文的数量以及两个发送时间戳和两个接收时间戳从两个测量点被收集(例如，由网络管理器NM收集)并且在前一块周期T(k)期间影响该链路部分上的报文Pk的平均单向抖动是基于这种参数计算的，即，作为平均单点接收抖动(又作为两个接收时间戳之差除以减1之后的接收到的报文数来计算)与平均单点发送抖动(又作为两个发送时间戳之差除以减1之后所发送的报文数来计算)之差计算的。
对人工流量PF1而不是真实流量执行这种中间性能测量是有利的，是因为，如以上参照端到端性能测量所提到的那样，这向网络运营商提供了对要测量的流量的完全控制，以使得：报文传输速率可以适于在测量点可用的计算资源，接收顺序错误可以通过适当地剪裁报文传输速率来防止，并且人工报文可以以非常灵活的方式被定制，同时留下真实流量不受影响。

Claims (18)

1.一种用于执行连接通信网络(CN)的第一节点(N1)和第二节点(N2)的链路(L)的性能测量的方法，所述方法包括：
a)在开始性能测量之前，为所述第一节点(N1)和所述第二节点(N2)提供测量模式信息，测量模式信息包括至少测量开始时间(Tstart)和报文传输速率；
b)在所述测量开始时间(Tstart)，生成并从所述第一节点(N1)向所述第二节点(N2)发送报文流(PF1)，所述报文流(PF1)包括多个报文(Pk)，所述多个报文(Pk)的发送时间由所述测量开始时间(Tstart)和所述报文传输速率确定，所述生成和发送包括在第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)期间生成并发送第一报文和在第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)...)期间生成并发送第二报文，其中所述第二块周期在时间上与所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)交替；
c)在所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)或所述第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)...)的块周期(T(k))，在所述报文流(PF1)在所述第二节点(N2)处被接收时，通过使用所述测量模式信息和检测到的关于所述报文流(PF1)的接收的信息，来更新指示在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的行为的变量；及
d)在所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)或所述第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)...)的后续块周期(T(k+1))，利用在所述块周期(T(k))结束时所述变量达到的值来计算指示在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的性能的参数。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤b)包括用第一标记值(Va)标记所述第一报文并且用第二标记值(Vb)标记所述第二报文。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述报文流(PF1)的每个报文(Pk)包括标记字段(MF)，所述标记字段在所述第一报文中被设定为第一标记值(Va)并且在所述第二报文中被设定为第二标记值(Vb)，所述标记字段(MF)被包括在所述报文(Pk)的报头(H)或净荷(Pl)之一中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，根据预定义的流量曲线，所述报文传输速率在时间上是常量或变量。
5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：
-在所述步骤a)，所述测量模式信息还包括块周期持续时间Tb；及
-在所述步骤b)，所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)和所述第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)...)具有等于所述块周期持续时间Tb的持续时间。
6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：
-在所述步骤a)，所述测量模式信息还包括报文类型；及
-在所述步骤b)，所述报文(Pk)具有所述报文类型。
7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在所述步骤a)，所述测量模式信息还包括选自以下的性能测量类型：报文丢失测量、单向延迟测量、单向抖动测量和双向延迟测量。
8.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：
-所述步骤c)还包括计数在所述块周期(T(k))期间在所述第二节点(N2)接收到的所述报文流(PF1)的报文(Pk)的数量(C(a)、C(b))；及
-在所述步骤d)，所述计算包括基于包括在所述测量模式信息中的所述报文传输速率来计算在所述块周期(T(k))期间由所述第一节点(N1)发送的所述报文流(PF1)的报文(Pk)的数量(Ctx)，并且基于所计算出的在所述块周期(T(k))期间由所述第一节点(N1)发送的所述报文流(PF1)的报文(Pk)的数量(Ctx)和所计数的在所述块周期(T(k))期间在所述第二节点(N2)接收到的所述报文流(PF1)的报文(Pk)的数量(C(a)、C(b))来计算在所述块周期(T(k))期间由所述报文流(PF1)经历的报文丢失(PL(k))。
9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：
-在所述步骤c)，所述更新包括，在所述块周期(T(k))期间接收到所述报文流(PF1)的每个报文(Pk)时，检测相应的接收时间(Trx)、基于包括在所述测量模式信息中的所述测量开始时间(Tstart)和所述报文传输速率来计算相应的发送时间(Ttx)，并且计算相应的单向延迟(OWD(i))作为所检测到的接收时间(Trx)与所计算出的发送时间(Ttx)之差；
-在所述步骤c)，所述更新包括，在所述块周期(T(k))期间接收到所述报文流(PF1)的每个报文(Pk)时，利用所述相应的单向延迟(OWD(i))更新以下至少一个：累积单向延迟(OWDcum(i))、最大单向延迟变量(OWDmax(i))、最小单向延迟变量(OWDmin(i))和阈值延迟计数器(CDth(i))；及
-在所述步骤d)，所述计算包括利用以下至少一个在所述块周期(T(k))结束时达到的值：所述累积单向延迟(OWDcum(i))、所述最大单向延迟变量(OWDmax(i))、所述最小单向延迟变量(OWDmin(i))和所述阈值延迟计数器(CDth(i))，来计算以下至少一个：在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的平均单向延迟(OWDav(k)、OWDav1(k))、在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的最大单向延迟(OWDmax(k)、OWDmax1(k))、在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的最小单向延迟(OWDmin(k)、OWDmin1(k))、以及在所述块周期(T(k))内相应的单向延迟(OWD(i))高于阈值单向延迟(OWDth)的报文(Pk)的数量或百分比(％OWDth(k))。
10.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：
-在所述步骤c)，所述更新包括，在所述块周期(T(k))期间接收到所述报文流(PF1)的连续报文(Pk)的每一对时，检测其接收之间所经过的时间、基于包括在所述测量模式信息中的所述报文传输速率来计算其发送之间经过的时间，并且基于所检测到的其接收之间经过的时间和所计算出的其发送之间经过的时间来计算相应的单向抖动(OWJ(i))；
-在所述步骤c)，所述更新包括，在所述块周期(T(k))期间接收到所述报文流(PF1)的连续报文(Pk)的每一对时，利用所述相应的单向抖动(OWJ(i))更新以下至少一个：最大单向抖动变量(OWJmax(i))、最小单向抖动变量(OWJmin(i))、最大阈值抖动计数器(CJthmax(i))和最小阈值抖动计数器(CJthmin(i))；及
-在所述步骤d)，所述计算包括利用以下至少一个在所述块周期(T(k))结束时达到的值：所述最大单向抖动变量(OWJmax(i))、所述最小单向抖动变量(OWJmin(i))、所述最大阈值抖动计数器(CJthmax(i))和所述最小阈值抖动计数器(CJthmin(i))，来计算以下至少一个：在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的最大单向抖动(OWJmax(k))、在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的最小单向抖动(OWJmin(k))、在所述块周期(T(k))中相应的单向抖动(OWJ(i))高于最大阈值单向抖动(OWJthmax)的连续报文(Pk)对的数量或百分比(％OWJthmax(k))、以及在所述块周期(T(k))中相应的单向抖动(OWJ(i))低于最小阈值单向抖动(OWJthmin)的连续报文(Pk)对的数量或百分比(％OWJthmin(k))。
11.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该方法还包括：
b’)在所述测量开始时间(Tstart)，生成并从所述第二节点(N2)向所述第一节点(N1)发送另一报文流(PF2)，所述另一报文流(PF2)包括多个另外的报文(Pk)，多个另外的报文(Pk)的发送时间由所述测量开始时间(Tstart)和所述报文传输速率确定，所述生成和发送包括在所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)期间生成并发送第一另外的报文并且在所述第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)...)期间生成并发送第二另外的报文；
c’)在所述块周期(T(k))，在所述另一报文流(PF2)在所述第一节点(N1)被接收的同时，通过使用所述测量模式信息和检测到的关于所述另一报文流(PF2)的接收的信息，来更新指示在所述块周期(T(k))期间所述另一报文流(PF2)的行为的另一变量；及
d’)在所述后续块周期(T(k+1))，利用由所述另一变量在所述块周期(T(k))结束时达到的值来计算指示在所述块周期(T(k))期间所述另一报文流(PF2)的性能的另外的参数。
12.如权利要求11所述的方法，其中：
-在所述步骤d)，所述计算包括利用所述参数和所述另外的参数来计算指示所述链路(L)的双向性能的双向性能参数。
13.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述步骤b)由所述第一节点(N1)执行并且所述步骤c)和d)由所述第二节点(N2)执行。
14.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述步骤b)由连接到所述第一节点(N1)的第一计算机(PC1)执行并且所述步骤c)和d)由连接到所述第二节点(N2)的第二计算机(PC2)执行。
15.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该方法还包括执行所述链路(L)的一部分的中间性能测量，所述链路(L)的所述一部分具有第一端和第二相对端，其中所述第一端具有第一测量点并且所述第二相对端具有第二测量点，所述中间性能测量包括：
e)在所述报文流(PF1)从所述链路(L)的所述一部分的所述第一端被发送的同时，在所述第一测量点，处理所述报文流(PF1)用于确定与在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的发送相关的发送变量；
f)在所述报文流(PF1)在所述链路(L)的所述一部分的第二端被接收的同时，在所述第二测量点，处理所述报文流(PF1)用于确定与在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的接收相关的接收变量；
g)在所述后续块周期(T(k+1))，利用所述发送变量和所述接收变量来计算指示在所述块周期(T(k))期间所述链路(L)的所述一部分的性能的参数。
16.一种用于通信网络(CN)的节点(N2)，所述节点(N2)被配置为：
-接收测量模式信息，该测量模式信息包括至少测量开始时间(Tstart)和报文传输速率；
-从另一节点(N1)接收包括多个报文(Pk)的报文流(PF1)，这多个报文(Pk)的发送时间由所述测量开始时间(Tstart)和所述报文传输速率确定，所述报文流(PF1)包括在第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)期间接收的第一报文和在第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)...)期间接收的第二报文，其中所述第二块周期在时间上与所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)交替；
-在所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)或所述第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)...)的块周期(T(k))，在所述报文流(PF1)被接收的同时，通过使用所述测量模式信息和检测到的关于所述报文流(PF1)的接收的信息，来更新指示在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的行为的变量；及
-在所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)...)或所述第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)...)的后续块周期(T(k+1))，利用所述变量在所述块周期(T(k))结束时达到的值来计算指示在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的性能的参数。
17.一种通信网络(CN)，包括如权利要求16所述的节点(N2)。
18.一种计算机可读存储介质，上面存储有软件代码，当该软件代码在至少一个计算机上运行时，软件代码用于执行如权利要求1至15中任一项所述的方法的步骤。
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