CN109644156B - 网络频带测量设备、系统、方法和程序 - Google Patents

Abstract

为了准确地计算可用频带并且在不规则地产生延迟的网络环境中以简单的构造，发送侧设备生成分组大小每次依次增加或者减小固定数目的多个测量分组以创建分组链，在每个测量分组中至少包括分组编号、分组大小、和发送时间，并且以预定相等间隔发送所述分组链。接收侧设备基于接收到的测量分组的接收时间和发送时间来测量构成所述分组链的所述测量分组中的每一个的到达时间，并且在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的位置处提取一系列测量分组作为有效分组。网络可用频带使用在具有相等到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算。

Description

网络频带测量设备、系统、方法和程序

技术领域

本发明涉及网络频带测量设备、系统、方法和程序，并且特别地涉及测量可用于通过网络进行通信的频带的网络频带测量设备、系统、方法和程序。

背景技术

近年来，已经与智能电话的普及相关联地越来越多地提供了使得能够在使用网际协议(IP)网络的终端之间实时地共享数据的服务。

来自将在网络上提供此类服务的公司和运营商的需要已增加以检查网络的质量状况并改进网络的设备以使得服务用户能够舒适地使用服务。为了执行设备改进，准确地理解网络的质量状况的需要已增加。

作为准确地理解网络的质量状况的解决方案，例如，将测量功能并入到服务用户使用的终端中并且以周期性方式测量该终端与安装在数据聚合中心等中的测量服务器之间的可用频带是可以想象的。从外部观察不涉及提供网络服务的公司和运营商的黑匣子部分的可用频带并且感知在服务使用感觉中存在用作劣化因素的瓶颈的解决方案也可以是可能的。

注意的是，可用频带相当于通过从IP网络的物理频带中减去流经IP网络的其他类型的业务量而获得的空闲频带。例如，当诸如视频、语音等的数据分发系统的网络应用执行通信时，超过可用频带的业务的流动导致在网络中发生拥塞，这导致用户实际上感觉到的质量的劣化。

作为用于检查网络的质量状况的技术，PTL1至PTL3公开了使用由一系列测量分组构成的分组链(packet train)来测量终端之间的网络中的可用频带的技术。

PTL1公开了一种执行对IP网络中可用的频带以及可通过在短时间段内使用用户数据报协议(UDP)通信实现的吞吐量的测量的网络频带测量系统。

在PTL1中公开的技术中，接收侧接收包括分组大小依次增加并且以恒定发送间隔被发送的多个测量分组的分组链，并且基于在接收侧测量的各个测量分组之间的接收间隔变化来计算可用频带。具体地，在接收侧，所测量的接收间隔和发送间隔被相互比较并且使用在接收间隔与发送间隔相同的测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带。在接收间隔与发送间隔相同的测量分组当中具有最大分组大小的测量分组意指紧接在彼此相同的接收间隔和发送间隔之间的关系改变并且检测到在接收间隔中发生延迟之前的测量分组的分组大小。

注意的是，PTL1还涉及使用包括分组大小依次减小的测量分组的分组链。在这种情况下，使用在当已从发送间隔延迟了的接收间隔被检测到与发送间隔相同的时间点的测量分组的分组大小来计算可用频带。

PTL2公开了一种动态地改变具有低通信负载的可用频带的测量分辨率的技术。

在PTL2中公开的技术中，测量分辨率由发送侧通过基于由接收侧测量到的可用频带的测量的值的变化量调整用于测量的分组链的分组大小来改变的。具体地，发送侧依次接收由接收侧测量到的可用频带，并且，当确定需要改变测量分辨率时，生成最小分组大小、最大分组大小、和分组大小增量被改变的分组链。

PTL3公开了一种在由于由来自无线线路中的噪声等的影响所引起的延迟而在用于可用频带估计的分组的接收时间中发生波动并且该波动使估计准确度降低的情形下很快地且高度准确地实现可用频带的估计的技术。

在PTL3中公开的技术中，估计准确度的改进是通过使用最不可能受噪声等影响的用于估计的第一和最后分组中的每一个的接收时间和发送时间来检测延迟开始发生的用于估计的分组作为延迟开始分组来实现的。具体地，延迟开始分组是通过基于用于估计的分组的数量、网络的物理频带、发送所需要的分组延迟时段的累积值、以及用于估计的分组的分组增量大小求解二次方程来检测的。

引用列表

专利文献

PTL1：日本未审查专利申请公开2011-142622

PTL2：WO 2011/132783

PTL3：日本未审查专利申请公开2014-116771

发明内容

技术问题

PTL1和PTL2中公开的技术具有的问题在于可用频带的计算准确度在不规则地发生延迟的网络环境中劣化。

在PTL1和PTL2中公开的技术中，相对于分组链中的一组分组的接收间隔假定预定模型(接收间隔变化模型)以便计算可用频带。例如，在PTL1中公开的技术中，当使用包括分组大小依次增加的分组的分组链时，假定分组的接收间隔从第一接收到的分组到具有一定大小的接收到的分组是恒定的并且此后单调地增加的接收间隔变化模型。基于在接收间隔从恒定的改变为单调增加的改变点处的分组的分组大小来计算可用频带。

然而，在不规则地发生延迟的网络中，展示接收间隔恒定的状态和接收间隔单调地增加的状态的接收间隔变化模型在没有修改的情况下并不总是适用的。

图1是描述测量分组的到达时间变化以及在本发明中假定的不规则地发生延迟的网络环境中的测量分组的到达时间变化的示例的图。图1(1)图示接收间隔如何由于到达时间变化而改变，该到达时间是从当每个测量分组从发送侧设备发送时的时间点到当该测量分组由接收侧设备接收到时的时间点的时段。图1(2)图示在不规则地发生延迟的网络环境中的到达时间变化的示例。

根据示例，到达时间由于在分组链的头部附近的分组上发生不规则延迟而首先波动，此后变得恒定，接下来从一时间点起单调地增加，并且最终由于发生不规则延迟而再次波动。

当在这种情形下使用PTL1和PTL2中的技术来测量可用频带时，测量受到由不规则延迟所引起的接收间隔变化影响并且可用频带的计算的准确度劣化。

尽管PTL3中公开的技术是用于解决由于由来自噪声等的影响所引起的延迟而在用于可用频带估计的分组的接收时间中发生波动并且该波动导致估计准确度降低的问题的技术，然而在延迟开始分组的检测中存在另一问题。例如，因为由来自噪声等的影响所引起的延迟通过二次函数来建模，所以需要执行基于用于估计的分组的数量、网络的物理频带、发送所需要的分组延迟时段的累积值、以及用于估计的分组的分组增量大小的计算处理。另外，尽管PTL3中的技术将延迟开始发生的点(改变点)假定为仅一个点，然而在实际的网络中在包括在分组链中的一组分组中可以出现多个改变点。

因此，在PTL3中公开的技术中，可用频带的计算准确度在不规则地发生延迟的网络环境中也劣化。

本发明的一个目的是为了提供即使在不规则地发生延迟的网络环境中也能够高度准确地并通过简单配置来计算可用频带的网络频带测量设备、系统、方法、和程序。

问题的解决方案

为了实现上述的目的，根据本发明的一个方面的网络频带测量设备包括：到达时间测量装置，所述到达时间测量装置用于从网络接收作为分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目并且以预定相等间隔发送的多个测量分组的分组链，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小和发送时间，并且基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在测量分组中的发送时间来测量构成分组链的各个测量分组的到达时间；有效分组提取装置，所述有效分组提取装置用于在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组；以及可用频带测量装置，所述可用频带测量装置用于在通过有效分组所指示的到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带。

根据本发明另一方面的网络频带测量系统包括：发送侧设备，所述发送侧设备包括：测量分组生成装置，所述测量分组生成装置用于生成分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组并且将一系列所生成的测量分组作为分组链来输出，每个测量分组至少包括分组编号和分组大小；以及测量分组发送装置，所述测量分组发送装置用于以预定相等间隔发送分组链，测量分组中的每一个均包括测量分组被发送到网络的发送时间；以及在上面所描述的网络频带测量设备，作为经由网络连接到发送侧设备的接收侧设备。

另外，根据本发明的再一个方面的网络频带测量方法包括：从网络接收作为分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目并且以预定相等间隔发送的多个测量分组的分组链，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小和发送时间；基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在测量分组中的发送时间来测量构成分组链的各个测量分组的到达时间；在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组；以及，在通过有效分组所指示的到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带。

另外，根据本发明的再一个方面的另一网络频带测量方法包括：生成分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组并且将一系列所生成的测量分组作为分组链以预定相等间隔发送，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小、和测量分组被发送到网络的发送时间；基于从网络接收到的测量分组的接收时间和包括在测量分组中的发送时间来计算构成分组链的各个测量分组的到达时间；在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组；以及，在通过有效分组所指示的到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带。

另外，根据本发明的再一个方面的程序使计算机被操作为：到达时间测量功能装置，所述到达时间测量功能装置用于从网络接收作为分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目并且以预定相等间隔发送的多个测量分组的分组链，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小和发送时间，并且基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在测量分组中的发送时间来测量构成分组链的各个测量分组的到达时间；有效分组提取功能装置，所述有效分组提取功能装置用于在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组；以及可用频带测量功能装置，所述可用频带测量功能装置用于在通过有效分组所指示的到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带。

发明的有益效果

本发明即使在不规则地发生延迟的网络环境中也使得能够高度准确地并通过简单配置来计算可用频带。

附图说明

[图1]图1是描述测量分组的到达时间变化以及在本发明中假定的不规则地发生延迟的网络环境中的测量分组的到达时间变化的示例的图。

[图2]图2是例示根据本发明的第一示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

[图3]图3是例示根据本发明的第一示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图。

[图4]图4是例示根据本发明的第一示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

[图5]图5是例示根据本发明的第一示例实施例的另一网络频带测量方法的操作的流程图。

[图6]图6是例示根据本发明的第一示例实施例的网络频带测量设备的硬件配置的框图。

[图7]图7是例示根据本发明的第一示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

[图8]图8是例示根据本发明的第二示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

[图9]图9是例示根据本发明的第二示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图。

[图10]图10是例示存储在到达时间信息存储单元中的信息的图。

[图11]图11是描述有效分组的提取的图。

[图12]图12是描述到达时间变化模型的图。

[图13]图13是例示根据本发明的第二示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

[图14]图14是例示根据本发明的第二示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

[图15]图15是例示根据本发明的第三示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

[图16]图16是例示根据本发明的第三示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图。

[图17]图17是例示根据本发明的第三示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图；

[图18]图18是例示根据本发明的第三示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

[图19]图19是例示根据本发明的第四示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

[图20]图20是例示根据本发明的第四示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图。

[图21]图21是例示根据本发明的第四示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

[图22]图22是例示根据本发明的第四示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

[图23]图23是例示根据本发明的第五示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

[图24]图24是例示根据本发明的第五示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图。

[图25]图25是例示根据本发明的第五示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

[图26]图26是例示根据本发明的第五示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

具体实施方式

将描述用于具体实现本发明的实施例的概述。

当在分组通过网络传递时分组的传输速率超过网络的可用频带时，在分组的到达时间中发生延迟并且由接收侧设备接收到的分组之间的接收间隔相对于发送侧设备处的发送间隔增加。

由于这个原因，如图1的(1)中所图示的，通过测量作为接收侧设备处的接收间隔相对于发送侧设备处的发送间隔的时间变化的“(T_n-T_n-1)-(t_n-t_n-1)”并且检测该时间变化偏离零的点来估计可用频带。因为表示时间变化的公式可被变换为“(T_n-t_n)-(T_n-1-t_n-1)”，所以可通过测量第n个测量分组的到达时间与第(n-1)个测量分组的到达时间之间的时间变化来实现对可用频带的估计。

也就是说，当使用分组大小针对每个分组依次增加固定数目的测量分组时，在网络的可用频带的范围内的测量分组的传输速率不会导致在各个测量分组的到达时间之间生成差异并且到达时间的时间变化为零。在当测量分组的传输速率超过网络的可用频带时的时间点，到达时间开始增加并且时间变化也增加。

当使用分组大小针对每个分组依次减小固定数目的测量分组时，到达时间随着分组大小在传输速率超过可用频带时减小而依次减小。在当伴随着分组大小的减小发送速率开始满足可用频带时的时间点，到达时间变得恒定。在这种情况下，到达时间的时间变化依次减小，并且在当测量分组的发送速率进入网络的可用频带的范围内时的时间点之后，时间变化变成零。

为了在当到达时间的变化变成零时的时间点检测测量分组，示例实施例提取到达时间变化具有预定模式的到达时间变化模型作为有效分组。可用频带是基于测量分组在所检测到的当到达时间的变化变成零时的时间点的分组大小和发送间隔(T_n-T_n-1)来计算的。

将在下面参考附图详细地描述用于具体实现本发明的示例实施例。

注意的是，示例实施例是例示。本文中公开的设备、方法等不限于以下示例实施例中的配置。此外，附图中指派的附图标记是作为用于帮助理解的示例为了方便起见而给出的，而不旨在建议任何限制。另外，附图中的箭头的方向仅指示示例，而不限制块之间的信号的方向。

(第一示例实施例)

将参考图2至图7描述第一示例实施例。

图2是例示根据本发明的第一示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

本发明的第一示例实施例的网络频带测量设备10被配置成包括到达时间测量装置11、有效分组提取装置12、和可用频带测量装置13。

到达时间测量装置11从网络接收发送的测量分组，其中的每一个至少包括分组编号、分组大小、和发送时间。多个测量分组被以预定相等间隔串联并且从而构成分组链，并且构成分组链的测量分组的分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目。到达时间测量装置11基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在所接收到的测量分组中的发送时间来测量构成分组链的各个测量分组的到达时间。

有效分组提取装置12在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组。

可用频带测量装置13在由有效分组所指示的到达时间变化模型中使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带。

图3是例示根据本发明的第一示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图。

本发明的第一示例实施例的网络频带测量系统1具有经由网络互连的发送侧设备110和接收侧设备120。

发送侧设备110被配置成包括测量分组生成装置1101和测量分组发送装置1102。

测量分组生成装置1101生成分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组并且将一系列所生成的测量分组作为分组链来输出，每个测量分组至少包括分组编号和分组大小。

测量分组发送装置1102以预定相等间隔发送分组链，测量分组中的每一个均包括测量分组被发送到网络的发送时间。

另一方面，作为接收侧设备120，使用上述的网络频带测量设备10。

图4是例示根据本发明的第一示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

从网络接收以预定相等间隔发送并且由多个测量分组构成的分组链(S101)，该多个测量分组的分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目并且在每个测量分组中至少包括分组编号、分组大小、和发送时间。

基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在所接收到的测量分组中的发送时间，测量构成分组链的各个测量分组的到达时间(S102)。

在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中的一系列测量分组被提取为有效分组(S103)。

在由有效分组所指示的到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带(S104)。

图5是例示根据本发明的第一示例实施例的另一网络频带测量方法的操作的流程图。

分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组被生成，并且一系列测量分组被作为分组链以预定相等间隔发送，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小、和测量分组被发送到网络的发送时间(S201)。

基于从网络接收到的测量分组的接收时间和包括在所接收到的测量分组中的发送时间，测量构成分组链的各个测量分组的到达时间(S202)。

在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中的一系列测量分组被提取为有效分组(S203)。

在由有效分组所指示的到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带(S204)。

图6是例示根据本发明的第一示例实施例的网络频带测量设备10的硬件配置的框图。

参考图6，网络频带测量设备10可通过与一般计算机设备的硬件配置类似的硬件配置来实现并且包括以下组件。

硬件配置包括作为控制单元的中央处理单元(CPU)101、主存储单元102、和辅存储单元103。主存储单元102被配置有随机存取存储器(RAM)等，而辅存储单元103被配置有非易失性存储器，诸如半导体存储器。

硬件配置还包括执行网络通信的通信单元104、作为人机接口的输入/输出单元105、互连上述的组件的系统总线106等。

还可以通过CPU 101执行提供各个组件的各个功能的程序来以软件方式实现本示例实施例的网络频带测量设备10。

也就是说，CPU 101通过经由在主存储单元102中加载并执行存储在辅存储单元103中的程序或者直接地执行辅存储单元103中的程序来控制网络频带测量设备10的操作而以软件方式实现各个功能。

图7是例示根据本发明的第一示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

第一示例实施例的程序使计算机作为到达时间测量功能装置111、有效分组提取功能装置121、和可用频带测量功能装置131来操作。

到达时间测量功能装置111从网络接收发送的测量分组，其中的每一个均至少包括分组编号、分组大小、和发送时间。多个测量分组被以预定相等间隔串联并且从而构成分组链，并且构成分组链的测量分组的分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目。到达时间测量功能装置111基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在所接收到的测量分组中的发送时间来测量构成分组链的各个测量分组的到达时间。

有效分组提取功能装置121在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组。

可用频带测量功能装置131在由有效分组所指示的到达时间变化模型中使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带。

注意的是，不用说构成图3中所图示的第一示例实施例的网络频带测量系统1的发送侧设备110也可通过如图6中所例示的硬件配置和CPU执行的程序来实现。

本示例实施例被配置成在构成分组链的各个测量分组的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组。

此配置即使在不规则地发生延迟的网络中也使得仅与期望的到达时间变化模型匹配的有效分组能够被提取，而不受由不规则延迟所导致的到达时间变化影响。

本示例实施例被配置成在由有效分组所指示的到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算网络的可用频带。也就是说，当使用分组大小针对每个分组依次增加固定数目的测量分组时，使用紧接在到达时间开始增加之前的测量分组的分组大小。当使用分组大小针对每个分组依次减小固定数目的测量分组时，使用在到达时间已变得恒定之后的第一测量分组的分组大小。可用频带是通过将目标测量分组的分组大小除以发送间隔来计算的。

因此，在本示例实施例中，即使在不规则地发生延迟的网络环境中也可以高度准确地并通过简单配置来计算可用频带。

(第二示例实施例)

接下来，参考图8至图14，将描述第二示例实施例。

图8是例示根据本发明的第二示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

第二示例实施例的网络频带测量设备20要求是配备有通过与外部通信来交换信息的功能的设备，诸如移动电话、智能电话、个人计算机(PC)、车载终端、和游戏机。

网络频带测量设备20被配置成包括分组接收单元21、到达时间信息存储单元22、分组到达时间计算单元23、有效分组提取单元24、到达时间变化模型识别单元25、和可用频带计算单元26。将稍后描述构成网络频带测量设备20的这些功能单元的功能。

图9是例示根据本发明的第二示例实施例的网络频带测量系统2的配置的框图，其中网络频带测量设备20被用作接收侧设备220并且经由网络连接到发送侧设备210。对于网络频带测量系统2，可假定例如发送侧设备210被安装在数据聚合中心等中、发送侧设备210与接收侧设备220之间的网络的可用频带由接收侧设备220测量并且测量结果被发送到数据聚合中心的模式。

发送侧设备210被配置成包括测量分组生成单元2101和分组发送单元2102，该分组发送单元2102将一组测量分组作为分组链输出到网络。

测量分组生成单元2101生成并输出多个测量分组，多个测量分组构成分组链并且分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目。每个测量分组至少包括用于识别测量分组的分组编号和指示测量分组的大小的分组大小。每个测量分组可以包括指示构成分组链的测量分组的数量的数量信息。数量信息可以被包括在所有测量分组中或者仅在第一和最后分组中。

分组发送单元2102以预定相等间隔按时间系列布置构成分组链的各个测量分组并且将这些测量分组发送到网络。也就是说，相邻测量分组的发送时间之间的时间间隔是相等的。分组发送单元2102在每个测量分组中包括到网络的发送时间。

虽然作为分组链，可以使用分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组，但是除非在以下描述中另外陈述，否则将描述分组大小针对每个分组依次增加固定数目的多个测量分组被用作分组链的情况。

最小分组大小、分组增量大小、以及构成分组链的测量分组的数量被设置为使得构成最后分组的测量分组的分组大小落入分组大小内从而使得具有该分组大小的分组能够通过网络传递。也就是说，构成分组链的各个测量分组的所有分组大小被设置在这些分组大小下，从而使得具有这些分组大小的分组能够通过网络传递并到达接收侧设备220。

注意的是，具有分组编号1的测量分组的分组大小等于最小分组大小。具有分组编号2的测量分组的分组大小比具有分组编号1的测量分组的分组大小大了分组增量大小。此后，每当分组编号增加一，测量分组的分组大小增加分组增量大小。

作为各个测量分组，例如，可使用网际协议(IP)分组、用户数据报协议(UDP)分组、实时传输协议(RTP)分组等。

将描述构成图8中所图示的网络频带测量设备20的各个功能单元。

分组接收单元21从网络依次接收构成上述的分组链的测量分组并且输出所接收到的测量分组的接收时间以及包括在所接收到的测量分组中的发送时间、分组大小、和分组编号。在这个时候，当指示构成分组链的测量分组的数量的数量信息被包括在测量分组中时，分组接收单元21辨识要接收的测量分组的总数。

分组接收单元21输出的测量分组的分组编号、分组大小、发送时间和接收时间被与分组编号相关联地存储在到达时间信息存储单元22中。

图10是例示存储在到达时间信息存储单元中的信息的图。

到达时间信息存储单元22首先存储分组接收单元21输出的每个测量分组的分组编号、分组大小、发送时间和接收时间。

当分组到达时间计算单元23被分组接收单元21通知在到达时间信息存储单元22中存储上述的信息时，分组到达时间计算单元23计算作为存储在到达时间信息存储单元22中的发送时间和接收时间之间的差的每个测量分组的到达时间。分组到达时间计算单元23还计算每对相邻测量分组之间的到达时间的差作为到达时间变化信息。注意的是，可以将到达时间变化信息表达为可接受误差范围内的舍入值。在图10中所图示的示例中，每个到达时间变化被简单地舍入到最近整数并且通过整数来表达。

参考图10，由具有分组编号“1”至“110”的110个测量分组构成的分组链的信息被存储。

例如，具有分组编号“1”、分组编号“2”、分组编号“3”和分组编号“4”的测量分组的到达时间值分别是4.02秒、5.11秒、2.03秒和3.04秒，并且此后，测量分组的到达时间值是3.02秒、3.03秒，依此类推。

各对相邻测量分组之间的到达时间差如下：具有分组编号“2”的测量分组的到达时间比具有分组编号“1”的测量分组的到达时间长1.09秒；具有分组编号“3”的测量分组的到达时间比具有分组编号“2”的测量分组的到达时间短3.08秒；并且具有分组编号“4”的测量分组的到达时间比具有分组编号“3”的测量分组的到达时间长1.01秒。具有分组编号“5”至“20”的测量分组的到达时间的变化是近似恒定的，诸如0.02秒、0.01秒、……、和0.03秒。具有分组编号“21”至“107”的测量分组的到达时间单调地增加。另外，具有分组编号“108”至“110”的测量分组的到达时间不规则地改变。

上述的分组接收单元21、到达时间信息存储单元22、和分组到达时间计算单元23对应于第一示例实施例中的到达时间测量装置11。

当分组到达时间计算单元23相对于构成分组链的所有测量分组完成分组到达时间计算时，分组到达时间计算单元23相应地通知有效分组提取单元24。

有效分组提取单元24基于存储在到达时间信息存储单元22中的到达时间变化信息找到要用于可用频带的计算的到达时间变化模型，并且提取构成到达时间变化模型的一组测量分组作为有效分组。

图11是描述有效分组的提取的图。

到达时间变化模型具有包括第一模式部分和第二模式部分的构造，所述第一模式部分由具有相同到达时间的一系列测量分组构成，所述第二模式部分由到达时间随着分组编号增加而依次增加的一系列测量分组构成。

也就是说，有效分组提取单元24按照分组编号的顺序参考存储在到达时间信息存储单元22中的到达时间变化信息，识别到达时间变化等于零的一系列测量分组，并且将该系列测量分组辨识为第一模式部分。为了辨识，需要具有预定数量或更多的连续零作为要求。

在图11中，具有分组编号“5”至“21”的一系列测量分组构成第一模式部分。

此外，当有效分组提取单元24按照分组编号的顺序参考存储在到达时间信息存储单元22中的到达时间变化信息时，有效分组提取单元24将到达时间变化依次增加的一系列测量分组辨识为第二模式部分。为了辨识，需要具有预定数量或更多的到达时间的连续增加作为要求。

在图11中，具有分组编号“22”至“107”的一系列测量分组构成第二模式部分。

以这种方式，有效分组提取单元24从构成分组链的具有分组编号“1”至“110”的一系列测量分组当中提取具有分组编号“5”至“107”的测量分组作为有效分组。也就是说，具有分组编号“1”至“4”的测量分组和具有分组编号“108”至“110”的测量分组作为到达时间由于不规则延迟而改变的测量分组被排除在用于可用频带的计算的测量分组之外。

有效分组提取单元24提取的有效分组被发送到到达时间变化模型识别单元25。在这个时候，关于第一模式部分和第二模式部分中的每一个中的测量分组的分组编号、发送时间、到达时间变化信息和分组大小被发送到到达时间变化模型识别单元25。

到达时间变化模型识别单元25识别有效分组指示的到达时间变化模型的类型。

到达时间变化模型的类型指代构成分组链的测量分组的分组大小针对每个分组依次增加固定数目的模型、或测量分组的分组大小针对每个分组依次减小固定数目的模型。注意的是，尽管在以上描述中未描述，然而当使用测量分组的分组大小针对每个分组依次减小固定数目的模型时，到达时间变化模型包括由到达时间随着分组编号增加而依次减小的一系列测量分组构成的第三模式部分。因此，在这种情况下，关于第一模式部分和第三模式部分中的每一个中的测量分组的分组编号、到达时间变化信息、和分组大小被发送到到达时间变化模型识别单元25。

图12是描述到达时间变化模型的图。

到达时间变化模型识别单元25识别有效分组所指示的到达时间变化模型是增量型到达时间变化模型还是减量型到达时间变化模型。增量型到达时间变化模型是如图12(1)中所图示的第一模式部分改变为第二模式部分的模型，而减量型到达时间变化模型是如图12(2)中所图示的第三模式部分改变为第一模式部分的模型。到达时间变化模型识别单元25根据有效分组提取单元24提取的有效分组的分组编号和到达时间变化信息来识别第一模式部分、第二模式部分、和第三模式部分以及属于各个模式部分的分组的分组编号。

当有效分组所指示的到达时间变化模型是增量型到达时间变化模型时，到达时间变化模型识别单元25将在构成第一模式部分的一系列测量分组当中具有最后分组编号的测量分组确定为用于可用频带的计算的分组。也就是说，如图12(1)中所图示的，作为第一模式部分中的最后分组并且作为紧接在第一模式部分改变为第二模式部分之前的分组的测量分组“A”被确定为用于可用频带的计算的分组。

当有效分组所指示的到达时间变化模型是减量型到达时间变化模型时，到达时间变化模型识别单元25将在构成第一模式部分的一系列测量分组当中具有第一分组编号的测量分组确定为用于可用频带的计算的分组。也就是说，如图12(2)中所图示的，作为第一模式部分中的第一分组并且作为紧接在第三模式部分改变为第一模式部分之后的分组的测量分组“B”被确定为用于可用频带的计算的分组。

到达时间变化模型识别单元25向可用频带计算单元26通知被确定为用于可用频带的计算的分组的测量分组“A”或测量分组“B”的分组大小。注意的是，在这个时候，还基于相邻测量分组的发送时间向可用频带计算单元26通知关于发送间隔的信息。

上述的有效分组提取单元24和到达时间变化模型识别单元25对应于第一示例实施例中的有效分组提取装置12。

可用频带计算单元26使用从到达时间变化模型识别单元25向可用频带计算单元26通知的、测量分组“A”或测量分组“B”的分组大小和关于发送间隔的信息来计算网络的可用频带。也就是说，可用频带是通过将目标测量分组的分组大小除以发送间隔来计算的。

注意的是，尽管在图8中未图示，然而累积可用频带计算单元26测量的可用频带信息的测量数据存储单元可以被包括在网络频带测量设备20中。已被累积在测量数据存储单元中的可用频带信息需要被酌情发送到数据聚合中心。

接下来，将描述第二示例实施例的网络频带测量方法的操作。

图13是例示根据本发明的第二示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

首先，从网络接收构成分组链的每个测量分组，并且设置测量分组的接收时间(S301)。

注意的是，分组链由分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组构成并且各个测量分组以预定相等间隔发送。此外，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小、和发送时间。另外，可以包括指示构成分组链的测量分组的数量的数量信息。

相对于每个测量分组，提取包括在测量分组中的接收时间和发送时间、分组大小、和分组编号并且存储关于到达时间等的数据(S302)。

关于到达时间等的数据包括作为发送时间与接收时间之间的差的测量分组的到达时间、以及指示相邻测量分组之间的到达时间差的到达时间变化信息。也就是说，在步骤S302，每个测量分组的分组大小、发送时间、接收时间、到达时间、和到达时间变化信息被与分组编号相关联地存储。

当相对于接收到的测量分组完成步骤S302的处理时，确认是否已接收到构成分组链的所有测量分组(S303)。

当构成分组链的测量分组未被处理时(S303中的否)，过程返回到步骤S301并且重复测量分组的接收处理和步骤S302中的各种类型的信息的存储处理。

当相对于构成分组链的所有测量分组的数据存储处理完成时(S303中的是)，执行有效分组提取处理(S304)。

在有效分组提取处理中，基于所存储的到达时间变化信息找到要用于可用频带的计算的到达时间变化模型，并且构成到达时间变化模型的一组测量分组被提取为有效分组。

如上所述，到达时间变化模型包括第一模式部分和第二模式部分，所述第一模式部分由具有相同到达时间的一系列测量分组构成，所述第二模式部分由到达时间随着分组编号增加而依次增加的一系列测量分组构成。此外，当使用测量分组的分组大小针对每个分组依次减小固定数目的模型时，到达时间变化模型包括由到达时间随着分组编号增加而依次减小的一系列测量分组构成的第三模式部分。

相对于在有效分组提取处理中提取的有效分组中的各个测量分组，执行基于分组编号和到达时间变化信息对到达时间变化模型的识别(S305)。

也就是说，有效分组所指示的到达时间变化模型是如图12(1)中所图示的增量型到达时间变化模型还是如图12(2)中所图示的减量型到达时间变化模型被识别。增量型到达时间变化模型由第一模式部分和第二模式部分构成，而减量型到达时间变化模型由第三模式部分和第一模式部分构成。

当有效分组所指示的到达时间变化模型是增量型到达时间变化模型时，在构成第一模式部分的一系列测量分组当中具有最后分组编号的测量分组被确定为用于可用频带的计算的分组。

当有效分组所指示的到达时间变化模型是减量型到达时间变化模型时，在构成第一模式部分的一系列测量分组当中具有第一分组编号的测量分组被确定为用于可用频带的计算的分组。

使用确定被用于可用频带的计算的测量分组的分组大小来计算网络的可用频带(S306)。也就是说，可用频带是通过基于相邻测量分组的发送时间将目标测量分组的分组大小除以发送间隔来计算的。

注意的是，构成网络频带测量设备20的各个功能单元的功能中的每一个可由在具有如图6中所例示的硬件配置的一般计算机设备实现，该计算机依照预定程序来操作。

图14是例示根据本发明的第二示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

第二示例实施例的程序包括分组接收处理功能单元211、到达时间信息存储处理功能单元221、分组到达时间计算处理功能单元231、有效分组提取处理功能单元241、和到达时间变化模型识别处理功能单元251。另外，程序被配置成包括可用频带计算处理功能单元261。

各个处理功能单元是以软件方式实现构成参考图8所描述的网络频带测量设备20的各个功能单元的功能的单元。

也就是说，分组接收处理功能单元211和到达时间信息存储处理功能单元221分别实现分组接收单元21和到达时间信息存储单元22的功能。分组到达时间计算处理功能单元231和有效分组提取处理功能单元241分别实现分组到达时间计算单元23和有效分组提取单元24的功能。到达时间变化模型识别处理功能单元251和可用频带计算处理功能单元261分别实现到达时间变化模型识别单元25和可用频带计算单元26的功能。

本示例实施例被配置成确定构成分组链的各个测量分组的到达时间变化是否与增量型到达时间变化模型或减量型到达时间变化模型匹配，并且在到达时间变化与所确定的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组。

此配置即使在不规则地发生延迟的网络中也使得与期望的到达时间变化模型匹配的有效分组能够被提取，而不受由于不规则延迟而导致的到达时间变化影响。

当所提取的有效分组指示的到达时间变化模型是增量型到达时间变化模型时，在构成到达时间变化为零的第一模式部分的一系列测量分组当中具有最后分组编号的测量分组被用于可用频带的计算。这是因为测量分组是紧接在到达时间变化依次增加的第二模式部分之前的分组，并且是在构成第一模式部分的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组。

当有效分组所指示的到达时间变化模型是减量型到达时间变化模型时，在构成第一模式部分的一系列测量分组当中具有第一分组编号的测量分组被用于可用频带的计算。这是因为测量分组是紧接在到达时间变化依次减小的第三模式部分之后的分组，并且是在构成第一模式部分的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组。

可用频带是通过将目标测量分组的分组大小除以发送间隔来计算的。

因此，在本示例实施例中，即使在不规则地发生延迟的网络环境中也可以高度准确地并通过简单配置来计算可用频带。

(第三示例实施例)

接下来，参考图15至图18，将描述第三示例实施例。

图15是例示根据本发明的第三示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

与第二示例实施例的网络频带测量设备20一样，第三示例实施例的网络频带测量设备30需要是配备有通过与外部通信来交换信息的功能的设备。

网络频带测量设备30包括分组接收单元31、到达时间信息存储单元32、分组到达时间计算单元33、有效分组提取单元34、到达时间变化模型识别单元35、和可用频带计算单元36。另外，网络频带测量设备30被配置成包括测量分组生成单元37和分组发送单元38。

也就是说，网络频带测量设备30具有其中向第二示例实施例的网络频带测量设备20添加了参考图9所描述的发送侧设备210的测量分组生成单元2101和分组发送单元2102的配置。

分组接收单元31、到达时间信息存储单元32、分组到达时间计算单元33、有效分组提取单元34、到达时间变化模型识别单元35、和可用频带计算单元36中的每一个均具有与网络频带测量设备20的对应功能单元相同的功能。也就是说，分组接收单元31和到达时间信息存储单元32分别具有与分组接收单元21和到达时间信息存储单元22相同的功能。分组到达时间计算单元33和有效分组提取单元34分别具有与分组到达时间计算单元23和有效分组提取单元24相同的功能。到达时间变化模型识别单元35和可用频带计算单元36分别具有与到达时间变化模型识别单元25和可用频带计算单元26相同的功能。

测量分组生成单元37和分组发送单元38分别对应于参考图9所描述的发送侧设备210的测量分组生成单元2101和分组发送单元2102，并且各个功能单元具有与对应功能单元相同的功能。

在本示例实施例中使用的分组链是具有与在第二示例实施例中使用的分组链中的测量分组相同的构造的多个测量分组。

测量分组生成单元37生成并输出构成分组链并且分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组。每个测量分组至少包括用于识别测量分组的分组编号和指示测量分组的大小的分组大小。此外，可以包括指示构成分组链的测量分组的数量的数量信息。

分组发送单元38以预定相等间隔按时间系列布置构成分组链的各个测量分组并且将这些测量分组发送到网络。也就是说，相邻测量分组的发送时间之间的时间间隔是相等的。分组发送单元38在每个测量分组中包括到网络的发送时间。

图16是例示根据本发明的第三示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图，其中网络频带测量设备30被用作经由网络互连的发送侧设备310和接收侧设备320。

在网络频带测量系统3中，发送侧设备310的网络频带测量设备30中的分组发送单元38连接到接收侧设备320的网络频带测量设备30中的分组接收单元31。接收侧设备320的网络频带测量设备30中的发送单元38连接到发送侧设备310的网络频带测量设备30中的分组接收单元31。

以这种方式，本示例实施例的网络频带测量系统3被配置成测量从发送侧设备310指向接收侧设备320的下游方向上的可用频带和从接收侧设备320指向发送侧设备310的上游方向上的可用频带两者。

在网络频带测量系统3中，例如，发送侧设备310被假定为在与作为网络中的黑盒子的区域相邻的站点处安装并使用。也就是说，可以以将这种黑盒子部分夹在发送侧设备310与接收侧设备320之间的方式来配置网络频带测量系统3，测量黑盒子部分中的两个方向上的可用频带，并且向数据聚合中心发送测量结果。以这种方式配置网络频带测量系统3使得能够从外部观察不涉及提供网络服务的公司和运营商的黑盒子部分的可用频带并且识别在服务使用感觉中存在用作劣化因素的瓶颈。

在这种情况下，它可以被配置为使得向接收侧设备320通知关于发送侧设备310测量的上游方向上的可用频带的信息，并且在上游方向和下游方向两者上的可用频带的测量结果从接收侧设备320发送到数据聚合中心。

图17是例示根据本发明的第三示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

图17(1)图示发送分组链的操作。

构成分组链并且分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组被生成和输出(S401)。

每个测量分组至少包括用于识别测量分组的分组编号和指示测量分组的大小的分组大小。此外，可以包括指示构成分组链的测量分组的数量的数量信息。

到网络的发送时间被设置到构成分组链的每个测量分组，并且测量分组以预定相等间隔按时间系列布置并发送到网络(S402)。

图17(2)图示接收分组链并且测量可用频带的操作。因为从步骤S411到S416的操作与参考图13所描述的步骤S301到S306的操作相同，所以将省略其描述。

构成网络频带测量设备30的各个功能单元的功能中的每一个均可由具有如图6中所例示的硬件配置的一般计算机设备实现，该计算机依照预定程序来操作。

图18是例示根据本发明的第三示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

第三示例实施例的程序包括分组接收处理功能单元311、到达时间信息存储处理功能单元321、分组到达时间计算处理功能单元331、有效分组提取处理功能单元341、和到达时间变化模型识别处理功能单元351。另外，程序被配置成包括可用频带计算处理功能单元361并且由此包括测量分组生成处理功能单元371和分组发送处理功能单元381。

各个处理功能单元是以软件方式实现构成参考图15所描述的网络频带测量设备30的各个功能单元的功能的单元。

也就是说，分组接收处理功能单元311和到达时间信息存储处理功能单元321分别实现分组接收单元31和到达时间信息存储单元32的功能。分组到达时间计算处理功能单元331和有效分组提取处理功能单元341分别实现分组到达时间计算单元33和有效分组提取单元34的功能。到达时间变化模型识别处理功能单元351和可用频带计算处理功能单元361分别实现到达时间变化模型识别单元35和可用频带计算单元36的功能。另外，测量分组生成处理功能单元371和分组发送处理功能单元381分别实现测量分组生成单元37和分组发送单元38的功能。

本示例实施例被配置成测量发送侧设备310与接收侧设备320之间的上游方向和下游方向两者上的可用频带。该配置的其他部分与第二示例实施例的部分相同。

在发送侧设备310与接收侧设备320之间的上游方向和下游方向两者上的可用频带的测量例如使得能够从外部观察黑盒子部分的可用频带并且识别在服务使用感觉中存在用作劣化因素的瓶颈。

本示例实施例还被配置成依照构成分组链的各个测量分组的到达时间变化在到达时间变化与到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组。

此配置甚至在不规则地发生延迟的网络中也使得仅与期望的到达时间变化模型匹配的有效分组能够被提取，而不受由于不规则延迟而导致的到达时间变化影响。

要用于可用频带的计算的测量分组是依照所提取的有效分组所指示的到达时间变化模型来识别的，并且可用频带是通过将所识别的测量分组的分组大小除以发送间隔来计算的。

因此，在本示例实施例中，即使在不规则地发生延迟的网络环境中也可以高度准确地并通过简单配置来计算可用频带。

(第四示例实施例)

接下来，参考图19至图22，将描述第四示例实施例。

图19是例示根据本发明的第四示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

与第二示例实施例的网络频带测量设备20一样，第四示例实施例的网络频带测量设备40需要是配备有通过与外部通信来交换信息的功能的设备。

第四示例实施例的网络频带测量设备40具有其中向参考图8所描述的第二示例实施例的网络频带测量设备20添加了接收数据测量单元47的配置。

在网络频带测量设备40的功能单元中，分组接收单元41、到达时间信息存储单元42、分组到达时间计算单元43、到达时间变化模型识别单元45、和可用频带计算单元46中的每一个均具有与网络频带测量设备20的对应功能单元相同的功能。

也就是说，分组接收单元41和到达时间信息存储单元42分别具有与分组接收单元21和到达时间信息存储单元22相同的功能。分组到达时间计算单元43、到达时间变化模型识别单元45和可用频带计算单元46分别具有与分组到达时间计算单元23、到达时间变化模型识别单元25、和可用频带计算单元26相同的功能。

另一方面，有效分组提取单元44在执行指示接收数据测量单元47的控制方面具有与网络频带测量设备20的有效分组提取单元24不同的功能。

图20是例示根据本发明的第四示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图。

第四示例实施例的网络频带测量系统4具有与参考图9所描述的第二示例实施例的网络频带测量系统2的配置类似的配置。也就是说，网络频带测量系统4具有其中网络频带测量设备40被用作接收侧设备420并且经由网络连接到发送侧设备410的配置。发送侧设备410被配置成包括测量分组生成单元4101和分组发送单元4102，该分组发送单元4102将一组测量分组作为分组链输出到网络。

发送侧设备410的测量分组生成单元4101和分组发送单元4102中的每一个的功能与参考图9所描述的发送侧设备210的测量分组生成单元2101和分组发送单元2102中的对应一个的功能相同。

将在下面描述与第二示例实施例的网络频带测量设备20的那些功能不同的功能。

本示例实施例的有效分组提取单元44确定构成分组链的各个测量分组的到达时间变化是否与增量型到达时间变化模型或减量型到达时间变化模型匹配。有效分组提取单元44在到达时间变化与所确定的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组。

另外，当有效分组提取单元44不能确定与所确定的到达时间变化模型匹配的一系列测量分组时，有效分组提取单元44指示接收数据测量单元47计算所接收到的分组链的数据接收速度。

也就是说，当有效分组提取单元44确定与预定到达时间变化模型匹配的一系列测量分组时，有效分组提取单元44在到达时间变化与预定到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组并且执行可用频带的测量处理。另一方面，当有效分组提取单元44不能确定与预定到达时间变化模型匹配的一系列测量分组时，有效分组提取单元44执行对所接收到的分组链的数据接收速度的测量处理。

即便当由于来自外部干扰的显著影响而不能提取与期望的到达时间变化模型匹配的有效分组时，这种配置也使得能够测量接收到的分组链的数据接收速度。

当接收数据测量单元47从有效分组提取单元44接收到要执行数据接收速度的测量的指令时，接收数据测量单元47参考存储在到达时间信息存储单元42中的信息。

接收数据测量单元47基于第一测量分组的接收时间与最后测量分组的接收时间之间的差以及构成所接收到的分组链的一系列测量分组的各个分组大小的积算值来计算分组链的数据接收速度。也就是说，接收构成分组链的一系列测量分组所花费的接收时段是根据参考图10所描述的到达时间信息存储单元中的信息中的具有分组编号“1”的分组的接收时间与具有分组编号“110”的分组的接收时间之间的差计算的。具有分组编号“1”至“110”的各个分组的分组大小的积算值被计算为接收测量分组量。数据接收速度是通过将接收测量分组量除以接收时段来计算的。

图21是例示根据本发明的第四示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

在图21中的流程图中，因为从步骤S501到S504的操作与从参考图13所描述的第二示例实施例的网络频带测量方法的操作中的步骤S301到S304的操作相同，所以将省略其描述。

在步骤S504中的有效分组提取处理中，基于存储的到达时间变化信息找到要用于可用频带的计算的到达时间变化模型，并且构成到达时间变化模型的一组测量分组被提取为有效分组。然而，由于来自外部干扰的显著影响而有时不能提取与期望的到达时间变化模型匹配的有效分组。

因此，在步骤S505，执行关于是否已提取了足够的有效分组的确定。

当尚未提取足够的有效分组时(S505中的否)，执行数据接收速度的计算处理。

如上所述，数据接收速度的计算处理基于第一测量分组的接收时间与最后测量分组的接收时间之间的差以及构成接收到的分组链的一系列测量分组的各个分组大小的积算值来计算数据接收速度。也就是说，接收构成分组链的一系列测量分组所花费的接收时段是根据到达时间信息存储单元42中的信息中的具有分组编号“1”的分组的接收时间与具有分组编号“110”的分组的接收时间之间的差来计算的。具有分组编号“1”至“110”的各个分组的分组大小的积算值被计算为接收测量分组量。数据接收速度是通过将接收测量分组量除以接收时段来计算的。

另一方面，在图21中的流程图中，因为在步骤S505中确定了已提取有效分组(S505中的是)之后的操作与参考图13所描述的第二示例实施例的网络频带测量方法的操作相同，所以将省略其描述。也就是说，步骤S506和507中的操作与参考图13所描述的第二示例实施例的网络频带测量方法的操作中的步骤S305和S306中的操作相同。

注意的是，构成网络频带测量设备40的各个功能单元的功能中的每一个均可由具有如图6中所例示的硬件配置的一般计算机设备实现，该计算机依照预定程序来操作。

图22是例示根据本发明的第四示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

第四示例实施例的程序包括分组接收处理功能单元411、到达时间信息存储处理功能单元421、分组到达时间计算处理功能单元431、有效分组提取处理功能单元441和到达时间变化模型识别处理功能单元451。另外，程序被配置成包括可用频带计算处理功能单元461和接收数据测量处理功能单元471。

各个处理功能单元是以软件方式实现构成参考图19所描述的网络频带测量设备40的各个功能单元的功能的单元。

也就是说，分组接收处理功能单元411和到达时间信息存储处理功能单元421分别实现分组接收单元41和到达时间信息存储单元42的功能。分组到达时间计算处理功能单元431和有效分组提取处理功能单元441分别实现分组到达时间计算单元43和有效分组提取单元44的功能。到达时间变化模型识别处理功能单元451和可用频带计算处理功能单元461分别实现到达时间变化模型识别单元45和可用频带计算单元46的功能。接收数据测量处理功能单元471实现接收数据测量单元47的功能。

如上所述，本示例实施例包括当由于来自外部干扰的显著影响而不能提取与期望的到达时间变化模型匹配的有效分组时执行对接收到的分组链的数据接收速度的测量的配置。

因此，在本示例实施例中，即使在当可提取与所期望的到达时间变化模型匹配的有效分组时不规则地发生延迟的网络环境中也可以高度准确地并通过简单配置来计算可用频带。

另一方面，即便当由于来自外部干扰的显著影响而不能提取与所期望的到达时间变化模型匹配的有效分组时也可以执行对所接收到的分组链的数据接收速度的测量。

(第五示例实施例)

接下来，参考图23至图26，将描述第五示例实施例。

图23是例示根据本发明的第五示例实施例的网络频带测量设备的配置的框图。

与参考图15所描述的第三示例实施例的网络频带测量设备30一样，第五示例实施例的网络频带测量设备50具有包括测量分组生成单元57和分组发送单元58的配置。第五示例实施例的网络频带测量设备50与第三示例实施例的网络频带测量设备30不同之处在于包括接收数据测量单元59。

在网络频带测量设备50的功能单元中，分组接收单元51、到达时间信息存储单元52、分组到达时间计算单元53、到达时间变化模型识别单元55、和可用频带计算单元56中的每一个均具有与网络频带测量设备30的对应功能单元相同的功能。另外，网络频带测量设备50包括的测量分组生成单元57和分组发送单元58还具有与网络频带测量设备30的对应功能单元相同的功能。

也就是说，分组接收单元51和到达时间信息存储单元52分别具有与分组接收单元31和到达时间信息存储单元32相同的功能。分组到达时间计算单元53、到达时间变化模型识别单元55、和可用频带计算单元56分别具有与分组到达时间计算单元33、到达时间变化模型识别单元35、和可用频带计算单元36相同的功能。测量分组生成单元57和分组发送单元58分别具有与测量分组生成单元37和分组发送单元38相同的功能。将省略与第三示例实施例的网络频带测量设备30的那些功能相同的这些功能的描述。

另一方面，有效分组提取单元54在执行指示接收数据测量单元59的控制方面具有与网络频带测量设备30的有效分组提取单元34不同的功能。

图24是例示根据本发明的第五示例实施例的网络频带测量系统的配置的框图。

第五示例实施例的网络频带测量系统5具有其中网络频带测量设备50分别用作发送侧设备510和接收侧设备520并且经由网络互连的配置。

在网络频带测量系统5中，发送侧设备510的网络频带测量设备50中的分组发送单元58连接到接收侧设备520的网络频带测量设备50中的分组接收单元51。接收侧设备520的网络频带测量设备50中的发送单元58连接到发送侧设备510的网络频带测量设备50中的分组接收单元51。

以这种方式，本示例实施例的网络频带测量系统5被配置成测量从发送侧设备510指向接收侧设备520的下游方向上的可用频带和从接收侧设备520指向发送侧设备510的上游方向上的可用频带两者。因此，可以与第三示例实施例的网络频带测量系统3相同的方式使用网络频带测量系统5。

将在下面描述本示例实施例的网络频带测量设备50的与第三示例实施例的网络频带测量设备30的功能不同的功能。

注意的是，网络频带测量设备50的与网络频带测量设备30的功能不同的功能与在上面被描述为为第四示例实施例的网络频带测量设备40的功能与第二示例实施例的网络频带测量设备20的功能不同的那些功能相同。

本示例实施例的有效分组提取单元54确定构成分组链的各个测量分组的到达时间变化是否与增量型到达时间变化模型或减量型到达时间变化模型匹配。有效分组提取单元54在到达时间变化与所确定的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组。

另外，当有效分组提取单元54不能确定与所确定的到达时间变化模型匹配的一系列测量分组时，有效分组提取单元54指示接收数据测量单元59计算所接收到的分组链的数据接收速度。

也就是说，当有效分组提取单元54确定与预定到达时间变化模型匹配的一系列测量分组时，有效分组提取单元54在到达时间变化与预定到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组并且执行可用频带的测量处理。另一方面，当有效分组提取单元54不能确定与预定到达时间变化模型匹配的一系列测量分组时，有效分组提取单元54执行所接收到的分组链的数据接收速度的测量处理。

即便当由于来自外部干扰的显著影响而不能提取与期望的到达时间变化模型匹配的有效分组时，这种配置也使得能够测量所接收到的分组链的数据接收速度。

当接收数据测量单元59从有效分组提取单元54接收到要执行数据接收速度的测量的指令时，接收数据测量单元59参考存储在到达时间信息存储单元52中的信息。

接收数据测量单元59基于第一测量分组的接收时间与最后测量分组的接收时间之间的差以及构成所接收到的分组链的一系列测量分组的各个分组大小的积算值来计算分组链的数据接收速度。也就是说，接收构成分组链的一系列测量分组所花费的接收时段是根据参考图10所描述的到达时间信息存储单元中的信息中的具有分组编号“1”的分组的接收时间与具有分组编号“110”的分组的接收时间之间的差来计算的。具有分组编号“1”至“110”的各个分组的分组大小的积算值被计算为接收测量分组量。数据接收速度是通过将接收测量分组量除以接收时段来计算的。

图25是例示根据本发明的第五示例实施例的网络频带测量方法的操作的流程图。

图25(1)图示发送分组链的操作。因为步骤S601和S602中的操作与参考图17所描述的第三示例实施例的网络频带测量方法的操作中的步骤S401和S402中的操作相同，所以将省略其描述。

此外，因为图25(2)中的步骤S611至S618的操作与从参考图21所描述的第四示例实施例的网络频带测量方法的操作中的步骤S501和S508的操作相同，所以将省略其描述。

另外，构成网络频带测量设备50的各个功能单元的功能中的每一个均可由具有如图6中所例示的硬件配置的一般计算机设备实现，该计算机依照预定程序来操作。

图26是例示根据本发明的第五示例实施例的程序实现的功能装置的配置的框图。

第五示例实施例的程序包括分组接收处理功能单元511、到达时间信息存储处理功能单元521、分组到达时间计算处理功能单元531、有效分组提取处理功能单元541、和到达时间变化模型识别处理功能单元551。另外，程序被配置成包括可用频带计算处理功能单元561并且由此包括测量分组生成处理功能单元571、分组发送处理功能单元581、和接收数据测量处理功能单元591。

各个处理功能单元是以软件方式实现构成参考图23所描述的网络频带测量设备50的各个功能单元的功能的单元。

也就是说，分组接收处理功能单元511和到达时间信息存储处理功能单元521分别实现分组接收单元51和到达时间信息存储单元52的功能。分组到达时间计算处理功能单元531和有效分组提取处理功能单元541分别实现分组到达时间计算单元53和有效分组提取单元54的功能。到达时间变化模型识别处理功能单元551和可用频带计算处理功能单元561分别实现到达时间变化模型识别单元55和可用频带计算单元56的功能。另外，测量分组生成处理功能单元571和分组发送处理功能单元581分别实现测量分组生成单元57和分组发送单元58的功能。接收数据测量处理功能单元591实现接收数据测量单元59的功能。

如上所述，与第三示例实施例一样，本示例实施例被配置成测量发送侧设备510与接收侧设备520之间的上游方向和下游方向两者上的可用频带。此外，与第四示例实施例一样，本示例实施例包括其中当由于来自外部干扰的显著影响而不能提取与期望的到达时间变化模型匹配的有效分组时执行对接收到的分组链的数据接收速度的测量的配置。该配置的其他部分与第二示例实施例的部分相同。

在发送侧设备510与接收侧设备520之间的上游方向和下游方向两者上的可用频带的测量使得能够从外部观察黑盒子部分的可用频带并且感知在服务使用感觉中存在用作劣化因素的瓶颈。

在本示例实施例中，即使在当可提取与所期望的到达时间变化模型匹配的有效分组时不规则地发生延迟的网络环境中也可以高度准确地并通过简单配置来计算可用频带。

另一方面，即便当由于来自外部干扰的显著影响而不能提取与所期望的到达时间变化模型匹配的有效分组时也可以执行对所接收到的分组链的数据接收速度的测量。

注意的是，可以像在以下附记中一样描述上述各个示例实施例的全部或一部分，但是本发明不限于此。

(附记1)一种网络频带测量设备，包括：

到达时间测量装置，所述到达时间测量装置用于从网络接收作为分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目并且以预定相等间隔发送的多个测量分组的分组链，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小、和发送时间，并且基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在所述测量分组中的发送时间来测量构成所述分组链的各个测量分组的到达时间；

有效分组提取装置，所述有效分组提取装置用于在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组；以及

可用频带测量装置，所述可用频带测量装置用于在由所述有效分组所指示的所述到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算所述网络的可用频带。

(附记2)根据附记1所述的网络频带测量设备，其中

由所述有效分组所指示的所述到达时间变化模型包括第一模式部分、和第二模式部分或第三模式部分，所述第一模式部分由具有相同到达时间的一系列测量分组构成，所述第二模式部分由到达时间随着所述分组编号增加而依次增加的一系列测量分组构成，所述第三模式部分由到达时间随着所述分组编号增加而依次减小的一系列测量分组构成。

(附记3)根据附记2所述的网络频带测量设备，其中

所述到达时间测量装置包括：

分组接收单元，所述分组接收单元接收构成所述分组链的测量分组并且输出所述测量分组的接收时间以及包括在所述测量分组中的所述发送时间、所述分组大小和所述分组编号；

分组到达时间计算功能单元，所述分组到达时间计算功能单元基于构成所述分组链的一系列测量分组的接收时间和包括在所述测量分组中的所述发送时间来计算各个测量分组的到达时间，并且计算各对相邻测量分组之间的到达时间差作为到达时间变化信息；以及

到达时间信息存储单元，所述到达时间信息存储单元与所述测量分组的分组编号相关联地存储构成所述分组链的测量分组的发送时间、接收时间、分组大小、和到达时间以及所述到达时间变化信息。

(附记4)根据附记3所述的网络频带测量设备，其中

所述有效分组提取装置参考与存储在所述到达时间信息存储单元中的所述测量分组的分组编号相关联的所述到达时间变化信息，在所述到达时间变化信息的预定可接受误差范围内识别所述第一模式部分、和所述第二模式部分或所述第三模式部分，并且提取所述第一模式部分改变为所述第二模式部分的增量型到达时间变化模型或所述第三模式部分改变为所述第一模式部分的减量型到达时间变化模型作为所述有效分组。

(附记5)根据附记4所述的网络频带测量设备，其中

所述可用频带测量装置，

当所述有效分组提取装置提取所述增量型到达时间变化模型时，使用在构成所述第一模式部分的一系列测量分组当中具有最后分组编号的测量分组的分组大小来计算所述网络的可用频带，以及，

当所述有效分组提取装置提取所述减量型到达时间变化模型时，使用在构成所述第一模式部分的一系列测量分组当中具有第一分组编号的测量分组的分组大小来计算所述网络的可用频带。

(附记6)根据附记1至5中的任一项所述的网络频带测量设备还包括

接收数据测量装置，其中

当所述有效分组提取装置不能提取所述有效分组时，所述有效分组提取装置指示所述接收数据测量装置计算所述分组链的接收速度，并且

所述接收数据测量装置基于第一测量分组的接收时间与最后测量分组的接收时间之间的差以及构成所接收到的分组链的一系列测量分组的分组大小的积算值来计算所述分组链的接收速度。

(附记7)根据附记1至6中的任一项所述的网络频带测量设备还包括：

测量分组生成装置，所述测量分组生成装置用于生成分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组并且将一系列所生成的测量分组作为分组链来输出，每个测量分组至少包括分组编号和分组大小；以及

测量分组发送装置，所述测量分组发送装置用于以预定相等间隔发送所述分组链，所述测量分组中的每一个均包括所述测量分组被发送到所述网络的发送时间。

(附记8)一种网络频带测量系统，所述网络频带测量系统包括：

发送侧设备，所述发送侧设备包括：

测量分组生成装置，所述测量分组生成装置用于生成分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组并且将一系列所生成的测量分组作为分组链来输出，每个测量分组至少包括分组编号和分组大小；以及

测量分组发送装置，所述测量分组发送装置用于以预定相等间隔发送所述分组链，所述测量分组中的每一个均包括所述测量分组被发送到所述网络的发送时间；以及

根据附记1至6中的任一项所述的网络频带测量设备，作为经由网络连接到所述发送侧设备的接收侧设备。

(附记9)一种网络频带测量系统，所述网络频带测量系统包括

根据附记7所述的网络频带测量设备，经由网络分别用作发送侧设备和接收侧设备。

(附记10)一种网络频带测量方法，包括：

从网络接收作为分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目并且以预定相等间隔发送的多个测量分组的分组链，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小、和发送时间；

基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在所述测量分组中的发送时间来测量构成所述分组链的各个测量分组的到达时间；

在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组；以及

在由所述有效分组所指示的所述到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算所述网络的可用频带。

(附记11)一种网络频带测量方法，包括：

生成分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组并且将一系列所生成的测量分组作为分组链以预定相等间隔发送，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小、和所述测量分组被发送到网络的发送时间；

基于从所述网络接收到的所述测量分组的接收时间和包括在所述测量分组中的所述发送时间来测量构成所述分组链的各个测量分组的到达时间；

在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组；以及

在由所述有效分组所指示的所述到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算所述网络的可用频带。

(附记12)根据附记10或11所述的网络频带测量方法，其中

由所述有效分组所指示的所述到达时间变化模型包括第一模式部分、和第二模式部分或第三模式部分，所述第一模式部分由具有相同到达时间的一系列测量分组构成，所述第二模式部分由到达时间随着所述分组编号增加而依次增加的一系列测量分组构成，所述第三模式部分由到达时间随着所述分组编号增加而依次减小的一系列测量分组构成。

(附记13)根据附记12所述的网络频带测量方法，其中

测量构成所述分组链的各个测量分组的到达时间包括：

接收构成所述分组链的测量分组并且输出所述测量分组的接收时间以及包括在所述测量分组中的所述发送时间、所述分组大小和所述分组编号；

基于构成所述分组链的一系列测量分组的接收时间和包括在所述测量分组中的所述发送时间来计算各个测量分组的到达时间，并且计算各对相邻测量分组之间的到达时间差作为到达时间变化信息；以及

与所述测量分组的分组编号相关联地存储构成所述分组链的测量分组的发送时间、接收时间、分组大小、和到达时间以及所述到达时间变化信息。

(附记14)根据附记13所述的网络频带测量方法，其中

所述有效分组的提取包括

参考所存储的与所述测量分组的分组编号相关联的到达时间变化信息，在所述到达时间变化信息的预定可接受误差范围内识别所述第一模式部分、和所述第二模式部分或所述第三模式部分，并且提取所述第一模式部分改变为所述第二模式部分的增量型到达时间变化模型或所述第三模式部分改变为所述第一模式部分的减量型到达时间变化模型作为所述有效分组。

(附记15)根据附记14所述的网络频带测量方法，其中

所述可用频带的计算包括：

当在所述有效分组的提取中提取了所述增量型到达时间变化模型时，使用在构成所述第一模式部分的一系列测量分组当中具有最后分组编号的测量分组的分组大小来计算可用频带，以及，

当在所述有效分组的提取中提取了所述减量型到达时间变化模型时，使用在构成所述第一模式部分的一系列测量分组当中具有第一分组编号的测量分组的分组大小来计算可用频带。

(附记16)根据附记10至15中的任一项所述的网络频带测量方法还包括：

当不能提取所述有效分组时，指示计算所述分组链的接收速度；以及

基于所述指示，基于第一测量分组的接收时间与最后测量分组的接收时间之间的差以及构成所述分组链的一系列测量分组的分组大小的积算值来计算所述分组链的接收速度。

(附记17)一种程序，所述程序使计算机被操作为：

到达时间测量功能装置，所述到达时间测量功能装置用于从网络接收作为分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目并且以预定相等间隔发送的多个测量分组的分组链，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小、和发送时间，并且基于所接收到的测量分组的接收时间和包括在所述测量分组中的发送时间来测量构成所述分组链的各个测量分组的到达时间；

有效分组提取功能装置，所述有效分组提取功能装置用于在测量的到达时间变化与具有预定模式的到达时间变化模型匹配的区间中提取一系列测量分组作为有效分组；以及

可用频带测量功能装置，所述可用频带测量功能装置用于在由所述有效分组所指示的所述到达时间变化模型中，使用在具有相同到达时间的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组来计算所述网络的可用频带。

(附记18)根据附记17所述的程序，其中

通过所述有效分组所指示的所述到达时间变化模型包括第一模式部分、和第二模式部分或第三模式部分，所述第一模式部分由具有相同到达时间的一系列测量分组构成，所述第二模式部分由到达时间随着所述分组编号增加而依次增加的一系列测量分组构成，所述第三模式部分由到达时间随着所述分组编号增加而依次减小的一系列测量分组构成。

(附记19)根据附记18所述的程序，其中

所述到达时间测量功能装置包括：

分组接收处理功能单元，所述分组接收处理功能单元接收构成所述分组链的测量分组并且输出所述测量分组的接收时间以及包括在所述测量分组中的所述发送时间、所述分组大小、和所述分组编号；

分组到达时间计算处理功能单元，所述分组到达时间计算处理功能单元基于构成所述分组链的一系列测量分组的接收时间和包括在所述测量分组中的发送时间来计算各个测量分组的到达时间，并且计算各对相邻测量分组之间的到达时间差作为到达时间变化信息；以及

到达时间信息存储处理功能单元，所述到达时间信息存储处理功能单元与所述测量分组的分组编号相关联地存储构成所述分组链的测量分组的发送时间、接收时间、分组大小、和到达时间以及所述到达时间变化信息。

(附记20)根据附记19所述的程序，其中

所述有效分组提取功能装置参考与存储在所述到达时间信息存储处理功能单元中的所述测量分组的分组编号相关联的所述到达时间变化信息，在所述到达时间变化信息的预定可接受误差范围内识别所述第一模式部分、和所述第二模式部分或所述第三模式部分，并且提取所述第一模式部分改变为所述第二模式部分的增量型到达时间变化模型或所述第三模式部分改变为所述第一模式部分的减量型到达时间变化模型作为所述有效分组。

(附记21)根据附记20所述的程序，其中

所述可用的频带测量功能装置，

当所述有效分组提取功能装置提取所述增量型到达时间变化模型时，使用在构成所述第一模式部分的一系列测量分组当中具有最后分组编号的测量分组的分组大小来计算可用频带，以及，

当所述有效分组提取功能装置提取所述减量型到达时间变化模型时，使用在构成所述第一模式部分的一系列测量分组当中具有第一分组编号的测量分组的分组大小来计算可用频带。

(附记22)根据附记17至21中的任一项所述的程序还包括

接收数据测量功能装置，其中

当所述有效分组提取功能装置不能提取所述有效分组时，所述有效分组提取功能装置指示所述接收数据测量功能装置计算所述分组链的接收速度，并且

所述接收数据测量功能装置基于第一测量分组的接收时间与最后测量分组的接收时间之间的差以及构成所接收到的分组链的一系列测量分组的分组大小的积算值来计算所述分组链的接收速度。

(附记23)根据附记17至22中的任一项所述的程序还包括：

测量分组生成功能装置，所述测量分组生成功能装置用于生成分组大小针对每个分组依次增加或者减小固定数目的多个测量分组，并且将一系列所生成的测量分组作为分组链来输出，每个测量分组至少包括分组编号和分组大小；以及

测量分组发送功能装置，所述测量分组发送功能装置用于以预定相等间隔发送所述分组链，所述测量分组中的每一个均包括所述测量分组被发送到所述网络的发送时间。

本发明在上面通过其示例实施例来描述，但是本发明不限于上述示例实施例。可以在本发明的范围内将能由本领域的技术人员所理解的各种修改应用于本发明的配置和细节。

本申请要求基于于2016年9月5日提交的日本专利申请No.2016-172556的优先权，其全部公开内容通过引用并入在本文中。

附图标记列表

1、2、3、4、5 网络频带测量系统

10、20、30、40、50 网络频带测量设备

11 到达时间测量装置

12 有效分组提取装置

13 可用频带测量装置

21、31、41、51 分组接收单元

22、32、42、52 到达时间信息存储单元

23、33、43、53 分组到达时间计算单元

24、34、44、54 有效分组提取单元

25、35、45、55 到达时间变化模型识别单元

26、36、46、56 可用频带计算单元

47、59 接收数据测量单元

101 CPU

102 主存储单元

103 辅存储单元

104 通信单元

105 输入/输出单元

106 系统总线

110、210、310、410、510 发送侧设备

120、220、320、420、520 接收侧设备

111 到达时间测量功能装置

121 有效分组提取功能装置

131 可用频带测量功能装置

211、311、411、511 分组接收处理功能单元

221、321、421、521 到达时间信息存储处理功能单元

231、331、431、531 分组到达时间计算处理功能单元

241、341、441、541 有效分组提取处理功能单元

251、351、451、551 到达时间变化模型识别处理功能单元

261、361、461、561 可用频带计算处理功能单元

371、571 测量分组生成处理功能单元

381、581 分组发送处理功能单元

471、591 接收数据测量处理功能单元

1101 测量分组生成装置

1102 测量分组发送装置

37、57、2101、4101 测量分组生成单元

38、58、2102、4102 分组发送单元

Claims (8)

1.一种网络容量测量设备，其包括：

端对端延迟测量装置，所述端对端延迟测量装置用于从网络接收分组链，所述分组链是多个测量分组并且是以预定相等间隔来被发送的，所述多个测量分组的所述分组大小针对每个分组以固定数目依次增加或者减小，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小和发送时间，并且所述端对端延迟测量装置基于所接收到的测量分组的接收时间和在所述测量分组中包括的发送时间来测量构成所述分组链的各个测量分组的端对端延迟；

有效分组提取装置，所述有效分组提取装置用于：在测量的端对端延迟的变化与增量型端对端延迟变化模型或减量型端对端延迟变化模型相匹配的区间中，从所述分组链提取一系列测量分组作为有效分组，所述增量型端对端延迟变化模型由第一模式部分和第二模式部分构成，所述第一模式部分由具有相同端对端延迟的一系列测量分组构成，并且跟随所述第一模式部分的所述第二模式部分由端对端延迟随着所述分组编号的增加而依次增加的一系列测量分组构成，并且所述减量型端对端延迟变化模型由第三模式部分和跟随所述第三模式部分的所述第一模式部分构成，所述第三模式部分由端对端延迟随着所述分组编号的增加而依次减小的一系列测量分组构成；以及

可用频带测量装置，所述可用频带测量装置用于：在由所述有效分组所指示的所述端对端延迟变化模型中，确定在具有相同端对端延迟的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组，并且基于所述确定的测量分组的分组大小和作为所述确定的测量分组的发送时间减去紧接在所述确定的测量分组之前的测量分组的发送时间的发送间隔，来计算所述网络的可用频带，

其中，在所述增量型端对端延迟变化模型中，所述确定的测量分组是所述第一模式部分中的最后一个分组并且是紧接在所述第一模式部分改变为所述第二模式部分之前的分组，以及在所述减量型端对端延迟变化模型中，所述第一模式部分中的第一分组是紧接在所述第三模式部分改变为所述第一模式部分之后的分组。

2.根据权利要求1所述的网络容量测量设备，其中，

所述端对端延迟测量装置包括：

分组接收单元，所述分组接收单元接收构成所述分组链的测量分组，并且输出所述测量分组的接收时间以及在所述测量分组中包括的所述发送时间、所述分组大小和所述分组编号；

分组端对端延迟计算功能单元，所述分组端对端延迟计算功能单元基于构成所述分组链的一系列测量分组的所述接收时间和在所述测量分组中包括的所述发送时间来计算各个测量分组的端对端延迟，并且计算各对相邻测量分组之间的端对端延迟的差作为端对端延迟变化信息；以及

端对端延迟信息存储单元，所述端对端延迟信息存储单元以与所述测量分组的分组编号相关联的方式存储构成所述分组链的所述测量分组的发送时间、接收时间、分组大小和端对端延迟以及所述端对端延迟变化信息。

3.根据权利要求2所述的网络容量测量设备，其中，

所述有效分组提取装置参考存储在所述端对端延迟信息存储单元中的与所述测量分组的分组编号相关联的所述端对端延迟变化信息，在所述端对端延迟变化信息的预定可接受误差范围内识别所述第一模式部分以及识别所述第二模式部分或所述第三模式部分这两者之一，并且将所述增量型端对端延迟变化模型或将所述减量型端对端延迟变化模型提取作为所述有效分组。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的网络容量测量设备，还包括：

接收数据测量装置，

其中，

当所述有效分组提取装置不能提取所述有效分组时，所述有效分组提取装置指示所述接收数据测量装置来计算所述分组链的接收速度，并且

所述接收数据测量装置基于在第一测量分组的接收时间与最后测量分组的接收时间之间的差以及构成所接收到的分组链的一系列测量分组的分组大小的积算值，来计算所述分组链的接收速度。

5.根据权利要求1所述的网络容量测量设备，还包括：

测量分组生成装置，所述测量分组生成装置用于：

生成多个测量分组，该多个测量分组的分组大小针对每个分组以固定数目依次增加或者减小，并且

将一系列所生成的测量分组作为分组链来输出，每个测量分组至少包括分组编号和分组大小；以及

测量分组发送装置，所述测量分组发送装置用于以预定相等间隔发送所述分组链，所述测量分组中的每一个均包括该测量分组被发送到所述网络的发送时间。

6.一种网络容量测量系统，其包括：

发送侧设备，所述发送侧设备包括：

测量分组生成装置，所述测量分组生成装置用于：

生成多个测量分组，该多个测量分组的分组大小针对每个分组以固定数目依次增加或者减小，并且

将一系列所生成的测量分组作为分组链来输出，每个测量分组至少包括分组编号和分组大小；以及

测量分组发送装置，所述测量分组发送装置用于以预定相等间隔发送所述分组链，所述测量分组中的每一个均包括该测量分组被发送到所述网络的发送时间；以及

根据权利要求1至3中的任一项所述的网络容量测量设备，所述网络容量测量设备作为经由所述网络而连接到所述发送侧设备的接收侧设备。

7.一种网络容量测量系统，其包括：

根据权利要求5所述的网络容量测量设备，所述网络容量测量设备经由网络而分别用作发送侧设备和接收侧设备。

8.一种网络容量测量方法，包括：

从网络接收分组链，所述分组链是多个测量分组并且是以预定相等间隔来被发送的，所述多个测量分组的所述分组大小针对每个分组以固定数目依次增加或者减小，每个测量分组至少包括分组编号、分组大小和发送时间；

基于所接收到的测量分组的接收时间和在所述测量分组中包括的发送时间，来测量构成所述分组链的各个测量分组的端对端延迟；

在测量的端对端延迟的变化与增量型端对端延迟变化模型或减量型端对端延迟变化模型相匹配的区间中，从所述分组链提取一系列测量分组作为有效分组，所述增量型端对端延迟变化模型由第一模式部分和第二模式部分构成，所述第一模式部分由具有相同端对端延迟的一系列测量分组构成，并且跟随所述第一模式部分的所述第二模式部分由端对端延迟随着所述分组编号的增加而依次增加的一系列测量分组构成，并且所述减量型端对端延迟变化模型由第三模式部分和跟随所述第三模式部分的所述第一模式部分构成，所述第三模式部分由端对端延迟随着所述分组编号的增加而依次减小的一系列测量分组构成；以及

在由所述有效分组所指示的所述端对端延迟变化模型中，确定在具有相同端对端延迟的一系列测量分组当中具有最大分组大小的测量分组，并且基于所述确定的测量分组的分组大小和作为所述确定的测量分组的发送时间减去紧接在所述确定的测量分组之前的测量分组的发送时间的发送间隔，来计算所述网络的可用频带，

其中，在所述增量型端对端延迟变化模型中，所述确定的测量分组是所述第一模式部分中的最后一个分组并且是紧接在所述第一模式部分改变为所述第二模式部分之前的分组，以及在所述减量型端对端延迟变化模型中，所述第一模式部分中的第一分组是紧接在所述第三模式部分改变为所述第一模式部分之后的分组。

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