CN112005527B - 用于在分组交换通信网络中执行性能测量的方法和网络 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于能够在分组交换通信网络中进行性能测量的方法。第一节点和第二节点交换包括标记值的分组,它们在两个供选择的标记值之间交替地切换标记值。第二节点特别地依赖于从另一个节点接收的分组中包括的标记值来切换可应用于寻址到另一个节点的分组的标记值。对于每个标记时段,第一节点在寻址到第二节点的一个分组中写入采样值。在接收到包括采样值的每个分组时,第二节点在寻址到第一节点的分组中复制采样值。可以在两个节点之间提供一个或多个测量点,这些测量点为两个方向上的包括采样值的分组提供性能参数。这样的性能参数可以用于提供往返时间测量。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络领域。特别地,本发明涉及用于能够在分组交换通信网络中进行性能测量的方法以及被配置为实现这样的方法的分组交换网络。
背景技术
在分组交换通信网络中,分组流通过可能的中间节点从源节点传送到目的地节点。示例性的分组交换网络是IP(互联网协议)网络、以太网和MPLS(多协议标签交换)网络。
分组不总是到达它们的目的地节点,即,它们在通过网络传送期间可能丢失。分组丢失是由于不同的原因。例如,节点或链路可能发生故障,或者分组可能由于节点的端口拥塞而被节点丢弃。而且,分组可能由于它们包含位错误而被节点丢弃。
而且,每个分组在传送时间被源节点传送并且在接收时间被目的地节点接收。传送时间和接收时间之间经过的时间通常被称为“单向延迟”。分组的单向延迟主要依赖于分组从源到目的地所越过的可能中间节点的数量、分组在每个节点处的持久时间以及沿着链路的传播时间。
此外,分组可以具有不同的单向延迟。同一个分组流的两个分组的单向延迟之间的差被称为“到达间隔抖动”(或简称为“抖动”)。
当通信服务(特别地,实时语音或数据服务,诸如呼叫、会议呼叫、视频会议等)借助于分组交换网络提供时,对携载服务的分组流关于分组丢失、单向延迟和/或抖动的性能测量提供服务的终端用户感知到的服务质量(QoS)的指示。此外,分组丢失和高延迟/抖动可能需要重传,并且然后降低了通信网络的效率。因此,测量通信网络中的分组流的分组丢失、单向延迟/抖动对于网络运营商是特别感兴趣的。
归于同一申请人的WO 2010/072251公开了用于对分组流测量分组丢失的方法,其使用交替标记技术,由此要测量的分组流被划分成包括设置为第一值(例如“1”)的标记位的分组的块和包括被设置为第二值(例如“0”)的标记位的分组的块。标记值被周期性地切换,使得由第一值标记的分组的块与由第二值标记的分组的块交织。
归于同一申请人的WO 2011/079857公开了用于执行时间测量(单向延迟和/或单向抖动)的方法,其使用上述交替标记技术。
归于同一申请人的WO 2013/174417公开了用于执行平均时间测量的方法,其使用上述交替标记技术。
归于同一申请人的WO 2015/090364公开了用于对分组流执行时间测量的方法,其提供了将分组流划分成交替的块(举例来说但不是限制,使用上述交替标记技术),并且对于每个块,将多个分组标记为要经受单独的时间测量的样本。应用采样,使得在连续的样本分组之间过去至少最小时间,该最小时间短于标记时段,但是长得足以防止涉及连续的样本分组的可能的接收序列错误。
已知提供RTT(往返时间)测量而不是单向时间测量的技术。这样的技术尤其有帮助,因为它们不需要各个网络节点处的本地时钟的互相同步。
如已知的,QUIC(快速UDP互联网连接)是传输层(第4层)网络协议,其被设计为支持通过用户数据报协议(UDP)在两个端点之间的多路复用连接。为了管理接收序列错误,QUIC报头包括分组号字段,其中在每个分组传送时在每个分组中写入分组号。
B.Trammel等人:2017年12月13日的互联网草案“The addition of a Spin Bitto the QUIC Transport Protocol draft-trammel-quic-spin-01”描述了所谓的“时延旋转位”(或简称为“旋转位”)在QUIC报头中的添加,这允许对在两个节点之间交换的两个对向传播的分组流进行RTT测量。根据互联网草案,这两个节点(也称为“客户端”和“服务器”)初始传送各自的分组,其中分组的旋转位的值被设置为0。客户端通过将它的旋转位的值设置为1来开始RTT测量。旋转位值的这种改变可以被看作从客户端传送到服务器的旋转位信号中的边缘。当服务器接收到这样的边缘时,它将它自身的旋转位的值从0改变为1。以这种方式,服务器实质上将旋转位信号的边缘反射回客户端。当客户端从服务器接收到反射的旋转位信号的边缘时,它将它的旋转位的值切换回0。这可以被看作从客户端传送到服务器的旋转位信号中的另一个边缘,其在服务器处被接收并反射回客户端,如上所述。由于可能出现涉及旋转位信号的边缘周围的分组的接收序列错误,因此在服务器处接收的旋转位信号的边缘可能不清晰,即,它们可能呈现旋转位值的振荡。为了滤除这样的振荡,互联网草案提供了使用基于以上提到的接收的分组的QUIC报头中包括的分组号的值的机制在服务器处延迟旋转位信号的边缘的反射。基本上,服务器不改变它的旋转位值,直到接收的分组中的分组号已达到它的最大值。然后,作为旋转位时段的持续时间,即,旋转位信号的两个连续的边缘的同一方向(例如,从客户端到服务器)上的传递之间过去的时间,可以在放置在客户端和服务器之间的任何中间测量点处测量粗略的RTT。
发明内容
申请人已注意到,以上旋转位技术实质上导致在客户端和服务器之间交换的两个对向传播的分组流的交替标记。因此,在客户端和服务器之间的中间位置提供的两个测量点可以根据以上提到的WO 2010/072251、WO 2011/079857和WO 2013/174417提供性能测量。
然而,旋转位技术不允许中间测量点识别可以经受单独的时间测量的任何特定的样本分组。
申请人已注意到,在每个方向上分开实现的如以上提到的WO 2015/090364中描述的采样技术将在每个方向上提供可以经受单独的单向时间测量的样本分组。
然而,这样的样本分组不能被关联以提供两个中间测量点之间的可靠的单独的RTT测量。
鉴于以上,申请人已解决了提供一种用于能够在分组交换通信网络中进行性能测量的方法的问题,该方法可应用在应用两个对向传播方向上的交替标记(举例来说但不是限制,使用上述旋转位技术)的场景,并且该方法同时允许一个或多个中间测量点识别每个方向上的特定的样本分组,这些样本分组可以经受单独的时间测量,特别是RTT测量。
在以下的描述中和在权利要求中,表述“在分组交换通信网络中执行性能测量”将指定测量在分组交换通信网络的两个节点之间交换的多个分组当中选择的多个样本分组经历的分组丢失和/或延迟和/或抖动的操作。
另外,在以下的描述中和在权利要求中,表述“能够在分组交换通信网络中进行性能测量”将指定以可以进行性能测量(可能在中间节点处)的方式标记和/或调节在分组交换通信网络的两个节点之间交换的分组的操作。
根据本发明的实施例,通过以下方法解决了以上问题:其中通信网络的第一节点和第二节点交换包括标记值的分组,该标记值在两个供选择的标记值之间交替地(例如,周期性地)切换,以便在每个方向上实现交替标记。由第二节点执行的切换依赖于从第一节点接收的分组中包括的标记值。在可应用于要传送到第二节点的分组的标记值的两次连续的切换之间包括的每个时段(在下文中也称为“标记时段”)期间,第一节点在要传送到第二节点的一个分组中写入采样值。在从第一节点接收到包括采样值的每个分组时,第二节点在要传送到第一节点的一个分组中复制采样值。
然后,一个或多个测量点可以提供与包括采样值的分组相关的性能参数,基于这些性能参数然后可以执行性能测量。应注意的是,测量点可以由除在通信网络的第一节点和第二节点处管理分组的标记的实体以外的实体来实现和操作。
在本说明书中和在权利要求书中,表述“复制采样值”将意指为在要传送到第一节点的分组中写入依赖于从第一节点接收的分组中包括的采样值的采样值的操作。要写入的采样值可以等于接收的分组中包括的采样值,或者它可以不同。在任何情况下,在第二节点在要传送到第一节点的分组中写入的采样值与第二节点从第一节点接收的分组中包括的采样值之间存在第二节点和一个或多个测量点都已知的预定的一对一关系。
第一节点为每个标记周期生成单个样本分组并且第二节点在接收到每个样本分组时反射采样值的事实保证了在每个标记时段期间,在第一节点和第二节点之间交换单对对向传播的样本分组,该单对对向传播的样本分组包括相同的采样值和相同的标记值(或者,至少相互相关的采样值,如上所述)。
因此,在每个方向上,可以由一个或多个测量点单一地识别样本分组,这些测量点可以提供与样本分组相关的性能参数并基于它们的性能参数对它们执行单向时间测量,如以上提到的WO 2015/090364所描述的。
而且,测量点还可以基于为每对对向传播的样本分组生成的性能参数(特别地,时间戳)执行RTT测量。这后一个操作特别受益于第一节点和第二节点的行为。实际上,在每个标记时段内,期望应对其进行RTT测量的单对对向传播的样本分组。因此,测量点可以基于它们的标记值和采样值唯一且明确地识别它们,从而提供可靠且准确的RTT测量。例如,如果在标记时段期间“反射的”样本分组在它到达测量点之前丢失,那么测量点能够检测到丢失(当前标记时段期间期望的“反射的”样本分组在从第二节点传送到第一节点的分组中未找到),并因此抑制为那个标记时段提供基于样本的RTT测量。
而且,测量点还可以基于为在同一方向(例如,从第一节点到第二节点)传送的两个连续的样本分组生成的性能参数(特别地,时间戳)提供第一节点和第二节点之间的RTT测量。这对于测量点而言有利地比上述作为旋转位时段的持续时间的已知测量更容易。实际上,识别某一方向上的分组流中的样本分组对于测量点而言比识别旋转位信号的边缘更直接,如上所述,该旋转位信号的边缘可能不清晰。
根据第一方面,本发明提供了一种用于能够在分组交换通信网络中进行性能测量的方法,该方法包括:
a)在通信网络的第一节点和第二节点之间交换包括标记值的分组,其中标记值在两个供选择的标记值之间交替地切换,第二节点切换要应用于要传送到第一节点的分组的标记值依赖于在第二节点处从第一节点接收的分组中包括的标记值;
b)在第一节点处,在每个标记时段期间,在要传送到第二节点的一个分组中写入采样值;以及
c)在第二节点处,在从第一节点接收到包括采样值的每个分组时,在要传送到第一节点的一个分组中复制采样值。
优选地,步骤b)包括:
b1)在标记时段开始之后要传送的第n个分组中写入采样值,n是等于或大于1的整数;或者
b2)在从第二节点接收到包括采样值的在前的分组时,在要传送到第二节点的一个分组中复制采样值。
根据实施例,步骤b)包括:
-每个标记周期的第一个标记时段期间的步骤b1);以及
-每个标记周期的第二个标记时段期间的步骤b2)。
根据另一个实施例,步骤b)包括:
-所述性能测量开始或重新开始的每个标记时段期间的步骤b1);以及
-除所述性能测量开始或重新开始的所述每个标记时段以外的每个标记时段期间的步骤b2)。
根据第一实施例,在步骤a)处,第一节点和第二节点都在检测到从另一个节点接收的分组中的标记值的改变时切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记值。
根据第一实施例,在步骤a)处,切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记值包括在第一节点处和/或在第二节点处,对于从另一个节点接收的每个分组,检查接收的分组是否具有与先前接收的分组不同的标记值,并且在肯定的情况下:
-切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记值,并且禁用要应用于要传送到另一个节点的分组的标记值的进一步切换,直到满足预定义的条件;
-在出现预定义的条件时,启用要应用于要传送到另一个节点的分组的标记值的进一步切换。
根据第一实施例的变体,预定义的条件是以下中的一个:
-具有预定义的持续时间的安全间隔时间过去;
-从另一个节点接收的分组中包括的分组号已增加到最大值,返回到0,然后再次达到其标记值与先前接收的分组不同的接收的分组中包括的值;或者
-已从另一个节点接收到N个分组,N是预定义的数量。
根据第二实施例,在步骤a)处,第二节点相对于检测到从第一节点接收的分组中的标记值的改变以一定的延迟切换要应用于要传送到第一节点的分组的标记值。
根据第二实施例,在步骤c)处,复制采样值包括检查包括采样值的接收的分组的标记值是否等于当前应用于要传送到第一节点的分组的标记值,并且:
c1)在肯定的情况下,在要传送到第一节点的一个分组中复制采
样值;
c2)在否定的情况下,等待直到要应用于要传送到第一节点的分组的标记值被再次切换,然后执行步骤c1)。
根据第二实施例的变体,在步骤c)处,复制采样值包括当在第二节点处从第一节点接收到包括采样值的分组时:
-在第二节点处初始化的局部变量中写入接收的分组的标记值和采样值;
-检查当前应用于要传送到第一节点的分组的标记值是否等于局部变量的一部分;
-在肯定的情况下,执行步骤c1)并重置局部变量;
-在否定的情况下,维持局部变量,直到要应用于要传送到第一节点的分组的标记值的下一次切换。
根据第二方面,本发明提供了一种用于在分组交换通信网络中执行性能测量的方法,该方法包括如以上阐述的用于能够进行性能测量的方法的步骤以及:
d)在至少一个测量点处,提供与包括采样值的分组相关的性能参数,性能测量基于所述性能参数。
根据实施例:
-步骤b)包括,在每个标记时段期间,在要传送到第二节点(2)的对应的数量k个分组中分别写入数量k个不同的采样值;
-步骤c)包括,在从第一节点)接收到包括数量k个采样值中的任何一个的每个分组时,在要传送到第一节点的一个分组中复制采样值;以及
-步骤d)包括提供与包括数量k个采样值中的任何一个的分组相关的性能参数。
优选地,在步骤d)处,性能参数包括时间戳,该时间戳指示包括采样值的分组通过至少一个测量点的中转时间。
根据实施例,在步骤d)处,提供性能参数由两个测量点执行。
根据这样的实施例,优选地,在步骤d)处,性能测量包括两个测量点之间的往返时间测量和/或单向时间测量。
可选地,性能测量包括由至少一个测量点基于与包括采样值的分组相关的性能参数测量的第一节点和第二节点之间的往返性能测量。
根据第三方面,本发明提供了一种用于在分组交换通信网络的第一节点和第二节点之间交换分组的方法,该方法包括:
a)在两个供选择的标记值之间交替地切换分组中包括的标记值,第二节点切换要应用于要传送到第一节点的分组的标记值依赖于在第二节点处从第一节点接收的分组中包括的标记值;
b)在第一节点处,在每个标记时段期间,在要传送到第二节点的一个分组中写入采样值;以及
c)在第二节点处,在从第一节点接收到包括采样值的每个分组时,在要传送到第一节点的一个分组中复制采样值。
根据第四方面,本发明提供了一种分组交换通信网络,该分组交换通信网络包括第一节点和第二节点,该第一节点和第二节点被配置为交换包括标记值的分组,其中标记值在两个供选择的标记值之间交替地切换,第二节点被配置为依赖于从第一节点接收的分组中包括的标记值来切换要应用于要传送到第一节点的分组的标记值,其中:
-第一节点被配置为在每个标记时段期间,在要传送到第二节点的一个分组中写入采样值;以及
-第二节点被配置为在从第一节点接收到包括采样值的每个分组时,在要传送到第一节点的一个分组中复制采样值。
优选地,分组交换通信网络还包括至少一个测量点,该至少一个测量点被配置为提供与包括采样值的分组相关的性能参数。
附图说明
从以下通过示例而非限制的方式给出的、要参考附图阅读的详细描述,本发明将变得更清楚,其中:
图1示意性地示出了实现根据本发明的实施例的用于能够进行性能测量的方法的分组交换通信网络;
图2示意性地示出了根据本发明的实施例的图1的通信网络中交换的分组的结构;
图3是根据本发明的第一实施例的图1的通信网络的第一节点的操作的流程图;
图4a和4b是根据本发明的两个实施例的图1的通信网络的第二节点的操作的流程图;
图5是示意性地描绘根据图3、4a和4b的流程图的两个节点的操作的时间图;
图6示意性地示出了在图1的通信网络中交换的分组的路径上布置的测量点的示例性操作;以及
图7和8分别是根据本发明的第二和第三实施例的图1的通信网络的第一节点的操作的流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的实施例的被配置为使得能够进行性能测量的分组交换通信网络100。
通信网络100包括根据任何已知拓扑通过物理链路相互互连的多个节点,包括图1中所示的两个节点1和2。节点1和2可以通过单个物理链路或通过若干物理链路和中间节点(图中未示出)的级联连接。通信网络100可以是例如IP网络。
如图1中示意性描绘的,节点1被配置为向节点2传送分组Pk,而节点2被配置为向节点1传送分组Pk'。分组Pk可以属于同一个分组流(即,它们都可以具有相同的源地址和相同的目的地地址)或者属于其路径在节点1和2之间重叠的不同分组流。类似地,分组Pk'可以属于同一个分组流或者属于其路径在节点2和1之间重叠的不同分组流。
分组Pk、Pk'根据某一网络协议被格式化。作为非限制性示例,网络协议可以是以上提到的QUIC协议。
如图2中示意性描绘的,每个分组Pk、Pk'包括有效载荷PL和报头H。有效载荷PL包括用户数据。每个分组Pk、Pk'的报头H根据网络100支持的网络协议被格式化并且包括分组转发信息(图2中未示出),即,允许网络100的节点恰当地处置分组Pk、Pk'使得它们到达其目的地节点的信息。
根据本发明的实施例,每个分组Pk、Pk'的报头H优选地还包括标记字段MF和采样字段SF。
标记字段MF包括一个或多个位,优选地为单个位。标记字段MF可以被设置为两个不同的标记值MA、MB(例如,在单个位标记字段的情况下,“1”和“0”)中的任何一个,以便实现交替标记技术,如下文中将详细描述的那样。
采样字段SF包括一个或多个位。在以下的描述中,为简单起见,将参考采样字段SF包括单个位的情况。采样字段SF可以相应地被设置为指示要经受单独的时间测量的分组(在以下描述中也称为“样本分组”)的采样值SV或者指示将不经受单独的时间测量的分组(在以下描述中也称为“非样本分组”)的非采样值NSV。例如,在单个位采样字段SF的情况下,采样值SV可以是“1”,并且非采样值NSV可以是“0”。
每个分组Pk、Pk'的报头H还可以包括分组号字段(图2中未示出),其中在传送分组Pk、Pk'时,可以写入序列号。分组号字段可以例如是由以上提到的QUIC协议提供的分组号字段。现在参考图3的流程图,根据本发明的实施例,现在将详细描述向节点2传送分组Pk并从节点2接收分组Pk'的节点1的操作。
节点1优选地对分组Pk实现交替标记技术。特别地,节点1优选地在要传送的每个分组Pk的标记字段MF中写入标记值,该标记值在两个标记值MA和MB之间交替地切换。在标记值的两次连续切换之间经过的时间在下文中被称为“标记时段”。因此,在标记时段期间,节点1向节点2传送其标记字段MF被设置为值MA、MB之一(例如,MA)的分组Pk。然后,在标记时段到期时,节点1切换到另一个标记值MB,使得在随后的时间段期间,它将向节点2传送其标记字段被设置为MB的分组Pk。等等。在两个标记值MA、MB之间的迭代切换导致分组Pk的流被划分成相互交织(即,在时间上交替)的由MA标记的分组Pk的块和由MB标记的分组Pk的块。
优选地,节点1在检测到从节点2接收的分组Pk'中的标记值的改变时切换标记值(如将在下文中详细描述的那样,节点2也优选地对分组Pk'实现交替标记)。例如在应用上述QUIC协议的旋转位技术时发生的后一种情况导致可变持续时间的标记时段,这依赖于节点1和2之间的往返时间。然而,这不是限制性的。例如,根据其它变体,节点1可以每T秒切换标记值,T具有预定值。这样的值可以是恒定的,从而提供所有持续时间都等于T的标记时段。可替代地,可以在两个不同的值之间切换T,从而提供在时间上与具有另一个持续时间的标记时段交替的具有某一持续时间的标记时段。可替代地,节点1可以每向节点2传送N个分组Pk切换标记值。在这种情况下,标记时段依赖于从节点1到节点2的分组速率,其可以是可变的,然后提供可变持续时间的标记时段。
现在参考图3的流程图,为了实现根据本发明的实施例的分组的交换,在由节点1将可应用的标记值从MA切换到MB或反过来触发的每个标记时段的开始(步骤30),节点1将要传送到节点2的分组Pk之一标记为样本分组(步骤31)。优选地,这样的分组是在标记时段开始之后要传送的第一个分组。为此,节点1优选地在这样的Pk中写入:
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);
以及
(ii)其采样字段SF中的采样值SV。
然后,直到当前标记时段结束(步骤32),节点1继续通过写入以下内容来将要传送到节点2的分组Pk标记为非样本分组(步骤33):
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);
以及
(ii)其采样字段SF中的非采样值NSV。
在标记时段到期时,节点1切换标记值(例如,从MA到MB)(步骤34)并返回到步骤30。然后,在每个标记时段迭代步骤31-34。以这种方式,如上所述,节点1将分组Pk的流划分成相互交织的由MA标记的分组Pk的块和由MB标记的分组的块。此外,节点1将在每个标记时段期间传送的第一个分组Pk标记为样本分组。
应注意的是,根据附图中未示出的其它变体,节点1可以将不是在每个标记时段期间要传送的第一个分组Pk、而是随后的分组标记为样本分组。例如,节点1可以将在每个标记时段期间要传送的第n个分组Pk标记为样本分组,其中n是具有预定义的值(例如5)的整数。以这种方式,当新的标记时段开始时,节点1将要传送的前n-1个分组Pk标记为非样本分组,然后将第n个分组标记为样本分组。然后,如果在标记时段结束之前还必须传送另外的分组Pk,那么节点1将它们标记为非样本分组。如果在标记时段期间要传送少于n个分组,那么在该标记时段期间没有分组Pk将被标记为样本分组。在任何情况下,节点1应确保为每个标记时段提供不多于一个样本分组。
现在参考图4a的流程图,将详细描述根据本发明的第一实施例的节点2从节点1接收分组Pk并向节点1传送分组Pk'的操作。
类似于节点1,节点2对分组Pk'实现交替标记技术。特别地,节点2优选地在要传送的每个分组Pk'的标记字段MF中写入标记值,该标记值在两个标记值MA和MB之间交替地切换。优选地,节点2依赖于从节点1接收的分组Pk中包括的标记值来切换应用于要传送到节点1的分组Pk'的标记值。特别地,节点2优选地在检测到接收的分组Pk中的标记值的改变时切换标记值,例如,如以上参考QUIC协议的旋转位技术所描述的。因此,当节点2确定接收的分组Pk中的标记值已改变(例如从MA到MB),它优选地将可应用于分组Pk'的标记值从MA切换到MB。因此,在节点2处,在两个标记值MA、MB之间的迭代切换也导致分组Pk'的流被划分成相互交织(即,在时间上交替)的由MA标记的分组Pk'的块和由MB标记的分组Pk'的块。
根据本发明的实施例,当节点2对要传送到节点1的分组Pk'实现交替标记时,它还连续地监视来自节点1的可能样本分组Pk的接收。
特别地,参考图4a的流程图,当节点2没有从节点1接收到任何样本分组Pk(步骤41),它优选地通过写入以下内容来将要传送到节点1的分组Pk'标记为非样本分组(步骤42):
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的非采样值NSV。
当节点2确定需要切换要应用于分组Pk'的标记值时(步骤43),节点2切换标记值(例如,从MA到MB)(步骤44)并返回到步骤41。只要它继续没有从节点1接收到任何样本分组Pk,节点2然后就迭代步骤41-44。以这种方式,如上所述,节点2将分组Pk'的流划分成相互交织的由MA标记的分组Pk'的块和由MB标记的分组的块。
当节点2从节点1接收到样本分组Pk时,它优选地将要传送到节点1的下一个分组Pk'标记为样本分组(步骤46)。为此,节点2优选地在要传送到节点1的下一个分组Pk'中写入:
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的采样值SV。
可以意识到的是,由于节点2依赖于从节点1接收的分组Pk中包括的标记值来切换应用于分组Pk'的标记值的事实,在步骤46处由节点2应用于这样的分组Pk'的标记值通常等于从节点1接收的样本分组Pk中包括的标记值。
然后,节点2优选地返回到步骤43,即,它继续传送具有当前可应用的标记值的非样本分组Pk'(步骤42),直到它确定需要要应用于分组Pk'的标记值的进一步切换(步骤43、44)。这样的操作继续直到从节点1接收到随后的样本分组Pk,这再次触发步骤46的执行。
因此,根据图3和4a的流程图,节点1为每个标记时段提供单个样本分组,并且第二节点2为从节点1接收的每个样本分组提供单个对应的对向传播的样本分组。这保证了,在每个标记时段期间,在节点1和2之间交换单对对向传播的样本分组,该单对对向传播的样本分组包括相同的采样值和相同的标记值。
因此,在每个方向上,可以由任何测量点(放置在例如节点1和2之间,或者节点1或2中的任何一个处)识别样本分组,该测量点可以基于它们的性能参数对它们执行单向时间测量和/或RTT测量,如将在下文中详细描述的那样。
根据第一实施例,已假设当在节点2处接收到样本分组Pk时,由节点2当前应用于分组Pk'的标记值等于接收的样本分组Pk中包括的标记值。
然而,在一些情况下,由节点2当前应用于分组Pk'的标记值可能与接收的样本分组Pk中包括的标记值不同。例如,当节点2延迟标记值的切换以便滤除在连续的标记时段之间的边界处由于由节点1传送的分组Pk之间出现的接收序列错误而导致的接收的分组Pk的标记值的振荡时,就可以是这种情况。这样的延迟可以例如基于接收的分组Pk中包括的分组号的值,如以上参考已知的旋转位技术所描述的。
图4b是根据本发明的另一个实施例的节点2的操作的流程图,其可应用在其中由节点2当前应用于分组Pk'的标记值可能不同于接收的样本分组Pk中包括的标记值的情况中。
步骤41-44与图4a的流程图中相同。因此,将不重复详细描述。
根据这个实施例,当节点2从节点1接收到样本分组Pk时,它优选地检查在其标记字段MF中写入的标记值(步骤45)。
如果接收的样本分组Pk的标记字段MF中包括的标记值等于由节点2当前应用于要传送到节点1的分组Pk'的标记值,那么节点2优选地将要传送到节点1的下一个分组Pk'标记为样本分组(步骤46)。为此,节点2优选地在要传送到节点1的下一个分组Pk'中写入:
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的采样值SV。
然后,节点2优选地返回到步骤43,即,它继续传送具有当前可应用的标记值的非样本分组Pk'(步骤42),直到它确定应切换它正在应用于分组Pk'的标记值(步骤43、44)。这样的操作继续直到从节点1接收到随后的样本分组Pk,这触发步骤45的新检查。
相反,如果在步骤45处确定接收的样本分组Pk的标记字段MF中包括的标记值与由节点2当前应用于要传送到节点1的分组Pk'的标记值不同(这可能发生,例如,如果节点2延迟标记值的切换),那么节点2优选地继续将要传送到节点1的分组Pk'标记为非样本分组(步骤47),直到它确定应切换它正在应用于分组Pk'的标记值(步骤48、49)。
然后,节点2优选地返回到步骤45,从而再次检查接收的样本分组Pk的标记字段MF中包括的标记值是否等于在步骤49处的切换之后的可应用的标记值。这样的新检查45提供了肯定的结果,这引起节点2执行将要传送到节点1的下一个分组Pk'标记为样本分组的上述步骤46。由于标记值已被切换,因此在步骤46处,要写入样本分组Pk'的标记字段MF中的当前可应用的标记值将是在步骤49的切换之后的标记值。
根据图4b的实施例的示例性实现,其中标记字段MF和采样字段SF都包括单个位,节点2可以初始化2位局部变量LV=(b1,b2)。当从节点1接收到样本分组Pk时(步骤41),节点2优选地分别在局部变量LV的位b1和b2中写入标记字段MF(在下文中也称为“标记位”)的值和采样字段SF(在下文中也称为“采样位”)的值。为了执行步骤45的检查,将局部变量LV的位b1与由节点2当前可应用于分组Pk'的标记值进行比较。
如果步骤45处的检查结果为肯定,那么执行上述步骤46,并且在返回到步骤43之前重置局部变量LV的值。局部变量LV的值然后为(0,0),直到在节点2处接收到下一个样本分组Pk。
相反,如果步骤45处的检查结果为否定,那么维持局部变量LV的值,直到切换标记值(步骤48、49)并且节点返回到步骤45。然后通过将局部变量LV的位b1与在切换步骤49之后的可应用的标记进行比较来重复检查。由于这个检查的结果为肯定,因此节点2执行步骤46,并且在返回到步骤43并等待新的样本分组之前重置局部变量LV的值。
在图5的时间图中示意性地描绘了根据图3、4a和4b的流程图的节点1和2的行为的结果。
图5(a)以方波的形式示意性地描绘了在节点1的时间基线t1中由节点1应用的标记值的演变,该方波具有与两个标记值MA和MB对应的两个值(例如,用于MA的高值和用于MB的低值)。图5(a)还示出了由节点1根据图3的流程图操作而传送的分组Pk。可以看到,在每个标记时段内,第一个传送的分组是样本分组(斜线)。因此,从节点1向节点2传送一系列的样本分组Pk1,Pk2,Pk3,Pk4,Pk5,……,奇数样本分组Pk1,Pk3,Pk5,……具有标记值MA,并且偶数样本分组Pk2,Pk4,……具有标记值MB。
图5(b)示出了在节点2的时间基线中由节点2接收的分组Pk,包括样本分组Pk1,Pk2,Pk3,Pk4,Pk5,……。图5(b)还以方波的形式示意性地描绘了在节点2的时间基线t2中由节点2应用的标记值的演变,该方波具有与两个标记值MA和MB对应的两个值(例如,用于MA的高值和用于MB的低值)。
图5(b)涉及以下情况:其中每个样本分组Pk1,Pk2,Pk3,Pk4,Pk5,……的标记值等于由节点2当前应用于分组Pk'的标记值,并且节点2根据图4a的流程图运行。根据图4a的流程图,在接收到每个样本分组Pk1,Pk2,Pk3,Pk4,Pk5,……时,节点2将要传送到节点1的下一个分组Pk'标记为样本分组(步骤46),从而向节点1传送一系列的样本分组Pk1',Pk2',Pk3',Pk4',Pk5',……。
相反地,图5(c)描绘了以下情况:其中每个样本分组Pk1,Pk2,Pk3,Pk4,Pk5,……的标记值与由节点2当前应用于分组Pk'的标记值不同,并且节点2根据图4b的流程图运行。
特别地,在图5(c)中,假设样本分组Pk1、Pk2、Pk3、Pk4和Pk5的标记值与在节点2处接收到Pk1、Pk2、Pk3、Pk4和Pk5时由节点2当前应用于分组Pk'的标记值不同。这可能发生,例如,如果节点2明确地延迟应用于分组Pk'的标记值的切换以便滤除标记值的振荡使得在节点2已决定切换标记值之前在节点2处接收到每个样本分组Pk1、Pk2、Pk3、Pk4和Pk5的话。应注意的是,尽管为了简化起见,在图5(c)中,由节点2应用的所有延迟都已被表示为具有相同的持续时间,但是所应用的延迟通常具有范围从0到最大值的不同持续时间,该最大值依赖于最大分组号值。
因此,在这样的情况下,对于样本分组Pk1、Pk2、Pk3、Pk4和Pk5,检查45的结果为否定。根据图4b的流程图,在接收到每个样本分组Pk1、Pk2、Pk3、Pk4和Pk5时,节点2然后继续将要传送到节点1的分组Pk'标记为非样本分组(步骤47),直到节点2决定切换标记值(步骤49)。在切换步骤49之后,重复步骤45的检查并且提供肯定的结果,然后节点2将要传送到节点1的下一个分组Pk'标记为样本分组(步骤46)。因此,在这种情况下,节点2也向节点1传送与每个样本分组Pk1、Pk2、Pk3、Pk4和Pk5对应的样本分组Pk1'、Pk2'、Pk3'、Pk4'和Pk5',但是其传送相对于相应的样本分组Pk1、Pk2、Pk3、Pk4和Pk5的接收被延迟。
可以意识到的是,在图5(b)的情况下和在图5(c)的情况下,每个样本分组Pk1',Pk2',Pk3',Pk4',Pk5',……有利地具有与它源自的对应的样本分组Pk1,Pk2,Pk3,Pk4,Pk5,……相同的标记值MA或MB。换句话说,源于节点1的每个样本分组Pk1,Pk2,Pk3,Pk4,Pk5,……绑定到它的标记时段(然后绑定到它的标记值),即使在它在节点2处被“反射”之后。
为了对样本分组Pk1,Pk2,Pk3,Pk4,Pk5,……和对应的样本分组Pk1',Pk2',Pk3',Pk4',Pk5',……执行性能测量,可以在节点1和2之间的中间位置中提供两个测量点10和20,如图1中示意性描绘的。这不是限制性的。可以在节点1和2之间的中间位置中或者在节点1和2本身处提供一个或多个测量点。
每个测量点10、20基于样本分组的采样值SV识别两个方向上的样本分组,并且为每个识别的样本分组生成至少一个性能参数(例如,时间戳),该性能参数然后被用于提供性能测量。
例如,图6示出了以下情况:其中节点1和2根据上述图3和4b的流程图交换分组Pk和Pk',假设节点1和2实现已知的QUIC协议的旋转位技术。标记字段MF和采样字段SF都包括单个位。假设采样值SV等于“1”,并且假设非采样值NSV等于“0”。可以意识到的是,在旋转位机制中充当服务器的节点2根据已知的旋转位技术延迟旋转位信号的边缘的反射,并且相应地根据上述图4b的流程图延迟样本分组Pk1'、Pk2'的传送。以这种方式,在每个标记时段期间,有利地提供了具有相同的标记值(即,对于Pk1-Pk1'为“1”,并且对于Pk2-Pk2'为“0”)的单对样本Pk1-Pk1'和Pk2-Pk2'。
如图6中所描绘的,测量点10可以为每个识别的样本分组Pk1、Pk1'、Pk2、Pk2'提供时间戳T10(Pk1)、T10(Pk1')、T10(Pk2)、T10(Pk2'),并且类似地,测量点20可以为每个识别的样本分组Pk1、Pk1'、Pk2、Pk2'提供时间戳T20(Pk1)、T20(Pk1')、T20(Pk2)、T20(Pk2')。
时间戳然后可以被搜集(例如,在与测量点10、20协作的管理服务器处,图中未示出)并处理以执行多个时间测量。
可以使用与同一个样本分组相关的时间戳来执行单向时间测量,如以上提到的WO2015/090364中所描述的。
例如,可以如下为每个单个样本分组Pk1、Pk1'、Pk2、Pk2'计算两个测量点10、20之间的单向延迟:
OWD(Pk1)=T20(Pk1)-T10(Pk1);
OWD(Pk1')=T10(Pk1')-T20(Pk1');
OWD(Pk2)=T20(Pk2)-T10(Pk2);
OWD(Pk2')=T10(Pk2')-T20(Pk2')。
此外,也可以基于为每对对向传播的样本分组生成的时间戳来执行测量点10、20之间的RTT测量。这后一个操作特别受益于节点1和2的行为。实际上,在每个标记时段内,在每个测量点10、20处期望应对其进行RTT测量的单对对向传播的样本分组。因此,测量点10、20可以基于它们的标记值和采样值SV唯一且明确地识别它们,从而提供可靠且准确的RTT测量。
例如,可以如下计算测量点10、20之间的RTT测量:
RTT(Pk1,Pk1')=T20(Pk1)-T10(Pk1)+T10(Pk1')-T20(Pk1');
RTT(Pk2,Pk2')=T20(Pk2)-T10(Pk2)+T10(Pk2')-T20(Pk2')。
获得的RTT测量特别可靠。例如,如果在标记时段期间“反射的”样本分组Pk1'或Pk2'在它到达测量点10、20之前丢失,那么两个测量点10、20能够检测到丢失(当前标记时段期间期望的“反射的”样本分组在从节点2传送到节点1的分组中未找到),并因此抑制为那个标记时段提供RTT测量。
此外,测量点10、20中的任何一个还可以提供RTT测量,例如,基于为在同一方向上传送的两个连续的样本分组(例如,Pk1和Pk2)生成的时间戳的节点1和节点2之间的RTT测量。例如,可以由测量点10如下计算节点1和2之间的RTT测量:
RTT(1-2)=T10(Pk2)-T10(Pk1);或者
RTT(1-2)=T10(Pk2')-T10(Pk1')。
这后一个RTT测量对于测量点10而言有利地比上述作为旋转位时段的持续时间的已知测量更容易。实际上,在节点1和2之间交换的分组Pk和Pk'当中识别样本分组Pk1、Pk2或Pk1'、Pk2'对于测量点10而言比识别旋转位信号的边缘更直接,如上所述,该旋转位信号的边缘可能不清晰。
可以由测量点10、20中的任何一个执行其它RTT测量。例如,测量点10可以执行以下RTT测量:
RTT 10(Pk1,Pk1')=T10(Pk1')-T10(Pk1)
RTT 10(Pk1',Pk2)=T10(Pk2)-T10(Pk1')。
根据以上参考图3的流程图描述的第一实施例,节点1自主地决定哪些分组Pk应被标记为样本分组(参见步骤31和相关描述),而不管从节点2接收的分组流内接收的样本分组Pk'的位置。
根据本发明的实施例,节点1可以在从节点2接收到在前的样本分组Pk'时生成样本分组Pk,即,它可以在从节点2接收到包括采样值的每个分组Pk'时在要传送到节点2的一个分组Pk中复制采样值SV。
特别地,根据本发明的第二实施例,节点1仅在新的标记周期开始时才自主地决定哪个分组Pk应被标记为样本分组,其中表述“标记周期”指示两个连续的标记时段的级联,因此具有相关联的不同的可应用的标记值MA和MB。
根据这样的第二实施例,如图7的流程图中所示,在由节点1将可应用的标记值从MA切换到MB或反过来触发的每个标记时段的开始(步骤70),如果标记时段的开始还与标记周期的开始一致(步骤71),那么节点1将要传送到节点2的分组Pk之一标记为样本分组(步骤72)。优选地,这样的分组是在标记时段开始之后要传送的第一个分组。为此,节点1优选地写入:
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的采样值SV。
然后,直到当前标记时段结束(步骤73),节点1继续通过写入以下内容来将要传送到节点2的分组Pk标记为非样本分组(步骤74):
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的非采样值NSV。
在标记时段到期时,节点1切换标记值(例如,从MA到MB)(步骤75)并返回到步骤70。
在每个标记周期的第一个标记时段迭代步骤72-75。以这种方式,节点1将在每个标记周期的第一个标记时段期间传送的第一个分组Pk标记为样本分组。
相反,如果标记时段的开始与标记周期的开始不一致(步骤72),那么当节点1没有从节点2接收到任何样本分组Pk'时(步骤76),它优选地通过写入以下内容来将要传送到节点2的分组Pk标记为非样本分组(步骤77):
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的非采样值NSV。
相反,当节点1从节点2接收到样本分组Pk时,它优选地将要传送到节点2的下一个分组Pk标记为样本分组(步骤78)。为此,节点1优选地在要传送到节点2的下一个分组Pk中写入:
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的采样值SV。
节点1迭代步骤76-78,直到标记时段结束(步骤79)。在标记时段到期时,节点1优选地切换标记值(例如,从MA到MB)(步骤75)并返回到步骤70。
在每个标记周期的第二个标记时段迭代步骤76-79。以这种方式,在每个标记周期的第二个标记时段期间,节点1将在从节点2接收到样本分组Pk'之后要传送的下一个分组Pk标记为样本分组。
因此,参考例如图6的场景,节点1在标记周期的第一个标记时段(可应用的标记值“1”)期间自主地生成样本分组Pk1,而在标记周期的第二个标记时段(可应用的标记值“0”)期间它通过反射接收的样本分组Pk1'来生成分组Pk2。在第二个标记时段结束时,新的标记周期开始(可应用的标记值再次等于“1”),因此节点1将自主地生成要发送到节点2的另一个样本分组(图6中未示出),而不管是否从节点2接收到样本分组Pk2'。
图7中所示的实施例有利地提供了非常准确的测量结果,尤其是就由节点1和节点2之间的测量点10或20提供的RTT测量而言。如上所述,实际上,这样的RTT测量是基于为在同一方向上传送的两个连续的样本分组(例如,图6中所示的样本分组Pk1和Pk2)生成的时间戳。如果节点1根据图7的流程图操作,那么可以意识到的是,样本分组Pk1和Pk2通过双反射(即,节点2处的第一次反射(其将接收的样本分组Pk1反射成Pk1')和节点1处的第二次反射(其将接收的样本分组Pk1'反射成Pk2))而相关。因此,基于Pk1和Pk2的时间戳的RTT测量有利地摆脱了由节点1自主地确定样本分组Pk2而引入的可能的不准确性。
根据本发明的第三实施例,节点1自主地决定在某个标记时段期间哪个分组Pk应被标记为样本分组,只是在整个标记时段已过去之后没有从节点2接收到任何样本分组Pk'才重新开始性能测量。这可能是由于样本分组Pk'丢失的事实,或者是由于样本分组Pk'被延迟到它移动到随后的标记时段的程度的事实。
根据这样的第三实施例,如图8的流程图中所示,在其开始由节点1将可应用的标记值从MA切换到MB或反过来触发的每个标记时段(步骤80)期间,节点1连续地监视来自节点2的可能的样本分组Pk'的接收(步骤81)。在步骤81处,优选地,节点1仅查找其标记值等于当前可应用于要传送到节点2的分组Pk的标记值的可能的样本分组Pk'。以这种方式,节点1忽略由于过度延迟而已从先前标记时段移动到当前标记时段的可能的样本分组Pk'。
当节点1没有从节点2接收到任何样本分组Pk'时,它优选地通过写入以下内容来将要传送到节点2的分组Pk标记为非样本分组(步骤82):
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的非采样值NSV。
相反,当节点1从节点2接收到样本分组Pk时,它优选地将要传送到节点2的下一个分组Pk标记为样本分组(步骤83)。为此,节点1优选地在要传送到节点2的下一个分组Pk中写入:
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(ii)其采样字段SF中的采样值SV。
节点1迭代步骤81-83,直到标记时段结束(步骤84)。在标记时段到期时,节点1优选地切换标记值(例如,从MA到MB)(步骤85),并且检查在到期的标记时段期间是否已从节点2接收到样本分组Pk'(步骤86)。
在肯定的情况下,节点1优选地返回到步骤80。
在否定的情况下,节点1优选地通知测量点已检测到不具有样本分组的标记时段并且相应地应重新开始性能测量(步骤87)。为此,节点1可以通过在步骤86的确定之后的标记时段期间将要传送到节点2的所有分组Pk标记为非样本分组来提供不具有样本分组的另一个标记时段。
然后,在通知之后,节点1通过将要传送到节点2的分组Pk之一标记为样本分组来在通知步骤87之后的标记时段处重新开始性能测量(步骤88)。优选地,这样的分组是在这样的标记时段开始之后要被传送的第一个分组。为此,节点1优选地写入:
(i)其标记字段MF中的当前可应用的标记值(例如,MA);以及
(i)其采样字段SF中的采样值SV。
节点1然后返回到步骤80。
如上所述,根据本发明的用于执行时间测量的方法可应用于节点2依赖于接收的分组Pk的标记值来切换可应用于分组Pk'的标记值的任何情况,包括但不限于节点1和2实现已知的旋转位技术的情况。
如以上所讨论的,如果节点2被配置为通过延迟要应用于分组Pk'的标记值的切换来滤除接收的分组Pk的标记值中的可能的振荡,那么节点2对样本分组Pk'的生成优选地根据图4b的流程图。当节点1还通过反射从节点2接收的样本分组Pk'来生成样本分组Pk时(参见图7的流程图中的步骤78和图8的流程图中的步骤83),节点1对样本分组Pk的生成优选地类似于图4b的流程图,即:在从节点2接收到样本分组Pk'时(图7中的步骤76或图8中的81),节点1优选地检查它的标记值;如果它的标记值与由节点1当前应用于要传送到节点2的分组Pk的标记值不同,那么节点1优选地将要传送到节点2的下一个分组Pk标记为样本分组。否则,如果节点1确定接收的样本分组Pk'中包括的标记值等于由节点1当前应用于要传送到节点2的分组Pk的标记值(这可能发生,例如,如果节点1延迟标记值的切换的话),那么节点1优选地继续将要传送到节点2的分组Pk标记为非样本分组,直到它确定应切换它正在应用于分组Pk的标记值。然后,节点1将要传送到节点2的下一个分组Pk标记为样本分组。
根据本发明的其它变体,节点2可以被配置为滤除接收的分组Pk的标记值中的可能的振荡,而不延迟要应用于分组Pk'的标记值的切换。这是有利的,因为可以根据图4a的流程图来执行由节点2对样本分组的生成,这从逻辑和实现的观点来看更简单。
根据本发明的特别有利的变体,节点1和/或节点2优选地使用具有预定义的持续时间的安全间隔SG来滤除接收的分组Pk的标记值的可能的振荡。
就节点1而言,参考图3的流程图,在步骤32处,节点1优选地检查当前接收的分组Pk'是否具有与先前接收的分组(其例如由MA标记)不同的标记值(例如,MB)。在肯定的情况下,节点1优选地切换可应用于要传送到节点2的分组Pk的标记值(从MA到MB),并在整个安全间隔SG上使它保持恒定。在整个安全间隔SG上,禁用接收的分组Pk'中包括的标记值的检查,并且还禁用可应用于分组Pk的标记值的切换。因此,如果在安全间隔SG期间节点1接收到由MA标记的另外的分组Pk',那么节点1不再次切换标记值。在安全间隔SG已过去之后,节点1优选地再次启用接收的分组Pk中包括的标记值的检查和可应用于分组Pk'的标记值的切换。
类似地,参考图4a的流程图,在步骤43处,节点2优选地检查当前接收的分组Pk是否具有与先前接收的分组(其例如由MA标记)不同的标记值(例如,MB)。在肯定的情况下,节点2优选地切换可应用于要传送到节点1的分组Pk'的标记值(从MA到MB),并在整个安全间隔SG上使它保持恒定。在整个安全间隔SG上,禁用接收的分组Pk中包括的标记值的检查,并且还禁用可应用于分组Pk'的标记值的切换。因此,如果在安全间隔SG期间节点2接收到由MA标记的另外的分组Pk,那么节点2不再次切换标记值。在安全间隔SG已过去之后,节点2优选地再次启用接收的分组Pk中包括的标记值的检查和可应用于分组Pk'的标记值的切换。
优选地,安全间隔SG的持续时间被设置为足够长以吸收影响接收的分组Pk'、Pk的接收序列错误,使得在安全间隔SG到期时,接收的分组Pk'、Pk中包括的标记值不在MA和MB之间呈现振荡。另一方面,安全间隔SG的持续时间被设置为低于节点1和2之间的往返时间。以这种方式,有利地,每个节点1、2不错过由另一个节点2、1应用的接收的分组Pk'、Pk中的标记值的任何切换。例如,安全间隔SG的持续时间可以是1ms。
代替在再次检查接收的分组Pk'、Pk的标记值之前等待预定义的持续时间的安全间隔SG过去,根据其它变体,节点1和/或2可以使用其它准则。例如,每个节点1、2可以在接收到具有与先前分组不同的标记值的第一个分组Pk'、Pk时切换标记值,并使它保持恒定直到:
·接收的分组Pk'、Pk中包括的分组号已增加到它的最大值,返回到0,然后再次达到其标记值与先前接收的分组不同的第一个接收的分组Pk'、Pk中包括的值;或者
·已接收到N个分组Pk'、Pk,N是固定的数量。
这些变体(安全间隔SG、分组号或固定的数量N)都比基于接收的分组中包括的分组号字段的值在服务器处延迟旋转位信号的边缘的反射有利。实际上,这样的延迟在节点1和2之间的RTT测量中引起误差,因为旋转位信号的每个边缘的反射可能突然地或以不可预测的延迟发生。
相反,所描述的变体允许滤除旋转位信号的边缘处的可能的振荡,而不延迟边缘的反射,因此不对RTT测量引入不可预测的误差。
而且,可以意识到的是,不使用分组号(其被加密,然后仅节点1和2可读)的两个变体也可以被测量点10和20使用,以避免由于分组序列中的错误而检测到“不正确的”标记时段。
在先前的描述中,已假设采样字段SF可以被设置为采样值SV或者非采样值NSV。例如,如果采样字段SF由单个位构成,就是这种情况。更一般地,采样字段SF可以包括n个位(n≥1),并且相应地可以被设置为2n个值中的任何一个。优选地,这样的值之一(例如,全零值)可以被视为非采样值NSV,而其它k=2n-1个值可以被视为k个不同的采样值SV(1),SV(2),……SV(k)。
根据本发明的变体,节点1优选地被配置为在每个标记时段期间为每个采样值提供样本分组Pk。例如,如果n=2,那么在同一个标记时段期间,节点1可以在第一分组Pk中写入第一采样值SV(1)=01,在第二分组Pk中写入第二采样值SV(2)=10,并且在第三分组Pk中写入第三采样值SV(3)。因此,对于每个标记时段,节点1提供3个样本分组,具有不同的采样值。
就节点2而言,它的行为与图4a(在标记值的切换中没有延迟的情况下)或图4b(在标记值的切换中可能延迟的情况下)所示的相同。实际上,在从节点1接收到每个样本分组Pk时,节点2在要传送到节点1的第一个分组Pk中复制它的采样值(根据图4b的流程图,可能等待可应用于分组Pk'的标记值的下一次切换)。因此,对于每个采样值,在每个标记时段期间,在节点1和2之间交换具有相同的采样值和相同的标记值的一对对向传播的样本分组。这允许增加采样速率(并因此增加可用的样本分组的数量),而不缩短标记时段。
测量点10、20可以通过将具有相同的采样值的样本分组分开考虑或者通过将所有样本分组作为整体考虑而不管它们的采样值如何来识别这样的样本分组并对它们执行上述时间测量。
Claims (11)
1.一种用于在分组交换通信网络(100)中执行性能测量的方法,所述方法包括:
a)在所述通信网络(100)的第一节点(1)和第二节点(2)之间交换包括标记字段和采样字段的分组,所述标记字段包括标记值,其中所述标记值在两个供选择的标记值(MA,MB)之间交替地切换,所述第二节点(2)对要应用于要传送到第
一节点(1)的分组的标记字段的所述标记值的切换依赖于在所述第二节点(2)处从所述第一节点(1)接收的分组的标记字段中包括的标记值;
b)在所述第一节点(1)处,在每个标记时段期间,在要传送到
所述第二节点(2)的一个分组的采样字段中写入采样值(SV),所述每个标记时段是应用于要传送到所述第二节点
(2)的分组的标记字段的标记值的两次连续的切换之间的时段;以及
c)在所述第二节点(2)处,在从所述第一节点(1)接收到在采样字段中包括所述采样值(SV)的每个分组时,在要传送到所述第一节点(1)的一个分组的采样字段中复制所述采样值(SV),
其中在步骤a)处,所述第一节点(1)和所述第二节点(2)中的每一个在检测到从另一个节点接收的分组的标记字段中的标记值的改变时切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记字段的标记值,或者
在步骤a)处,所述第二节点(2)相对于检测到从所述第一节点(1)接收的分组的标记字段中的标记值的改变以一定的延迟切换要应用于要传送到所述第一节点(1)的分组的标记字段的所述标记值。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述步骤b)包括:
b1)在标记时段开始之后要传送的第n个分组的采样字段中写入所述采样值(SV),n是大于或等于1的整数;或者
b2)在从所述第二节点(2)接收到在采样字段中包括所述采样值(SV)的在前的分组时,在要传送到所述第二节点(2)的一个分组的采样字段中复制所述采样值(SV)。
3.根据权利要求2所述的方法,其中:
-所述步骤b1)在每个标记周期的第一个标记时段期间被执行;以及
-所述步骤b2)在每个标记周期的第二个标记时段期间被执行。
4.根据权利要求2所述的方法,其中:
-所述步骤b1)在所述性能测量开始或重新开始的每个标记时段期间被执行;以及
-所述步骤b2)在除所述性能测量开始或重新开始的所述每个标记时段以外的每个标记时段期间被执行。
5.根据权利要求1所述的方法,其中当在步骤a)处所述第一节点(1)和所述第二节点(2)中的每一个在检测到从另一个节点接收的分组的标记字段中的标记值的改变时切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记字段的标记值时:
在步骤a)处,所述切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记字段的所述标记值包括在所述第一节点(1)处和/或在所述第二节点(2)处,对于从另一个节点接收的每个分组,检查所述接收的分组在标记字段中是否具有与先前接收的分组的标记字段中的标记值不同的标记值,并且在肯定的情况下:
-切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记字段的所述标记值,并且禁用要应用于要传送到另一个节点的分组的标记字段的标记值的进一步切换,直到满足预定义的条件;
-在出现所述预定义的条件时,再次启用要应用于要传送到另一个节点的分组的标记字段的标记值的进一步切换。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述预定义的条件是以下中的一个:
-具有预定义的持续时间的安全间隔时间已过去;
-从另一个节点接收的分组中包括的分组号已首先增加到最大值,然后返回到0,最后再次达到标记字段中的标记值与先前接收的分组的标记字段中的标记值不同的所述接收的分组中包括的分组号的值;或者
-已从另一个节点接收到N个分组,N是预定义的数量。
7.根据权利要求1所述的方法,其中当在步骤a)处所述第二节点(2)相对于检测到从所述第一节点(1)接收的分组的标记字段中的标记值的改变以一定的延迟切换要应用于要传送到所述第一节点(1)的分组的标记字段的所述标记值时:
在步骤c)处,所述复制所述采样值(SV)包括检查包括所述采样值(SV)的所述接收的分组的标记字段中的标记值是否等于当前应用于要传送到所述第一节点(1)的分组的标记字段的标记值,并且:
c1)在肯定的情况下,在要传送到所述第一节点(1)的一个分组的采样字段中复制所述采样值(SV);
c2)在否定的情况下,等待直到要应用于要传送到所述第一节点(1)的所述分组的标记字段的所述标记值被再次切换,
然后执行步骤c1)。
8.一种用于在分组交换通信网络(100)中执行性能测量的方法,所述方法包括根据权利要求1至7中的任一项所述的方法的步骤以及:
d)在至少一个测量点处,提供与在采样字段中包括所述采样值(SV)的所述分组相关的性能参数,所述性能测量基于所述性能参数。
9.一种用于在分组交换通信网络(100)的第一节点(1)和第二节点(2)之间交换各自包括标记字段和采样字段的分组的方法,所述方法包括:
a)在两个供选择的标记值(MA,MB)之间交替地切换所述分组的标记字段中包括的标记值,所述第二节点(2)对要应用于要传送到第一节点(1)的分组的标记字段的所述标记值的切换依赖于在所述第二节点(2)处从所述第一节点(1)接收的分组的标记字段中包括的标记值;
b)在所述第一节点(1)处,在每个标记时段期间,在要传送到所述第二节点(2)的一个分组的采样字段中写入采样值(SV),所述每个标记时段是应用于要传送到所述第二节点(2)的分组的标记字段的标记值的两次连续的切换之间的时段;以及
c)在所述第二节点(2)处,在从所述第一节点(1)接收到在采样字段中包括所述采样值(SV)的每个分组时,在要传送到所述第一节点(1)的一个分组的采样字段中复制所述采样值(SV),
其中在步骤a)处,所述第一节点(1)和所述第二节点(2)中的每一个在检测到从另一个节点接收的分组的标记字段中的标记值的改变时切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记字段的标记值,或者
在步骤a)处,所述第二节点(2)相对于检测到从所述第一节点(1)接收的分组的标记字段中的标记值的改变以一定的延迟切换要应用于要传送到所述第一节点(1)的分组的标记字段的所述标记值。
10.一种分组交换通信网络(100),所述分组交换通信网络(100)包括第一节点(1)和第二节点(2),所述第一节点(1)和第二节点(2)被配置为交换包括标记字段和采样字段的分组,所述标记字段包括标记值,其中所述标记值在两个供选择的标记值(MA,MB)之间交替地切换,所述第二节点(2)被配置为依赖于从所述第一节点(1)接收的分组的标记字段中包括的标记值来切换要应用于要传送到所述第一节点(1)的分组的标记字段的所述标记值,其中:
-所述第一节点(1)被配置为在每个标记时段期间,在要传送到所述第二节点(2)的一个分组的采样字段中写入采样值(SV),所述每个标记时段是应用于要传送到所述第二节点(2)的分组的标记字段的标记值的两次连续的切换之间的时段;以及
-所述第二节点(2)被配置为在从所述第一节点(1)接收到在采样字段中包括所述采样值(SV)的每个分组时,在要传送到所述第一节点(1)的一个分组的采样字段中复制所述采样值(SV),
其中所述第一节点(1)和所述第二节点(2)中的每一个在检测到从另一个节点接收的分组的标记字段中的标记值的改变时切换要应用于要传送到另一个节点的分组的标记字段的标记值,或者
所述第二节点(2)相对于检测到从所述第一节点(1)接收的分组的标记字段中的标记值的改变以一定的延迟切换要应用于要传送到所述第一节点(1)的分组的标记字段的所述标记值。
11.根据权利要求10所述的分组交换通信网络(100),还包括至少一个测量点,所述至少一个测量点被配置为提供与在采样字段中包括所述采样值(SV)的所述分组相关的性能参数。
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US20230403221A1 (en) * | 2020-10-29 | 2023-12-14 | Telecom Italia S.P.A. | One-way delay measurement in a packet-switched communication network |
IT202100003707A1 (it) * | 2021-02-18 | 2022-08-18 | Telecom Italia Spa | Misura del tempo di andata e ritorno in una rete di comunicazioni a commutazione di pacchetto |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101056218B (zh) * | 2006-04-14 | 2012-08-08 | 华为技术有限公司 | 一种网络性能测量方法及系统 |
US8451734B2 (en) | 2008-12-22 | 2013-05-28 | Telecom Italia S.P.A. | Measurement of data loss in a communication network |
US9264341B2 (en) * | 2009-07-24 | 2016-02-16 | Broadcom Corporation | Method and system for dynamic routing and/or switching in a network |
US8531987B2 (en) | 2009-12-29 | 2013-09-10 | Telecom Italia S.P.A. | Performing a time measurement in a communication network |
BR112013010739B1 (pt) * | 2010-11-05 | 2021-08-17 | Telecom Italia S.P.A. | Método para realizar uma medição em um fluxo de dados, e, rede de comunicação |
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