CN114175592B - 启用往返分组丢失测量的方法和分组交换通信网络 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于在分组交换通信网络中启用往返分组丢失测量的方法，其中第一节点和第二节点交换包括分组丢失字段PLF的分组，该分组丢失字段PLF可设置为空闲值或一个或多个测量值。第一节点执行生成步骤，由此其PLF被设置为测量值的第一分组传输到第二节点。对于每个接收到的第一分组，第二节点将PLF被设置为测量值的第二分组传输回去。然后，第一节点执行反射步骤，由此对于每个接收到的第二分组，它向第二节点传输PLF被设置为测量值的相应第三分组。生成步骤的开始和反射步骤的开始之间经过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间T。

Description

启用往返分组丢失测量的方法和分组交换通信网络

技术领域

本发明涉及通信网络领域。特别地，本发明涉及一种用于启用分组交换通信网络中的往返分组丢失测量的方法，并且涉及一种被配置为实现这种方法的分组交换网络。

背景技术

在分组交换通信网络中，分组流从源节点经过可能的中间节点传输到目的地节点。示例分组交换网络是IP(互联网协议)网络、以太网和MPLS(多协议标签交换)网络。

分组不是总到达其目的地节点，即，它们可能在通过网络传输期间丢失。分组丢失是由于不同的原因。例如，节点或链路会发生故障，或者分组会被节点由于其端口拥塞而丢弃。而且，分组还会由于它们包含位错误而被节点丢弃。

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被提供时，关于携带该服务的分组流的分组丢失、单向延迟和/或抖动的性能测量提供对由该服务的最终用户察觉到的服务质量(QoS)的指示。此外，分组丢失和高延迟/抖动可能需要重传，于是降低了通信网络的效率。因此，测量通信网络中分组流的分组丢失对网络运营商来说是特别感兴趣的。

以同一申请人的名义提出的WO 2010/072251公开了一种用于测量分组流上的分组丢失的方法，该方法使用替代标记技术，由此将要测量的分组流划分为包括第一标记值的分组的块(例如，其报头中的专用标记位被设置为“1”)和包括第二标记值的分组的块(例如，例如，其报头中的专用标记位被设置为“0”)。标记值周期性地切换，使得具有第一标记值的分组的块与具有第二标记值的分组的块交织。在标记的分组的路径上提供两个测量点。每个测量点实现分别对具有第一和第二标记值的分组的数量进行计数的几个计数器。使用计数器值计算两个测量点之间的分组丢失。

众所周知，QUIC(快速UDP互联网连接)是一种运输层(第4层)网络协议，被设计为支持通过用户数据报协议(UDP)在两个端点之间进行多路复用的连接。为了管理接收序列错误，QUIC报头包括分组号字段，其中在每个分组传输时将分组号写入每个分组中。

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”描述了在QUIC报头中添加所谓的“时延自旋位”(或简称为“自旋位”)，它允许在两个节点之间交换的两个反向传播分组流上进行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”)最初都传输相应的分组，其自旋位的值被设置为0。客户端通过将其自旋位的值设置为1来开始RTT测量。自旋位值的这种改变可以被看作是从客户端传输到服务器的自旋位信号中的边缘。当服务器接收到这种边缘时，它将自己的自旋位的值从0改变为1。以这种方式，服务器实质上将自旋位信号的边缘反射回到客户端。当客户端从服务器接收到自旋位信号的反射边缘时，它将其自旋位的值切换回0。这可以被看作是从客户端传输到服务器的自旋位信号中的另一个边缘，该自旋位信号在服务器处被接收并反射回客户端，如上所述。然后，可以在自旋位时段的持续时间(即，自旋位信号的两个连续边缘在同一方向上(例如，从客户端到服务器)经过的时间间隔)内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

虽然上述自旋位技术允许测量粗略的RTT，但申请人已经意识到需要提供一种在分组交换通信网络中启用分组丢失测量的方法，该方法允许放置在两个节点(例如，客户端和服务器，根据QUIC术语)之间的任何中间测量点测量两个节点之间的粗略“往返分组丢失”，其中表述“往返分组丢失”指示对两个节点之间两个反向传播流交换中丢失的分组的数量的测量。

申请人已经注意到，这种往返分组丢失不能被测量为例如根据上面提到的WO2010/072251进行测量的、影响两个反向传播流的单向分组丢失的总和。

首先，实际上，每个单向分组丢失的测量将要求两个测量点。

而且，申请人已经注意到，仅仅单向分组丢失的总和不会考虑这样一个事实：通常，链路的两个反向传播方向(例如，上行和下行)可能表现出非常不同的分组速率，例如1:10。因此，在标记时段期间，单向分组丢失可以在两个方向上不同数量的分组上测得，因此，相同数量的丢失分组在两个方向上可以具有非常不同的权重。

例如，如果在某个标记时段期间在一个方向(例如，下行)丢失了100个传输的分组中的1个分组，而在同一标记时段期间在另一个方向(例如，上行)丢失了10个传输的分组中的1个分组，仅单向分组丢失的总和将为2，在传输分组的总数100+10上求平均，将提供2/110的往返分组丢失率。

作为另一个示例，如果在下行方向上100个传输的分组中丢失了2个分组，而在上行方向上10个传输的分组中没有分组丢失，那么仅单向分组丢失的总和将再次为2。往返分组丢失率将再次为2/110，而不管事实与之前的情况不同，丢失的分组现在都集中在具有更高分组速率的下行方向上，于是丢失权重减小了。

鉴于此，申请人解决了提供一种在分组交换通信网络中启用分组丢失测量的方法的问题，该方法考虑到两个方向上的分组速率可以不同的事实而允许放置在两个节点之间的任何中间测量点测量往返分组丢失。

在以下描述和权利要求中，表述“在分组交换通信网络中启用性能测量”将指定以可以(可能在中间节点处)进行分组丢失测量的方式标记和/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。

申请人已经意识到，为了在适当考虑两个反向传播方向上的不同分组速率的情况下提供对往返分组丢失的准确测量，应在两个方向上对相同数量的分组执行测量。

例如，如果在某个标记时段期间在一个方向(例如，下行)丢失了100个传输的分组中的1个分组，而在同一标记时段期间在另一个方向(例如，上行)丢失了10个传输的分组中的1个分组，那么下行方向上的测量将仅对100个传输的分组中的10个分组执行。如果考虑的分组包括丢失的分组(不太可能的情况)，那么下行数据分组丢失再次为1，这提供了2/20的往返分组丢失率。否则(更可能的情况)下行分组丢失为0，这提供1/20的往返分组丢失率。通过几次重复这样的下行测量，将发现平均下行分组丢失为0.1，这将提供1.1/20的平均往返分组丢失率。

代替地，如果下行方向上100个传输的分组丢失了2个分组，而上行方向上10个传输分组没有丢失分组，那么仅在100个传输的分组中的10个分组上执行下行方向的测量，如果所考虑的分组包括丢失的分组(不太可能的情况)，下行分组丢失再次为2，往返分组丢失率为2/20。否则(更可能的情况)下行分组丢失为0，这提供往返分组丢失率0。通过几次重复这样的下行测量，将发现平均下行分组丢失率为0.2，这将提供平均往返分组丢失率0.2/20。可以认识到的是，这个值低于在前一种情况下获得的值(1.1/20)，因为它考虑了这样一个事实，即，丢失的分组现在都集中在具有更高分组速率的方向(下游)，因此它们的权重低于之前丢失的分组在两个方向之间平均分布的情况。

这样的数值示例清楚地表明，如果在相同数量的传输的分组上测量单向分组丢失率，那么适当考虑两个方向上不同的分组速率，使得每个方向上丢失的分组的数量在往返分组丢失率的最终值中具有50％权重。

根据本发明的实施例，然后通过一种方法解决上述问题，其中通信网络的第一节点和第二节点交换包括可设置为或者至少一个空闲值或者至少一个测量值的分组丢失字段的分组。第一节点执行生成步骤，由此它向第二节点传输其分组丢失字段被设置为至少一个测量值的第一分组。对于从第一节点接收的第一分组中的每一个，第二节点将包括至少一个测量值的相应第二分组传输回第一节点。第一节点然后执行反射步骤，由此对于从第二节点接收的第二分组中的每一个，它向第二节点传输包括至少一个测量值的相应第三分组。第一节点在自生成步骤开始起经过预定义且基本恒定的时间T之后开始反射步骤。

测量点然后可以对从第一节点传输到第二节点的第一分组的数量和第三分组的数量进行计数，然后可以基于该数量执行往返分组丢失测量。应注意的是，测量点可以由通信网络的第一节点和第二节点处管理分组的分组丢失字段设置的实体以外的实体来实现和操作。

因此，有利地，由于在相同方向(即，从第一节点到第二节点)传输对其执行测量的第一和第三分组，因此可以通过位于第一和第二节点之间并被配置为检测那个方向上的分组的单个测量点来测量往返分组丢失。

另外，由于通过第一分组的双重反射(在第二节点，然后在第一节点)获得第三分组，因此有利地对在第一和第二节点之间双向传输的相同数量的分组(缺少丢失的分组)执行往返分组丢失的测量，与两个方向上的分组速率无关。因此，如上面所讨论的，即使当两个方向表现出不同的分组速率时，测量也是准确的。

另外，由于生成步骤开始和反射步骤开始之间经过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间，因此有利地往返分组丢失测量与RTT完全解耦，或者换句话说，中间测量点无法从检测到的在第一和第二节点之间交换的第一分组和第三分组的特征中得出有关RTT的任何信息。这是有利的，因为RTT测量提供对客户端和服务器之间距离的粗略指示，该距离进而可以被用于确定关于客户端的其它信息(诸如其位置)，从隐私的角度来看这可能是严重的。

而且，由于在生成步骤的开始和反射步骤的开始之间经过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间，因此在测量点处对第一和第三分组的数量进行计数的实施方式有利地比可变持续时间的传输间隙的情况下更简单。

根据第一方面，本发明提供了一种用于在分组交换通信网络中启用往返分组丢失测量的方法，该方法包括在通信网络的第一节点和第二节点之间交换包括分组丢失字段的分组，其中分组丢失字段可设置为或者至少一个空闲值或者至少一个测量值，该交换包括：

a)由第一节点执行生成步骤，包括向第二节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的第一分组；

b)对于分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值并从第一节点接收的第一分组中的每一个第一分组，由第二节点向第一节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的相应第二分组；以及

c)由第一节点执行反射步骤，包括：对于分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值并从第二节点接收的第二分组中的每一个第二分组，向第二节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组，

其中在生成步骤的开始和反射步骤的开始之间经过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间T。

优选地，时间T被设置为高于在第一节点和第二节点之间的链路上先前测得的最大往返时间的值。

优选地，生成步骤具有预定义且基本恒定的持续时间T_G。

根据实施例，生成步骤包括仅使用持续时间T_G的百分比来向第二节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的第一分组。

根据这这种实施例的变体，步骤a)还包括动态调整用于向第二节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的第一分组的持续时间T_G的百分比。

根据实施例，反射步骤具有预定义且基本恒定的持续时间T_R，反射步骤在持续时间T_R到期时终止，而不管分组丢失字段设置为所述至少一个测量值的相应第三分组是否已经针对从第二节点接收的第二分组中的每一个被传输。

根据这个实施例的变体，该方法还包括，在第一节点处，检查是否已经针对从第二节点接收的第二分组中的每一个传输了分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组，并且在否定的情况下，在第一分组和/或第三分组的传输中引入指示分组丢失往返测量无效的异常。

根据另一个实施例，当确定已经针对从第二节点接收的第二分组中的每一个传输了分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组时，终止反射步骤。

根据实施例，分组丢失字段可设置为至少一个空闲值以及包括生成测量值B和反射测量值D的两个替代测量值中的任何一个，并且：

-生成步骤包括向第二节点传输被分组丢失字段设置为生成测量值B的第一分组；以及

-反射步骤包括，在从第二节点接收到每个第二分组后，向第二节点传输被分组丢失字段设置为反射测量值的相应第三分组，

反射步骤在生成步骤终止后开始，生成步骤和反射步骤之间没有暂停。

根据另一个实施例，分组丢失字段可设置为空闲值和测量值中的任何一个，该方法还包括，在第一节点处：

-在生成步骤和反射步骤之间执行第一次暂停，第一次暂停具有预定义且基本恒定的持续时间T_G'；以及

-在反射步骤之后执行第二次暂停，第二次暂停具有预定义且基本恒定的持续时间T_R'，

其中第一次暂停和第二次暂停包括保持待传输的分组的分组丢失字段等于空闲值。

根据这个实施例的变体，该方法还包括，在第一节点处：

-在第一次暂停或反射步骤期间，在没有接收到分组丢失字段等于所述测量值的分组达具有预定义持续时间的时间间隙之后，开始忽略从第二节点接收的、分组丢失字段被设置为所述测量值的分组；以及

-在第二次暂停或下一个生成步骤期间，在没有接收到其分组丢失字段等于测量值的分组达具有另一个预定义持续时间的另一个时间间隙之后，停止忽略从第二节点接收的、分组丢失字段被设置为所述测量值的分组。

根据实施例，在生成步骤和/或反射步骤处，将待传输到第二节点的分组的分组丢失字段设置为等于所述至少一个测量值是响应于从第二节点接收到分组的。

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往返分组丢失测量的方法，该方法包括如上面阐述的方法的步骤并且：

d)在测量点处，对第一分组的数量进行计数并对第三分组的数量进行计数，往返分组丢失测量是基于第一分组的数量和第三分组的数量。

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，分组包括分组丢失字段，其中分组丢失字段可设置为或者至少一个空闲值或者至少一个测量值，该交换包括：

a)由第一节点执行生成步骤，包括向第二节点发送分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的第一分组；

b)对于分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值并从第一节点接收的第一分组中的每一个，由第二节点向第一节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的相应第二分组；以及

c)由第一节点执行反射步骤，包括：对于分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值并从第二节点接收的第二分组中的每一个，向第二节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组，

其中在生成步骤的开始和反射步骤的开始之间经过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间T。

根据第四方面，本发明提供了一种分组交换通信网络，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分组丢失字段的分组，其中分组丢失字段可设置为或者至少一个空闲值或者至少一个测量值，其中：

a)第一节点被配置为执行生成步骤，包括向第二节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的第一分组；

b)第二节点被配置为，对于分组丢失字段被设置为至少一个测量值并从第一节点接收的第一分组中的每一个，向第一节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的相应第二分组；以及

c)第一节点还被配置为执行反射步骤，包括：对于分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值并从第二节点接收的第二分组中的每一个，向第二节点传输分组丢失字段被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组，

其中在生成步骤的开始和反射步骤的开始之间经过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间T。

优选地，分组交换通信网络还包括至少一个测量点，该测量点被配置为对第一分组的数量进行计数并且对第三分组的数量进行计数，往返分组丢失测量基于第一分组的数量和第三分组的数量。

附图说明

通过以下以示例而非限制的方式给出的详细描述，本发明将变得更加清楚，该详细描述将参考附图进行阅读，其中：

图1示意性地示出了分组交换通信网络，其中实现根据本发明实施例的用于启用往返分组丢失测量的方法；

图2示意性地示出了根据本发明实施例的在图1的通信网络中交换的分组的结构；

图3是根据本发明第一实施例的图1的通信网络的第一和第二节点的操作的流程图；

图4示意性地示出了由根据图3的流程图操作的第一和第二节点交换的分组；

图5是根据本发明的第二实施例的图1的通信网络的第一和第二节点的操作的流程图；

图6示意性地示出了由根据图5的流程图操作的第一和第二节点交换的分组；

图7是根据本发明的第三实施例的图1的通信网络的第一和第二节点的操作的流程图；以及

图8示意性地示出了由根据图7的流程图操作的第一和第二节点交换的分组。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明实施例的被配置为启用往返分组丢失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传输分组Pk，而节点2被配置为向节点1传输分组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)，或者可以属于其路径在节点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'根据特定的网络协议被格式化。作为非限制性示例，网络协议可以是上面提到的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的节点适当地处置分组Pk、Pk'以便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优选地还包括分组丢失字段PLF。分组丢失字段PLF包括一位或多位。分组丢失字段PLF可以被设置为以下任何一项：

-至少一个空闲值(例如，在一位分组丢失字段的情况下为“0”或者在两位分组丢失字段的情况下为“00”和“10”)；以及

-至少一个测量值(例如，在一位分组丢失字段的情况下为“1”或者在两位分组丢失字段的情况下为“01”和“11”)。

参考图3的流程图，现在将根据本发明的实施例详细描述节点1和2的操作。

优选地，节点1通常向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为空闲值的分组Pk(步骤300)。

优选地，当节点1确定应开始往返测量时(步骤301)，它优选地执行生成步骤(步骤302)，其包括向节点2传输它们的分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk的块B1(在下文中，假设节点1和2使用单个测量值，例如“1”)。

如下文将详细讨论的，生成步骤302优选地具有预定义且基本恒定的持续时间T_G。因此，当节点1确定从生成步骤302开始起已经经过时间T_G时，节点1优选地终止生成步骤302。因此，块B1中的分组Pk的数量N1取决于T_G、取决于从节点1到节点2的分组速率，并且优选地还取决于从节点2到节点1的分组速率，如下文将详述的。

节点2优选地朝着节点1连续地反射包括在从节点1接收的分组Pk中的分组丢失字段PLF的值(步骤303)。特别地，当节点2从节点1接收到其分组丢失字段PLF被设置为空闲值的分组Pk时，它优选地将要向节点1传输的下一个分组Pk'的分组丢失字段PLF设置为空闲值。类似地，当节点2从节点1接收到其分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk时，它优选地将要向节点1传输的下一个分组Pk'的分组丢失字段PLF设置为测量值1。

因此，当节点2接收到在生成步骤302期间生成的分组Pk的块B1时，它优选地向节点1传输回其分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk'的块B2。如果在从节点1到节点2的块B1的传输中没有发生分组丢失，那么块B2包括与块B1相同数量N2＝N1的分组Pk'。代替地，如果发生分组丢失，那么所传输的块B2中的分组Pk'的数量N2小于N1。

根据本发明的实施例，当从生成步骤302的开始起已经经过预定义且基本恒定的时间T时，该时间长于或等于生成步骤的持续时间T_G，节点1优选地开始反射步骤(步骤304)。时间T优选地长于在往返分组丢失测量会话开始之前估计(例如，经由Ping技术或类似技术，取决于使用的协议)的节点1和2之间链路上的最大RTT。以这种方式，保证在开始反射步骤304时在节点1处已经接收到块B2的至少一部分(缺少影响块B1的分组Pk和/或块B1的分组Pk'的分组丢失)。

在反射步骤304期间，对于块B2的每个接收到的分组Pk'，节点1优选地将要向节点1传输的下一个分组Pk的分组丢失字段PLF设置为测量值。然后，在反射步骤304处，节点1基本上向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk的块B3。如果没有发生分组丢失，那么块B3包括与块B2相同数量N3＝N2的分组Pk。代替地，如果发生分组丢失，那么块B3中的分组Pk的数量N3小于N2。

反射步骤304具有持续时间T_R。可以预定义持续时间T_R。在这第一种情况下，节点1优选地在确定持续时间T_R已经过去时终止反射步骤304，而不管是否整个块B2已经被反射，即，不管分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk是否已经针对块B2的每个接收到的分组Pk'被传输。否则，节点1可以继续反射步骤304，直到它确定分组Pk'的整个块B2已经被反射。在这种情况下，反射步骤的持续时间T_R是可变的。

当节点2接收到在反射步骤304期间生成的分组Pk的块B3时，它优选地向节点1传输回将它们的分组丢失字段PLF设置为测量值的分组Pk'的块B4，作为其上述持续反射行为303的结果。如果没有发生分组丢失，那么块B4包括与块B3相同数量N4＝N3的分组Pk'。代替地，如果发生分组丢失，那么块B4中的分组Pk'的数量N4小于N3。

在完成反射步骤304后，节点1优选地确定是否应终止往返分组丢失测量(步骤305)。

如果是肯定的，那么节点1优选地返回到步骤300，即，它继续向节点2传输它们的分组丢失字段PLF被设置为空闲值的分组Pk。

在否定的情况下，节点1优选地返回到生成步骤302，从而向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk的新块B1，然后该新块B1将经历上述步骤303和304。

因此，在测量会话开始和结束之间执行的步骤301-304的每次迭代中，节点1和2交换它们的分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组的四个块B1、B2、B3、B4。如果没有发生分组丢失，那么块B1、B2、B3、B4包括相同数量的分组。

为了执行节点1和2之间的往返分组丢失测量，可以在节点1和2之间的中间位置提供测量点10，如图1中示意性描绘的。这不是限制性的。测量点10也可以在节点1或2处提供。

测量点10可以被配置为检测从节点1到节点2的方向上传输的分组Pk，并对块B1中的分组Pk的数量N1和块B3中的分组Pk的数量N3进行计数。然后可以将节点1和2之间的往返分组丢失率计算为差值N1-N3。可以针对每对块B1-B3重复该计算，从而提供对往返分组丢失的周期性监视。

代替地，如果测量点10被配置为检测从节点2向节点1在相反方向上传输的分组Pk'，那么测量点10优选地对块B2中的分组Pk'的数量N2和块B4中的分组Pk'的数量N4进行计数。在这种情况下，节点1和2之间的往返分组丢失可以被计算为差值N2-N4。可以针对每对块B2-B4重复该计算，从而提供对往返分组丢失的周期性监视。

在任何情况下，所获得的分组丢失测量都是“往返的”，因为它不提供关于丢失的分组在两个方向之间的分布的任何指示。

但是，由于分组Pk的每个块B3是通过分组Pk的相应块B1的双重反射(在节点2，然后在节点1)获得的(以及类似地，在相反方向上，分组Pk'的每个块B4是通过分组Pk'的相应块B2的双重反射(在节点1，然后在节点2)获得的)，因此有利地对在节点1和2之间在两个方向传输的相同数量的分组执行往返分组丢失的测量，而与两个方向上的分组速率无关。因此，如上面所讨论的，即使当两个方向表现出不同的分组速率时，测量也是准确的。

另外，由于生成步骤302的开始和反射步骤304的开始之间经过的时间T是预定义且基本恒定的，因此它可以被设置为与节点1和2之间的块B1、B2、B3和B4中的分组的实际RTT无关的值。这有利地使往返分组丢失测量与节点1和2之间的块B1、B2、B3和B4中的分组的实际RTT完全解耦。如由测量点10检测到的块B1和B3(或B2和B4)的时间特征(即，它们相应的第一分组Pk之间的时间距离、它们的持续时间等)实际上仅取决于时间T和分组速率。因此，测量点10不能从形成块B1和B3的分组Pk的时间特征(或从形成块B2和B4的分组Pk'的时间特征)中得出关于节点1和2之间的RTT的任何信息。这是有利的，因为RTT测量提供节点1和节点2之间的距离的粗略指示，该距离进而可以被用于确定关于节点1和/或2的其它信息(诸如它们的位置)，从隐私的角度来看这可能是严重的。

而且，由于在生成步骤302的开始和反射步骤304的开始之间经过的时间T是预定义且基本恒定的，因此在测量点10处对形成块B1和B3(或B2和B4)的分组Pk的数量的计数的实施方式有利地是具有固定周期的周期性的，于是它比可变持续时间的传输间隙的情况下更简单。

申请人已经注意到，由于在两个方向上非常不同的分组速率，在以较低分组速率传输的节点处的反射可能花费太长时间。例如，如果从节点2到节点1的分组速率是从节点1到节点2的分组速率的1/10，那么在节点2传输N2＝N1个它们的分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk'之前会经过太长时间。这是不期望的，因为为了监视往返分组丢失，通常期望数十至数百毫秒数量级的测量周期。

此外，保证测量点10能够适当地区分在相同方向上传输并且属于不同块B1、B3或B2、B4的分组Pk或Pk'是有利的。否则，测量点10无法以适当的方式对属于两个块的分组N1、N3或N2、N4的数量进行计数，从而无法提供往返分组丢失的正确值。

图5是示出根据本发明实施例的节点1和2的操作的流程图。

根据这种实施例，节点1和2优选地对交换的分组Pk和Pk'的分组丢失字段PLF使用至少一个空闲值和两个替代的测量值。因此，分组丢失字段PLF可以是两位字段，其可以被设置为：

-生成空闲值A(例如，“00”)或生成测量值B(例如，“01”)；或者

-反射空闲值C(例如，“10”)或反射测量值D(例如，“11”)。

优选地，节点1通常向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为生成空闲值A的分组Pk(步骤500)。

优选地，当节点1确定应开始往返测量时(步骤501)，它执行生成步骤502。生成步骤502优选地包括每次从节点2接收到分组Pk'时将要传输的下一个分组Pk的分组丢失字段PLF设置为等于生成测量值B，而与其分组丢失字段PLF的值无关。

例如，生成步骤502可以由节点1借助于生成计数器来执行，每次从节点2接收到分组Pk'时，节点1将生成计数器增加1，而与其分组丢失字段中包括的值无关。每次节点1必须传输分组Pk时，它优选地检查生成计数器是否高于0。如果生成计数器高于0，那么节点1优选地将要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF设置为等于生成测量值B并将生成计数器减小1。代替地，如果生成计数器等于0，那么节点1优选地使要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF等于生成空闲值A并且不减小生成计数器。

生成步骤502优选地具有预定义且基本恒定的持续时间T_G，其可以由节点1的本地定时器计数。为了在持续时间T_G到期后终止生成步骤502，节点1优选地将生成计数器强制为零，从而在从节点2接收到更多分组Pk'的情况下阻止生成计数器的增加。时间T_G优选地长于节点1和2之间的链路上的最大RTT，以保证在后续的反射步骤504开始时在节点1处已经接收到块B2的至少一部分(缺少影响块B1的分组Pk和/或块B2的分组Pk'的分组丢失)。在往返分组丢失测量会话开始之前，在节点1和2之间的链路上测量最大RTT，例如，通过Ping技术或类似技术，取决于所使用的协议。T_G可以等于例如RTT+10％ RTT。例如，T_G可以被设置为等于800ms或900ms。考虑到已知通信链路上的最长RTT为1秒(卫星链路)，包括在800ms和1100ms之间(例如，900ms)的T_G保证对于大多数类型的通信链路满足条件T_G>RTT。对于大多数地面链路(例如，欧洲或美国内的内部链路，或欧洲和美国之间的链路)，其中RTT最多为100ms，T_G可以等于例如110ms。对于一些洲际陆地链路(例如，伦敦-新西兰)，RTT最多为300ms，因此T_G可以等于330ms。生成步骤502然后导致节点1向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为生成测量值B的分组Pk的块B1。块B1中的分组Pk的数量N1取决于T_G、取决于从节点1到节点2的分组速率并且还取决于从节点2到节点1的分组速率。

块B1的分组Pk可以是不连续的。如果从节点2到节点1的方向上的分组速率低于从节点1到节点2的分组速率，实际上，在生成步骤502期间，一些分组Pk将从节点1传输，其分组丢失字段PLF等于从节点2接收两个连续分组Pk'之间的生成空闲值A。

在生成步骤502期间，还优选地使用反射计数器。每次从节点2接收到其分组丢失字段PLF包括生成测量值B的分组Pk'时，节点1优选地将反射计数器增加1。

节点2优选地朝着节点1连续地反射包括在从节点1接收的分组Pk中的分组丢失字段PLF的值(步骤503)。具体地，当节点2从节点1接收到其分组丢失字段PLF被设置为生成空闲值A、生成测量值B、反射空闲值C或反射测量值D的分组Pk时，它优选地将下一个要向节点1传输的分组Pk'的分组丢失字段PLF设置为等于与接收到的分组Pk相同的值。

根据实施例，步骤503通过在节点2处实现两个计数器来执行，即，一个计数器用于生成测量值B，一个计数器用于反射测量值D。每个计数器优选地与包括在第一个接收到的分组Pk的报头中的序列号相关联，该分组Pk的分组丢失字段PLF分别等于B和D。对于每个要向节点1传输的分组Pk'，节点2优选地检查与两个计数器相关联的序列号，将分组Pk'的数据分组丢失字段PLF设置为等于其计数器已关联最小序列号的测量值B或D并将相应的计数器减小1。当计数器等于0时，取消相关联的序列号。以这种方式，通过在开始另一个测量值的反射之前完成测量值的反射，节点2有利地消除了具有不同测量值B和D的分组Pk之间可能的接收序列错误。

如果，对于要传输的分组Pk'，节点2确定两个计数器都等于零：

-如果最后接收的分组Pk的分组丢失字段PLF等于A或B，那么节点2优选地将分组Pk'的分组丢失字段PLF设置为等于A；以及

-如果最后接收的分组Pk的分组丢失字段PLF等于C或D，那么节点2优选地将分组Pk'的分组丢失字段PLF设置为等于C。

因此，当节点2正在接收在生成步骤502期间生成的分组Pk的块B1(可能与分组丢失字段PLF等于生成空闲值A的分组Pk交织)时，它优选地向节点1传输回其分组丢失字段PLF被设置为生成测量值B的分组Pk'的块B2(可能与分组丢失字段PLF等于生成空闲值A的分组Pk'交织)。如果没有发生分组丢失，那么块B2包括与块B1相同数量N2＝N1的分组Pk'。代替地，如果发生分组丢失，那么块B2中的分组Pk'的数量N2小于N1。

在生成步骤502终止后，节点1优选地开始反射步骤504，这包括对于块B2的每个接收到的其分组丢失字段PLF包括生成测量值B的分组Pk'，传输分组丢失字段PLF包括反射测量值D的分组Pk。因此，在反射步骤504处，节点1基本上向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为反射测量值D的分组Pk的块B3。

由于反射步骤504紧跟在生成步骤502之后，因此在生成步骤502的开始和反射步骤504的开始之间经过的时间T基本上等于生成步骤502的持续时间T_G。

为了执行反射步骤504，如上所述，节点1实现反射计数器，每当接收到其分组丢失字段PLF等于生成测量值B的分组Pk'时，反射计数器增加1。反射计数器的增加在生成步骤502期间开始，因为其持续时间T_G优选地长于节点1和2之间的RTT，并且在反射步骤504期间继续。

在反射步骤504期间，当节点1必须传输分组Pk时，它优选地检查反射计数器值是否高于0。在肯定的情况下，节点1优选地将要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF设置为等于反射测量值D并且将反射计数器减小1。代替地，如果反射计数器等于0，那么节点1优选地将要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF设置为等于反射空闲值C。

当已经针对块B2的每个接收到的分组Pk'传输了其PLF等于D的分组Pk时，即，当反射计数器达到值0时，反射步骤504可以结束。在这种情况下，反射步骤504的持续时间T_R是可变的并且取决于节点1和2之间的RTT并取决于两个方向上的分组速率。

否则，反射步骤504可以具有预定义且基本恒定的持续时间T_R，其可以由节点1的本地定时器计数。在这种情况下，节点1在确定时间T_R已经过去时终止反射步骤504。如果块B2的所有分组Pk'在T_R过去之前已经被反射，那么在反射步骤504结束时，反射计数器达到值0。否则，节点1无论如何都会将反射计数器的值强制为0。预定义的持续时间T_R优选地被设置为长于生成步骤502的持续时间T_G，以便最小化在T_R过去之前没有反射块B2的所有分组Pk'的风险。

当节点2正在接收在反射步骤504期间生成的分组Pk的块B3(可能与分组丢失字段PLF等于生成空闲值C的分组Pk交织)时，它优选地向节点1传输回如上所述(步骤503)其分组丢失字段PLF被设置为反射测量值D的分组Pk'的块B4(可能与分组丢失字段PLF等于生成空闲值C的分组Pk'交织)。

同时，在反射步骤504结束时，节点1优选地确定块B2的所有分组Pk'是否已经被反射，即，对于接收到的块B2的每个分组Pk'，是否已经传输了PLF等于D的分组Pk(步骤505)。

在肯定的情况下，节点1优选地返回到生成步骤502，直到测量会话结束(步骤507)。

在否定的情况下，节点1优选地跳过图5的算法的迭代(步骤506)。换句话说，对于反射步骤504结束之后的持续时间T_G的时段，节点1优选地仅传输其分组丢失字段PLF等于生成空闲值A的分组Pk。以这种方式，节点1有利地在分组的块B1、B2、B3、B4的传输的周期性中引入暂停或异常，这可以被测量点10检测到。以这种方式，测量点10可以获知在暂停或异常之前的迭代中检测到的块B1中的分组Pk的数量N1和双反射块B3中的分组Pk的数量N3(或块B2中的分组Pk'的数量N2和双反射块B4中的分组Pk'的数量N4)相互不一致，因而与前一次迭代相关的往返分组丢失测量无效。

为了执行步骤506，节点1可以实现变量ComplRifl，该变量可设置为两个替代值中的任何一个，即，一个值(例如，“true”)指示在反射步骤504处块B2的所有分组Pk'已经被反射，并且另一个值(例如，“false”)指示在反射步骤504处不是块B2的所有分组Pk'都被反射。在步骤505处，节点1优选地通过检查反射计数器的值来确定在反射步骤504期间块B2的所有分组Pk'是否已经被反射并相应地设置变量ComplRifl的值。在开始生成步骤502的每次迭代之前，节点1优选地检查变量ComplRifl的值。如果该值为“true”，那么节点1优选地执行如上所述的生成步骤502和反射步骤504。如果该值代替地为“false”，那么节点1优选地通过在生成步骤502的整个持续时间T_G内将生成计数器的值保持为等于0来防止生成分组Pk的新块B1。然后，节点1优选地将变量ComplRifl切换为其值“true”，使得生成步骤502的下一次迭代将导致分组Pk的新块B1的传输。

跳过算法迭代是用于在算法迭代时将测量无效性通知给测量点10的一种示例性技术。根据其它实施例，节点1可以为此目的使用其它技术。例如，分组Pk、Pk'的报头可以为此目的而包括附加的位，在分组Pk中，如果检查505的结果是肯定的，那么节点1通常将其设置为第一个值(例如，0)，而如果结果是否定的，那么将其设置为第二个值(例如，1)。节点2优选地还在分组Pk'中反映这个附加位的值。以这种方式，测量点10可以基于这种附加位的值来确定在先前迭代中的测量是否有效。

因此，在图5的算法的每次迭代中，块B1的分组Pk与块B3的分组Pk具有不同的测量值B和D。而且分组Pk可能与块B1的分组交织，并且可能与块B3的分组交织的Pk具有不同的空闲值A和C。

使用两个不同的测量值B和D有利地允许测量点10适当地区分属于块B1的分组Pk与属于块B3的分组Pk，然后适当地对它们进行计数。这有利地允许监视在具有较低分组速率的方向上传输的分组Pk或Pk'的平均的1/2。

图6示出了根据图5的流程图操作的两个节点1和2之间分组的示例性交换，假设从节点2到节点1的方向上的分组速率粗略地是从节点1到节点2的方向上的分组速率的一半。在图6中，其分组丢失字段PLF等于测量值B或D的分组Pk和Pk'由粗线(分别连续线和虚线)表示。

在图6中可以看到，在生成步骤502的第一次迭代期间，生成了其分组丢失字段PLF等于生成测量值B的N1＝6个分组Pk的块B1，块B1的每个分组Pk响应于从节点2接收到其数据分组丢失字段PLF等于生成空闲值A的相应分组Pk'而被传输。由于更高的分组速率，块B1的分组Pk与其分组丢失字段PLF等于生成空闲值A的分组Pk交织。

如果没有发生分组丢失，那么节点2反射回N2＝6个其分组丢失字段PLF等于生成测量值B的分组Pk'的块B2。由于较低的分组速率，块B2的分组Pk'不与其分组丢失字段PLF等于生成空闲值A的任何分组Pk'交织。

当节点1确定时间T_G已经过去时，它结束生成步骤502并进入反射步骤504。可以认识到的是，由于持续时间T_G比RTT长，因此在生成步骤502仍在进行的同时，在节点1处接收块B2的两个分组Pk'。节点1相应地在生成步骤502期间增加反射计数器。

在反射步骤504期间，节点1向节点2传输回其分组丢失字段PLF等于反射测量值D的分组Pk的块B3。在图6中，假设反射步骤504具有预定义的持续时间T_R，其足够长以允许节点1完成分组Pk'的整个块B2的反射。然后，如果没有发生分组丢失，那么块B3包括N3＝6个其分组丢失字段PLF等于反射测量值D的分组Pk。

然后，如果没有发生分组丢失，那么节点2将N4＝6个分组丢失字段PLF等于反射测量值D的分组Pk'的块B4反射回节点1。

然后，节点1执行另一个生成步骤502，通过生成N1＝6个其分组丢失字段PLF等于生成测量值B的分组Pk的新块B1，块B1的每个分组Pk响应于接收到来自节点2的相应分组Pk'而被传输，与其分组丢失字段PLF的值无关。等等。

然后，测量点10可以通过对块B1的分组Pk的数量N1、块B3的分组Pk的数量N3进行计数，然后将往返分组丢失计算为N1与N3之间的差值来执行往返分组丢失测量。在相反的方向上，测量点10可以通过对块B2的分组Pk'的数量N2、块B4的分组Pk'的数量N4进行计数，然后将往返分组丢失率计算为N2与N4之间的差异来执行往返分组丢失测量。

更具体而言，例如参考从节点1到节点2的方向，测量点10可以实现2个计数器C(B)和C(D)(即，每个测量值B和D有一个)，每个计数器对检测到的其分组丢失字段PLF等于相应的测量值B或D的分组Pk的数量进行计数。因此，测量点10优选地在每次检测到分组丢失字段PLF等于测量值B或D的分组Pk时增加计数器C(B)或C(D)。

优选地，当测量点10检测到其分组丢失字段PLF包括测量值B(或D)的第一个分组Pk时，优选地等待时间T/2，然后读取计数器C(D)(或C(B))的值，然后等待其分组丢失字段PLF包括另一个测量值D(或B)的第一个分组Pk。以这种方式，在读取每个计数器时计数器C(B)和C(D)的值不固定的风险被有利地最小化。

然后，测量点10可以将往返分组丢失计算为计数器C(D)的最后读取值与计数器C(B)的最后读取值之间的差异。

可以认识到的是，由于在生成步骤502处，节点1仅在从节点2接收到分组Pk后才传输块B1的分组Pk，因此块B1的分组Pk的数量使得反射503可以在合理的时间内由节点2管理，即使来自节点2的分组速率远低于来自节点1的分组速率。这允许避免节点2处的拥塞。

另外，由于在生成步骤502的开始和反射步骤504的开始之间经过的时间T＝T_G是预定义的，因此它可以被设置为与节点1和2之间块B1、B2、B3和B4中的分组的实际RTT无关的值。如上面所讨论的，这有利地使往返分组丢失测量与节点1和2之间的RTT完全解耦。

而且，由于在生成步骤502的开始和反射步骤504的开始之间经过的时间T＝T_G是预定义的并且基本恒定，因此在测量点10处对形成块B1和B3(或B2和B4)的分组的数量的计数的实施方式有利地是具有固定周期的周期性的，于是它比例如可变持续时间的传输间隙的情况下实现起来更简单。

根据有利的变体，节点1优选地仅使用时间T_G的部分来传输块B1。例如，节点1可以在例如自生成步骤502开始以来已经过去T_G的80％之后通过将生成计数器强制为0来停止块B1的分组Pk的传输。在反射步骤504具有预定义持续时间T_R的情况下，这有利地降低了由于从节点1到节点2的方向上分组速率的降低而使得节点1不能完成块B2的所有分组pk'的反射的风险。

根据特别有利的变体，节点1可以基于上述检查505的结果动态地调整用于生成块B1的持续时间T_G的百分比。特别地，在图5的算法的第一次迭代中，可以将百分比设置为初始值，例如50％。如果在执行生成步骤502和反射步骤504之后节点1确定不是块B2的所有分组Pk'都已经被反射，那么在跳过迭代(步骤506)之后，节点1可以将百分比减小例如10％。代替地，如果节点1确定块B2的所有分组Pk'都已经被反射，那么节点1可以在返回到生成步骤502之前将百分比增加例如10％。该百分比可以增加到最大阈值，例如90％，在该阈值上不反射块B2的所有分组Pk'的概率变得太高。可以如下确定最大阈值。

为了避免图5中算法的不稳定性(即，算法在具有检查505的肯定结果的迭代和具有步骤505的否定结果的迭代之间连续振荡的情况)，节点1可以存储已经使用的百分比值。如果检测到在两个百分比值(例如，肯定结果为50％，否定结果为60％)之间振荡，那么将用于整个测量会话的最大阈值设置为等于引起振荡的百分比值中的较低者(50％，在本例中)。

图7是示出根据本发明另一个实施例的节点1和2的操作的流程图。

根据这种实施例，节点1和2优选地将一个空闲值(例如，“0”)和一个测量值(例如，“1”)用于交换的分组Pk和Pk'的分组丢失字段PLF。因此，分组丢失字段PLF可以是一位字段。

优选地，节点1通常向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为空闲值的分组Pk(步骤700)。

优选地，当节点1确定应开始往返测量时(步骤701)，它执行生成步骤702。生成步骤702优选地包括每次从节点2接收到分组Pk'时将要传输的下一个分组Pk的分组丢失字段PLF设置为等于测量值，而与其分组丢失字段PLF的值无关。

例如，生成步骤702可以由节点1借助于生成计数器来执行，在生成步骤开始之后，每次从节点2接收到分组Pk'时，节点1将生成计数器增加1，与包括在其分组丢失字段中的值无关。节点1每次应传输分组Pk时，它优选地检查生成计数器是否高于0。如果生成计数器高于0，那么节点1优选地将要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF设置为等于测量值并将生成计数器减小1。代替地，如果生成计数器等于0，那么节点1优选地使要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF等于空闲值并且不减小生成计数器。

生成步骤702优选地具有预定义且基本恒定的持续时间T_G，其可以由节点1的本地定时器计数。为了在持续时间T_G到期时终止生成步骤702，节点1优选地将生成计数器强制为零。

生成步骤702然后导致节点1向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为生成测量值B的分组Pk的块B1。块B1中分组Pk的数量N1取决于T_G、取决于从节点1到节点2的分组速率并且还取决于从节点2到节点1的分组速率。

块B1的分组Pk可以不是连续的。如果从节点2到节点1的方向上的分组速率低于从节点1到节点2的分组速率，那么实际上，在生成步骤702期间，一些分组Pk将从节点1传输，其分组丢失字段PLF等于从节点2接收两个连续分组Pk'之间的空闲值。

在生成步骤702期间，还优选地使用反射计数器。每次从节点2接收到其分组丢失字段PLF包括测量值的分组Pk'时，节点1优选地将反射计数器增加1(如果生成计数器未被阻塞，如下文将详细描述的)。

节点2优选地朝着节点1连续反射包括在从节点1接收的分组Pk中的分组丢失字段PLF的值(步骤703)。特别地，当节点2从节点1接收到其分组丢失字段PLF被设置为空闲值或测量值的分组Pk时，它优选地将下一个要向节点1传输的分组Pk'的分组丢失字段PLF设置为等于与接收到的分组Pk相同的值。

根据实施例，步骤703通过在节点2处实现计数器来执行，每次接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk时，该计数器增加1。对于要传输到节点1的每个分组Pk'，节点2优选地检查计数器值。如果它高于0，那么计数器减小1并且分组Pk'的分组丢失字段PLF被设置为测量值，否则被设置为空闲值并且计数器不变。

因此，当节点2正在接收在生成步骤702期间生成的分组Pk的块B1(可能与分组丢失字段PLF等于空闲值的分组Pk交织)时，它优选地向节点1传输回其分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk'。如果没有发生分组丢失，那么块B2包括与块B1相同数量N2＝N1的分组Pk'。代替地，如果发生分组丢失，那么块B2中的分组Pk'的数量N2小于N1。

在生成步骤702终止后，节点1优选地执行第一次暂停(步骤702a)。在第一次暂停702a期间，节点1优选地保持要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF的值等于空闲值。如果在第一次暂停702a期间接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk'，那么节点1优选地对应地增加反射计数器。

第一次暂停702a优选地具有预定义且恒定的持续时间T_G'。优选地选择生成步骤702的持续时间T_G和第一次暂停702a的持续时间T_G'，使得T_G+T_G'长于节点1和2之间的最大RTT，以保证在后续的反射步骤704开始时在节点1处已经接收到块B2的至少一部分(缺少影响块B1的分组Pk和/或块B2的分组Pk'的分组丢失)。在往返分组丢失测量会话开始之前，在节点1和2之间的链路上测量最大RTT，例如，在节点之一处通过Ping技术。例如，T_G可以被设置为等于900ms，而T_G'可以被设置为等于100ms。考虑到已知通信链路上的最长RTT为1秒(卫星链路)，这些值保证条件T_G+T_G'>RTT对于大多数类型的通信链路都满足。对于其它类型的链路(陆地、洲际)，与图5的实施例相关的上述考虑仍然适用。

然后，在第一次暂停702a结束时，节点1优选地开始反射步骤704，其包括针对块B2的每个接收到的分组Pk'传输其分组丢失字段PLF包括测量值的分组Pk。因此，在反射步骤704处，节点1基本上向节点2传输其分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk的块B3。

由于反射步骤704紧跟在第一次暂停702a之后，因此在生成步骤702的开始和反射步骤704的开始之间经过的时间T基本上等于T_G+T_G'。

为了执行反射步骤704，如上所述，节点1优选地实现反射计数器，每次接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk'时，该反射计数器增加1。反射计数器的增加一般在生成步骤702或第一次暂停702a期间开始，因为T_G+T_G'优选地长于节点1和2之间的RTT，并且在反射步骤704期间继续。

优选地，当在第一次暂停702a期间(如果RTT<T_G')或在反射步骤704期间(如果RTT>T_G')节点1确定没有接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk'达预定义持续时间的时间间隙时(例如，T_G'±20％ T_G')，它优选地阻塞反射计数器，即，它防止在该时间间隙之后接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的更多分组Pk'后增加反射计数器。

在反射步骤704期间并且，如果采用反射计数器阻塞的选项，那么在反射计数器被阻塞之后，当节点1必须传输分组Pk时，它优选地检查反射计数器值是否高于0。在肯定的情况下，节点1优选地将要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF设置为等于测量值并且将反射计数器减小1。代替地，如果反射计数器等于0，那么节点1优选地将要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF设置为等于空闲值。

当针对块B2的每个接收到的分组Pk'已经传输了其PLF等于测量值的分组Pk时，即，当反射计数器达到值0时，反射步骤704可以结束。在这种情况下，反射步骤704的持续时间T_R是可变的并且取决于节点1和2之间的RTT并取决于两个方向上的分组速率。

否则，反射步骤704可以具有预定义且基本恒定的持续时间T_R，其可以由节点1的本地定时器计数。在这种情况下，节点1在确定时间T_R已经过去时终止反射步骤704。如果块B2的所有分组Pk'在T_R过去之前已经被反射，那么在反射步骤704结束时，反射计数器达到值0。否则，节点1无论如何都会将反射计数器的值强制为0。预定义的持续时间T_R优选地被设置为长于生成步骤702的持续时间T_G，以便最小化在T_R过去之前并非块B2的所有分组Pk'都被反射的风险。

另外，优选地，选择反射步骤704的持续时间T_R和第一次暂停702a的持续时间T_G'，使得T_R+T_G'长于节点1和2之间的最大RTT。这允许节点1的适当操作，因为它允许节点1适当地确定块B2的所有分组Pk'是否已经在反射步骤704期间被反射。块B2的每个分组Pk'在反射步骤704结束之前确实在节点1处被接收，从而它被计数为要被反射的分组。

当节点2正在接收在反射步骤704期间生成的分组Pk的块B3(可能与分组丢失字段PLF等于空闲值的分组Pk交织)时，它优选地向节点1传输回其分组丢失字段PLF被设置为测量值的分组Pk'的块B4，如上所述(步骤703)。

同时，在反射步骤704结束时，节点1优选地执行第二次暂停(步骤704a)。在第二次暂停704a期间，节点1优选地保持要传输的分组Pk的分组丢失字段PLF的值等于空闲值。如果在第二次暂停704a期间接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk'，那么如果它仍然被阻塞，则节点1优选地不增加反射计数器。

第二次暂停704a优选地具有预定义且恒定的持续时间T_R'。优选地，选择T_R'使得T_G+T_G'≤T_R+T_R'。根据实施例，选择T_R'使得T_G+T_G'＝T_R+T_R'。例如，假设已知链路的最大RTT为1秒(卫星链路)，那么可以使用以下值：T_G＝800ms、T_G'＝200ms、T_R＝850ms和T_R'＝150ms。

然后，在第一次暂停702a结束时，节点1优选地确定在反射步骤704期间块B2的所有分组Pk'是否已经被反射，即，是否已经针对块B2的每个接收到的分组Pk'传输了其PLF等于测量值的分组Pk(步骤705)。

在肯定的情况下，节点1优选地返回到生成步骤702，直到测量会话结束(步骤707)。

根据第二实施例，当在第二次暂停704a期间(如果RTT<T_R')或在后续迭代的生成步骤702期间(如果RTT>T_R')节点1确定没有接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk'达预定义持续时间(例如，T_R'±20％ T_R')的时间间隙时，它优选地解除对反射计数器的阻塞，即，它允许在该时间间隙之后接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的更多分组Pk'时再次增加反射计数器。

代替地，如果步骤705的确定提供否定结果，那么节点1优选地跳过图7的算法的迭代(步骤706)。步骤706可以借助于变量ComplRifl来执行，然后在下一个生成步骤702检查该变量以决定生成计数器是否应保持为0，如上面结合图5的实施例所描述的。因此，将不再重复详细描述。

跳过算法迭代是用于在算法迭代时将测量无效性通知给测量点10的一种示例性技术。根据其它实施例，如上所述，节点1可以为此目的使用其它技术。

图8示出了根据图7的流程图操作的两个节点1和2之间分组的示例性交换，假设从节点2到节点1的方向上的分组速率与相反方向上的分组速率基本相同。在图8中，其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk和Pk'用粗线表示。

在图8中可以看到，在生成步骤702的第一次迭代期间，生成了其分组丢失字段PLF等于测量值的N1＝11个分组Pk的块B1，B1的每个分组Pk响应于从节点2接收到其分组丢失字段PLF等于空闲值的相应分组Pk'而被传输。由于两个相反方向上的分组速率基本相同，因此在示例中块B1的分组Pk不与其分组丢失字段PLF等于空闲值的任何分组Pk交织，但是一般会发生交织。

如果没有发生分组丢失，那么节点2反射回N2＝11个其分组丢失字段PLF等于生成测量值B的分组Pk'的块B2。而且，在示例中，块B2的分组Pk'不与其分组丢失字段PLF等于空闲值的任何分组Pk'交织。

当节点1确定时间T_G已经过去时，它结束生成步骤704并进入第一次暂停702a。可以认识到的是，由于持续时间T_G比RTT长，因此在生成步骤702仍在进行的同时，块B2的分组Pk'开始在节点1处被接收。节点1在生成步骤702期间开始相应地增加反射计数器。

节点1然后进入反射步骤704。在第一次暂停702a和反射步骤704期间，节点1继续接收块B2的分组Pk'并相应地增加反射计数器。由于节点1确定没有接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk'达例如T_G'±20％ T_G'的时间间隙，因此它优选地阻塞反射计数器。然后，节点1优选地向节点2传输回其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk的块B3。在图8中，假设反射步骤704具有足够长的预定义的持续时间T_R以允许节点1完成对分组Pk'的整个块B2的反射。然后，如果没有发生分组丢失，那么块B3包括N3＝11个其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk。

然后，如果没有发生分组丢失，那么节点2将其分组丢失字段PLF等于测量值的N4＝11个分组Pk'的块B4反射回节点1。

在反射步骤结束之后，节点1进入第二次暂停704a。应注意的是，即使在反射步骤704结束之前和第二次暂停704a期间接收到分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk'(即，块B4的分组Pk')，只要节点1被阻塞，它就不会相应地增加反射计数器。

然后，通过生成其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk的新块B1，节点1执行另一个生成步骤702。等等。节点1还在第二次暂停704a或下一个生成步骤702期间解除反射计数器的阻塞，因为它确定没有接收到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组达例如T_R'±20％ T_R'的时间间隙。

然后，测量点10可以通过对块B1的分组Pk的数量N1、块B3的分组Pk的数量N3进行计数，然后将往返分组丢失计算为N1与N3之间的差异来执行往返分组丢失测量。在相反的方向上，测量点10可以通过对块B2的分组Pk'的数量N2、块B4的分组Pk'的数量N4进行计数，然后将往返分组丢失计算为N2与N4之间的差异来执行往返分组丢失测量。

更具体而言，测量点10可以实现对其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk的数量进行计数的计数器。因此，测量点10优选地在每次它检测到其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk时增加计数器。

优选地，当测量点10在检测到其分组丢失字段PLF等于测量值的两个连续分组Pk之间检测到持续时间基本上等于T_G'的第一次暂停时，它优选地将第一变量C1设置为等于当前计数器值与在持续时间T_R'的先前暂停结束时的计数器值之间的差异(或者，如果没有先前暂停，即，在第一次迭代时，那么为0)。在暂停结束时，测量点10继续增加计数器。

然后，在检测到下一个持续时间基本上等于T_R'的暂停后，它优选地将第二变量C2设置为等于当前计数器值与在持续时间T_G'的先前暂停结束时的计数器值之间的差异。

然后，测量点10优选地将往返分组丢失计算为C1与C2之间的差异。

通过在整个测量会话期间交替地设置C1和C2的值，测量点10基本上提供节点1和2之间的往返分组丢失的周期性监视。

可以认识到的是，由于在生成步骤702处节点1仅在从节点2接收到分组Pk后才传输块B1的分组Pk，因此块B1的分组Pk的数量使得连续的反射703和反射步骤704可以由节点2在合理的时间内管理，即使来自节点2的分组速率远低于来自节点1的分组速率。这允许避免节点2处的拥塞并提供等于大约4RTT的测量周期，即，100-200毫秒的数量级。应注意的是，往返分组丢失测量是对在具有较低分组速率的方向(从节点1到节点2或反之亦然)传输的分组的大约1/4执行的。

此外，暂停702a、704a有利地保证测量点10能够适当地区分在相同方向上传输并且属于不同块B1、B3或B2、B4的分组Pk或Pk'。因此，测量点10能够以适当的方式对属于两个块的分组N1、N3的数量进行计数，并因此提供往返分组丢失的正确值。

另外，由于在生成步骤702的开始和反射步骤704的开始之间经过的时间T＝T_G+T_G'是预定义的，因此它可以被设置为与节点1和2之间块B1、B2、B3和B4中分组的实际RTT无关的值。如上面所讨论的，这有利地使往返分组丢失测量与节点1和2之间的RTT完全解耦。

而且，由于在生成步骤702的开始和反射步骤704的开始之间经过的时间T＝T_G+T_G'是预定义的并且基本恒定，因此在测量点10处对形成块B1和B3(或B2和B4)的分组Pk的数量的计数的实施方式有利地是具有固定周期的周期性的，于是它比例如可变持续时间的传输间隙的情况下实现起来更简单。

而且根据这个实施例，节点1可以仅使用时间T_G的百分比来传输块B1。可选地，可以动态地调整这种百分比，如上面结合图5的实施例所描述的。

测量点10提供具有一定测量吞吐量的往返分组丢失测量，其中表述“测量吞吐量”指示测量分组Pk(或Pk'，如果从节点2到节点1的分组速率低于相反方向上的分组速率)(即，用于计算往返分组丢失的分组Pk或Pk')的百分比。测量分组是在图5或7中的算法的单次迭代中的生成步骤502、702期间其分组丢失字段PLF被设置为等于测量值的那些分组。

因此，提供测量吞吐量的近似公式可以是T_G/(T_G+T_G'+T_R+T_R')，其中对于图5的实施例，T_G'＝T_R'＝0。如果节点1只使用T_G的百分比来传输块B1，那么根据上式计算的吞吐量要乘以相同的百分比。例如，如果T_G＝900ms、T_G'＝100ms、T_R＝900ms和T_R'＝100ms，那么上述公式提供900ms/2000ms＝45％的测量吞吐量。如果节点1仅使用时间T_G的90％来传输块B1，那么测量吞吐量为90％(900ms/2000ms)＝40.5％。

除了上述往返分组丢失测量之外，如果可以在节点1和2之间提供两个测量点，那么也可以有利地执行单向测量。

特别地，如果使用两个空闲值A和C以及两个测量值B和D(参见图5的算法)，那么例如，根据同一申请人名下的WO 2010/072251，单向分组丢失测量可以有利地对在一个方向上(例如，从节点1到节点2或反之亦然)传输的整个流量(即，对其分组丢失字段PLF等于测量值B或D的分组Pk和其丢失字段PLF等于空闲值A或C的分组Pk)执行。例如，根据同一申请人名下的WO 2013/174417，还可以对整个流量执行平均单向延迟测量。

也可以执行样本单向延迟测量，例如根据同一申请人名下的WO 2011/079857。对于每个测量周期，例如，可以例如通过切换包括在其分组丢失字段PLF中的测量值的位之一的值来使得样本分组Pk与同一周期的其它分组Pk可区分。当块B1和B2的分组Pk被识别出时，测量点10当然应该适当地考虑分组丢失字段PLF的这个异常测量值。可替代地，根据例如同一申请人名下的WO 2017/071779或WO 2018/072828，可以使用采样签名来识别样本分组。这是有利的，因为它不要求对分组丢失字段PLF中的测量值进行任何修改。

代替地，如果使用单个空闲值和单个测量值(参见图7的算法)，那么可以仅对分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk执行单向分组丢失测量和平均单向延迟测量。

根据同一申请人名下的WO 2017/071779或WO 2018/072828，也可以执行样本单向延迟测量，例如，使用采样签名来识别样本分组。

在上述实施例中，节点1在每个生成步骤302、502、702之后执行单个反射步骤304、504、704。但这不是限制性的。根据其它实施例，节点1可以交织生成和反射，从而增加往返分组丢失测量的次数。

例如，分组丢失字段PLF可以是两位字段，并且可以将类似于图7的算法的算法独立地应用于PLF的每个单个位。优选地，应用于PLF的第一位的生成步骤702和反射步骤704与应用于PLF的第二位的生成步骤702和反射步骤704交织。换句话说，当节点1对第一位执行生成步骤702时，它也对第二位执行反射步骤704，反之亦然。测量点10可替代地基于分组丢失字段PLF的第一位和第二位来检测分组Pk(或Pk')。

以这种方式，可以由测量点10执行两个分离的、交织的往返分组丢失测量，每个测量由分组丢失字段PLF的相应位来调节。如果在奇数周期期间生成PLF等于“10”的分组Pk并且在偶数周期期间生成PLF等于“01”的分组Pk，那么基本上在每个奇数周期的中间(从第三个周期开始)测量点10优选地将往返分组丢失计算为前一个奇数周期内PLF等于“10”的分组Pk的数量与当前奇数周期内PLF等于“10”的分组Pk的数量之间的差异。类似地，基本上在每个偶数周期的中间(从第四个周期开始)测量点10优选地将往返分组丢失计算为前一个偶数周期内PLF等于“01”的分组Pk的数量与当前偶数周期内PLF等于“01”的分组Pk的数量之间的差异。

如果分组丢失字段PLF具有四位，那么节点1的操作基本相同，没有第一次和第二次暂停。

在任何情况下，都有利地增加了往返分组丢失测量的次数。

根据反射步骤504、704的以上描述，节点1通过以其最大分组速率将分组Pk的块B3传输回节点2来反射接收到的分组Pk'的块B2，而与从节点2到节点1的分组速率无关。根据变体，节点1可以在步骤504、704将其反射率适配为来自节点2的分组速率。因此，在反射步骤504、704期间，节点1优选地仅在从节点2接收到分组Pk'后才与其分组丢失字段PLF的值无关地传输其分组丢失字段PLF等于测量值的分组Pk。

Claims (15)

1.一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)之间交换分组(Pk，Pk')的方法，所述分组(Pk，Pk')包括分组丢失字段(PLF)，其中所述分组丢失字段(PLF)可设置为或者至少一个空闲值或者至少一个测量值，所述交换包括：

a)由所述第一节点(1)执行生成步骤(302，502，702)，包括向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的第一分组(B1)；

b)对于分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值并从所述第一节点(1)接收的第一分组(B1)中的每个第一分组，由所述第二节点(2)向所述第一节点(1)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第二分组(B2)；以及

c)由所述第一节点(1)执行反射步骤(304，504，704)，包括：对于分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值并从所述第二节点(2)接收的第二分组(B2)中的每个第二分组，向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)，

其中在所述生成步骤(302，502，702)的开始和所述反射步骤(304，504，704)的开始之间经过的时间T具有预定义且恒定的持续时间T。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述时间T被设置为高于在所述第一节点(1)和所述第二节点(2)之间的链路上先前测得的最大往返时间的值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述生成步骤(302，502，702)具有预定义且恒定的持续时间T_G。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述生成步骤(302，502，702)包括仅使用所述持续时间T_G的百分比来向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的第一分组(B1)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述步骤a)还包括动态调整用于向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的第一分组(B1)的所述持续时间T_G的所述百分比。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述反射步骤(304，504，704)具有预定义且恒定的持续时间T_R，所述反射步骤(304，504，704)在所述持续时间T_R到期时终止，而不管所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)是否已经针对从所述第二节点(2)接收的所述第二分组(B2)中的每个第二分组被传输。

7.根据权利要求6所述的方法，其中该方法还包括，在所述第一节点(1)处，检查(505，705)是否已经针对从所述第二节点(2)接收的所述第二分组(B2)中的每个第二分组传输了所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)，并且在否定的情况下，在所述第一分组(B1)和/或第三分组(B3)的传输中引入指示分组丢失往返测量无效的异常。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定已经针对从所述第二节点(2)接收的所述第二分组(B2)中的每个第二分组传输了所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)时，终止所述反射步骤(304，504，704)。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述分组丢失字段(PLF)可设置为至少一个空闲值以及包括生成测量值B和反射测量值D的两个替代测量值中的任何一个，其中：

-所述生成步骤(502)包括向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述生成测量值B的第一分组(B1)；以及

-所述反射步骤(504)包括，在从所述第二节点(2)接收到

每个第二分组(B2)后，向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述反射测量值D的相应第三

分组(B3)，

所述反射步骤(504)在所述生成步骤(502)终止后开始，在所述生成步骤(502)和所述反射步骤(504)之间没有暂停。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述分组丢失字段(PLF)可设置为空闲值和测量值中的任何一个，其中所述方法还包括，在所述第一节点(1)处：

-在所述生成步骤(702)和所述反射步骤(704)之间执行第

一次暂停(702a)，所述第一次暂停(702a)具有预定义且恒定的持续时间T_G'；以及

-在所述反射步骤(704)之后执行第二次暂停(704a)，所述第二次暂停(704a)具有预定义且恒定的持续时间T_R'，

其中所述第一次暂停(702a)和所述第二次暂停(704a)包括保持待传输的分组的分组丢失字段(PLF)等于所述空闲值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中该方法还包括，在所述第一节点(1)处：

-在所述第一次暂停(702a)或所述反射步骤(704)期间，

在没有接收到所述分组丢失字段(PLF)等于所述测量值的分组(Pk')达具有预定义持续时间的时间间隙之后，开始

忽略从所述第二节点(2)接收的、所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述测量值的分组(Pk')；以及

-在所述第二次暂停(704a)或下一个生成步骤(702)期间，

在没有接收到所述分组丢失字段(PLF)等于所述测量值的分组(Pk')达具有另一个预定义持续时间的另一个时间间

隙之后，停止忽略从述第二节点(2)接收的、所述分组丢

失字段(PLF)被设置为所述测量值的分组(Pk')。

12.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述生成步骤(502，702)和/或所述反射步骤(504，704)处，将待传输到所述第二节点(2)的分组(Pk)的所述分组丢失字段(PLF)设置为等于所述至少一个测量值是响应于从所述第二节点(2)接收到分组(Pk')的。

13.一种用于在分组交换通信网络(100)中执行往返分组丢失测量的方法，所述方法包括根据权利要求1至12中的任一项所述的方法的步骤以及：

d)在测量点(10)处，对所述第一分组(Pk)的数量(N1)进行计数并对所述第三分组(Pk)的数量(N3)进行计数，所述往返分组丢失测量基于所述第一分组(Pk)的所述数量(N1)和所述第三分组(Pk)的所述数量(N3)。

14.一种分组交换通信网络(100)，包括被配置为交换包括分组丢失字段(PLF)的分组(Pk，Pk')的第一节点(1)和第二节点(2)，其中所述分组丢失字段(PLF)可设置为或者至少一个空闲值或者至少一个测量值，其中：

a)所述第一节点(1)被配置为执行生成步骤(302，502，702)，包括向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的第一分组(B1)；

b)所述第二节点(2)被配置为，对于所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值并从所述第一节点(1)接收的第一分组(B1)中的每个第一分组，向所述第一节点(1)传

输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第二分组(B2)；以及

c)所述第一节点(1)还被配置为执行反射步骤(304，504，

704)，包括：对于所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值并从所述第二节点(2)接收的第二分组(B2)

中的每个第二分组，向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)，

其中在所述生成步骤(302，502，702)的开始和所述反射步骤(304，504，704)的开始之间经过的时间T具有预定义且恒定的持续时间T。

15.根据权利要求14所述的分组交换通信网络(100)，还包括至少一个测量点(10)，被配置为对所述第一分组(Pk)的数量(N1)进行计数并且对所述第三分组(Pk)的数量(N3)进行计数，往返分组丢失测量基于所述第一分组(Pk)的所述数量(N1)和所述第三分组(Pk)的所述数量(N3)。