JP2001244932A - Method and system for measuring network delay - Google Patents
Method and system for measuring network delayInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、転送させるデータ
の送受信に要する時間の変動が顕著な非同期伝送綱の伝
送遅延時間を高い精度で測定するために提供される方
法、およびそのシステムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the transmission delay time of an asynchronous transmission line in which the time required for transmitting and receiving data to be transmitted fluctuates significantly is provided with high accuracy, and a system therefor. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】以下に従来技術における網遅延測定シス
テムについて説明する。2. Description of the Related Art A conventional network delay measuring system will be described below.
【０００３】図２に従来の送信装置と受信装置問のラウ
ンドトリップ時間(以下、「ＲＴＴ」と略す)から網の伝
送遅延時間を測定するための網遅延測定システムの概念
図を示す。FIG. 2 is a conceptual diagram of a conventional network delay measuring system for measuring a network transmission delay time from a round trip time (hereinafter abbreviated as "RTT") between a transmitting apparatus and a receiving apparatus.
【０００４】図２において、２０１は時計装置、２０２
はヘッダ生成装置、２０３はデータ出力装置、２０４は
パケット組立装置、２０５および２０７は接続装置、２
０６は非同期伝送網、２０９は折り返し装置、２０９は
パケット分解装置、２０１は計算装置である。In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a timepiece device, 202
Is a header generation device, 203 is a data output device, 204 is a packet assembly device, 205 and 207 are connection devices,
06 is an asynchronous transmission network, 209 is a loopback device, 209 is a packet decomposer, and 201 is a computing device.
【０００５】一般に非同期伝送網の遅延時間を測定する
場合、データ出力装置２０３から遅延時間を測定するた
めのデータが出力されると、ヘッダ生成装置２０２はデ
ータの出力時間のタイムスタンプを時計装置２０１から
獲得し、獲得されたタイムスタンプをヘッダに格納し、
タイムスタンプが格納された該ヘッダはパケット組立装
置２０４へ送られる。In general, when measuring the delay time of an asynchronous transmission network, when data for measuring the delay time is output from the data output device 203, the header generation device 202 outputs the time stamp of the data output time to the clock device 201. And stores the obtained timestamp in the header,
The header in which the time stamp is stored is sent to the packet assembling apparatus 204.
【０００６】パケット組立装置２０４へ送られたヘッダ
は、パケット組立装置２０４においてデータ出力装置２
０３から出力されたデータに付加され、データ転送用の
パケットに組み立てられ、該パケットは接続装置２０５
に送られる。[0006] The header sent to the packet assembler 204 is transmitted to the data output device 2 in the packet assembler 204.
03 is added to the data output from the connection device 205 and assembled into a packet for data transfer.
Sent to
【０００７】該送られたパケットは接続装置２０５から
非同期伝送網２０６を介して受信側に備えられた接続装
置２０７に送られ、該受信側の接続装置２０７から折り
返し装置２０８に入力される。[0007] The transmitted packet is sent from the connection device 205 to the connection device 207 provided on the reception side via the asynchronous transmission network 206, and is input to the return device 208 from the connection device 207 on the reception side.
【０００８】折り返し装置２０８は、送られてきたパケ
ットのヘッダに格納されているタイムスタンプを返信用
のパケットのヘッダに格納し、該返信用のパケットを接
続装置２０７に送出する。接続装置２０７は、該返信用
のパケットを非同期伝送網２０６、接続装置２０５を介
してパケット分解装置２０９に転送する。The return device 208 stores the time stamp stored in the header of the transmitted packet in the header of the reply packet, and sends the reply packet to the connection device 207. The connection device 207 transfers the reply packet to the packet disassembly device 209 via the asynchronous transmission network 206 and the connection device 205.
【０００９】パケット分解装置２０９は、該返信用のパ
ケットを受信すると、該返信用のパケットをタイムスタ
ンプが格納されたヘッダとデータとに分解し、該ヘッダ
に格納されたタイムスタンプを抽出して、そのタイムス
タンプを計算装置２１０に通知する。なお、転送されて
来たパケットは、ヘッダに格納されて来たタイムスタン
プが抽出されるとパケット分解装置において廃棄され
る。Upon receiving the reply packet, the packet decomposing device 209 decomposes the reply packet into a header and data in which a time stamp is stored, and extracts the time stamp stored in the header. , And notifies the time stamp to the computing device 210. The transferred packet is discarded in the packet decomposer when the time stamp stored in the header is extracted.
【００１０】計算装置２１０は、パケット分解装置２０
９から通知されたタイムスタンプの時刻と、返信用のパ
ケットの受信時刻との差分を計算することより、網の遅
延時間を算出する。なお、返信用のパケットの受信時刻
は、時計装置２０１から計算装置２１０へ供給される時
刻データにもとづいて測定される。[0010] The computing device 210 is a
The delay time of the network is calculated by calculating the difference between the time of the time stamp notified from 9 and the reception time of the reply packet. The reception time of the reply packet is measured based on the time data supplied from the clock device 201 to the calculation device 210.
【００１１】上記従来の方法において、非同期伝送網２
０６としては、イーサーネット、インターネットなどが
あり、また、時計装置２０１としては、ACTS (Automat
edComputer Time Service)を用いた時計同期アルゴリズ
ムや、NTP(Network Time Protocol)などがある。In the above conventional method, the asynchronous transmission network 2
06 includes Ethernet and the Internet, and the clock device 201 includes ACTS (Automat
There are a clock synchronization algorithm using edComputer Time Service) and NTP (Network Time Protocol).
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところで、分散した計
算機ネットワーク環境下などにおいて、必要な遅延時間
の測定精度はミリ秒単位以下が要求されるが、従来の方
法ではかかるミリ秒単位以下の測定精度で網遅延時間を
測定することは困難である。In a distributed computer network environment, the required accuracy of delay time measurement is required to be on the order of milliseconds or less. In the conventional method, however, the measurement accuracy on the order of milliseconds or less is required. It is difficult to measure the network delay time by using.
【００１３】一般に、計算機ネットワークの時間差測定
には片道遅延時間が必要となるが、計算機間で時刻同期
されていないときに、遅延時間を測定することは困難で
ある。通常、ACTS(Automated Computer Time Server)を
用いた時刻同期アルゴリズムやNTP(Network Time Proto
col)などに用いられている２つの計算機間で時刻差を測
定するためのパケットを送受信させてＲＴＴ(Round Tri
p Time)から2つの計算機間の時刻差を推定する方法が用
いられている。このとき時刻差の測定の誤差発生の原因
は、（１）タイムスタンプによる誤差、と（２）時刻測
定クロック信号の周期、とに分けられ、上記原因（１）
は、さらに（１−１）タイムスタンプの取得と測定パケ
ットの送受信のタイミングのズレ、および（１−２）時
刻を測定するクロック信号の周期に起因するものに分け
られる。上記（１−１）は時刻同期に用いられるプログ
ラムがタイムスタンプを取得した時刻とパケットが通信
インタフェースから送信または受信される時刻との間に
様々なプロトコルスタック、通信ハードウェア用ドライ
バ、通信ハードウエアが介在し、プロセススイッチ、割
り込み処理、送受信データの転送などによる遅延とジッ
タがあり、ズレが生じる。また、上記原因（１−２）
は、時刻測定クロック信号の周期毎に時間は拡散的に進
行していくためタイムスタンプを取得した瞬間の時間は
周期の２分の１の誤差が含まれることを意味する。In general, a one-way delay time is required to measure the time difference of a computer network, but it is difficult to measure the delay time when the computers are not time synchronized. Normally, a time synchronization algorithm using ACTS (Automated Computer Time Server) or NTP (Network Time Protocol)
col) to transmit and receive a packet for measuring the time difference between two computers used for RTT (Round Trial).
A method of estimating a time difference between two computers from p Time) is used. At this time, the causes of the error in the measurement of the time difference are divided into (1) an error due to the time stamp and (2) a cycle of the time measurement clock signal.
Is further divided into (1-1) a difference between the timing of acquisition of a time stamp and transmission / reception of a measurement packet, and (1-2) a cycle of a clock signal for measuring time. The above (1-1) relates to various protocol stacks, communication hardware drivers, and communication hardware between the time when a program used for time synchronization acquires a time stamp and the time when a packet is transmitted or received from a communication interface. Causes delay and jitter due to process switching, interrupt processing, transfer of transmission / reception data, and the like, resulting in deviation. In addition, the above cause (1-2)
Means that the time progresses diffusely for each cycle of the time measurement clock signal, so that the time at the moment when the time stamp is acquired includes an error of one half of the cycle.
【００１４】また、上記原因（２）はACTSを用いた方法
のように2つの計算機間を回線交換網で接続するような
場合にはディジタル通信網のリレーポイントで位相同期
していないことによって測定パケッットの伝搬遅延に差
が生じるということである。さらにNTPのように複数の
ルータを通じて測定パケットのやり取りを行う場合には
他のトラヒックなどによってルータで処理遅延とジッタ
が生じる。The cause (2) is measured by the fact that when two computers are connected by a circuit switching network as in the method using ACTS, the phases are not synchronized at the relay points of the digital communication network. This means that there is a difference in packet propagation delay. Further, when a measurement packet is exchanged through a plurality of routers as in NTP, processing delay and jitter are generated in the router due to other traffic or the like.
【００１５】以上のように、従来のACTSを用いた方法で
は主に（１−１）に述べた原因による誤差が大きく時計
誤差は２．５ｍｓ程度、NTPでは（２）に述べた原因の
うち中継ルータに起因する誤差が大きく計算機間のネッ
トワークの状態にも左右されるが、時計同期誤差は１ｍ
ｓから１００ｍｓ程度である。As described above, in the conventional method using ACTS, the error mainly due to the cause described in (1-1) is large, and the clock error is about 2.5 ms. The error due to the relay router is large and depends on the state of the network between the computers, but the clock synchronization error is 1 m.
s to about 100 ms.
【００１６】上述の理由より、送信装置と受信装置間の
ＲＴＴに基づいて網の伝送遅延時間を測定する従来の網
の伝送遅延測定方法では、その測定精度は通常ミリ秒単
位であり、これ以上の精度での測定は出来ないため、分
散した計算機ネットワーク環境下での遅延時間の測定方
法には適さない。For the above reasons, in the conventional network transmission delay measuring method for measuring the network transmission delay time based on the RTT between the transmitting device and the receiving device, the measurement accuracy is usually on the order of milliseconds. This method is not suitable for measuring the delay time in a distributed computer network environment because the measurement cannot be performed with the accuracy of (1).
【００１７】また,通常の時刻差測定である片道遅延時
間が要求される場合、ＲＴＴから網の伝送遅延時間を測
定すると、往路と復路のパケットの転送に要する時間が
異なる場合が生じるため、ＲＴＴによる測定では測定パ
ケットの往復に要した遅延時間差による誤差が含まれる
ことになり、ミリ秒単位以下の高精度な遅延測定は提供
されず、分散した計算機ネットワーク環境下などの高精
度が要求される遅延時間の測定方法には適さないもので
ある。When a one-way delay time, which is a normal time difference measurement, is required, measuring the transmission delay time of the network from the RTT may result in a difference in the time required for transferring the forward and return packets. Measurement will include an error due to the delay time difference required for the round trip of the measurement packet, and high-precision delay measurement of milliseconds or less will not be provided, and high precision is required in a distributed computer network environment etc. This method is not suitable for measuring the delay time.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下の構成を有する。In order to solve the above problems, the present invention has the following arrangement.
【００１９】本発明の第１の態様によれば、非同期伝送
網を介してデータを送信側から受信側に伝送させる通信
ネットワークにおいて、該伝送により生ずる遅延時間を
測定する方法において、たとえば時刻サーバであるクロ
ック発生源（１０１）から、時刻情報（Ｓ）を獲得する
とともに、同期メディア（本明細書においては、「同期
メディア」とは、網内の基準クロックを用いて周波数同
期された通信媒体を言う。以下同じ）（１０２）から基
本インタフェースのフレーム同期信号（ＦＳ）を検出
し、該時刻情報（Ｓ）と該検出されたフレーム同期信号
とを用いて時刻を管理し、該管理されている時刻にもと
づいてタイムスタンプ（ＴＳ１、ＴＳ２）を生成し、該
タイムスタンプを前記非同期伝送網の送信側および受信
側に分配し、前記送信側に分配されたタイムスタンプ
（ＴＳ１）を含むパケット（Ｐ）を該非同期伝送網を介
して受信側に転送し、該送信側から転送されたパケット
から前記タイムスタンプを抽出し、該抽出されたタイム
スタンプと、受信側に分配されたタイムスタンプ（ＴＳ
２）との差分を計算し、該差分から網の伝送遅延を測定
する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a delay time caused by a transmission in a communication network for transmitting data from a transmission side to a reception side via an asynchronous transmission network. While acquiring time information (S) from a clock source (101), a synchronous medium (in this specification, "synchronous medium" refers to a communication medium frequency-synchronized using a reference clock in a network. The same applies hereinafter) (102), the frame synchronization signal (FS) of the basic interface is detected, the time is managed using the time information (S) and the detected frame synchronization signal, and the management is performed. A time stamp (TS1, TS2) is generated based on the time, and the time stamp is distributed to a transmitting side and a receiving side of the asynchronous transmission network. The packet (P) including the time stamp (TS1) distributed to the transmitting side is transferred to the receiving side via the asynchronous transmission network, and the time stamp is extracted from the packet transferred from the transmitting side, and the extracted time stamp is extracted. The time stamp and the time stamp (TS
2) is calculated, and the transmission delay of the network is measured from the difference.
【００２０】また、本発明の第２の態様は、非同期伝送
網のための網遅延測定システムであって、該システム
は、同期メディア（１０２）に接続された時刻を一元的
に管理する手段（１０１）と、該同期メディアから同期
メデイアの基本インタフェースのフレーム同期信号を抽
出する手段（１０３、１０４）と、該時刻を管理する手
段から前記同期メディアを介して時刻ソースを獲得し、
該時刻ソースと抽出されたフレーム同期信号とによって
時刻データ（Ｃ１、Ｃ２）を生成する手段（１０５，１
０６）と、該生成された時刻データ（Ｃ１）を通信用の
パケット（Ｐ）のためのヘッダ（Ｈ）に格納する手段
（１０７）と、該ヘッダと転送するデータを通信用のパ
ケット（Ｐ）に組立てる手段（１１０）と、該組み立て
られたパケット（Ｐ）を非同期伝送網（１１２）を介し
て送信先に転送させる手段（１１１、１１３）と、転送
されて来たパケットをヘッダとデータに分解し、分解さ
れたヘッダから時刻データ（Ｃ１）を読み出す手段（１
１４）と、読み出された時刻データと、パケットが受信
された時刻に対応する時刻データ（Ｃ２）との時刻差を
計算する手段（１０８）と、を有することを特徴とす
る、非同期伝送網のための網遅延測定システムが提供さ
れる。Also, a second aspect of the present invention is a network delay measuring system for an asynchronous transmission network, wherein the system integrally manages the time connected to the synchronous medium (102). 101), a means (103, 104) for extracting a frame synchronization signal of a basic interface of the synchronization medium from the synchronization medium, and a time source obtained from the means for managing the time via the synchronization medium,
Means (105, 1) for generating time data (C1, C2) based on the time source and the extracted frame synchronization signal.
06), means (107) for storing the generated time data (C1) in the header (H) for the communication packet (P), and data for transferring the header and data to be transferred to the communication packet (P). ), Means (111, 113) for transferring the assembled packet (P) to the destination via the asynchronous transmission network (112), and a header and data for transferring the transferred packet. Means (1) for reading time data (C1) from the decomposed header
14) and means (108) for calculating a time difference between the read time data and the time data (C2) corresponding to the time when the packet was received. , A network delay measurement system is provided.
【００２１】なお、上記第１、第２の態様において、タ
イムスタンプを格納するパケットの構成部分はヘッダ部
分に限られるものではなく、タイムスタンプはパケット
のデータ部分に格納されても良い。さらに、該タイムス
タンプは、パケットの種類に応じて、該パケットの適宜
の部位（たとえばアプリケーション部分）を選択してそ
の部位に格納しても良い。In the first and second embodiments, the component of the packet storing the time stamp is not limited to the header, and the time stamp may be stored in the data of the packet. Furthermore, the time stamp may select an appropriate part (for example, an application part) of the packet according to the type of the packet and store the time stamp in that part.
【００２２】また、本発明の変形例によれば、測定用パ
ケットを送信側装置と受信側装置の間を往復させて、往
復遅延測定をするように構成しても良い。かかる変形例
の一例においては、基本的に上記の発明の態様と同一の
構成をとりつつ、送信側装置から送られてきたパケット
のヘッダに格納されている第１のタイムスタンプととも
に、受信側装置が該パケットを受け取った時刻を表す第
２のタイムスタンプを返信用のパケットのヘッダに格納
し、該返信用のパケットを非同期伝送網を介して送信側
装置に返送する折り返し装置を受信側の計算装置に代え
て配置する。さらに、送信側に該返信用パケットを受信
し、該パケットから該第１および第２のタイムスタンプ
を抽出するとともに、送信側に備えられた時刻カウンタ
装置より該返信されたパケットを受信した時刻を表す第
３のタイムスタンプを取得して、該第１、第２、該第３
のタイムスタンプを用いて網の往路遅延時間、復路遅延
時間をそれぞれ算出する計算装置を備える。According to a modification of the present invention, the measurement packet may be reciprocated between the transmitting device and the receiving device to measure the round trip delay. In one example of such a modified example, while having the same configuration as the aspect of the invention described above, the receiving-side device together with the first time stamp stored in the header of the packet transmitted from the transmitting-side device Stores a second time stamp indicating the time at which the packet was received in the header of the reply packet, and returns the return packet to the transmitting device via the asynchronous transmission network by the return-side device. Place it in place of the device. Further, the transmitting side receives the reply packet, extracts the first and second time stamps from the packet, and sets the time when the returned packet was received from the time counter device provided on the transmitting side. Obtain a third timestamp representing the first, second, and third
And a calculation device for calculating the forward delay time and the return delay time of the network using the time stamps.
【００２３】[0023]
【作用】本発明によれば、同期メディアに接続された時
刻サーバから一元的に管理された時刻を送信側と受信側
が獲得し、獲得した時刻が同期メデイアの基本インタフ
ェースのフレーム同期信号によって正確に管理され、こ
の正確に管理された時刻を用いて、非同期伝送網の送信
側と受信側間の片道遅延時間が測定できるようになるた
め、分散した計算機環境下などにおいて要求されるミリ
秒単位以下の高精度で遅延時間を測定できる測定方法お
よびシステムが提供されるようになる。According to the present invention, the transmitting side and the receiving side acquire the centrally managed time from the time server connected to the synchronous medium, and the acquired time is accurately determined by the frame synchronous signal of the basic interface of the synchronous medium. It is possible to measure the one-way delay time between the transmitting side and the receiving side of the asynchronous transmission network by using the time that is managed and accurately managed, so that it is less than milliseconds required in a distributed computer environment or the like. And a measuring method and system capable of measuring the delay time with high accuracy.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例として、同
期メデイアによって正確に管理された時刻を用いて、非
同期伝送網の送信側と受信側間の片道遅延時間を測定す
るための環境を提供する場合について図面を参照して詳
細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As an embodiment of the present invention, an environment for measuring a one-way delay time between a transmitting side and a receiving side of an asynchronous transmission network using a time accurately managed by a synchronous medium will be described below. The case of providing will be described in detail with reference to the drawings.
【００２５】図1は、本実施例に係る、同期メディアを
用いて正確に管理された時刻から非同期伝送網の送信側
と受信側間の片道遅延時間を測定する方法を説明するた
めの概念図である。図1において、１０１は時刻装置、
１０２は同期メディア、１０３および１０４はフレーム
同期信号検出装置、１０５および１０６は時刻カウンタ
装置、１０７はヘッダ生成装置、１０８は計算装置、１
０９はデータ出力装置、１１０はパケット組立装置、１
１１および１１３は接続装置、１１４はパケット分解装
置、１１５はデータ入力装置である。なお、ここで本発
明に使用可能な同期メディアとしては、たとえばデジタ
ル通信網、放送用地上波、放送用衛星波、PHS、GPSなど
が挙げられる。また、非同期伝送網１１２としては、イ
ーサーネット、インターネットなどがあり、また、時計
装置１０１としては、ACTS (Automated Computer Tim
e Service)を用いた時計同期アルゴリズムや、NTP(Netw
ork Time Protocol)などを搭載した装置があり、たとえ
ばこれらを搭載した時刻サーバであっても良い。FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a method for measuring a one-way delay time between a transmitting side and a receiving side of an asynchronous transmission network from a precisely managed time using a synchronous medium according to the present embodiment. It is. In FIG. 1, 101 is a time device,
102 is a synchronous medium, 103 and 104 are frame synchronization signal detecting devices, 105 and 106 are time counter devices, 107 is a header generating device, 108 is a computing device,
09 is a data output device, 110 is a packet assembly device, 1
11 and 113 are connection devices, 114 is a packet disassembly device, and 115 is a data input device. Here, examples of the synchronous medium that can be used in the present invention include a digital communication network, a terrestrial broadcast wave, a satellite broadcast wave, a PHS, and a GPS. The asynchronous transmission network 112 includes Ethernet and the Internet. The clock device 101 includes ACTS (Automated Computer Timbre).
e Service) using a clock synchronization algorithm, NTP (Netw
or a time server equipped with such a device.
【００２６】図１に示すように、同期メディア１０２に
は時刻装置１０１が接続されている。時刻装置１０１は
同期メディア１０２を介して、送信側に備えられ該同期
メディアに接続された時刻カウンタ装置１０５と、受信
側に備えられ該同期メディアに接続された時刻カウンタ
装置１０６とに同一の時刻ソースＳを供給する。また該
同期メディア１０２は、送信側に備えられ該同期メディ
アに接続されたフレーム同期信号検出装置１０３と、受
信側に備えられ該同期メディアに接続されたフレーム同
期信号検出装置１０４とに接続されている。フレーム同
期信号検出装置１０３とフレーム同期信号検出装置１０
４とは、それぞれ時刻カウンタ装置１０５と時刻カウン
タ装置１０６とに接続されている。As shown in FIG. 1, a time device 101 is connected to the synchronous medium 102. The time device 101 has the same time via the synchronous medium 102 as the time counter device 105 provided on the transmitting side and connected to the synchronous medium and the time counter device 106 provided on the receiving side and connected to the synchronous medium. Supply source S. The synchronization medium 102 is connected to a frame synchronization signal detection device 103 provided on the transmission side and connected to the synchronization medium, and connected to a frame synchronization signal detection device 104 provided on the reception side and connected to the synchronization medium. I have. Frame synchronization signal detection device 103 and frame synchronization signal detection device 10
4 is connected to the time counter device 105 and the time counter device 106, respectively.
【００２７】送信側にはデータ出力装置１０９が設けら
れており、該データ出力装置１０９は、パケット組立装
置１１０、接続装置１１１、非同期伝送網１１２、接続
装置１１３、パケット分解装置１１４を順に介してデー
タ入力装置１１５に接続されている。また、前記送信側
に設けられた時刻カウンタ装置１０５はヘッダ生成装置
１０７を介して前記パケット組立装置１１０に接続され
ている。On the transmitting side, a data output device 109 is provided. The data output device 109 is transmitted via a packet assembling device 110, a connecting device 111, an asynchronous transmission network 112, a connecting device 113, and a packet decomposing device 114 in this order. It is connected to a data input device 115. Further, the time counter device 105 provided on the transmitting side is connected to the packet assembling device 110 via a header generating device 107.
【００２８】前記受信側に設けられた時刻カウンタ装置
１０６の出力は、計算装置１０８に入力され、また該計
算装置１０８には前記パケット分解装置１１４の出力も
入力される。該計算装置１０８の出力は測定された遅延
時間に対応する出力信号である。The output of the time counter device 106 provided on the receiving side is input to the calculating device 108, and the output of the packet decomposing device 114 is also input to the calculating device 108. The output of the computing device 108 is an output signal corresponding to the measured delay time.
【００２９】本実施例において、時刻カウンタ装置１０
５および１０６は、同期メディア１０２に接続された時
刻装置１０１から、時刻装置１０１が管理する正確な時
刻ソースＳを同期メデイア１０２を介して獲得する。一
方、フレーム同期信号検出装置１０３および１０４は、
同期メディアの基本インタフェースに現れるフレーム同
期信号ＦＳを検出し、検出されたフレーム同期信号ＦＳ
を時刻カウンタ装置１０５および１０６に通知する。In this embodiment, the time counter device 10
5 and 106 acquire the accurate time source S managed by the time device 101 from the time device 101 connected to the synchronous medium 102 via the synchronous medium 102. On the other hand, the frame synchronization signal detection devices 103 and 104
Detecting a frame synchronization signal FS appearing on a basic interface of the synchronous medium, and detecting the detected frame synchronization signal FS;
To the time counter devices 105 and 106.
【００３０】時刻カウンタ装置１０５および１０６は、
通知されたフレーム同期信号ＦＳを時計の周波数源に位
相同期させることによって同期メディア１０２を介して
獲得された時刻ソースＳを正確にカウントし、カウント
値Ｃ１およびＣ２をそれぞれ生成する。The time counter devices 105 and 106 are
By synchronizing the notified frame synchronization signal FS with the clock frequency source, the time source S obtained via the synchronization medium 102 is accurately counted, and count values C1 and C2 are generated, respectively.
【００３１】ヘッダ生成装置１０７は、時刻カウンタ装
置１０５が出力するカウンタ値Ｃ１をタイムスタンプＴ
Ｓ１として取得した後、該取得したタイムスタンプＴＳ
１をヘッダＨに格納し、該ヘッダＨをパケット組立装置
１１０に送る。パケット組立装置１１０は、タイムスタ
ンプＴＳ１が格納されたヘッダＨをデータ出力装置１０
９から出力されるデータＤに付加して、データ転送用の
パケットＰを組み立て、これを出力する。なお、本実施
例では、タイムスタンプはパケットのヘッダ部分に組み
込むように構成されているが、本発明においては、タイ
ムスタンプはパケットのヘッダ部分若しくはパケットの
データ部分のいずれに格納されても良い。さらに、該タ
イムスタンプは、パケットの種類に応じて、該パケット
の適宜の部位（たとえばアプリケーション部分）を選択
してその部位に格納しても良い。この場合にはヘッダ生
成装置の代わりに該パケットを組み込む部位を生成する
ための装置を用いれば良い。The header generation device 107 converts the counter value C1 output from the time counter device 105 into a time stamp T.
After acquiring as S1, the acquired time stamp TS
1 is stored in the header H, and the header H is sent to the packet assembling apparatus 110. The packet assembling device 110 transmits the header H storing the time stamp TS1 to the data output device 10.
A packet P for data transfer is assembled in addition to the data D output from 9 and output. In this embodiment, the time stamp is configured to be incorporated in the header of the packet. However, in the present invention, the time stamp may be stored in either the header of the packet or the data of the packet. Furthermore, the time stamp may select an appropriate part (for example, an application part) of the packet according to the type of the packet and store the time stamp in that part. In this case, an apparatus for generating a part for incorporating the packet may be used instead of the header generation apparatus.
【００３２】該パケットＰはパケット組立装置１１０か
ら接続装置１１１を介して非同期伝送網１１２に送ら
れ、さらに接続装置１１３を介してパケット分解装置１
１４に入力される。The packet P is sent from the packet assembling device 110 to the asynchronous transmission network 112 via the connection device 111, and further transmitted to the packet disassembly device 1 via the connection device 113.
14 is input.
【００３３】パケット分解装置１１４に転送されたパケ
ットＰはタイムスタンプＴＳ１が格納されたヘッダＨと
データＤに分解される。パケット分解装置１１４はデー
タＤをデータ入力装置１１５に送るとともに、ヘッダＨ
に格納されたタイムスタンプＴＳ１を抽出し、これを計
算装置１０８に通知する。The packet P transferred to the packet decomposer 114 is decomposed into a header H storing a time stamp TS1 and data D. The packet decomposer 114 sends the data D to the data input device 115,
, And notifies the computing device 108 of the extracted time stamp TS1.
【００３４】計算装置１０８は、パケットＰが送出され
た時刻に相当するカウンタ値Ｃ１を前記タイムスタンプ
ＴＳ１から得るとともに、パケットＰを受信した時刻に
生成されたカウンタ値Ｃ２を時刻カウンタ装置１０６か
ら得る。該カウンタ値Ｃ２はタイムスタンプＴＳ２とし
て計算装置に送られても良い。このとき、カウンタ値Ｃ
２は、パケットの伝送遅延時間に相当する値だけ、該パ
ケット送出時刻を示すカウンタ値Ｃ１より増加してい
る。よって、計算装置１０８は、送出時刻に相当するカ
ウンタ値Ｃ１と受信時刻に相当するカウンタ値Ｃ２との
差分（＝Ｃ２−Ｃ１）を計算することより同期伝送網の
送信側と受信側間の片道遅延時間を、高精度、たとえば
ミリ秒単位以下の精度で算出することができる。The computing device 108 obtains a counter value C1 corresponding to the time at which the packet P was transmitted from the time stamp TS1 and obtains a counter value C2 generated at the time at which the packet P was received from the time counter device 106. . The counter value C2 may be sent to the computing device as a time stamp TS2. At this time, the counter value C
2 is larger than the counter value C1 indicating the packet transmission time by a value corresponding to the packet transmission delay time. Therefore, the calculation device 108 calculates the difference (= C2−C1) between the counter value C1 corresponding to the transmission time and the counter value C2 corresponding to the reception time, thereby calculating the one-way between the transmission side and the reception side of the synchronous transmission network. The delay time can be calculated with high accuracy, for example, accuracy of milliseconds or less.
【００３５】また、本発明の変形例によれば、測定用パ
ケットを送信側装置と受信側装置の間を往復させて、往
復遅延測定をするように構成しても良い。Further, according to a modification of the present invention, the measurement packet may be reciprocated between the transmitting side device and the receiving side device to measure the round trip delay.
【００３６】かかる変形例の一例は、基本的には図１に
示す構成をとりつつ、計算装置１０８を送信側に設ける
とともに、受信側には該計算装置の代わりに折り返し装
置を設ける点で異なる構成をとる。該折り返し装置は、
送信側装置から送られてきたパケットＰのヘッダに格納
されているタイムスタンプＴＳ１とともに、受信側装置
が該パケットを受け取った時刻を表すタイムスタンプＴ
Ｓ２を返信用のパケットのヘッダに格納し、該返信用の
パケットを非同期伝送網を介して送信側装置に返送す
る。該返送されてきたタイムスタンプＴＳ１、ＴＳ２を
含むパケットは、送信側に設けられた計算装置に入力さ
れる。該計算装置は、該パケットからタイムスタンプＴ
Ｓ１、ＴＳ２を抽出するとともに、送信側に備えられた
時刻カウンタ装置１０５より該返信されたパケットを受
信した時刻を表す第３のタイムスタンプを取得して、該
タイムスタンプＴＳ１、ＴＳ２および該第３のタイムス
タンプを用いて網の往路遅延時間、復路遅延時間をそれ
ぞれ算出する。An example of such a modified example is basically different from the configuration shown in FIG. 1 in that a computing device 108 is provided on the transmitting side and a folding device is provided on the receiving side instead of the computing device. Take the configuration. The folding device,
Along with the time stamp TS1 stored in the header of the packet P sent from the transmitting device, a time stamp T representing the time at which the receiving device received the packet.
S2 is stored in the header of the reply packet, and the reply packet is returned to the transmitting device via the asynchronous transmission network. The returned packets including the time stamps TS1 and TS2 are input to a calculation device provided on the transmission side. The computing device calculates a time stamp T from the packet.
S1 and TS2 are extracted, and a third time stamp representing the time at which the returned packet is received is obtained from the time counter device 105 provided on the transmitting side, and the time stamps TS1, TS2 and the third , The forward delay time and the return delay time of the network are calculated.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明した本発明の構成によれば、同
期メディアに接続された時刻装置から一元的に管理され
た時刻を獲得し、獲得した時刻が同期メデイアの基本イ
ンタフェースのフレーム同期信号によって正確に管理さ
れた時刻を用いて、非同期伝送網の送信側と受信側間の
片道遅延時間が測定できるため、分散した計算機環境下
などにおいて要求されるミリ秒単位以下の精度の遅延時
間の測定環境を提供することが可能となる。According to the configuration of the present invention described above, a centrally managed time is acquired from a time device connected to a synchronous medium, and the acquired time is obtained by a frame synchronous signal of a basic interface of the synchronous medium. Since the one-way delay time between the transmitting side and the receiving side of the asynchronous transmission network can be measured using the precisely managed time, the delay time can be measured in milliseconds or less, which is required in a distributed computing environment. It is possible to provide an environment.
【００３８】また、本発明によれば、データ出力装置か
ら出力されるデータ毎にタイムスタンプを格納させるこ
とによってデータ転送させながら常時遅延時間測定が可
能になる。Further, according to the present invention, by storing a time stamp for each data output from the data output device, it is possible to always measure the delay time while transferring the data.
【図１】本発明の実施例を説明するための、同期メデイ
アによって正確に管理された時刻を用いて,非同期伝送
網の送信側と受信側間の片道遅延時間を測定する方法を
説明するための概念図である。FIG. 1 illustrates a method of measuring a one-way delay time between a transmitting side and a receiving side of an asynchronous transmission network using a time accurately managed by a synchronous medium, for explaining an embodiment of the present invention. FIG.
【図２】従来技術の実施例を説明するための、ＲＴＴ
（ラウンドトリップ時間）から網の伝送遅延時間を測定
する方法を説明するための概念図である。FIG. 2 is an RTT diagram for explaining an embodiment of the prior art;
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a method of measuring a network transmission delay time from (round trip time).
１０１ … 時刻装置（時刻サーバ） １０２ … 同期メディア １０３、１０４ … フレーム同期信号検出装置 １０５、１０６ … 時刻カウンタ装置 １０７ … ヘッダ生成装置 １０８ … 計算装置 １０９ … データ出力装置 １１０ … パケット組立装置 １１１，１１３ … 接続装置 １１２ … 非同期伝送網 １１４ … パケット分解装置 １１５ … データ入力装置 Ｃ１、Ｃ２ … カウント値 ＴＳ１、ＴＳ２ … タイムスタンプ ＦＳ … フレーム同期信号 Ｓ … 時刻ソース Ｄ … 転送データ Ｈ … ヘッダ Ｐ … パケット 101 ... time device (time server) 102 ... synchronous media 103, 104 ... frame synchronization signal detection device 105, 106 ... time counter device 107 ... header generation device 108 ... calculation device 109 ... data output device 110 ... packet assembly device 111, 113 ... Connection device 112 ... Asynchronous transmission network 114 ... Packet disassembly device 115 ... Data input device C1, C2 ... Count value TS1, TS2 ... Time stamp FS ... Frame synchronization signal S ... Time source D ... Transfer data H ... Header P ... Packet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 HA10 HB15 KA21 MA01 MA04 MB06 5K033 DB11 EA02 5K035 DD01 EE00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5K030 HA10 HB15 KA21 MA01 MA04 MB06 5K033 DB11 EA02 5K035 DD01 EE00
Claims (8)
を送信側から受信側に伝送させる通信ネットワークにお
いて、該伝送により生ずる遅延時間を測定する方法にお
いて、 クロック発生源（１０１）から時刻情報（Ｓ）を獲得す
るとともに、同期メディア（１０２）から基本インタフ
ェースのフレーム同期信号（ＦＳ）を検出し、該時刻情
報と該検出されたフレーム同期信号とを用いて時刻を管
理する工程と、 該管理されている時刻にもとづいてタイムスタンプ（Ｔ
Ｓ１、ＴＳ２）を生成し、該タイムスタンプを前記非同
期伝送網の送信側および受信側に分配する工程と、 前記送信側に分配されたタイムスタンプ（ＴＳ１）を含
むパケット（Ｐ）を該非同期伝送網を介して受信側に転
送する工程と、 該送信側から転送されたパケットから前記送信側に分配
されたタイムスタンプを抽出し、該抽出されたタイムス
タンプと、受信側に分配されたタイムスタンプ（ＴＳ
２）との差分を計算し、該差分から網の伝送遅延を測定
する工程と、を具備することを特徴とする網遅延測定方
法。In a communication network for transmitting data from a transmission side to a reception side via an asynchronous transmission network (112), a method for measuring a delay time caused by the transmission comprises the steps of: S) obtaining a frame synchronization signal (FS) of the basic interface from the synchronization medium (102) while managing the time using the time information and the detected frame synchronization signal; Time stamp (T
S1, TS2) and distributing the time stamp to the transmitting side and the receiving side of the asynchronous transmission network; and asynchronously transmitting a packet (P) including the time stamp (TS1) distributed to the transmitting side. Transferring to a receiving side via a network, extracting a time stamp distributed to the transmitting side from a packet transferred from the transmitting side, and extracting the extracted time stamp and a time stamp distributed to the receiving side. (TS
Calculating the difference from 2) and measuring the transmission delay of the network from the difference.
時刻を一元的に管理する手段（１０１）と、 該同期メディアから同期メデイアの基本インタフェース
のフレーム同期信号（ＦＳ）を抽出する手段（１０３、
１０４）と、 該時刻を管理する手段から前記同期メディアを介して時
刻ソース（Ｓ）を獲得し、該時刻ソースと抽出されたフ
レーム同期信号とによって第１および第２の時刻データ
（ＴＳ１、ＴＳ２）を生成する手段（１０５，１０６）
と、 該第１の時刻データ（ＴＳ１）を通信用のパケット
（Ｐ）のためのヘッダ（Ｈ）に格納する手段（１０７）
と、 該ヘッダと転送するデータを通信用のパケット（Ｐ）に
組立てる手段（１１０）と、 該組立てられたパケット（Ｐ）を非同期伝送網（１１
２）を介して送信先に転送させる手段（１１１、１１
３）と、 転送されて来たパケットをヘッダとデータに分解し、分
解されたヘッダから該第１の時刻データ（ＴＳ１）を読
み出す手段（１１４）と、 読み出された時刻データと、該パケットが受信された時
点で生成された第２の時刻データ（ＴＳ２）との差を計
算する手段（１０８）と、を有することを特徴とする、
非同期伝送網のための網遅延測定システム。2. Connected to the synchronous media (102).
A means for centrally managing time (101); and a means for extracting a frame synchronization signal (FS) of a basic interface of a synchronization medium from the synchronization medium (103).
104), a time source (S) is obtained from the time managing means via the synchronization medium, and first and second time data (TS1, TS2) are obtained by the time source and the extracted frame synchronization signal. ) Generating means (105, 106)
Means for storing the first time data (TS1) in the header (H) for the communication packet (P) (107)
Means (110) for assembling the header and data to be transferred into a communication packet (P); and assembling the assembled packet (P) into an asynchronous transmission network (11).
Means (111, 11) for transferring to the transmission destination via (2)
3), means (114) for decomposing the transferred packet into a header and data, and reading out the first time data (TS1) from the decomposed header; Means (108) for calculating a difference from the second time data (TS2) generated at the time when is received.
Network delay measurement system for asynchronous transmission networks.
測定するシステムであって、 第１の時刻情報（ＴＳ１）を生成する第１の時刻情報生
成手段（１０５）と；第２の時刻情報（ＴＳ２）を生成
する第２の時刻情報生成手段（１０６）と；該第１の時
刻情報生成手段に接続され、該第１の時刻情報を前記非
同期伝送網に送信する送信手段（１０７、１１０）と；
該非同期送信網に接続され、該非同期送信網より出力さ
れる前記第１の時刻情報を受信し、かつこれを出力する
受信出力手段（１１４）と；前記第２の情報信号生成手
段と前記受信出力手段とに接続され、これらから前記第
１の時刻情報と前記第２の時刻情報を受け取り、該前記
第１の時刻情報と前記第２の時刻情報にもとづいて網遅
延時間を計算する計算手段（１０８）と、 前記該第１の時刻情報生成手段と第２の時刻情報生成手
段とに接続され、前記第１の時刻情報と前記第２の時刻
情報とが同一時点において同一の値をとるように前記該
第１の時刻情報生成手段と第２の時刻情報生成手段とを
制御する時刻情報制御手段（１０１、１０２、１０３，
１０４）と、を具備することを特徴とする、非同期伝送
網の網遅延時間を測定するシステム。3. A system for measuring a network delay time of an asynchronous transmission network (112), comprising: first time information generating means (105) for generating first time information (TS1); Second time information generating means (106) for generating information (TS2); transmitting means (107, connected to the first time information generating means for transmitting the first time information to the asynchronous transmission network; 110);
Receiving output means (114) connected to the asynchronous transmission network for receiving and outputting the first time information output from the asynchronous transmission network; second information signal generating means; Calculating means connected to the output means for receiving the first time information and the second time information therefrom and calculating a network delay time based on the first time information and the second time information (108), connected to the first time information generating means and the second time information generating means, wherein the first time information and the second time information take the same value at the same time. Time information control means (101, 102, 103, 102) for controlling the first time information generation means and the second time information generation means as described above.
104), a system for measuring a network delay time of an asynchronous transmission network.
段と第２の時刻情報生成手段とに同期信号（ＦＳ）を供
給し、 前記該第１の時刻情報生成手段および第２の時刻情報生
成手段は、該同期信号にしたがって前記第１の時刻情報
と前記第２の時刻情報を生成する、ことを特徴とする、
非同期伝送網の網遅延時間を測定するシステム。4. The system according to claim 3, wherein the time information control unit supplies a synchronization signal (FS) to the first time information generation unit and the second time information generation unit. Wherein the first time information generating means and the second time information generating means generate the first time information and the second time information according to the synchronization signal.
A system that measures the network delay time of an asynchronous transmission network.
段と第２の時刻情報生成手段とに同時に同一の初期時刻
値（Ｓ）を供給し、 前記該第１の時刻情報生成手段と第２の時刻情報生成手
段とは、該初期時刻値を前記同期信号にしたがってイン
クリメントさせることにより、前記第１の時刻情報と前
記第２の時刻情報をそれぞれ生成する、ことを特徴とす
る、非同期伝送網の網遅延時間を測定するシステム。5. The system according to claim 4, wherein the time information control means simultaneously sets the same initial time value (S) in the first time information generation means and the second time information generation means. The first time information generating means and the second time information generating means increment the initial time value according to the synchronization signal, so that the first time information and the second time information are incremented. A system for measuring a network delay time of an asynchronous transmission network, wherein the system generates the time information of the asynchronous transmission network.
測定する方法であって、 互いに同期して値が変化する第１の時刻情報値（Ｃ１）
および第２の時刻情報値（Ｃ２）を生成する工程と；該
第１の時刻情報値を前記非同期伝送網に送信する工程
と；該非同期送信網より出力される前記第１の時刻情報
値を受信する工程と；前記第１の時刻情報値を受信した
時点で生成された第２の時刻情報信号と、前記受信した
第１の時刻情報値とにもとづいて網遅延時間を計算する
工程と、を具備することを特徴とする、非同期伝送網の
網遅延時間を測定する方法。6. A method for measuring a network delay time of an asynchronous transmission network (112), wherein a first time information value (C1) whose value changes in synchronization with each other.
And generating a second time information value (C2); transmitting the first time information value to the asynchronous transmission network; and calculating the first time information value output from the asynchronous transmission network. Receiving; calculating a network delay time based on the second time information signal generated at the time of receiving the first time information value, and the received first time information value; A method for measuring a network delay time of an asynchronous transmission network, comprising:
信号（ＦＳ）にもとづいて同一時間内に同一の値だけ増
加または減少されられることを特徴とする、非同期伝送
網の網遅延時間を測定する方法。7. The method according to claim 6, wherein, in the generating step, the first time information value and the second time information value are within the same time based on a synchronization signal (FS). A method for measuring a network delay time of an asynchronous transmission network, wherein the network delay time is increased or decreased by the same value.
ンクリメントさせることにより、前記第１の時刻情報値
と前記第２の時刻情報値をそれぞれ生成する、ことを特
徴とする、非同期伝送網の網遅延時間を測定する方法。8. The method according to claim 7, wherein in the generating step, the first time information value and the first time information value are increased by incrementing a same initial time value (S) according to the synchronization signal. A method for measuring a network delay time of an asynchronous transmission network, wherein each second time information value is generated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052449A JP2001244932A (en) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | Method and system for measuring network delay |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |