JP2010233272A - Method and device for estimating tcp communication quality - Google Patents
Method and device for estimating tcp communication quality Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010233272A JP2010233272A JP2010164453A JP2010164453A JP2010233272A JP 2010233272 A JP2010233272 A JP 2010233272A JP 2010164453 A JP2010164453 A JP 2010164453A JP 2010164453 A JP2010164453 A JP 2010164453A JP 2010233272 A JP2010233272 A JP 2010233272A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tcp
- throughput
- thruput
- communication quality
- packet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、TCP通信品質推定方法およびTCP通信品質推定装置に係り、特に、IPネットワークの通信品質状態を管理する技術に関する。 The present invention relates to a TCP communication quality estimation method and a TCP communication quality estimation apparatus, and more particularly to a technique for managing a communication quality state of an IP network.
IPネットワークが広く利用されてくるに伴って、IPネットワーク上での通信品質保証に対する要求が高まっている。それに伴い、ネットワークを流れるトラヒックを測定して現在の通信品質状態を把握することが重要になってきている。特に、ユーザの体感する品質を直接表すユーザフローレベル(ここでのフローとは、TCPコネクションを指す)で品質測定する技術が着目されている。
しかしながら、ユーザフロー通信品質を測定するためには、回線を流れるパケットを全てキャプチャしてパケットヘッダ情報の解析、およびフロー情報の解析が必要となるが、回線速度が高速になるにつれて全てのパケットをキャプチャして処理することが困難になってきている。
As IP networks are widely used, there is an increasing demand for communication quality assurance on IP networks. Accordingly, it is important to measure the traffic flowing through the network and grasp the current communication quality state. In particular, a technique for measuring quality at a user flow level that directly represents the quality experienced by the user (the flow here refers to a TCP connection) has attracted attention.
However, in order to measure the user flow communication quality, it is necessary to capture all the packets flowing through the line and analyze the packet header information and the flow information. However, as the line speed increases, all packets are captured. It has become difficult to capture and process.
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
近年、パケットサンプリングを実施することによってフロー管理に必要とされる処理を軽減する手法が着目されている(前記非特許文献1参照)。例えば、N個に1個のパケットを周期的に参照し、サンプルされたパケットから元のフロー統計情報を推定する。
また、前記非特許文献2では、パケットサンプリングを用いてリンク帯域の占有率が高いフローを特定する方法を提案している。また、前記非特許文献3では、フローサイズが大きいフローの統計を精度よく得る方法を提案している。
しかしながら、前述の非特許文献2,3は、サイズの大きい、あるいは帯域の占有率が高いフローを特定し、それらフローを過剰に発生するユーザを迅速に切り分けることを目的としており、あるリンク上のフロー全体の通信品質や、フロー全体の統計情報(フローレートの分布等)の把握を可能にするものではなかった。
この方法で、元のフロー情報に関する分布を推定すると、分布がフローサイズの大きいフローに偏ってしまい、適切に推定できないという問題点があった。その理由は、N個に1個のパケットを抽出するといった通常のパケットサンプリングでは、サイズの大きいフローがサンプルされやすく、サイズの小さいフローが無視される確率が高くなってしまうからである。
前述の非特許文献4、5では、N個に1個のパケットを抽出する通常のパケットサンプリングにおいて、サンプルされたパケットのうち、SYNパケット(TCPフラグの一つで、通信開始を意味する)の数を用いて、サンプルされていない全体のフロー発生数やフローサイズの平均や分布を推定する方法を提案している。
しかしながら、フローサイズに関する統計情報を推定するに留まっており、ユーザの品質を表すフローレート(TCPスループットに相当する)やフロー持続時間(ファイル転送時間に相当)に関する推定を可能にするものではなかった。
In recent years, attention has been focused on a technique for reducing processing required for flow management by performing packet sampling (see Non-Patent Document 1). For example, 1 of N packets is periodically referred to, and the original flow statistical information is estimated from the sampled packets.
Further, Non-Patent
However, the above-mentioned Non-Patent
When the distribution related to the original flow information is estimated by this method, there is a problem that the distribution is biased toward a flow having a large flow size and cannot be estimated appropriately. The reason is that in normal packet sampling in which one packet is extracted for every N packets, a flow having a large size is likely to be sampled, and the probability that a flow having a small size is ignored increases.
In the above-mentioned Non-Patent
However, it is limited to estimating statistical information about the flow size, and does not enable estimation of the flow rate (corresponding to TCP throughput) and the flow duration (corresponding to file transfer time) representing the user quality. .
一方、別のアプローチとして、着目する送信元−着信先ノード間において試験トラヒックを用いてTCPスループットを測定する方法が考えられる。
しかしながら、この方法では、試験トラヒック自体がネットワークを輻輳させてしまい他のユーザに影響を及ぼしてしまう点、並びに、試験トラヒック自身の負荷でネットワークの状況が変わってしまい、本当に知りたいTCP品質を正確に把握できない点が問題であった。
他方、軽量な試験トラヒックでTCPスループットを推定する方法として、前述の非特許文献6で提案している方法がある。前述の非特許文献6では、着目するホスト間でパケット損失率と、往復遅延時間を測定し、それらからTCPスループットを推定する。
しかしながら、この方法では、推定がうまくできる領域とそうでない領域があると考えられ、推定値が実測値と合わないケースもあるという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ネットワークへの測定負荷を削減しつつ、TCPスループットを推定するTCP通信品質推定方法およびTCP通信品質推定装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
On the other hand, as another approach, a method of measuring TCP throughput using test traffic between a focused transmission source and destination node can be considered.
However, with this method, the test traffic itself congests the network and affects other users, and the network status changes due to the load of the test traffic itself, so the TCP quality that you really want to know is accurate. The problem was that we couldn't figure it out.
On the other hand, as a method for estimating the TCP throughput with light-weight test traffic, there is a method proposed in Non-Patent
However, this method has a problem that there may be a region where the estimation is successful and a region where the estimation is not successful, and the estimated value may not match the actual measurement value.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a TCP communication quality estimation method and TCP communication for estimating TCP throughput while reducing the measurement load on the network. It is to provide a quality estimation device.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明のTCP通信品質推定方法においては、推定したい送信元−着信先との間で実際に順方向のTCP転送を行う代わりに、送信元において、着信先から送信元への逆方向のTCP通信のTCPスループットと、送信元と着信先との間の往復遅延時間とパケット損失率とを測定し、当該測定された逆方向のTCP通信のTCPスループットと、送信元と着信先との間の往復遅延時間とパケット損失率とを用いて、順方向のTCP通信のTCPスループットを推定することを特徴とする。
推定したい順方向のTCP通信とは逆方向のTCP通信(即ち、着信先から送信元への方向のTCP通信)であっても、ある時点での往復遅延時間RTTは順方向のTCP通信と同じであるため、往復遅延時間RTTが順方向のTCPウィンドウ制御にどのような影響を与えるかは、逆方向のTCPウィンドウの振る舞いをみても把握可能と考えられる。そこで、逆方向のTCP通信のTCPスループットを用いて、順方向のTCP通信のTCPスループットを推定する。逆方向のTCP通信を利用することにより、順方向へ余分な負荷を加えることを回避することできる。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
In the TCP communication quality estimation method according to the present invention, instead of actually performing forward TCP transfer between a transmission source and a destination to be estimated, the TCP communication in the reverse direction from the destination to the transmission source is performed at the transmission source. The TCP throughput, the round trip delay time between the source and destination and the packet loss rate are measured, and the TCP throughput of the measured reverse TCP communication and the round trip between the source and destination are measured. The TCP throughput of forward TCP communication is estimated using the delay time and the packet loss rate.
The round-trip delay time RTT at a certain point is the same as the forward TCP communication even if the TCP communication in the reverse direction to the forward TCP communication to be estimated (that is, the TCP communication from the destination to the transmission source) Therefore, it can be understood from the behavior of the reverse TCP window how the round trip delay time RTT affects the forward TCP window control. Therefore, the TCP throughput of the forward TCP communication is estimated using the TCP throughput of the reverse TCP communication. By using reverse TCP communication, it is possible to avoid applying an extra load in the forward direction.
このように、逆方向のTCP通信の挙動は、往復遅延時間RTTがTCP通信へどのような影響を与えるか、という点に関しては、順方向と同じであるが、パケット損失率p_lossについては、順方向と逆方向では必ずしも挙動は一致しない。
例えば、送信元から着信先の順方向において輻輳が発生してパケットが損失する場合を考える。その際、順方向のTCP通信においては、データパケットが損失することになり、逆方向通信においては、Ackパケットが損失することになる。
データパケットが一つでも損失した場合には、必ず再送制御が働き、それに関連してウィンドウサイズも変更される可能性がある。一方、Ackパケットが損失した場合は必ずしも再送制御を伴うとは限らない。例えば、あるAckが損失したとしてもその次のAckパケットが無事送信元へ到達すれば、送信元へはどのデータパケットまで届いているかという情報を伝えることが可能であるため、前者のAckが損失した影響はTCPの振る舞いに影響を与えない。前述の非特許文献[6]で提案しているTCPスループット推定法は、パケット損失の影響をモデルに取り組んでいる。
そこで、本発明の第2のTCP通信品質推定方法では、逆方向TCPスループットと、順方向での推定TCPスループットの結果を、パケット損失率の値に応じてうまく使い分けることによって、順方向のTCPスループットを推定している。
As described above, the behavior of the TCP communication in the reverse direction is the same as that in the forward direction in terms of how the round trip delay time RTT affects the TCP communication, but the packet loss rate p_loss is in the forward direction. The behavior does not always match in the opposite direction.
For example, consider a case where congestion occurs in the forward direction from the source to the destination and packets are lost. At this time, data packets are lost in forward TCP communication, and Ack packets are lost in backward communication.
When even one data packet is lost, retransmission control always works and the window size may be changed accordingly. On the other hand, when an Ack packet is lost, retransmission control is not always performed. For example, even if a certain Ack is lost, if the next Ack packet reaches the transmission source safely, it is possible to inform the transmission source of what data packet has reached, so the former Ack is lost. This effect does not affect the behavior of TCP. The TCP throughput estimation method proposed in the aforementioned non-patent document [6] tackles the effect of packet loss as a model.
Therefore, in the second TCP communication quality estimation method of the present invention, the forward TCP throughput is estimated by properly using the reverse TCP throughput and the estimated TCP throughput result in the forward direction according to the value of the packet loss rate. Is estimated.
具体的には、本発明のTCP通信品質推定方法では、ある時点での、測定された逆方向のTCP通信のTCPスループットをTCP_thruput_rev(t)、送信元と着信先との間の往復遅延時間をRTT(t)、パケット損失率をp_loss(t)とするとき、往復遅延時間RTT(t)とパケット損失率p_loss(t)から、関数F(RTT(t),p_loss(t))を用いてTCPスループットTCP_estl(t)を推定し、順方向のTCPスループットTCP_thruput_est(t)を、関数G(TCP_estl(t),TCP_thruput_rev(t))を用いて推定する。
ここで、関数Gは、パケット損失率p_loss(t)が予め定めた閾値よりも大きければ、順方向のTCPスループットTCP_thruput_est(t)として、TCP_estl(t)を出力し、パケット損失率p_loss(t)が予め定めた閾値以下の場合、順方向のTCPスループットTCP_thruput_est(t)として、TCP_thruput_rev(t)を出力する。
また、本発明は、前述の第1のTCP通信品質推定方法と、第2のTCP通信品質推定方法を実行するTCP通信品質推定装置である。
Specifically, in the TCP communication quality estimation method of the present invention, the TCP throughput of the measured reverse TCP communication at a certain time is expressed as TCP_thruput_rev (t), and the round-trip delay time between the transmission source and the destination is calculated. When RTT (t) and the packet loss rate are p_loss (t), the function F (RTT (t), p_loss (t)) is calculated from the round trip delay time RTT (t) and the packet loss rate p_loss (t). The TCP throughput TCP_estl (t) is estimated, and the forward TCP throughput TCP_thruput_est (t) is estimated using the function G (TCP_estl (t), TCP_thruput_rev (t)).
Here, if the packet loss rate p_loss (t) is larger than a predetermined threshold, the function G outputs TCP_estl (t) as the forward TCP throughput TCP_thruput_est (t), and packet loss rate p_loss (t) Is equal to or less than a predetermined threshold, TCP_thruput_rev (t) is output as the forward TCP throughput TCP_thruput_est (t).
The present invention is also a TCP communication quality estimation apparatus that executes the first TCP communication quality estimation method and the second TCP communication quality estimation method described above.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明のTCP通信品質推定方法およびTCP通信品質推定装置によれば、ネットワークへの測定負荷を削減しつつ、TCPスループットを推定することが可能となる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
According to the TCP communication quality estimation method and the TCP communication quality estimation apparatus of the present invention, it is possible to estimate the TCP throughput while reducing the measurement load on the network.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
[参考例]
図1は、本発明が適用されるIPネットワークの基本構成の一例を示す構成図である。
図1において、1は送信側装置、2は受信側装置、3は端末装置、4はLAN、5はインターネット、6はエッジノード、7はアクセス回線、8はインターネットサービスプロバイダである。
本発明の実施例のTCP通信品質推定装置は、送信側装置1と受信側装置2とで構成される。図1に示すように、本実施例の通信品質推定装置は、ネットワーク上の推定したい区間の両端に、送信側装置1と受信側装置2とを設置する形態で利用される。図1では、送信側装置1は、インターネット5と、アクセス回線7を介して、LAN4に配置された受信側装置2とTCP通信を行う。なお、この送信側装置1と受信側装置2とは、サーバあるいは端末装置内に設けてもよい。
図2は、図1に示す送信側装置1の概略構成を示すブロック図である。
送信側装置1は、試験パケットを生成する試験パケット生成部10と、TCP動作模擬部11とを有する。
図3は、図1に示す受信側装置2の概略構成を示すブロック図である。
受信側装置2は、パケット受信部20と、スループット推定部21とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
[Reference example]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a basic configuration of an IP network to which the present invention is applied.
In FIG. 1, 1 is a transmission side device, 2 is a reception side device, 3 is a terminal device, 4 is a LAN, 5 is the Internet, 6 is an edge node, 7 is an access line, and 8 is an Internet service provider.
The TCP communication quality estimation apparatus according to the embodiment of the present invention is composed of a
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the
The
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the receiving
The receiving
以下、本発明の参考例のTCP通信品質推定方法について説明する。
本発明の参考例のTCP通信品質推定方法では、送信側装置1の試験パケット生成部10において、試験したいデータサイズ分に相当する試験パケットを生成する。
例えば、『1MBのデータをパケットサイズMSS=1500byte(=ヘッダ40byte+データ部分1460byte)で転送した場合』を模擬したいとする。また、ここでの試験用パケットサイズを、MSS’=40byteに設定したとする(40byteとは、IPヘッダ+TCPヘッダで最低限必要なサイズ)。
この場合、試験パケット生成部10では、1MB/1460byte=685個(N=685)の試験パケットを生成し、このパケットサイズを40byteとして、TCP動作模擬部11に受け渡す。
TCP動作模擬部11は、その受け渡されたN個のパケットをアクセス速度r×MSS’/MSS[bps]で、TCP通信に従って転送する。ここで、送信側装置1の通信網へのアクセス回線速度がr[bps]であるとする。
図3に示す受信側装置2では、パケット受信部20において試験パケットを受信し、通常のTCP動作に従ってAckパケットを返送する。同時に、受け取ったパケットをスループット推定部21に渡す。
TCPスループット推定部21では、予め定めた測定周期τごとに正しく届けられたパケット数をカウントし、その値をCとする。そのCを用いてTCPスループットをC×MSS×8/τ[bps]として推定する。
ここでは、送信側装置1から送信されたN個のパケットを全てを受信するまでの時間T’を測定し、推定したい本来の転送時間T(=実際にr[bps]のアクセス回線速度で、MSSのパケットサイズで、N個のパケットを送るのに必要となる時間)を、T=T’として推定する。また、N個全てを送るためのTCPスループットをN×MSS×8/T’[bps]として推定する。
Hereinafter, the TCP communication quality estimation method of the reference example of the present invention will be described.
In the TCP communication quality estimation method of the reference example of the present invention, the test
For example, suppose that it is desired to simulate “when 1 MB of data is transferred with a packet size MSS = 1500 bytes (=
In this case, the
The TCP
In the receiving-
The
Here, the time T ′ until all of the N packets transmitted from the
[実施例]
前述の参考例のように、送信側装置1から受信側装置2へ試験パケットを送信し、TCPスループットを推定する代わりに、受信側から送信側への方向(送信側から受信側への順方向と逆方向)でTCPスループットが測定されている状況を考える。
本実施例では、送信側装置1が、図3に示すパケット受信部20と、スループット推定部21とを有する。
本実施例のTCP通信品質推定方法では、送信側装置1のパケット受信部20において、受信側から送信側への逆方向のパケットを受信し、通常のTCP動作に従ってAckパケットを返送する。同時に、受け取ったパケットをスループット推定部21に渡す。
TCPスループット推定部21では、予め定めた測定周期τごとに正しく届けられたパケット数をカウントし、その値をCとする。そのCを用いてTCPスループットをC×MSS×8/τ[bps]として推定し、ある時点tでのその値を、TCP_thruput_rev(t)とする。
また、同時に、着目する送信元−着信先との間において、往復遅延時間RTT(t)とパケット損失率p_loss(t)を測定しておき、往復遅延時間RTT(t)とパケット損失率p_loss(t)とを入力して推定されるTCPスループットを、TCP_estl(t)とする。
[Example]
Instead of transmitting a test packet from the
In the present embodiment, the transmission-
In the TCP communication quality estimation method of the present embodiment, the
The TCP
At the same time, the round trip delay time RTT (t) and the packet loss rate p_loss (t) are measured between the target transmission source and the destination, and the round trip delay time RTT (t) and the packet loss rate p_loss ( Let TCP_estl (t) be the TCP throughput estimated by inputting t).
つまり、TCP_estl(t)は、TCP_estl(t)=F(RTT(t)、p_loss(t))という関数で与えられる。ここで、今着目する送信元から着信先への順方向のTCPスループットTCP_thruput_estを、関数G(TCP_estl(t)、TCP_thruput rev(t))で推定する。
ここで、TCP_estl(t)の関数Fの候補としては、下記(1)式がある。
[数1]
F(RTT(t)、p_loss(t))=min{W/RTT(t),MSS/(RTT(t)×{2/3×p_loss(t)}1/2)}
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1)
ここで、Wはウィンドウ関数であり、(1)式は、前述の非特許文献6で提案している方法である。
一方、関数Gとしては、下記(2)式がある。
[数2]
G(TCP_estl(t),TCP_thruput_rev(t))
=TCP_estl(t) if ploss(t)>閾値
(即ち、TCP_thruput_est(t)=TCP_estl(t) )
G(TCP_estl(t),TCP_thruput_rev(t))
=TCP_thruput rev(t) if ploss(t)≦閾値
(即ち、TCP_thruput_est(t)=TCP_thruput rev(t))
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2)
That is, TCP_estl (t) is given by a function of TCP_estl (t) = F (RTT (t), p_loss (t)). Here, the forward TCP throughput TCP_thruput_est from the transmission source of interest to the destination is estimated by the function G (TCP_estl (t), TCP_thruput rev (t)).
Here, as a candidate of the function F of TCP_estl (t), there is the following equation (1).
[Equation 1]
F (RTT (t), p_loss (t)) = min {W / RTT (t), MSS / (RTT (t) × {2/3 × p_loss (t)} 1/2 )}
(1)
Here, W is a window function, and equation (1) is the method proposed in
On the other hand, the function G includes the following equation (2).
[Equation 2]
G (TCP_estl (t), TCP_thruput_rev (t))
= TCP_estl (t) if ploss (t)> threshold (ie TCP_thruput_est (t) = TCP_estl (t))
G (TCP_estl (t), TCP_thruput_rev (t))
= TCP_thruput rev (t) if ploss (t) ≤ threshold (ie TCP_thruput_est (t) = TCP_thruput rev (t))
(2)
以下、参考例のTCP通信品質推定方法の有効性をシミュレーションにより評価した結果について説明する。
本シミュレーションでは、10MbpsのリンクにTCPフローを多重し、ある片方向においてリンクを輻輳させる。ここで背景トラヒックとして、ボアソン過程に従ってTCPフローが生起し、ある分布に従うサイズを持つファイルを発生させてそれをTCPに従って転送させる。
以上の背景負荷とは別に、実際にファイル転送し続けるTCPフローを1本(ここでのパケットサイズは1500byte)、参考例のTCP通信品質推定方法により、パケットサイズを小さく設定してTCPを模擬するフローを1本ずつ用意し、そのTCPスループットを測定した。
その結果を図4に示す。図中、actualが実際にファイル転送し続けるTCPのスループット、tcpがパケットサイズを40byteにしてTCPを模擬して、参考例のTCP通信品質推定方法でTCPスループットを推定した結果である。
また、参考として、ボトルネックリンクでのキュー長(Qucue length)およびパケット損失発生時点(Loss)も併せて図示している。
図4から、キュー長の増加やパケット損の発生に伴い、TCPスループットが劣化していることと、実際の値と推定値がほぼ同じような挙動を示していることが確認できる。
以上説明したように、本実施例のTCP通信品質推定方法では、ネットワークへの負荷を低減しつつ、TCPスループットを精度よく推定可能である。本実施例のTCP通信品質推定方法により、着目する端末間のネットワーク品質を推定管理することが可能となり、効率的な品質管理が可能となる。
Hereinafter, the results of evaluating the effectiveness of the TCP communication quality estimation method of the reference example by simulation will be described.
In this simulation, a TCP flow is multiplexed on a 10 Mbps link, and the link is congested in one direction. Here, as background traffic, a TCP flow is generated according to the Boisson process, and a file having a size according to a certain distribution is generated and transferred according to TCP.
Apart from the above background load, one TCP flow that continues to actually transfer files (the packet size here is 1500 bytes), and simulates TCP by setting the packet size small by the TCP communication quality estimation method of the reference example One flow was prepared and the TCP throughput was measured.
The result is shown in FIG. In the figure, actual is the throughput of TCP that continues to transfer the file, and tcp is the result of estimating the TCP throughput by the TCP communication quality estimation method of the reference example, simulating TCP with a packet size of 40 bytes.
For reference, the queue length (Qucue length) and packet loss occurrence time (Loss) at the bottleneck link are also shown.
From FIG. 4, it can be confirmed that the TCP throughput is deteriorated as the queue length increases and packet loss occurs, and that the actual value and the estimated value show almost the same behavior.
As described above, the TCP communication quality estimation method of the present embodiment can accurately estimate the TCP throughput while reducing the load on the network. According to the TCP communication quality estimation method of the present embodiment, it is possible to estimate and manage the network quality between the terminals of interest, and efficient quality management becomes possible.
別の応用例としては、オーバーレイネットワークによって品質のよい迂回経路を探すという方法が前述の非特許文献7等で検討されているが、その際に必要となるノード間の品質を推定可能とする。
参考として図5に、迂回制御を行った際のTCPスループットを示す。
図5で、defaultが迂回制御を行わなかった場合、optimalが制御を行った場合である。なお、X軸がTCPスループットx、Y軸がスループットがx以下である通信ペアの割合を表す。
ここでは、あるノード間の往復遅延時間RTTと、パケット損失率p_lossのみの情報を用いた結果であり、前述の非特許文献6の方法でTCPスループットを推定した結果である。このように、TCPスループットを推定できればより品質のよい迂回経路を精度よく選択可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
As another application example, a method of searching for a high-quality detour route using an overlay network has been studied in the above-mentioned
For reference, FIG. 5 shows TCP throughput when performing detour control.
In FIG. 5, when default does not perform detour control, it corresponds to when optimal performs control. Note that the X axis represents the TCP throughput x, and the Y axis represents the ratio of communication pairs in which the throughput is x or less.
Here, it is a result using only the information on the round trip delay time RTT between certain nodes and the packet loss rate p_loss, and is the result of estimating the TCP throughput by the method of
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
1 送信側装置
2 受信側装置
3 端末装置
4 LAN
5 インターネット
6 エッジノード
7 アクセス回線
8 インターネットサービスプロバイダ
10 試験パケット生成部
11 TCP動作模擬部
20 パケット受信部
21 スループット推定部
DESCRIPTION OF
5
Claims (5)
前記送信元において、前記着信先から前記送信元への逆方向のTCP通信のTCPスループットと、前記送信元と前記着信先との間の往復遅延時間とパケット損失率とを測定し、
当該測定された前記逆方向のTCP通信のTCPスループットと、前記送信元と前記着信先との間の往復遅延時間とパケット損失率とを用いて、順方向のTCP通信のTCPスループットを推定することを特徴とするTCP通信品質推定方法。 In the TCP communication quality estimation method for estimating the communication quality of the forward TCP communication from the source to the destination,
In the source, measure the TCP throughput of the reverse TCP communication from the destination to the source, the round trip delay time and the packet loss rate between the source and the destination,
Estimating the TCP throughput of the forward TCP communication using the measured TCP throughput of the reverse TCP communication, the round-trip delay time between the source and the destination and the packet loss rate. A TCP communication quality estimation method characterized by:
前記送信元において、前記往復遅延時間RTT(t)とパケット損失率p_loss(t)から、関数F(RTT(t),p_loss(t))を用いてTCPスループットTCP_estl(t)を推定し、
前記順方向のTCPスループットTCP_thruput_est(t)を、関数G(TCP_estl(t),TCP_thruput_rev(t))を用いて推定することを特徴とする請求項1に記載のTCP通信品質推定方法。 TCP_thruput_rev (t) represents the measured TCP throughput of the reverse TCP communication at a certain point in time, RTT (t) represents the round-trip delay time between the source and the destination, and p_loss ( t)
At the transmission source, the TCP throughput TCP_estl (t) is estimated from the round-trip delay time RTT (t) and the packet loss rate p_loss (t) using the function F (RTT (t), p_loss (t)),
The TCP communication quality estimation method according to claim 1, wherein the forward TCP throughput TCP_thruput_est (t) is estimated using a function G (TCP_estl (t), TCP_thruput_rev (t)).
前記送信元は、パケットを受信するパケット受信部と、
ある時点での、前記着信先から前記送信元への逆方向のTCP通信のTCPスループットTCP_thruput_rev(t)と、前記送信元と前記着信先との間の往復遅延時間RTT(t)と、パケット損失率p_loss(t)とを測定し、前記測定された前記往復遅延時間RTT(t)とパケット損失率p_loss(t)から、関数F(RTT(t),p_loss(t))を用いてTCPスループットTCP_estl(t)を推定し、前記順方向のTCPスループットTCP_thruput_est(t)を、関数G(TCP_estl(t),TCP_thruput_rev(t))を用いて推定するスループット推定部とを有することを特徴とするTCP通信品質推定装置。 In the TCP communication quality estimation device that estimates the communication quality of the forward TCP communication from the source to the destination,
The transmission source includes a packet receiving unit that receives a packet;
TCP throughput TCP_thruput_rev (t) of TCP communication in the reverse direction from the destination to the source at a certain point in time, a round-trip delay time RTT (t) between the source and the destination, and packet loss The rate p_loss (t) is measured, and the TCP throughput is calculated from the measured round-trip delay time RTT (t) and the packet loss rate p_loss (t) using a function F (RTT (t), p_loss (t)). And a throughput estimation unit that estimates TCP_estl (t) and estimates the forward TCP throughput TCP_thruput_est (t) using a function G (TCP_estl (t), TCP_thruput_rev (t)). Communication quality estimation device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010164453A JP5052653B2 (en) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | TCP communication quality estimation method and TCP communication quality estimation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010164453A JP5052653B2 (en) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | TCP communication quality estimation method and TCP communication quality estimation apparatus |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008147837A Division JP4589981B2 (en) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | TCP communication quality estimation method and TCP communication quality estimation apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010233272A true JP2010233272A (en) | 2010-10-14 |
JP5052653B2 JP5052653B2 (en) | 2012-10-17 |
Family
ID=43048584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010164453A Expired - Fee Related JP5052653B2 (en) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | TCP communication quality estimation method and TCP communication quality estimation apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5052653B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013038749A (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-21 | Kddi Corp | Method and device of measuring communication quality |
JP2013078011A (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Kddi Corp | Communication quality measurement method and device |
US10110459B2 (en) | 2015-03-06 | 2018-10-23 | Fujitsu Limited | Throughput measuring method, computer readable medium, and apparatus |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107426615B (en) * | 2017-04-26 | 2019-08-09 | 优刻得科技股份有限公司 | A kind of method and device for reducing video network and playing Caton rate |
-
2010
- 2010-07-22 JP JP2010164453A patent/JP5052653B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013038749A (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-21 | Kddi Corp | Method and device of measuring communication quality |
JP2013078011A (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Kddi Corp | Communication quality measurement method and device |
US10110459B2 (en) | 2015-03-06 | 2018-10-23 | Fujitsu Limited | Throughput measuring method, computer readable medium, and apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5052653B2 (en) | 2012-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jain et al. | End-to-end available bandwidth: Measurement methodology, dynamics, and relation with TCP throughput | |
US8687507B2 (en) | Method, arrangement and system for monitoring a data path in a communication network | |
EP3295612B1 (en) | Uplink performance management | |
Aida et al. | A scalable and lightweight QoS monitoring technique combining passive and active approaches | |
JP5052653B2 (en) | TCP communication quality estimation method and TCP communication quality estimation apparatus | |
JP4589981B2 (en) | TCP communication quality estimation method and TCP communication quality estimation apparatus | |
Chan et al. | TRIO: Measuring asymmetric capacity with three minimum round-trip times | |
Man et al. | Available bandwidth measurement via TCP connection | |
Firoiu et al. | A framework for practical performance evaluation and traffic engineering in IP networks | |
Anagnostakis et al. | On the sensitivity of network simulation to topology | |
Hirabaru | Impact of bottleneck queue size on TCP protocols and its measurement | |
Kalav et al. | Congestion control in communication network using RED, SFQ and REM algorithm | |
Lübben et al. | On characteristic features of the application level delay distribution of TCP congestion avoidance | |
Machiraju et al. | A measurement-friendly network (MFN) architecture | |
Mohammed et al. | Diffserv experiments: Analysis of the premium service over the Alcatel-NCSU internet2 testbed | |
Xie et al. | AProbing: Estimating available bandwidth using ACK pair probing | |
Constantinescu et al. | Modeling of one-way transit time in IP routers | |
Low et al. | Enhanced bandwidth estimation design based on probe-rate model for multimedia network | |
Cui et al. | SCONE: A tool to estimate shared congestion among Internet paths | |
JP2005244851A (en) | Network performance evaluation apparatus and method | |
Vakili et al. | Estimation of packet loss probability from traffic parameters for multimedia over IP | |
Kawahara et al. | A method of IP traffic management using TCP flow statistics | |
Collange et al. | Correlation of packet losses with some traffic characteristics | |
JP4097606B2 (en) | Communication band design management method and communication band design management apparatus | |
Su et al. | RTT estimation with sampled flow data |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100722 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120515 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120724 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120724 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5052653 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |