JP3550655B2

JP3550655B2 - Packet delay characteristic measurement method and method

Info

Publication number: JP3550655B2
Application number: JP2000148518A
Authority: JP
Inventors: 幹雄芋川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP2001333092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、網内の複数ノードを経由した遅延時間およびジッタ特性を、運用中のネットワークにおいて測定する、パケット遅延特性計測方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明が関係するパケットベースのネットワーク、特にコネクションレスのＩＰルータをベースにしたネットワークは、従来ＱＯＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）保証という考え方がなく、ベストエフォートサービスと呼ばれるトラヒック輻輳に対して、あまり考慮されていなかった。
【０００３】
しかしながらインターネットの普及により、パブリックの通信事業者がこの種のＩＰ接続サービスを提供したり、従来の電話網がインターネット網に融合されるという状況になって、高信頼の接続サービスを実現するにあたって、トラヒックの輻輳回避手段として、トラヒックエンジニアリングの重要性が高まってきている。
【０００４】
このような、状況の中で、トラヒックのＱＯＳパラメータとして重要な、網内の複数ノードを経由した遅延時間およびジッタ特性を、運用中のネットワークにおいて測定し、網設備投資のための参考情報、加入者へのサービスレベルを随時検証することが求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この要請に応えるために、例えば、トラヒックアナライザを使用して、ネットワークのトラヒック特性を評価する方法があるが、網に挿入するトラヒック評価装置では実際のトラヒックと同一の発生パターンを生成することは不可能であり、評価結果は実際の網のトラヒック耐力評価にはなっていないことが多い。
【０００６】
本発明の主な目的は、トラヒックエンジニアリングのための遅延時間およびジッタ特性を、運用中の実際のネットワーク、実際通過しているトラヒックを利用して計測する、精度の高いトラヒック計測方式を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力パケット自身の行き先アドレス情報をもとにした経路計算情報または、ノード外部の制御情報をもとに、複数の方路からの可変長入力パケットを、パケット毎にそれぞれ特定の方路に出力する機能を有するスイッチノードと、それらを接続する伝送路から構成されるパケットベースの通信網において、網内の送信端モニタポイントと受信端モニタポイントを通過する特定のパケットトラヒックに注目し、この間の前記特定トラヒックの網内通過特性を計測することにより、パケットの遅延特性を計測することを特徴とする。
【０００８】
そのため、送信端モニタポイントにおいて、網内を流れる実パケットストリームに測定用パラメータをリアルタイムに付加し、受信端モニタポイントにおいて、測定用パラメータが付加された実パケットストリームをリアルタイムに受信解析することで、実トラヒック特性をリアルタイムに計測可能とすることを特徴とする。
【０００９】
具体的には、本発明の送信端モニタポイントは、通信路に流れているパケットの方路アドレス、アプリケーション、パケット優先識別情報のパケット属性情報の識別によって任意に測定対象パケットストリームを通信路から分離する機能と、該分離パケットに基準時計から生成されるタイムスタンプおよび被測定パケットであることを示す識別子を挿入し、この情報追加によって長くなるパケット長以外のオリジナルパケットの属性（方路アドレス情報、優先制御情報など）を維持するパケットの再組み立て機能と、前記の再組立された被測定パケットをもとの通信路にバッファリング・多重する機能を備えている。
【００１０】
また、受信端モニタポイントは、送信端にて通信路に挿入された前記被測定パケットを受信端の通信路より被測定パケット識別子によって抽出・分離する機能と、分離された該被測定パケットから、送信端において挿入されたタイムスタンプ情報を読み取り、基準時計と現時刻の差分を計算し、遅延情報を解析する機能と、分離された前記被測定パケットをオリジナルパケットに再組立したのち、受信端の通信路にバッファリング・多重する機能を備えている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用されるパケットベースの通信網１０の概略図を示しており、網１０を構成する各ノード１１〜１４は、図２に示されているように複数のノード入力ポート２ｉと複数のノード出力ポート２ｋを有し、入力パケット自身の行き先アドレス情報をもとにした経路計算情報または、ノード外部の制御情報をもとに、複数の方路からの可変長入力パケットを、パケット毎にそれぞれ特定の方路に出力する機能を有している。
【００１２】
本発明は、この網１０内の送信端Ａと受信端Ｂを通過する特定のパケットトラヒックに注目し、この間の前記特定トラヒックの網内通過特性を計測するために、オリジナルパケット（一般パケット）にタイムスタンプ情報付加した被測定パケットを用いる。
【００１３】
図３は、本発明の実施形態において用いられる被測定パケットの構成例を示しており、３１は通信路を流れているオリジナルパケット（一般パケット）、３２は、オリジナルパケット３１にタイムスタンプ情報３７を付加した本発明の被測定パケットである。オリジナルパケット（一般パケット）３１は、パケットの行き先アドレス、優先度、パケット長などから構成されるパケットの属性情報が含まれるヘッダ部分３３と、パケットが運ぶ（ユーザー）データであるペイロード部分３４とから構成される。
【００１４】
一方、本発明のタイムスタンプの挿入されたあとの被測定パケット３２は、タイムスタンプ情報３７が一般パケットのペイロード部分３６の前部に挿入される。タイムスタンプ情報３７がペイロード部分の一部に挿入されることにより、パケット長などが変更になるので、被測定パケット３２のヘッダ部分３５も更新される。
【００１５】
その際、方路アドレス、優先制御パラメータなどのパケット属性は変更しない。なお、ヘッダ３５には、被測定パケットであることの識別ビットを付加する。これには、リザベーションビットなどを利用することにより、ノード１１〜１４において、一般パケットと同じビヘイビアとなるようにする。
【００１６】
図４は、本発明による送信端Ａの方式構成を示すブロック図である。図４において、被測定パケット分離抽出機能４１は、測定対象パケットの選択信号Ａ６により、通信路に流れているオリジナルパケットＡ１の方路アドレス、アプリケーション、パケット優先識別情報などのパケット属性情報を識別して測定対象パケットを選択抽出し、測定対象パケット以外のパケットストリームＡ２と、測定対象パケットストリームＡ３に分離する。
【００１７】
測定対象パケットを選択するための選択信号Ａ６は、特定アドレス群を持つパケットストリーム、特定のアプリケーション属性をもつパケットストリーム、あるいは特定アドレス群＋特定優先クラスなど、通信事業者が任意に設定できる。
【００１８】
タイムスタンプ挿入＆パケット再組立機能４２は、被測定パケット分離抽出機能４１により分離・抽出された測定対象パケットストリームＡ３に、基準時計発生機能４３から生成されるタイムスタンプと、該パケットが被測定パケットであることを示す識別子を挿入し、これらの情報追加によって長くなるパケット長以外のオリジナルパケットの属性（方路アドレス情報、優先制御情報など）を維持しつつ再組み立てを行い、被測定パケットストリームＡ４として出力する。
【００１９】
パケット多重回路４４は、前記の被測定パケットをもとの通信路に戻すためのバッファリング機能および多重する機能を有し、測定対象パケット以外のパケットストリームＡ２と被測定パケットストリームＡ４を多重してパケットストリームＡ５を出力する。
【００２０】
図５は、本発明による受信端Ｂの方式構成を示すブロック図である。図５において、被測定パケット分離・抽出機能５１は、送信端Ａで処理された被測定パケットの混じっているパケットストリームＢ１から被測定パケット識別子により被測定パケットのみを抽出・分離する。
【００２１】
タイムスタンプ抽出＆パケット再組立機能５２は、被測定パケット分離・抽出機能５１で分離・抽出された被測定パケットに対し、送信端Ａで挿入されたタイムスタンプ情報を抽出し、タイムスタンプ比較・解析機能５５に出力する。また、方路アドレス、優先制御属性などの属性情報（β）を保持して、送信端Ａに入力されたときのオリジナルパケットＢ４に再組立する。
【００２２】
パケット多重回路５３は、タイムスタンプ抽出＆パケット再組立機能５２において再組立し、復元したオリジナルパケットをもとの通信路に戻すためのバッファリング機能およびパケット多重化機能を有し、測定対象パケット以外のパケットストリームＢ２と復元されたオリジナルパケットＢ４とを多重してパケットストリームＢ５を出力する。
【００２３】
タイムスタンプ比較・解析機能５５は、タイムスタンプ抽出＆パケット再組立機能５２で抽出された送信端Ａで挿入されたタイムスタンプ情報と、基準時計発生機能５４から入力された現在の基準時刻とを比較して、パケット毎に到達遅延時間を計算し、解析する。
【００２４】
図６は、被測定パケット解析部分の具体的構成例を示すブロック図であり、タイムスタンプ抽出部６１、パケット再組立部６２、基準時刻発生部６３、時間比較部６４、及び度数カウンタ６５により構成される。
【００２５】
図７は、図４に示す送信端構成におけるパケット処理動作を示し、図８は、図５に示す受信端構成におけるパケット処理動作を示し、図９は、図６に示す度数カウンタ６５の計測結果の一例を示している。以下、本発明の動作について、図４〜図９を参照して説明する。
【００２６】
Ａ１から入力する送信オリジナルパケット（一般パケット）のストリーム７１−１，７２，７１−２，…のうち、通信事業者が設定した属性を有する測定対象のパケット７２をその属性情報（アドレスなど）により、パケット分離回路４１で抽出する。
【００２７】
次に、タイムスタンプ挿入＆パケット再組立機能４２で、基準時刻発生機能４３からの基準クロック情報をもとに時刻情報（タイムスタンプ）をパケット７２に挿入し、方路アドレス、優先制御属性などの属性情報を維持しつつ、被測定パケット７３として再組み立てを行う。この被測定パケット７３は、被測定パケット多重回路４４で他の一般パケット７１−１，７１−２，…と多重され出力される。
【００２８】
受信端Ｂでは、送信端Ａでタイムスタンプの挿入された被測定パケット８２を含むパケットストリームがＢ１から入力され、被測定パケット識別分離回路５１で一般パケット８１−１，８１−２，…から分離され、タイムスタンプ抽出＆パケット再組立機能５２に入力される。
【００２９】
ここで、送信端Ａで挿入されたタイムスタンプ情報を抽出すると同時に不要情報を削除し、方路アドレス、優先制御属性などの属性情報を保持してパケットを復元し、オリジナルパケット８３に再組立される。その後、パケット多重回路５３によりパケット８１−１，８１−２，…と多重され、オリジナルパケット（一般パケット）からなる多重パケットストリームＢ５として出力される。
【００３０】
一方、抽出されたタイムスタンプ情報は、比較・解析機能５５に入力されて、基準時計発生機能５４から入力される現在時刻と比較され、その遅延時間分布を簡単な度数カウンタ機能（図６の６５）により、図９に示すように、遅延量の度数分布、つまり実パケットを使った網内遅延ジッタ特性を近似的に得ることが可能となる。
【００３１】
このパケット遅延特性計測メカニズムを網内に埋め込むことにより、運用中の網の経路ごとのトラヒック状況把握を動的に実現することができるので、リアルタイムのトラヒックエンジニアリングが可能となる。
【００３２】
このように本発明では、ネットワークの測定区間内でパケットベースのトラヒックストリームのうち、測定対象のパケットストリームに、わずかの測定情報を挿入することにより、測定通信路のトラヒック特性をほとんど変化させることなく、網レベルのトラヒック遅延特性を実際のトラヒックを利用して計測が可能となる。
【００３３】
また、通信事業者は、本計測方式によって図９に示すような解析結果をリアルタイムにて知ることができるので、パケットの経路フロー、優先制御を最適化するなど、適切なトラヒックエンジニアリングが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、測定対象のパケットストリームにわずかの測定情報を挿入することにより、トラヒックエンジニアリングのための遅延時間およびジッタ特性を、運用中の実際のネットワーク、実際通過しているトラヒックを利用して計測しているので、測定通信路のトラヒック特性にほとんど影響を与えることなく、精度の高いトラヒック計測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるパケットベースの通信網の概略構成図である。
【図２】図１の各スイッチノードの概略図である。
【図３】本発明による被測定パケットの構成例を示す図である。
【図４】本発明による送信端の実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明による受信端の実施形態を示すブロック図である。
【図６】被測定パケット解析部の構成例を示す図である。
【図７】本発明による送信端におけるパケット処理を説明するための図である。
【図８】本発明による受信端におけるパケット処理を説明するための図である。
【図９】パケット遅延量の度数分布を示す図である。
【符号の説明】
１０パケットベースの通信網
１１，１２，１３，１４スイッチノード
２ｉノード入力ポート
２ｋノード出力ポート
３１オリジナルパケット
３２被測定パケット
３３オリジナルパケットヘッダ
３４オリジナルパケットペイロード
３５被測定パケットヘッダ
３６被測定パケットペイロード
３７被測定パケットペイロード中のタイムスタンプ情報
４１パケット分離回路
４２タイムスタンプ挿入＆パケット再組立機能
４３基準時計発生機能
４４被測定パケット多重回路
５１被測定パケット分離抽出機能
５２タイムスタンプ抽出＆パケット再組立機能
５３パケット多重回路
５４基準時計発生機能
５５タイムスタンプ比較・解析機能
６１タイムスタンプ抽出部
６２パケット再組立部
６３基準時刻発生部
６４時間比較部
６５度数カウンタ
７１−１，７１−２送信端で抽出対象とならないパケット列
７２送信端で抽出対象となるパケット
７３送信端で抽出対象となる属性タイムスタンプ挿入＆パケット再組立を行った後のパケット
８１−１，８１−２受信端に入力する被測定パケットでないパケットストリーム
８２送信端でタイムスタンプ情報を付加されたパケットストリーム
８３タイムスタンプ削除＆パケット再組立された後の出力パケットストリーム
Ａ１通信路を流れるオリジナルパケット入力
Ａ２測定対象パケット以外のパケットストリーム
Ａ３抽出回路３１で信号選択Ａ６により分離・抽出された測定対象パケットストリーム
Ａ４タイムスタンプを挿入したのち、再組立された被測定パケットストリーム
Ａ５一般パケットストリームと被測定パケットストリームが多重された出力パケットストリーム
Ａ６測定対象とするパケットストリームを設定する信号
Ｂ１受信端Ｂ入力パケット列
Ｂ２測定対象でないパケットストリーム
Ｂ３分離回路５１で分離された被測定パケットストリーム
Ｂ４送信端Ａでの挿入タイムスタンプ情報を抜いて、方路アドレス、優先制御属性などのパケット属性情報を保持して再組立され、オリジナルパケットに復元されたパケットストリーム
Ｂ５復元パケットストリームをもとの通信路に多重し、バッファリングした後のパケットストリーム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet delay characteristic measuring method for measuring a delay time and a jitter characteristic via a plurality of nodes in a network in an operating network.
[0002]
[Prior art]
A packet-based network to which the present invention relates, particularly a network based on a connectionless IP router, has no conventional concept of QOS (Quality of Service) guarantee, and is often considered for traffic congestion called a best effort service. I didn't.
[0003]
However, with the spread of the Internet, public telecommunications carriers provide this kind of IP connection service, or the situation where the conventional telephone network is integrated with the Internet network, and in order to realize a highly reliable connection service, As a means of avoiding traffic congestion, the importance of traffic engineering is increasing.
[0004]
In such a situation, the delay time and the jitter characteristic via a plurality of nodes in the network, which are important as the QOS parameters of the traffic, are measured in the operating network, and reference information for network equipment investment, It is required to verify the service level to the people at any time.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
To meet this demand, for example, there is a method of evaluating the traffic characteristics of a network using a traffic analyzer.However, a traffic evaluation device inserted into the network cannot generate the same occurrence pattern as the actual traffic. It is possible, and the evaluation result is often not an actual traffic tolerance evaluation of the network.
[0006]
A main object of the present invention is to provide a high-precision traffic measurement method for measuring delay time and jitter characteristics for traffic engineering using an actual network in operation and traffic actually passing therethrough. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, variable-length input packets from a plurality of routes are determined for each packet based on route calculation information based on the destination address information of the input packet itself or control information outside the node. In a packet-based communication network consisting of a switch node having a function of outputting to a communication path and a transmission path connecting them, attention is paid to specific packet traffic passing through a transmission-end monitor point and a reception-end monitor point in the network. The delay characteristic of the packet is measured by measuring the passage characteristic of the specific traffic in the network during this period.
[0008]
Therefore, at the transmitting end monitor point, a measurement parameter is added in real time to the actual packet stream flowing in the network, and at the receiving end monitor point, the real packet stream to which the measurement parameter is added is received and analyzed in real time. It is characterized in that real traffic characteristics can be measured in real time.
[0009]
Specifically, the transmitting end monitor point of the present invention arbitrarily separates the packet stream to be measured from the communication path by identifying the path address of the packet flowing in the communication path, the application, and the packet attribute information of the packet priority identification information. And a time stamp generated from the reference clock and an identifier indicating the packet to be measured are inserted into the separated packet, and attributes of the original packet other than the packet length (route address information, And a function of buffering and multiplexing the reassembled measured packet in the original communication path.
[0010]
Further, the receiving end monitor point has a function of extracting / separating the measured packet inserted into the communication path at the transmitting end from the communication path of the receiving end by using a measured packet identifier, and from the separated measured packet, The transmitting end reads the time stamp information inserted, calculates the difference between the reference clock and the current time, analyzes the delay information, and reassembles the separated measured packet into an original packet. It has the function of buffering and multiplexing on the communication path.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram of a packet-based communication network 10 to which the present invention is applied. Each of the nodes 11 to 14 constituting the network 10 has a plurality of node input ports as shown in FIG. 2i and a plurality of node output ports 2k. Based on destination address information of an input packet itself, route calculation information or variable length input packets from a plurality of routes based on control information outside the node. , And has a function of outputting each packet to a specific route.
[0012]
The present invention focuses on a specific packet traffic passing through the transmitting end A and the receiving end B in the network 10, and measures an intra-network passing characteristic of the specific traffic during this period. The measured packet to which the time stamp information is added is used.
[0013]
FIG. 3 shows an example of the configuration of a measured packet used in the embodiment of the present invention. Reference numeral 31 denotes an original packet (general packet) flowing through a communication path. It is the measured packet of the present invention added. The original packet (general packet) 31 is composed of a header portion 33 including packet attribute information including a destination address, a priority, a packet length, and the like of the packet, and a payload portion 34 as (user) data carried by the packet. Be composed.
[0014]
On the other hand, in the measured packet 32 after the time stamp of the present invention is inserted, the time stamp information 37 is inserted in front of the payload portion 36 of the general packet. Since the packet length and the like are changed by inserting the time stamp information 37 into a part of the payload portion, the header portion 35 of the measured packet 32 is also updated.
[0015]
At this time, packet attributes such as a route address and a priority control parameter are not changed. Note that an identification bit indicating that the packet is a measured packet is added to the header 35. For this purpose, a reservation bit or the like is used so that the nodes 11 to 14 have the same behavior as a general packet.
[0016]
FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration of the transmitting end A according to the present invention. In FIG. 4, the measured packet separation / extraction function 41 identifies packet attribute information such as a route address, an application, and packet priority identification information of an original packet A1 flowing on a communication path by a selection signal A6 of a packet to be measured. Then, the packet to be measured is selectively extracted and separated into a packet stream A2 other than the packet to be measured and a packet stream A3 to be measured.
[0017]
The selection signal A6 for selecting the measurement target packet can be arbitrarily set by the communication carrier such as a packet stream having a specific address group, a packet stream having a specific application attribute, or a specific address group + specific priority class.
[0018]
The time stamp insertion & packet reassembly function 42 adds the time stamp generated from the reference clock generation function 43 to the packet stream A3 to be measured separated and extracted by the measured packet separation and extraction function 41, Is inserted, and reassembly is performed while maintaining the attributes (route address information, priority control information, etc.) of the original packet other than the packet length lengthened by the addition of the information, and the packet stream to be measured A4 Is output as
[0019]
The packet multiplexing circuit 44 has a buffering function for returning the measured packet to the original communication path and a multiplexing function, and multiplexes the packet stream A2 other than the packet to be measured and the measured packet stream A4. Output the packet stream A5.
[0020]
FIG. 5 is a block diagram showing a system configuration of the receiving end B according to the present invention. In FIG. 5, the packet-under-measurement / extraction function 51 extracts and separates only a packet to be measured from a packet stream B1 in which a packet to be measured processed at the transmitting end A is mixed, using a packet-to-be-measured identifier.
[0021]
The time stamp extraction & packet reassembly function 52 extracts the time stamp information inserted at the transmitting end A from the measured packet separated and extracted by the measured packet separation / extraction function 51, and compares and analyzes the time stamp. Output to function 55. Also, attribute information (β) such as a route address and a priority control attribute is held and reassembled into an original packet B4 when input to the transmitting end A.
[0022]
The packet multiplexing circuit 53 has a buffering function and a packet multiplexing function for returning the original packet reassembled and restored in the time stamp extraction & packet reassembly function 52 to the original communication path. Is multiplexed with the restored original packet B4 and a packet stream B5 is output.
[0023]
The time stamp comparison / analysis function 55 compares the time stamp information inserted at the transmitting end A extracted by the time stamp extraction & packet reassembly function 52 with the current reference time input from the reference clock generation function 54. Then, the arrival delay time is calculated and analyzed for each packet.
[0024]
FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration example of the measured packet analysis part, which comprises a time stamp extraction unit 61, a packet reassembly unit 62, a reference time generation unit 63, a time comparison unit 64, and a frequency counter 65. Is done.
[0025]
7 shows a packet processing operation in the transmitting end configuration shown in FIG. 4, FIG. 8 shows a packet processing operation in the receiving end configuration shown in FIG. 5, and FIG. 9 shows a measurement result of the frequency counter 65 shown in FIG. An example is shown. Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0026]
.. Among the streams 71-1, 72, 71-2,... Of the transmission original packets (general packets) input from A1, the measurement target packet 72 having the attribute set by the communication carrier is determined by the attribute information (address, etc.). , Are extracted by the packet separation circuit 41.
[0027]
Next, the time stamp insertion & packet reassembly function 42 inserts time information (time stamp) into the packet 72 based on the reference clock information from the reference time generation function 43, and outputs information such as a route address and a priority control attribute. Reassembly is performed as the measured packet 73 while maintaining the attribute information. The measured packet 73 is multiplexed with other general packets 71-1, 71-2,... By the measured packet multiplexing circuit 44 and output.
[0028]
At the receiving end B, a packet stream including the measured packet 82 with the time stamp inserted at the transmitting end A is input from B1, and the measured packet identification / separation circuit 51 separates the packet from the general packets 81-1, 81-2,. Then, it is input to the time stamp extraction & packet reassembly function 52.
[0029]
Here, the time stamp information inserted at the transmitting end A is extracted and unnecessary information is deleted at the same time, and the packet is restored by retaining the attribute information such as the route address and the priority control attribute, and reassembled into the original packet 83. You. Are multiplexed by the packet multiplexing circuit 53 with the packets 81-1, 81-2,... And output as a multiplexed packet stream B5 composed of original packets (general packets).
[0030]
On the other hand, the extracted time stamp information is input to the comparison / analysis function 55 and compared with the current time input from the reference clock generation function 54, and the delay time distribution is converted into a simple frequency counter function (65 in FIG. 6). 9), as shown in FIG. 9, the frequency distribution of the delay amount, that is, the delay jitter characteristic in the network using the actual packet can be approximately obtained.
[0031]
By embedding this packet delay characteristic measurement mechanism in the network, it is possible to dynamically realize the traffic situation for each route of the operating network, and thus real-time traffic engineering becomes possible.
[0032]
As described above, in the present invention, by inserting a small amount of measurement information into the packet stream to be measured among the packet-based traffic streams in the measurement section of the network, the traffic characteristics of the measurement communication path are hardly changed. In addition, it is possible to measure the network-level traffic delay characteristics using actual traffic.
[0033]
In addition, since the telecommunications carrier can know the analysis result as shown in FIG. 9 in real time by this measurement method, it is possible to perform appropriate traffic engineering such as optimizing a packet flow and priority control. .
[0034]
【The invention's effect】
The present invention measures delay time and jitter characteristics for traffic engineering by inserting a small amount of measurement information into a packet stream to be measured using an actual network in operation and traffic actually passing therethrough. Therefore, highly accurate traffic measurement can be performed without substantially affecting the traffic characteristics of the measurement communication path.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a packet-based communication network to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic diagram of each switch node of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a measured packet according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an embodiment of a transmitting end according to the present invention;
FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of a receiving end according to the present invention;
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a measured packet analyzer.
FIG. 7 is a diagram for explaining packet processing at a transmitting end according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining packet processing at a receiving end according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a frequency distribution of a packet delay amount.
[Explanation of symbols]
10 packet-based communication network 11, 12, 13, 14 switch node 2i node input port 2k node output port 31 original packet 32 measured packet 33 original packet header 34 original packet payload 35 measured packet header 36 measured packet payload 37 measured Time stamp information 41 in the measured packet payload 41 Packet separation circuit 42 Time stamp insertion & packet reassembly function 43 Reference clock generation function 44 Measured packet multiplexing circuit 51 Measured packet separation and extraction function 52 Time stamp extraction & packet reassembly function 53 Packet Multiplexing circuit 54 Reference clock generation function 55 Time stamp comparison / analysis function 61 Time stamp extraction unit 62 Packet reassembly unit 63 Reference time generation unit 64 Time comparison unit 65 Frequency counter 7 1-1, 71-2 Packet sequence 72 not to be extracted at the transmission end 72 Packet to be extracted at the transmission end 73 Packet 81-1 after insertion of the attribute time stamp to be extracted at the transmission end and packet reassembly 81-2 Packet stream that is not a packet to be measured input to the receiving end 82 Packet stream 83 to which time stamp information is added at the transmitting end 83 Output packet stream A1 after time stamp deletion and packet reassembly Original packet flowing through the communication path Input A2 Packet stream other than the packet to be measured A3 Packet stream to be measured A4 separated and extracted by the signal selection A6 in the extraction circuit 31 After inserting the time stamp, the packet stream to be measured A5 reassembled and the packet stream to be measured A5 Packet stream is Duplicated output packet stream A6 Signal B1 for setting a packet stream to be measured Receiver B input packet sequence B2 Packet stream not to be measured B3 Packet stream to be measured B4 separated by separation circuit 51 Insertion time at transmitter A The packet stream B5, which is reassembled by retaining the packet attribute information such as the route address and the priority control attribute without the stamp information and restored to the original packet, multiplexes the restored packet stream to the original communication path, and buffers the packet stream. Packet stream after

Claims

Outputs variable-length input packets from a plurality of routes to a specific route for each packet based on route calculation information based on destination address information of the input packet itself or control information outside the node. A switch node having a function and a method of measuring a network passage characteristic of a specific packet traffic passing through a transmission-end monitor point and a reception-end monitor point in a packet-based communication network composed of a transmission path connecting them. At the transmitting end monitor point, a measuring parameter is added in real time to a specific real packet stream flowing in the network, and the measuring parameter added to the specific real packet stream at the receiving end monitor point is converted in real time. Packet delay for real-time measurement of actual traffic characteristics by analyzing In the characteristic measurement method,
At the transmitting end monitor point, the packet stream to be measured is arbitrarily separated from the communication path by identifying the packet attribute information included in the header portion of the packet flowing on the communication path, and the separated packet is generated from the reference clock. Insert a time stamp and an identifier indicating that the packet is a measured packet, and maintain the attributes of the original packet other than the packet length that is increased by the addition of the identifier, and reassemble the packet to buffer the original communication path. Multiplexing and transmitting, at the receiving end monitor point, the measured packet inserted into the communication path at the transmitting end is extracted / separated from the receiving end communication path by the measured packet identifier, and the separated measured The time stamp information inserted at the transmitting end is read from the packet, and the difference between the reference clock and the current time is read. Calculated, as well as analyzing the delay information, separated the after the measured packet and reassembled into the original packet, the packet delay characteristics measuring method, characterized by buffering multiplexed in channel at the receiving end.

As the measured packet, an original packet (general packet) flowing through the communication path is used, an identification bit for identifying the measured packet is added to a header portion, and the time stamp information is added to the original packet. 2. The packet delay characteristic measuring method according to claim 1, wherein the packet delay characteristic is inserted in a payload portion .

Outputs variable-length input packets from a plurality of routes to a specific route for each packet based on route calculation information based on destination address information of the input packet itself or control information outside the node. This is a method that measures the network passage characteristics of specific packet traffic passing through the transmitting end monitor point and the receiving end monitor point in a packet-based communication network composed of switch nodes having functions and transmission lines connecting them. The transmitting end monitoring point is provided with means for adding a measurement parameter to a specific real packet stream flowing in the network in real time, and the receiving end monitoring point is added to the specific real packet stream. Real-time measurement of actual traffic characteristics by receiving and analyzing measurement parameters in real time In the packet delay characteristics measuring system provided with means,
The transmission end monitor point has a function of arbitrarily separating a packet stream to be measured from a communication path by identifying packet attribute information included in a header portion of a packet flowing on the communication path, and a function of generating a separated packet from a reference clock. A packet reassembly function that inserts a time stamp and an identifier indicating that the packet is a measured packet, and maintains the attributes of the original packet other than the packet length that is increased by the addition of the information. The receiving end monitor point extracts the packet to be measured inserted into the communication path at the transmitting end from the communication path at the receiving end by using a packet to be measured identifier. A separating function and a time inserted at the transmitting end from the separated measured packet The function of reading the tamping information, calculating the difference between the reference clock and the current time, analyzing the delay information, reassembling the separated measured packet into the original packet, and then buffering and multiplexing on the communication path of the receiving end. A packet delay characteristic measuring method characterized by having a function of performing