用于通信链路性能测量的方法和系统技术方案

所描述的是一种用于通信设备的性能测量的方法。该方法包括：由通信设备执行主动探测，该通信设备经由形成通信链路的网络与另一通信设备联接；响应于执行主动探测，读取与该通信链路关联的操作数据；以及由该通信设备测量与该通信设备相关的该通信链路的性能，该性能是根据所读取的操作数据而测量的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通信链路性能测量的方法和系统
技术介绍
执行监视通信链路的性能，例如以便前摄性地解决和防止用户抱怨，决定何时升级与通信链路关联的硬件，决定何时触发用于优化通信链路的优化算法，验证该优化算法已确实导致提高的性能等。本文中的术语“性能”通常指网络吞吐量(例如，TCP/UDP)、延迟、抖动、连通性、错误率、功耗、发射功率等。改善通信系统的性能包括提高该通信系统的吞吐量，降低该通信系统的错误率和延迟，改善该通信系统的抖动和功耗等。监视性能通常指确定和/或计算与通信链路关联的上述性能参数中的一个或多个。术语“TCP”代表传输控制协议。术语“UDP”指用户数据报协议。可以使用传统测试软件应用程序(如iperf、netperf、ttcp等)来评估通信系统性能。这样的软件应用程序需要被安装在至少两个通信设备上，其中一个通信设备上的软件应用程序生成测试数据并发送给另一通信设备，并且另一通信设备上的软件应用程序接收该测试数据。在发送和接收测试数据以后，评估该测试数据传输的统计结果，以评定这两个通信设备之间的通信链路的性能。通过这样的传统测试软件应用程序测试通信系统或网络以度量其性能，需要在形成通信链路的这两个通信设备上安装兼容的软件应用程序或者在这两个通信设备处可获得兼容的软件应用程序。例如，具有笔记本计算机的用户访问性能测试网址，并且随后将测试软件应用程序加载至该用户的网页浏览器。然后，使用已经在服务器处可获得的测试软件应用程序测量该笔记本计算机和互联网中的服务器之间的性能。然而，在一些情况中，如果并非不可能，那么可能也难以使测试软件应用程序在感兴趣的通信链路两端的两个通信设备处可获得。例如，当网络管理者有意从Wi-Fi接入点(AP)向智能电话发起性能测量时，该网络管理者没有将软件应用程序安装至该智能电话的任何方式。因此，该网络管理者不能在Wi-FiAP和智能电话之间发起性能测量。一般来说，难以在与网络联接的通信设备处获得应用程序或者难以作为网络管理员发起软件应用程序的用户侧安装。附图说明根据下面给出的具体实施方式以及根据本公开的各实施例的附图，将更全面地理解本公开的实施例，然而不应认为附图将本公开局限于这些特定实施例，而是仅用于说明和理解。图1是根据本公开的一个实施例的、可操作来测量通信链路性能的通信网络。图2是根据本公开的一个实施例的用于测量通信链路性能的流程图。图3是根据本公开的一个实施例的用于测量通信链路性能的详细流程图。图4图示根据本公开的一个实施例的用于通信设备的多个配置设置的顺序，该多个设置用于在测量该通信链路的性能之后确定该通信设备的操作设置。图5是根据本公开的一个实施例的具有机器可读存储介质的基于处理器的系统，该机器可读存储介质具有计算机可执行指令，该机器可执行指令可操作来测量通信链路的性能。具体实施方式为了克服上面介绍的局限和其它局限，本文描述用于在不需要在通信链路两侧可获得测试软件应用程序的情况下测量通信链路性能的方法和系统。在本文介绍的实施例中，发送测试数据的通信设备具有测试软件应用程序，而另一通信设备没有该测试软件应用程序。入侵用户网络服务的用于测试网络性能的传统方法被称为“主动探测”。本文中术语“主动探测”大体地指，通过从一个通信设备经由网络向另一通信设备发送测试样式/数据(例如，以太网分组)，然后在接收器处测量所发送的测试样式/数据的性能统计结果，测试通信网络。一般来说，接收端不发送任何响应数据。接收端可以与发射器共享接收统计结果，即接收器与发射器共享报告。诸如iperf、netperf、ttcp等之类的传统主动探测软件运行在应用层，其中数据传输应用程序软件和数据接收应用程序软件一起被用于准确地测量这两个发送和接收设备之间的性能，即测量通信链路的性能。传统的主动探测是准确的，因为实际的测试数据是以与用户业务在该网络上会传输的方式相同的方式传输的。频繁进行主动探测可能打扰用户，因为其可能使用户业务延迟。在不停止用户业务的情况下执行主动探测是可能的，但是这样的测量是不准确的，因为测试业务需要与用户业务相竞争，而且主动探测可能因为较低的吞吐量和/或较高的延迟而显著地损伤用户体验。作为示例，因竞争经常低估吞吐量测量结果，因为来自主动探测的测量结果解释了成功接收的测试数据，但未能解释被用于用户业务的链路容量。一种高级主动探测方法在代理人案号P066PCT(在2012年7月13日与本申请同时提交的标题为“MethodandSystemforPerformanceEstimationofaCommunicationLink(用于通信链路的性能估计的方法和系统)”的PCT申请No.PCT/US12/46810，通过引用整体并入本文，并且由美国加利福尼亚雷德伍德城94065的ASSIA股份有限公司共同拥有)中被描述，能够通过考虑占用户业务以及测试业务的操作数据，来避免用户业务问题。此外，传统主动探测要求在位于通信链路端点的两个通信设备处可获得测试应用程序，使得一个通信设备可以发送测试数据(即，主动数据)，另一通信设备可以使用相同协议接收该测试数据用于测试。用于度量通信链路和/或通信设备的性能的另一机制是监视与一通信设备关联的操作数据。有时该操作数据作为该设备正常操作的副产品而生成，有时被生成来提供基本性能或操作信息。相比于主动探测，这样的数据读取或收集不入侵用户网络服务。这样的通信数据(操作数据)的监视或读取在本文中有时被称为“被动探测”。根据典型的操作数据，如分组错误计数以及表示每个数据符号正传输多少比特的PHY层星座信息，可以粗略地估计与通信链路关联的吞吐量。术语“PHY”是开放系统互连(OSI)模型的物理层的缩写。PHY的实例化将链路层设备(常常被称为MAC)连接至物理介质，如光纤、铜线或空气(无线通信)。术语“MAC地址”是媒体接入控制地址的缩写。MAC地址是分配给物理网络段上用于通信的网络接口的唯一标识符。MAC地址用于多种网络技术以及大多数电气和电子工程师协会(IEEE)802网络技术(包括以太网)。逻辑上讲，MAC地址在OSI参考模型的媒体接入控制协议子层中使用。在本文介绍的实施例中，操作数据与主动探测数据一起用于确定可靠性能测量结果。在一个实施例中，从计数器(本文中还被称为操作计数器)中读取操作数据，计数器的计数值与成功地传递的分组相关地增加。本文中的术语“成功”指表示安全接收分组的指示，安全接收分组通常通过ACK(确认)消息分组来确认。在另一实施例中，操作数据，如错误计数、重传计数、调制、信号强度等，被用于估计吞吐量。在被动探测的过程期间，即在操作数据的读取期间，不中断客户网络服务。操作数据通常是用户可见到的或可访问的数据，并且通常用于通信系统的调试(debug)和基本性能监视，但是通常不用于高级性能估计，因为该数据不是为性能监视而设计的，不携带与性能相关的足够信息，并且没有高精度的已知估计算法。因此，被动探测自身可能不足以确定通信系统的高级性能，操作数据通常包括仅与通信系统的当前性能弱关联的计数器值。本文的实施例公开一种用于在不需要在位于通信链路两端的两个通信设备上安装和使用测试应用程序软件的情况下进行通信链路性能测量的方法和系统。当这两端中的一端具有这样的应用程序软件时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于性能测量的方法，所述方法包括：由通信设备在物理层执行主动探测，所述通信设备经由形成通信链路的网络与另一通信设备联接；响应于执行主动探测，读取与所述通信链路关联的操作数据；以及由所述通信设备测量与所述通信设备相关的所述通信链路的性能，所述性能是根据所读取的操作数据测量的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于性能测量的方法，所述方法包括：通过通信设备发送主动探测数据在物理层执行主动探测，所述通信设备经由形成通信链路的网络与另一通信设备联接，该主动探测数据不在该另一通信设备的通信层3或更高层接收；响应于执行主动探测，读取与所述通信链路关联的操作数据，该操作数据包括在所述通信链路上由主动探测产生的数据；以及由所述通信设备测量与所述通信设备相关的所述通信链路的性能，所述性能是根据所述操作数据测量的，其中所述操作数据涉及有关所述通信链路的层1或层2的配置的信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作数据表示在主动探测期间成功传输的分组的数量。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作数据表示通过所述通信链路成功传输的数据的大小。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作数据来自与所述通信链路关联的层1或层2。5.根据权利要求1所述的方法，其中执行主动探测包括发送测试数据，所述测试数据被配置为充满所述网络的层1或层2。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述另一通信设备不能够在应用层与所述通信设备执行主动探测。7.根据权利要求1所述的方法，其中执行主动探测包括向所述另一通信设备发送分组，所述分组将使用所述网络的层1或层2的全部容量。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述分组不是特定应用分组。9.根据权利要求1所述的方法，其中针对由主动探测产生的测试数据中的不同服务质量(QoS)设置，执行性能测量。10.根据权利要求1所述的方法，其中针对所述通信设备的不同配置设置，执行性能测量。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述配置设置包括以下至少之一：频带；使用中的带宽；QoS参数；速率调整方法；编码方法；波束成形方法；发射功率调整方法；请求发送(RTS)和清除发送(CTS)；帧突发；信道；信道绑定；保护间隔长度；分片阈值；重试限制；RTS和CTS的开/关；信标间隔；发射功率；多天线模式；前缀设置；调制和编码方案；以及服务质量(QoS)设置。12.根据权利要求1所述的方法，其中在用第一配置设置执行被动探测之前或之后，执行主动探测。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：用第二配置设置执行被动探测；以及用所述第二配置设置执行主动探测，所述第二配置设置不同于所述第一配置设置。14.根据权利要求13所述的方法，其中测量性能包括用第一配置设置和第二配置设置测量所述通信设备的吞吐量。15.根据权利要求1所述的方法，其中执行被动探测包括：读取操作数据，所述操作数据包括与信道和信道的噪声状况相关的数据以及与所述通信设备和另一通信设备之间的用户数据业务相关的计数器值，其中所述操作数据与所述通信设备的当前设置相关。16.根据权利要求1所述的方法，其中执行主动探测包括：从所述通信设备经由所述网络的层1或层2向所述另一通信设备发送主动探测数据；以及在读取操作数据之前等待预定的时间。17.根据权利要求1所述的方法，其中执行主动探测包括：从所述通信设备经由所述网络的层1或层2向所述另一通信设备发送主动探测数据；以及接收报告，所述报告表示由所述另一通信设备接收的数据的量或数据。18.根据权利要求1所述的方法，其中所述通信设备包括以下至少之一：接入点(AP)；基站；无线局域网(LAN)设备；数字用户线路接入复用器(DSLAM)；网关；性能增强设备；数字用户线路(DSL)客户驻地设备(CPE)调制解调器；家用电力线设备；基于家庭电话线网络联盟(HPNA)的设备；家用同轴电缆分配设备；G.hn(全球家庭网络标准)兼容设备；家用计量通信设备；与所述LAN可通信地接合的家用电器；无线毫微微蜂窝基站；无线WiFi兼容基站；无线移动设备中继器；无线移动设备基站；自组网/网状网络内的节点；机顶盒(STB)/机顶单元(STU)客户电子设备；支持互联网协议(IP)的电视；支持IP的媒体播放器；支持IP的游戏控制台；以太网网关；与所述LAN连接的计算设备；连接以太网的计算机外围设备；连接以太网的路由器；连接以太网的无线桥；连接以太网的网桥；以及连接以太网的网络交换机。19.一种具有机器可执行指令的机器可读存储介质，所述机器可执行指令在由计算机访问时使所述计算机执行用于性能测量的方法，所述方法根据方法权利要求1至18中的任一项。20.一种用于性能测量的系统，所述系统包括：网络；以及第一通信设备，所述第一通信设备经由所述网络与第二通信设备通信地联接，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹成镐，卡洛斯·加西亚，马尼坎登·巴拉克里什南，李元宗，
申请(专利权)人：适应性频谱和信号校正股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US