分组交换通信网络的链路的性能测量制造技术

公开了用于执行通信网络的两个节点之间的链路的性能测量的方法。在开始测量之前，包括开始时间和报文传输速率的测量模式信息被提供给两个节点。在开始时，第一节点生成并向另一节点发送包括报文的报文流，其发送时间由开始时间和报文传输速率确定。报文流被分成在偶数和奇数块周期期间发送的交替块。在每个块周期，当接收到报文流时，通过使用测量模式信息和检测到的关于报文流的接收的信息，更新指示其行为的变量。然后，利用该变量在块周期结束时达到的值计算指示块周期期间报文流的性能的参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通信网络领域。具体而言，本专利技术涉及用于执行在分组交换通信网络 中两个测量点之间的链路的性能测量（尤其是，报文丢失测量和/或延迟测量和/或抖动 测量）的方法。另外，本专利技术涉及被配置为实现这种方法的用于通信网络的节点和计算机， 并且涉及包括这种节点和计算机的计算机网络。
技术介绍
在分组交换通信网络中，数据以通过可能的中间节点从源节点被路由到目的地节 点的报文的形式被发送。示例性分组交换网络是IP(互联网协议）网络、以太网网络和 MPLS(多协议标签交换）网络。报文不总是到达目的地节点，即，它们可能在通过网络传输的过程中丢失。报文的 丢失是由于不同的原因。例如，节点或链路可能发生故障，由此引起整个报文丢失，直到故 障被要么绕过要么修复。作为替代，报文可能由于节点的端口拥塞而被节点丢弃。此外，报 文可能由于它们包含比特错误而被节点丢弃。在任何情况下，当通过经由分组交换网络发 送数据来提供服务时，在传输过程中报文丢失的比率影响该服务的服务质量（QoS)。此外，报文由源节点在发送时间发送，并由目的地节点在接收时间接收。发送时间 和接收时间之间经过的时间通常被称为"单向延迟"。报文的单向延迟由下式给出： OWD=Trx-Ttx，其中Ttx是报文的发送时间并且Trx是接收时间。报文的单 向延迟主要取决于从源到目的地被报文跨过的可能中间节点的数量、报文在每个节点的持 久时间、以及沿链路的传播时间。由于报文通过每个节点逐跳路由，因此被报文跨过的可能 中间节点的数量和报文在每个节点的持久时间是不可预测的。因此，报文的单向传输延迟 几乎是不可预测的。此外，同一报文流的报文可以具有不同的单向延迟。同一数据流的两个报文的单 向延迟的差异被称为"单向到达间抖动"（或者，简单地被称为"单向抖动"）。尤其是，如果 Ttxl和Ttx2是第一报文和第二报文的发送时间，并且Trxl和Trx2是所述第一报文和第二 报文的接收时间，则单向抖动可表示为：OWJ= (Trxl-Trx2) - (Ttxl-Ttx2) 当通信服务（尤其是，实时语音或数据服务，诸如电话、会议电话、视频会议，等 等）通过分组交换网络提供时，影响携带服务的报文流的报文丢失、单向延迟和单向抖动 的测量提供了由该服务的终端用户感知到的服务质量（QoS)的指示。因此，测量通信网络 中报文流的报文丢失、单向延迟和/或单向抖动对于网络运营商是特别关注的。W0 2010/072251 (以同一申请人的名义）公开了用于测量通过通信网络从发送节 点向接收节点发送的数据流的数据丢失的方法。在发送数据流的数据单元之前，发送节点 标记每个数据单元，用于将数据流分成块。尤其是，发送节点通过将其报头的一位设置成 " 1"或"0"来标记每个数据单元。标记产生一系列块，其中用" 1"标记的数据单元的块与 用"0"标记的数据单元的块在时间上交替。块可以具有被称为"块周期"Tb(例如5分钟） 的相同持续时间。另外，每次发送用"1"标记的数据单元时，发送节点将第一计数器Cl增 加一，并且每次发送用"0"标记的数据单元时，发送节点将第二计数器C0增加一。然后，标 记的数据单元在接收节点处被接收。每次接收节点接收到数据单元时，它检查其标记，如果 标记是"1"则增加第三计数器C' 1，并且如果标记是"0"，则增加第四计数器C' 0。计数器 Cl、C0、C' 1和C' 0的值被周期性地检测并且检测到的值被用于计算在每个块周期中的数 据丢失。 WO2011/079857(以同一申请人的名义）公开了用于对从通信网络的发送节点发 送到接收节点的数据流执行时间测量（尤其是，用于测量单向延迟和/或单向抖动）的方 法。根据W0 2011/079857,在发送节点，除了以上由W0 2010/072251公开的标记操作之外， 发送时间戳也在每个块周期生成，该发送时间戳指示当前块的预定数据单元（例如，当前 块的第一数据单元）被发送的时间。在接收节点，接收时间戳在每个块周期生成，该接收时 间戳指示当前块的预定数据单元被接收的时间。在每个块周期，发送和接收时间戳被用于 计算影响当前块的预定义数据单元的单向延迟。对连续数据单元生成的发送和接收时间戳 允许单向抖动的计算。 代替测量单向延迟和单向抖动，已知测量沿两个节点之间的双向链路来回发送的 报文的双向延迟和双向抖动。双向测量固有地就比单向测量更精确，因为它们不受两个节 点之间缺乏同步的影响。这些测量通常对特设报文，即，具体而言是由两个节点之一为执行 测量而生成的人工报文，执行。 IP网络中的双向延迟和双向抖动通常是通过基于由RFC792(1981年9月）定义 的已知协议ICMP(互联网控制消息协议）对特设报文应用已知的Ping函数来测量的。Ping 函数规定在两个节点之一生成ICMP报文的序列。每个ICMP报文包括报文序号和指示该 ICMP报文被发送的时间的发送时间戳。然后，每个ICMP报文沿链路被来回发送。在发起其 的同一节点接收到每个ICMP报文时，生成接收时间戳。报文序号允许识别接收到的报文并 且检测可能的接收序列错误。发送和接收时间戳允许计算双向延迟和抖动。 此外，由RFC4656 (2006年9月）定义的已知协议0WAMP(单向主动测量协议）和 由RFC5357(2008年10月）定义的TWAMP(双向主动测量协议）分别允许在IP网络中对 类似于"真实"报文（即，真正携带用户流量的报文）的人工报文执行单向测量和双向测 量。不同于Ping功能，TWAMP协议规定在远程节点处将两个另外的时间戳插入每个人工报 文：一个时间戳指示该报文在该远程节点被接收的时间并且一个时间戳指示该报文被该远 程节点重发的时间。这允许在双向延迟和抖动计算中考虑报文在远程节点的处理时间。
技术实现思路
申请人注意到，对人工报文而不是真实报文测量报文丢失、延迟和/或抖动有多 个优点。首先，真实报文的传输速率通常以不可预测的方式可变并且，因此，不可能预测在 负责对这种报文执行测量的节点或计算机处可用的计算资源是否足以执行测量。代替地对 人工报文执行测量允许使报文传输速率适应在执行测量的节点或计算机处可用的计算资 源量。而且，真实报文可能易于有接收序列错误，这会损害测量精度。代替地使用人工报 文允许适当地选择人工报文的传输速率（或者连续报文的发送间时间），从而防止任何接 收序列错误。 此外，对真实报文执行测量通常需要修改报文（尤其是，报文报头），从而包括执 行测量所需的信息。但是，这种修改要服从苛刻的限制，这是因为报文的格式通常是由国际 标准定义的。代替地人工报文可以以非常灵活的方式被定制/适应，从而包括执行测量所 需的所有信息。例如，这种信息可以被插入到报文的报头以及插入其净荷。另一方面，当人 工报文用于测量目的时，携带用户流量的真实报文有利地保持不变。 而且，真实报文可能要经受由客户决定的改变（例如，目的地或源地址的改变）， 这可能使负责执行测量的节点无法识别要测量的节点。这种改变应被通知给网络运营商， 否则网络运营商就无法正确地重新配置节点。代替地利用人工报文允许网络运营商直接控 制与测量相关的所有方面，尤其是要测量的报文的特征。 以上提到的用于基于人工报文测量延迟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行连接通信网络(CN)的第一节点(N1)和第二节点(N2)的链路(L)的性能测量的方法，所述方法包括：a)在开始性能测量之前，为所述第一节点(N1)和所述第二节点(N2)提供测量模式信息，测量模式信息包括至少测量开始时间(Tstart)和报文传输速率；b)在所述测量开始时间(Tstart)，生成并从所述第一节点(N1)向所述第二节点(N2)发送报文流(PF1)，所述报文流(PF1)包括多个报文(Pk)，所述多个报文(Pk)的发送时间由所述测量开始时间(Tstart)和所述报文传输速率确定，所述生成和发送包括在第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)…)期间生成并发送第一报文和在第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)…)期间生成并发送第二报文，其中所述第二块周期在时间上与所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)…)交替；c)在所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)…)或所述第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)…)的块周期(T(k))，在所述报文流(PF1)在所述第二节点(N2)处被接收时，通过使用所述测量模式信息和检测到的关于所述报文流(PF1)的接收的信息，来更新指示在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的行为的变量(OWDcum(i)、OWDmax(i)、OWDmin(i)、CDth(i))；及d)在所述第一块周期(T(0)、T(2)、T(4)…)或所述第二块周期(T(1)、T(3)、T(5)…)的后续块周期(T(k+1))，利用在所述块周期(T(k))结束时所述变量(OWDcum(i)、OWDmax(i)、OWDmin(i)、CDth(i))达到的值来计算指示在所述块周期(T(k))期间所述报文流(PF1)的性能的参数(OWDav(k)、OWDmax(k)、OWDmin(k)、％OWDth(k))。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·克西格利奥，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT