專(zhuān)利名稱(chēng)：分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量單元、系統(tǒng)、及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，更具體的說(shuō)，是一種用于計(jì)算基于數(shù)據(jù)幀傳輸 鏈路傳輸環(huán)路時(shí)延的裝置及其處理方法。
背景技術(shù)：
時(shí)延是通信網(wǎng)絡(luò)的固有屬性之一，也是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)性能的基本指標(biāo)。 時(shí)延測(cè)量在性能監(jiān)測(cè)、行為分析、應(yīng)用設(shè)計(jì)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用， 同時(shí)，也是測(cè)量其他性能指標(biāo)的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)分為環(huán)路時(shí)延和單向時(shí)延。
目前的環(huán)路時(shí)延測(cè)量方法，要求一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)鐘，通過(guò)定時(shí)器和 時(shí)間戳的方法測(cè)量鏈路的時(shí)延。傳統(tǒng)的方法是，在源端發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)， 并啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，并在目的端設(shè)置測(cè)試數(shù)據(jù)的環(huán)回路徑，當(dāng)測(cè)試數(shù)據(jù)到 達(dá)目的節(jié)點(diǎn)并返回，在源端接收到測(cè)試數(shù)據(jù)后，測(cè)試數(shù)據(jù)接收到的使 計(jì)時(shí)器停止工作并計(jì)算往返時(shí)延?；蛘呤窃谠炊税l(fā)送的測(cè)試數(shù)據(jù)包含 時(shí)間戳，在目的端環(huán)回并被源端接收到后，通過(guò)時(shí)間戳和計(jì)時(shí)器的比 較計(jì)算環(huán)路往返時(shí)延。上述兩種環(huán)路時(shí)延測(cè)試方法雖然測(cè)量方法比較
簡(jiǎn)單，但是測(cè)量精度比較差。由于傳輸鏈路中，通常時(shí)延的值都很小， 要求測(cè)量精度為At時(shí)，則測(cè)量時(shí)鐘的最小刻度必須為At/2。當(dāng)要求 測(cè)量間隔越短，受到的干擾就越大，因此可能誤差也越大。如一個(gè)精 度為10ms的定時(shí)器，只能測(cè)量20ms以上的時(shí)延。而電信運(yùn)營(yíng)商提供 的本地鏈路，通常延時(shí)都是幾個(gè)毫秒甚至是微妙級(jí)的，這就要求更精 細(xì)的測(cè)量間距，并且時(shí)鐘的抖動(dòng)對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響也很大。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量精度低，容易受時(shí)鐘抖動(dòng)影響等問(wèn)題，提出 了一種分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量單元、系統(tǒng)、及方法。
本發(fā)明提出的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量單元，包括幀注入爭(zhēng)元，與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路相連，用于在測(cè)量啟動(dòng)時(shí)向數(shù)據(jù) 發(fā)送鏈路注入測(cè)量幀；
幀環(huán)回器，與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)接收鏈路相連，用于識(shí)別在數(shù)據(jù)接收鏈路上
被環(huán)回的測(cè)量幀，并將測(cè)量幀環(huán)回到數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路；
幀計(jì)數(shù)器，與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)接收鏈路相連，用于對(duì)在數(shù)據(jù)接收鏈路上被 環(huán)回的測(cè)量幀進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，并通過(guò)不同時(shí)刻的測(cè)量幀計(jì)數(shù)值計(jì)算出傳輸 鏈路的時(shí)延。
優(yōu)選的，所述的幀注入單元具體為在每次測(cè)量啟動(dòng)時(shí)向數(shù)據(jù)發(fā)送鏈 路注入一幀測(cè)量幀。
本發(fā)明還提出了一種分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量系統(tǒng)，包括 數(shù)據(jù)發(fā)送端，通過(guò)傳輸鏈路連接到數(shù)據(jù)接收端，用于通過(guò)傳輸鏈路向
數(shù)據(jù)接收端發(fā)送分組數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)接收端，用于接收經(jīng)由傳輸鏈路發(fā)來(lái)的分組數(shù)據(jù)，并在時(shí)延測(cè)量
時(shí)將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)由傳輸鏈路進(jìn)行環(huán)回處理；
所述測(cè)量單元，連接在數(shù)據(jù)發(fā)送端和傳輸鏈路之間，用于在測(cè)量時(shí)通 過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入測(cè)量幀，并對(duì)數(shù)據(jù)接收端環(huán)回的測(cè)量幀進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)
和環(huán)回處理；還用于通過(guò)不同時(shí)刻的測(cè)量幀計(jì)數(shù)值計(jì)算出傳輸鏈路的時(shí)延。
本發(fā)明提出的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量方法，包括以下處理過(guò)程
1) 建立測(cè)試環(huán)路，設(shè)置幀環(huán)回器和數(shù)據(jù)接收端處于環(huán)回工作模式，將 幀計(jì)數(shù)器清零；
2) 啟動(dòng)幀注入單元，并向數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入數(shù)量為N的測(cè)量幀，之 后停止幀注入；
3) 幀計(jì)數(shù)器對(duì)測(cè)量幀進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，獲取在Tl和T2兩個(gè)時(shí)刻的幀 計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值C1和C2;
優(yōu)選的，所述步驟1)之前還包括計(jì)算或者獲得測(cè)量系統(tǒng)本身時(shí)延的 處理步驟，將所述歩驟4)中計(jì)算出的時(shí)延值減去測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)延值作為傳輸鏈路的實(shí)際時(shí)延值。
優(yōu)選的，所述測(cè)量系統(tǒng)時(shí)延值的計(jì)算過(guò)程為測(cè)量系統(tǒng)不接入傳輸鏈路時(shí)按照所述步驟l)至4)計(jì)算得到時(shí)延值。
優(yōu)選的，所述步驟2)中幀注入單元向數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選的，當(dāng)在測(cè)量過(guò)程中數(shù)據(jù)發(fā)送端不向傳輸鏈路發(fā)送分組數(shù)據(jù)時(shí)，
所述步驟3)中具體為幀計(jì)數(shù)器對(duì)所有數(shù)據(jù)接收鏈路上被環(huán)回的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。.
本發(fā)明通過(guò)把對(duì)時(shí)延量的測(cè)量，轉(zhuǎn)換為對(duì)流量的測(cè)量。由于流量的測(cè)量只需要具有一個(gè)長(zhǎng)期較穩(wěn)定的時(shí)鐘，這大大降低了測(cè)量對(duì)時(shí)鐘的要求。為了提高測(cè)量的精度，只要簡(jiǎn)單地提高測(cè)試流量的間隔時(shí)間，即可大大減少測(cè)量的誤差。


圖1是本發(fā)明分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
本發(fā)明提出的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量系統(tǒng)如附圖l所示，包括數(shù)據(jù)發(fā)送端101、數(shù)據(jù)接收端103、測(cè)量單元104，測(cè)量的對(duì)象為傳輸鏈路
102的環(huán)路時(shí)延。
其中數(shù)據(jù)發(fā)送端101通過(guò)傳輸鏈路102連接到數(shù)據(jù)接收端103，測(cè)量單元104連接在數(shù)據(jù)發(fā)送端101和傳輸鏈路102之間。數(shù)據(jù)接收端103可以接收經(jīng)由傳輸鏈路102發(fā)來(lái)的分組數(shù)據(jù)，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，數(shù)據(jù)接收端103接收到的分組數(shù)據(jù)包括測(cè)量單元104通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入的測(cè)量幀以及數(shù)據(jù)發(fā)送端101發(fā)出的分組數(shù)據(jù)，在時(shí)延測(cè)量時(shí)數(shù)據(jù)接收端103將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)由傳輸鏈路102進(jìn)行環(huán)回處理。數(shù)據(jù)接收端103環(huán)回的分組數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳輸鏈路發(fā)送到測(cè)量單元104，測(cè)量單元104環(huán)回的測(cè)量幀進(jìn)行計(jì)
數(shù)統(tǒng)計(jì)和環(huán)回到數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路，對(duì)環(huán)回的其他分組數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)發(fā)送端
101。之后通過(guò)對(duì)不同時(shí)刻測(cè)量單元104中的測(cè)量幀計(jì)數(shù)值計(jì)算出傳輸鏈路的環(huán)路時(shí)延。 '
其中的測(cè)量單元由以下三個(gè)基本單元組成幀注入單元105、幀計(jì)數(shù)
器106、幀環(huán)回器107。幀注入單元105與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路相連，用于在測(cè)量啟動(dòng)時(shí)向數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入測(cè)量幀；幀環(huán)回器107，與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)接收鏈路相連，用于識(shí)別在數(shù)據(jù)接收鏈路上被環(huán)回的測(cè)量幀，并將測(cè)量幀環(huán)回到數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路；幀計(jì)數(shù)器106，與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)接收鏈路相連，用于對(duì)在數(shù)據(jù)接收鏈路上被環(huán)回的測(cè)量幀進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，并通過(guò)不同時(shí)刻的測(cè)量幀計(jì)數(shù)值計(jì)算出傳輸鏈路102的環(huán)路時(shí)延。
圖1所示數(shù)據(jù)發(fā)送端101發(fā)出的分組數(shù)據(jù)的傳輸路徑為a->c-〉e-〉f->g-〉h。測(cè)量幀通過(guò)傳輸路經(jīng)b注入數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路，注入后測(cè)量幀在c-〉e-〉f-〉g-〉c……的環(huán)路上振蕩。
如圖2所示的傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量流程，主要包括以下處理步驟
步驟201，在發(fā)起鏈路測(cè)量之前，先建立測(cè)量環(huán)路，幀環(huán)回器107處于幀環(huán)回的丄作狀態(tài)；數(shù)據(jù)接收端103也設(shè)置為環(huán)回模式。此時(shí)，形成了一個(gè)測(cè)量幀的數(shù)據(jù)振蕩回路。并將幀計(jì)數(shù)器106清零，由于此時(shí)無(wú)測(cè)量幀流過(guò)環(huán)路，因此計(jì)數(shù)器保持為O。
步驟202，啟動(dòng)幀注入單元105，向傳輸鏈路102注入N幀測(cè)量幀，之后停止注入。N的取值一般設(shè)置為l。
步驟203，由于數(shù)據(jù)振蕩回路的建立，測(cè)量幀在如圖1所示的c-〉e-〉f-〉g-〉c……的環(huán)路上不斷來(lái)回振蕩，并形成了一個(gè)穩(wěn)定的測(cè)量幀流量。通過(guò)幀計(jì)數(shù)器106對(duì)該環(huán)回鏈路中的測(cè)量幀流量進(jìn)行測(cè)量，選取取T1和T2兩個(gè)時(shí)刻，在幀計(jì)數(shù)器106中，分別讀出這兩個(gè)時(shí)刻的計(jì)數(shù)值C1和C2。
(r2-n)
步驟204，計(jì)算環(huán)路時(shí)延值t
(C2-a)xw流量，流量F二 ^;。由于在整個(gè)鏈路c-〉e-〉f-〉g->c中，幀的總數(shù)是確定的，其流量的大小取決于鏈路的延時(shí)，如果延時(shí)越大，則測(cè)量的流量越小；反之，延時(shí)越小，流量越大，流量F和時(shí)延t的關(guān)系為F二f 。
此外由于本發(fā)明測(cè)量系統(tǒng)的引入，會(huì)增加測(cè)量的延時(shí)。為了進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，可在測(cè)量傳輸鏈路時(shí)延前，把傳輸鏈路102斷開(kāi)，先測(cè)量出測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)延，然后接入待測(cè)量的傳輸鏈路102測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果減去未經(jīng)傳輸鏈路的時(shí)延值即為傳輸鏈路自身的時(shí)延值。
在應(yīng)用中，還可以采用將數(shù)據(jù)發(fā)送端101在測(cè)量期間發(fā)出的分組數(shù)據(jù)流量設(shè)置為O，在傳輸鏈路清空后，可以單純通過(guò)統(tǒng)計(jì)鏈路的總流量，艮P:幀計(jì)數(shù)器106可以不要求識(shí)別測(cè)量幀。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量單元，其特征在于，所述測(cè)量單元包括幀注入單元，與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路相連，用于在測(cè)量啟動(dòng)時(shí)向數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入測(cè)量幀；幀環(huán)回器，與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)接收鏈路相連，用于識(shí)別在數(shù)據(jù)接收鏈路上被環(huán)回的測(cè)量幀，并將測(cè)量幀環(huán)回到數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路；幀計(jì)數(shù)器，與發(fā)送側(cè)數(shù)據(jù)接收鏈路相連，用于對(duì)在數(shù)據(jù)接收鏈路上被環(huán)回的測(cè)量幀進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，并通過(guò)不同時(shí)刻的測(cè)量幀計(jì)數(shù)值計(jì)算出傳輸鏈路的時(shí)延。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量單元，其特征在于，所述的幀注入單元具體為在每次測(cè)量啟動(dòng)時(shí)向數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入一
3. —種包括權(quán)利要求1或2所述測(cè)量單元的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量系統(tǒng)，其特征在f"，所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)發(fā)送端，通過(guò)傳輸鏈路連接到數(shù)據(jù)接收端，用于通過(guò)傳輸鏈路向 數(shù)據(jù)接收端發(fā)送分組數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收端，用于接收經(jīng)由傳輸鏈路發(fā)來(lái)的分組數(shù)據(jù)，并在時(shí)延測(cè)量 時(shí)將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)由傳輸鏈路進(jìn)行環(huán)回處理；所述測(cè)量單元，連接在數(shù)據(jù)發(fā)送端和傳輸鏈路之間，用于在測(cè)量時(shí)通 過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入測(cè)量幀，并對(duì)數(shù)據(jù)接收端環(huán)回的測(cè)量幀進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)和環(huán)回處理；還用于通過(guò)不同時(shí)刻的測(cè)量幀計(jì)數(shù)值計(jì)算出傳輸鏈路的時(shí)延。
4. 一種分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量方法，其特征在于，所述方法包括以下處理過(guò)程1) 建立測(cè)試環(huán)路，設(shè)置幀環(huán)回器和數(shù)據(jù)接收端處于環(huán)回工作模式，將幀計(jì)數(shù)器清零；2) 啟動(dòng)幀注入吊.元，并向數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入數(shù)量為N的測(cè)量幀，之 后停止幀注入；3) 幀計(jì)數(shù)器對(duì)測(cè)量幀進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，獲取在T1和T2兩個(gè)時(shí)刻的幀 計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值C1和C2;4)計(jì)算時(shí)延值t， t=、 ；<formula>formula see original document page 3</formula>
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量方法，其特征在 于，所述步驟1)之前還包括計(jì)算或者獲得測(cè)量系統(tǒng)本身時(shí)延的處理步驟， 將所述歩驟4)中計(jì)算出的時(shí)延值減去測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)延值作為傳輸鏈路的 實(shí)際時(shí)延值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量方法，其特征在 于，所述測(cè)量系統(tǒng)時(shí)延值的計(jì)算過(guò)程為測(cè)量系統(tǒng)不接入傳輸鏈路時(shí)按照所 述步驟l)至4)計(jì)算得到時(shí)延值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4一6任一項(xiàng)所述的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量方法， 其特征在于，所述歩驟2)中幀注入單元向數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路注入一個(gè)或多個(gè) 測(cè)量幀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4--6任一項(xiàng)所述的分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量方法， 其特征在于，當(dāng)在測(cè)量過(guò)程中數(shù)據(jù)發(fā)送端不向傳輸鏈路發(fā)送分組數(shù)據(jù)時(shí)， 所述步驟3)中具體為幀計(jì)數(shù)器對(duì)所有數(shù)據(jù)接收鏈路上被環(huán)回的數(shù)據(jù)幀 進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種分組數(shù)據(jù)傳輸鏈路時(shí)延測(cè)量單元、系統(tǒng)、及方法，通過(guò)在傳輸鏈路上，制造一個(gè)測(cè)量幀振蕩的環(huán)回，并對(duì)測(cè)量幀的流量測(cè)量計(jì)算出傳輸鏈路的平均環(huán)路時(shí)延。由于本發(fā)明通過(guò)把對(duì)時(shí)延量的測(cè)量，轉(zhuǎn)換為對(duì)流量的測(cè)量。而流量的測(cè)量只需要具有一個(gè)長(zhǎng)期較穩(wěn)定的時(shí)鐘，這大大降低了測(cè)量對(duì)時(shí)鐘的要求。為了提高測(cè)量的精度，只要簡(jiǎn)單地提高測(cè)試流量的間隔時(shí)間，即可大大減少測(cè)量的誤差。
文檔編號(hào)H04L12/26GK101534220SQ20081006584
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者宋臻宇 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司