[發明專利]網絡傳輸容量測量

有效

• 申請號: 201080037299.8
• 申請日: 2010-07-13
• 公開（公告）號: CN102484602A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: F·T·H·登哈通;A·德爾菲南托;F·P·尼科萊
• 申請（專利權）人: 荷蘭應用自然科學研究組織TNO
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳立明;李波

技術領域

本發明涉及用于測量通信網絡的傳輸容量的方法和系統，以及用于測量使用該通信網絡的控制任務的方法和系統。

背景技術

可用傳輸容量是用于控制通信網絡的使用的重要參數。例如，當設備已經接收到發送視頻數據流的請求時，與可用傳輸容量有關的信息可以用于控制質量等級和由此產生的數據流帶寬，或者如果可用傳輸容量不夠則用來產生錯誤消息。

與可用傳輸容量有關的信息并不總是可以在使用該網絡的每個設備中直接可用。該網絡可以包括許多層次的軟件和硬件，這些軟件使得底層傳輸容量對于在較高層操作的設備不可見。

US?2007/0115814描述了用于測量網絡容量的各種技術。一種技術涉及以增加的數據速率進行傳輸，直到檢測到已經達到可用容量的極限，例如當分組丟失增加時。另一種技術涉及根據數據速率測量往返行程延遲時間(RTT)。在這種技術中，從發送器向接收器發送分組，并且接收端返回應答。使用傳送的數據量與應答之間的持續時間的比率作為容量量度。

另一種技術涉及測量“分組對散射”。在這種技術中，第一分組和第二分組在以第一(最小)時間間隔所分隔的時間點處發送，并且對在分組到達的時間點之間的第二時間間隔的持續時間進行測量。可以使用分組對散射，即第一時間間隔的持續時間和第二時間間隔的持續時間之間的差值，作為容量量度。US?2007/0115814描述了被稱為“Capprobe”的一種技術，其中對多個這種分組對進行發送，并且該散射用于選擇已經以不受其他業務阻礙的方式發送的分組對，這是通過使用所選擇的分組對中的分組的傳輸延遲作為容量量度來進行的。

EP?522211描述了用于根據平均傳輸時延對分組尺寸的示圖(其為直線)的斜率確定網絡帶寬的方法。該文獻指出，當分組長度超過一個或多個網絡鏈路的內部尺寸時將該直線圖形(line?mage)進行分段。該文獻指出可以使用中斷的位置來確定內部分組尺寸。該文獻使用具有同一斜率的連續直線分段顯示了與中斷無關的斜率。根據該斜率確定帶寬。EP?522211沒有示意出中斷的相互對立側上的點之間平均傳輸時間差與分組尺寸差的比率具有任何顯著性。

許多已知技術的缺陷在于它們涉及的軟件或硬件被特別地調整以在發送器和接收器這兩側實施該技術。當發送器和接收器由不同方控制時，這可能并不切實可行。在這種情況下，必須使用采用往返行程而僅涉及一側上(通常是在發送器一側)的特定調整的技術。然而，在此情況中，變得不確定的是，必須有多少延遲來對傳輸做出貢獻。

發明內容

其中，一個目的在于提供對第一節點和第二節點之間的網絡容量進行測量，其中可以由第一節點對該測量進行控制，并且其中從第二節點返回第一節點的消息響應業務不會對測量結果產生影響。

提供了根據權利要求1所述的方法。本文中包含的數據量互不相同的探測消息用于對網絡容量進行探測。探測消息中的至少一個探測消息中的數據量超過該網絡的分段閾值，該分段閾值即是能夠通過該網絡以一個信號分組來傳輸的最大數據量。通過這種方式，確保了信號分組一個接一個(back?to?back)地產生，以便在最早的信號分組與針對該探測消息的響應的時序沒有互相干擾的風險的情況下執行分組對散射測量。

該方法可以應用于一種通信網絡，該通信網絡包括第一節點和第二節點之間的通信路徑中的無線網絡。在這種情況下，該無線網絡可能為該網絡的瓶頸，并且該容量計算可以用于估計其容量。可以使用不可能在節點之間同時地來回傳送信號的無線網絡。該方法還工作于網絡不對稱時，例如一個方向與相對方向相比具有更高的傳輸容量。

在一個實施方式中，重復發送第一探測消息和第二探測消息，并且根據針對第一探測消息和第二探測消息的第一往返行程持續時間和第二往返行程持續時間中的最小值之間的差值計算該網絡的容量。通過這種方式其他業務對該容量測量的影響被最小化。

在一個實施方式中，第一探測消息和第二探測消息尋址到第二節點的非活動端口。因此，提供了根據權利要求8和9中任一項所述的控制設備，其中處理電路被配置為將第一探測消息和第二探測消息尋址到該節點的非活動端口，并且使用報告該端口處于非活動的錯誤消息作為第一響應消息和第二響應消息。因此，確保了響應于第一探測消息和第二探測消息產生了相同長度的短的固定錯誤消息。通過這種方式返回傳輸對往返行程持續時間的影響中的差值被最小化。

在一個實施方式中，使用通用數據報協議(PDU)消息作為探測消息。這具有的優點在于可以從第一節點對消息進行控制以及避免由應答、重傳或速率調整所引起的干擾。