[發明專利]對通信網絡中的數據流量的測量

有效

• 申請號: 201180073524.8
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN103797756B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: M·克西格利奧
• 申請（專利權）人: 意大利電信股份公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 羅亞男

技術領域

本發明涉及通信網絡領域。具體地，本發明涉及用于對通信網絡中所傳輸的數據流量執行測量，特別是數據丟失測量和/或時間測量(具體地，延遲和/或到達間隔(interarrival)抖動的測量)的方法。此外，本發明涉及通信網絡中執行這樣的方法的節點。

背景技術

在分組交換通信網絡中，數據是以分組的形式傳輸的，其中分組從源節點經由可能的中間節點而被路由到目的地節點。示例性分組交換網絡有以太網網絡，IP網絡和MPLS網絡。

另一方面，在電路交換網絡中，數據是以持續的比特流的形式傳輸的，其中比特流在準同步或同步幀內從源節點被運載到目的地節點。示例性電路交換網絡有PDH，SDH，Sonet和OTN網絡。

以下，表述“數據單元”將指代在通信網絡中傳輸的數據流的一部分。具體地，在分組交換網絡的情況中，數據單元可以是分組或分組的一部分。另外，在電路交換網絡的情況中，數據單元可以是準同步幀、準同步幀的一部分，同步幀或同步幀的一部分。

或者在分組交換網絡中或者在電路交換網絡中從源節點發送的數據不總是到達目的地節點，即，它們有可能在通過網絡進行的傳輸期間丟失。

數據的丟失可能是由不同原因引起的。例如，節點或鏈路可能故障，從而引起完全的數據丟失直到故障被繞過或修復。可替換地，在分組交換網絡中，中間節點可能由于其端口擁塞而丟棄分組內的數據。另外，在分組交換網絡中和在電路交換網絡中，數據都可能因為它們包含比特錯誤而被中間節點或被目的地節點丟棄。

當通過經由分組交換網絡或電路交換網絡傳輸數據來提供服務時，傳輸期間的數據丟失率影響該服務的服務質量(QoS)。

另外，數據單元由源節點在發送時刻發送并且由目的地節點在接收時刻接收。在發送時刻和接收時刻之間過去的時間通常稱為“單路延遲”(或簡稱為“延遲”)。數據單元的延遲用下式給出：

D(i)=Ri-Si，[1]

其中，Si是數據單元的發送時刻而Ri是接收時刻。

數據單元的延遲主要取決于數據單元從源到目的地跨越的可能的中間節點的數目、數據單元在源節點處和在每個可能的中間節點處(主要在這些節點的緩沖器內)的持久時間以及沿鏈路的傳播時間(傳播時間又取決于鏈路的長度和它們的容量)。在分組交換網絡中，在數據單元通過每個節點被逐跳路由的情況中，數據單元跨越的可能的中間節點的數目和數據單元在每個節點處的持久時間二者都是不可預測的。相應地，數據單元的延遲幾乎是不可預測的。

另外，同一數據流的多個數據單元可能具有不同的延遲。在分組交換通信網絡中，同一數據流的兩個數據單元(即分組)的延遲的差稱為“到達間隔抖動”。具體地，如果Si和Sj是第一分組i和第二分組j的發送時刻，并且Ri和Rj是第一分組i和第二分組j的接收時刻，則到達間隔抖動可以表示為：

J(i,j)=(Rj–Ri)–(Sj–Si)[2]

當通信服務(具體地，實時語音或數據服務諸如呼叫、會議呼叫、視頻會議等等)借助通信網絡被提供時，承載服務的數據流的延遲和到達間隔抖動強烈地影響服務的端用戶所感知到的服務質量(QoS)。

因此，測量承載服務的數據流的數據丟失和延遲/到達間隔抖動是網絡運營商特別關心的。

WO2010/072251(以同一申請人的名義)公開了一種用于測量通過通信網絡從發送節點傳輸到接收節點的數據流的數據丟失的方法。在發送數據流的數據單元之前，發送節點標記每個數據單元以將數據流按塊分割。具體地，發送節點通過將每個數據單元的報頭的比特設置為“1”或“0”來標記每個數據單元。該標記產生塊的序列，其中，用“1”標記的數據單元的塊與用“0”標記的數據單元的塊在時間上交替。這些塊具有相同的持續時間，稱為“塊周期”Tb(例如5分鐘)。此外，在標記數據單元的同時，每次用“1”標記一個數據單元時，發送節點將第一計數器C1增加1，每次用“0”標記一個數據單元時，發送節點將第二計數器C0增加1。被標記的數據單元隨后在接收節點處被接收。每次接收節點接收到一個數據單元時，其檢查其標記，如果標記為”1”，則增大第三計數器C'1，如果標記為“0”，則增大第四計數器C'0。

根據WO2010/072251，當發送節點和接收節點如上所述地操作時，與發送節點和接收節點協作的管理服務器周期地檢測計數器C1、C0、C'1和C'0的值，并使用它們來計算數據丟失。