[發(fā)明專利]一種端到端網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延檢測(cè)方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410333881.9
• 申請(qǐng)日: 2014-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN104135401A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉震;李馨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京信通信系統(tǒng)（中國(guó)）有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/26
• 分類號(hào): H04L12/26;H04L29/06
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 朱佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種端到端網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延檢測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，基于IP的語(yǔ)音傳輸(Voice?over?IP，VoIP)網(wǎng)絡(luò)由于組網(wǎng)靈活、投資低、方便部署等優(yōu)點(diǎn)，使得VoIP業(yè)務(wù)得到了飛速發(fā)展。在VoIP網(wǎng)絡(luò)中，語(yǔ)音包實(shí)時(shí)進(jìn)行傳輸，而由于IP網(wǎng)絡(luò)自身的不穩(wěn)定性，如網(wǎng)絡(luò)擁塞、路由不同等原因?qū)е碌臅r(shí)延、丟包、抖動(dòng)，均會(huì)對(duì)終端用戶的感知造成影響。特別是網(wǎng)絡(luò)擁塞，不僅會(huì)增大網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，嚴(yán)重影響實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的感知，還會(huì)加大網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)，使得聲音斷續(xù)、模糊不清。

然而，網(wǎng)絡(luò)擁塞不是定時(shí)發(fā)生的，網(wǎng)絡(luò)狀況受用戶行為以及帶寬變化的影響，從而導(dǎo)致時(shí)延也是實(shí)時(shí)變化的。同時(shí)，接入設(shè)備的引入也帶了一些不可避免的時(shí)延，如媒體包打包時(shí)延、語(yǔ)音編解碼時(shí)延等。如何快速準(zhǔn)確地檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)鏈路的時(shí)延，已成為保證VoIP網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個(gè)重要手段。

傳統(tǒng)的鏈路時(shí)延檢測(cè)技術(shù)采用在探測(cè)包上攜帶時(shí)間戳的方式進(jìn)行時(shí)延檢測(cè)：由源節(jié)點(diǎn)發(fā)送探測(cè)包到目的節(jié)點(diǎn)，探測(cè)包中攜帶源節(jié)點(diǎn)的本地時(shí)間戳，目的節(jié)點(diǎn)接收到該探測(cè)包后，就可以根據(jù)接收時(shí)間與源節(jié)點(diǎn)本地時(shí)間戳的差值，來(lái)計(jì)算鏈路時(shí)延。此方法需要保證源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)具有嚴(yán)格的時(shí)鐘同步，因此，一般采用外部時(shí)鐘系統(tǒng)(如GPS)同步本地時(shí)鐘的方式，但架設(shè)外部時(shí)鐘較為復(fù)雜繁瑣，且在某些場(chǎng)景下存在著一定的限制條件。

此外，也有相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)時(shí)延抖動(dòng)來(lái)估算時(shí)延的變化，認(rèn)為在時(shí)延抖動(dòng)增大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延相應(yīng)的產(chǎn)生了變化。此方法在網(wǎng)絡(luò)時(shí)延瞬時(shí)變化較大的場(chǎng)景下具有較好的檢測(cè)性能；但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延變化緩慢時(shí)，如時(shí)延抖動(dòng)不明顯仍在可接受的范圍內(nèi)或時(shí)延緩慢增加等場(chǎng)景下，此方法就無(wú)法檢測(cè)出時(shí)延的變化。并且，實(shí)際應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)時(shí)延往往是緩慢增大或減小的，所以此技術(shù)也存在著一定的限制條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種端到端網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延檢測(cè)方法及裝置，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸時(shí)延的準(zhǔn)確檢測(cè)，無(wú)需架設(shè)另外的外部時(shí)鐘同步系統(tǒng)，并且在傳輸時(shí)延緩慢變化的場(chǎng)景下也具有良好的檢測(cè)效果。

本發(fā)明實(shí)施例提供的具體技術(shù)方案如下：

一種端到端網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延檢測(cè)方法，包括：

在統(tǒng)計(jì)窗i內(nèi)，接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包；

分別計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延以及統(tǒng)計(jì)窗i至接收到所述每一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)接收的所有數(shù)據(jù)包的平均傳輸時(shí)延，并進(jìn)一步分別計(jì)算所述每一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延與統(tǒng)計(jì)窗i-1內(nèi)接收的所有數(shù)據(jù)包的平均傳輸時(shí)延的第一差值；

分別判斷所述每一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延與統(tǒng)計(jì)窗i-1內(nèi)接收的所有數(shù)據(jù)包的平均傳輸時(shí)延的第一差值是否滿足預(yù)設(shè)的第一判斷條件，確定存在至少一個(gè)數(shù)據(jù)包的第一差值滿足所述第一判斷條件時(shí)，預(yù)判斷網(wǎng)絡(luò)時(shí)延發(fā)生變化。

這樣，通過(guò)設(shè)置統(tǒng)計(jì)窗，比較統(tǒng)計(jì)窗之間傳輸時(shí)延的變化，獲得相對(duì)時(shí)延的變化值，不僅能夠檢測(cè)傳輸時(shí)延瞬時(shí)變大或變小的情況，對(duì)傳輸時(shí)延緩慢變化的場(chǎng)景也具有良好的檢測(cè)效果。

較佳的，預(yù)判斷網(wǎng)絡(luò)時(shí)延發(fā)生變化后，進(jìn)一步包括：

啟動(dòng)統(tǒng)計(jì)窗i+1，在統(tǒng)計(jì)窗i+1內(nèi)，繼續(xù)接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包；

分別計(jì)算繼續(xù)接收的每一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延以及統(tǒng)計(jì)窗i+1至接收到所述繼續(xù)接收的每一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)接收的所有數(shù)據(jù)包的平均傳輸時(shí)延，并進(jìn)一步分別計(jì)算所述繼續(xù)接收的每一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延與統(tǒng)計(jì)窗i-1內(nèi)接收的所有數(shù)據(jù)包的平均傳輸時(shí)延的第二差值；

分別判斷所述繼續(xù)接收的每一個(gè)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的第二差值是否滿足所述第一判斷條件，確定對(duì)應(yīng)的第二差值滿足所述第一判斷條件的數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)滿足預(yù)設(shè)的第二判斷條件時(shí)，確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延發(fā)生變化。

這樣，通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)窗i+1內(nèi)滿足第一判斷條件的數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)傳輸時(shí)延變大或變小的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)超過(guò)設(shè)定門限值時(shí)，才確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延發(fā)生變化，保證了對(duì)傳輸時(shí)延更為準(zhǔn)確的檢測(cè)，在一定程度上避免了時(shí)延誤檢的情況發(fā)生。

較佳的，采用以下公式計(jì)算在統(tǒng)計(jì)窗i內(nèi)接收到數(shù)據(jù)包j時(shí)，數(shù)據(jù)包j的傳輸時(shí)延：

T_delay,i,j＝T_arrival,i,j-T_transmit,i,j；

式中，T_delay,i,j為在統(tǒng)計(jì)窗i內(nèi)接收到的數(shù)據(jù)包j的傳輸時(shí)延，T_arrival,i,j為本地接收到數(shù)據(jù)包j的時(shí)間，T_transmit,i,j為源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包j的時(shí)間。

通過(guò)這種方式，得到了各個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延，并且源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)無(wú)需假設(shè)外部時(shí)鐘進(jìn)行嚴(yán)格的時(shí)間同步。