专利名称：自感知光网络中一种端到端数据传输时延测量方法
技术领域：
本发明涉及一种网络端到端数据传输时延测量方法，尤其涉及一 种面向智能自感知光网络应用的一种端到端数据传输时延测量方法， 属于光通信网络技术领域。
背景技术：
随着信息化社会的到来，网络应用迅速普及，新的网络应用不断推 出，由于不同的应用业务对网络的需求也不尽相同，网络需要提高各方 面的性能以满足各种应用业务的要求。作为传输层面的光网络来说，其 大容量高速率传输的优点已经得到体现，而在传统电网络中已经实现的 智能控制却没有扩展到光网络领域，因此，如何在光网络中引入智能化 服务是目前光网络研究面临的一个重要问题。光网络的智能化是一个很
广泛的概念，目前对于光交换方面的智能研究已经有了一些进展，ITU-T 已经制定了自动交换光网络(ASON)的标准(ITU-T Rec. G. 8080/Y. 1304)， 可以实现对光网络交换技术的智能配置。目前的光网络在智能化的进展 过程中还处于一个初级阶段，最具代表性的AS0N/GMPLS也只是提供基于 波长粒度的自动光交换功能，不能完成网络业务、网络状态等信息的自 主感知与优化等功能。因此，上述光网络面临的新问题，不能在 AS0N/GMPLS中做到很好的解决与处理，光网络已经不能适应新业务的需 求，需要加快其智能化的脚步。
自感知光网络是指网络自身可以主动感知(获取)与之相关的各种参 数(状态)的光通信网络，这些参数(状态)包括网络接入业务的特性、 接入业务对网络的需求、网络中节点的状态、网络中链路的状态等。感 知到这些参数后，通过调整网络传输的策略与方法，来优化网络配置， 提高各种业务在本网络中的传输性能。自感知光网络是智能光网络发展 的一个重要阶段，可以实现光网络的自主感知、控制与优化，是光网络 发展的一种趋势与方向。
基于上述自感知光网络的理念，为了实现网络智能，光网络自身需要 能够感知网络中数据传输的质量，判断各条链路的状态，为优化网络传输提供参考数据。这里所说的网络中数据传输质量，主要通过网络端到端 数据传输时延、网络端到端数据传输时延抖动、网络端到端数据传输丢 包等参数来表征，对于这些参数的感知和测量是实现自感知网络的前提 与基础。本发明将提出一种网络端到端数据传输时延的测量方法，使用 这种方法，同时能够计算出网络端到端数据传输时延抖动参量，应用于 自感知网络中。
发明内容
针对背景技术所述，本发明所涉及的内容属于一种面向智能自感知 光网络应用的一种端到端数据传输时延测量方法。通过在源节点发送探 测包，并在目的节点沿原路径返回探测包的方法，来测量光网络各节点 间的数据传输时延，本发明适用于分组化的自感知光网络，其特征在于 包括以下步骤
步骤l，在源节点，根据网络端到端时延测量的需求，产生并发送探 测包；
步骤2，记录探测包从源节点发出的时间，以源节点本地时钟为标准； 步骤3，探测包到达中间节点时，记录该节点号，并记录到达该节点
的时间，以该节点本地时钟为标准；
步骤4，探测包离开中间节点时，记录离开该节点的时间，以该节点
本地时钟为标准；
步骤5，探测包到达目的节点时，记录到达时间，以目的节点本地时 钟为标准；
步骤6,在目的节点，以接收到的探测包中记录的其所经过中间节点 的逆序排列，作为探测包返回时的路径，将源探测包按照该探测包来时 的路径反向发送回源节点；
步骤7，记录探测包返回源节点过程中在各节点的到达时间和离开时 间，分别以各节点本地时钟为标准；
步骤8,根据上述记录的时间，计算出源节点与目的节点间的端到端 数据传输时延。
本发明所述的面向智能自感知光网络应用的端到端数据传输时延 测量方法具有以下优点和效果解决了智能自感知光网络对端到端数据 传输时延的测试需求；使得光网络能够实时掌握自身的链路传输状态； 为网络优化奠定基础。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。 图1是本发明所使用的探测包中记录信息的存储结构，该存储结构 包括如下字段源节点编号、源节点正向发送时间、源节点返回时间、 目的节点编号、目的节点正向接收时间、目的节点反向发送时间、中间 节点编号、中间节点正向到达时间、中间节点正向离开时间、中间节点 反向到达时间、中间节点反向离开时间，其中中间节点个数由探测包从源 节点到目的节点所经过的跳数决定；
图2是本发明所使用的光网络的一个示例；
图3是图2所示网络中探测包从源节点到目的节点的传输路径； 图4是图2所示网络中探测包从目的节点返回源节点的传输路径； 图5是体现本发明所述方法的光网格各节点数据传输处理流程图， 包括探测包从源节点发送，经过若干中间节点到达目的节点接收，然后 根据此探测包产生一个新的反向探测包，从目的节点发送，沿原探测包 传输的路径反向经过同样的若干个中间节点，最后到达源节点回收，通 过分析计算探测包里记录的各段时间，就可以得到从源节点到目的节点 的往返时延，进而可以评估网络中的端到端时延大小。
具体实施例方式
本发明的目的在于针对自感知光网络对网络链路状态感知的需 求，提供一种面向自感知光网络应用的网络端到端数据传输时延测量 方法。
下面陈述本发明所描述的网络端到端数据传输时延测量方法。自 感知光网络中的一种端到端数据传输时延测量方法，通过在源节点发送 探测包，并在目的节点沿原路径返回探测包的方法，来测量光网络各节 点间的数据传输时延，本发明适用于分组化的自感知光网络。
为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案
步骤l，在源节点，根据网络端到端时延测量的需求，并发送一个探 测包。探测包的存储结构中包含如下字段源节点编号、源节点正向发 送时间、源节点返回时间、目的节点编号、目的节点正向接收时间、目 的节点反向发送时间、中间节点编号、中间节点正向到达时间、中间节 点正向离开时间、中间节点反向到达时间、中间节点反向离开时间；
步骤2，记录探测包的源节点编号和目的节点编号，以源节点本地时钟为基准，将探测包从源节点发出的时间记录在探测包存储结构的"源 节点正向发送时间"字段中；
步骤3，探测包到达第n个中间节点时，将此节点的编号记录到探测 包存储结构的"第n个中间节点编号"字段中，以此节点本地时钟为基 准，将探测包到达此节点的时间记录在探测包存储结构的"第n个中间 节点正向到达时间"字段中；
步骤4，探测包离开第n个中间节点时，以此节点本地时钟为基准， 将探测包离开此节点的时间记录在探测包存储结构的"第n个中间节点 正向离开时间"字段中；
步骤5，探测包到达目的节点时，以目的节点本地时钟为基准，将探 测包到达目的节点的时间记录在探测包存储结构的"目的节点正向接收 时间"字段中；
步骤6，目的节点接收到探测包之后，读取其存储结构中"源节点编 号"、"第n个中间节点编号"、"目的节点编号"字段所记录的相应信息， 产生新的探测包，将原探测包中"目的节点编号"字段值写入新探测包 中"源节点编号"字段中，将原探测包中"源节点编号"字段值写入新 探测包中"目的节点编号"字段中，将原探测包中"第n个中间节点编 号"字段值按照逆序写入新探测包中"第n个中间节点编号"字段中， 相对应的"第n个中间节点正向到达时间"、"第n个中间节点正向离开 时间"、"第n个中间节点中间节点反向到达时"间、"第n个中间节点反 向离开时间"、"源节点发送时间"、"目的节点正向接收时间"字段同时 进行赋值；
步骤7，经过一个固定时间或者发送固定数据包之后，从目的节点发 送步骤6产生的新数据包，新数据包将按照原数据包发送路由的反方向 返回，直至到达源节点。以目的节点的本地时钟为基准，将新探测包发 送时间记录在新探测包存储结构的"目的节点反向发送时间"字段中；
步骤8，新探测包到达第n个中间节点时，以此节点本地时钟为基准， 将探测包到达此节点的时间记录在探测包存储结构的"第n个中间节点 反向到达时间"字段中；
步骤9,新探测包离开第n个中间节点时，以此节点本地时钟为基准， 将探测包离开此节点的时间记录在探测包存储结构的"第n个中间节点 反向离开时间"字段中；步骤10，新探测包返回到源节点时，以源节点本地时钟为基准，将
探测包到达目的节点的时间记录在探测包存储结构的"源节点返回时间"
字段中；
步骤11，在源节点根据新探测包存储结构中记录的"源节点正向发 送时间"、"第n个中间节点正向到达时间"、"第n个中间节点正向离开 时间"、"目的节点正向接收时间"、"第n个中间节点反向到达时间"、"第 n个中间节点反向离开时间"、"源节点反向接收时间"，利用如下公式计 算出源节点与目的节点间的端到端数据传输时延
端到端往返路径传输时延=(源节点反向接收时间一源节点正向发 送时间)-E (第n个中间节点正向离开时间-第n个中间节点正向到达时 间)-(目的节点反向发送时间-目的节点正向接收时间)-E (第n个中间 节点反向离开时间-第n个中间节点反向到达时间)
端到端路径传输时延=端到端往返路径传输时延/ 2 端到端节点处理时延二E (第n个中间节点正向离开时间-第n个中 间节点正向到达时间)
数据传输端到端时延=端到端路径传输时延+端到端节点处理时延 本发明所述的自感知光网络中的一种端到端数据传输时延测量方 法具有以下优点和效果解决了光网络中链路传输性参数测量的问题，
作为光网络智能优化的前提之一，为智能自感知光网络的实现奠定了基 础。
上面对本发明所述的面向网格应用的光并行传输方法进行了详细 的说明，但本发明的具体实现形式并不局限于此。对于本技术领域的 一般技术人员来说，在不背离本发明所述方法的精神和权利要求范围 的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之 内。
权利要求
1自感知光网络中的一种端到端数据传输时延测量方法，其特征在于包括以下步骤步骤1，在源节点，根据网络端到端时延测量的需求，产生并发送探测包；步骤2，记录探测包从源节点发出的时间，以源节点本地时钟为标准；步骤3，探测包到达中间节点时，记录该节点号，并记录到达该节点的时间，以该节点本地时钟为标准；步骤4，探测包离开中间节点时，记录离开该节点的时间，以该节点本地时钟为标准；步骤5，探测包到达目的节点时，记录到达时间，以目的节点本地时钟为标准；步骤6，在目的节点，以接收到的探测包中记录的其所经过节点逆序排列，作为探测包返回时的路径，将源探测包按照该探测包来时的路径反向发送回源节点；步骤7，记录探测包返回源节点过程中在各节点的到达时间和离开时间，分别以各节点本地时钟为标准；步骤8，根据上述记录的时间，计算出源节点与目的节点间的端到端数据传输时延。
全文摘要
本发明公开了一种面向智能自感知光网络应用的端到端数据传输时延测量方法，通过在源节点发送探测包，并在目的节点沿原路径返回探测包的方法，来测量光网络各节点间的数据传输时延，本发明适用于分组化的自感知光网络。本发明所述的自感知光网络中一种端到端数据传输时延测量方法具有以下优点和效果解决了光网络中链路传输性参数测量的问题，作为前提与基础之一，为自感知光网络的实现奠定了基础。
文档编号H04L12/26GK101325470SQ20081011726
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者刚 王, 王宏祥, 纪越峰, 琎 靳 申请人:北京邮电大学