专利名称：在通信网络中进行时间测量的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信网络领域。特别地，本发明涉及对从通信网络的发射节点传送给接收节点的数据流进行时间测量(特别地，测量延迟和/或到达间抖动)的方法。此外，本发明涉及实现这种方法的通信网络。
背景技术：
已知在分组交换通信网络中，数据是以从源节点通过可能的中间节点路由到目的地节点的分组的形式传送的。每个分组一般具有信头和净荷。信头通常包括允许分组的路由的信息，比如源节点地址和目的地节点地址。另一方面，净荷通常包括要从源节点传送给目的地节点的一部分数据。例证的分组交换网络是局域网(例如，以太网)和地理区域网(例如，因特网)。
另一方面，在电路交换网络中，数据是以在准同步或同步帧内从源节点运送到目的地节点的连续比特流的形式传送的。例证的电路交换网是roH、SDH、Sonet和OTN网络。下面，表述“数据单元”将指示在通信网络中传送的一部分数据流。特别地，就分组交换网络来说，数据单元可以是分组或者分组的一部分。此外，就电路交换网络来说，数据单元可以是准同步帧、准同步帧的一部分、同步帧、或者同步帧的一部分。一般来说，数据单元由源节点在发射时间发射并由目的地节点在接收时间接收。在发射时间和接收时间之间过去的时间一般被称为“单向延迟”(或者简单地被称为“延迟”)。因此，数据单元的延迟由以下等式给出D (i) =Ri-Si,[I] 其中Si是数据单元的发射时间，Ri是数据单元的接收时间。数据单元的延迟主要取决于数据单元从源节点到目的地节点所经过的可能的中间节点的数目，以及取决于数据单元在源节点和每个可能的中间节点的持久时间。在电路交换网络中，沿其传送数据单元的路径由网络运营商先验地规定。因此，数据单元所经过的可能中间节点的数目和数据单元在每个节点的持久时间都是先验地确定的。因而，数据单元的延迟是可预测的，并且同一个数据流的所有数据单元具有相同的延迟。另一方面，在分组交换网络中，数据单元由每个节点逐跳地路由。因此，数据单元所经过的可能中间节点的数目和数据单元在每个节点的持久时间都是不可预测的。因而，数据单元的延迟几乎是不可预测的。此外，同一个数据流的数据单元可能具有不同的延迟。在分组交换通信网络中，同一个数据流的两个数据单元(即，分组)的延迟的差异被称为“到达间抖动”。特别地，如果Si和Sj是第一分组i和第二分组j的发射时间，Ri和Rj是第一分组i和第二分组j的接收时间，那么到达间抖动可被表示成J (i，，j) = (Rj-Ri)-(Sj-Si).[2]当借助通信网络来提供通信服务(例如，话音或数据服务)时，传送所述服务的数据流的延迟和到达间抖动强烈地影响服务的最终用户所感知的服务质量。特别地，在实时交互服务(通话，会议通话，视频会议等)的情况下，较高的延迟或较高的到达间抖动会严重损害最终用户所感知的服务质量。因此，网络运营商特别关心测量传送这些类型的服务的数据流的延迟和到达间抖动。WO 84/00268公开了一种确定当分组通过分组交换系统前进时该分组所遭受的时延的方法，其中，每个分组具有用于累积在通过分组交换系统的交换网络前进的过程中该分组所遭受的总时延的字段。当分组被路由通过分组系统的每个交换网络时，所述总时延字段被更新。EP 0234860公开了一种确定当分组通过传输和/或交换网络前进时该分组所经历的随机延迟的方案。网络节点进入时间戳功能把所谓的分组发源时间值 插入每个分组信头的单个时间戳字段中。当分组离开网络节点时，离开时间戳功能把更新后的时间戳值插入分组信头的时间戳字段中，取代分组发源时间。
发明内容
申请人:注意到WO 84/00268和EP 0234860的上述已知解决方案都存在一些缺陷。首先，不利的是，这两种解决方案都需要数据流的每个数据单元(即，每个分组)在发射方和接收方的相当复杂的处理。对每个数据单元来说，在发射方，应当生成并在数据单元中插入指示发射时间的时间戳。随后，在接收方，应当生成指示接收时间的时间戳，应当从数据单元读取指示发射时间的时间戳，并且应当与指示接收时间的时间戳一起被处理。这种处理的结果随后应当被再次写入数据单元中。所有上述操作都相当复杂，此外，应当在很短的时间内，即在单个数据单元的持续时间内完成这些操作。鉴于上述情况，不利的是，实现上述已知方案需要在通信网络的各个节点使用不可忽略的计算资源量。此外不利的是，按照上述已知解决方案，允许测量延迟和到达间抖动的信息是在数据单元本身内传送的。这意味着必须为传送该信息而预留每个数据单元的一个字段。因此不利的是，应当预留通信网络中的不可忽略的带宽量以便传送该信息。鉴于上述情况，申请人解决了提供对从通信网络的发射节点传送给接收节点的数据流进行时间测量的方法的问题，所述方法克服了上述缺陷。特别地，申请人解决了提供对从通信网络的发射节点传送给接收节点的数据流进行时间测量的方法的问题，其中，与上述已知解决方案相比，将对数据流的数据单元进行的操作更简单，其实现在通信网络的节点处所需要的计算资源量微不足道，并且所需要的通信网络的链路上的带宽量也微不足道。在下面的说明中和在权利要求中，表述“对数据流进行时间测量”将指定测量以下内容的操作-由发射节点和接收节点之间的传输对数据流的数据单元引起的延迟；和/或-由发射节点和接收节点之间的传输对数据流的一对数据单元引起的到达间抖动。发射节点和接收节点可以是物理上相邻的节点(即，它们由诸如光纤之类的物理链路连接)，或者它们可以通过中间节点相连。此外，在下面的说明中和在权利要求中，表述“标记数据单元”将指定把数据单元的特征设定成适合于区分该数据单元与同一个数据流的其它数据单元的值的操作。例如，标记数据单元的操作可包括把数据单元的一个或多个比特(例如，数据单元的信头的一个比特或比特序列)设定成预定值的操作、把数据单元的频率或相位设定成预定值的操作，按照第一方面，本发明提供一种对要从通信网络的发射节点传送给接收节点的数据流进行时间测量的方法，所述方法包括a)在发射节点处-把数据流分割成包含具有设定成第一值的特征的数据单元的第一块和包含具有设定成第二值的特征的另外的数据单元的第二块，所述第一块和所述第二块在时间上交替；和-传送所述第一块和第二块，所述传送包括在传送所述第一块的数据单元的同时增大第一发射计数器，以及当传送每个所述第一块的预定数据单元时，把第一发射时间戳设定成当前时间；b)在接收节点处，接收所述第一块和第二块，所述接收包括在接收到所述第一块的数据单元的同时增大第一接收计数器，以及当接收到每个第一块的预定数据单元时，把第一接收时间戳设定成另外一个当前时间；以及c)在与通信网络协作的管理服务器处，利用检测周期周期性地检测第一发射计数器、第一接收计数器、第一发射时间戳和第一接收时间戳的值，并根据检测到的第一发射计数器、第一接收计数器、第一发射时间戳和第一接收时间戳的值，对数据流进行时间测量。优选地，所述分割包含通过把第一块的每个数据单元的至少一个比特设定成第一值来标记第一块的每个数据单元，以及通过把第二块的每个另外的数据单元的至少一个比特设定成第一值来标记第二块的每个另外的数据单元。优选地，所述分割包含把数据流分割成都具有与块周期相等的持续时间的多个第一块和多个第二块。优选地，在通过检测周期周期性地检测时，所述块周期等于检测周期的至少两倍。优选地-在步骤a)，所述传送进一步包括在传送所述第二块的另外的数据单元的同时增大第二发射计数器，以及当传送每个第二块的预定的另外的数据单元时，把第二发射时间戳设定成当前时间；-在步骤b)，所述接收进一步包括在接收到所述第二块的另外的数据单元的同时增大第二接收计数器，以及当接收到每个第二块的预定的另外的数据单元时，把第二接收时间戳设定成另外一个当前时间；以及-在步骤c)，所述检测进一步包括周期性地检测第二发射计数器、第二接收计数器、第二发射时间戳和第二接收时间戳的值，并且还根据检测到的第二发射计数器、第二接收计数器、第二发射时间戳和第二接收时间戳的值，对数据流进行时间测量。优选地，在步骤c)进行时间测量包括在每个检测周期，比较在所述检测周期检测到的第一发射计数器的值、第二发射计数器的值、第一接收计数器的值和第二接收计数器的值与第一发射计数器、第二发射计数器、第一接收计数器和第二接收计数器的一个或多个先前检测的值，以便确定第一发射计数器、第二发射计数器、第一接收计数器和第二接收计数器中的每一个目前是具有恒定的值，还是在不断增大。优选地，在步骤c)进行时间测量包括在每个检测周期-如果第一发射计数器具有恒定值而第二发射计数器不断增大，那么设定测量发射时间戳S (q)等于在所述检测周期检测到的第一发射时间戳的值；以及-如果第一发射计数器不断增大而第二发射计数器具有恒定值，那么设定测量发射时间戳S (q)等于在所述检测周期检测到的第二发射时间戳的值。优选地，在步骤c)进行时间测量包括在每个检测周期-如果第一接收计数器具有恒定值而第二接收计数器不断增大，那么设定测量接 收时间戳R(q)等于在所述检测周期检测到的第一接收时间戳的值；以及-如果第一接收计数器不断增大而第二接收计数器具有恒定值，那么设定测量接收时间戳R(q)等于在所述检测周期检测到的第二接收时间戳的值。优选地，在步骤c)进行时间测量包括在每个检测周期，计算延迟D (q)为所述测量接收时间戳R(q)和测量发射时间戳S(q)之间的差值。优选地，在步骤c)进行时间测量包括在每个检测周期，计算到达间抖动J (q)为在所述检测周期计算的延迟D (q)和在前一个检测周期内计算的前一个延迟D(q-l)之间的差值。优选地-在步骤a)，每次传送第一块的第一数据单元时，执行所述把第一发射时间戳设定成当前时间；和-在步骤b)，每次接收到第一块的第一数据单元时，执行所述把第一接收时间戳设定成另外一个当前时间。优选地-在步骤a)，每次传送第一块的(n*M)+1数据单元时，也执行所述把第一发射时间戳设定成当前时间；和-在步骤b)，每次接收到第一块的(n*M)+1数据单元时，也执行所述把第一接收时间戳设定成另外一个当前时间，M是固定整数，以及n是整数索引。优选地，步骤c)还包括周期性地计算数据丢失DL (k)，以便验证时间测量。按照另一个方面，本发明提供一种计算机程序产品，所述计算机产品程序可载入至少一个计算机的内存中，并且包括当在计算机上运行所述产品时，执行上述方法步骤的软件代码部分。按照另一个方面，本发明提供一种通信网络，所述通信网络包括发射节点、接收节点和适合于与通信网络协作的管理服务器，其中-发射节点被配置成-把数据流分割成包含具有设定成第一值的特征的数据单元的第一块和包含具有设定成第二值的特征的另外的数据单元的第二块，所述第一块和所述第二块在时间上交替；和-传送所述第一块和第二块，所述传送包括在传送第一块的数据单元的同时增大第一发射计数器，以及当传送每个第一块的预定数据单元时，把第一发射时间戳设定成当前时间；-接收节点被配置成接收所述多个第一块和多个第二块，所述接收包括在接收到第一块的数据单元的同时增大第一接收计数器，以及当接收到每个第一块的预定数据单元时，把第一接收时间戳设定成另外一个当前时间；以及-管理服务器被配置成周期性地检测第一发射计数器、第一接收计数器、第一发射时间戳和第一接收时间戳的值，并根据第一发射计数器、第一接收计数器、第一发射时间戳和第一接收时间戳的检测值，对数据流进行时间测量。
结合附图，根据作出例子给出的，而不是对本发明的限制的以下详细说明，本发明将变得更清晰，其中
图I示意示出例证的分组交换网络；图2按照本发明的实施例，示意示出分组的结构；图3是按照本发明的第一实施例，发射节点的操作的流程图；图4不出与发射节点的操作相关的5个时间图；图5是按照本发明的第一实施例，接收节点的操作的流程图；图6示出与接收节点的操作相关的5个时间图；图7是管理服务器的操作的流程图；图8是按照本发明的第一实施例，由管理服务器进行的操作的更详细流程图；以及图9是本发明的方法对图I的通信网络的应用。
具体实施例方式下面，参考通过测量由从发射节点到接收节点的传输引起的分组(即，数据单元是分组)的延迟和/或到达间抖动而在分组交换网络中进行时间测量的特殊的例证情况，详细说明方法的第一优选实施例。图I示意示出包含按照局部网格化拓扑相互连接的5个节点N1、N2、. . . N5的例证分组交换通信网络CN。特别地，节点NI和N2是利用链路LI连接的相邻节点。节点的数目和通信网络CN的拓扑仅仅是例证性的。例如，通信网络CN可以是以太网、因特网、或者任何其它类型的分组交换通信网络。通信网络CN适合于与管理服务器MS协作。在图I中，管理服务器MS连接到节点
N4。这仅仅是例证性的，因为管理服务器MS可通过通信网络CN的任意节点NI、N2.....
N5连接到通信网络CN。另一方面，管理服务器MS可以集成在通信网络CN的任意节点NI、N2.....N5中。管理服务器MS的作用将在后面详细说明。通信网络CN的节点N1、N2.....N5以分组流的形式交换业务。例如，下面将只考
虑通过链路LI从节点NI (下面称为“发射节点”)向节点N2 (下面称为“接收节点”)传送的分组流PF。发射节点NI是分组流PF的源节点或者是从源节点到目的地节点的路径上的中间节点。类似地，接收节点N2是分组流PF的目的地节点或者是从源节点到目的地节点的路径上的中间节点。分组流PF包含多个分组Pki。如图2中所示，每个分组Pki具有信头Hi和净荷Pi。如上所述，净荷Pi包含要从源节点传送给目的地节点的业务的一部分。此外，优选地，信头Hi包含用于路由分组Pki的信息，比如源节点地址(即，发射节点NI (如果它是源节点的话)的地址)和目的地节点地址(即，接收 节点N2(如果它是目的地节点的话)的地址)。按照本发明的实施例，每个分组Pki的信头Hi还包括比特bi。优选地，比特bi被发射节点NI用于标记分组Pki，从而使接收节点N2可以对分组流PF进行时间测量，如下详细所述。按照本发明的实施例，当沿着链路LI向接收节点N2传送分组流PF的分组Pki时，发射节点NI优选地标记分组Pki，以便把分组流PF分割成多个块，每个块包含若干个分组Pki。各个块可以全部长度相同(即，它们都包含相同数目的分组Pki)，或者它们可具有不同的长度。发射节点NI优选地使用每个分组Pki的信头Hi的比特bi来标记分组Pki。特别地，由于比特bi取值仅仅为两个值(I和0)，因此发射节点NI通过按照以下规则设定各个分组Pki的比特bi的值来标记分组Pki i.包括在同一个块中的分组Pki的比特bi的值相同；和ii.包括在相邻块中的分组Pki的比特bi的值不同。例如，比特bi可以是格式化分组Pki的协议还未向其分配特定功能的比特。另一方面，比特bi可以是具有其它用途的字段的比特，比如IP分组中的优先权字段的比特，或者MPLS分组中的标签字段的比特。因此，例如，假定N是每个块的分组Pki的数目，发射节点NI可通过把N个连续分组Pki的比特bi设定成等于I来形成第一个块，随后通过把N个相继的分组Pki的比特bi设定成等于0来形成第二个块，随后通过把N个相继的分组Pki的比特bi设定成等于I来形成第三个块，再通过把N个相继的分组Pki的比特bi设定成等于0来形成第四个块，依次类推。分组流PF从而被分割成块序列，其中包括用等于I的比特bi标记的分组Pki的块和包括用等于0的比特bi标记的分组Pki的块交替。按照特定的优选实施例，如下参考图3的流程图所述，发射节点NI不是按照要包括在每个块中的分组Pki的数目，而是按照定时器来标记各个分组Pki。参见图3，当发射节点NI确定必须开始关于分组流PF的时间测量时，发射节点NI优选地设定块周期Tb(步骤301)。在步骤301中，块周期Tb可由发射节点NI按照预定标准，比如发射分组流PF的端口的速度、一天中的时间和发射节点NI处的可用资源来自动地设定。另一方面，块周期Tb可由管理服务器MS自动地设定，并在管理消息(例如，命令发射节点NI开始允许时间测量的操作的管理消息)中被传送给发射节点NI。或者，块周期Tb可由负责管理通信网络CN的操作人员例如借助管理服务器MS的图形用户界面(图I中未示出)在管理服务器MS处手动输入。例如，块周期可以是5分钟。随后，发射节点NI优选地把第一计数器Cl、第二计数器CO、第一发射时间戳SI和第二发射时间戳SO初始化为值0 (步骤302)。随后，发射节点NI优选地启动在块周期Tb之后到期的定时器(步骤303)，从而开始第一块周期Tl (还参见图4)，并把索引m初始化为值O (步骤304)。在定时器未到期(即，在第一块周期Tl内)时，每次发射节点NI必须传送分组流PF的分组Pki时,发射节点NI通过把分组Pki的比特bi设定成第一值，即I，来标记分组Pki (步骤305)。此外，每次发射节点NI把分组Pki的比特bi设定为I时，它使第一计数器Cl的值加I (步骤306)。随后，发射节点NI优选地检查索引m是否等于0 (步骤307)。在结果肯定的情况下，发射节点NI优选地设定第一发射时间戳SI等于由发射节点NI的本地时钟指示的当前时间(步骤308)，把索引m加I (步骤309)，并传送分组Pki (步骤309a)。在结果否定的情况下，发射节点NI优选地把索引m加I (步骤309)，并传送分组Pki (步骤309a)。因此，仅仅对于在第一块周期Tl内首先被传送的分组，第一发射时间戳SI才被设定成当前时间，而在第一块周期Tl内传送所有后续分组时，第一发射时间戳SI保持不变。因此，在第一块周期Tl内，发射节点NI所传送的所有分组Pki形成第一个块BI (图4中所示)，并用它们的被设定为I的比特bi来标记(在图4中，附图标记“b (PF) ” 指示分组流PF的分组Pki的比特bi的值)，在步骤308设定的第一发射时间戳SI指示第一个块BI的第一个分组的发射时间。此外，还如图4中所示，在第一块周期Tl内，第一计数器Cl的值增大，并且在第一块周期Tl结束时等于形成第一个块BI的分组Pki的数目。此外，还如图4中所示，在第一块周期Tl内，第二计数器CO和第二发射时间戳SO保持等于O0当定时器到期时，发射节点NI优选地重启定时器(步骤310)，从而开始第二块周期T2 (也参见图3)，并再次把索引m设定成值0 (步骤311)。当定时器未到期(即，在第二块周期T2内)时，每次发射节点NI必须传送分组流PF的分组Pki时，发射节点NI通过把分组Pki的比特bi设定成第二个值(即，0)来标记分组Pki (步骤312)。此外，每次发射节点NI把分组Pki的比特bi设定成0时，它把第二计数器CO的值加I (步骤313)。随后，发射节点NI优选地检查索引m是否等于0 (步骤314)。在结果肯定的情况下，发射节点NI优选地设定第二发射时间戳SO等于由发射节点NI的本地时钟指示的当前时间(步骤315)，把索引m加I (步骤316)，并传送分组Pki (步骤316a)。在结果否定的情况下，发射节点NI优选地把索引m加I (步骤316)，并传送分组Pki (步骤316a)。因此，仅仅对于在第二块周期T2内首先被传送的分组，第二发射时间戳SO才被设定成当前时间，而在第二块周期T2内传送所有后续分组时，第二发射时间戳SO保持不变。因此，在第二块周期T2内，发射节点NI所传送的所有分组Pki形成第二个块B2(图4中所示)，并用它们的被设定为0的比特bi来标记(如图4中所示)，在步骤315设定的第二发射时间戳SO指示第二个块B2的第一个分组的发射时间。此外，还如图4中所示，在第二块周期T2内，第二计数器CO的值增大，并且在第二块周期T2结束时等于形成第二个块B2的分组Pki的数目。此外，还如图4中所示，在第二块周期T2内，第一计数器Cl保持等于在第一块周期Tl结束时达到的值，而第一发射时间戳SI保持等于在第一时间周期Tl内设定的值。随后，发射节点NI优选地重复上述步骤305-309，从而在第三块周期T3内，形成包含其比特bi被设定为I的分组Pki的第三个块B3，从而把第一发射时间戳SI设定成指示第三个块B3的第一个分组的发射时间的值。此外，还如图4中所示，在第三个块周期T3内，第一计数器Cl的值进一步增大，并在第三块周期T3结束时，等于形成第一个块BI和第三个块B3的分组Pki的总数。此外，还如图4中所示，在第三个块周期T3内，第二计数器CO保持等于在第二块周期T2内达到的值，而第二发射时间戳SO保持等于在第二时间周期T2内设定的值。随后，发射节点NI优选地重复上述步骤311-316，从而在第四块周期T4内，形成包含其比特bi被设定成0的分组Pki的第四个块B4，从而把第二发射时间戳SO设定成指示第四个块B4的第一个分组的发射时间的值。此外，还如图4中所 示，在第四个块周期T4内，第二计数器CO的值进一步增大，并在第四块周期T4结束时等于形成第二个块B2和第四个块B4的分组Pki的总数。此外，还如图4中所示，在第四个块周期T4内，第一计数器Cl保持等于在第三块周期T3内达到的值，而第一发射时间戳SI保持等于在第三时间周期T3内设定的值。优选地，发射节点NI循环重复步骤305-309和步骤312-316，从而生成交替地包含用I标记的分组Pki和用0标记的分组Pki的更多块。为了简单起见，图4中未示出这些块。必须注意的是，在同一个时间测量会话内按照图3的上述流程图形成的块都具有实质上相同的持续时间，但是它们可以包括不同数目的分组Pki。实际上，形成给定块的分组Pki的数目取决于发射节点NI在对应于该块的块周期内实际传送的分组的数目。例如，在低业务量时间，块所包含的分组的数目小于在高业务量时间所包含的分组的数目。由于相同的原因，每个块的第一个分组Pki (在步骤308和315内为其设定第一和第二发射时间戳)不一定在相应块周期的开始被传送。有利的是，上面公开的发射节点NI的操作非常简单。发射节点NI只需要标记为了形成各个块而要传送的每个分组Pki，增大适当的计数器，以及当传送每个块的第一个分组时设定恰当的发射时间戳。所有这些操作都很简单，有利的是，可以利用一般可在目前的分组交换网络的各个节点获得的软件模块来实现。现在参见图5和6，分割成块BI，B2, B3, B4,...的分组流PF被传送给接收节点N2，接收节点N2接收分割成对应的另外的块BI’，B2’，B3’，B4’，...的另一个分组流PF’。每个另外的块BI，，B2，，B3，，B4，， 和对应的块BI, B2, B3, B4,...的不同之处在于在链路LI上的传输期间，最初包含在块中的一个或多个分组Pki已丢失，以及分组表现出延迟和/或到达间抖动。在开始接收另外的块則’，82’，83’，84’之前，接收节点N2优选地把第三计数器C’ I、第四计数器C’ O、第一接收时间戳Rl和第二接收时间戳RO初始化为值0 (步骤501)。步骤501可由从管理服务器MS传送的命令接收节点N2开始对分组流PF的时间测量的管理消息触发。随后，接收节点N2在链路LI上侦听从发射节点NI接收的可能分组Pki。每次接收到分组Pki时(步骤502)，接收节点N2优选地检查该分组Pki的标记，即，接收节点N2检查分组Pki的比特bi的值(步骤503)。如果比特bi等于1，那么接收节点N2优选地把第三计数器C’ I加I (步骤504)。随后，接收节点N2优选地检查先前接收的分组是否具有与当前分组Pki相同的标记(步骤505)。在结果肯定的情况下，接收节点N2确定该分组Pki不是块的第一个分组，从而优选地不进行任何其它动作。在结果否定的情况下，接收节点N2确定该分组Pki是块的第一个分组，从而优选地设定第一接收时间戳Rl等于接收节点N2的本地时钟所指示的当前时间(步骤506)。如果比特bi等于0，那么接收节点N2优选地把第四计数器C’ 0加I (步骤507)。随后，接收节点N2优选地检查先前接收的分组是否具有与当前分组Pki相同的标记(步骤508)。在结果肯定的情况下，接收节点N2确定该分组Pki不是块的第一个分组，从而优选地不进行任何其它动作。在结果否定的情况下，接收节点N2确定该分组Pki是块的第一个分组，从而优选地设定第二接收时间戳RO等于接收节点N2的本地时钟所指示的当前时间(步骤509)。因此，如图6中所示，在接收节点N2接收到与图4的块B1，B3，...对应的块B’1，B’3，...的分组Pki时，第三计数器C’I被增大，第一接收时间戳Rl被设定成块B’ 1，B’ 3，...，的第一个分组的接收时间，而第四计数器C’ 0和第二接收时间戳RO被固定。 另一方面，在接收节点N2接收到与图4的块B2, B4， 对应的块B，2，B，4， 的分组Pki时，第四计数器C’ 0被增大，第二接收时间戳RO被设定成块B’ 2，B’ 4，...，的第一个分组的接收时间，而第三计数器C’ I和第一接收时间戳Rl被固定。有利的是，接收节点N2的操作也很简单。接收节点N2只需要读取每个接收的分组Pki的标记，增大适当的计数器，以及当接收到每个块的第一个分组时，设定适当的接收时间戳。所有这些操作都很简单，并且有利的是，可用一般可在目前的分组交换网络的各个节点获得的软件模块来实现。因此，在从发射节点NI向接收节点N2传送分组流PF时，发射节点NI设定比特bi以便形成上述各个块，对应地增大计数器Cl和CO，以及设定发射时间戳S1、S0，而接收节点N2读取比特bi，对应地增大计数器C’ I和C’ 0，以及设定接收时间戳Rl、R0。按照本发明的实施例，管理服务器MS周期性地检测发射节点NI处的计数器Cl和CO的值以及发射时间戳SI和SO的值，以及接收节点N2处的计数器C’ I和C’ 0的值以及接收时间戳Rl和RO的值，并把这些值用于对分组流PF进行时间测量。特别地，参见图7，管理服务器MS优选地设定检测周期Td (步骤71)，即，循环地检测计数器Cl，CO, C’ I和C’ 0的值以及时间戳SI，SO, Rl, RO的值的周期。设定检测周期Td的标准可以是取决于采样和处理机构的实现的时间限制，或者可以是比所述时间限制高的特定的期望检测周期Td。优选地，在步骤71中，计算块周期Tb，使得在每个块周期Tb中，计数器Cl，CO, C’ I和C’ 0的值以及时间戳SI，SO, Rl, RO的值至少被检测两次。有利的是，这允许管理服务器MS对于每个块周期，确定哪个计数器在增大以及哪个计数器具有固定的值。例如，可按照下列公式来计算块周期Tb Tb>2*Td,[3]例如，在检测周期Td为I分钟的情况下，等式(3)形成大于2分钟，优选地至少3分钟或更多分钟的块周期Tb。优选地，按照以下公式来计算块周期Tb Tb>=3*Tb,[4]例如，在检测周期Td为I分钟的情况下，等式(4)形成大于或等于3分钟的块周期Tb。
在设定检测周期Td之后，管理服务器MS优选地启动计数检测周期Td的定时器(步骤72)，每次定时器到期时，检测发射节点NI处的第一计数器Cl、第二计数器CO、第一发射时间戳SI和第二发射时间戳SO的值，以及检测接收节点N2处的第三计数器C’I、第四计数器C’ O、第一接收时间戳Rl和第二接收时间戳RO的值(步骤73)。优选地，管理服务器MS通过向发射节点NI传送请求计数器Cl和CO的当前值以及发射时间戳SI和SO的当前值的适当管理消息，以及向接收节点N2传送请求计数器C’ I和C’ 0的当前值以及接收时间戳Rl和RO的当前值的适当管理消息，来进行步骤73。随后，在检测计数器Cl，CO，C’I和C’O以及时间戳SI，SO，Rl和RO的值之后，管理服务器MS优选地把这样的值用于计算延迟D和/或到达间抖动J (步骤74)。在每个检测周期Td，周期性地重复步骤73和74。因此，在给定检测周期Td (例如，第 k 个检测周期)，管理服务器 MS 检测值 Cl (k)，CO (k)，C，I (k)，C，0 (k)，SI (k)，SO (k)，Rl (k)和RO (k)，k是对应于检测周期的整数索引。
下表I 示出由管理服务器 MS 检测的值 Cl (k)，CO (k)，C’ I (k)，C’ 0 (k)，SI (k)，SO (k)，Rl(k)和R0(k)的数值例子，假定块周期Tb为5分钟，检测周期Td为2分钟。为了简单起见，表I只示出了最初的9个检测值。假定-在第一块周期Tl期间传送了277个分组，第一个分组在等于00. 03的发射时间(由发射节点NI的本地时钟提供)被传送；-在第二块周期T2期间传送了262个分组，第一个分组在等于05. 02的发射时间(由发射节点NI的本地时钟提供)被传送；-在第三块周期T3期间传送了673个分组，第一个分组在等于10.01的发射时间(由发射节点NI的本地时钟提供)被传送；和-在第四块周期T4期间，第一个分组在等于15.02的发射时间(由发射节点NI的本地时钟提供)被传送。检测时间和时间戳的值是利用分钟和秒表示的。表I
权利要求
1.一种对要从通信网络(CN)的发射节点(NI)传送给接收节点(N2)的数据流(PF)进行时间测量的方法，所述方法包括 a)在所述发射节点(NI)处 -把所述数据流(PF)分割成包含具有设定成第一值的特征(bi)的数据单元(Pki)的第一块(BI，B3)和包含具有设定成第二值的所述特征(bi)的另外的数据单元(Pki)的第二块(B2, B4)，所述第一块(BI, B3)和所述第二块(B2, B4)在时间上交替；和 -传送所述第一块(BI，B3)和所述第二块(B2，B4)，所述传送包括在传送所述第一块(BI, B3)的所述数据单元(Pki)的同时增大第一发射计数器(Cl)，以及当传送每个所述第一块(B1，B3)的预定数据单元(Pki)时，把第一发射时间戳(SI)设定成当前时间； b)在所述接收节点(N2)处，接收所述第一块(B1，B3)和所述第二块(B2，B4)，所述接收包括在接收到所述第一块(BI，B3)的所述数据单元(Pki)的同时增大第一接收计数器(C' I)，以及当接收到每个所述第一块(BI，B3)的所述预定数据单元(Pki)时，把第一接收时间戳(Rl)设定成另外一个当前时间；和 c)在与所述通信网络(CN)协作的管理服务器(MS)处，利用检测周期Td周期性地检测所述第一发射计数器(Cl)、所述第一接收计数器(C' I)、所述第一发射时间戳(SI)和所述第一接收时间戳(Rl)的值，并根据检测的所述第一发射计数器(Cl)、所述第一接收计数器(C' I)、所述第一发射时间戳(SI)和所述第一接收时间戳(Rl)的值，对所述数据流(DF)进行时间测量。
2.按照权利要求I所述的方法，其中，所述分割包含通过把所述第一块(BI，B3)的每个数据单元(Pki)的至少一个比特(bi)设定成所述第一值来标记所述第一块(BI，B3)的每个数据单元(Pki)，以及通过把所述第二块(B2，B4)的每个另外的数据单元(Pki)的至少一个比特(bi)设定成所述第一值来标记所述第二块(B2，B4)的每个所述另外的数据单元(Pki)。
3.按照权利要求I或2所述的方法，其中，所述分割包含把所述数据流(PF)分割成都具有与块周期(Tb)相等的持续时间的所述第一块(B1，B3)和所述第二块(B2，B4)。
4.按照权利要求3所述的方法，其中，在所述利用所述检测周期Td周期性地检测时，所述块周期(Tb)等于所述检测周期Td的至少两倍。
5.按照任意前述权利要求所述的方法，其中 -在所述步骤a)，所述传送进一步包括在传送所述第二块(B2，B4)的所述另外的数据单元(Pki)的同时增大第二发射计数器(CO)，以及当传送每个所述第二块(B2，B4)的预定的另外的数据单元(Pki)时，把第二发射时间戳(SO)设定成当前时间； -在所述步骤b)，所述接收进一步包括在接收到所述第二块(B2，B4)的所述另外的数据单元(Pki)的同时增大第二发射计数器(C' 0)，以及当接收到每个所述第二块(B2，B4)的所述预定的另外的数据单元(Pki)时，把第二接收时间戳(R2)设定成另外一个当前时间；以及 -在所述步骤c)，所述检测进一步包括周期性地检测所述第二发射计数器(CO)、所述第二接收计数器(c' O)、所述第二发射时间戳(SO)和所述第二接收时间戳(RO)的值，并且还根据检测的所述第二发射计数器(CO)、所述第二接收计数器(C' O)、所述第二发射时间戳(so)和所述第二接收时间戳(RO)的值，对所述数据流(DF)进行所述时间测量。
6.按照权利要求5所述的方法，其中，在所述步骤c)，所述进行所述时间测量包括在每个检测周期Td，比较在所述检测周期Td检测的所述第一发射计数器的值Cl (k)、所述第二发射计数器的值CO(k)、所述第一接收计数器的值C' l(k)和所述第二接收计数器的值C' 0(k)与所述第一发射计数器(Cl)、所述第二发射计数器(CO)、所述第一接收计数器(c' I)和所述第二接收计数器(C' 0)的一个或多个先前检测的值，以便确定所述第一发射计数器(Cl)、所述第二发射计数器(CO)、所述第一接收计数器(C' I)和所述第二接收计数器(c' 0)中的每一个目前是具有恒定的值，还是在增大。
7.按照权利要求6所述的方法，其中，在所述步骤c)，所述进行所述时间测量包括在每个检测周期Td -如果所述第一发射计数器(Cl)具有恒定值而所述第二发射计数器(CO)在增大，那么设定测量发射时间戳S(q)等于在所述检测周期Td检测的所述第一发射时间戳的值SI (k)；和 -如果所述第一发射计数器(Cl)在增大而所述第二发射计数器(CO)具有恒定值，那么设定所述测量发射时间戳S (q)等于在所述检测周期Td检测的所述第二发射时间戳的值SO(k)。
8.按照权利要求7所述的方法，其中，在所述步骤c)，所述进行所述时间测量包括在每个检测周期Td -如果所述第一接收计数器(C' I)具有恒定值而所述第二接收计数器(C' 0)在增大，那么设定测量接收时间戳R(q)等于在所述检测周期Td检测的所述第一接收时间戳的值Rl(k);和 -如果所述第一接收计数器(C' I)在增大而所述第二接收计数器(C' 0)具有恒定值，那么设定所述测量接收时间戳R(q)等于在所述检测周期Td检测的所述第二接收时间戳的值RO (k)。
9.按照权利要求8所述的方法，其中，在所述步骤c)，所述进行所述时间测量包括在每个检测周期Td，计算延迟D (q)为所述测量接收时间戳R(q)和所述测量发射时间戳S (q)之间的差值。
10.按照权利要求9所述的方法，其中，在所述步骤c)，所述进行所述时间测量包括在每个检测周期(Td)，计算到达间抖动J (q)为在所述检测周期Td计算的所述延迟D (q)和在前一个检测周期内计算的前一个延迟D(q-l)之间的差值。
11.按照任意前述权利要求所述的方法，其中 -在所述步骤a)，每次传送所述第一块(B1，B3)的第一数据单元(Pki)时，执行所述把所述第一发射时间戳(SI)设定成当前时间；和 -在所述步骤b)，每次接收到所述第一块(B1，B3)的所述第一数据单元(Pki)时，执行所述把所述第一接收时间戳(Rl)设定成另外一个当前时间。
12.按照权利要求11所述的方法，其中 -在所述步骤a),每次传送所述第一块(B1,B3)的(n M)+l数据单元(Pki)时,也执行所述把所述第一发射时间戳(SI)设定成当前时间；和 -在所述步骤b)，每次接收到所述第一块(B1，B3)的(n ★ M)+l数据单元(Pki)时，也执行所述把所述第一接收时间戳(Rl)设定成另外一个当前时间，M是固定整数，以及n是整数索引。
13.按照权利要求12所述的方法，其中，所述步骤c)进一步包括周期性地计算数据丢失DL (k)，以便验证所述时间测量。
14.一种通信网络(CN)，包括发射节点(NI)、接收节点(N2)和适合于与所述通信网络(CN)协作的管理服务器(MS)，其中 -所述发射节点(NI)被配置成 -把所述数据流(PF)分割成包含具有设定成第一值的特征(bi)的数据单元(Pki)的第一块(BI，B3)和包含具有设定成第二值的所述特征(bi)的另外的数据单元(Pki)的第二块(B2, B4)，所述第一块(BI, B3)和所述第二块(B2, B4)在时间上交替；和 -传送所述第一块(BI，B3)和所述第二块(B2，B4)，所述传送包括在传送所述第一块(BI, B3)的所述数据单元(Pki)的同时增大第一发射计数器(Cl)，以及当传送每个所述第一块(B1，B3)的预定数据单元(Pki)时，把第一发射时间戳(SI)设定成当前时间； -所述接收节点(N2)被配置成接收所述第一块(B1，B3)和所述第二块(B2，B4)，所述接收包括在接收到所述第一块(B1，B3)的所述数据单元(Pki)的同时增大第一接收计数器(C' I)，以及当接收到每个所述第一块(BI，B3)的所述预定数据单元(Pki)时，把第一接收时间戳(Rl)设定成另外一个当前时间；和 -所述管理服务器(MS)被配置成利用检测周期Td周期性地检测所述第一发射计数器(Cl)、所述第一接收计数器(C' I)、所述第一发射时间戳(SI)和所述第一接收时间戳(Rl)的值，并根据检测的所述第一发射计数器(Cl)、所述第一接收计数器(C' I)、所述第一发射时间戳(SI)和所述第一接收时间戳(Rl)的值，对所述数据流(DF)进行时间测量。
15.一种计算机程序产品，所述计算机产品程序可载入至少一个计算机的内存中，并且包括当在计算机上运行所述产品时，执行按照权利要求1-13任意之一所述的方法的步骤的软件代码部分。
全文摘要
本发明公开一种对从通信网络的发射器传送给接收器的数据流进行时间测量的方法。所述方法包括在发射器处，把数据流分割成数据单元的时间上交替的多个第一块和多个第二块，传送它们，在传送第一块时增大发射计数器，以及当传送每个第一块的预定数据单元时，把发射时间戳设定成当前时间；在接收器处接收所述多个第一块和多个第二块，在接收到第一块时增大接收计数器，以及当接收到每个第一块的预定数据单元时，把接收时间戳设定成另外一个当前时间；以及在管理服务器处，周期性地检测发射计数器、接收计数器、发射时间戳和接收时间戳的值，并利用检测值来进行时间测量。
文档编号H04L12/26GK102792658SQ200980163371
公开日2012年11月21日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者M·克西格利奥 申请人:意大利电信股份公司