专利名称：通信质量测量装置和通信质量测量方法
技术领域：
本发明涉及用于测量网络通信质量的通信质量测量装置和通信质量测量方法。
背景技术：
本发明处理的网络质量是指输入到测量装置的分组的质量。将分组从位于通信终端之间的分支装置输入测量装置。此外，分组质量表示吞吐量、有效吞吐量(goodput)、分组丢失和RTT(往返行程时间)。
为了简单起见，以下将使用TCP(传输控制协议)为例来对测量网络质量的装置进行描述。
将在以下对专利文献1进行描述。
下面用图1、2和3对专利文献1中所公开的测量有效吞吐量和分组丢失的方法进行说明。
图1是示出了应用专利文献1的范围的示图。图2是专利文献1的结构方框图，以及图3示出了由专利文献1所执行的处理的流程图。
当测量通信终端2和3之间的分组通信质量时，在它们的通信链路上安装分支装置4和5，以及通过测量装置1获取要测量的通信分组，从而开始对质量进行测量。
图2示出了专利文献1的结构方框图。
首先，下面对术语进行定义。
相同ACK组的个数是指连续出现(至少三次)的相同ACK组的个数。这里所使用的术语ACK是“肯定应答”的简写。
相同ACK的个数是指连续出现的相同ACK的个数。
专利文献1中的测量装置1a由下列装置组成数据接收设备111，用于向其输入来自分支装置4的数据；数据接收设备112，用于向其输入来自分支装置5的数据；流动识别识别120，用于识别每个流动的输入数据；ACK信息确定设备1000a，用于测量仅来自ACK侧信息的质量；包括在ACK信息确定装置1000a中的有效吞吐量测量单元130a；存储单元131a，用于存储监视时段中的初始ACK号；存储单元132a，用于存储监视时段中的最终ACK号；有效吞吐量计算单元133a，用于根据存储于存储单元131a和132a中的内容来计算有效吞吐量；分组丢失测量单元140a；相同ACK组的个数存储单元141a，用于对连续出现至少三次的相同ACK号的出现次数进行计数；计算单元143a，用于对来自以上计数结果的分组丢失的次数进行计数；DATA信息确定设备2000a，用于测量仅来自DATA侧信息(序列号，以下简称SN)的质量；DATA信息确定设备2000a中的有效吞吐量计算单元230a；存储单元231a，用于存储监视时段中的初始DATA号；存储单元233a，用于存储监视时段中的最终DATA号；有效吞吐量计算单元233a，用于根据存储于存储单元231a和232a中的内容来计算有效吞吐量；分组丢失计算单元240a；SN号差值确认单元241a，用于将所获得的DATA与过去所计数的最大SN进行比较；以及分组丢失次数计算单元243a，基于比较结果对分组丢失次数进行计数。
在专利文献1中，通过由测量装置1a获取网络上的数据流，来开始处理。由数据接收设备111接收从分支装置4输入的数据，以及由数据接收设备112接收从分支装置5输入的数据。在数据接收设备111和112接收到数据之后，将数据传递至流识别设备120。流识别设备120基于发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号、协议号等来识别所接收的数据流。当要处理的数据是ACK侧信息时，由ACK信息确定设备1000a对该数据进行处理，而当要处理的数据是DATA侧信息时，由DATA信息确定设备2000a对该数据进行处理。
DATA信息确定设备1000a测量每个预定监视时段中的有效吞吐量和分组丢失。为了计算有效吞吐量，有效吞吐量计算单元130a将首先在监视时段中接收的ACK号存储到ACK号存储单元131a。同时，每当接收到ACK，ACK号存储单元132a便对最新的ACK号进行更新。每当更新监视时段时，通过由有效吞吐量计算单元133a计算“ACK号存储单元132a的ACK号-ACK号存储单元131a的ACK号”，来执行有效吞吐量计算过程。在分组丢失计算中，确定在多组相同ACK存储单元141a中是否连续出现至少三次相同的ACK号。当在确定过程中连续出现至少三次相同的ACK号时，确定出现分组丢失。每次相同ACK存储单元141a中的组数确定出现分组丢失时，分组丢失次数计算单元143a使分组丢失次数增加1。当对监视时段进行更新时，在该时段内出现的分组丢失次数固定，以及将分组丢失的计数重设为0用于下一监视时段。
DATA信息确定设备2000a测量每个预定监视时段内的有效吞吐量和分组丢失。为了计算有效吞吐量，有效吞吐量计算单元230a将首先在监视时段中接收的SN号存储至DATA号存储单元231a。同时，每当接收到DATA时，DATA号存储单元232a更新最新的DATA号。同时，当接收到小于过去接收到的SN号时，不执行更新工作。每当更新监视时段时，有效吞吐量计算单元233a通过计算“DATA号存储单元232a的SN号-DATA号存储单元231a的SN号”，来执行有效吞吐量计算过程。在分组丢失的计算中，每当接收到小于过去接收到的最大SN号的SN号时，SN号差值确认单元241a确定出现分组丢失。每当SN号差值确认单元241a确定出现分组丢失时，分组丢失次数计算单元243a使分组丢失次数增加1。当更新监视时段时，在该时段内出现的分组丢失次数固定，以及分组丢失的计数重设为0用于下一监视时段。
接下来，将参照图3对由测量装置1a执行的计算“有效吞吐量”和“分组丢失”的质量的过程进行说明。在每个预定监视时间处计算网络中的“有效吞吐量”和“分组丢失”质量的结果。
图3示出了专利文献1中的处理流程的概要。
当从分支装置4或5输入数据并到达数据接收设备111或112时，测量装置1a开始过程。该过程是过程A-1。在完成过程A-1时，进行至过程A-2。
过程A-2是用于识别相同流的过程。流识别设备120基于发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号、协议号等来执行用于识别所接收数据流的过程。在完成流识别过程之后，过程A-2进行至过程A-3。
在过程A-3中，确定输入数据是否具有流的ACK侧信息或流的SN侧信息。当输入数据具有ACK侧信息时，过程A-3进行至过程A-4，而当输入数据具有SN侧信息时，过程A-3进行至过程A-10。应注意，由于设置TCP通信使得一个数据可以包括ACK侧信息和SN侧信息，所以流的ACK侧信息数据可以成为其它流的SN侧信息。
在过程A-4中，确认是否从上次接收到数据的时间起对监视部分进行更新。当更新了监视部分时，过程A-4进行至过程A-5以计算先前监视部分质量的结果。当未更新监视部分时，过程A-4进行至过程A-7，以便连续地监视当前监视部分的质量。
在过程A-5中，固定先前监视部分质量(有效吞吐量、分组丢失)的结果。通过计算“时段结尾存储单元132a处的ACK号的个数-时段开始存储单元131a处的ACK号的个数”，来获得有效吞吐量。之后，将分组丢失次数计算单元143a的值重设为0用于当前的监视部分。在完成了过程A-5之后，进行至过程A-6。
在过程A-6中，将在当前监视部分中首先接收的ACK号存储至时段开始存储单元131a处的ACK号。在完成了过程A-6之后，进行至过程A-7。
在过程A-7中，每当接收到ACK分组时，更新ACK分组号。将最终接收到的ACK分组号存储至时段结尾存储单元132a处的ACK号。在完成了过程A-7之后，进行至过程A-8。
在过程A-8中，确认ACK号是否与前一次接收到的号一致，以及当彼此一致时，确认这些号是否连续三次(相同ACK组存储单元141a的个数)彼此一致。在TCP中，当在接收终端侧识别出分组丢失时，由于相同的ACK号被连续地发送至发送侧，所以由该过程确认是否出现分组丢失。当连续出现三次相同的ACK号时，过程A-8进行至过程A-9，以对当前监视部分的分组丢失次数进行计数。在除相同ACK号连续出现三次的情况之外的情况下，由于确定了没有出现分组丢失，所以等待输入下一数据，以及完成对当前分组的处理。
在过程A-9中，对当前监视部分中的分组丢失的次数进行计数，由于在过程A-8中确定出现了分组丢失，所以将分组丢失次数计算单元143a的值增加1。利用该过程，完成对当前分组的处理，并等待输入下一数据。
在过程A-10中，确认是否从接收到先前数据的时间起更新了监视部分。当更新了监视部分时，过程A-10进行至过程A-11，以计算先前监视部分的质量结果。当没有更新监视部分时，处理A-10进行至A-13，以连续地监视当前监视部分的质量。
在过程A-11中，确定先前监视部分的质量(有效吞吐量、分组丢失)结果。通过计算“时段结尾存储单元232a处的SN号-时段开始存储单元231a处的SN号”来获得有效吞吐量。分组丢失次数计算单元243a的值被固定为分组丢失。之后，将分组丢失次数计算单元243a的值重设为0用于当前监视部分。在完成了过程A-11之后，进行至过程A-12。
在过程A-12中，将在当前存储部分中首先接收的SN号存储至在时段开始存储单元231a处的SN号。然而，当过去接收的最大SN号大于这次接收的值时，将过去的最大SN号存储至时段开始存储单元231a处的SN号。在完成了过程A-12之后，进行至过程A-13。
在过程A-13中，每当接收到DATA分组时，更新DATA分组的值。将最终接收到的DATA分组的SN号存储至时段结尾存储单元232a处的SN号。然而，当过去接收的最大SN号大于这次接收的值时，将过去的最大SN号存储至时段结尾存储单元232a处的SN号。在完成了过程A-13之后，进行至过程A-14。
在过程A-14中，将过去接收的最大SN号与这次接收的分组的SN进行比较。当过去接收到的最大SN号的SN反转现象＞这次接收到的分组的SN出现时，识别出分组丢失出现。于是，过程A-14进行至过程A-15，对分组丢失计数。当未出现SN反转现象时，确定没有分组丢失出现，以及完成对当前分组的处理。然后，等待输入下一数据。
在过程A-15中，对当前监视部分中的分组丢失次数进行计数。由于在过程A-14中确定出现了分组丢失，所以使分组丢失次数计算单元243a的值增加1。利用该处理，完成对当前分组的处理，以及等待输入下一数据。
在非专利文献1和2中也采用了本方法的质量计算作为普通质量计算方法之一。
专利文献1日本专利申请公开号No.2001-285400非专利文献1Design of Performance Monitor for CollectingStatistic Information of TCP level from IP Traffic in One Direction，Tomohiko Ogishi，Akira Idogami，Toru Hasegawa，Tetsuhiko Kato，General Assembly of 2000 of The Institute of Electronics，Informationand Communication Engineers非专利文献2Method of Specifying Bottlenecks Based onMeasurement in the Internet，Kazumine Matoba，Shingo Ata，MasayukiMurata，Assembly for Studying Telecommunication Management，TheInstitute of Electronics，Information，and Communication Engineers，PP65-70，2000年11月发明内容第一方法的第一问题在于，需要测量流质量的复杂计算能力。
这是由于，在第一方法中，必须测量要测量的流的所有分组。因此，由于在高速网络中，要计算的分组个数极大地增加，所以需要复杂的计算能力来处理所有分组。
第一方法的第二问题在于，当不能获得要测量的流的所有分组时，不能正确地测量质量。
这是由于，在第一方法中，通过复制的ACK号出现的次数，对分组丢失进行简单地计数。因此，当尽管最初复制ACK号而不能获得复制的分组时，不对分组丢失进行计数。结果，不能对质量进行正确地计数。
因此，鉴于以上问题做出的本发明的目的是允许测量装置以低计算能力测量通信终端之间的“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”、以及“RTT”的质量。此外，本发明的目的是即使不能获得所有分组，也可以对质量进行测量。
在根据本发明的测量装置1中，通过采样设备170来测量稀疏分组的质量。结果，由于不必对所有分组执行计算过程，所以不必需要测量装置具有复杂的计算能力。
在根据本发明的测量装置1中，即使ACK采样速率估计单元180和DATA采样速率估计单元不能由测量装置控制的部分中的错误使一些分组稀疏，也可以对采样速率进行估计。结果，由于即使测量装置1中已知了采样速率也可以执行采样，所以不必对所有分组执行计算过程，从而不需要测量装置具有复杂的计算能力。
在根据本发明的测量装置1中，质量确定设备200、采样速率判定设备210、以及采样设备170详细地监视必须被紧密地监视的流(通过增加对分组的采样速率)，并且粗略地监视可以被不太紧密监视的流(通过减小分组的采样速率)。结果，可以将对每个流的分组的采样速率设置为优化值，从而不需要测量装置具有复杂的计算能力。
为了可以通过采样来测量网络的质量(有效吞吐量)，通过前一监视时段结尾存储单元131b处的ACK号、此时要更新的监视部分中的监视时段结尾存储单元132b处的ACK号、以及基于存储单元131b、132b的信息的有效吞吐量计算单元130b的有效吞吐量计算单元133b，来计算有效吞吐量。结果是，即使通过采样进行测量，也可以计算正确的有效吞吐量。
为了可以通过采样来测量网络的质量(有效吞吐量)，通过前一监视时段结尾存储单元231b处的SN号、此时要更新的监视部分中的监视时段结尾存储单元232b处的SN号、以及基于存储单元231d、232d的信息的有效吞吐量计算单元230b的有效吞吐量计算单元233d，来计算有效吞吐量。结果是，即使通过采样进行测量，也可以计算正确的有效吞吐量。
为了可以通过采样来测量网络的质量(分组丢失)，由相同ACK个数存储单元141b、统计处理单元142b、和分组丢失测量单元140b的分组丢失次数计算单元143b根据在采样中检测的相同ACK的出现次数和采样率，估计在不执行采样时相同ACK出现多少次。结果是，即使由于通过采样执行测量而未能检测到所有相同的ACK，也可以正确地估计分组丢失。
为了可以通过采样来测量网络的质量(分组丢失)，ACK号差分(differential)处理单元141c和分组丢失测量单元140c的分组丢失次数计算单元143c根据ACK号的差分结果的变化来估计分组丢失。结果是，即使由于通过采样执行测量而不能检测到所有ACK，也可以估计正确的分组丢失。
为了可以通过采样来测量网络的质量(分组丢失)，SN号差分处理单元241d和分组丢失测量单元240d的分组丢失次数计算单元243d根据SN号差分结果的变化来估计分组丢失。结果是，即使由于通过采样执行测量而不能检测到所有SN，也可以估计正确的分组丢失。
为了可以通过采样来测量网络的质量(吞吐量)，根据所获得的有效吞吐量和分组丢失，由吞吐量测量单元150b的吞吐量计算单元151b对吞吐量进行计算。结果是，即使由于通过采样执行测量而不能获得所有分组，也可以估计正确的分组丢失。
为了可以通过采样来测量网络的质量(吞吐量)，根据所获得的有效吞吐量、分组丢失和TCP的行为的理论解释，由吞吐量测量单元205d的吞吐量计算单元251d来计算吞吐量。结果是，即使由于通过采样执行测量而不能获得所有分组，也可以估计正确的分组丢失。
为了可以通过采样来测量网络的质量(RTT)，根据所获得的有效吞吐量、分组丢失和TCP的行为的理论解释，由RTT测量单元160b的RTT计算单元161b来计算RTT。结果是，即使由于通过采样执行测量而不能获得所有分组，也可以估计正确的分组丢失。
根据本发明的测量装置1可以通过由有效吞吐量测量单元130b、130c、230d、分组丢失测量单元140b、140c和240d、吞吐量计算单元150和250d、以及RTT测量单元160b采样来执行测量。结果是，即使不能获得要测量的流的所有分组，也可以准确地测量质量。
根据本发明，测量网络质量的网络质量测量方法的特征在于包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未能测量的分组的所有分组时会被计算。
根据本发明，测量网络质量的网络质量测量方法的特征在于包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算。
根据本发明，测量网络质量的网络质量测量方法的特征在于包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算。
根据本发明，测量网络质量的网络质量测量方法的特征在于包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未能测量的分组的所有分组时会被计算。
根据本发明，测量网络质量的网络质量测量方法的特征在于包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算。
根据本发明，测量网络质量的网络质量测量方法的特征在于包括以下步骤使用特定时段的一部分中的信息作为要测量的目标，在所述特定时段期间，发送数据从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的信息的所有信息时会被计算。
根据本发明，测量网络质量的网络质量测量方法的特征在于包括以下步骤使用特定时段的一部分中的信息，在所述特定时段期间，发送数据从数据接收侧被发送至数据发送侧，和使用特定时段的一部分中的分组，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、和数据丢失时间，所述数据丢失次数、数据丢失率、和数据丢失时间在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算。
网络质量测量方法可以包括以下步骤测量从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列的改变次数；测量发送数据的个数；根据数据发送序列的改变次数和发送数据的个数来计算分组的采样率。
网络质量测量方法可以包括以下步骤测量从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列的改变次数；测量发送数据的个数；根据数据发送序列的改变次数、发送数据的个数和过去数据丢失率或过去数据丢失次数来计算分组的采样率。
网络质量测量方法可以包括以下步骤测量从数据接收侧发送至数据发送侧的确认响应信号的确认响应号的改变次数；测量确认响应信号的个数；以及根据确认响应号的改变次数和确认信号的个数来计算分组的采样率。
网络质量测量方法可以包括以下步骤测量从数据接收侧发送至数据发送侧的确认响应信号的确认响应号的改变次数；测量确认响应信号的个数；以及根据确认响应号的改变次数、确认信号的个数，和过去数据丢失率或过去数据丢失的次数来计算分组的采样率。
网络质量测量方法可以包括以下步骤获得以指定采样率采样的分组。
网络质量测量方法可以包括质量确定步骤，用于根据所计算的网络质量的结果来确定质量；基于质量确定结果来判定采样率的步骤；以及获得以判定的采样率采样的分组的步骤。
网络质量测量方法可以包括以下步骤根据测量装置的负载状态来判定采样率；以及以判定的采样率获得分组。
网络质量测量方法可以包括以下步骤根据由所测量的网络质量的结果和测量装置的负载状态确定的质量来判定采样率；以及以判定的采样率获得分组。
网络质量测量方法可以包括以下步骤测量在出现了至少任意的指定次数时通过采样所获得的相同确认响应信号出现的次数；以及使用以上测量的次数和概率分布模型，来计算相同确认响应信号的出现次数，所述相同确认响应信号会在获得并测量所有分组时被测量。
网络质量测量方法可以使用正态分布、标准正态分布、卡方(chi-square)分布、F分布、t分布、贝塔(β)分布、指数分布、伽马分布、二项分布、超几何分布、指数正态分布、泊松分布、负二项分布、韦布尔分布、以及正则分布(regular distribution)中的至少一种作为相同确认响应信号出现次数的概率分布模型。
网络质量测量方法可以根据过去数据丢失次数、过去数据丢失率和采样概率来确定在概率分布这所需的诸如平均值、方差值、协方差值之类的参数。
网络质量测量方法可以在一个监视时段内将一个过程重复多次，以根据所计算的确认响应信号出现次数来计算分组丢失次数，作为计算确认响应信号出现的次数的步骤。
网络质量测量方法可以包括以下步骤通过估计由采样获得的相同确认响应信号的次数出现至少任意次数，来计算在获得所有分组时计算的确认响应信号出现次数，所述任意次数与具有概率分布模型的至少特定值的概率相对应。
网络质量测量方法可以包括以下步骤通过对从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列与特定标准号之间的差值执行n度差分，来计算将在获得所有分组时所获得的数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间。
网络质量测量方法可以包括以下步骤通过对从数据发送侧发送的确认响应信号的确认响应号与特定标准号之间的差值执行n度差分，来计算将在获得所有分组时所获得的数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间。
网络质量测量方法可以包括以下步骤通过在对确认响应号和特定标准号之间的差值、或对数据发送序列与特定标准号之间的差值执行一度差分而获得的值减小时确定出现分组丢失，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间。
网络质量测量方法可以包括以下步骤通过在对确认响应号和特定标准号之间的差值、或对数据发送序列与特定标准号之间的差值执行二度差分而获得的值为负时确定出现分组丢失，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间。
根据本发明，提供一种测量有效吞吐量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对肯定应答号进行采样；以及基于在先前测量时段中最终采样的肯定应答数和在当前测量时段中最终采样的肯定应答数，来计算有效吞吐量。
根据本发明，提供一种测量分组丢失次数的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对肯定应答号进行采样；以及对于等于或大于n的所有“i”确定在预定时段内相同肯定应答号出现i次的次数，并基于该次数，由统计计算来计算分组丢失次数。
根据本发明，提供一种测量分组丢失次数的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对肯定应答号进行采样；以及基于被采样和受到n度差分的肯定应答号，来计算分组丢失次数。
在测量分组丢失次数的方法中，n的值可以是1、2或3中的任何一个。
根据本发明，提供一种测量有效吞吐量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对肯定应答号进行采样；以及基于在先前测量时段中最终采样的序列号和在当前测量时段中最终采样的序列号，来计算有效吞吐量。
根据本发明，提供一种测量分组丢失次数的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对肯定应答号进行采样；以及基于被采样和受到n度差分的肯定应答号，来计算分组丢失次数。
在测量分组丢失次数的方法中，n的值可以是1、2或3中的任何一个。
发明效果本发明是测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号被从数据接收侧发送至数据发送侧；以及计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间和数据丢失分组，所述计算将在获得并计算了包括在特定时段内未能测量的分组的所有分组时被计算。因此，即使将分组的一部分用作要测量的目标，也可以精确地计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组。
图1示出了应用本技术的范围概况的示意图；图2示出了专利文献1中的结构方框图；图3示出了专利文献1中的处理流程的概况示意图；图4是第一实施例中的测量装置的方框图；
图5示出了第一实施例的测量装置中的处理流程概况的示意图；图6示出了应用本技术的范围概况的示意图；图7示出了应用本技术的范围概况的示意图；图8是第二实施例中的测量装置的方框图；图9示出了第二实施例的测量装置中的处理流程概况的示意图；图10是第三实施例的测量装置的方框图；图11示出了第三实施例的测量装置中的处理流程概况的示意图；图12是第四实施例中的测量装置的方框图；图13示出了第四实施例的测量装置中的处理流程概况的示意图；图14是第五实施例中的测量装置的方框图；和图15示出了第五实施例的测量装置中的处理流程概况的示意图。
参考数字111 数据接收设备112 数据接收设备120 流识别设备170 采样设备180 ACK采样率估计单元190 DATA采样率估计单元200 质量确定设备210 采样率判定设备1000b ACK信息确定设备1000c ACK信息确定设备1000e ACK信息确定设备1000d DATA信息确定设备1000e DATA信息确定设备具体实施方式
以下将参照附图，对执行本发明的最佳模式进行详细描述。
图4示出了根据本发明的测量装置1b的第一实施例的设置。
第一实施例的测量装置1b包括数据接收设备111，被输入来自分支装置4的数据；数据接收装置112，被输入来自分支装置5的数据；流识别设备120，用于识别每个流的输入数据；采样设备170，用于对输入分组进行采样；ACK信息确定设备1000b，用于测量仅来自ACK侧信息的质量；ACK信息确定设备1000a中的有效吞吐量测量单元130b；存储单元131b，用于存储前一监视时段中的最终ACK号；存储单元132b，用于存储监视时段中的最终ACK号；有效吞吐量计算单元133b，用于根据存储于存储单元131b和132b中的内容来计算有效吞吐量；分组丢失测量单元140b；相同ACK次数存储单元141b，用于对ACK次数进行计数；统计处理单元142b，用于使用统计方法，相对于计数值来估计所有相同ACK组的个数；分组丢失次数计算单元143b，用于对分组丢失的次数进行计数；吞吐量计算单元150b、151b，用于根据有效吞吐量和分组丢失来计算吞吐量；以及RTT计算单元160b、161b，用于根据吞吐量、有效吞吐量和分组丢失来估计往返行程时间(以下简称RTT)。
在该实施例中，通过由测量装置1b获取在网络上流动的数据来开始该过程。由数据接收设备111接收从分支装置4输入的数据，以及由数据接收设备112接收从分支装置5输入的数据。在数据接收设备111和112接收到数据之后，将数据传递至流识别设备120。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号和协议号来识别所接收的数据流。测量每个流的网络质量。在执行了流识别处理之后，采样设备170对输入分组进行采样(稀疏)过程。这里所使用的采样方法包括以指定的采样率或小于它的采样率生成随机数、并基于所生成的随机数的值来确定要采样的分组的随机采样方法，根据指定的采样率设置的采样间隔稳定地确定要采样的分组的稳定(均等)采样方法，等等。在需要时，向有效吞吐量计算单元130b、分组丢失计算单元140b、吞吐量测量单元150b和RTT测量单元160b通知采样率。
当要处理的数据是ACK侧信息时，ACK信息确定设备1000b在每个预定监视时段内执行用于测量“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”、以及“RTT”的过程。
为了计算有效吞吐量，有效吞吐量计算单元130b在每次接收到ACK时，通过ACK号存储单元132b来更新最新的ACK号。然而，就在更新了监视时段之后，有效吞吐量计算单元133b通过在更新ACK号存储单元132b的值之前，计算“ACK号存储单元132b的ACK号-ACK号存储单元131b的ACK号”，来执行有效吞吐量计算过程，以及当前时段中的ACK号存储单元132b的最终值代替了前一时段结尾的ACK号存储单元131b的最终值，以计算下一监视时段的有效吞吐量。
为了计算分组丢失，分组丢失计算单元140b在每次ACK分组到达时，确认是否至少n(任意数)个相同ACK号连续出现于相同ACK存储单元141b的值中。当相同的ACK号连续出现至少n次，使相同ACK个数存储单元141b的值增加1。当更新监视时段时，为了计算前一监视时段的分组丢失结果，统计处理单元142b基于使用统计方法，通过采样检测到的ACK号的复制次数，估计在对所有分组进行采样时ACK复制现象最初将出现多少次。然后，分组丢失次数计算单元143b将ACK复制现象出现的次数固定为分组丢失次数。在处理之后，将相同ACK个数存储单元141b的计数重设为0，以在新监视时段内计算分组丢失。
为了计算吞吐量，吞吐量测量单元150b基于有效吞吐量的值和由有效吞吐量计算单元130b和分组丢失计算单元140b确定的分组丢失来计算吞吐量。作为计算吞吐量的特定方法，计算“有效吞吐量/(1-分组丢失率)”。这里，根据有效吞吐量和分组丢失的速率来计算分组丢失率。
为了计算RTT，RTT测量单元160b基于由有效吞吐量计算单元130b和分组丢失计算单元140b所确定的有效吞吐量和分组丢失的值来计算RTT。
接下来，将参照图5，对测量装置1b执行的“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”和“RTT”质量的测量过程进行描述。
图5示出了测量装置1b中的处理流程的概况。
在从分支装置4或5输入数据，并到达数据接收设备111或112时，测量装置1b开始该过程。该过程是过程B-1。在完成了过程B-1之后，进行至过程B-2。
过程B-2是识别相同流的过程。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号、协议号来执行用于识别所接收数据流的过程。在每个流中执行以下过程。在完成流识别过程B-2之后，进行至过程B-3。
过程B-3是分组采样(稀疏)过程。这里所采用的采样方法包括以指定的采样率或以小于它的采样率生成随机数、并基于所生成的随机数的值来确定要采样的分组的随机采样方法，以根据指定的采样率设置的采样间隔稳定地确定要采样的分组的稳定(均等)采样方法，等等。在完成了采样过程B-3之后，进行至过程B-4。
在过程B-4中，确定输入数据是具有流的ACK侧信息还是具有流的SN侧信息。当输入数据具有ACK侧信息时，过程B-4进行至过程B-5。当输入数据具有SN侧信息时，结束该过程。应当注意，由于设置TCP通信，使得一个数据中可以包括ACK侧信息和SN侧信息，所以流的ACK侧信息数据可以成为其它流的SN侧信息。
在过程B-5中，确认是否从上次接收到数据的时间起对监视部分进行了更新。当更新了监视部分时，过程B-5进行至过程B-6以计算先前监视部分的质量结果。当未更新监视部分时，过程B-5进行至过程B-10，以便连续地监视当前监视部分的质量。
在过程B-6中，执行先前监视部分的有效吞吐量测量过程，作为有效吞吐量测量方法，计算“时段结尾存储单元132b处的ACK号-前一时段结尾存储单元131b处的ACK号”。在完成过程B-6之后，进行至过程B-7。
在过程B-7中，计算前一监视部分的分组丢失。作为分组丢失测量方法，基于相同ACK个数存储单元141b的值，通过在统计处理单元142b中执行统计过程，来估计相同ACK组的个数，这是在对所有分组进行采样时获得的。该值被用作分组丢失的次数。在完成了过程B-7之后，进行至过程B-8。
在过程B-8中，基于在过程B-6和B-7中确定的有效吞吐量和分组丢失的值来执行吞吐量计算过程和RTT计算过程。作为计算吞吐量的特定方法，计算“有效吞吐量/(1-分组丢失率)”。这里，根据有效吞吐量和分组丢失的速率来计算分组丢失率。此外，根据有效吞吐量和分组丢失来计算RTT。在通过这些计算确定了先前网络部分的网络质量之后，过程B-8进行至过程B-9。
在过程B-9中，存储至时段结尾存储单元132b直至该时间的ACK号代替了前一时段结尾存储单元131b处的ACK号。此外，将相同ACK的个数的计数重设为0。在完成了过程B-9之后，进行至过程B-10。
在过程B-10中，每当接收到ACK时，将所接收的ACK个数存储至时段结尾存储单元132b处的ACK号。在完成了过程B-10之后，进行至过程B-11。
在过程B-11中，确认是否至少n(任意数)个相同的ACK号连续出现在相同ACK个数存储单元141b中。当相同的ACK号连续出现至少n次时，使相同ACK个数存储单元141b的值增加1。由过程B-11完成对当前分组的处理。然后，等待输入下一数据。
以上描述的是根据本发明第一实施例的测量装置1b的处理内容。
作为传统技术中计算有效吞吐量的方法，计算在监视时段内检测到的最大ACK值与最小ACK值之间的差值作为监视时段内的有效吞吐量。因此，当将该计算方法简单地应用于采样测量时，该方法计算的值总是小通过在监视时段内采样而稀疏的最初和最终数据量。此外，作为计算分组丢失的方法，将相同ACK组的个数(相同ACK号出现至少三次的次数)计算为分组丢失。因此，当将该计算方法简单地应用于采样测量时，即使ACK号连续出现至少三次，也会多次出现因采样造成ACK号不连续出现的情况。结果时，获得了远小于正确值的分组丢失次数。
相反，在本实施例中，作为测量有效吞吐量方法，计算在各个监视时段中最终检测到的ACK号之间的差值作为该部分的有效吞吐量。尽管由于通过采样减少了ACK数据而使有效吞吐量值大于或小于正确值，但是该实施例的有效吞吐量的平均值示出了与一直的有效吞吐量的正确平均值近似类似的值。此外，作为测量分组丢失的方法，根据使用统计方法，通过由采样测量监视的相同ACK组的个数，计算相同ACK的适合个数作为分组丢失。因此，即使不能通过采样检测到所有相同的ACK，也可以估计相同ACK的适合个数。此外，由于甚至可以通过采样来计算有效吞吐量和分组丢失的近似精确值，所以可以计算吞吐量和RTT的估计值。结果是，即使不能获得所有分组，也可以通过使用以上的采样方法来正确地测量质量。此外，由于不需要处理所有分组来测量流的质量，所以不必需要测量装置具有复杂的计算能力。
在该实施例中，为了简化起见而描述了测量TCP通信质量的装置。然而，本发明是普遍应用于在发送数据中对数据串序列进行描述和存在用于缺陷数据的重传方案的情况的技术。因此，本发明通常覆盖诸如HSTCP、SCTP、DCCP之类的重传机制存在的协议。
此外，本发明不仅可以应用于图1所示出的测量装置不影响未被测量的网络和业务量的状态，而且可以应用于图6示出的测量装置位于通信终端之间、并影响只要可以获得数据便不被测量的网络和业务量的状态。图6中的数据中继终端包括以太网(注册商标)交换机，用于由层2传输数据；路由器，用于由层4传输数据；网关，用于通过层4或更多来传输数据等，即，用于按原样传输数据的终端，用于通过修改协议来传输数据的终端，以及向其添加了负载均衡机制和频带控制功能的终端。
此外，除了存在于如该实施例中所述的测量装置1的状态之外，采样处理部分还可以存在于任何状态，只要测量装置1可以发现采样率。具体地讲，采样处理部分示出了图6状态中的数据中继终端包括分组采样功能的情况，以及如图7所示的通过采样装置7将分组输入测量装置1以用于采样过程的情况。
此外，尽管在本实施例中是执行了流识别过程120之后来执行采样过程170，但是即使在执行流识别过程120之前来执行采样过程170，也可以显示出相同的优点。
统计处理单元142b和用于计算分组丢失的处理流B-7使用统计方法来估计相同ACK组的正确个数，以及预期从假设根据特定概率模型生成相同ACK个数的相同ACK的检测个数的一部分来估计相同ACK的总数的方法作为估计的内容。
作为估计的计算方法，存在一种确定“相同ACK的总数＝(由相同ACK个数存储单元141b所计数的ACK号连续出现至少n次的值(n任意数)/(至少n的特定概率分布率))”。可以通过计算以上表达式来确定相同ACK的总数。此外，存在以下情况对多种类型的ACK号连续出现的值进行存储，通过各个值来估计相同ACK的总数，以及将总数的平均值用作相同ACK的总数(例如相同ACK的总数＝{(ACK连续出现至少n1次的值/至少n1的特定概率分布率)+(ACK连续出现至少n1次的值/至少n2的特定概率分布率)+…(ACK连续出现至少nm次的值/至少nm的特定概率分布率)}/m)；通过对以上计算的值进行平均加权(例如相同ACK的总数＝{a1×(ACK连续出现至少n1次的值/至少n1的特定概率分布率)+a2×a1×(ACK连续出现至少n2次的值/至少n2的特定概率分布率)+…am×(ACK连续出现至少nm次的值/至少nm的特定概率分布率)}。此外，存在对以上计算结果进行加、减、乘和除的情况。
这里所预期的分布的特定名称是正态分布、标准正态分布、卡方分布、F分布、t分布、贝塔分布、指数分布、伽马分布、二项分布、超几何分布、指数正态分布、泊松分布、负二项分布、韦布尔分布、以及正则分布等。
预期确定诸如平均值、离散值之类的参数，这些是根据过去分组丢失率和过去采样率的概率分布所必需的。
作为估计的计算方法之一，假设根据具有基于与过去分组丢失率的路由成反比、与采样率成正比的值所确定的平均值的泊松分布能够示出相同ACK的个数，预期通过“由相同ACK个数存储单元141b所计数的ACK号连续出现至少预定次数n的数值(n任意数)/(1-泊松分布0的概率-泊松分布1的概率-…-泊松分布n-1的概率)”来估计相同ACK的总数。
作为预测相同ACK的正确个数的方法，预期重复用于根据在一个监视时段中可以检测多次的相同ACK的个数来估计相同ACK的总数的计算。可以期望通过重复该计算来提高相同ACK个数估计的精度。具体地讲，在第一计算中，使用过去的分组丢失率或任意值)来确定概率分布参数，从分组丢失率或任意值中可以估计出当前监视时段中的相同ACK的个数和分组丢失率。接下来，使用在第一计算中估计的分组丢失率来确定概率分布参数，从而可以再次估计监视时段中的相同ACK个数和分组丢失率。可以通过重复该计算来提高分组丢失率估计的精度。
图8示出了根据本发明的测量装置1c的第二实施例设置的结构方框图。
第二实施例的测量装置1c包括数据接收设备111，分支装置4向其输入数据；数据接收装置112，分支装置5向其输入数据；流识别设备120，用于识别每个流的输入数据；采样设备170，用于对输入分组进行采样；ACK信息确定设备1000c，用于测量仅来自ACK侧信息的质量；ACK信息确定设备1000c中的有效吞吐量测量单元130a；存储单元131b，用于存储前一监视时段中的最终ACK号；存储单元132b，用于存储监视时段中的最终ACK号；有效吞吐量计算单元133b，用于根据存储于存储单元131b和132b中的内容来计算有效吞吐量；分组丢失测量单元140c；ACK号差分处理单元141c，用于针对时间的改变来对ACK号进行差分；分组丢失次数计算单元143c，用于对分组丢失的次数进行计数；吞吐量计算单元150b、151b，用于根据有效吞吐量和分组丢失来计算吞吐量；以及RTT计算单元160b、161b，用于根据吞吐量、有效吞吐量和分组丢失来估计往返行程时间(以下简称RTT)。
在该实施例中，通过由测量装置1c获取在网络上流动的数据来开始该过程。由数据接收设备111接收从分支装置4输入的数据，以及由数据接收设备112接收从分支装置5输入的数据。在数据接收设备111和112接收到数据之后，将数据传递至流识别设备120。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号和协议号来识别所接收的数据流。测量每个流的网络质量。在执行了流识别处理之后，采样设备170对输入分组进行采样(减少)过程。这里所使用的采样方法包括以指定采样率或小于它的采样率生成随机数、并基于所生成的随机数的值来确定要采样的分组的随机采样方法，以根据指定采样率设置的采样间隔稳定地确定要采样的分组的稳定(均等)采样方法，等等。在必要时，向有效吞吐量计算单元130b、分组丢失计算单元140c、吞吐量测量单元150b和RTT测量单元160b通知采样率。
当要处理的数据是ACK侧信息时，ACK信息确定设备1000c在每个预定监视时段内执行用于测量“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”、以及“RTT”的过程。
第二实施例的有效吞吐量测量过程130b与第一实施例中的相同。
为了测量分组丢失，每当ACK分组到达时，分组丢失测量单元140c的ACK号差分处理单元141c根据时间的改变来对ACK号进行差分(differentiate)。TCP最初连续地增加吞吐量，并在发生分组丢失时减小该吞吐量。当根据时间的改变对ACK号进行差分时，该趋势增加直至发生分组丢失。当发生分组丢失时，通过对时间的改变进行差分来减小该趋势。通过该趋势的改变来检测分组丢失。分组丢失次数计算单元143c固定该趋势随分组丢失次数而减小该趋势的次数。此外，每当更新监视时段时，将分组丢失次数计算单元143c的计数初始化为0。
第二实施例的有效吞吐量测量过程150b与第一实施例中的相同。
第二实施例的RTT测量过程130b与第一实施例中的相同。
接下来，将参照图9描述由测量装置1c执行的“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”和“RTT”的质量测量过程。
图9示出了测量装置1c中的过程流的概况。
在从分支装置4或5输入数据，并到达数据接收设备111或112时，测量装置1c开始该过程。该过程是过程C-1。在完成了过程C-1之后，进行至过程C-2。
过程C-2是用于识别相同流的过程。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号、协议号来执行用于识别所接收数据流的过程。在每个流中执行以下过程。在完成流识别过程C-2之后，进行至过程C-3。
过程C-3是分组采样(减少)过程。这里所采用的采样方法包括以指定的采样率或以小于它的采样率生成随机数、并基于所生成的随机数的值来确定要采样的分组的随机采样方法，以根据指定的采样速率设置的采样间隔稳定地确定要采样的分组的稳定(均等)采样方法，等等。在完成了采样过程C-3之后，进行至过程C-4。
在过程C-4中，确定输入数据是具有流的ACK侧信息还是流的SN侧信息。当输入数据具有ACK侧信息时，过程C-4进行至过程C-5。当输入数据具有SN侧信息时，完成该过程。应当注意，由于设置TCP通信使得一个数据可以包括ACK侧信息和SN侧信息，所以流的ACK侧信息数据可以成为其它流的SN侧信息。
在过程C-5中，确认是否从上次接收到数据的时间起对监视部分进行了更新。当更新了监视部分时，过程C-5进行至过程C-6以计算先前监视部分的质量结果。当未更新监视部分时，过程C-5进行至过程C-8，以便连续地监视当前监视部分的质量。
在过程C-6中，固定先前监视部分的网络质量(吞吐量、有效吞吐量、分组丢失和RTT)。作为有效吞吐量测量方法，计算“时段结尾存储单元132b处的ACK号-前一时段结尾存储单元131b处的ACK号”。作为分组丢失测量方法，固定分组丢失次数计算单元143c的值。作为计算吞吐量的特定方法，计算“有效吞吐量/(1-分组丢失率)”。这里，根据有效吞吐量和分组丢失率来计算分组丢失率。此外，根据有效吞吐量和分组丢失来计算RTT。在通过这些计算确定前一监视部分的网络质量之后，过程C-6进行至过程C-7。
在过程C-7中，存储至时段结尾存储单元132b处的ACK号的、直至该时间的ACK号代替前一时段结尾存储单元131b处的ACK号。此外，将分组丢失次数计算单元143c的计数重设为0。在完成了过程C-7之后，进行至过程C-8。
在过程C-8中，每当接收到ACK时，将所接收的ACK个数存储至时段结尾存储单元132b处的ACK号。在完成了过程C-8之后，进行至过程C-9。
在过程C-9中，使用特定ACK数据作为参考，对此时获得的ACK的ACK号进行时间差分。在完成了过程C-9之后，进行至过程C-10。
在过程C-10中，基于过程C-9的结果来确定是否出现分组丢失。当随差分处理的结果极大地减小了该趋势时，确定出现分组丢失，以及过程C-10进行至过程C-11。当该趋势增加时，确定没有分组丢失发生，以及完成对当前分组的处理。然后，等待输入下一数据。
在过程C-11中，确定在监视部分中检测到分组丢失，以及使分组丢失次数计算单元143c的计数增加1。通过以上过程完成对当前分组的处理。然后，等待输入下一数据。
根据本发明第二实施例的测量装置1c的处理内容如上所述。
作为传统技术中计算有效吞吐量的方法，计算在监视时段内检测到的最大ACK值与最小ACK值之间的差值作为监视时段内的有效吞吐量。因此，当将该计算方法简单地应用于采样测量时，由该方法计算的值总是小通过在监视时段内采样而减少的最初和最终数据量。此外，作为计算分组丢失的方法，将相同ACK组的个数(相同ACK号出现至少三次的次数)计算为分组丢失。因此，当将该计算方法简单地应用于采样测量时，即使ACK号连续出现至少三次，也会出现多次由采样造成ACK号不连续出现的情况。结果随，获得了远小于正确值的分组丢失次数。
相反，在本实施例中，作为测量有效吞吐量方法，计算在各个监视时段中最终检测到的ACK号之间的差值作为该部分的有效吞吐量。尽管由于通过采样测量减少了ACK数据而使有效吞吐量值大于或小于正确值，但是该实施例的有效吞吐量的平均值示出了与一直的有效吞吐量的正确平均值近似类似的值。此外，作为测量分组丢失的方法，根据使用统计方法，通过采样测量监视的相同ACK组的个数，计算相同ACK的适合个数作为分组丢失。因此，即使不能通过采样检测到所有相同的ACK，也可以估计相同ACK的适合个数。此外，由于甚至可以通过采样来计算有效吞吐量和分组丢失的近似精确值，所以可以计算吞吐量和RTT的估计值。结果是，即使不能获得所有分组，也可以通过使用以上的采样方法来正确地测量质量。此外，由于不需要处理所有分组来测量流的质量，所以不必需要测量装置具有复杂的计算能力。
在本实施例中，为了简化起见而描述了测量TCP通信质量的装置。然而，本发明是普遍应用于在传输数据中对数据串序列进行描述和存在用于缺陷数据的重传方案的情况的技术。因此，本发明通常覆盖存在诸如HSTCP、SCTP、DCCP之类的重传机制的协议。
此外，本发明不仅可以应用于图1所示出的测量装置不影响未被测量的网络和业务量的状态，而且可以应用于图6示出的测量装置位于通信终端之间、并影响只要可以获得数据便不被测量的网络和业务量的状态。图6中的数据中继终端包括以太网(注册商标)交换机，用于由层2传输数据；路由器，用于由层4传输数据；网关，用于通过层4或更多来传输数据等，即，用于按原样发送数据的终端，用于通过修改协议来发送数据的终端，以及向其添加了负载均衡机制和频带控制功能的终端。
此外，采样过程部分不限于如实施例中那样存在于所述测量装置1中的情况。具体地讲，采样处理部分示出了图6的数据中继终端包括分组采样功能的情况，以及如图7所示的通过采样装置7将分组输入测量装置1以用于采样过程的情况。
此外，尽管在执行了流识别过程120之后来执行实施例的采样过程170，但是即使在执行流识别过程120之前来执行采样过程170，也可以显示出相同的优点。
此外，尽管ACK号差分处理单元141c和过程流C-9对ACK号执行差分过程，但是可以预期，作为处理内容，每当获得ACK数据时，对ACK号之间的差值进行时间差分处理。差分处理包括相对于时间的n度差分，如除了一度差分之外，还有二度差分、三度差分等。
此外，在对ACK号的差分处理中，预期在每个预定时段(如，每个监视时段、每几分钟、每个分组输入等)中改变用作处理参考的ACK数据。
作为差分处理的特定计算方法之一，预期在每当输入ACK分组时，使用前一监视时段的最终ACK数据作为参考，对ACK号之间的差值进行一度时间差分处理。当在过程中减小该趋势时，确定发生分组丢失。还预期相对于时间执行二度差分。在这种情况下，当检测到负值时，确定发生分组丢失。此外，在发生分组丢失时，可以通过研究值改变的时间和值的个数来发现分组丢失的个数范围。
图10示出了根据本发明的测量装置1d的第三实施例的设置的结构方框图。
第三实施例的测量装置1d包括数据接收设备111，从分支装置4向其输入数据；数据接收装置112，分支装置5向其输入数据；流识别设备120，用于识别每个流的输入数据；采样设备170，用于对输入分组进行采样；SN信息确定设备2000d，用于测量仅来自SN侧的信息；在SN信息确定设备2000d中的有效吞吐量计算单元230d；存储单元232a，用于存储前一监视时段中的最终SN号；存储单元231d，用于存储监视时段中的最终SN号；有效吞吐量计算单元233d，用于计算来自存储于存储单元231d和232d中的内容的有效吞吐量；分组丢失测量单元240d；SN号差分处理单元241d，用于根据时间的改变对SN号进行差分；分组丢失次数计算单元243d，用于对分组丢失的次数进行计数；吞吐量计算单元250d、251d，用于根据有效吞吐量和分组丢失来计算吞吐量；以及RTT计算单元160b、161b，用于根据吞吐量、有效吞吐量和分组丢失来估计往返行程时间(以下简称RTT)。
在该实施例中，通过由测量装置1d获取在网络上流动的数据来开始该过程。由数据接收设备111接收从分支装置4输入的数据，以及由数据接收设备112接收从分支装置5输入的数据。在数据接收设备111和112接收到数据之后，将数据传递至流识别设备120。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号和协议号来识别所接收的数据流。测量每个流的网络质量。在执行了流识别处理之后，采样设备170对输入分组进行采样(减少)过程。这里所使用的采样方法包括以指定的采样率或小于它的采样速生成随机数、并基于所生成的随机数的值来确定要采样的分组的随机采样方法，以根据指定的采样率设置的采样间隔稳定地确定要采样的分组的稳定(均等)采样方法，等等。在需要时，向有效吞吐量计算单元230d、分组丢失计算单元240d、吞吐量测量单元250d和RTT测量单元160b通知采样率。
当要处理的数据是SN侧信息时，SN信息确定设备2000d执行用于测量每个预定监视时段内的“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”、以及“RTT”的过程。
为了计算有效吞吐量，有效吞吐量计算单元230d在每当接收到DATA时，通过SN号存储单元232d来更新最新的SN号。然而，当这次的SN值小于过去接收的最大SN时，不对它进行更新。就在更新了监视时段之后，有效吞吐量计算单元233d通过在更新SN号存储单元232d的值之前，计算“SN号存储单元232d处的ACK号-SN号存储单元231d处的SN号”，来执行有效吞吐量计算过程，以及当前时段中的SN号存储单元232d的最终值代替了前一时段结尾的SN号存储单元231d的最终值，以计算下一监视时段的有效吞吐量。
为了计算分组丢失，分组丢失测量单元240d在每当DATA分组到达时，通过SN号差分处理单元241d，根据时间的改变来对SN号进行差分。TCP最初连续地增加吞吐量，并在发生分组丢失时减小该吞吐量。因此，当根据时间的改变来对SN号进行差分时，该趋势增加直至发生分组丢失。当在发生分组丢失时根据时间的改变来对SN号进行差分时，该趋势减小。通过该趋势的改变来检测分组丢失。分组丢失次数计算单元243d固定该趋势随分组丢失次数减小的次数。此外，每当更新监视时段时，将分组丢失次数计算单元243d的计数初始化为0。
为了计算吞吐量，吞吐量计算单元250d基于由有效吞吐量测量单元230d和分组丢失测量单元240d所确定的有效吞吐量和分组丢失的值来计算吞吐量。作为计算吞吐量的特定方法，计算“有效吞吐量+分组丢失量”。
第三实施例的RTT测量过程130b与第一和第二实施例中的那些相同。
接下来，将参照图11对由测量装置1d执行的“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”、以及“RTT”的质量测量过程进行描述。
图11示出了测量装置1d中的处理流程的概况。
测量装置1d在从分支装置4或5输入数据并到达数据接收设备111或112时开始该过程。该过程是过程D-1。在完成了过程D-1之后，进行至过程D-2。
过程D-2是用于识别相同流的过程。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号、协议号来执行用于识别所接收数据流的过程。在每个流中执行以下过程。在完成流识别过程D-2之后，进行至过程D-3。
过程D-3是分组采样(减少)过程。这里所采用的采样方法包括以指定的采样率或以小于它的采样率生成随机数、并基于所生成的随机数的值来确定要采样的分组的随机采样方法，以根据指定的采样速率设置的采样间隔稳定地确定要采样的分组的稳定(均等)采样方法，等等。在完成了采样过程D-3之后，进行至过程D-4。
在过程D-4中，确定输入数据是流的SN侧信息还是流的ACK侧信息。当输入数据具有ACK侧信息时，过程D-4进行至过程D-5。当输入数据具有SN侧信息时，完成过程D-4。应当注意，由于设置TCP通信使得一个数据可以包括ACK侧信息和SN侧信息，所以流的ACK侧信息数据可以成为其它流的SN侧信息。
在过程D-5中，确认是否从上次接收到数据的时间起对监视部分进行了更新。当更新了监视部分时，该过程进行至过程D-6以计算先前监视部分的质量结果。当未更新监视部分时，过程D-5进行至过程D-8，以便连续地监视当前监视部分的质量。
在过程D-6中，固定先前监视部分的网络质量(吞吐量、有效吞吐量、分组丢失和RTT)。作为有效吞吐量测量方法，计算“时段结尾存储单元232d处的SN号-前一时段结尾存储单元231d处的SN号”。作为计算分组丢失的方法，固定分组丢失次数计算单元243d的值。作为计算吞吐量的特定方法，计算“有效吞吐量+分组丢失量”。此外，根据有效吞吐量和分组丢失来计算RTT。在通过这些计算确定了前一监视部分的网络质量之后，过程D-6进行至过程D-7。
在过程D-7中，存储至时段结尾存储单元232d的、直至该时间的SN号代替了前一时段结尾存储单元231d处的SN号。此外，将分组丢失次数计算单元243d的计数重设为0。在完成了过程D-7之后，进行至过程D-8。
在过程D-8中，每次接收到SN时，将所接收的SN号存储至时段结尾存储单元232d处的SN号。然而，当这次的SN值小于在过去接收的最大SN时，不执行存储过程。在完成了过程D-8之后，进行至过程D-9。
在过程D-9中，使用特定DATA数据作为参考，对这次获得的DATA的SN号进行时间差分处理。在完成了过程D-9之后，进行至过程D-10。
在过程D-10中，基于过程D-9的结果来确定是否出现分组丢失。当该趋势随着差分处理的结果而极大地减小时，确定出现分组丢失，过程D-10进行至过程D-11。当该趋势增加时，确定没有分组丢失发生，完成对当前分组的处理。然后，等待输入下一数据。
在过程D-11中，确定在监视部分中检测到分组丢失，以及使分组丢失次数计算单元243d的计数增加1。通过以上过程完成对于当前分组的处理。然后，等待输入下一数据。
根据本发明第三实施例的测量装置1d的处理内容如上所述。
作为传统技术中计算有效吞吐量的方法，计算在监视时段内检测到的最大SN值与最小SN值之间的差值作为监视时段内的有效吞吐量。因此，当将该计算方法简单地应用于采样测量时，该方法计算的值总是小通过在监视时段内采样而减少的最初和最终数据量。此外，作为计算分组丢失的方法，将在监视时段内过去接收到的最大SN于这次接收到的数据的SN进行比较，以及当这次的SN小于最大SN时，确定发生分组丢失。因此，当通过简单地将计算方法应用于采样测量来减少反转SN的部分时，不能检测到分组丢失，因而分组丢失出现的次数小于正确的次数。
相反，在本实施例中，计算在各个监视时段中最终检测到的SN号之间的差值作为测量有效吞吐量方法的部分的有效吞吐量。尽管由于通过采样测量减少了SN数据而使有效吞吐量的值大于或小于正确值，但是本实施例的有效吞吐量的平均值示出了与一直的有效吞吐量的正确平均值近似相等的值。此外，作为测量分组丢失的方法，通过对采样测量监视的SN号进行差分，并监视SN号的改变来计算分组丢失。因此，即使由于采样而不能获得所有SN，但是可以计算分组丢失。此外，由于甚至可以通过采样来计算有效吞吐量和分组丢失的近似精确值，所以可以计算吞吐量和RTT的估计值。结果是，即使不能获得所有分组，也可以通过使用以上的采样方法来正确地测量质量。此外，由于不需要处理所有分组来测量流的质量，所以不需要测量装置具有复杂的计算能力。
在本实施例中，为了简化起见而描述了用于测量TCP通信质量的装置。然而，本发明是普遍应用于在传输数据中描述数据串序列和存在缺陷数据的重传方案的情况的技术。因此，本发明通常覆盖存在诸如HSTCP、SCTP、DCCP等之类的重传机制的协议。
此外，本发明不仅可以应用于图1所示的测量装置不影响未被测量的网络和业务量的状态，而且可以应用于图6示出的测量装置位于通信终端之间、并影响只要可以获得数据便不被测量的网络和业务量的状态。图6中的数据中继终端包括以太网(注册商标)交换机，用于由层2传输数据；路由器，用于由层4传输数据；网关，用于通过层4或更多来传输数据等，即，用于发送数据的终端，用于通过修改协议发送数据的终端，以及向其添加了负载均衡机制和频带控制功能的终端。
此外，采样过程部分不限于如本实施例中那样存在于所述测量装置1中的情况。具体地讲，采样处理部分示出了图6的数据中继终端包括分组采样功能的情况，以及如图7所示的通过采样装置7将分组输入测量装置1以用于采样过程的情况。
此外，在本实施例中，尽管是在执行了流识别过程120之后来执行采样过程170，但是即使在执行流识别过程120之前来执行采样过程170，也可以显示出相同的优点。
此外，尽管SN号差分处理单元241d和过程流D-9对SN号执行差分过程，但是可以预期，作为处理内容，每当获得SN数据时，对SN号之间的差值进行时间差分处理。差分处理包括相对于时间的n度差分，如除了一度差分之外，还有二度差分、三度差分等。
此外，在对SN号的差分处理中，预期在诸如每个监视时段、每几分钟、每个分组输入等之类的每个预定时段中改变用作处理参考的SN数据。
作为差分处理的特定计算方法之一，预期在每次输入SN分组时，使用前一监视时段的最终SN数据作为参考，对SN号之间的差值进行一度时间差分处理。当趋势在过程中减小时，确定发生分组丢失。还预期根据时间执行二度差分。在这种情况下，当检测到负值时，确定发生分组丢失。此外，有时时，可以通过研究值改变的时间和此时的个数来发现发生分组丢失的时间和分组丢失的个数的范围。
此外，本实施例以仅对具有DATA侧信息的数据执行处理的情况为例，也可以预期对具有ACK侧信息的数据使用第一和第二实施例来确定网络质量。
图12示出了根据本发明的测量装置1e的第四实施例的设置的结构方框图。
第四实施例的测量装置1e包括数据接收设备111，从分支装置4向其输入数据；数据接收装置112，从分支装置5向其输入数据；流识别设备120，用于识别每个流的输入数据；ACK采样率估计单元180，用于估计ACK数据的采样率；ACK改变量监视器181e，用于监视在监视时段内的ACK改变量；ACK个数监视单元182e；以及在ACK采样率估计单元180中的采样率计算单元183e，每个采样率计算单元183e包括在ACK采样速率估计单元180中；DATA采样率估计单元190，用于估计DATA数据的采样率；SN改变量监视器191e，用于监视在监视时段内的SN的改变量；SN个数监视器192e；以及采样率计算单元193e，每个采样率计算单元193e包括在DATA采样率估计单元190中；ACK信息确定设备1000e，用于根据采样的ACK侧信息测量网络质量；以及DATA信息确定设备2000e，用于根据采样的DATA侧信息测量网络质量。
在本实施例中，通过由测量装置1e获取在网络上流动的数据来开始该过程。由数据接收设备111接收从分支装置4输入的数据，由数据接收设备112接收从分支装置5输入的数据。在数据接收设备111和112接收到数据之后，将数据传递至流识别设备120。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号和协议号来识别所接收的数据流。测量每个流的网络质量。在执行了流识别处理之后，ACK采样率估计单元180对ACK数据进行处理，以及DATA采样率估计单元190对DATA数据进行处理。
在ACK采样率估计单元180中，首先，ACK改变量监视器181e记录在各个监视时段中改变的ACK号的数量。可以考虑通过确定各个监视时段中的最终ACK号之间的差值、或者通过确定监视时段的最初和最终ACK号之间的差值来执行。接下来，ACK个数监视单元182e监视在各个监视时段中接收的ACK个数。在每个监视时段内对值进行计数。采样率计算单元183e使用ACK改变量监视器181e和ACK个数监视单元182e的值来估计采样率。在完成了采样率估计过程之后，ACK信息确定设备1000e执行用于测量网络质量的过程。作为测量过程的特定处理，可以采用第一和第二实施例的方法和除此之外的方法。
在DATA采样率估计单元190中，首先，SN改变量监视器191e记录在各个监视时段中改变的SN号的数量。可以考虑通过确定各个监视时段中的最终SN号之间的差值、或者通过确定监视时段的最初和最终SN号之间的差值来执行。接下来，DATA个数监视单元192e监视在各个监视时段中接收的SN个数。在每个监视时段内对该值进行计数。采样率计算单元193e使用SN改变量监视器191e和DATA个数监视单元192e的值来估计采样率。在完成了采样率估计过程之后，DATA信息确定设备2000e执行用于测量网络质量的过程。作为测量过程的特定处理，可以采用第三实施例的方法和除此之外的方法。
接下来，将参照图13描述由测量装置1e来执行测量“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”、以及“RTT”的质量的过程。
图13示出了测量装置1e中的过程流的概况。
测量装置1e在从分支装置4或5输入数据并到达数据接收设备111或112时开始该过程。该过程是过程E-1。在完成了过程E-1之后，进行至过程E-2。
过程E-2是用于识别相同流的过程。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号、协议号来执行用于识别所接收的数据流的过程。在每个流中执行以下过程。在完成流识别过程E-2之后，进行至过程E-3。
在过程E-3中，确定输入数据是具有流的SN侧信息还是流的ACK侧信息。当输入数据具有SN侧信息时，过程E-3进行至过程E-7。当输入数据具有ACK侧信息时，过程C-3进行至过程E-4。应当注意，由于设置TCP通信使得一个数据可以包括ACK侧信息和SN侧信息，所以流的ACK侧信息数据可以成为其它流的SN侧信息。
在过程E-4中，SN改变量监视器191e检查监视时段中的ACK号改变量。在每个监视时段中更新该值。在完成了过程E-4之后，进行至过程E-5。
在过程E-5中，ACK个数监视单元182e确认在监视时段中接收到的ACK个数。在每个监视时段中更新该值。在完成了过程E-5之后，进行至过程E-6。
在过程E-6中，每当更新监视时段时，采样率计算单元183e根据SN改变量监视单元181e和ACK个数监视单元182e的值来计算ACK侧采样率。在完成了过程E-6之后，进行至过程E-10。
在过程E-7中，SN改变量监视器191e检查监视时段中的SN号的改变量。在每个监视时段中更新该值。在完成了过程E-7之后，进行至过程E-8。
在过程E-8中，DATA个数监视单元192e确认在监视时段内接收到的DATA数据的个数。在每个监视时段中更新该值。在完成了过程E-8之后，进行至过程E-9。
在过程E-9中，每当更新监视时段时，采样率计算单元193e根据SN改变量监视单元181e和DATA个数监视单元182e的值来计算DATA侧采样速率。在完成了过程E-9之后，进行至过程E-11。
在过程E-10中，执行用于根据ACK侧信息来测量网络质量的ACK信息确定过程。作为测量过程的特定处理，可以采用第一和第二实施例的方法和除此之外其它的方法。在完成了过程E-10之后，等待输入下一分组。
在过程E-11中，执行DATA信息确定过程以根据DATA侧信息测量网络质量。作为测量过程的特定处理，可以采用第三实施例的方法和除此之外的其他方法。在完成了对该分组的处理之后，等待输入下一分组。
以上描述的是根据本发明第四实施例的测量装置1e的处理内容。
传统技术的问题在于，除非数据接收设备111和112获得所有分组，否则不能对网络质量进行测量。
相反，在本实施例中，由于即使数据接收设备111和112、以及外部采样设备6不能获得所有分组，也可以在ACK和DATA采样率估计过程中估计采样率，所以可以通过采样测量方法来对网络质量进行估计。
在本实施例中，为了简化起见而描述了用于测量TCP通信质量的装置。然而，本发明普遍应用于在传输数据中对数据串序列进行描述和存在用于缺陷数据的重传方案的情况的技术。因此，本发明通常覆盖存在诸如HSTCP、SCTP、DCCP之类的重传机制的协议。
此外，本发明不仅可以应用于图1所示出的测量装置不影响未被测量的网络和业务量的状态，而且可以应用于图6示出的测量装置位于通信终端之间、并影响只要可以获得数据便不被测量的网络和业务量的状态。图6中的数据中继终端包括以太网(注册商标)交换机，用于由层2传输数据；路由器，用于由层4传输数据；网关，用于通过层4或更多来传输数据等，即，用于发送数据的终端，用于通过修改协议发送数据的终端，以及向其添加了负载均衡机制和频带控制功能的终端。
此外，作为ACK侧的采样率估计方法，可以考虑通过将根据ACK改变量监视单元181e的值所估计的ACK的正确个数值与ACK个数监视单元182e实际检测到的值进行比较，来对该采样率进行估计的方法。
作为ACK侧的采样率估计方法的特定计算方法，可以考虑以下方法计算表达式“采样率＝常数×(ACK个数监视单元182e的值)/(ACK改变量监视器181e+过去监视时段中的分组丢失的平均次数×在一个分组丢失中出现的相同ACK的估计个数)”，等等。
此外，作为DATA侧的采样率估计方法，可以考虑以下方法通过将根据SN改变量监视器191e的值所估计的DATA的正确个数的值与DATA个数监视单元192e实际检测到的值进行比较，来对该采样率进行估计的方法。
作为DATA侧的采样速率估计方法的特定计算方法，可以考虑以下方法计算表达式“采样速率＝常数×(DATA个数监视单元192e的值)/(SN改变量监视器191e+过去监视时段中的分组丢失的平均次数×常数)”，等等。
图14示出了根据本发明的测量装置1f的第五实施例的设置的结构方框图。
第五实施例的测量装置1f包括数据接收设备111，从分支装置4向其输入数据；数据接收装置112，分支装置5向其输入数据；流识别设备120，用于识别每个流的输入数据；采样设备170，用于对输入分组进行采样；ACK信息确定设备1000e，用于根据采样的ACK侧信息测量网络质量；DATA信息确定设备2000e，用于参考采样的DATA侧信息测量网络质量；质量确定设备200，用于确定每个流的质量；以及采样率判定设备210，用于判定采样率。
在本实施例中，通过由测量装置1f获取在网络上流动的数据来开始该过程。由数据接收设备111接收从分支装置4输入的数据，由数据接收设备112接收从分支装置5输入的数据。在数据接收设备111和112接收到数据之后，将数据传递至流识别设备120。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号和协议号来识别所接收的数据流。测量每个流的网络质量。在执行了流识别处理之后，采样设备170对输入分组进行采样(减少)过程。这里所使用的采样方法包括在由采样率判定单元210所指定的采样率内生成随机数、并基于所生成的随机数的值来确定要采样的分组的随机采样方法，以根据由采样率判定单元210所指定的采样速率设置的采样间隔来稳定地确定要采样的分组的稳定(均等)采样方法，等等。在需要时，向ACK信息确定设备1000e和DATA信息确定设备2000e通知采样率。
ACK信息确定设备1000e使ACK数据经过网络质量测量过程。作为测量过程的特定处理，可以采用第一和第二实施例的方法和除此之外的其它方法。
DATA信息确定设备2000e使DATA数据经过网络质量测量过程。作为测量过程的特定处理，可以采用第三实施例的方法和除此之外的其它方法。
在ACK信息确定设备1000e和DATA信息确定设备2000e计算了网络质量之后，质量确定设备200执行质量确定过程。通过将吞吐量、有效吞吐量、分组丢失和RTT的值，或者通过将这些值进行组合而计算得到的值与用作过去历史或参考的特定值进行比较而确定质量是变差还是提高的过程，来确定质量。将确定的结果通知给采样速率判定单元210。
采样率判定设备210根据质量确定设备的确定结果和施加到测量装置1f的过程负载，例如CPU使用速率、对HDD的访问次数、存储器的使用量、功耗量等，来判定采样率。
接下来，将参照图15对由测量装置1f执行的“吞吐量”、“有效吞吐量”、“分组丢失”、以及“RTT”质量的测量过程进行描述。
图15示出了测量装置1f中的处理流的概况。
在从分支装置4或5输入数据，并到达数据接收设备111或112时，测量装置1f开始该过程。该过程是过程F-1。在完成了过程F-1之后，进行至过程F-2。
过程F-2是用于识别相同流的过程。流识别设备120基于所接收的发送/接收IP地址、发送/接收TCP端口号、协议号来执行用于识别所接收数据流的过程。在每个流中执行以下过程。在完成流识别过程F-2之后，进行至过程F-3。
过程F-3是分组采样(减少)过程。这里所采用的采样方法包括在由采样率判定单元210所指定的采样率内生成随机数、并基于所生成的随机数的值来确定要采样的分组的随机采样方法，以根据由采样率判定单元210所指定的采样率设置的采样间隔稳定地确定要采样的分组的稳定(均等)采样方法。等等。在完成了采样过程F-3之后，进行至过程F-4。
在过程F-4中，确定输入数据是具有流的SN侧信息还是具有流的ACK侧信息。当输入数据具有SN侧信息时，过程F-4进行至过程F-6。当输入数据具有ACK侧信息时，过程C-4进行至过程F-5。应当注意，由于设置TCP通信使得一个数据可以包括ACK侧信息和SN侧信息，所以流的ACK侧信息数据可以成为其它流的SN侧信息。
在过程F-5中，执行ACK信息确定处理，以根据ACK侧信息测量网络质量。作为测量过程的特定处理，可以采用第一和第二实施例的方法和除此之外的其它方法。在完成了该处理之后，过程F-5进行至过程F-7。
在过程F-6中，执行DATA信息确定处理，以根据DATA侧信息来测量网络质量。作为测量过程的特定处理，可以采用第三实施例的方法和除此之外的其它方法。在完成了过程F-6之后，该过程进行至过程F-7。
在过程F-7中，每当更新监视时段时，执行网络质量确定过程。通过将吞吐量、有效吞吐量、分组丢失和RTT的值，或者通过将这些值进行组合而计算得到的值与用作过去历史或参考的特定值进行比较而确定质量是变差还是提高的过程，来确定质量。在完成了过程F-7之后，过程进行至过程F-8。
在过程F-8中，根据过程F-7中的确定结果和施加到测量装置1f的过程负载来确定是否要增加采样率。当确定了要增加采样率时，过程F-7进行至过程F-9。当确定了不增加采样率时，过程F-7进行至过程F-10。
在过程F-9中，判定改变采样率的程度，并对采样速率进行重设。在完成了过程F-9之后，进行至过程F-10。
在过程F-10中，根据过程F-7中的确定结果和施加到测量装置1f的过程负载来确定是否要减小采样率。当确定要减小采样率时，过程F-10进行至过程F-11。当确定了不减小采样率时，完成过程F-10，并等待下一确定的机会。
在过程F-11中，判定要减小采样率的程度，并重设采样率。在完成了过程F-11之后，等待下一确定的机会。
以上描述的是根据本发明第五实施例的测量装置1f的处理内容。
在传统技术中，即使存在由于质量足够高而不需要被紧密监视的流、以及由于质量低而必须被紧密监视的流，由于除非获得所有分组，否则不能对网络质量进行测量，所以需要相同的过程负载。
相反，在本实施例中，可以通过减小对由于质量足够高而不需要被紧密监视的流的采样率、并增加对由于质量低而需要被紧密监视的流的采样率，而改变每个流的采样率。利用这种设置，可以减小应用于测量装置1f的负载，同时保持监视所必需的精度。
在本实施例中，为了简化起见而对测量TCP通信质量的装置进行解释。然而，本发明普遍应用于在传输数据中对数据串序列进行描述和存在用于缺陷数据的重传方案的情况的技术。因此，本发明通常覆盖存在诸如HSTCP、SCTP、DCCP之类的重传机制的协议。
此外，本发明不仅可以应用于图1所示出的测量装置不影响未被测量的网络和业务量的状态，而且可以应用于图6示出的测量装置位于通信终端之间、并影响只要可以获得数据便不被测量的网络和业务量的状态。图6中的数据中继终端包括以太网(注册商标)交换机，用于由层2传输数据；路由器，用于由层4传输数据；网关，用于通过层4或更多来传输数据等，即，用于发送数据的终端，用于通过修改协议发送数据的终端，以及向其添加了负载均衡机制和频带控制功能的终端。
此外，采样过程部分不限于如实施例中那样存在于所述测量装置1的情况。具体地讲，采样处理部分示出了图6的数据中继终端包括分组采样功能的情况，以及如图7所示的通过采样装置7将分组输入测量装置1以用于采样过程的情况。
此外，在本实施例中，尽管在执行了流识别过程120之后来执行采样过程170，但是即使在执行流识别过程120之前来执行采样过程170，也可以显示出相同的优点。
此外，可以考虑作为质量确定设备的确定过程标准的是以下情况吞吐量比过去值小至少预定比率，分组丢失比过去值大至少预定比率，以及RTT比过去值大至少预定比率。
可以考虑作为质量确定设备的确定过程的另一标准的是以下情况吞吐量等于或小于预定值，有效吞吐量等于或小于预定值，分组丢失等于或大于预定值，以及RTT等于或大于预定值。
当以1/N示出采样率时，可以考虑在质量良好时增加N值、和在质量恶劣时减小N值作为采样率判定过程。此外，还可以考虑在将重过程负载施加到测量装置时增加N值、和在轻过程负载施加到测量装置时减小N值。
应当注意，尽管图4、8、10、12和14中示出的各个部分可以通过硬件来实现，但是它们也可以通过计算机来实现，其中，使计算机读取使之用作这些部分的程序、或者使计算机执行该程序。
此外，尽管图5、9、13和15中示出的各个过程可以通过硬件实现，但是它们也可以通过计算机来实现，其中，使计算机读取使之执行这些过程的程序。
这些实施例的第一优点在于，即使不能获得所有ACK侧分组，也可以通过测量装置来精确地估计“分组丢失”。
这是由于，当使用统计方法来发现当前采样率和相同ACK个数的概率分布时，可以根据相同ACK的部分检测个数来估计相同ACK的正确个数(这将会在对所有ACK进行采样时发现)。相同ACK的个数与分组丢失具有密切关系。
另一原因在于，由于TCP中的数据传输具有使数据传输速率增加直至发生分组丢失、并在发生分组丢失时减小数据传输速率的特性，所以即使不能获得所有ACK侧分组，也可以通过对ACK号进行差分处理，并且确认ACK号的改变，来估计是否发生分组丢失。
这些实施例第一优点的另一优势在于，即使先前不知道概率分布模型的参数，也可以由测量装置准确地估计“分组丢失”。
这是由于，即使在对分组丢失进行估计时，使用任意参数创建了概率分布模型，通过重复估计计算能够提高分组丢失的估计精度。
这些实施例的第二优点在于，即使不能获得所有DATA侧分组，也可以由测量装置精确地估计“分组丢失”。
这是由于，TCP中的数据传输具有使数据传输速率增加直至发生分组丢失、并在发生分组丢失时减小数据传输速率的特性，所以即使不能获得所有SN侧分组，也可以通过对SN号进行差分处理，并且确认SN号的改变，来估计是否发生分组丢失。
这些实施例的第三优点在于，即使不能获得所有ACK侧分组，也可以由测量装置精确地估计“有效吞吐量”。
这是由于，即使存在通过采样未获得的ACK数据，也可以获得各个监视时段的最终ACK号之间的差值，并用作监视时段中的有效吞吐量，对其进行计数作为在任何监视时段中的中的通信量。结果是，一平均有效吞吐量总是具有非常接近于真实有效吞吐量的值(在对所有分组进行采样时获得)。
这些实施例的第四优点在于，即使不能获得所有SN侧分组，也可以由测量装置准确地估计“有效吞吐量”。
这是由于，即使存在通过采样未获得的SN数据，也可以获得各个监视时段的最终SN号之间的差值，并用作监视时段中的有效吞吐量，当数据不是重传数据(大于过去的最大SN)时，对其进行计数作为在任何监视时段中的的通信量。结果是，平均有效吞吐量总是具有非常接近于真实有效吞吐量的值(在对所有分组进行采样时获得)。
这些实施例的第五优点在于，即使不能获得所有分组，也可以由测量装置准确地估计“吞吐量”。
这是由于，即使不能获得所有ACK侧分组和所有SN侧分组，由于可以精确地估计有效吞吐量和分组丢失，所以可以精确地计算可通过根据有效吞吐量和分组丢失的计算而获得的吞吐量。
这些实施例的第六优点在于，即使不能获得所有分组，也可以由测量装置准确地估计“RTT”。
这是由于，即使不能获得所有ACK侧分组和所有SN侧分组，由于可以精确地估计有效吞吐量和分组丢失，所以可以精确地计算可通过根据有效吞吐量和分组丢失的计算而获得的RTT。
这些实施例的第七优点在于，即使不能获得所有分组，也可以精确地测量网络质量。
这是由于，可以通过采样测量方法来测量网络质量。
这些实施例的第八优点在于，测量装置不需要复杂的计算能力。
这是由于，因为使用了采样测量技术，所以不必对网络线路上的所有分组流动执行质量测量计算。
此外，这是由于，因为使用了估计采样率的技术，所以不必在测量装置和与该装置相关的设备中执行采样。
此外，这是由于，因为通过根据每个流的质量判定每个流的采样率，可以设置具有监视所需的最佳精度的采样率，可以总是使要获得的分组个数最小。
工业实用性本发明可以用于测量网络的通信质量。
权利要求
1.一种用于测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未能测量的分组的所有分组时会被计算。
2.一种用于测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算。
3.一种用于测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算。
4.一种用于测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未能测量的分组的所有分组时会被计算。
5.一种用于测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算。
6.一种用于测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤使用特定时段的一部分中的信息作为要测量的目标，在所述特定时段期间，发送数据从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的信息的所有信息时会被计算。
7.一种用于测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤使用特定时段的一部分中的信息，在所述特定时段期间，发送数据从数据接收侧被发送至数据发送侧，和使用特定时段的一部分中的分组，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、和数据丢失时间，所述数据丢失次数、数据丢失率、和数据丢失时间在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算。
8.根据权利要求1至7中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤测量从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列的改变次数；测量发送数据的个数；以及根据数据发送序列的改变次数和发送数据的个数来计算分组的采样率。
9.根据权利要求1至7中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，包括以下步骤测量从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列的改变次数；测量发送数据的个数；以及根据数据发送序列的改变次数、发送数据的个数和过去数据丢失率或过去数据丢失的次数来计算分组的采样率。
10.根据权利要求1至7中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤测量从数据接收侧发送至数据发送侧的确认响应信号的确认响应号的改变次数；测量确认响应信号的个数；以及根据确认响应号的改变次数和确认信号的个数来计算分组的采样率。
11.根据权利要求1至7中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤测量从数据接收侧发送至数据发送侧的确认响应信号的确认响应号的改变次数；测量确认响应信号的个数；以及根据确认响应号的改变次数、确认信号的个数和过去数据丢失率或过去数据丢失的次数来计算分组的采样率。
12.根据权利要求1至7中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤获得以指定的采样率采样的分组。
13.根据权利要求1至7中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤质量确定步骤，用于根据所计算的网络质量的结果来确定质量；基于质量确定的结果来判定采样率；以及获得以判定的采样率采样的分组。
14.根据权利要求1至7中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤根据测量装置的负载状态来判定采样率；以及以判定的采样率获得分组。
15.根据权利要求1至7中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤根据从所测量的网络质量的结果和测量装置的负载状态确定的质量来判定采样率；以及以判定的采样率获得分组。
16.根据权利要求1至15中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤在相同确认响应信号出现了至少任意指定次数时，测量通过采样所获得的相同确认响应信号出现的次数；以及使用以上测量的次数和概率分布模型，来计算相同确认响应信号的出现次数，所述相同确认响应信号在获得并测量了所有分组时会被测量。
17.根据权利要求16所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，用正态分布、标准正态分布、卡方分布、F分布、t分布、贝塔(β)分布、指数分布、伽马分布、二项分布、超几何分布、指数正态分布、泊松分布、负二项分布、韦布尔分布、以及正则分布中的至少一种作为相同确认响应信号出现次数的概率分布模型。
18.根据权利要求16或17所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，根据过去数据丢失次数、过去数据丢失率和采样概率来确定概率分布中所需的诸如平均值、方差值、协方差值之类的参数。
19.根据权利要求16至18中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，在一个监视时段内将过程重复多次，以根据所计算的确认响应信号出现次数来计算分组丢失次数，作为计算确认响应信号的出现次数的步骤。
20.根据权利要求16至18中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过估计由采样获得的相同确认响应信号出现至少任意次的次数，来计算确认响应信号的出现次数，所述确认响应信号在获得所有分组时会被计算，所述任意次与具有概率分布模型的至少特定值的概率相对应。
21.根据权利要求1至15中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过对从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列与特定标准号之间的差值执行n度差分，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间，所述数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间在获得所有分组时会被获得。
22.根据权利要求1至15中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过对从数据发送侧发送的确认响应信号的确认响应号与特定标准号之间的差值执行n度差分，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间，所述数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间在获得所有分组时会被获得。
23.根据权利要求21或22所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过在对确认响应号和特定标准号之间的差值、或对数据发送序列与特定标准号之间的差值执行一度差分而获得的值减小时确定出现数据丢失，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间。
24.根据权利要求21或22所述的测量网络质量的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过在对确认响应号和特定标准号之间的差值、或对数据发送序列与特定标准号之间的差值执行二度差分而获得的值为负时确定出现分组丢失，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间。
25.一种用于测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未能测量的分组的所有分组时会被计算的装置。
26.一种用于测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算的装置。
27.一种用于测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算的装置。
28.一种用于测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算的装置。
29.一种用于测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括使用特定时段的一部分中的分组作为要测量的目标，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算的装置。
30.一种用于测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括使用特定时段的一部分中的信息作为要测量的目标，在所述特定时段期间，发送数据从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组，所述数据丢失次数、数据丢失率、数据丢失时间、以及数据丢失分组在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的信息的所有信息时会被计算的装置。
31.一种用于测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括使用特定时段的一部分中的信息，在所述特定时段期间，发送数据从数据接收侧被发送至数据发送侧，和使用特定时段的一部分中的分组，在所述特定时段期间，接收确认信号从数据接收侧被发送至数据发送侧；和计算数据丢失次数、数据丢失率、和数据丢失时间，所述数据丢失次数、数据丢失率、和数据丢失时间在获得并计算了包括在所述特定时段内未被测量的分组的所有分组时会被计算的装置。
32.根据权利要求25至31中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于测量从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列的改变次数的装置；用于测量发送数据的个数装置；以及用于根据数据发送序列的改变次数和发送数据的个数来计算分组的采样率的装置。
33.根据权利要求25至31中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于测量从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列的改变次数的装置；用于测量发送数据的个数的装置；以及用于根据数据发送序列的改变次数、发送数据的个数和过去数据丢失率或过去数据丢失的次数来计算分组的采样率的装置。
34.根据权利要求25至31中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于测量从数据接收侧发送至数据发送侧的确认响应信号的确认响应号的改变次数的装置；用于测量确认响应信号的个数的装置；以及用于根据确认响应号的改变次数和确认信号的个数来计算分组的采样率的装置。
35.根据权利要求25至31中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于测量从数据接收侧发送至数据发送侧的确认响应信号的确认响应号的改变次数的装置；用于测量确认响应信号的个数的装置；以及用于根据确认响应号的改变次数、确认信号的个数和过去数据丢失率或过去数据丢失的次数来计算分组的采样率的装置。
36.根据权利要求25至31中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于获得以指定的采样速采样的分组的装置。
37.根据权利要求25至31中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括质量确定装置，用于根据所计算的网络质量的结果来确定质量；用于基于质量确定的结果来判定采样率的装置；以及用于获得以判定的采样率采样的分组的装置。
38.根据权利要求25至31中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于根据测量装置的负载状态来判定采样率的装置；以及用于以判定的采样率获得分组的装置。
39.根据权利要求25至31中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于根据从所测量的网络质量的结果和测量装置的负载状态确定的质量来判定采样率的装置；以及用于以判定的采样率获得分组的装置。
40.根据权利要求25至39中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括在相同确认响应信号出现了至少任意指定次数时，测量通过采样所获得的相同确认响应信号出现的次数的装置；以及用于使用以上测量的次数和概率分布模型，来计算相同确认响应信号的出现次数，所述相同确认响应信号在获得并测量所有分组时会被测量的装置。
41.根据权利要求40所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，使用正态分布、标准正态分布、卡方分布、F分布、t分布、贝塔(β)分布、指数分布、伽马分布、二项分布、超几何分布、指数正态分布、泊松分布、负二项分布、韦布尔分布、以及正则分布中的至少一种作为相同确认响应信号出现次数的概率分布模型的装置。
42.根据权利要求40或41所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于根据过去数据丢失次数、过去数据丢失率和采样概率，来确定概率分布中所需的诸如平均值、方差值、协方差值之类的参数的装置。
43.根据权利要求40至42中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于在一个监视时段内将过程重复多次，以根据所计算的确认响应信号出现次数来计算分组丢失次数，作为计算确认响应信号出现的次数的步骤的装置。
44.根据权利要求40至42中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括通过估计由采样获得的相同确认响应信号出现至少任意次的次数，来计算确认响应信号的出现次数，所述确认响应信号在获得所有分组时会被计算，所述任意次与具有概率分布模型的至少特定值的概率相对应的装置。
45.根据权利要求25至39中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于通过对从数据发送侧发送至数据接收侧的发送数据的数据发送序列与特定标准号之间的差值执行n度差分，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间，所述数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间在获得所有分组时会被获得的装置。
46.根据权利要求25至39中的任何一项所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于通过对从数据发送侧发送的确认响应信号的确认响应号与特定标准号之间的差值执行n度差分，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间，所述数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间在获得所有分组时会被获得的装置。
47.根据权利要求45或46所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于通过在对确认响应号和特定标准号之间的差值、或对数据发送序列与特定标准号之间的差值执行一度差分而获得的值减小时确定出现数据丢失，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间的装置。
48.根据权利要求45或46所述的测量网络质量的网络质量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于通过在对确认响应号和特定标准号之间的差值、或对数据发送序列与特定标准号之间的差值执行二度差分而获得的值为负时确定出现数据丢失，来计算数据丢失次数、数据丢失率和数据丢失时间的装置。
49.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求1至24中的任何一项所述的网络质量测量方法。
50.一种记录介质，在所述记录介质上记录根据权利要求49所述的程序并能够由计算机读取。
51.一种测量有效吞吐量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对肯定应答号进行采样；以及基于在前一测量时段中最终采样的肯定应答号和在当前测量时段中最终采样的肯定应答号来计算有效吞吐量。
52.一种测量分组丢失次数的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对肯定应答号进行采样；以及对于等于或大于n的所有“i”，确定相同肯定应答号在预定时段中出现i次的次数；以及基于所述次数，通过统计计算来计算分组丢失次数。
53.一种测量分组丢失次数的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对肯定应答号进行采样；以及基于被采样并进行n度差分的肯定应答号来计算分组丢失的次数。
54.根据权利要求52所述的测量分组丢失次数的方法，其特征在于，所述n值是1、2或3中的任何一个。
55.一种测量有效吞吐量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法所获得的采样个数少的采样个数的采样方法，对序列号进行采样；以及基于在先前测量时段中最终采样的序列号和在当前测量时段中最终采样的序列号，来计算有效吞吐量。
56.一种测量分组丢失次数的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤通过获得比由完全采样方法所获得的采样个数少的采样个数的采样方法对序列号进行采样；以及基于被采样和进行n度差分的序列号来计算分组丢失次数。
57.根据权利要求56所述的测量分组丢失次数的方法，其特征在于，所述n值是1、2或3中的任何一个。
58.一种有效吞吐量的测量装置，其特征在于，所述装置包括用于通过获得比由完全采样方法所获得的采样个数少的采样个数的采样方法对肯定应答号进行采样的装置；以及用于基于在前一测量时段中最终采样的肯定应答号和在当前测量时段中最终采样的肯定应答号来计算有效吞吐量的装置。
59.一种分组丢失次数的测量装置，其特征在于，所述装置包括用于通过获得比由完全采样方法所获得的采样个数少的采样个数的采样方法对肯定应答号进行采样的装置；以及用于对等于或大于n的所有“i”，确定相同肯定应答号在预定时段中出现i次的次数；以及基于所述次数，通过统计计算来计算分组丢失次数的装置。
60.一种分组丢失次数的测量装置，其特征在于，所述装置包括用于通过获得比由完全采样方法所获得的采样个数少的采样个数的采样方法对肯定应答号进行采样的装置；以及用于基于被采样并进行n度差分的肯定应答号来计算分组丢失的次数的装置。
61.根据权利要求60所述的分组丢失次数的测量装置，其特征在于，所述n值是1、2或3中的任何一个。
62.一种有效吞吐量的测量装置，其特征在于，所述装置包括用于通过获得比由完全采样方法所获得的采样个数少的采样个数的采样方法对序列号进行采样的装置；以及用于基于在先前测量时段中最终采样的序列号和在当前测量时段中最终采样的序列号，来计算有效吞吐量的装置。
63.一种分组丢失次数的测量装置，其特征在于，所述装置包括；用于通过获得比由完全采样方法所获得的采样个数少的采样个数的采样方法对序列号进行采样的装置；以及用于基于被采样和进行n度差分的序列号来计算分组丢失次数的装置。
64.根据权利要求56所述的分组丢失次数的测量装置，其特征在于，所述n值是1、2或3中的任何一个。
65.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求51或55所述的有效吞吐量测量方法。
66.一种记录介质，在所述记录介质上记录根据权利要求65所述的程序并能够由计算机读取。
67.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求52、53、54、56或57所述的分组丢失次数测量方法。
68.一种记录介质，在所述记录介质上记录根据权利要求67所述的程序并可由计算机读取。
全文摘要
一种用于测量网络质量的测量装置即使没有获得或未能获得要测量的所有分组，也可以对数据丢失次数进行精确地测量。此外，通过对要测量的分组的一部分进行处理来减小施加到测量装置的处理负荷。测量网络质量的测量装置包括用于根据示出了存储于分组中的序列的号码和所接收的数据个数来估计采样率的装置；以及用于根据通过使用分组中的序列执行差分处理和统计处理而得到的采样测量结果的装置，从而测量装置在采样测量中测量数据丢失次数，所述数据丢失在获得所有分组时会被测量。
文档编号H04L29/14GK101048984SQ200580036328
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月20日 优先权日2004年10月21日
发明者山崎康广 申请人:日本电气株式会社