传输路径质量测量设备、通信系统、质量测量方法和质量测量程序的制作方法

专利名称：传输路径质量测量设备、通信系统、质量测量方法和质量测量程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量诸如网络之类的传输路径的通信质量的质量测量设 备，并且涉及用于保证网络上的通信质量的准确度的通信系统、质量测量 方法和质量测量程序。
背景技术：
在一个设备执行与另一设备的通信的情况下，常常存在关于连接那些 设备的网络的质量的问题。在本说明书中，"网络的质量"表示作为有效 速度的吞吐量、在被发送分组中的分组丢失量、分组丢失率、在传输中所 引起的延迟时间、作为分组到达所需要的时间变化的抖动、分组在一个通
信终端和另一通信终端之间往返通过所需要的时间RTT (往返时间)、或 分组延迟分布。
已经有了一些对于网络质量测量的建议。第一个传统的建议涉及被动 类型的测量操作，其中流经网络的分组被捕获，并且流动分组的流量被测 量(例如参见非专利文献l)。
第二个传统的建议涉及主动类型的测量操作，其中测试分组被传输经 过网络，以测量网络的分组丢失率(例如参见非专利文献2)。 Kiminori Sugauchi, Hidemitsu Higuchi, Kazuaki Tsuchiya 禾口 Jun Mizuno， "Traffic Monitoring Technique for High Traffic Networks", Technical Report of IEICE, NS2003-312， IN2003-267 (2004-03)， March 2004 Masato Tsuru, Shuji Uetsuki, Yoshiaki Kitaguchi, Shinichi Nakagawa, Yuji Oie, "Experiments in Estimating Internal Packet Loss Rate Based on End-to-End Measurement", Technical Report of IEICE, NS2001-226 (2002-03), March 200
发明内容
本发明所要解决的问题
然而，在第一和第二个建议中所建议的被动类型的采样质量测量和主 动类型的质量测量中，希望就在传输路径上所执行的测量的可靠性和准确 度方面有进一步的提高。此外，在被动类型的采样质量测量和主动类型的 质量测量中，要求质量测量设备能够容易地将在一个时间所得到的结果与 在另一时间所得到的结果进行比较，或者将一个流与另一个流进行比较。
因此，本发明的一个目的在于提供一种质量测量设备，该设备可以在 被动类型的采样质量测量操作或主动类型的质量测量操作中在传输路径上 所执行的测量的结果方面具有更高的可靠性和准确度，以及提供一种通信 系统、 一种质量测量方法和质量测量程序。
本发明的另一个目的在于提供一种质量测量设备，该设备可以容易地 在被动类型的采样质量测量操作或主动类型的质量测量操作中将在一个时 间所得到的结果与在另一时间所得到的结果进行比较，或者将一个流与另 一个流进行比较，以及提供一种通信系统、 一种质量测量方法和质量测量 程序。
解决这些问题的手段
本发明的质量测量设备包括
质量测量单元，基于通过传输路径传输的数据来测量所述传输路径的 通信质量；
观测时间计算单元，计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的时 间间隔；以及
测量起动控制单元，使得所述质量测量单元以所述观测时间计算单元 所计算出的所述时间间隔来起动测量，
其中，所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量 的预定测量准确度所需要的时间。
本发明的通信系统包括
传输路径，数据通过该传输路径被传输；
分支设备，该分支设备使得流经所述传输路径的数据在中间出现分
支；以及
被连接到所述分支设备的质量测量设备， 所述质量测量设备包括
质量测量单元，基于分支数据测量所述传输路径的通信质量； 观测时间计算单元，计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的时 间间隔；以及
测量起动控制单元，使得所述质量测量单元以所述观测时间计算单元 所计算出的所述时间间隔来起动测量，
其中，所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量 的预定测量准确度所需要的时间。
本发明的另一通信系统包括-
传输路径，数据通过该传输路径被传输；
通过所述传输路径连接的第一和第二通信终端；
传输速率设置单元，该单元被连接到所述第一通信终端，并且设置从 所述第一通信终端被传输的数据的传输速率；以及 被连接到所述第二通信终端的质量测量设备， 所述质量测量设备包括
质量测量单元，基于所述第二通信终端所接收到的数据测量所述传输 路径的通信质量；
观测时间计算单元，计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的时 间间隔；以及
测量起动控制单元，使得所述质量测量单元以所述观测时间计算单元 所计算出的所述时间间隔来起动测量，
其中，所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量 的预定测量准确度所需要的时间。
本发明的通信系统包括
传输路径，数据通过该传输路径被传输；
通过所述传输路径连接的第一和第二通信终端；
传输速率设置单元，该单元被连接到所述第一通信终端，并且设置通
过所述传输路径被传输的数据的传输速率；
被连接到所述传输速率设置单元的质量测量设备；以及
被连接到所述第二通信终端的数据存储单元，
所述质量测量设备包括
质量测量单元，基于从所述数据存储单元发送并且被所述第一通信终
端所接收到的数据测量所述传输路径的通信质量；
观测时间计算单元，计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的时 间间隔；以及
测量起动控制单元，使得所述质量测量单元以所述观测时间计算单元 所计算出的所述时间间隔来起动测量，
其中，所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量 的预定测量准确度所需要的时间，
所述观测时间计算单元计算用于保护质量测量单元的观测时间的时间 间隔和传输速率以保持测量准确度，并且将关于传输速率的信息发送给传 输速率设置单元，并且
所述传输速率设置单元基于所述关于传输速率的信息设置通过传输路 径被传输的数据的传输速率。
本发明的测试分组指定设备包括
传输速率设置单元，设置要通过传输路径被传输的测试分组的传输速
率；
质量测量单元，基于通过所述传输路径被传输的测试分组测量所述传 输路径的通信质量；
观测时间计算单元，计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的时 间间隔；以及
测量起动控制单元，使得所述质量测量单元以所述观测时间计算单元 所计算出的时间间隔来起动测量。
其中所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量的 预定测量准确度所需要的时间，
所述观测时间计算单元计算用于保护质量测量单元的观测时间的时间
间隔和测试分组的传输速率以保持测量准确度，并且将关于传输速率的信 息发送给传输速率设置单元，并且
所述传输速率设置单元基于所述关于传输速率的信息设置通过传输路 径被传输的数据的传输速率。
本发明的质量测量方法将被如下质量测量设备所使用，该质量测量设 备包括基于通过传输路径被传输的数据来测量传输路径的通信质量的质量
该质量测量方法包括
计算用于保护保持质量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度 所需要的观测时间的时间间隔；以及
使得质量测量单元以所计算出的时间间隔来起动测量。
本发明的另一质量测量方法将被用在如下通信系统中，该通信系统包 括数据通过其被传输的传输路径、使得流经传输路径的数据在中间出现分 支的分支设备以及基于从分支设备发送来的分支数据来测量传输路径的通 信质量的质量测量单元，
该质量测量方法包括
计算用于保护保持质量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度 所需要的观测时间的时间间隔；以及
使得质量测量单元以所计算出的时间间隔来起动测量。
本发明的质量测量方法将被用在如下通信系统中，该通信系统包括数 据通过其被传输的传输路径；通过该传输路径被连接的第一和第二通信终 端；传输速率设置单元，被连接到第一通信终端并设置通过所述传输路径 被传输的数据的传输速率；以及质量测量设备，该设备被连接到第二通信 终端并且包括基于第二通信终端所接收到的数据来测量传输路径的通信质 量的质量测量单元，
该质量测量方法包括
计算用于保护保持质量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度 所需要的观测时间的时间间隔；以及
使得质量测量单元以所计算出的时间间隔来起动测量，
所述计算时间间隔和使得所述质量测量单元起动测量是在质量测量设 备中被执行的。
本发明的质量测量方法将被用在如下通信系统中，该通信系统包括数 据通过其被传输的传输路径；通过该传输路径被连接的第一和第二通信终 端；传输速率设置单元，被连接到第一通信终端并设置通过所述传输路径 被传输的数据的传输速率；被连接到第二通信终端的数据存储单元；以及 质量测量设备，该设备被连接到第二通信终端并且包括基于第二通信终端 所接收到的数据来测量传输路径的通信质量的质量测量单元，
该质量测量方法包括
计算用于保护保持质量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度
所需要的观测时间的时间间隔；
使得质量测量单元以所计算出的时间间隔来起动测量；
计算用于保护观测时间的时间间隔和传输速率以保持测量准确度；
将关于传输速率的信息发送给传输速率设置单元；以及
使得传输速率设置单元基于关于传输速率的信息来设置通过传输路径
被传输的数据的传输速率。
本发明的质量测量方法将被用在如下的测试分组指定设备中，该测试
分组指定设备包括传输速率设置单元，设置通过传输路径被传输的测试
分组的传输速率；以及质量测量单元，基于通过传输路径被传输的测试分
组来测量传输路径的通信质量， 该质量测量方法包括
计算用于保护保持质量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度
所需要的观测时间的时间间隔；
使得质量测量单元以所计算出的时间间隔来起动测量；
计算用于保护观测时间的时间间隔和传输速率以保持测量准确度；
将关于传输速率的信息发送给传输速率设置单元；以及
使得传输速率设置单元基于关于传输速率的信息来设置通过传输路径
被传输的数据的传输速率。
本发明的质量测量程序由作为质量测量设备的计算机执行，所述质量
测量设备测量通过传输路径被传输的数据的通信质量， 该质量测量程序使得该计算机执行
质量测量功能，基于通过传输路径被传输的数据测量传输路径的通信 质量；
观测时间计算功能，计算用于保护保持通过质量测量功能所测得的通 信质量的预定测量准确度所需要的观测时间的时间间隔；以及
测量起动控制功能，使得质量测量功能以所计算出的时间间隔来起动
本发明的另一质量测量程序由作为测试分组指定设备的计算机执行， 该测试分组指定设备设置要通过传输路径被传输的测试分组的传输速率， 所述质量测量程序使得所述计算机执行
传输速率设置功能，设置通过传输路径被传输的测试分组的传输速
率；
质量测量功能，基于通过传输路径被传输的测试分组来测量传输路径 的通信质量；
观测时间计算功能，计算用于保护保持通过质量测量功能所测得的通 信质量的预定测量准确度所需要的观测时间的时间间隔；以及
测量起动控制功能，使得质量测量功能以通过观测时间计算功能所计 算出的时间间隔来起动测量，
其中观测时间计算功能计算用于保护质量测量功能的观测时间的时间 间隔和测试分组的传输速率，以保持测量准确度，并且将关于传输速率的 信息发送给传输速率设置功能，并且
传输速率设置功能基于关于传输速率的信息设置通过传输路径被传输 的测试分组的传输速率。 本发明的效果
根据本发明，观测时间由观测时间计算单元确定，以保持质量测量单 元所测得的通信质量的预定测量准确度。因此，可以保证所得到的质量测 量结果具有一定的准确度，并且在传输路径上执行的测量的结果可以具有 更高的可靠性和准确度。
此外，可以更容易地将在一个时间所得到的结果与在另一时间所得到 的结果进行比较，或者将一个流与另一个流进行比较。


图1图示了能够执行根据本发明第一实施例的网络质量测量的通信系
统的结构；
图2是示出了在根据第一实施例的通信系统中的网络质量测量处理的 流程图3示出了其中根据本发明第二实施例来执行网络质量测量的通信系 统的结构；
图4是示出了在根据第二实施例的通信系统中的网络质量测量处理的 流程图5示出了其中根据本发明第三实施例来执行网络质量测量的通信系 统的结构；
图6图示了根据第三实施例的测试分组指定设备和质量测量设备的结
构；
图7是示出了在根据第三实施例的通信系统中的网络质量测量处理的 流程图8图示了能够执行根据本发明第四实施例的网络质量测量的通信系 统的结构；
图9图示了计算机的示例结构；
图10图示了其中根据第一个传统建议通过被动类型的采样测量来执 行网络质量测量的通信系统的结构；
图11是示意性地示出了根据第一个传统建议的质量测量设备的结构 的框图12是示出了要由根据第一个传统建议的质量测量设备执行的测量 处理的流程图13图示了其中根据第二个传统建议通过主动类型的质量测量来执 行网络质量测量的通信系统的结构；
图14是图示了根据第二个传统建议的测试分组指定设备和质量测量
设备的结构的框图；以及
图15是示出了根据第二个传统建议的通信系统中的网络质量测量处 理的流程图。 标号说明
301、 501、 701第一通信终端
302、 502、 702第二通信终端
303、 308、 504、 704、 707数据接收器
304、 307、 503、 703、 706数据发射器 306第一采样捕获设备
311第二采样捕获设备
314、 512、 712质量测量设备
322、 522、 732分组存储单元
323、 524、 734质量测量单元
324、 526、 736测量触发单元
325、 528、 738观测时间计算单元 511、 711测试分组指定设备 513、 721传输速率设置单元
具体实施例方式
在对本发明的实施例进行描述之前，首先作为本发明的相关技术来描 述两个通信系统。随后描述的本发明的实施例对以下通信系统进行了改变 和修改。
图10到12图示了作为本发明的相关技术的第一通信系统。图10示出 了为其执行网络质量测量的第一通信系统的结构。在该通信系统中，第一 通信终端101和第二通信终端102之间的分组通信的质量被测量。第一采 样捕获设备106作为分支设备(branching device)被放置在连接第一通信 终端101的数据接收器103和第二通信终端102的数据发送单元104的通
信链路105上。此外，第二采样捕获设备111作为另一分支设备被放置在 连接第一通信终端101的数据发送单元107和第二通信终端102的数据接 收器108的通信链路109上。从第一和第二采样捕获设备106和111获得 并被进行测量的分组112和113被输入到测量分组通信的质量的质量测量 设备114。
图ll是第一通信系统中的质量测量设备114的结构的示意性视图。质 量测量设备114包括分组存储单元121，存储通过第一和第二采样捕获设 备106和111所采样并捕获的分组112和113;质量测量单元122，分析被 存储在分组存储单元121中的数据并测量被存储数据的质量；测量触发单 元123，向质量测量单元122通知质量分析的定时；质量结果保存单元， 存储质量测量单元122所执行的质量测量的结果；以及质量显示单元 126，将由质量结果保存单元124所保存的质量测量结果作为结果显示信 号125输出到显示器(未示出)等。
这里，质量测量单元122被设计为测量网络的质量，或测量由相同的 发送终端或接收终端和协议等的组合所确定的流的质量。测量触发单元 123被设计为接收从在质量测量设备114外部的系统输入的观测间隔设置 信息127。
在该第一通信系统中，流经连接图10中所示的第一和第二通信终端 101和102的网络的分组被质量测量设备114捕获，以起动操作。作为通 过第一和第二采样捕获设备106和111输入的数据的分组被分组存储单元 121接收，并且与数据获得时间一起被存储。
测量触发单元123参考由用户在起动测量操作之前所设置的观测间隔 设置信息127所确定的观测间隔时间。每当经过观测间隔时间时，测量触 发单元123就通知质量测量单元122起动质量测量。每当接收到来自测量 触发单元123的质量测量起动命令131时，质量测量单元122起动质量计 算。通过基于在前一测量之后从分组存储单元121获得的数据测量质量来 执行质量计算，或者如果就在刚刚起动操作之后，则通过基于在起动质量 测量操作之后所接收到的数据测量质量来执行质量计算。
在该第一通信系统中所执行的质量测量被设计为测量数据量，并且质
量测量单元122根据以下的等式(1)来执行计算。在等式(1)中， "n"表示被采样并捕获的数据集合的数目，并且"s"表示采样概率。 (通信数据的估计量)=n/s ...... (1)
在等式(1)中，数据集合的数目"n"表示在所有被接收的数据都是 目标数据(subject data)的情况下在整个线路中的被捕获的数据通信的估 计量。在只有接收数据中的特定流的数据是目标数据的情况下，数据集合 的数目"n"表示流经线路的流的通信数据的估计量。当在第一通信系统 中，质量测量单元122所执行的质量测量过程结束时，指示计算结果的数 据133被记录在质量结果保存单元124中。在计算被终止之后，质量测量 单元122中止操作，直到从测量触发单元123发出下一个质量测量起动命 令131为止。
质量显示单元126以系统所指定的定时将存储在质量结果保存单元 124中的质量测量结果输出到显示器等。系统所指定的定时可以用设备所 提前设置的固定时间间隔来表示，或者可以用通信量等于或超过特定值或 者等于或变得小于特定值这样的事件的时间来表示。
图12是示出了该质量测量设备114所要执行的测量操作的流程图。质 量测量设备114具有执行存储在记录介质(未示出)中的控制程序的CPU
(中央处理单元)，以执行一系列测量过程。以下结合图11进行说明。 首先，质量测量设备114设置观测间隔Ta，质量测量起动命令131以该间 隔被输出(步骤S201)。之后，测量过程起动(步骤S202)。作为第一 和第二采样捕获设备106和lll所捕获的数据的分组112和113被存储在 质量测量设备114中的分组存储单元121中。
在步骤S203中，计算时间Tb被记录，在该时间，质量测量起动命令 131从质量触发单元123被发送到质量测量单元122。在计算时间Tb被记 录之后，质量测量过程开始(步骤S204)。在该质量测量过程中，基于在 前一测量之后所得到的数据执行质量测量，或者如果是在刚刚起动操作之 后则基于在起动质量测量之后所接收到的数据执行质量测量。该第一通信 系统中的质量测量基于数据量而被执行，并且根据等式(1)的计算被执 行。
在所有被接收的数据都是目标数据的情况下，在根据等式(1)的计
算中的数据集合的数目"n"表示通过整个线路被捕获的通信数据的估计
量。在只有接收数据中的特定流是目标数据的情况下，数据集合的数目
"n"表示流经线路的流的通信数据的估计量。
当步骤S204的质量计算结束时，作为计算结果的数据133被记录在质 量结果保存单元124上。在计算完成之后，质量测量单元122中止操作， 直到从测量触发单元123发出下一个质量测量起动命令131为止，并且前 进到步骤S205。
在步骤S205中，确定测量操作是否已完成。更具体而言，如果存在 从系统发出的测量停止命令，则质量测量过程被停止(是)，并且测量被 终止(结束)。如果不存在从系统发出的测量停止命令(步骤S205中为 "否")，则操作前进到步骤S206。
在步骤S206中，执行要由测量触发单元123执行的操作的一部分。通 过将观测间隔Ta和上一次质量测量被起动的计算时间Tb相加所得到的值 被设置为下一质量测量起动时间。因此，在步骤S206中，操作被中止， 直到当前时间超过通过将计算时间Tb与观测间隔Ta相加所得到的值为 止。当到了该时间时，质量测量起动命令131被发送给质量测量单元 122。在该过程之后，步骤S203的过程被执行。
图13到15图示了第二通信系统。图13图示了其中网络质量测量被执 行的第二通信系统的结构。在图13中，与图10中所示的那些组件相同的 组件用与图10中相同的标号来表示，并且这里省略对这些组件的说明。 在图13中所示的系统中，在第一通信终端101和第二通信终端102之间测 量分组通信的质量。
在第二通信系统中，测试分组指定设备141被连接到第一通信终端 101，并且质量测量设备142被连接到第二通信终端102。测试分组指定设 备141被设计为发送测试分组发送命令143。根据测试分组发送命令 143，第一通信终端101的数据发送单元107发送测试分组144。接收到测 试分组144之后，第二通信终端102使得质量测量设备142基于作为数据 串所接收的分组来估计从第一通信终端101到第二通信终端102的网络的
质量。质量估计的结果被作为结果信息146被发送到测试分组指定设备 141，并且被显示在显示器(未示出)上。
图14更详细地图示了第二通信系统中的测试分组指定设备141和质量 测量设备142。测试分组指定设备141包括确定分组传输速率的传输速率 设置单元154和将从传输速率设置单元154输出的命令发送给第一通信终 端101的命令创建单元155。数据发送单元107和104可以发送除测试分 组指定设备141所指定的分组以外的分组。数据接收器103和108可以接 收除测试分组以外的分组。
质量测量设备142包括分组存储单元157，存储数据接收器108所 接收到的分组；质量测量单元158，基于存储在分组存储单元157中的数 据对分组的数目进行计数，以测量质量；测量触发单元159，向质量测量 单元158发送测量起动命令；质量结果保存单元160，记录并保存质量测 量单元158所计算出的结果；以及质量显示单元161，将质量结果保存单 元160所保存的结果作为结果信息146输出到诸如显示器之类的另一设备 (未示出)。观测间隔设置信息163被输入到测量触发单元159。
在第二通信系统中，测试分组指定设备141被设计为确定测试分组 (数据)流经网络的传输速率，并且向命令创建单元155通知传输速率。 命令创建单元155指示第一通信终端101的数据发送单元107以传输速率 设置单元154所指定的传输速率发送测试分组144。数据发送单元107随 后以所指定的传输速率发送测试分组144。
第二通信终端102的数据接收器108接收从第一通信终端101的数据 发送单元107发送的测试分组144。接收的结果被存储在质量测量设备 142的分组存储单元157中。
测量触发单元159参考用户在起动测量之前所设置的观测间隔设置信 息163，并且每当经过观测间隔时间时，通过质量测量起动命令162通知 质量测量单元158起动质量测量。每当从测量触发单元159发送质量测量 起动命令162时，质量测量单元158就起动质量计算。质量测量单元158 基于在前一测量之后从分组存储单元157所得到的数据来执行质量测量。 在刚刚起动操作之后，质量测量单元158基于在起动质量测量之后所接收
到的数据来执行质量测量。
在第二通信系统中所执行的质量测量被设计为测量分组丢失，并且执
行根据以下等式(2)的计算。在等式(2)中，"nl"表示数据发送分组 根据来自测试分组指定设备141的指令在网络内发送的测试分组的数目， 并且"n2"表示被数据接收器108接收并被存储在分组存储单元157中的 测试分组的数目。
(分组丢失量)=nl-n2……(2) 在所有被接收的数据都是目标数据的情况下，等式(2)中所使用的 测试分组的数目"nl"和"n2"表示在整个线路中被捕获的通信数据的估 计量。在只有接收数据中的特定流的数据是目标数据的情况下，测试分组 的数目"nl"和"n2"分别表示该流经线路的流的通信数据的估计量。就 时间而言，在测试起动之后被发送的测试分组的总数被计数的情况下，测 量从测试起动开始的质量。在前一测量结束之后被发送的测试分组的数目 被计数的情况下，在前一测量的结束和当前测量之间所引起的分组丢失被 测量。此外，可以通过将根据等式(2)所得到的值"nl-n2"除以值nl计 算分组丢失率。
当质量测量单元158所执行的质量测量过程结束时，计算结果被记录 在质量结果保存单元160中。在质量测量单元158的计算结束时，质量测 量单元158中止操作，直到从测量触发单元159发出下一个质量测量起动 命令为止。
质量显示单元161以系统所指定的定时将被存储在质量结果保存单元 160中的质量测量结果输出到显示器等。系统所指定的定时可以用设备所 提前设置的固定时间间隔来表示，或者可以用通信量等于或超过特定值或 者等于或变得小于特定值这样的事件的时间来表示。
图15是示出了要在第二通信系统中执行的网络质量测量操作的流程 图。在该通信系统中，在测量操作起动之前，按照其执行质量测量的观测 间隔Ta被设置在质量测量设备142的测量触发单元159中(步骤 S221)。在步骤S221的过程之后，测量过程起动(步骤S222)。在该过 程中，传输速率由测试分组指定设备141中的传输速率设置单元154确
定，并且命令创建单元155将传输速率发送给第一通信终端101中的数据 发送单元107。随后，测试分组144的传输以所指定的速率被起动。在测 试起动过程被执行时，测试分组144到达第二通信终端102，并且数据接 收器108所接收到的分组被存储在质量测量设备142的分组存储单元157 中。
在步骤S223中，质量测量起动命令162从测量触发单元159被发送到 质量测量单元158的计算时间Tb被记录，这是测量触发单元159所要执 行的操作的一部分。在计算时间Tb被记录之后，质量测量过程起动，并 且操作前进到步骤S224。
在步骤S224中，质量测量单元158执行质量测量过程。在该过程中， 基于在前一测量之后从分组存储单元157所得到的数据来执行质量测量， 或者如果在刚刚起动操作之后则基于在起动质量测量之后所接收到的数据 来执行质量测量。第二通信系统中的质量测量基于分组丢失量被执行，并 且根据等式(2)的计算被执行。
在所有被接收的数据都是目标数据的情况下，该计算中所使用的测试 分组的数目"nl"和"n2"分别表示在整个线路中被捕获的通信数据的估 计量。在只有接收数据中的特定流的数据是目标数据的情况下，测试分组 的数目"nl"和"n2"分别表示该流经线路的流的通信数据的估计量。就 时间而言，在测试起动之后被发送的测试分组的总数被计数的情况下，测 量从测试起动开始的质量。在前一测量结束之后被发送的测试分组的数目 被计数的情况下，在前一测量的结束和当前测量之间所引起的分组丢失被 测量。此外，可以通过将根据等式(2)所得到的值"nl-n2"除以值nl计 算分组丢失率。当步骤S224的质量计算过程结束时，计算结果被记录在 质量结果保存单元160中。在质量测量单元158的计算结束时，质量测量 单元158中止操作，直到从测量触发单元159发出下一个质量测量起动命 令162为止。
在步骤S225中，驱动测量操作是否己经完成。更具体而言，如果存 在从系统发出的测量停止命令，则质量测量过程被停止(是)，并且这一 系列过程被终止(结束)。如果不存在从系统发出的测量停止命令(步骤
S225中为"否")，则操作前进到步骤S226。
在步骤S226中，执行要由测量触发单元159执行的操作的一部分。通 过将观测间隔Ta和上一次质量测量被起动的计算时间Tb相加所得到的值 被设置为下一质量测量起动时间。因此，在步骤S226中，操作被中止， 直到当前时间超过下一个质量测量起动时间为止。当到了该时间时，测量 触发单元159将质量测量起动命令162发送给质量测量单元158。在该步 骤S226的过程之后，操作前进到步骤S223。
在以上本发明的相关技术中，通过基于经采样所得到的数据执行统计 计算来执行第一通信系统中的被动类型的采样测量。以这种方式，作为初 始被生成的分组的完全被捕获的分组的质量被估计。
在第二通信系统中的主动类型的质量测量中，测试分组被发送给网 络，并且诸如通过网络所接收的测试分组的数目和间隔的变化之类的特性 被记录。这些被记录的特性以统计的方式被处理，以估计网络中的质量。
然而，在存在以上相关技术的情况下，仍存在以下应被解决的问题。
针对以上相关技术的第一个问题是测量设备所执行的质量测量结果的 准确度是不确定的。更具体而言，在第一和第二通信系统中，质量的测量 是基于统计计算的。根据所测量的值所估计出的质量是由对目标的采样量 来统计确定的。在第一通信系统的情况下，采样量是所得到的分组的数目 "n"。在第二通信系统中，采样量等于分组丢失量(nl-n2)。然而，在 第一和第二通信系统中，都是以提前设置的观测间隔来测量质量的。因 此，存在这样的问题，即直到执行了实际的质量测量时才能清楚测量准确 度。
针对以上相关技术的第二个问题是测量设备所执行的质量测量的结果 的准确度每次都会发生变化。如上所述，在第一和第二通信系统中，基于 统计计算来执行质量测量。虽然从所测得的值估计出的质量是由目标的采 样量统计确定的，但是结果是以提前确定的测量间隔(时间间隔)而被计 算的。因此，每次经过观测间隔时间时目标的样本数目都会发生变化，并 且相应地质量测量的结果的准确度每次都会变化。
针对这些相关技术的第三个问题是难以将在质量测量操作中所测得的
相同检査项的时间序列元素彼此相比较，并且难以将某个流的质量测量的 结果与其他质量测量的结果相比较。如上所述，在第一和第二通信系统 中，基于统计计算来执行质量测量。此外，结果是以预定的测量间隔而被 计算的。因此，难以使用相同的标准来评估具有不同样本数目的对象，测 量是基于这些样本的。例如，根据中心极限理论(依据该理论，不管人口 的分布如何，人口的样本平均都是由正态分布确定的)，统计上很明显地
在样本数目、等式(3)所表示的错误率和置信间隔(confidence interval) 之间存在如等式(4)所表示的错误率。因此，即使从一个样本估计出的 分组流速率与从100个样本估计出的分组流速率具有相同的预期值，从预 期值得到的错误率和置信间隔也是彼此不同的。这里，"错误率"指作为 高于或低于预期值的错误所允许的百分数，而"置信间隔"指真实值落在 错误率间隔中的概率。例如，如果存在在预期值为100、错误率为50%并 且置信间隔为70%的情况下所得到的流量和在预期值为90、错误率为10 %并且置信间隔为90。/^的情况下的流量，则难以确定哪一个原本是较大 的。
(错误率)=((真实值)—(样本数目/采样概率))/ (真实 值)......(3)
(错误率)S (置信系数)/ (样本数目)X1/2 ...... (4)
这里，置信系数是由置信间隔确定的系数。
最后，针对这些相关技术的第四个问题是在用于通过经网络发送测试 分组来测量质量的第二通信系统中所执行的主动类型的测量导致了网络上 的过度负载。在第二通信系统中，测试分组传输速率是固定的。因此，即 使得到了统计上足够的数据量，也还是以高于所需要的传输速率的传输速 率来执行通信，因为传输速率未被改变。
接下来，描述本发明的实施例。
为了解决上述针对相关技术的问题，根据本发明实施例的质量测量是 通过以下方法来执行的，该方法即存储通过被动或主动类型的测量所观测 到的数据，并且基于提前计算的观测准确度来统计地或动态地确定从数据 存储装置获得数据并执行质量测量的观测间隔。在该测量计算中，观测时
间被确定以保证特定的质量。以这种方式，可以保证质量测量的结果具有 特定的准确度。此外，也更容易将在一个时间所得到的结果与在另一时间 所得到的结果进行比较，或者将一个流与另 一个流进行比较。
在所接收的数据是分组的情况下，质量计算所基于的信息可以是在所 接收的数据中的特定集合中所包含的分组的数目、过去和当前质量测量的 结果或者从外部输入的信息。
可以利用任何方法来计算观测时间，只要可以保证特定的质量即可。 例如，观测间隔可以被计算得到，以得到可以保证预定的置信系数和预定 的错误率的样本数目。该计算方法的示例用以下的等式(5)来表示
(观测时间) > ((置信系数)/ (错误率))2/ (样本数目)......(5)
这里，样本数目可以通过不断地观测被存储在存储接收数据的部件中 的样本的数目来确定，或者可以通过基于过去的质量信息来预测在下一个 单位时间内所观测到的样本的数目来确定。
这里，样本被用于得到目标的质量。如果执行流速率测量，则对分组 的数目进行计数，而如果执行分组丢失测量，则对分组丢失的量进行测
在测试分组的数据可以像在主动类型的测量的情况下那样被调节的情 况下，传输速率以及观测时间被调节以保持所需要的准确度。如果所需要 的观测时间较长，则传输速率被设得更高以縮短观测时间并保证准确度。 此外，可以通过在固定观测时间的情况下改变传输速率来保证所需要的观 测准确度。或者，计算可以得到所需要的观测准确度和可允许的观测时间 的传输速率，并且相应地调节该传输速率以将在网络中流动的测试分组的 数目减少到所要求的最小数目。
以下是参考附图对本发明的实施例的详细描述。 [第一实施例]
图1示出了可以根据本发明的第一实施例来测量网络质量的通信系统
的结构。在该通信系统中，第一通信终端301和第二通信终端302之间的 分组通信的质量被测量。第一采样捕获设备306作为分支设备被放置在连 接第一通信终端301的数据接收器303和第二通信终端302的数据发送单
元304的通信链路305上。此外，第二采样捕获设备311作为另一分支设 备被放置在连接第一通信终端301的数据发送单元307和第二通信终端 302的数据接收器308的通信链路309上。从第一和第二采样捕获设备306 和311获得并被进行测量的分组312和313被输入到测量分组通信的质量 的质量测量设备314。
质量测量设备314包括分组存储单元322，存储通过第一和第二采样 捕获设备306和311所采样并捕获的分组312和313;质量测量单元323， 分析被存储在分组存储单元322中的数据以测量网络的质量和通过相同的 发送终端或接收终端与协议等的组合所确定的流等的质量；测量触发单元 324，向质量测量单元323通知质量分析的定时；观测时间计算单元325， 基于从质量测量单元323所得到的过去的结果来计算测量间隔，以确定下 一个观测时间；质量结果保存单元326，存储质量测量单元323所执行的 质量测量的结果；以及质量显示单元328，将由质量结果保存单元326所 保存的质量测量结果作为结果显示信号327输出到显示器(未示出)等。 分组存储单元322可以不被设置在质量测量设备314中。质量测量设备 314可以被放置在除了分组存储单元322的质量测量设备314与第一和第 二采样捕获设备306和311之间，或者可以被设在第一和第二采样捕获设 备306和311中的每一个中。
本实施例的质量测量设备314包括CPU (未示出)和存储预定的控制 程序(质量测量程序)的记录介质(未示出)。构成该设备的每个组件的 至少一部分可以用软件来实现。更具体而言，控制程序被存储在诸如图9 中所示的计算机中的硬盘之类的盘设备803中，并且该控制程序由执行图 2中的流程图所示的过程的CPU 805来执行。执行该控制程序所必需的数 据被存储在诸如RAM之类的存储器806中。必要的数据通过诸如键盘之 类的输入单元802被输入。用于保证测量准确度的准确度信息329通过输 入单元802被输入。标号801指示连接各个组件的总线。用于保证测量准 确度的准确度信息329可以被存储在盘设备803中。
质量测量设备314捕获在连接第一通信终端301和第二通信终端302 的网络中流动的数据，然后起动用于质量测量的过程。通过第一和第二采
样捕获设备306和311输入的数据与相应的数据获取时间一起被存储在分 组存储单元322中。
观测时间计算单元325预先设置用于保证测量准确度的准确度信息 329。在该实施例中，可以利用各种传统的方法，只要能够保证所需要的 测量准确度即可。例如，样本数目被提前设置，并且样本的数目达到样本 数目所需要的时间被设置为测量时间，以保证特定的准确度。以这种方 式，其中存储在分组存储单元322 (也作为数据存储单元)中的数据量增 加了预定量的时间段被设置为用于保护质量测量单元的测量时间的时间间 隔。
在另一示例中，错误率和置信间隔被设置，并且准确度被确定以使得 错误率和置信间隔落在特定的范围内。用于保持准确度的观测时间可以被 设置为用于保护特定的准确度的时间。基于提前设置的准确度信息，以及 质量测量单元323所计算出的过去的质量信息或者存储在分组存储单元 322中的特定分组的数目，计算用于保持所设置的准确度的观测时间等。
计算示例包括以下的第一到第六计算方法。 <第一计算方法>
第一计算方法涉及常规计算技术、诸如UDP (用户数据报协议)、 TCP (传输控制协议)和RTP (实时传输协议)之类的协议、分组丢失 量、分组流速率等。
根据第一计算方法的观测时间用以下的等式(6)来表示 (观测时间) > ((置信系数)/ (错误率))2/ (相应分组的数 目)……(6)
<第二计算方法〉
第二计算方法被用于针对TCP分组丢失的计算，并且观测时间t用以 下的等式(7)来表示<formula>formula see original document page 28</formula>
在等式(7)中，"s"表示采样概率，"b"表示TCP延迟ACK (传
输控制协议延迟确认)参数，"P"表示分组丢失率，"d"表示置信系
数，"E"表示错误率，以及RTT表示往返时间。如果RTT不能被直接计 算，则可以根据吞吐量来估计RTT。 <第三计算方法>
第三计算方法被用于针对TCP吞吐量的计算，并且观测间隔用以下的 等式(8)来表示
(观测间隔)=(接收到一个ACK号码的时间) 一 (接收到另一 ACK号码的时间)......(8)
<第四计算方法>
第四计算方法被用于针对TCP吞吐量的计算，并且观测间隔用以下的 等式(9)来表示。
(观测间隔)=(接收到一个序列号码的时间) 一 (接收到另一序列 号码的时间)，.....(9)
这里，第三和第四计算方法用于基于分组获取时间来确定观测间隔。 通过将观测间隔设置为等于ACK号码或序列号码与两个分组之间的间隔 之间的差的时间，可以确定准确的TCP吞吐量。然而，在通信中，分组获 取间隔是变化的。因此，在提前确定观测间隔的第一和第二个传统建议 中，该计算方法不能被使用。如果使用了该计算方法，则分组获取时间和 固定的测量间隔之间的差就会出现错误。通过像本发明一样改变测量间 隔，可以正确的确定TCP吞吐量。
按照上述方式，观测时间计算单元325计算出测量间隔，并将结果通 知给测量触发单元324。基于被通知的观测间隔，测量触发单元324计算 下一个观测时间。当所指定的观测时间到来时，测量触发单元324将质量 测量起动命令331发送给质量测量单元323以起动质量测量。每当质量测 量起动命令331从测量触发单元324被发送时，质量测量单元323就起动 质量计算过程。在该质量计算过程中，质量测量单元323基于在前一测量 之后从分组存储单元322得到的数据来执行质量测量，并且如果是在刚刚 起动测量操作之后执行质量计算过程，则基于在起动质量测量之后所得到 的数据来执行质量测量。质量测量是针对数据量执行的。更具体而言，使
用如传统情况下的等式(1)、等式(10)或等式(11)或者利用与采样 有关的传统质量测量方法来执行针对分组流速率或分组丢失的质量测量。 <第五计算方法>
第五计算方法被用于针对TCP吞吐量的计算，并且分组流速率用以下
的等式(10)来表示
(分组流速率)=(流的ACK号码) 一 (该流的另一 ACK号
码)……(10)
<第六计算方法>
第六计算方法被用于针对TCP吞吐量的计算，并且分组流速率用以下 的等式(11)来表示。
(分组流速率)=(流的序列号码)_ (流的另一序列号码)......
(11)
当利用以上第一到第六计算方法之一的质量测量单元323的质量计算 过程结束时，作为计算结果的数据被记录在质量结果保存单元326上。在 质量计算过程之后，质量测量单元323中止操作，直到从测量触发单元 324再次发送质量测量起动命令331为止。
在系统指定的定时处，质量显示单元328将存储在质量结果保存单元 326中的质量测量结果作为结果显示信号327输出到诸如显示器之类的设 备。系统所指定的定时可以是设备所提前设定的时间间隔，或者可以是例 如当通信量超过预定值或变得小于预定值时所发生的事件。
接下来，描述图1中所示的通信系统的质量测量设备314所要执行的 质量测量操作。
图2示出了在根据第一实施例的通信系统中要在网络上执行的质量测 量操作的操作流程。在该通信系统中，用于保证测量准确度的准确度信息 329在测量操作起动之前被输入到质量测量设备314的时间计算单元325 (步骤S401)。可以利用用于保证测量准确度的任何类型的方法。
测量准确度的示例可以用所获得的样本的数目超过预定样本数目所需 要的并且保证特定的准确度的时间。在另一示例中，错误率和置信间隔被 设置为测量准确度，并且保持测量准确度所需要的观测时间可以被设置为
保证特定的准确度的时间。
在用于保证测量准确度的准确度信息329被输入之后，测量起动处理 被执行以起动测量(步骤S402)。在测量起动过程之后，作为第一和第二 采样捕获设备306和311所捕获的数据的分组312和313被存储在质量测 量设备314中的分组存储单元322中。
在步骤S403中，执行测量触发单元324所要执行的操作的一部分。这 里，质量测量起动命令331从测量触发单元324被发送到质量测量单元 323的时间被记录为计算时间Tb。在计算时间Tb被记录之后，质量测量 过程被起动。
在步骤S404中，质量测量单元323执行质量测量过程。在该过程中， 基于在前一测量之后从分组存储单元322得到的数据执行质量测量。然 而，如果该过程是在刚刚起动操作之后被执行的，则基于在质量测量操作 起动之后所接收到的数据执行质量测量。在第一实施例中所执行的质量测 量例如涉及数据量或分组丢失量。因此，使用如传统情况下所使用的等式 (1)、等式(10)或等式(11)或者利用与采样有关的传统质量测量方 法来执行针对分组流速率或分组丢失的质量测量。
当质量测量单元323所执行的质量测量过程结束时，作为计算结果的 数据被记录在质量结果保存单元326中。在完成了质量计算过程之后，质 量测量单元323中止操作，直到从测量触发单元324发送下一个质量测量 起动命令331为止。
步骤S405的过程由观测时间计算单元325执行。基于过去的质量测量 结果、从分组存储单元322提供的信息和提前被输入的用于保证测量准确 度的准确度信息329，观测时间计算单元325根据等式(6)到(9)执行 计算，以确定在下一质量计算之前所需要的观测间隔Tc。观测时间计算单 元325随后将结果发送给测量触发单元324。
在步骤S406中，确定测量操作是否结束。如果存在从系统发出的测 量停止命令，则质量测量操作被停止(是)，并且测量被终止(结束)。 如果不存在从系统发出的测量停止命令(步骤S406中为"否")，则操 作前进到步骤S407。
步骤S407的过程作为测量触发单元324的操作的一部分而被执行。在 该过程中通过将上一质量测量的计算时间Tb与观测时间计算单元所计算 出的观测间隔Tc相加所得到的值被设置为下一个质量测量起动时间。当 该时间到来时，质量测量起动命令331被发送到质量测量单元323。在质 量测量起动命令331被发送之后，操作前进到步骤S403。
在第一实施例中，上述操作是由质量测量设备314执行的。现在与图 10到15中所示的传统技术进行对比。利用传统技术，观测间隔是固定 的。因此，存在这样的可能性，即计算质量测量所基于的样本数目随着不 同的观测时间或流而变化。结果，就出现了如下问题(1)测量设备所 执行的质量测量的结果的准确度不清楚；以及(2)测量设备所执行的质 量测量的结果的准确度每次都会变化。此外，还存在以下问题(3)难 以按年月日次序来比较测量设备所测得的相同的质量检査项目，或者难以 准确地将一个流的质量测量结果与另一个流的质量测量结果相比较。
另一方面，在本发明的第一实施例中，观测间隔可以被改变以实现质 量测量结果的固定准确度。因此，根据某种评估标准，可以保证质量测量 结果的特定准确度。可以利用任何类型的保证方法。例如，可以简单地利 用预定的样本数目来保证准确度，或者可以利用预定的错误率和预定的置 信间隔来保证准确度。在该实施例中，根据某种评估标准来保证测量结果 的准确度，以使得(1)测量结果的准确度可以被提前预测；(2)测量结 果的准确度可以在每次测量操作之前被预测；以及(3)可以更容易地按 年月日次序比较测量设备所测得的相同的质量检査项，或者准确地将一个 流的质量测量结果与另一个流的质量测量结果相比较。
在第一实施例中，第一和第二采样捕获设备306和311被放置在连接 第一通信终端301和第二通信终端302的线路之间，但是本发明并不局限 于这种结构。更具体而言，只要从通信终端被发送的分组可以通过采样被 捕获，那么第一和第二采样捕获设备306和311中的每一个都可以被放置 在路由器或交换机中，并且分组采样可以通过路由器或交换机被执行。此 外，可以不将第一和第二采样捕获设备306和311放置在网络外部，并且 利用被放置在发送和接收分组的通信端(下文中被称为十个END终端)
来采样并捕获目标分组。
此外，可以利用各种方法来向质量测量设备发送所采样的分组。例 如，可以制作通过采样得到的分组的备份并发送这些备份。也可以将通过 采样捕获的分组的多个部分集中到一个分组中，并将该分组经由网络输入
、虽然在第一实施例中质量测量被执行以测量分组的质量，但是本发明 并不局限于此。例如，可以将本发明应用于测量网络中的各种数据流(例 如帧或信元)的质量的质量测量设备。
虽然在第一实施例中描述了测量实时线路质量的质量测量设备，但是 本发明并不局限于此。例如，本发明可以被应用于基于所存储的过去的数 据来测量线路质量的设备。此外，在第一实施例中，观测时间计算单元
325基于过去的质量计算的结果来计算观测间隔或观测时间。然而，也可 以基于存储在分组存储单元322中的信息或者从系统外部提供的信息来计 算观测时间。 [第二实施例]
图3示出了可以根据本发明的第二实施例测量网络质量的通信系统的 结构。在该通信系统中，第一通信终端501和第二通信终端502之间的分 组通信的质量被测量。为了便于说明，要对从第二通信终端502的数据发 送单元506被发送到第一通信501的数据接收器507的分组执行的质量测 量在图中未被示出，并且这里省略了关于其的说明，因为要执行的是对经 由网络(未示出)从第一通信终端501的数据发送单元503被发送到第二 通信终端502的数据接收器504的测试分组505的质量测量。数据发送单 元503可以发送除了测试分组505以外的分组，并且数据接收器504可以 接收除了测试分组505以外的分组。
在该通信系统中，发出发送测试分组505的指令的测试分组指定设备 511被连接到第一通信终端501，并且测量作为测试分组505的数据串的 质量的质量测量设备512被连接到第二通信终端502。测试分组指定设备 包括确定传输速率的传输速率设置单元513，和根据从传输速率设置单元 513发送的指令514来向第一通信终端501发送命令515的命令创建单元
516。
本实施例的质量测量设备512具有CPU (未示出)和存储预定的控制 程序(质量测量程序)的记录介质(未示出)。构成该设备的每个组件的 一部分可以用软件来实现，并且对于测试分组指定设备511也是如此。控 制程序被存储在诸如图9中所示的计算机中的硬盘之类的盘设备803中， 并且控制程序由执行图4中的流程图中所示的过程的CPU 805执行。执行 控制程序所必需的数据被存储在诸如RAM之类的存储器806中。必需的 数据通过诸如键盘之类的输入单元802被输入。用于保证测量准确度的准 确度信息329通过输入单元802被输入。标号801指示连接各个组件的总 线。用于保证测量准确度的准确度信息329可以被存储在盘设备803中。 盘设备803可以用作数据存储单元322。也可以具有一个用作第二通信终 端和质量测量设备的计算机。
质量测量设备512包括分组存储单元522，输入并存储第二通信终端 502的数据接收器504所接收到的分组521。关于存储在分组存储单元522 中的分组的存储数据523被输入到质量测量单元524中。质量测量单元 524被连接到测量触发单元(用作测量起动控制单元)526、观测时间计算 单元528和质量结果保存单元531，测量触发单元526向质量测量单元 524输出质量起动命令525，观测时间计算单元528基于质量测量单元524 所执行的过去的测量的结果527来计算观测间隔并确定下一个观测时间， 质量结果保存单元531存储质量测量单元524所计算出的结果529。准确 度设置信息532从外部被输入到观测时间计算单元528。质量结果保存单 元531所保存的质量测量结果533被发送到质量显示单元534，并且结果 信息535从质量显示单元534被发送到诸如测试分组指定设备511等之类 的外部设备以在显示器(未示出)上显示结果信息535。分组存储单元 522可以不被设置在质量测量设备512中。质量测量设备512可以被设在 第二通信终端502中。或者，质量测量设备512可以被放置在第二通信终 端502和不包括数据存储单元522的质量测量设备512之间。质量测量设 备512和第二通信终端502可以被集成到具有通信功能和质量测量功能的 一个设备中。
在第二实施例中，测试分组指定设备511被设计为确定作为数据的测
试分组505流经第一通信终端501和第二通信终端502之间的网络(未示 出)的传输速率，并通过指令514将该传输速率通知给命令创建单元 516。命令创建单元516将命令515输出到第一通信终端501的数据发送单 元503，以按照传输速率设置单元513所指定的传输速率来发送测试分组 505。第一通信终端501的发送单元503随后以指定的传输速率发送测试 分组。
第二通信终端502的数据接收器接收从第一通信终端501的数据发送 单元503发送的测试分组505。接收到的分组521被存储在质量测量设备 512的分组存储单元522中。
质量测量设备512的观测时间计算单元528提前将所要保证的准确度 设置为设置信息532。在该实施例中，可以利用各种传统的方法，只要可 以保证准确度即可。例如，样本数目被提前设置，并且样本的数目达到样 本数目所需要的时间被设置为观测时间，以保证特定的准确度。在另一示 例中，错误率和置信间隔被设置为期望准确度，并且用于保持准确度的观 测时间可以被设置为用于保证特定的准确度的时间。
基于作为设置信息532被输入的准确度信息、质量测量单元524所计 算出的过去的质量信息以及存储在分组存储单元522中的特定分组的数 目，观测时间计算单元528计算用于保持所设置的准确度的观测间隔。该 计算的具体示例已参考等式(6)到(9)进行了描述。观测时间计算单元 528所计算出的观测间隔作为观测间隔结果536被发送到测量触发单元 526。
基于作为观测间隔结果536被通知的观测间隔，测量触发单元526计 算下一个计算时间。在计算出观测时间之后，测量触发单元526向质量测 量单元524发送测量起动命令525。每当从测量触发单元525发送测量起 动命令525时，质量测量单元524就起动质量计算过程。在该质量计算过 程中，基于在前一测量之后从分组存储单元522得到的数据来执行质量测 量。如果是在刚刚起动操作之后执行质量计算过程，则基于在起动操作之 后所接收到的数据来执行质量测量。质量测量是针对数据量执行的。更具
体而言，使用如传统情况之一中的等式(1)、等式(10)或等式(11)
或者利用与采样有关的传统质量测量方法来执行针对分组流速率或分组丢
失的质量测量。
当质量测量单元524的质量计算过程结束时，作为计算结果529的数 据被记录在质量结果保存单元531中。在质量计算过程之后，质量测量单 元524中止操作，直到从测量触发单元526发送下一个测量起动命令525 为止。
按照系统所指定的定时，质量显示单元534读取存储在质量结果保存 单元531中的质量测量结果533，并将结果信息535输出到诸如显示器之 类的设备(未示出)中。系统所指定的定时可以是设备所提前设定的时间 间隔，或者可以是例如当通信量等于或超过预定值，或者等于或变得小于 预定值时所发生的事件。
图4示出了在根据第二实施例的通信系统中要对网络执行的质量测量 操作的操作流程。现在参考图3和图4描述质量测量操作。在图3中所示 的通信系统中，关于所要保证的准确度的信息在测量操作起动之前作为设 置信息532被设置在观测时间计算单元528中(步骤S601)。
步骤S602的过程等价于测量起动过程。响应于来自图3中的测试分组 指定设备511的传输速率设置单元513的指令514，第一通信终端501以 基于根据来自命令创建单元516的命令515被发送给第一通信终端501的 数据发送单元503的传输速率所确定的速率开始发送测试分组505。当步 骤S602的过程被执行时，测试分组505被发送给第二通信终端502，并且 数据接收器504将所接收到的分组521存储在质量测量设备512的分组存 储单元522中。
在步骤S603中，执行要由测量触发单元526执行的操作的一部分。这 里，测量起动命令525从测量触发单元526被发送到质量测量单元524的 时间被记录为计算时间Tb。在计算时间Tb被记录之后，质量测量单元 524的质量测量过程被起动(步骤S604)。
在步骤S604的质量测量过程中，基于在前一测量之后从分组存储单 元522得到的数据来执行质量测量。然而，如果是在刚刚起动操作之后执
行该过程，则基于在起动质量测量操作之后所接收到的数据来执行测量。 该第二实施例中所执行的质量测量例如涉及数据量或分组丢失量。因此， 使用等式(10)或(11)或传统情况下所使用的等式(1)，或者利用与 采样有关的传统质量测量方法，来执行针对分组流速率或分组丢失率的质
量测量。当质量计算过程结束时，计算结果529被发送到并被记录在质量 结果保存单元531上。在完成质量计算过程之后，质量测量单元524中止 操作，直到从测量触发单元526发送下一个测量起动命令625为止，并且 操作进行到步骤S605。
步骤S605的过程由观测时间计算单元528执行。基于过去的质量测量 结果、从分组存储单元522提供的信息和作为设置信息532被提前输入的 所保证的准确度信息，观测时间计算单元528根据等式(6)到(9)之一 执行计算，以确定在下一质量计算之前所需要的观测间隔Tc。观测时间计 算单元528随后将结果作为观测间隔结果536发送到测量触发单元526， 并且操作前进到步骤S606。
在步骤S606中，确定测量操作是否结束。如果存在来自系统的测量 停止命令，则质量测量操作被停止(是)，并且一系列质量测量过程被终 止(结束)。如果不存在来自系统的测量停止命令(步骤S606中为 "否")，则操作前进到步骤S607。
步骤S607的过程作为测量触发单元526的操作的一部分而被执行。在 步骤S607中，中止过程被执行。更具体而言，由于通过将上一质量测量 起动的计算时间Tb与观测间隔Tc相加所得到的值表示下一质量测量起动 时间，所以操作被中止， 一直到当前时间超过该值为止。当该时间已经到 来时，测量触发单元526将测量起动命令525发送到质量测量单元524。 操作随后前进到步骤S603。
在第二实施例中，上述操作主要是由质量测量设备512执行。现在与 传统技术进行对比。利用传统技术，观测间隔是固定的。因此，存在这样 的可能性，即计算质量测量所基于的样本的数目随着不同的观测时间或流 而变化。结果，就出现了如下问题(1)测量设备所执行的质量测量的 结果的准确度不清楚；以及(2)测量设备所执行的质量测量的结果的准
确度每次都会变化。此外，还存在以下问题(3)难以按年月日次序来 比较测量设备所测得的相同的质量检査项目，或者难以准确地将一个流的 质量测量结果与另一个流的质量测量结果相比较。
另一方面，在本发明的第二实施例中，观测间隔可以被改变以实现质 量测量结果的固定准确度。因此，根据某种评估标准，可以保证质量测量 结果的特定准确度。可以利用任何类型的保证方法。例如，可以简单地利 用预定的样本数目来保证准确度，或者可以利用预定的错误率和预定的置 信间隔来保证准确度。在该实施例中，根据某种评估标准来保证测量结果
的准确度，以使得(1)测量结果的准确度可以被提前预测；(2)测量结 果的准确度可以在每次测量操作之前被预测。此外，(3)可以更容易地
按年月日次序比较测量设备所测得的相同的质量检査项，或者准确地将一 个流的质量测量结果与另一个流的质量测量结果相比较。
在第二实施例的通信系统中，第一通信终端501和第二通信终端502 经由网络被连接到彼此，并且被放置在测试分组指定设备511和质量测量 设备512之间，如图3中所示。然而，本发明并不局限于此结构。从第一 通信终端501被发送到第二通信终端502的分组可以通过采样被路由器或 交换机捕获。
此外，要在末端终端处而非网络内观测的分组也可以通过采样被捕 获。此外，可以利用各种方法将被采样的分组发送到质量测量设备。例 如，可以制作通过采样所得到的分组的备份，并发送这些备份。也可以将 通过采样所得到的分组的多个部分集合到一个分组中，并将该分组经由网 络输入到质量测量设备。
虽然在第二实施例中质量测量被执行以测量分组的质量，但是本发明 并不局限于此。例如，可以将本发明应用于测量网络中的各种数据流(例 如帧或信元)的质量的质量测量设备。
虽然在第二实施例中描述了测量实时线路质量的质量测量设备，但是 本发明并不局限于此。例如，本发明可以被应用于基于所存储的过去的数 据来测量线路质量的设备。此外，在第二实施例中，观测时间计算单元 528基于过去的质量计算的结果来计算观测间隔或观测时间。然而，也可
以基于存储在分组存储单元522中的信息或者从系统外部提供的信息来计
算观测时间。
图5示出了其中可以根据本发明的第三实施例执行网络质量测量的通 信系统的结构。在该通信系统中，第一通信终端701和第二通信终端702 之间的分组通信的质量被测量。为了便于说明，要对从第二通信终端702 的数据发送单元706被发送到第一通信终端701的数据接收器707的分组 执行的质量测量在图中未被示出，并且这里省略了关于其的说明，因为要 执行的是对从第一通信终端701的数据发送单元703被发送到第二通信终 端702的数据接收器704的测试分组705的质量测量。数据发送单元703 可以发送除了测试分组705以外的分组，并且数据接收器704可以接收除 了测试分组705以外的分组。数据发送单元706也可以发送除了质量结果 通知716以外的分组，并且数据接收器707可以接收除了质量结果通知 716以外的分组。
在该通信系统中，发出发送测试分组705的指令的测试分组指定设备 711被连接到第一通信终端701，并且测量作为测试分组705的数据串的 质量的质量测量设备712被连接到第二通信终端702。测试分组指定设备 711向第一通信终端701的数据发送单元703发送测量指令713。根据测量 指令713，数据发送单元703将测试分组705发送到第二通信终端702的 数据接收器704。
本实施例的质量测量设备712具有CPU (未示出)和存储预定的控制 程序(质量测量程序)的记录介质(未示出)。构成该设备的每个组件的 一部分可以用软件来实现，并且对于测试分组指定设备711也是如此。控 制程序被存储在诸如图9中所示的计算机中的硬盘之类的盘设备803中， 并且控制程序由执行图7中的流程图中所示的过程的CPU 805执行。执行 控制程序所必需的数据被存储在诸如RAM之类的存储器806中。必需的 数据通过诸如键盘之类的输入单元802被输入。用于保证测量准确度的准 确度信息329通过输入单元802被输入。标号801指示连接各个组件的总 线。用于保证测量准确度的准确度信息329可以被存储在盘设备803中。
盘设备803可以用作数据存储单元732。也可以具有一个用作第二通信终 端和质量测量设备的计算机。
质量测量设备712基于来自第二通信终端702的数据接收器704的质 量通知714来测量测试分组705的质量，并将结果715发送到第二通信终 端702的数据发送单元706。数据发送单元706将其作为质量结果通知 716发送给第一通信终端701 。第一通信终端701的数据接收器707接收质 量结果通知716，并将其作为质量结果信息717发送到测试分组指定设备 711。以这种方式，测试分组指定设备711可以接收到关于测试分组705 的质量结果通知。如后面将描述的，质量测量设备712还将关于测试分组 705的传输速率的信息发送到分组指定设备711。
图6图示了根据第三实施例的测试分组指定设备和质量测量设备。测 试分组指定设备711包括基于来自后面将要描述的质量测量设备712的信 息来确定传输速率的传输速率设置单元721，以及将该传输速率发送到第 一通信终端701的命令创建单元722。
质量测量设备712包括分组存储单元732，输入并存储第二通信终端 702的数据接收器704所接收到的分组731 。关于存储在分组存储单元732 中的分组的存储数据733被输入到质量测量单元734。质量测量单元734 被连接到测量触发单元(用作测量起动控制单元)736、观测时间计算单 元738和质量结果保存单元741。测量触发单元736向质量测量单元734 输出测量起动命令735。基于质量测量单元734的过去的结果737，观测 时间计算单元738计算观测间隔，并确定下一个观测时间。观测时间计算 单元738还向第二通信终端702的数据发送单元706发送传输速率信息 730，以将关于测试分组705的传输速率的信息发送给测试分组指定设备 711的传输速率设置单元721。后面将会描述，传输速率根据等式(12) 来确定。质量结果保存单元741存储质量测量单元734所计算出的结果 739。在结果739中，关于准确度和测量间隔的设置信息742从外部被输 入到观测时间计算单元738。质量结果保存单元741将其中所保存的质量 测量结果743发送给质量显示单元744。质量显示单元744将结果信息 745发送到测试分组指定设备711，并且结果信息745被显示在显示器
(未示出)上。当然也可以将结果信息745发送到除测试分组指定设备 711以外的设备，并且在该设备上显示结果信息745。分组存储单元732 可以不被设在质量测量设备712中。质量测量设备732可以被设在第二通 信终端702中。或者，质量测量设备732可以被放置在第二通信终端702 与不具有分组存储单元732的质量测量设备712之间。质量测量设备712 和第二通信终端702可以被集成到具有通信功能和质量测量功能的一个设 备中。
测试分组指定设备711的传输速率设置单元721将关于质量测量设备 712中的时间计算单元738所确定的传输速率的传输速率信息730发送给 第二通信终端702的数据发送单元706。从数据发送单元706发送的传输 速率信息730所构成的分组被从第二通信终端702发送，并被经由网络 (未示出)连接到第二通信终端702的第一通信终端701的数据接收器 707接收。在数据发送单元703中要使用的传输速率随后被确定。以这种 方式，关于传输速率的信息被发送到传输速率设置单元721，并且命令创 建单元722指示第一通信终端701的数据发送单元703以传输速率设置单 元721所指定的传输速率发送测试分组。数据发送单元703随后以所指定 的传输速率发送测试分组705。
第二通信终端702的数据接收器704接收从第一通信终端701的数据 发送单元703发送的测试分组705。所接收到的分组721被存储在质量测 量设备712的分组存储单元732中。
观测时间计算单元738提前将所要保证的准确度设置为设置信息 742。在该实施例中，可以利用各种传统的方法，只要可以保证测量准确 度即可。例如，样本数目被提前设置，并且样本的数目达到该样本数目所 需要的时间被设置为观测时间，以保证特定的准确度。在另一示例中，错 误率和置信间隔被设置为期望准确度，并且用于保持准确度的观测时间可
以被设置为用于保证特定的准确度的时间。基于被提前设置的准确度信 息、质量测量单元734所计算出的过去的质量信息以及存储在分组存储单 元732中的特定分组的数目，用于保持所设置的准确度的观测间隔被计 算。该计算的具体示例可以参考等式(6)到(9)。
观测时间计算单元738计算用于设置观测时间的观测间隔，并将结果 发送到测量触发单元736。 一般而言，在样本数目、观测时间和传输速率 之间建立如以下的等式(12)所表示的关系。因此，观测时间计算单元 738可以利用一种观测时间计算方法，利用该方法估计观测预定数目的样 本的观测时间，以通过基于当前传输速率和每单位时间所得到的样本数目 (基于预定的通信量、分组丢失量、抖动等)执行根据等式(12)的计算 来保持所需要的准确度。此外，为了保证准确度，在第三实施例中，不仅 观测间隔被改变，而且传输速率也被改变并确定。因此，在计算出用于保 持所需要的准确度的样本数目之后，基于等式(12)确定观测时间和传输 速率。所确定的观测时间被发送到测量触发单元736，并且传输速率依次 经由第二通信终端702、网络和第一通信终端701被发送到测试分组指定 设备711的传输速率设置单元721 。
(观测时间)X (传输速率)=(变量a) X (样本数目)......(12)
等式(12)的右边项表示所要保证的观测准确度。如果该右边项的值 是相同的，则准确度就是相同的。例如，在观测时间为1秒且传输速率为 5Mbps的情况下和在观测时间为5秒且传输速率为1Mbps的情况下，得到 了相同的准确度。因此，如果传输速率是固定的，则调整观测时间以使得 右边项变得等于或大于特定值。如果观测时间是固定的，则调整传输速率 以使得右边项变得等于或大于特定值。当然，也可以使用传输速率和观测 时间两者作为设置参数。
在主动类型测量的情况下，用于测试的额外分组在网络中流动，因此 一般而言应当优选较低的传输速率。然而，如果设置了较小的值，则用于 达到相同的观测准确度的观测时间就变得更长。例如，诸如"一天"之类 的极端值是无意义的，因为其太长了。存在关于所需要的颗粒大小和测量 结果的指示(上限)，但是这些值随着所要测试的网络应用而变化。鉴于 此，观测时间和传输速率被确定以满足等式(12)的右边项。
基于来自观测时间计算单元738的观测间隔通知，测量触发单元736 计算下一个观测时间。当所指定的观测时间到来时，测量触发单元736向 质量测量单元734发送测量起动命令735。每当测量起动命令735从测量
触发单元736被发送时，质量测量单元734就起动质量计算。在质量计算 过程中，基于在前一测量之后从分组存储单元732得到的数据来执行质量 测量。如果在刚刚起动操作之后执行质量计算过程，则基于在起动操作之 后所接收到的数据来执行质量测量。质量测量是针对数据量执行的。更具 体而言，使用如传统情况之一中的等式(1)、等式(10)或等式(11) 或者利用与采样有关的传统质量测量方法来执行针对分组流速率或分组丢 失的质量测量。当质量测量过程结束时，计算结果739被发送到并被记录 在质量结果保存单元741中。在质量计算过程之后，质量测量单元734中 止操作，直到从测量触发单元736发送下一个测量起动命令735为止。
按照系统所指定的定时，质量显示单元744接收存储在质量结果保存 单元741中的质量测量结果743，并输出结果信息745。该结果信息745 被发送到测试分组指定设备711，并被显示在显示器(未示出)上。系统 所指定的定时可以是设备所提前设定的时间间隔，或者可以是例如当通信 量等于或超过预定值，或者等于或变得小于预定值时所发生的事件。
图7示出了在根据第三实施例的通信系统中要对网络执行的质量测量 操作的操作流程。现在参考图6和图7描述质量测量操作。在图6中所示 的通信系统中，指示所要保证的准确度和测量间隔Ta的设置信息742在 测量操作起动之前被设置在观测时间计算单元738中(步骤S801)。
步骤S802的过程等价于测量起动过程。从数据发送单元706到第二通 信终端702的测试分组705的传输以所指定的速率被起动。当该过程被执 行时，测试分组705被发送给第二通信终端702，并且数据接收器704将 这些分组存储在质量测量设备712的分组存储单元732中。在步骤S802 的过程被执行之后，操作前进到步骤S803。
在步骤S803中，执行要由测量触发单元736执行的操作的一部分。这 里，测量起动命令735从测量触发单元736被发送到质量测量单元734的 时间被记录为计算时间Tb。在计算时间Tb被记录之后，步骤S804的质 量测量过程被起动。
步骤S804的质量测量过程由质量测量单元734执行。在该操作中，基 于在前一测量之后从分组存储单元732得到的数据来执行质量测量。然
而，如果是在刚刚起动操作之后执行该过程，则基于在起动质量测量操作 之后所接收到的数据来执行测量。
该第三实施例中所执行的质量测量例如涉及数据量或分组丢失量。因 此，使用等式(10)或(11)或传统情况下所使用的等式(1)，或者利 用与采样有关的传统质量测量方法，来执行针对分组流速率或分组丢失的
质量测量。当质量计算过程结束时，计算结果739被发送到并被记录在质 量结果保存单元741上。在完成质量计算过程之后，质量测量单元734中 止操作，直到从测量触发单元736发送下一个测量起动命令735为止。
步骤S805的过程由观测时间计算单元738执行。基于过去的质量测量 结果、从分组存储单元732提供的信息和作为设置信息742被提前输入的 所保证的准确度信息，观测时间计算单元738根据等式(6)到(9)之一 执行计算，以确定以当前的传输速率在下一质量计算之前所需要的观测间 隔Tc。此外，根据等式(12)所表示的关系，观测时间计算单元738确定 新的观测间隔Tc和新的传输速率。如果观测时间太长，则使得传输速率 更高，以使得即使在观测时间较短时也能保证特定的准确度。这里所确定 的观测间隔Tc被发送给测量触发单元736。传输速率信息730经由第二通 信终端702、网络和第一通信终端701被发送到测试分组指定设备711的 传输速率设置单元721。
在步骤S806中，确定测量操作是否结束。如果存在来自系统的测量 停止命令(是)，则质量测量操作被停止并结束。如果不存在来自系统的 测量停止命令(步骤S806中为"否")，则操作前进到步骤S807。
步骤S807的过程作为测量触发单元736的操作的一部分而被执行。通 过将上一质量测量起动的计算时间Tb与观测间隔Tc相加所得到的值表示 下一质量测量起动时间。因此，操作被中止，直到当前时间超过该值为 止。当该中止时间已经过去时，测量触发单元736将测量起动命令735发 送到质量测量单元734。
在步骤S808中，观测时间计算单元738所确定的传输速率经由第二通 信终端702、网络和第一通信终端701被发送到传输速率设置单元721。 随后，新的传输速率被确定。在该过程之后，操作前进到步骤S802。
在第三实施例中，上述过程由测试分组指定设备711和质量测量设备
712执行。现在将根据第三实施例的质量测量操作与传统技术进行对比。 利用传统技术，观测间隔是固定的。因此，存在这样的可能性，即计算质 量测量所基于的样本的数目随着不同的观测时间或流而变化。结果，就出
现了如下问题(1)测量设备所执行的质量测量的结果的准确度不清
楚；以及(2)测量设备所执行的质量测量的结果的准确度每次都会变
化。此外，还存在以下问题(3)难以按年月日次序来比较测量设备所 测得的相同的质量检查项目，或者难以准确地将一个流的质量测量结果与 另一个流的质量测量结果相比较。
另一方面，在本发明的第三实施例中，观测间隔可以被改变以实现质 量测量结果的固定准确度。因此，根据某种评估标准，可以保证质量测量 结果的特定准确度。可以利用任何类型的保证方法。例如，可以简单地利 用预定的样本数目来保证准确度，或者可以利用预定的错误率和预定的置 信间隔来保证准确度。在该实施例中，根据某种评估标准来保证测量结果 的准确度，以使得(1)测量结果的准确度可以被提前预测；(2)测量结 果的准确度可以在每次测量操作之前被预测。此外，(3)可以更容易地 按年月日次序比较测量设备所测得的相同的质量检查项，或者准确地将一 个流的质量测量结果与另一个流的质量测量结果相比较。
在该第三实施例中，利用观测时间和传输速率两者来执行用于保证观 测准确度的调整。如果所需要的观测时间较长，则可以通过提高传输速率 来缩短观测时间，以保证准确度。此外，可以通过固定观测时间而改变传 输速率来保证必要的观测准确度。此外，在可允许的观测时间内可以达到 的必要的观测准确度和传输速率被计算，并且传输速率被调整以最小化要 通过网络传输的测试分组的量。
在第三实施例的通信系统中，第一通信终端701和第二通信终端702 经由网络被连接到彼此，并且被放置在测试分组指定设备711和质量测量 设备712之间，如图5中所示。然而，本发明并不局限于此结构。从第一 通信终端701被发送到第二通信终端502的分组可以通过采样被路由器或 交换机捕获，只要在通过采样可以捕获到分组的地方执行观测即可。
此外，要在末端终端处而非网络内观测的分组也可以通过采样被捕 获。此外，可以利用各种方法将被采样的分组发送到质量测量设备。例 如，可以制作通过采样所得到的分组的备份，并发送这些备份。也可以将 通过采样所捕获的分组的多个部分集合到一个分组中，并将该分组经由网 络输入到质量测量设备。
虽然在第三实施例中质量测量被执行以测量分组的质量，但是本发明 并不局限于此。例如，可以将本发明应用于测量网络中的各种数据流(例 如帧或信元)的质量的质量测量设备。
虽然在第三实施例中描述了测量实时线路质量的质量测量设备，但是 本发明并不局限于此。例如，本发明可以被应用于基于所存储的过去的数 据来测量线路质量的设备。此外，在第三实施例中，观测时间计算单元 738基于过去的质量计算的结果来计算观测间隔或观测时间。然而，也可
以基于存储在分组存储单元732中的信息或者从系统外部提供的信息来计 算观测时间。
如上所述，根据该实施例，到保证预定准确度的样本量所需要的时间 和测试分组传输速率被计算。在时间间隔和测试分组传输速率可变的情况 下执行质量测量。因此，测量结果的准确度可以被提前预测。
此外，根据该实施例，观测间隔和测试分组传输速率被使得为可变 的，以保证特定的准确度。因此，在每个观测间隔中，测量结果的准确度 都可以被预测。
此外，根据该实施例，观测间隔和测试分组传输速率可以被改变，以 使得要彼此相比较的样本量和准确度被保持在相同的水平。因此，更容易 以年月日的次序比较相同的被测量的质量检査项目，并且更容易准确地将 一个流的质量测量结果与另一个流的质量测量结果相比较。
此外，根据该实施例，可以利用观测间隔和测试分组传输速率来调整 保证准确度所需要的样本数目。因此，在对观测间隔有限制并且不能够任 意地设置观测间隔的情况下，可以通过调整传输速率来保证测量结果的准 确度。此外，在对测试分组传输速率有限制并且不能够任意地设置测试分 组传输速率的情况下，可以通过调整观测间隔来保证测量结果的准确度。 此外，通过在以可允许的观测时间能够保持必要的观测准确度的范围内， 将测试分组传输速率调整为最小值，可以使要通过网络传输的测试分组的 数目最少。按照这种方式，可以在不对网络施加额外的负载的情况下执行
图8图示了其中根据本发明的第四实施例来执行网络质量测量的通信 系统的结构。在该通信系统中，除去图6中所示的第三实施例的通信系统
的分组存储单元732以外的质量测量设备的组件被设置在测试分组指定设 备751中，如图8中所示。测试分组指定设备751不同于图6中所示的测 试分组指定设备711，包括质量测量单元734、测量触发单元(用作测量 起动控制单元)736、观测时间计算单元738、质量结果保存单元741和质 量显示单元744以及传输速率设置单元721和命令创建单元722。测试分 组指定设备751中的各个组件按照与在第三实施例中所描述的测试分组指 定设备711和质量测量设备712的相应组件相同的方式工作。
在该实施例中，第二通信终端702的数据接收器704所接收到的分组 731被存储在分组存储单元732中，并且关于被存储分组的被存储数据 733经由第二通信终端702的数据发送单元706和第一通信终端701的数 据接收器707被输入到质量测量单元734。质量测量单元734被连接到测 量触发单元736、观测时间计算单元738以及质量结果保存单元741。测 量触发单元736将测量起动命令735输出到质量测量单元734。基于质量 测量单元734的过去的结果737，观测时间计算单元738计算观测间隔， 以确定下一个观测时间。观测时间计算单元738随后将关于测试分组705 的传输速率的信息发送到测试分组指定设备711的传输速率设置单元 721。
测试分组指定设备751和第一通信终端701可以被集成到具有通信功 能、测试分组指示功能和质量测量功能的一个设备中。这里，通过将图6 中所示的质量测量设备712 (去除分组存储单元732)与测试分组指定设 备711集成起来形成测试分组指定设备751。然而，图6中所示的质量测 量设备712 (去除分组存储单元732)可以作为与图6中所示的测试分组
指定设备711相独立的设备而被提供。
本实施例的测试分组指定设备751具有CPU (未示出)和存储预定的 控制程序的记录介质(未示出)。构成该设备的每个组件的一部分可以用 软件来实现。控制程序被存储在诸如图9中所示的计算机中的硬盘之类的 盘设备803中，并且控制程序由CPU 805执行。执行控制程序所必需的数 据被存储在诸如RAM之类的存储器806中。必需的数据通过诸如键盘之 类的输入单元802被输入。用于保证测量准确度的准确度信息742通过输 入单元802被输入。标号801指示连接各个组件的总线。用于保证测量准 确度的准确度信息742可以被存储在盘设备803中。也可以包括一个计算 机，用作第一通信终端和测试分组指定设备。
利用根据第四实施例的结构所获得的效果与利用根据第三实施例的结 构所获得的效果是相同的。
如第一到第四实施例中所描述的，包括质量测量单元734、测量触发 单元736、观测时间计算单元738、质量结果保存单元741和质量显示单 元744的质量测量设备可以经由分支设备被放置在第一通信终端和第二通 信终端之间。或者，质量测量设备可以被放置在第二通信终端那一侧，或 者放置在第一通信终端那一侧。如果必要，分组存储单元可以被放置在质
虽然在第一到第四实施例中，质量测量设备和测试分组指定设备都是 利用计算机来构成的，但是也可以利用诸如专用IC、 FPGA (现场可编程 门阵列)等之类的IC、或者利用上述质量测量设备和上述测试分组指定设 备的一个或多个组件来构成质量测量设备和测试分组指定设备。换言之， 根据本发明的任何结构都可以利用软件或者硬件来实现。虽然在第二到第 四实施例中，数据都是被发送用于对传输路径的测试的，但是数据并不局 限于测试数据。
在不脱离本发明的精神或特征的情况下可以进行各种其它的改变。上 述的每一个实施例都只是示例，而本发明并不局限于这些实施例。本发明 的权利通过权利要求书来声明，而不受说明书和摘要的限制。此外，在所 要求保护的本发明的范围内，可以对实施例进行修改和改变。
权利要求
1.一种质量测量设备，包括质量测量单元，该单元基于通过传输路径传输的数据来测量所述传输路径的通信质量；观测时间计算单元，该单元计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的时间间隔；以及测量起动控制单元，该单元致使所述质量测量单元以所述观测时间计算单元计算出的所述时间间隔来起动测量，其中，所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度所需要的时间。
2. 根据权利要求1所述的质量测量设备，其中所述数据是被传输以用 于测试所述传输路径的数据。
3. 根据权利要求1所述的质量测量设备，还包括数据存储单元，该单元存储从所述传输路径传输的数据，其中所述观测时间计算单元确定所述时间间隔为如下时段在该时段 中，被存储在所述数据存储单元中的数据总量增加了预定量。
4. 根据权利要求1所述的质量测量设备，其中所述观测时间计算单元抽取在预定条件下通过所述传输路径传输的数据，估计所抽取的数据的数 目达到预定的样本数目的时间，并将所估计的时间设置为所述时间间隔。
5. 根据权利要求1所述的质量测量设备，其中所述通信质量是针对通信量、数据丢失量、数据丢失率、延迟时间、延迟变化和延迟分布中的至 少一个的质量。
6. 根据权利要求1所述的质量测量设备，其中，就所述测量准确度而 言，测量结果的错误率和作为真实值落入具有所述错误率的间隔内的概率 的置信间隔在预定的范围内。
7. 根据权利要求1所述的质量测量设备，其中，就所述测量准确度而 言，被进行质量测量的样本的数目变得等于或大于某一数目。
8. —种通信系统，包括传输路径，数据通过所述传输路径被传输；分支设备，该分支设备使得流经所述传输路径的数据在中间出现分 支；以及被连接到所述分支设备的质量测量设备， 所述质量测量设备包括质量测量单元，该单元基于分支数据测量所述传输路径的通信质量； 观测时间计算单元，该单元计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的时间间隔；以及测量起动控制单元，该单元致使所述质量测量单元以所述观测时间计算单元计算出的所述时间间隔来起动测量，其中，所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量 的预定测量准确度所需要的时间。
9. 一种通信系统，包括传输路径，数据通过所述传输路径被传输； 通过所述传输路径连接的第一和第二通信终端；传输速率设置单元，该单元被连接到所述第一通信终端，并且设置通 过所述传输路径被传输的数据的传输速率；以及 被连接到所述第二通信终端的质量测量设备， 所述质量测量设备包括质量测量单元，该单元基于所述第二通信终端所接收到的数据来测量 所述传输路径的通信质量；观测时间计算单元，该单元计算用于保护所述质量测量单元的观测时 间的时间间隔；以及测量起动控制单元，该单元致使所述质量测量单元以所述观测时间计 算单元计算出的所述时间间隔来起动测量，其中，所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度所需要的时间。
10. 根据权利要求9所述的通信系统，其中所述观测时间计算单元计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的 时间间隔和传输速率以保持所述测量准确度，并且将关于所述传输速率的 信息发送给所述传输速率设置单元，并且所述传输速率设置单元基于关于所述传输速率的信息设置通过所述传 输路径传输的数据的传输速率。
11. 一种通信系统，包括传输路径，数据通过所述传输路径被传输； 通过所述传输路径连接的第一和第二通信终端；传输速率设置单元，该单元被连接到所述第一通信终端，并且设置通 过所述传输路径传输的数据的传输速率；被连接到所述传输速率设置单元的质量测量设备；以及被连接到所述第二通信终端的数据存储单元，所述质量测量设备包括质量测量单元，该单元基于从所述数据存储单元发送并且被所述第一 通信终端所接收到的数据来测量所述传输路径的通信质量；观测时间计算单元，该单元计算用于保护所述质量测量单元的观测时 间的时间间隔；以及测量起动控制单元，该单元致使所述质量测量单元以所述观测时间计 算单元计算出的所述时间间隔来起动测量，其中，所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量 的预定测量准确度所需要的时间，所述观测时间计算单元计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的 时间间隔和传输速率以保持所述测量准确度，并且将关于所述传输速率的 信息发送给所述传输速率设置单元，并且所述传输速率设置单元基于关于所述传输速率的信息设置通过所述传 输路径传输的数据的传输速率。
12. 根据权利要求8至11中的任一项权利要求所述的通信系统，其中 所述数据是被传输以用于测试所述传输路径的数据。
13. —种测试分组指定设备包括传输速率设置单元，该单元设置要通过传输路径传输的测试分组的传 输速率；质量测量单元，该单元基于通过所述传输路径传输的测试分组来测量 所述传输路径的通信质量；观测时间计算单元，该单元计算用于保护所述质量测量单元的观测时 间的时间间隔；以及测量起动控制单元，该单元致使所述质量测量单元以所述观测时间计 算单元计算出的时间间隔来起动测量，其中所述观测时间是为了保持所述质量测量单元所测得的通信质量的 预定测量准确度所需要的时间，所述观测时间计算单元计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的 时间间隔和所述测试分组的传输速率以保持所述测量准确度，并且将关于 所述传输速率的信息发送给所述传输速率设置单元，并且所述传输速率设置单元基于关于所述传输速率的信息设置通过所述传 输路径传输的测试分组的传输速率。
14. 一种被质量测量设备所使用的质量测量方法，所述质量测量设备 包括基于通过传输路径传输的数据来测量所述传输路径的通信质量的质量该质量测量方法包括计算用于保护观测时间的时间间隔，所述观测时间是为了保持所述质 量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度所需要的时间；以及 致使所述质量测量单元以计算出的时间间隔来起动测量。
15. —种被用在通信系统中的质量测量方法，所述通信系统包括数据 通过其被传输的传输路径、使得流经所述传输路径的数据在中间出现分支 的分支设备以及基于从所述分支设备发送的分支数据来测量所述传输路径 的通信质量的质量测量单元，所述质量测量方法包括计算用于保护观测时间的时间间隔，所述观测时间是为了保持所述质 量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度所需要的时间；以及 致使所述质量测量单元以计算出的时间间隔来起动测量。
16. —种被用在通信系统中的质量测量方法，所述通信系统包括数 据通过其被传输的传输路径；通过所述传输路径被连接的第一和第二通信 终端；传输速率设置单元，其被连接到所述第一通信终端并设置通过所述 传输路径传输的数据的传输速率；以及质量测量设备，其被连接到所述第 二通信终端并且包括基于所述第二通信终端所接收到的数据来测量所述传 输路径的通信质量的质量测量单元，所述质量测量方法包括计算用于保护观测时间的时间间隔，所述观测时间是为了保持所述质 量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度所需要的时间；以及 致使所述质量测量单元以计算出的时间间隔来起动测量， 所述计算时间间隔和致使所述质量测量单元起动测量的步骤是在所述 质量测量设备中被执行的。
17. 根据权利要求16所述的质量测量方法，其中所述质量测量设备执行计算用于保护所述质量测量单元的观测时间的时间间隔和传输速率以保持所述测量准确度；将关于所述传输速率的信息发送到所述传输速率设置单元；以及 致使所述传输速率设置单元基于关于所述传输速率的信息来设置通过所述传输路径传输的数据的传输速率。
18. —种被用在通信系统中的质量测量方法，所述通信系统包括数 据通过其被传输的传输路径；通过所述传输路径被连接的第一和第二通信 终端；传输速率设置单元，其被连接到所述第一通信终端并设置通过所述 传输路径传输的数据的传输速率；被连接到所述第二通信终端的数据存储 单元；以及质量测量设备，其被连接到所述传输速率设置单元并且包括基 于从所述数据存储单元发送并被所述第一通信终端所接收到的数据来测量 所述传输路径的通信质量的质量测量单元，所述质量测量方法包括计算用于保护观测时间的时间间隔，所述观测时间是为了保持所述质 量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度所需要的时间； 致使所述质量测量单元以计算出的时间间隔来起动测量； 计算用于保护所述观测时间的时间间隔和传输速率以保持所述测量准确度；将关于所述传输速率的信息发送给所述传输速率设置单元；以及 致使所述传输速率设置单元基于关于所述传输速率的信息来设置通过 所述传输路径传输的数据的传输速率。
19. 根据权利要求14至18中的任一项权利要求所述的质量测量方 法，其中所述数据是被传输以用于测试所述传输路径的数据。
20. —种被用在测试分组指定设备中的质量测量方法，所述测试分组 指定设备包括传输速率设置单元，其设置通过传输路径传输的测试分组 的传输速率；以及质量测量单元，其基于通过所述传输路径传输的测试分 组来测量所述传输路径的通信质量，所述质量测量方法包括计算用于保护观测时间的时间间隔，所述观测时间是为了保持所述质 量测量单元所测得的通信质量的预定测量准确度所需要的时间； 致使所述质量测量单元以计算出的时间间隔来起动测量； 计算用于保护所述观测时间的时间间隔和传输速率以保持所述测量准 确度；将关于所述传输速率的信息发送给所述传输速率设置单元；以及 致使所述传输速率设置单元基于关于所述传输速率的信息来设置通过 所述传输路径传输的数据的传输速率。
21. —种由用作质量测量设备的计算机执行的质量测量程序，所述质 量测量设备测量通过传输路径传输的数据的通信质量，该质量测量程序使得所述计算机执行质量测量功能，该功能基于通过所述传输路径传输的数据测量所述传 输路径的通信质量；观测时间计算功能，该功能计算用于保护观测时间的时间间隔，所述 观测时间是为了保持通过所述质量测量功能所测得的通信质量的预定测量 准确度所需要的时间；以及 测量起动控制功能，该功能致使所述质量测量功能以所述观测时间计 算功能计算出的时间间隔来起动测量。
22. —种由用作测试分组指定设备的计算机执行的质量测量程序，所 述测试分组指定设备设置要通过传输路径传输的测试分组的传输速率，所述质量测量程序使得所述计算机执行传输速率设置功能，该功能设置通过所述传输路径传输的测试分组的传输速率；质量测量功能，该功能基于通过所述传输路径传输的测试分组来测量 所述传输路径的通信质量；观测时间计算功能，该功能计算用于保护观测时间的时间间隔，所述 观测时间是为了保持通过所述质量测量功能所测得的通信质量的预定测量 准确度所需要的时间；以及测量起动控制功能，该功能致使所述质量测量功能以通过所述观测时 间计算功能计算出的时间间隔来起动测量，其中所述观测时间计算功能计算用于保护所述质量测量功能的观测时 间的时间间隔和所述测试分组的传输速率，以保持所述测量准确度，并且 将关于所述传输速率的信息发送给所述传输速率设置功能，并且所述传输速率设置功能基于关于所述传输速率的信息设置通过所述传 输路径传输的测试分组的传输速率。
全文摘要
本发明提供了利用其提高了对传输路径所执行的测量的结果的可靠性和准确度的一种通信质量测量设备、通信质量测量方法和通信质量测量程序，并且使得更容易在一个时间的测量的结果与另一个时间的测量的结果之间或者一个流与另一个流之间进行比较。该通信质量测量设备包括质量测量单元(734)，基于通过传输路径传输的数据来测量传输路径的通信质量；观测时间计算单元(738)，计算用于保护质量测量单元(734)的观测时间的时间间隔；以及测量触发单元(736)，使得质量测量单元(734)以观测时间计算单元(738)所计算出的时间间隔起动测量。观测时间是保持质量测量单元(734)所测得的通信质量的预定测量准确度所需要的时间。数据例如是被发送用于对传输路径的测试的数据。
文档编号H04L29/14GK101366246SQ20078000199
公开日2009年2月11日 申请日期2007年1月9日 优先权日2006年1月6日
发明者山崎康广 申请人:日本电气株式会社