分组交换通信网络中的往返时间测量的制作方法

1.本发明涉及通信网络的领域。具体来说，本发明涉及对于经由分组交换通信网络的载送实况通信量的双向分组流的往返时间(rtt)测量。


背景技术：

2.在分组交换通信网络中，分组流被从来源节点经由可能的中间节点发送到目的地节点。示例性的分组交换网络有ip(互联网协议)网络、以太网网络和mpls(多协议标签交换)网络。
3.每一个分组在发送时间由来源节点发送，并且在接收时间由目的地节点接收。在发送时间与接收时间之间所过去的时间通常被称作“单向延迟”。分组的单向延迟主要取决于分组从来源到目的地所经过的可能中间节点的数量，每一个节点对分组的处理时间，和沿着链路的传播时间。
4.取代单向延迟测量，提供rtt(往返时间)测量的技术是已知的。rtt是在分组的发送时间与相反方向上发送的确认分组的接收时间之间所过去的时间。特别由于不需要各个网络节点处的本地时钟的相互同步，rtt测量是有帮助的。
5.一些rtt测量技术(例如探通)利用特别为测量目的所生成的人工分组，一些其他rtt测量技术则是对于实况通信量实施，也就是说对于并非为实施测量目的所生成的分组实施。
6.已经知道，quic(快速udp互联网连接)是被设计为支持两个端点通过用户数据报协议(udp)的多路复用连接的传输层(层4)网络协议。
7.b.trammel等人的互联网草案“the addition of a spin bit to the quic transport protocol draft-trammel-quic-spin-01”(2017年12月13日)描述了在quic报头中添加所谓的“时延自旋比特(或者简称作“自旋比特”)”，从而允许对于在quic连接的两个端点之间交换的两个反向传播分组流的rtt测量。根据所述互联网草案，全部两个端点(也被称作“客户端”和“服务器”)初始地发送其自旋比特的值被设定到0的对应分组。客户端通过将其自旋比特的值设定到1开始rtt测量。自旋比特值的这一改变可以被视为从客户端发送到服务器的自旋比特信号的边沿。随着服务器接收到这样的边沿，将其自身的自旋比特的值从0改变到1。通过这种方式，服务器实质上将自旋比特信号的边沿反射回到客户端。随着客户端接收到来自服务器的自旋比特信号的反射边沿，将其自旋比特的值切换回到0。这可以被视为从客户端发送到服务器的自旋比特信号的另一个边沿，该边沿在服务器处被接收并且反射回到客户端，正如前面所描述的那样。随后可以在置于客户端与服务器之间的任何中间测量点处测量粗略rtt作为自旋比特周期的持续时间，也就是自旋比特信号的两个相继边沿的相同方向上的经过(例如从客户端到服务器)之间所过去的时间的持续时间。


技术实现要素：

8.申请人注意到，前面的b.trammel等人的互联网草案所公开的rtt测量表现出一些不利的缺陷。
9.具体来说，由于是对实况通信量实施测量，因此全部两个方向上的分组速率通常以不可预测的方式波动，并且可能暂时变得非常低或者甚至变为零。这在由每一个端点实施的自旋比特反射机制中引入不可预测的延迟。随着端点接收到具有特定自旋比特值的分组，为了反射所接收到的自旋比特值，应当实际等待将在相反方向上发送的下一个分组。如果该分组携带自旋比特信号的边沿(也就是说其自旋比特值不同于先前分组的自旋比特值)，则导致自旋比特信号的边沿反射的不可预测的延迟。这一不可预测的延迟最终导致由中间测量点实施的rtt测量的不可预测的误差，正如前面所讨论的那样，由中间测量点实施的rtt测量是基于自旋比特信号的两个相继边沿的检测时间。
10.有鉴于此，申请人解决了提供一种用于发送在分组交换通信网络的两个节点之间交换的载送实况通信量的双向分组流的方法，从而即使当分组流的分组速率以不可预测的方式波动并且暂时变得非常低或者甚至变为零时，仍然允许对于分组流的更加可靠的rtt测量的。
11.在后面的描述和权利要求中，“允许rtt测量”将指代如下操作：标记和/或调节将要测量的双向分组流的分组，从而可以由置于分组流的路径上的测量点进行rtt测量，其中测量点被置于路径的中间位置处或者被置于路径的端点处。
12.根据本发明的实施例，通过一种方法解决前述问题，其中每一个节点对将要发送到另一个节点的分组应用对应标记值(作为非限制性示例是自旋比特值)。每一个节点在检测到被应用于正从另一个节点接收的分组的标记值已被切换时，只有在确定被应用于正从另一个节点接收的分组的标记值的切换的检测与到另一个节点的下一个分组的发送之间所过去的时间不超出预定义的时间阈值的情况下，才切换其适用标记值。
13.所述节点的这一操作有利地允许可靠的rtt测量。
14.假设在测量会话之前，全部两个节点都被配置例如等于0的适用标记值，第一节点(例如充当quic连接的客户端的节点)通过将其适用标记值从0切换到1开始测量会话。随着第二节点(例如充当quic连接的服务器的节点)在正从第一节点接收的分组中检测到这样的切换，如果在这样的检测与到第一节点的下一个分组的发送之间所过去的时间不超出时间阈值e2，则也将其适用标记值从0切换到1。随着第一节点在正从第二节点接收的分组中检测到这样的切换，如果在这样的检测与到第二节点的下一个分组的发送之间所过去的时间不超出时间阈值e1，则将其适用标记值从1切换回到0。
15.置于双向分组流的路径上(即在中间位置处或者在两个节点中的任一个节点处)的测量点可以随后通过在从第一节点发送到第二节点的分组中检测由第一节点应用的标记值的从0到1的第一次切换和从1到0的第二次切换来实施rtt测量。除了基本上等于e1+e2的最大误差之外，所测量的rtt基本上是在由第一节点应用的标记值的这两次相继切换的检测时间之间所过去的时间。
16.因此有利的是，根据本发明的实施例的方法提供了rtt测量的更加可靠的结果。具体来说，提供了受到可预测的e1+e2的最大误差影响的rtt测量，而与两个相反方向上的分组速率的不可预测的波动无关。
17.根据第一方面，本发明提供一种用于在分组交换通信网络的两个节点之间发送双向分组流的方法，每一个节点对将要发送到另一个节点的双向分组流的分组应用对应标记值，所述方法包括：
18.a)在检测到被应用于正从另一个节点接收的双向分组流的分组的标记值的切换时，两个节点中的每一个切换适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值，
19.其中，只有在这样的检测与到另一个节点的分组的后续发送之间所过去的时间不超出对应的预定义阈值的情况下，两个节点中的每一个实施适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的切换。
20.根据某个有利实施例，当自从适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的上一次切换以来已过去最大时间tmax时，两个节点中的一个强制适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的切换。
21.优选的是，在每一个节点处由本地计时器计数对应的预定义阈值，其中每一个节点在检测到被应用于正从另一个节点接收的双向分组流的分组的标记值的切换时开始所述本地计时器。
22.根据某个实施例，两个节点中的至少一个动态地改变对应的预定义阈值。
23.优选的是，当测量会话开始时，两个节点中的至少一个将对应的预定义阈值设定到最大值emax，并且当检测与到两个节点中的另一个节点的分组的后续发送之间所过去的时间不超出对应的预定义阈值时，减小对应的预定义阈值。
24.根据某种变型，对应的预定义阈值被逐步减小。
25.优选的是，对应的预定义阈值被减小到最小值emin为止。
26.优选的是，最大时间tmax由另一个本地计时器计数，所述节点在切换适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值时开始所述另一个本地计时器，所述节点在所述另一个本地计时器到期时强制适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的切换。
27.根据一些实施例，最大时间tmax高于两个节点之间的最大往返时间。
28.或者，作为先前测量的两个节点之间的往返时间的函数来计算最大时间tmax。
29.根据某种变型，最大时间tmax被计算为tmax＝k x rtt*+q，其中rtt*是先前测量的两个节点之间的往返时间，k和q是经验变量。
30.根据第二方面，本发明提供一种用于对分组交换通信网络的两个节点之间发送的双向分组流实施往返时间测量的方法，两个节点中的每一个对将要发送到另一个节点的双向分组流的分组应用对应标记值，所述方法包括如前面所阐述的方法的步骤以及：
31.b)由置于双向分组流的路径上的测量点检测被应用于从一个节点发送到另一个节点的双向分组流的分组的标记值的第一次切换和第二次切换，并且提供两个节点之间的往返时间测量作为在第一次切换与第二次切换之间所过去的时间。
32.优选的是，步骤b)包括：如果确定往返时间测量不低于最大时间tmax，则丢弃往返时间测量。
33.根据第三方面，本发明提供一种用于分组交换通信网络的节点，所述节点被配置为与分组交换通信网络的另一个节点交换双向分组流，所述节点被配置为对将要发送到另
一个节点的双向分组流的分组应用对应标记值，所述节点被配置为：
34.a)在检测到被应用于正从另一个节点接收的双向分组流的分组的标记值的切换时，切换适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值，
35.其中，所述节点被配置为：只有在这样的检测与到另一个节点的分组的后续发送之间所过去的时间不超出预定义阈值的情况下，实施适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的切换。
36.根据某个有利实施例，所述节点还被配置为：当自从适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的上一次切换以来已过去最大时间tmax时，强制适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的切换。
37.根据第四方面，本发明提供一种包括交换双向分组流的两个节点的分组交换通信网络，两个节点中的每一个被配置为对将要发送到另一个节点的双向分组流的分组应用对应标记值，其中：
38.a)两个节点中的每一个被配置为：在检测到被应用于正从另一个节点接收的双向分组流的分组的标记值的切换时，切换适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值，
39.其中，两个节点中的每一个被配置为：只有在这样的检测与到另一个节点的分组的后续发送之间所过去的时间不超出对应的预定义阈值的情况下，实施适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的切换。
40.优选的是，所述分组交换通信网络还包括：
41.b)置于双向分组流的路径上的测量点，所述测量点被配置为检测被应用于从两个节点中的一个发送到另一个的双向分组流的分组的标记值的第一次切换和第二次切换，并且提供两个节点之间的往返时间测量作为在第一次切换与第二次切换之间所过去的时间。
附图说明
42.通过参照附图阅读作为举例而非限制给出的下面的详细描述，本发明将变得更为清楚，其中：
[0043]-图1示意性地示出了在其中实施根据本发明的实施例的用于实施性能测量的方法的分组交换通信网络；
[0044]-图2示意性地示出了根据本发明的实施例的在图1的通信网络中交换的分组的结构；
[0045]-图3是根据本发明的实施例的图1的通信网络的第一节点的操作的流程图；
[0046]-图4是根据本发明的实施例的图1的通信网络的第二节点的操作的流程图；以及
[0047]-图5a-5c示出了可能发生在图1的通信网络的第一和第二节点处的三种示例性情形。
具体实施方式
[0048]
图1示意性地示出了根据本发明的实施例的被配置为实施rtt测量的分组交换通信网络100。
[0049]
通信网络100包括根据任何已知的拓扑通过物理链路相互互连的多个节点，包括
图1中示出的两个节点1和2。节点1和2可以通过单个物理链路连接，或者通过几个物理链路和中间节点(附图中未示出)的串接而连接。通信网络100可以例如是ip网络。
[0050]
如图1中示意性地描绘的那样，节点1、2交换包括从节点1发送到节点2的分组pk和从节点2发送到节点1的分组pk’的双向分组流。这些分组pk、pk’载送实况通信量，也就是说所述实况通信量并非是出于单向延迟测量的目的而生成。分组pk可以属于相同的分组流(也就是说所述分组可以全部具有相同的来源地址和相同的目的地地址，例如相同的ip来源地址和相同的ip目的地地址)，或者属于其路径在节点1和2之间重叠的不同分组流。类似地，分组pk’可以属于相同的分组流，或者属于其路径在节点2和1之间重叠的不同分组流。
[0051]
分组pk、pk’根据特定网络协议被格式化。作为非限制性示例，所述网络协议可以是前面提到的quic协议。
[0052]
具体来说，如图2中示意性地描绘的那样，每一个分组pk、pk’包括有效载荷pl(包括用户数据)和至少一个报头h。在多个报头的情况下，每一个报头与不同的网络层相关。举例来说，每一个分组pk、pk’可以包括网络层报头(比如ip报头)和传输层报头(比如quic+udp报头或tcp报头)。其中一个报头h(通常是网络层报头)包括分组转发信息，即允许分组pk到达网络节点2并且允许分组pk’到达节点1的信息。
[0053]
每一个分组pk、pk’还优选地包括支持对双向分组流pk、pk’的rtt测量的至少一个测量专用字段mf(后文中也被称作“标记字段”)。(多个)标记字段mf可以被包括在与分组转发信息相同的报头h中(如图2中所示)，可以被包括在不同的报头中(如果存在的话)，或者可以被包括在有效载荷pl中。例如假设分组pk、pk’包括网络层报头(比如ip报头)和传输层报头(比如quic报头)，(多个)标记字段mf可以被包括在传输层报头中。标记字段mf包括一个或多个比特，优选地是单个比特。标记字段mf可以被设定到两个替换标记值(例如0和1)中的任一个。作为非限制性示例，如果分组pk、pk’根据quic协议被格式化，则标记字段mf可以是包括在quic报头中的自旋比特，正如在前面的b.trammel等人的互联网草案中所公开的那样。
[0054]
每一个节点1、2在向另一个节点2、1发送之前设定其对应的传出分组pk、pk’中的标记字段mf的值，从而允许节点1、2之间的rtt测量。每一个节点1、2对将要发送到另一个节点2、1的分组pk、pk’所应用的标记值在后文中将被称作“适用标记值”，并且将分别被标记为m1和m2。当不实施rtt测量时，适用标记值m1、m2被节点1、2设定到相同的值，例如0。
[0055]
现在将参照图3和4的流程图更加详细地描述节点1、2的操作。如果节点1、2是quic连接的端点，节点1可以是充当quic连接的客户端的节点，节点2可以是充当quic连接的服务器的节点。
[0056]
首先参照图3的流程图，节点1优选地通过实施其适用标记值m1的第一次切换而开始测量会话(步骤30)。举例来说，如果在测量会话开始之前m1＝0，则在步骤30之后，节点1的适用标记值m1变为m1＝1。
[0057]
节点1还从节点2连续接收具有由第二节点2应用的标记值m2的分组pk’(后文中将参照图4的流程图描述节点2设定其适用标记值m2的规则)。
[0058]
只要节点1没有检测到包括在分组pk’中的标记值m2的任何切换(例如接收到具有m2＝0的分组pk’)，则将其适用标记值m1保持固定。
[0059]
相反，当节点1检测到被应用于分组pk’的标记值m2已被切换时(步骤31)，则优选
地开始计数时间阈值e1的计时器。
[0060]
如果在时间阈值e1过去之前将向节点2发送分组pk(步骤32)，则节点1回到步骤30并且再次切换其适用标记值m1(例如从1到0)。随后对该分组pk并且对后续分组应用新的适用标记值m1。
[0061]
否则，如果在时间阈值e1到期之前将不向节点2发送分组pk(例如由于从节点1到节点2的分组速率暂时过低)，则节点1优选地将其适用标记值m1保持固定。
[0062]
优选的是，为了正确地检测分组pk’中的适用标记值m2的切换并且避免由于可能的接收序列误差所导致的不准确，每一个分组pk’包括序列号。随着分组pk’被节点1接收，节点1读取其序列号。只有在具有新的适用标记值m2的第一分组pk’的序列号高于先前接收到的分组pk’的序列号的情况下，节点1确定分组pk’中的适用标记值m2的切换已发生。
[0063]
根据某个实施例，每次节点1实施切换步骤30时，还开始计数最大时间tmax的另一个计时器。
[0064]
节点1优选地等待应用于分组pk’的标记值m2被切换(步骤31)，直到tmax已过去(步骤33)。如果在tmax到期之前在分组pk’中没有检测到标记值m2的切换，则节点1回到步骤30并且仍然强制其适用标记值m1的切换(例如从1到0)。
[0065]
此外，在检测到被应用于分组pk’的标记值m2已被切换之后，如果节点1由于时间阈值e1的到期不切换其适用标记值m1(步骤32)，节点1等待到tmax到期为止(步骤35)并且随后回到步骤30，从而仍然强制其适用标记值m1的切换。
[0066]
因此，根据该实施例，即使当两个相反传播方向中的任一个方向上的分组速率不允许节点1、2中的任一个节点处的适用标记值的切换的正确和及时的操作时，节点1基本上在至多每tmax毫秒实施其适用标记值m1的切换步骤30的迭代。
[0067]
节点1迭代前面的步骤，直到测量会话结束(步骤36)。
[0068]
现在参照图4的流程图，节点2从节点1连续接收根据图3的流程图具有由第一节点1应用的标记值m1的分组pk。
[0069]
正如前面所提到的那样，在测量会话开始之前，适用标记值m1、m2都被设定到相同的值，例如0。为了开始测量会话，节点1切换其适用标记值m1(例如从0到1)。
[0070]
只要节点2没有检测到包括在分组pk中的标记值m1的任何切换(例如接收到具有标记值m1＝0的分组pk)(步骤40)，则优选地将其适用标记值m2保持固定。
[0071]
相反，当节点2检测到被应用于分组pk的标记值m1已被切换时(也就是说已从0切换到1)，则优选地开始计数时间阈值e2的计时器。如果在时间阈值e2过去之前将向节点1发送分组pk’(步骤41)，则节点2切换其适用标记值m2(步骤42)。随后对该分组pk’并且对后续分组应用新的适用标记值m2。
[0072]
否则，如果在时间阈值e2到期之前将不向节点1发送分组pk’，则节点2优选地将其适用标记值m2保持固定。
[0073]
优选的是，为了正确地检测分组pk’中的适用标记值m2的切换并且避免由于可能的接收序列误差所导致的不准确，每一个分组pk包括序列号。随着分组pk被节点2接收，节点2读取其序列号。只有在具有新的适用标记值m1的第一分组pk的序列号高于先前接收到的分组pk的序列号的情况下，节点2确定分组pk中的适用标记值m1的切换已发生。
[0074]
节点2迭代前面的步骤，直到测量会话结束(步骤43)。
[0075]
节点1、2的此操作有利地允许节点1、2之间的可靠的rtt测量，正如将参照图5a-5c解释的那样。
[0076]
首先参照图5a，假设在测量会话之前节点1、2都被配置等于0的适用标记值m1、m2，在时间t1，节点1通过将其适用标记值m1从0切换到1而开始测量会话(步骤30)。
[0077]
只要节点2接收到具有等于0的标记值m1的分组pk，则将其自身的适用标记值m2保持固定(步骤40)。
[0078]
随后，在时间t2，节点2检测到分组pk的标记值m1已从0切换到1。节点2随后等待将要发送到节点1的下一个分组pk’(步骤41)。在图5a的情形中，假设将要发送到节点1的下一个分组pk’的发送时间t3相对于t2被延迟少于时间阈值e2。因此，在时间t3，节点2将其适用标记值m2从0切换到1(步骤42)。
[0079]
只要节点1接收到具有等于0的标记值m2的分组pk’，则将其自身的适用标记值m1保持固定(步骤31)。
[0080]
随后，在时间t4，节点1检测到分组pk’的标记值m2已从0切换到1。节点1随后等待将要发送到节点2的下一个分组pk(步骤32)。在图5a的情形中，假设将要发送到节点1的下一个分组pk的发送时间t5相对于t4被延迟少于时间阈值e1。因此，在时间t5，节点1将其适用标记值m1从1切换到0(步骤30)。
[0081]
置于双向分组流的路径上(即在中间位置处或者在两个节点1、2中的任一个节点处)的测量点10可以随后通过在从节点1发送到节点2的分组pk的流中检测适用标记值m1的从0到1的第一次切换s1和从1到0的第二次切换s2来实施rtt测量。测量点10可以随后提供作为这两次相继切换s1和s2的检测时间之间所过去的时间的rtt测量。
[0082]
更具体来说，随着测量点10检测到分组pk中的第一次切换s1，在开始下一次切换s2的搜索之前优选地等待预定义的等待时间w(w《min(rtt))。因此，只有高于w的rtt可以被测量点10测量。
[0083]
可以认识到，该rtt测量受到等于e1+e2的可预测最大误差的影响。
[0084]
现在参照图5b，该图中所描绘的情形与图5a的情形的不同之处在于，假设节点2在时间t2检测到分组pk中的适用标记值m1的切换之后，将要发送到节点1的下一个分组pk’的发送时间t3相对于时间t2被延迟多于时间阈值e2。因此，在时间t3，节点2不切换其适用标记值m2，并且将其保持固定到0。节点1随后继续接收具有等于0的标记值m2的分组pk’，因此将其适用标记值m1保持固定(步骤31)。节点1优选地将其适用标记值m1保持固定直到相对于其适用标记值m1的上一次切换的时间t1被延迟tmax的时间t4(步骤33)。因此，在时间t4，节点1强制其适用标记值m1从1切换回到0(步骤30)。
[0085]
现在参照图5c，该图中所描绘的情形与图5a的情形的不同之处在于，节点1在时间t4检测到分组pk’中的适用标记值m2的切换之后，将要发送到节点1的下一个分组pk的发送时间t5相对于时间t4被延迟多于时间阈值e1。因此，在时间t5，节点1不切换其适用标记值m1，并且将其保持固定到1。节点1优选地将其适用标记值m1保持固定直到相对于其适用标记值m1的上一次切换的时间t1被延迟tmax的时间t6(步骤33)。因此，在时间t6，节点1强制其适用标记值m1从1切换回到0(步骤30)。
[0086]
因此，在图5b和5c的情形中，在分组pk中的适用标记值m1的从0到1的第一次切换s1与从1到0的第二次强制切换s2之间所过去的时间基本上等于tmax。因此，例如如果tmax
被选择为远高于节点之间的最大rtt(例如tmax＝1000ms)，则测量点10可以认识到在分组pk中的适用标记值m1的两次相继切换s1与s2的检测时间之间所过去的时间过高，因此并不提供可靠的(并且因此是有效的)rtt测量。举例来说，测量点10可以只在rtt测量低于tmax(或者更优选的是低于tmax减去误差阈值，例如10％tmax)的情况下才认为rtt测量是有效的。否则，如果rtt测量不低于tmax(或者更优选的是不低于tmax减去误差阈值，例如10％tmax)，则将其丢弃。
[0087]
因此，有利的是，根据本发明的实施例由节点1、2实施的方法允许提供更加可靠的结果的rtt测量。具体来说，仅针对分组pk中的适用标记值m1的相继切换s1、s2的特定偶对提供rtt测量，其中对于所述偶对可以确保两个相反方向上的分组速率的不可预测波动在rtt测量上引入e1+e2的最大误差。当无法确保这一点时，测量点10丢弃rtt测量。
[0088]
正如前面所提到的那样，为了允许测量点10确定将要丢弃的rtt测量，tmax应当远高于节点1和2之间的最大rtt。举例来说，tmax可以被先验地设定到肯定远高于节点1和2之间的最大rtt的值，例如1000ms。
[0089]
或者，可以作为先前测量的rtt的函数来计算tmax。这样的先前测量的rtt可以通过用于测量两个节点之间的链路上的rtt的任何已知的技术获得。如果rtt*是先前测量的rtt，可以通过应用以下等式作为rtt*的函数来计算tmax。
[0090]
tmax＝k x rtt*+q[1]
[0091]
其中，k和q是依经验确定规格的变量。举例来说，通过设定k＝1.5和q＝80ms，申请人获得了正面的结果。
[0092]
根据某个实施例，在测量会话开始时，tmax可以被设定为等于1000ms。随后，随着在测量会话期间获得有效rtt测量，节点1可以通过对这样的有效rtt测量应用前面的等式[1]来重新计算tmax。
[0093]
根据某种变型，可以将通过前面的等式所提供的tmax的值近似到由节点1的本地时钟计数的最大时间tm的最接近的整数约数。这样就提高了由节点1和测量点10计算的tmax的值是相同的概率。举例来说，如果tm是1000ms，则优先地将通过前面的等式所提供的tmax近似到125ms、250ms和500ms当中最接近的一个。
[0094]
根据某种有利变型，节点1、2中的至少一个可以在测量会话期间动态地改变其时间阈值e1、e2的值。举例来说，节点1、2的其中一个可以初始地将其时间阈值e1、e2设定到最大初始值emax(例如1ms)。随后，每当满足关于时间阈值e1、e2的条件并且其适用标记值m1、m2的切换随后正确地操作时，节点1、2减小其时间阈值e1、e2的值。时间阈值e1、e2的值可以从最大值emax逐步减小到最小值emin。为此目的，可以提供包括在emin与emax之间的若干预定义的中间值。每当满足关于阈值e1、e2的条件时，将e1、e2的值减小一个步长，直到达到最小值emin或者不再满足关于阈值e1、e2的条件。在后一种情况下，节点1、2优选地将其时间阈值e1、e2的值增大一个步长并且将其保持固定。
[0095]
因此，节点1、2可以应用具有不同值的时间阈值e1、e2，由每一个节点1、2应用的值基本上取决于其传出方向上的分组速率。某个方向上的分组速率越高和越稳定，实际上在该方向上发送分组的节点处提供切换机制的正确操作所需的e1、e2的值就越低，该方向对于影响rtt测量的最大误差的贡献就越低。
[0096]
此外，尽管在前面的描述中假设tmax是由节点1每次切换其适用标记值m1时重新
开始的计时器所计数的预定义时间，但是不限于此。替换地，例如可以由测量点10计数自从检测到分组pk中的标记值m1的上一次切换以来或者自从提供上一次有效rtt测量以来的时间tmax’。当tmax’到期时，测量点10可以生成之间或间接引发节点1强制其适用标记值m1的切换的警告。所述强制切换随后将在自从标记值m1的上一次切换以来的时间tmax》tmax’发生。在这种情况下，tmax是变量，因为其不仅取决于tmax’，而且还取决于引发tmax’的到期与适用标记值m1的实际强制切换之间的不可预测的延迟的后续警告生成和发送机制。
[0097]
尽管在前面的描述中假设测量点10只能够检测从节点1发送到节点2的分组pk，但是不限于此。测量点10可以能够检测在相反方向上发送的分组pk’，在这种情况下，基于这样的分组pk’中的适用标记值m2的切换获得rtt测量。
[0098]
如果测量点10能够检测分组pk和分组pk’全部二者，则可以进行其他时间测量。可以实际上组合相反方向上的rtt测量以提供测量点10的全部两侧的半程rtt测量(也就是说从测量点10到节点1、2并且返回)。
[0099]
还可以在节点1和2之间提供两个或更多测量点。可以组合其rtt测量(端到端和半程)以提供节点1和2之间的rtt测量的进一步分段。

技术特征：
1.一种用于在分组交换通信网络(100)的两个节点(1，2)之间发送双向分组流(pk，pk’)的方法，所述两个节点中的每一个(1，2)对将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(pk，pk’)应用对应标记值(m1，m2)，所述方法包括：a)在检测到被应用于正从所述两个节点中的另一个(2，1)接收的所述双向分组流的分组(pk’，pk)的标记值(m2，m1)的切换时，所述两个节点中的每一个(1，2)切换适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(pk，pk’)的所述对应标记值(m1，m2)，其中，只有在所述检测与到所述两个节点中的所述另一个(2，1)的分组(pk，pk’)的后续发送之间所过去的时间不超出对应的预定义阈值(e1，e2)的情况下，所述两个节点中的每一个(1，2)实施适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的所述分组(pk，pk’)的所述对应标记值(m1，m2)的所述切换。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当自从适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2)的所述双向分组流的分组(pk)的所述对应标记值(m1)的上一次切换以来已过去最大时间(tmax)时，所述两个节点中的一个(1)强制适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2)的所述双向分组流的分组(pk)的所述对应标记值(m1)的切换。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在每一个所述节点(1，2)处由本地计时器计数所述对应的预定义阈值(e1，e2)，其中每一个所述节点(1，2)在检测到被应用于正从所述两个节点中的另一个(2，1)接收的所述双向分组流的分组(pk’，pk)的标记值(m2，m1)的切换时开始所述本地计时器。4.根据任一项在前权利要求的方法，其中，所述两个节点中的至少一个(1，2)动态地改变所述对应的预定义阈值(e1，e2)。5.根据权利要求4所述的方法，其中，当测量会话开始时，所述两个节点中的至少一个(1，2)将所述对应的预定义阈值(e1，e2)设定到最大值emax，并且当所述检测与到所述两个节点中的所述另一个(2，1)的分组(pk，pk’)的后续发送之间所过去的时间不超出所述对应的预定义阈值(e1，e2)时，减小所述对应的预定义阈值(e1，e2)。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述对应的预定义阈值(e1，e2)被逐步减小。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述对应的预定义阈值(e1，e2)被减小到最小值emin为止。8.根据任一项在前权利要求所述的方法，其中，所述最大时间(tmax)由另一个本地计时器计数，所述两个节点中的所述一个(1)在切换适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(pk，pk’)的所述对应标记值(m1，m2)时开始所述另一个本地计时器，所述两个节点中的所述一个(1)在所述另一个本地计时器到期时强制适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2)的所述双向分组流的分组(pk)的所述对应标记值(m1)的切换。9.根据任一项在前权利要求所述的方法，其中，所述最大时间(tmax)高于所述两个节点(1，2)之间的最大往返时间。10.根据权利要求1到8中的任一项所述的方法，其中，作为先前测量的所述两个节点(1，2)之间的往返时间的函数来计算所述最大时间(tmax)。11.一种用于对分组交换通信网络(100)的两个节点(1，2)之间发送的双向分组流实施
往返时间测量的方法，所述两个节点中的每一个(1，2)对将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(pk，pk’)应用对应标记值(m1，m2)，所述方法包括根据权利要求1到10中的任一项所述的方法的步骤以及：b)由置于所述双向分组流的路径上的测量点(10)检测被应用于从所述两个节点中的一个(1，2)发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(pk，pk’)的标记值(m1，m2)的第一次切换(s1)和第二次切换(s2)，并且提供所述两个节点(1，2)之间的往返时间测量作为在所述第一次切换(s1)与所述第二次切换(s2)之间所过去的时间。12.根据权利要求2和12所述的方法，其中，所述步骤b)包括：如果确定所述往返时间测量不低于所述最大时间(tmax)，则丢弃所述往返时间测量。13.一种用于分组交换通信网络(100)的节点(1)，所述节点(1)被配置为与所述分组交换通信网络(100)的另一个节点(2)交换双向分组流(pk，pk’)，所述节点(1)被配置为对将要发送到所述另一个节点(2)的所述双向分组流的分组(pk)应用对应标记值(m1)，所述节点(1)被配置为：a)在检测到被应用于正从所述另一个节点(2)接收的所述双向分组流的分组(pk’)的标记值(m2)的切换时，切换适用于将要发送到所述另一个节点(2)的所述双向分组流的所述分组(pk)的所述对应标记值(m1)，其中，所述节点(1)被配置为：只有在所述检测与到所述另一个节点(2)的分组(pk)的后续发送之间所过去的时间不超出预定义阈值(e1)的情况下，实施适用于将要发送到所述另一个节点(2)的所述双向分组流的所述分组(pk)的所述对应标记值(m1)的所述切换。14.根据权利要求13所述的节点(1)，其中，所述节点(1)还被配置为：当自从适用于将要发送到所述另一个节点(2)的所述双向分组流的分组(pk)的所述对应标记值(m1)的上一次切换以来已过去最大时间(tmax)时，强制适用于将要发送到所述另一个节点(2)的所述双向分组流的所述分组(pk)的所述对应标记值(m1)的切换。15.一种包括交换双向分组流(pk，pk’)的两个节点(1，2)的分组交换通信网络(100)，所述两个节点中的每一个(1，2)被配置为对将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(pk，pk’)应用对应标记值(m1，m2)，其中：a)所述两个节点中的每一个(1，2)被配置为：在检测到被应用于正从所述两个节点中的另一个(2，1)接收的所述双向分组流的分组(pk’，pk)的标记值(m2，m1)的切换时，切换适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(pk，pk’)的所述对应标记值(m1，m2)，其中，所述两个节点中的每一个(1，2)被配置为：只有在所述检测与到所述两个节点中的另一个(2，1)的分组(pk，pk’)的后续发送之间所过去的时间不超出对应的预定义阈值(e1，e2)的情况下，实施适用于将要发送到所述两个节点中的所述另一个(2，1)的所述双向分组流的所述分组(pk，pk’)的所述对应标记值(m1，m2)的所述切换。16.根据权利要求15所述的分组交换通信网络(100)，还包括：b)置于所述双向分组流的路径上的测量点(10)，所述测量点(10)被配置为检测被应用于从所述两个节点中的一个(1，2)发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(pk，pk’)的标记值(m1，m2)的第一次切换(s1)和第二次切换(s2)，并且提供所述两个节点(1，2)之间的往返时间测量作为在所述第一次切换(s1)与所述第二次切换(s2)之
间所过去的时间。

技术总结
本发明公开了一种用于对分组交换通信网络的两个节点之间发送的双向分组流实施RTT测量的方法。每一个节点对其传出分组应用对应标记值，并且在其传入分组中检测到由另一个节点应用的标记值的切换时进行切换。只有在这样的检测与下一个传出分组的发送之间所过去的时间不超出预定义的时间阈值的情况下才实施所述切换。中间测量点可以提供RTT测量作为在特定方向上发送的分组中的标记值的两次相继切换之间所过去的时间。换之间所过去的时间。换之间所过去的时间。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：意大利电信股份公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2023/9/23