在分组交换通信网络中启用往返分组丢失测量制造技术

公开了一种用于在分组交换通信网络中启用往返分组丢失测量的方法，其中第一节点和第二节点交换包括分组丢失字段PLF的分组，该分组丢失字段PLF可设置为空闲值或一个或多个测量值。第一节点执行生成步骤，由此其PLF被设置为测量值的第一分组传输到第二节点。对于每个接收到的第一分组，第二节点将PLF被设置为测量值的第二分组传输回去。然后，第一节点执行反射步骤，由此对于每个接收到的第二分组，它向第二节点传输PLF被设置为测量值的相应第三分组。生成步骤的开始和反射步骤的开始之间经过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间T。过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间T。过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间T。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在分组交换通信网络中启用往返分组丢失测量


[0001]本专利技术涉及通信网络领域。特别地，本专利技术涉及一种用于启用分组交换通信网络中的往返分组丢失测量的方法，并且涉及一种被配置为实现这种方法的分组交换网络。

技术介绍

[0002]在分组交换通信网络中，分组流从源节点经过可能的中间节点传输到目的地节点。示例分组交换网络是IP(互联网协议)网络、以太网和MPLS(多协议标签交换)网络。
[0003]分组不是总到达其目的地节点，即，它们可能在通过网络传输期间丢失。分组丢失是由于不同的原因。例如，节点或链路会发生故障，或者分组会被节点由于其端口拥塞而丢弃。而且，分组还会由于它们包含位错误而被节点丢弃。
[0004]当通信服务(特别地，实时语音或数据服务，诸如呼叫、会议呼叫、视频会议等)借助于分组交换网络被提供时，关于携带该服务的分组流的分组丢失、单向延迟和/或抖动的性能测量提供对由该服务的最终用户察觉到的服务质量(QoS)的指示。此外，分组丢失和高延迟/抖动可能需要重传，于是降低了通信网络的效率。因此，测量通信网络中分组流的分组丢失对网络运营商来说是特别感兴趣的。
[0005]以同一申请人的名义提出的WO 2010/072251公开了一种用于测量分组流上的分组丢失的方法，该方法使用替代标记技术，由此将要测量的分组流划分为包括第一标记值的分组的块(例如，其报头中的专用标记位被设置为“1”)和包括第二标记值的分组的块(例如，例如，其报头中的专用标记位被设置为“0”)。标记值周期性地切换，使得具有第一标记值的分组的块与具有第二标记值的分组的块交织。在标记的分组的路径上提供两个测量点。每个测量点实现分别对具有第一和第二标记值的分组的数量进行计数的几个计数器。使用计数器值计算两个测量点之间的分组丢失。
[0006]众所周知，QUIC(快速UDP互联网连接)是一种运输层(第4层)网络协议，被设计为支持通过用户数据报协议(UDP)在两个端点之间进行多路复用的连接。为了管理接收序列错误，QUIC报头包括分组号字段，其中在每个分组传输时将分组号写入每个分组中。
[0007]B.Trammel等人：2017年12月13日的互联网草案“The addition of a Spin Bit to the QUIC Transport Protocol draft
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trammel
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quic
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spin
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01”描述了在QUIC报头中添加所谓的“时延自旋位”(或简称为“自旋位”)，它允许在两个节点之间交换的两个反向传播分组流上进行RTT测量。根据互联网草案，这两个节点(也称为“客户端”和“服务器”)最初都传输相应的分组，其自旋位的值被设置为0。客户端通过将其自旋位的值设置为1来开始RTT测量。自旋位值的这种改变可以被看作是从客户端传输到服务器的自旋位信号中的边缘。当服务器接收到这种边缘时，它将自己的自旋位的值从0改变为1。以这种方式，服务器实质上将自旋位信号的边缘反射回到客户端。当客户端从服务器接收到自旋位信号的反射边缘时，它将其自旋位的值切换回0。这可以被看作是从客户端传输到服务器的自旋位信号中的另一个边缘，该自旋位信号在服务器处被接收并反射回客户端，如上所述。然后，可以在自旋位时段的持续时间(即，自旋位信号的两个连续边缘在同一方向上(例如，从客户端
到服务器)经过的时间间隔)内在放置在客户端和服务器之间的任何中间测量点处测量粗略的RTT。

技术实现思路

[0008]虽然上述自旋位技术允许测量粗略的RTT，但申请人已经意识到需要提供一种在分组交换通信网络中启用分组丢失测量的方法，该方法允许放置在两个节点(例如，客户端和服务器，根据QUIC术语)之间的任何中间测量点测量两个节点之间的粗略“往返分组丢失”，其中表述“往返分组丢失”指示对两个节点之间两个反向传播流交换中丢失的分组的数量的测量。
[0009]申请人已经注意到，这种往返分组丢失不能被测量为例如根据上面提到的WO 2010/072251进行测量的、影响两个反向传播流的单向分组丢失的总和。
[0010]首先，实际上，每个单向分组丢失的测量将要求两个测量点。
[0011]而且，申请人已经注意到，仅仅单向分组丢失的总和不会考虑这样一个事实：通常，链路的两个反向传播方向(例如，上行和下行)可能表现出非常不同的分组速率，例如1:10。因此，在标记时段期间，单向分组丢失可以在两个方向上不同数量的分组上测得，因此，相同数量的丢失分组在两个方向上可以具有非常不同的权重。
[0012]例如，如果在某个标记时段期间在一个方向(例如，下行)丢失了100个传输的分组中的1个分组，而在同一标记时段期间在另一个方向(例如，上行)丢失了10个传输的分组中的1个分组，仅单向分组丢失的总和将为2，在传输分组的总数100+10上求平均，将提供2/110的往返分组丢失率。
[0013]作为另一个示例，如果在下行方向上100个传输的分组中丢失了2个分组，而在上行方向上10个传输的分组中没有分组丢失，那么仅单向分组丢失的总和将再次为2。往返分组丢失率将再次为2/110，而不管事实与之前的情况不同，丢失的分组现在都集中在具有更高分组速率的下行方向上，于是丢失权重减小了。
[0014]鉴于此，申请人解决了提供一种在分组交换通信网络中启用分组丢失测量的方法的问题，该方法考虑到两个方向上的分组速率可以不同的事实而允许放置在两个节点之间的任何中间测量点测量往返分组丢失。
[0015]在以下描述和权利要求中，表述“在分组交换通信网络中启用性能测量”将指定以可以(可能在中间节点处)进行分组丢失测量的方式标记和/或调节在分组交换通信网络的两个节点之间交换的分组的操作。
[0016]申请人已经意识到，为了在适当考虑两个反向传播方向上的不同分组速率的情况下提供对往返分组丢失的准确测量，应在两个方向上对相同数量的分组执行测量。
[0017]例如，如果在某个标记时段期间在一个方向(例如，下行)丢失了100个传输的分组中的1个分组，而在同一标记时段期间在另一个方向(例如，上行)丢失了10个传输的分组中的1个分组，那么下行方向上的测量将仅对100个传输的分组中的10个分组执行。如果考虑的分组包括丢失的分组(不太可能的情况)，那么下行数据分组丢失再次为1，这提供了2/20的往返分组丢失率。否则(更可能的情况)下行分组丢失为0，这提供1/20的往返分组丢失率。通过几次重复这样的下行测量，将发现平均下行分组丢失为0.1，这将提供1.1/20的平均往返分组丢失率。
[0018]代替地，如果下行方向上100个传输的分组丢失了2个分组，而上行方向上10个传输分组没有丢失分组，那么仅在100个传输的分组中的10个分组上执行下行方向的测量，如果所考虑的分组包括丢失的分组(不太可能的情况)，下行分组丢失再次为2，往返分组丢失率为2/20。否则(更可能的情况)下行分组丢失为0，这提供往返分组丢失率0。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在分组交换通信网络(100)中启用往返分组丢失测量的方法，所述方法包括在所述通信网络(100)的第一节点(1)和第二节点(2)之间交换包括分组丢失字段(PLF)的分组(Pk，Pk')，其中所述分组丢失字段(PLF)可设置为或者至少一个空闲值或者至少一个测量值，所述交换包括：a)由所述第一节点(1)执行生成步骤(302，502，702)，包括向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的第一分组(B1)；b)对于分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值并从所述第一节点(1)接收的第一分组(B1)中的每个第一分组，由所述第二节点(2)向所述第一节点(1)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第二分组(B2)；以及c)由所述第一节点(1)执行反射步骤(304，504，704)，包括：对于分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值并从所述第二节点(2)接收的第二分组(B2)中的每个第二分组，向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)，其中在所述生成步骤(302，502，702)的开始和所述反射步骤(304，504，704)的开始之间经过的时间T具有预定义且基本恒定的持续时间T。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述时间T被设置为高于在所述第一节点(1)和所述第二节点(2)之间的链路上先前测得的最大往返时间的值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述生成步骤(302，502，702)具有预定义且基本恒定的持续时间T
G
。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述生成步骤(302，502，702)包括仅使用所述持续时间T
G
的百分比来向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的第一分组(B1)。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述步骤a)还包括动态调整用于向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的第一分组(B1)的所述持续时间T
G
的所述百分比。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中所述反射步骤(304，504，704)具有预定义且基本恒定的持续时间T
R
，所述反射步骤(304，504，704)在所述持续时间T
R
到期时终止，而不管所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)是否已经针对从所述第二节点(2)接收的所述第二分组(B2)中的每个第二分组被传输。7.根据权利要求6所述的方法，其中该方法还包括，在所述第一节点(1)处，检查(505，705)是否已经针对从所述第二节点(2)接收的所述第二分组(B2)中的每个第二分组传输了所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)，并且在否定的情况下，在所述第一分组(B1)和/或第三分组(B3)的传输中引入指示分组丢失往返测量无效的异常。8.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，当确定已经针对从所述第二节点(2)接收的所述第二分组(B2)中的每个第二分组传输了所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述至少一个测量值的相应第三分组(B3)时，终止所述反射步骤(304，504，704)。9.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述分组丢失字段(PLF)可设置为至少一个空闲值以及包括生成测量值B和反射测量值D的两个替代测量值中的任何一个，其
中：
‑
所述生成步骤(502)包括向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述生成测量值B的第一分组(B1)；以及
‑
所述反射步骤(504)包括，在从所述第二节点(2)接收到每个第二分组(B2)后，向所述第二节点(2)传输所述分组丢失字段(PLF)被设置为所述反射测量值D的相应第三分组(B3)，所述反射步骤(504)在所述生成步骤(502)终止后开始，在所述生成步骤(502)和所述反射步骤(504)之间没有暂停。10.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中所述分组丢失字段(PLF)可设置为空闲值和测量值中的任何一个，其中所述方法还包括，在所述第一节点(1)处：
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在所述生成步骤(702)和所述反射步骤(704)之间执行第一次暂停(702a)，所述第一次暂停(702a)具有预定义且基本恒定的持续时间T
G
'；以及
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在所述反射步骤(704)之后执行第二次暂停(704a)，所述第二次暂...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，
类型：发明
国别省市：