專利名稱：速度計算系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種計算通信路徑的通信速度的技術，更具體而言，涉及一種在接收的包中插入探測信息的技術，從而計算在作為計算對象的路徑的速度。
背景技術：
通常，存在一種包對(packet pair)技術，作為計算通過一系列路徑(鏈路)和中間節(jié)點的通信路徑的通信速度的常規(guī)實例。
在包對技術中，路徑的通信速度是計算的對象，該路徑由連接發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的高速鏈路和低速鏈路組成。發(fā)送節(jié)點連續(xù)地發(fā)送專用于計算(作為計算對象的)路徑的速度的兩個探測包(包對)，并根據由于傳輸產生的兩個包到達時間之間的差值來估計路徑中的速度。此時，發(fā)送節(jié)點以盡可能接近的時間發(fā)送兩個包，以便限制在兩個包之間的到達時差僅僅是由于兩個點之間的傳輸延遲分散(dispersion)而造成的，在接收節(jié)點中測量兩個包之間的到達時差。
此外，作為其它的常規(guī)實例，即，作為除包對技術之外的常規(guī)實例，存在一種包訓練(packet train)技術(例如，非專利文獻1)。
Dovrolis，Ramanathan和Moore，“What Do Packet DispersionTechniques Measure？”IEEE INFOCOM 2001。
包訓練技術是一種連續(xù)地發(fā)送兩個或更多包的技術，與包對技術的情況不同，不必提供計算結果的離散模式；然而，足夠長的測量持續(xù)時間使測量值收斂為單一值。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題然而，在包對技術中，包對受到不同的干擾，這取決于路徑的配置和業(yè)務的狀況，因此，包對技術表示的測量值被分成一些離散的“模式”。為了從這些模式之中確定出哪種“模式”反映了為進行測量最初所需要的速度，就必須獲取大量的樣值。
此外，在所有前述的常規(guī)實例中，為了提高測量的精度，就必須增加探測包(probe packet)的數(shù)目；然而，在通信過程中計算路徑中速度的情況下，由于計算精度和數(shù)據帶寬是折衷選擇的關系(由于總的帶寬保持不變)，因此，探測包數(shù)目的增加會導致增大對數(shù)據帶寬的抑制(oppression)。具體地，在包含鏈路的路徑的速度計算中，該鏈路例如是無線電路，鏈路中的通信速度會猛烈地波動，不得不在短時間內發(fā)送一定數(shù)目或更多的探測包，由此增加了由速度計算所產生的數(shù)據帶寬的抑制，這可能在某些情況下使發(fā)送數(shù)據變得不可能。由于無線電路是窄帶寬鏈路，因此這是一個嚴重的問題，如常規(guī)實例等操作下的速度計算被認為是不切實際的。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于減輕在數(shù)據通信帶寬的抑制的速度計算系統(tǒng)，所述數(shù)據通信包含無線鏈路。
解決問題的手段解決上述問題的第一發(fā)明是一種用于計算包的通信速度的速度計算系統(tǒng)，所述包通過連接發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的通信路徑，其特征在于發(fā)送節(jié)點包括分組裝置，用于對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送裝置，用于將唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包；所述接收節(jié)點包括接收裝置，用于接收所述發(fā)送的包；記錄裝置，用于記錄所述接收包的到達時間；確定裝置，用于確定在所述接收包中是否包含探測信息；計算裝置，用于根據在確定包含有所述探測信息的包中被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值，來計算通信速度。
解決上述問題的第二發(fā)明的特征在于，在上述第一發(fā)明中，在所述通信路徑是多個的情況下，發(fā)送裝置還包括選擇裝置，用于從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑。
解決上述問題的第三發(fā)明的特征在于，在上述第二發(fā)明中，選擇裝置從所述多個所述通信路徑中選擇通信負荷較小的通信路徑。
解決上述問題的第四發(fā)明的特征在于，在上述第三發(fā)明中，計算裝置是這樣一種計算裝置將被探測信息識別為屬于相同包組的包中、除了最初到達的包之外的包的總比特數(shù)，除以到達時間之間的差值，從而計算通信速度。
解決上述問題的第五發(fā)明的特征在于，在上述第一發(fā)明中，發(fā)送節(jié)點還包括裝置，所述裝置在接收到一個包之后、在預定時間內沒有接收到下一個包的情況下，產生至少一個偽包。
解決上述問題的第六發(fā)明的特征在于，在上述第一到第五發(fā)明之一中，發(fā)送節(jié)點還包括裝置，用于在預定時間內沒有接收到包的情況下，產生至少兩個偽包。
解決上述問題的第七發(fā)明是一種計算系統(tǒng)的節(jié)點，根據在連續(xù)發(fā)送的包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，所述節(jié)點是發(fā)送節(jié)點，所述節(jié)點包括分組裝置，用于對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送裝置，將用于唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并且連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包。
解決上述問題的第八發(fā)明的特征在于，在上述第七發(fā)明中，在通信路徑是多個的情況下，所述發(fā)送裝置還包括選擇裝置，用于從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑。
解決上述問題的第九發(fā)明是一種計算系統(tǒng)的節(jié)點，根據在接收包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，所述節(jié)點是接收節(jié)點，所述節(jié)點包括接收裝置，用于接收包；記錄裝置，用于記錄所述接收包的到達時間；確定裝置，用于確定在所述接收包中是否包含探測信息；
計算裝置，用于根據在確定包含有所述探測信息的包中被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值，來計算通信速度。
解決上述問題的第十發(fā)明是一種用于計算包速度的速度計算方法，所述包通過連接發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的通信路徑，其特征在于所述方法包括分組步驟，對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送步驟，將用于唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包；接收步驟，接收所述發(fā)送的包，并使記錄器記錄所接收的包的到達時間；確定步驟，確定在所述接收的包中是否包含探測信息；計算步驟，在確定包含有所述探測信息的包中，根據被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值來計算通信速度。
解決上述問題的第十一發(fā)明的特征在于，在上述第十發(fā)明中，在所述通信路徑是多個的情況下，所述發(fā)送步驟還包括從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑的選擇步驟。
解決上述問題的第十二發(fā)明的特征在于，在上述第十一發(fā)明中，所述選擇步驟是這樣一種步驟執(zhí)行選擇、以便能夠在所述多個所述通信路徑中分散通信負荷。
解決上述問題的第十三發(fā)明的特征在于，在上述第十到十二發(fā)明之一中，計算步驟是這樣一種步驟將被探測信息識別為屬于相同包組的包中、除了最初到達的包之外的包的總比特數(shù)，除以到達時間之間的差值，從而計算通信速度。
解決上述問題的第十四發(fā)明的特征在于，在上述第十到十三發(fā)明之一中，還包括步驟在接收一個包之后、在預定時間內沒有接收到下一個包的情況下，產生一個偽包。
解決上述問題的第十五發(fā)明的特征在于，在上述第十到十四發(fā)明之一中，還包括步驟在預定時間內沒有接收到包的情況下，產生兩個偽包。
解決上述問題的第十六發(fā)明是一種用于計算包速度的速度計算系統(tǒng)的程序，所述包通過連接發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的通信路徑，其特征在于使所述發(fā)送節(jié)點用作分組裝置，用于對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送裝置，用于將唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包；所述接收節(jié)點用作接收裝置，用于接收所述發(fā)送的包；記錄裝置，用于使記錄器記錄所述接收包的到達時間；確定裝置，用于確定在所述接收包中是否包含探測信息；計算裝置，用于根據在確定包含有所述探測信息的包中被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值，來計算通信速度。
解決上述問題的第十七發(fā)明的特征在于，在上述第十六發(fā)明中，在所述通信路徑是多個的情況下，所述程序還使所述發(fā)送裝置用作選擇裝置，用于從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑。
解決上述問題的第十八發(fā)明的特征在于，在上述第十七發(fā)明中，所述程序使所述選擇裝置具有選擇的功能，以便能夠在所述多個所述通信路徑中分散通信負荷。
解決上述問題的第十九發(fā)明的特征在于，在上述第十六到十八發(fā)明之一中，所述程序使所述計算裝置用作計算裝置，所述計算裝置將被探測信息識別為屬于相同包組的包中、除了最初到達的包之外的包的總比特數(shù)，除以到達時間之間的差值，從而計算通信速度。
解決上述問題的第二十發(fā)明的特征在于，在上述第十六到十九發(fā)明之一中，所述程序還使所述分組裝置用作實現(xiàn)以下功能的裝置在接收到一個包之后，在預定時間內沒有接收到下一個包的情況下，產生一個偽包。
解決上述問題的第二十一發(fā)明的特征在于，在上述第十六到二十發(fā)明之一中，所述程序還使所述分組裝置用作實現(xiàn)以下功能的裝置在預定時間內沒有接收到包的情況下，產生兩個偽包。
解決上述問題的第二十二發(fā)明是一種計算系統(tǒng)中節(jié)點的程序，用于根據在連續(xù)發(fā)送的包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，在所述節(jié)點是發(fā)送節(jié)點的情況下，所述程序使所述節(jié)點用作
分組裝置，用于對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送裝置，將用于唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并且用于連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包。
解決上述問題的第二十三發(fā)明的特征在于，在上述第二十二發(fā)明中，在通信路徑是多個的情況下，所述程序還使所述發(fā)送裝置用作選擇裝置，用于從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑。
解決上述問題的第二十四發(fā)明是一種計算系統(tǒng)中節(jié)點的程序，用于根據在接收包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，在所述節(jié)點是接收節(jié)點的情況下，所述程序使所述節(jié)點用作接收裝置，用于接收包；記錄裝置，用于記錄所述接收包的到達時間；確定裝置，用于確定在所述接收包中是否包含探測信息；計算裝置，用于在確定包含有所述探測信息的包中被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值，來計算通信速度。
解決上述問題的第二十五發(fā)明是一種產生和發(fā)送計算速度的偽包的計算方法，用于根據偽包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，代替產生所述偽包，使用接收的包作為計算速度的包。
發(fā)明效果根據本發(fā)明，通過在實際數(shù)據中嵌入探測信息，來代替產生專用于計算速度的探測包，能夠減少探測包所引起的通信帶寬的抑制，該實際數(shù)據也就是數(shù)據包，實際數(shù)據通過作為速度計算對象的通信路徑。
此外，根據本發(fā)明，通過在作為實際數(shù)據的數(shù)據包中嵌入探測信息，用于同時發(fā)送兩個數(shù)據包，來代替產生專用于計算速度的探測包(偽包(dummy packet))，能夠計算速度，即使在速度動態(tài)地波動、在實際速度計算很困難的窄帶寬路徑的情況下，也不會抑制帶寬，窄帶寬路徑是例如無線鏈路等。
此外，根據本發(fā)明，在包含多個路徑的兩個節(jié)點之間的連接中，其中每個路徑是計算的對象，通過成雙地(two by two)向路徑分配數(shù)據包，就能夠計算每個路徑的速度。
此外，根據本發(fā)明，在通過多個通信路徑連接兩個節(jié)點的情況下，通過選擇具有較小通信負荷的通信路徑，能夠減少通信帶寬的抑制。


圖1是在本發(fā)明節(jié)點之間的路徑的配置圖。
圖2是實施例1中的發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的配置圖。
圖3是包組的配置圖。
圖4是實施例1的修改實例。
圖5是實施例2中的發(fā)送節(jié)點的配置圖。
圖6是實施例2的流程圖。
圖7是實施例3的配置圖。
圖8是實施例4的配置圖。
圖9是實施例4的流程圖。
符號說明100 發(fā)送節(jié)點101 接收節(jié)點102 路徑中的節(jié)點110 發(fā)送節(jié)點120 發(fā)送節(jié)點121 接收節(jié)點200 高速鏈路201 低速鏈路301 傳送控制器302 緩沖存儲器303 發(fā)射機304 偽產生器305 調度器400 高速鏈路上的包組401 低速鏈路上的包組
501 接收機502 包識別部分503 記錄器504 算術部分505 存儲器具體實施方式
本發(fā)明的目標是提供對于包含不穩(wěn)定鏈路和低速鏈路的數(shù)據路徑的速度計算的應用。
圖1是用于解釋本發(fā)明的示意圖。在這里，路徑的通信速度是計算的對象，該路徑由高速鏈路200-1和200-2以及低速鏈路201-1組成，從發(fā)送節(jié)點100出發(fā)到達接收節(jié)點101。
在本發(fā)明中，發(fā)送節(jié)點100向作為計算對象的路徑連續(xù)地發(fā)送兩個包，并根據由于傳輸產生的、兩個包到達時間之間的差值來得到路徑速度。此時，發(fā)送節(jié)點以盡可能接近的時間發(fā)送兩個包，以便限制在接收節(jié)點觀察到的、僅僅由兩個點之間的傳輸延遲分散而引起的兩個包之間的到達時差。
實施例1現(xiàn)在將解釋本發(fā)明的實施例1。圖2是本發(fā)明系統(tǒng)的詳細視圖。
參照圖2，本發(fā)明的實施例包括發(fā)送節(jié)點100和接收節(jié)點101。此外，發(fā)送節(jié)點100和接收節(jié)點101通過高速鏈路200和低速鏈路201進行連接，高速鏈路200和低速鏈路201是分別作為速度計算的對象的路徑。
發(fā)送節(jié)點100包括傳送控制器301和發(fā)射機303。
傳送控制器301接收在任意定時處到達的數(shù)據包。所謂的包是一種有效負荷部分插入有實際數(shù)據的數(shù)據包。接收的數(shù)據包被暫時填入(fill in)傳送控制器301所具有的隊列302中。此外，傳送控制器301對至少兩個數(shù)據包進行分組(grouping)，并且當在隊列302中填入多個數(shù)據包時，傳輸控制器301將數(shù)據包一組接一組地(group by group)傳送到發(fā)射機303。另外，在本實施例中，將解釋對兩個數(shù)據包進行分組的方案。
如圖3中所示，發(fā)射機303在從傳送控制器301傳送的每個數(shù)據包中插入探測信息，并連續(xù)向高速鏈路200發(fā)送屬于相同包組(packetgroup)的數(shù)據包。所謂插入到每個數(shù)據包中的探測信息是用于唯一識別每個數(shù)據包所屬的組的信息。另外，由于插入了探測信息，帶寬的抑制程度要遠遠小于單獨為測量準備包的情況。
接收節(jié)點101包括接收機501、包識別部分502、記錄器503、算術(arithmetic)部分504和存儲器505。
接收機501接收數(shù)據包，并將其傳送到包識別部分502。
記錄器503記錄接收機501接收數(shù)據包的接收完成時間。在記錄接收機501接收數(shù)據包的接收完成時間的過程中，記錄器503與記錄在其數(shù)據包的IP報頭中的識別信息相對應地記錄數(shù)據包的接收完成時間。
包識別部分502確定從接收機501傳送的數(shù)據包是否為包含探測信息的數(shù)據包。此外，當包識別部分502確定它是包含探測信息的數(shù)據包時，包識別部分502向算術部分504傳送在其數(shù)據包中包含的探測信息、數(shù)據包的識別信息和其數(shù)據包的比特數(shù)。
依據從包識別部分502接收的數(shù)據包的識別信息，算術部分504從記錄器503中取出其數(shù)據包的接收完成時間。此外，算術部分504將取出的接收完成時間，與探測信息和其數(shù)據包的比特數(shù)相對應地填入存儲器505中。此外，算術部分504從存儲器505中取出屬于相同包組的數(shù)據包的接收完成時間，并依據任意(arbitrary)算法來得到作為速度計算對象的通信路徑的速度。此外，作為一種用于得到作為計算對象的通信路徑速度的算法的實例，所列出的實例假定在屬于相同包組的數(shù)據包中，將在相同包組中除了最初接收的數(shù)據包之外的數(shù)據包的總比特數(shù)，除以在最初接收數(shù)據包的接收完成時間和最后接收數(shù)據包的接收完成時間之間的差值，作為速度的測量值。在本發(fā)明中，出于解釋的目的使用上述實例；然而，也可以接受除了前述方法之外的任何方法。
存儲器505填入由算術部分504從記錄器503中取出的接收完成時間，作為與探測信息和其數(shù)據包的比特數(shù)相對應的測量結果。另外，在本發(fā)明的存儲器505中，填入使接收完成時間和探測信息彼此對應的測量結果，現(xiàn)在將解釋這種情況；然而，例如，可以保存由算術部分504得到的通信路徑的速度作為測量結果。
下面將解釋實施例1的操作。
發(fā)送節(jié)點100接收在傳送控制器301中任意定時處到達的數(shù)據包。
在隊列302中暫時填入接收的數(shù)據包。當在隊列302中填入兩個數(shù)據包時，對其兩個數(shù)據包進行分組，并將它們傳送到發(fā)射機303。在發(fā)射機303中，探測信息被插入到傳送的數(shù)據包中。已插入探測信息的相同包組的數(shù)據包被連續(xù)地發(fā)送到高速鏈路200，該高速鏈路是速度計算對象的路徑的第一條鏈路。
基于低速鏈路201來傳送被連續(xù)發(fā)送到高速鏈路200的數(shù)據包，該低速鏈路是速度計算對象的路徑的最后一條鏈路。此時，由于低速鏈路201的速度限制，基于低速鏈路201發(fā)送的數(shù)據包類似圖2的數(shù)據包401擴散(spread)。在接收節(jié)點101的接收機501中接收基于低速鏈路201發(fā)送的數(shù)據包。當在接收機501中接收到數(shù)據包時，在記錄器503中彼此對應地記錄接收完成時間和其數(shù)據包的數(shù)據包識別信息。接收的數(shù)據包被傳送到包識別部分502。在包識別部分502中確定所傳送的數(shù)據包是否為包含探測信息的數(shù)據包。當在包識別部分502中確定它是包含探測信息的數(shù)據包時，就將探測信息、數(shù)據包識別信息和其數(shù)據包的比特數(shù)傳送到算術部分504。
依據從包識別部分502接收的數(shù)據包的識別信息，算術部分504從記錄器503中取出其數(shù)據包的接收完成時間。將所取出的接收完成時間與從包識別部分502接收的探測信息和數(shù)據包的比特數(shù)對應地填入存儲器505中。此外，算術部分504從存儲器505中取出屬于相同包組的數(shù)據包的接收完成時間。算術部分504計算所取出的接收完成時間中、在最初接收數(shù)據包的接收完成時間與最后接收數(shù)據包的接收完成時間之間的差值，并將除了最初接收的數(shù)據包之外的數(shù)據包的總比特數(shù)除以計算的接收完成時間差值，從而計算測量值。
另外，在前述的實施例中，將除了最初接收的數(shù)據包之外的數(shù)據包的總比特數(shù)除以計算的接收完成時間差值，從而計算通信路徑的速度；然而，通過參照在存儲器505中填入的探測結果，還可以執(zhí)行諸如取平均值之類的統(tǒng)計過程。
此外，在前述的實施例中，解釋了通過單一路徑連接發(fā)送節(jié)點100和接收節(jié)點101的配置，該單一路徑是速度計算的對象；然而，本發(fā)明并不局限于此。也就是說，還可以接受通過多種路徑來連接發(fā)送節(jié)點100和接收節(jié)點101的配置，其中每個路徑是速度計算的對象。在這種情況下，如圖4中所示，傳送控制器301以包組為單位向發(fā)射機303-1或發(fā)射機303-2分配經過分組的數(shù)據包。
實施例2在上述的實施例1中，解釋了沒有限定(qualification)從分組的數(shù)據包中將哪一個包組用作探測包組的情況。也就是說，所有的數(shù)據包均可以被分組，并可以用作探測，可以在所有數(shù)據包中數(shù)據包的特定部分插入探測信息。然而，實際上，還可以設想長時間沒有輸入包的情況。因此，在第二實施例中，將解釋在這種情況下繼續(xù)提供路徑的速度計算的系統(tǒng)。
圖5是實施例2中的配置圖。另外，相同的數(shù)字被賦予與前述實施例類似的部件上，并省略詳細說明。
除了在前述實施例中解釋的部件以外，傳送控制器301還包括偽(dummy)產生器304、偽定時器306和偽定時器307。
在隊列302的數(shù)據包數(shù)目在預定時間或更久時間內是1的情況下，偽產生器304產生一個偽包，并將它傳送給傳送控制器301。此外，在隊列302的數(shù)據包數(shù)目在預定時間或更久時間內是0的情況下，偽產生器304產生兩個偽包，并將它們傳送到傳送控制器301。
當一個數(shù)據包進入隊列302時，啟動偽定時器306。當由于偽定時器306的啟動、在沒有進行數(shù)據包分組的狀態(tài)下偽定時器306結束時，偽產生器304產生一個偽包。另外，例如，可以判定偽定時器306的設置時間，以便滿足所有路徑所需的探測周期(cycle)，其中每個路徑是速度計算的對象。
當隊列302的數(shù)據包數(shù)目變?yōu)?時，偽定時器307啟動。當由于偽定時器307的啟動，在沒有進行數(shù)據包分組的狀態(tài)下偽定時器307結束時，偽產生器304產生兩個偽數(shù)據。另外，例如，可以判定偽定時器307的設置時間，以便滿足所有路徑所需的探測周期，其中每個路徑是速度計算的對象。
接下來，將解釋在本實施例中產生一個偽包的操作。
圖6是用于解釋在本實施例中產生一個偽包的操作的流程圖。
首先，處于初始狀態(tài)的偽標記為0(步驟S101)。操作等待數(shù)據包的接收或偽定時器306的結束(步驟S102)。在這里，還沒有啟動偽定時器，借此操作等待數(shù)據包的接收。
當傳送控制器301接收到數(shù)據包時，在隊列302中暫時填入接收的數(shù)據包。傳送控制器301計算隊列302的數(shù)據包的數(shù)目，并確定數(shù)據包的數(shù)目是否為多個(步驟S103)。
此時，如果假定已經連續(xù)接收了多個數(shù)據包，傳送控制器301確定隊列302的數(shù)據包的數(shù)目是多個，并對隊列302的數(shù)據包的進行分組，以便將它們發(fā)送到發(fā)射機303(步驟S104)。偽標記被復位(步驟S105)，操作返回到步驟S103。
另一方面，如果假定僅接收到一個數(shù)據包，則確定數(shù)據包的數(shù)目不是多個，接下來，確定數(shù)據包的數(shù)目是否為1(步驟S106)。在這里，已經接收了僅一個數(shù)據包，借此確定它是1，接下來，確定偽標記是否為1(步驟S107)。在這個時刻，由于偽標記處于初始狀態(tài)，初始狀態(tài)表示0，因此確定偽標記為0，并在偽標記中插入1(步驟S108)。啟動偽定時器306(步驟S109)，操作返回到步驟S102，等待數(shù)據包的接收或偽定時器306的結束。
此時，當傳送控制器301接收到數(shù)據包時，操作進入到步驟S103，在步驟S103中確定數(shù)據包的數(shù)目是否為多個。在這里，傳送控制器301已經接收到數(shù)據包，借此操作進入到步驟S104，在步驟S104中傳送控制器301對在隊列302中填入的數(shù)據包進行分組，并將它們發(fā)送到發(fā)射機303。操作進入到步驟S105，在步驟S105中偽標記被復位，操作返回到步驟S103。
另一方面，在步驟S109中啟動的偽定時器306已經結束的情況下，操作進入到步驟S103，在步驟S103中確定數(shù)據包的數(shù)目是否為多個。在這里，還沒有接收到數(shù)據包，但是啟動的偽定時器306已經結束，借此操作進入到步驟S107，在步驟S107中確定數(shù)據包的數(shù)目是否為1。在這里，當確定數(shù)據包的數(shù)目為1時，操作進入到步驟S106，接下來，確定偽標記是否為1。此時，偽標記為1，借此偽產生器304準備一個偽包，并將它填入隊列302(步驟S110)。當偽包被填入隊列302中時，操作進入到步驟S104，在步驟S104中，傳送控制器301對數(shù)據包和在隊列302中填入的偽包進行分組，并將它們發(fā)送到發(fā)射機303。操作進入到步驟S105，在步驟S105中偽標記被復位，操作返回到步驟S103。
接下來，在本實施例中，將解釋產生兩個偽包的操作。
當在隊列302中缺少數(shù)據包時，啟動偽定時器307。當經過了預定時間且偽定時器307結束時，偽產生器304準備兩個偽包，并將它們填入隊列302。當偽包被填入隊列302中時，傳送控制器301對在隊列302中填入的兩個偽包進行分組，并將它們發(fā)送到發(fā)射機303。在發(fā)送的同時，偽定時器307被復位。
另外，在本實施例中，在傳送控制器301中提供偽定時器306和307；然而，本發(fā)明并不局限于此。也就是說，它們可以被提供在偽產生器304中。
實施例3在前述的實施例中，解釋了通過單一路徑連接發(fā)送節(jié)點100和接收節(jié)點101的情況，其中單一路徑是速度計算的對象。
在實施例3中，將解釋在發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點之間存在多個路徑的情況，其中每個路徑是速度計算的對象。
圖7是描述在計算多個路徑速度的情況下的網絡的視圖。另外，相同的數(shù)字被賦予與前述實施例類似的部件上，并省略詳細的說明。
參照圖7，本發(fā)明的實施例包括發(fā)送節(jié)點120和接收節(jié)點121，發(fā)送節(jié)點120和接收節(jié)點121通過多個路徑來連接，每個路徑是速度計算的對象。這些路徑中，一個路徑是包含高速鏈路200-1和低速路徑201-1的路徑，這與圖1的路徑類似。其它兩個路徑具有在發(fā)送節(jié)點側共同使用的鏈路200-2，這兩個路徑中，在接收節(jié)點121中，一個路徑經低速鏈路201-2被終接(terminated)，另一個路徑經低速鏈路201-3被終接。
發(fā)送節(jié)點120包括傳送控制器301和多個發(fā)射機以及調度器305。
調度器305接收在傳送控制器301中被分組的數(shù)據包，并以其分組的數(shù)據包為單位，將它們分配到與每個路徑相連的發(fā)射機303。另外，作為向每個路徑分配數(shù)據包的判定方法，例如，存在采用負荷分散邏輯(load dispersion logic)分配數(shù)據包的方法，諸如輪轉(round robin)算法等；然而在本發(fā)明中，可以接受任何方法。此外，通過使用輪轉算法的負荷分散邏輯來進行路徑選擇確定，可以設想向相應的其它路徑分配經過分組的數(shù)據包；然而，本實施例以向相同的路徑發(fā)送相同組的數(shù)據包為規(guī)則。
接下來，將解釋本實施例的操作。
發(fā)送節(jié)點120在傳送控制器301中接收任意時間到達的數(shù)據包。
接收的數(shù)據包暫時被填入隊列302中。當兩個數(shù)據包被填入隊列302中時，就對這兩個數(shù)據包進行分組，并將它們傳送到調度器305。
調度器305接收已分組的數(shù)據包，并以其分組的數(shù)據包為單位將其分配到發(fā)射機303。在發(fā)射機303中，探測信息被插入到分配的數(shù)據包中。已插入探測信息的相同組的數(shù)據包被連續(xù)發(fā)送到與每個發(fā)射機相連的路徑。
在接收節(jié)點121的接收機501-1至501-3中接收從發(fā)送節(jié)點120發(fā)送的數(shù)據包。當在接收機501-1至501-3中接收到數(shù)據包時，在記錄器503中對應地記錄接收完成時間和其數(shù)據包的數(shù)據包識別信息。接收的數(shù)據包被傳送到包識別部分502。在包識別部分502中確定所傳送的數(shù)據包是否為包含探測信息的數(shù)據包。當在包識別部分502中確定它是包含探測信息的數(shù)據包時，將探測信息、數(shù)據包識別信息和其數(shù)據包的比特數(shù)傳送到算術部分504。
依據從包識別部分502接收的數(shù)據包的識別信息，算術部分504從記錄器503中取出其數(shù)據包的接收完成時間。所取出的接收完成時間與從包識別部分502接收的探測信息和數(shù)據包的比特數(shù)對應地被填入到存儲器505中。算術部分504從存儲器505中取出屬于相同包組的數(shù)據包的接收完成時間。算術部分504計算在取出的接收完成時間中，在最初接收數(shù)據包的接收完成時間與最后接收數(shù)據包的接收完成時間之間的差值，并用除了最初接收的數(shù)據包之外的數(shù)據包的總比特數(shù)除以所計算的接收完成時間差值，從而計算測量值。
另外，在本發(fā)明中，在發(fā)送數(shù)據包的發(fā)送節(jié)點中，可以附加用于識別在多個路徑中使用哪個路徑來發(fā)送數(shù)據包的路徑識別信息，或者在接收數(shù)據包的接收節(jié)點中，可以附加用于識別在多個路徑中使用哪個路徑來發(fā)送數(shù)據包的路徑識別信息。
另外，在前述的配置中，通過包識別部分502、算術部分504和記錄器503執(zhí)行在每個接收機501-1至501-3中接收數(shù)據包的過程，其中包識別部分502、算術部分504和記錄器503是接收機501-1至501-3所共用的；然而，在本發(fā)明中，每個接收機可以包括其自身的包識別部分、算術部分和記錄器。也就是說，只要可以全部處理到達接收節(jié)點的數(shù)據包的探測信息，就可以以串聯(lián)或并聯(lián)地方式完全執(zhí)行它的過程。
實施例4在實施例3中，解釋了在每個分組的數(shù)據包中插入探測信息以便將其數(shù)據包一個組接一個組地分配和發(fā)送到多個路徑的情況。在本實施例中，與實施例2類似，將解釋如果對預定時間或更久時間內在隊列302中的數(shù)據包數(shù)目為1或更少時，產生偽包的情況。
圖8是在本實施例中的發(fā)送節(jié)點的配置圖。另外，相同數(shù)字被賦予與前述實施例類似的部件上，并省略詳細的說明。
繼續(xù)，將解釋產生本實施例的一個偽包的操作。
圖9是用于解釋產生本實施例的一個偽包的操作的流程圖。
首先，在初始狀態(tài)下的偽標記是0(步驟S201)。操作等待數(shù)據包的接收或偽定時器306的結束(步驟S202)。在這里，偽定時器還沒有啟動，借此操作等待數(shù)據包的接收。
當傳送控制器301接收到數(shù)據包時，將接收的數(shù)據包暫時填入隊列302中。傳送控制器301監(jiān)視隊列302的數(shù)據包的數(shù)目，并確定數(shù)據包的數(shù)目是否為多個(步驟S203)。
此時，如果假定已經連續(xù)地接收了多個數(shù)據包，那么傳送控制器301確定隊列302的數(shù)據包數(shù)目為多個，并進行隊列302的數(shù)據包的分組，用于將它們傳送到調度器305(步驟S204)。調度器305接收經過分組的數(shù)據包，并以其分組的數(shù)據包為單位將其分配到發(fā)射機303(步驟S205)。偽標記被復位(步驟S206)，操作返回到步驟S203。
另一方面，如果假定接收了僅一個數(shù)據包，那么確定數(shù)據包的數(shù)目不是多個，接著，確定數(shù)據包的數(shù)目是否為1(步驟S207)。在這里，已經接收了僅僅一個數(shù)據包，借此確定它是1，接著，確定偽標記是否為1(步驟S208)。在這個時刻，由于偽標記是處于初始狀態(tài)下，初始狀態(tài)表示0，因此確定偽標記為0，并將1嵌入到偽標記中(步驟S209)。啟動偽定時器306(步驟S210)，操作返回到步驟S202，等待數(shù)據包的接收或偽定時器306的結束。
此時，當傳送控制器301接收到數(shù)據包時，操作進入到步驟S203，在步驟S203中確定數(shù)據包的數(shù)目是否為多個。在這里，傳送控制器301已經接收了數(shù)據包，借此操作進入到步驟S204，在步驟S204中傳送控制器301對在隊列302中填入的數(shù)據包進行分組，并將它們傳送到調度器305。操作進入到步驟S205，在步驟S205中調度器305接收經過分組的數(shù)據包，并以其分組的數(shù)據包為單位將其分配到發(fā)射機303，操作進入到步驟S206。偽標記被復位，操作返回到步驟S203。
另一方面，在結束了在步驟S210中啟動的偽定時器306的情況下，操作進入到步驟S203，在步驟S203中確定數(shù)據包的數(shù)目是否為多個。在這里，還沒有接收到數(shù)據包，但是已經結束了啟動的偽定時器306，借此操作進入到步驟S207，在步驟S207中確定數(shù)據包的數(shù)目是否為1。在這里，確定它是1，操作進入到步驟S208，在步驟S208中確定偽標記是否為1。此時，偽標記是1，借此偽產生器304準備一個偽包，并將它填入隊列302中(步驟S211)。當偽包被填入隊列302中時，操作進入步驟S204，在步驟S204中，傳送控制器301對數(shù)據包和在隊列302中填入的偽包進行分組，并將它們傳送給調度器305。操作進入到步驟S205，在步驟S205中調度器305接收經過分組的數(shù)據包，并以其分組的數(shù)據包為單位將分配到發(fā)射機303，操作進入到步驟S206。偽標記被復位，操作返回到步驟S203。
接下來，在本實施例中，將解釋產生兩個偽包的操作。
當在隊列302中缺少數(shù)據包時，啟動偽定時器307。當經過了預定時間偽定時器307結束時，偽產生器304準備兩個偽包，并將它們填入隊列302。當偽包被填入隊列302中時，傳送控制器301對在隊列302中填入的兩個偽包進行分組，并將它們傳送到調度器305。在發(fā)送的同時，偽定時器307被復位。
另外，在本實施例中，在傳送控制器301中提供偽定時器306和307；然而，本發(fā)明并不局限于此。也就是說，它們可以被提供在偽產生器304中。
權利要求
1.一種用于計算包的通信速度的速度計算系統(tǒng)，所述包通過連接發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的通信路徑，其特征在于所述發(fā)送節(jié)點包括分組裝置，用于對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送裝置，用于將唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包；所述接收節(jié)點包括接收裝置，用于接收所述發(fā)送的包；記錄裝置，用于記錄所述接收包的到達時間；確定裝置，用于確定在所述接收包中是否包含探測信息；計算裝置，用于根據在確定包含有所述探測信息的包中被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值，來計算通信速度。
2.根據權利要求1的速度計算系統(tǒng)，其特征在于，在所述通信路徑是多個的情況下，所述發(fā)送裝置還包括選擇裝置，所述選擇裝置用于從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑。
3.根據權利要求2的速度計算系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇裝置從所述多個所述通信路徑中選擇通信負荷較小的通信路徑。
4.根據權利要求1的速度計算系統(tǒng)，其特征在于，所述計算裝置是這樣一種計算裝置，將被探測信息識別為屬于相同包組的包中、除了最初到達的包之外的包的總比特數(shù)，除以到達時間之間的差值，從而計算通信速度。
5.根據權利要求1的速度計算系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送節(jié)點還包括裝置，所述裝置在接收到一個包之后、在預定時間內沒有接收到下一個包的情況下，產生一個偽包。
6.根據權利要求1的速度計算系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送節(jié)點還包括裝置，所述裝置在預定時間內沒有接收到包的情況下，產生至少兩個偽包。
7.一種計算系統(tǒng)的節(jié)點，根據在連續(xù)發(fā)送的包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，所述節(jié)點是發(fā)送節(jié)點，所述節(jié)點包括分組裝置，用于對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送裝置，將用于唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并且連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包。
8.根據權利要求7的節(jié)點，其特征在于，在通信路徑是多個的情況下，所述發(fā)送裝置還包括選擇裝置，所述選擇裝置用于從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑。
9.一種計算系統(tǒng)的節(jié)點，根據在接收包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，所述節(jié)點是接收節(jié)點，所述節(jié)點包括接收裝置，用于接收包；記錄裝置，用于記錄所述接收包的到達時間；確定裝置，用于確定在所述接收包中是否包含探測信息；計算裝置，用于根據在確定包含有所述探測信息的包中被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值，來計算通信速度。
10.一種用于計算包速度的速度計算方法，所述包通過連接發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的通信路徑，其特征在于所述方法包括分組步驟，對其接收的至少兩個包進行分組；發(fā)送步驟，將用于唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包；接收步驟，接收所述發(fā)送的包，并使記錄器記錄所接收的包的到達時間；確定步驟，確定在所述接收的包中是否包含探測信息；計算步驟，在確定包含有所述探測信息的包中，根據被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值來計算通信速度。
11.根據權利要求10的速度計算方法，其特征在于，在所述通信路徑是多個的情況下，所述發(fā)送步驟還包括從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑的選擇步驟。
12.根據權利要求11的速度計算方法，其特征在于，所述選擇步驟是這樣一種步驟執(zhí)行選擇、以便能夠在所述多個所述通信路徑中分散通信負荷。
13.根據權利要求10的速度計算方法，其特征在于，所述計算步驟是這樣一種步驟將被探測信息識別為屬于相同包組的包中、除了最初到達的包之外的包的總比特數(shù)，除以到達時間之間的差值，從而計算通信速度。
14.根據權利要求10的速度計算方法，還包括步驟在接收一個包之后、在預定時間內沒有接收到下一個包的情況下，產生一個偽包。
15.根據權利要求10的速度計算方法，還包括步驟在預定時間內沒有接收到包的情況下，產生兩個偽包。
16.一種用于計算包速度的速度計算系統(tǒng)的程序，所述包通過連接發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的通信路徑，其特征在于使所述發(fā)送節(jié)點用作分組裝置，用于對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送裝置，用于將唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包；所述接收節(jié)點用作接收裝置，用于接收所述發(fā)送的包；記錄裝置，用于使記錄器記錄所述接收包的到達時間；確定裝置，用于確定在所述接收包中是否包含探測信息；計算裝置，用于根據在確定包含有所述探測信息的包中被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值，來計算通信速度。
17.根據權利要求16的程序，其特征在于，在所述通信路徑是多個的情況下，所述程序還使所述發(fā)送裝置用作選擇裝置，用于從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑。
18.根據權利要求17的程序，其特征在于，所述程序使所述選擇裝置具有選擇的功能，以便能夠在所述多個所述通信路徑中分散通信負荷。
19.根據權利要求16的程序，其特征在于，所述程序使所述計算裝置用作計算裝置，所述計算裝置將被探測信息識別為屬于相同包組的包中、除了最初到達的包之外的包的總比特數(shù)，除以到達時間之間的差值，從而計算通信速度。
20.根據權利要求16的程序，其特征在于，所述程序還使所述分組裝置用作實現(xiàn)以下功能的裝置在接收到一個包之后，在預定時間內沒有接收到下一個包的情況下，產生一個偽包。
21.根據權利要求16的程序，其特征在于，所述程序還使所述分組裝置用作實現(xiàn)以下功能的裝置在預定時間內沒有接收到包的情況下，產生兩個偽包。
22.一種計算系統(tǒng)中節(jié)點的程序，用于根據在連續(xù)發(fā)送的包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，在所述節(jié)點是發(fā)送節(jié)點的情況下，所述程序使所述節(jié)點用作分組裝置，用于對其接收的至少兩個包進行分組；以及發(fā)送裝置，將用于唯一識別所述已分組包組的探測信息附加到包組的每個包上，并且用于連續(xù)地發(fā)送屬于相同包組的包。
23.根據權利要求22的程序，其特征在于，在通信路徑是多個的情況下，所述程序還使所述發(fā)送裝置用作選擇裝置，用于從所述多個所述通信路徑中選擇一個路徑。
24.一種計算系統(tǒng)中節(jié)點的程序，用于根據在接收包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，在所述節(jié)點是接收節(jié)點的情況下，所述程序使所述節(jié)點用作接收裝置，用于接收包；記錄裝置，用于記錄所述接收包的到達時間；確定裝置，用于確定在所述接收包中是否包含探測信息；計算裝置，用于在確定包含有所述探測信息的包中被探測信息識別為屬于相同包組的包的到達時間之間的差值，來計算通信速度。
25.一種計算方法，它產生和發(fā)送用于計算速度的偽包，以便根據偽包的到達時間之間的差值來計算包速度，其特征在于，代替產生所述偽包，使用接收的包作為用于計算速度的包。
全文摘要
在現(xiàn)有技術中，在測量狀態(tài)動態(tài)波動的窄帶寬路徑速度的情況下，會對具有充分精確的速度計算和性能帶來嚴重的影響。在實際數(shù)據的數(shù)據包中嵌入探測信息，用于同時傳送兩個數(shù)據，這使具有嵌入探測信息的數(shù)據包充當包對技術的探測包。此外，在包含多個路徑的系統(tǒng)中，向路徑兩個包接兩個包地分配數(shù)據包。
文檔編號H04L29/08GK1910872SQ20058000227
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月13日 優(yōu)先權日2004年1月14日
發(fā)明者中田恒夫 申請人:日本電氣株式會社