專利名稱：分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中的可用帶寬估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)。更具體地，并且不限制，本發(fā)明針對一種確定分組交換通信 網(wǎng)絡(luò)中的端到端可用帶寬的方法。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬是該路徑上從端到端的沒有使用的業(yè)務(wù)容量。在包括準(zhǔn)入控 制、服務(wù)等級協(xié)商檢驗(yàn)、智能路由、服務(wù)器選取以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視在內(nèi)的多個(gè)上下文中，測量通 信網(wǎng)絡(luò)的端到端可用帶寬能力是有用的。端到端可用帶寬可以通過將有效的測量工具用于 識別“鏈中最弱的鏈路”，即瓶頸鏈路，來確定。若干可用帶寬測量工具已經(jīng)發(fā)展了多年，其中的大部分是基于探測速率模型 (PRM)，該模型依賴于自感應(yīng)擁塞，即以足夠高以至于瞬間使網(wǎng)絡(luò)路徑的瓶頸鏈路過載的速 率注入探測業(yè)務(wù)。可用帶寬與連續(xù)分組之間的分組間時(shí)間間隔的變化的探測速率相關(guān)性強(qiáng) 相關(guān)。在擁塞的情況下，期望該時(shí)間間隔增大，其在探測接收機(jī)處是可觀測的。假如具有 該時(shí)間間隔增加對探測速率和可用帶寬的相關(guān)性的合理模型，這使得估計(jì)可用帶寬是可行 的。如果以低于可用帶寬的速率發(fā)送探測分組，則期望探測分組到達(dá)接收機(jī)的速率匹 配所使用的傳輸速率。如果探測分組速率高于最小的未使用的容量，則在瓶頸路由中發(fā)生 擁塞，并且探測分組將被延遲；這增大了分組間時(shí)間間隔，其在探測接收機(jī)處是可觀測的。 通過以多種速率傳輸探測分組，通過識別擁塞點(diǎn)來測量可用帶寬是可行的，所述擁塞點(diǎn)即 時(shí)間間隔開始增加的探測速率。其它可用帶寬測量工具是基于探測間隔模型(PGM)。通過采用兩個(gè)連續(xù)探測分組 之間的時(shí)間間隔變化方面的信息，PGM估計(jì)瓶頸路由器處的交叉業(yè)務(wù)的量。通過從瓶頸鏈 路容量中減去測量的交叉業(yè)務(wù)來估計(jì)可用帶寬。在實(shí)際中，基于PRM的工具比PGM工具更可靠，因?yàn)闉榱水a(chǎn)生可靠的估計(jì)，后者需 要知道瓶頸鏈路的容量。此外，PGM工具還假定瓶頸鏈路(即具有最小未使用容量的鏈路) 與窄鏈路(即具有最小容量的鏈路)相同，這不必然是現(xiàn)實(shí)中的情況。在未決的公開號為2007/0115849的美國專利申請中，公開了這種類型的帶寬估 計(jì)方法，被稱為BART。BART方法將卡爾曼濾波應(yīng)用于帶寬估計(jì)，卡爾曼濾波是數(shù)值方法，允 許(在特定條件下)對系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)估計(jì)(“跟蹤”)，其是不可直接觀測的，但是通過與 系統(tǒng)狀態(tài)相關(guān)的可觀測量可以間接地對其測量?？柭鼮V波已經(jīng)被成功應(yīng)用在許多其它工 程領(lǐng)域，但是BART方法是第一次用于估計(jì)網(wǎng)絡(luò)路徑可用帶寬的問題。圖1是分組間時(shí)間間隔變化或應(yīng)變(strain) ( ε )作為探測速率或探測業(yè)務(wù)強(qiáng)度 (u)的函數(shù)的模型的圖形表示。應(yīng)變ε實(shí)質(zhì)上為0，遵循I1線，直到探測業(yè)務(wù)強(qiáng)度達(dá)到有 折點(diǎn)10的水平。該折點(diǎn)指示可用帶寬(B)。在折點(diǎn)之上的過載范圍內(nèi)，應(yīng)變ε隨著探測業(yè) 務(wù)強(qiáng)度的增加而線性增加，遵循I2線。該線性關(guān)系允許卡爾曼濾波。在BART方法中，典型地組織為探測串的一系列探測分組對被傳輸用于可用帶寬的每一測量。探測分組速率被隨機(jī)選取，但是對于在一個(gè)探測序列內(nèi)的所有分組是不變的。 因此，該串探測分組在時(shí)間上等距地傳輸，即許多探測對以相同探測速率發(fā)送。測量中所有 分組對的平均分組間間隔應(yīng)變ε被用作卡爾曼濾波器的輸入，該濾波器的輸出是傾斜直 線I2的估計(jì)。另一個(gè)已知的方法，被稱為pathChirp，注入了時(shí)間上不等距的探測分組。更確切 地，分組間時(shí)間間隔在發(fā)送方是變化的。這允許在每一采樣以大范圍的探測速率采樣。然 而，PathChirp使用了不太有效的分析方法，該方法沒有利用諸如卡爾曼濾波的濾波方法。發(fā)明概述本發(fā)明為BART方法的弱點(diǎn)提供了解決方案，所述弱點(diǎn)即在圖1描述的U- ε平面 上，系統(tǒng)狀態(tài)的每一采樣僅給出一個(gè)點(diǎn)。僅在該點(diǎn)在折點(diǎn)10右邊過載范圍的情況下，那么 才獲得有用信息。如果不是，則丟棄樣本。對于每一樣本，探測速率是隨機(jī)選擇的。如果選 擇的探測速率太低或太高，測量的時(shí)間間隔的有用性將被忽略。因?yàn)槭孪却_定探測速率的 最佳選擇是困難的，因此許多樣本被丟棄，并且在收集到足夠信息以允許折點(diǎn)的合理估計(jì) 之前，可能需要大量的樣本。本發(fā)明的示范實(shí)施例被稱為期望最大化有效探測(Expectation-maximization Active Probing, Ε-MAP)。在E-MAP方法中，系統(tǒng)的每一采樣使用調(diào)頻信號(chirp)，即在 每一測量中覆蓋了大范圍的探測速率的探測分組串。在U-ε平面中每一調(diào)頻信號提供若 干點(diǎn)。更快更有效地收集有用信息。仍然保持濾波的優(yōu)點(diǎn)。通過用每一樣本覆蓋大范圍的速率，E-MAP方法降低了作出不適當(dāng)探測速率選擇 的風(fēng)險(xiǎn)。最可能地，這生成了有用和無用的兩種信息，但是E-MAP中的期望最大化(EM)算 法能夠自動(dòng)確定所測量的時(shí)間間隔是應(yīng)當(dāng)丟棄還是在可用帶寬分析中進(jìn)一步使用。因此在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明針對一種用于確定分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中路徑的端到 端可用帶寬的方法。該方法包括以下步驟將探測業(yè)務(wù)分組注入到利用了包括多個(gè)探測業(yè) 務(wù)分組的探測調(diào)頻信號的網(wǎng)絡(luò)中，其中至少部分探測業(yè)務(wù)分組在不同探測速率(U)發(fā)送； 通過接收機(jī)對探測業(yè)務(wù)分組的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣，以生成時(shí)間間隔樣本；以及利用在不同 探測速率的時(shí)間間隔樣本計(jì)算探測調(diào)頻信號中探測業(yè)務(wù)分組的相對分組間間隔應(yīng)變(ε ) 樣本。EM算法被用來識別有用的應(yīng)變ε樣本并且估計(jì)I2線的參數(shù)，其中I2線代表在大于 折點(diǎn)的探測速率的探測速率和分組間間隔應(yīng)變ε之間的直接線性關(guān)系。該方法然后基于 I2線的估計(jì)參數(shù)實(shí)時(shí)地計(jì)算網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬。注入的探測業(yè)務(wù)分組可被組織為在不同探測速率發(fā)送的單獨(dú)的分組對，或者在不 同探測速率發(fā)送的若干分組的串?？捎脦捒杀挥?jì)算為在I2線與ε =0軸相交的點(diǎn)的探 測速率。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明針對一種用于確定分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中路徑的端到端 可用帶寬的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多速率分組調(diào)頻信號注入器、接收機(jī)、EM分析器和濾波器。所 述多速率分組調(diào)頻信號注入器將探測業(yè)務(wù)分組注入到利用包括多個(gè)探測業(yè)務(wù)分組的探測 調(diào)頻信號的網(wǎng)絡(luò)中，其中至少部分探測業(yè)務(wù)分組在不同探測速率(u)發(fā)送。所述接收機(jī)對 探測業(yè)務(wù)分組的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣，以生成時(shí)間間隔樣本。所述接收機(jī)還利用在不同探測 速率的時(shí)間間隔樣本計(jì)算探測調(diào)頻信號中探測業(yè)務(wù)分組的相對分組間間隔應(yīng)變ε樣本。 所述EM分析器包括用于利用EM算法來識別有用的應(yīng)變ε樣本并且估計(jì)I2線的參數(shù)的部件，其中I2線代表在大于折點(diǎn)的探測速率的探測速率和分組間間隔應(yīng)變ε之間的直接線 性關(guān)系。EM分析器還包括用于輸出I2線的估計(jì)參數(shù)的輸出部件。所述濾波器，可以是卡爾 曼濾波器，接收I2線的估計(jì)參數(shù)并且基于I2線的估計(jì)參數(shù)確定網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬。用于利用EM算法的部件可以包括用于將U- ε平面中的計(jì)算點(diǎn)分配給零應(yīng)變ε 的I1線和I2線的部件；以及用于確定I1線和I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)的部件。系統(tǒng)還 可以包括用于分析I1線和I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)以確定U- ε平面中的計(jì)算點(diǎn)與I1 線和I2線的估計(jì)參數(shù)之間是否已經(jīng)達(dá)到充分的收斂的部件；以及用于在沒有達(dá)到充分的收 斂的情況下執(zhí)行EM算法的附加迭代的部件。在該實(shí)施例中，當(dāng)達(dá)到充分的收斂時(shí)，用于輸 出I2線的估計(jì)參數(shù)的輸出部件輸出估計(jì)參數(shù)。然后濾波器將可用帶寬確定為在I2線與ε =0軸相交的點(diǎn)上的探測速率。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明針對一種供系統(tǒng)中使用、用于確定分組交換通信網(wǎng)絡(luò) 中路徑的端到端可用帶寬的期望最大化(EM)分析器，其中該系統(tǒng)包括多速率分組調(diào)頻信 號注入器，其將探測業(yè)務(wù)分組以多種探測速率(u)注入到網(wǎng)絡(luò)中，其中至少部分探測業(yè)務(wù) 分組在不同探測速率發(fā)送。EM分析器包括用于從應(yīng)變計(jì)算設(shè)備接收分組間間隔應(yīng)變ε樣 本的部件；以及用于利用EM算法從接收的應(yīng)變ε樣本識別有用的應(yīng)變ε樣本的部件。線 分配單元將U-ε平面中的計(jì)算點(diǎn)分配給I2線和I1線。最大似然估計(jì)單元估計(jì)I2線的參 數(shù)，其中I2線代表在大于折點(diǎn)的探測速率的探測速率和應(yīng)變ε之間的直接線性關(guān)系。EM 分析器還包括用于將12線參數(shù)的最大似然估計(jì)發(fā)送給卡爾曼濾波器以基于I2線的估計(jì)參 數(shù)確定網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬的部件。通過使用調(diào)頻信號測量網(wǎng)絡(luò)路徑，以及通過使用EM算法自動(dòng)地識別和丟棄不適 用的探測測量，本發(fā)明快速生成可用的帶寬估計(jì)。不需要從探測分組接收機(jī)到探測分組注 入器的通信。本發(fā)明還可檢測路徑中的多個(gè)擁塞鏈路，在該情況下，在直線段之間有若干折 點(diǎn)，與圖1中的單個(gè)折點(diǎn)不同。該過程適用于性能增強(qiáng)的濾波。


下面將通過顯示優(yōu)選的實(shí)施例并參考附圖，來詳細(xì)描述本發(fā)明的本質(zhì)特征，其 中圖1是分組間應(yīng)變(ε )作為探測業(yè)務(wù)強(qiáng)度(U)的函數(shù)的模型的圖形表示；圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)的示范實(shí)施例的簡化方框圖；圖3是示出了本發(fā)明方法的示范實(shí)施例的步驟的流程圖；圖4是本發(fā)明的期望最大化(E-M)分析器的示范實(shí)施例的簡化方框圖；圖5示出在利用C = 10Mbit/s并且沒有交叉業(yè)務(wù)的有線瓶頸鏈路的場景下，對于 EM算法的不同迭代次數(shù)，分組間應(yīng)變(ε )作為探測業(yè)務(wù)強(qiáng)度(U)的函數(shù)的四個(gè)圖形表示；圖6示出權(quán)重W1和W2的四個(gè)圖形表示，對應(yīng)于圖5中的EM算法的迭代；圖7是可用帶寬作為時(shí)間的函數(shù)的圖形表示，示出在瓶頸鏈路是容量C =IOMbit/ s的有線鏈路并且探測調(diào)頻信號與帕累托分布式的交叉業(yè)務(wù)在瓶頸路由器交互的場景中使 用和沒有使用卡爾曼濾波的可用帶寬的E-MAP估計(jì)；以及圖8是可用帶寬作為時(shí)間的函數(shù)的圖形表示，示出在瓶頸鏈路是無線鏈路并且可 用帶寬遭受大范圍的波動(dòng)的場景中使用卡爾曼濾波的E-MAP方法的性能。
具體實(shí)施例方式圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)的示范實(shí)施例的簡化方框圖。示范網(wǎng)絡(luò)顯示為具有正通過該 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕徊鏄I(yè)務(wù)11。多速率分組調(diào)頻信號注入器12將一系列探測分組注入網(wǎng)絡(luò)中。 探測分組可被組織為在不同探測業(yè)務(wù)速率或強(qiáng)度(U)發(fā)送的單獨(dú)的分組對或若干分組的 串。交叉業(yè)務(wù)和探測分組穿過網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以包括諸如交換機(jī)和/或路由器的多個(gè)節(jié)點(diǎn) 13-15。接收機(jī)16實(shí)時(shí)采樣分組的時(shí)間間隔。基于時(shí)間間隔樣本以及探測調(diào)頻信號特性的 知識，接收機(jī)計(jì)算探測調(diào)頻信號中每一探測分組對的相對分組間時(shí)間間隔應(yīng)變ε。分析時(shí) 間間隔樣本，并與注入器12處分組的時(shí)間間隔相比較以確定分組間應(yīng)變ε。然后E-M分析 器17利用EM算法來識別有用的應(yīng)變ε樣本以及估計(jì)I2線。然后該應(yīng)變用作瓶頸鏈路特 性的測量量。諸如例如卡爾曼濾波器的濾波器18可以用于可用帶寬的增強(qiáng)跟蹤性能?？?選地，該濾波器可以將I2線的最大似然估計(jì)反饋給E-M分析器17。應(yīng)當(dāng)注意的是，其它類 型的濾波器也可以用于本發(fā)明，卡爾曼濾波器的使用僅僅是一個(gè)示范實(shí)施例。經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)路徑，每一鏈路j都具有一定的容量Cj，這是經(jīng)由該鏈路的最高可能的吞 吐容量。在有線網(wǎng)絡(luò)中C典型地是常量，但對于無線鏈路則不是這樣。對于每一鏈路j，交 叉業(yè)務(wù)11或鏈路負(fù)載被表示為Xj.，X很可能在短時(shí)間范圍內(nèi)變化。鏈路j的時(shí)變可用帶 寬被定義為Bj = Cj-Xj.。沿該路徑的鏈路之一具有最小值的可用帶寬，該鏈路被稱為瓶頸鏈路，或緊的鏈 路，其確定了路徑的可用帶寬。因此，對于從注入器12到接收機(jī)16的網(wǎng)絡(luò)路徑，可用帶寬 被定義為考慮到沿該路徑的所有鏈路j的最小可用帶寬
權(quán)利要求
一種用于確定分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中路徑的端到端可用帶寬的方法，所述方法包括以下步驟將探測業(yè)務(wù)分組注入(21)到利用了包括多個(gè)探測業(yè)務(wù)分組的探測調(diào)頻信號的網(wǎng)絡(luò)中，其中在不同探測速率u發(fā)送至少部分所述探測業(yè)務(wù)分組；通過接收機(jī)對所述探測業(yè)務(wù)分組的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣(22)，以生成時(shí)間間隔樣本；利用在不同探測速率的所述時(shí)間間隔樣本，計(jì)算(23)所述探測調(diào)頻信號中所述探測業(yè)務(wù)分組的相對分組間間隔應(yīng)變ε樣本；利用(24)期望最大化EM算法識別有用的應(yīng)變ε樣本并且估計(jì)l2線的參數(shù)，其中所述l2線代表在大于折點(diǎn)的探測速率的探測速率和分組間間隔應(yīng)變ε之間的直接線性關(guān)系；以及基于所述l2線的估計(jì)參數(shù)實(shí)時(shí)地計(jì)算(26)所述網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算所述可用帶寬的步驟包括確定所述I2線與ε =0軸相交處的點(diǎn)上的探測速率。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將探測業(yè)務(wù)分組注入所述網(wǎng)絡(luò)的步驟包括注入被組 織為在不同探測速率發(fā)送的單獨(dú)的分組對的探測業(yè)務(wù)分組。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將探測業(yè)務(wù)分組注入所述網(wǎng)絡(luò)的步驟包括注入被組 織為在不同探測速率發(fā)送的若干分組的串的探測業(yè)務(wù)分組。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用所述EM算法識別有用的應(yīng)變ε樣本并且估計(jì) 所述I2線的參數(shù)的步驟包括將以每個(gè)探測速率的U- ε平面中的計(jì)算點(diǎn)分配(24a)給I2線和I1線，以及 確定(24b) I1線和I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，在確定I1線和I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)之后，進(jìn)一步 包括以下步驟確定(25)所述U- ε平面中的計(jì)算點(diǎn)與I1線和I2線的估計(jì)參數(shù)之間是否已經(jīng)達(dá)到充 分的收斂；如果沒有達(dá)到充分的收斂，執(zhí)行(24)所述EM算法的附加迭代；以及 當(dāng)已經(jīng)達(dá)到充分的收斂時(shí)，計(jì)算(26)所述網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬，其中所述可用帶寬等 于I2線與ε = 0軸相交處的探測速率。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中利用所述EM算法識別有用的應(yīng)變ε樣本并且估計(jì) 所述I2線的參數(shù)的步驟包括利用基于EM的多線擬合方法直接估計(jì)I2線的參數(shù)； 向?yàn)V波器(18)輸入包含了 I2線的最終EM估計(jì)的矢量；以及 從所述濾波器(18)輸出I2線的已濾波的增強(qiáng)的估計(jì)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述向?yàn)V波器(18)輸入包含了I2線的最終EM估計(jì) 的矢量的步驟包括向卡爾曼濾波器(18)輸入所述矢量。
9.一種用于確定分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中路徑的端到端可用帶寬的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 多速率分組調(diào)頻信號注入器(12)，用于將探測業(yè)務(wù)分組注入到利用了包括多個(gè)探測業(yè)務(wù)分組的探測調(diào)頻信號的網(wǎng)絡(luò)中，其中在不同的探測速率u發(fā)送至少部分所述探測業(yè)務(wù)分接收機(jī)(16)，用于對所述探測業(yè)務(wù)分組的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣，以生成在不同探測速率 的時(shí)間間隔樣本，以及用于通過利用在不同探測速率的時(shí)間間隔樣本，計(jì)算所述探測調(diào)頻 信號中所述探測業(yè)務(wù)分組的相對分組間間隔應(yīng)變ε樣本； 期望最大化EM分析器(17)，包括用于利用EM算法來識別有用的應(yīng)變ε樣本并且估計(jì)I2線的參數(shù)的部件(34-36)，其 中所述I2線代表在大于折點(diǎn)的探測速率的探測速率和分組間間隔應(yīng)變ε之間的直接線性 關(guān)系；輸出部件(35)，用于輸出所述I2線的估計(jì)參數(shù)；以及濾波器(18)，接收所述I2線的估計(jì)參數(shù)，所述濾波器用于基于所述I2線的估計(jì)參數(shù)確 定所述網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述多速率分組調(diào)頻信號注入器(12)包括用于注 入被組織為在不同探測速率發(fā)送的單獨(dú)的分組對的探測業(yè)務(wù)分組的部件。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述多速率分組調(diào)頻信號注入器(12)包括用于注 入被組織為在不同探測速率發(fā)送的若干分組的串的探測業(yè)務(wù)分組的部件。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述用于利用EM算法來識別有用的應(yīng)變ε樣本并 且估計(jì)所述I2線的參數(shù)的部件包括用于將U- ε平面中的計(jì)算點(diǎn)分配給所述I2線和I1線的部件(34)，；以及 用于確定I1線和I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)的部件(35)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括部件(36)，用于分析I1線和I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)，以確定所述U-ε平面中的 所述計(jì)算點(diǎn)與I1線和I2線的所述估計(jì)參數(shù)之間是否已經(jīng)達(dá)到充分的收斂；以及 部件(34-36)，用于在沒有達(dá)到充分的收斂情況下執(zhí)行所述EM算法的附加迭代； 其中所述用于輸出所述I2線的所述估計(jì)參數(shù)的輸出部件(35)在已經(jīng)達(dá)到充分的收斂 時(shí)輸出所述估計(jì)參數(shù)；以及其中所述濾波器(18)將所述可用帶寬確定為I2線與ε =0軸相交處的探測速率。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述用于利用所述EM算法來識別有用的應(yīng)變ε 樣本并且估計(jì)所述I2線的參數(shù)的部件包括部件(34-36)，用于利用基于EM的多線擬合方法直接估計(jì)I2線的參數(shù)； 其中所述輸出部件(35)向所述濾波器輸出包含了 I2線的最終EM估計(jì)的矢量；以及 其中所述濾波器輸出I2線的已濾波的增強(qiáng)的估計(jì)。
15.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述濾波器是卡爾曼濾波器(18)。
16.一種供系統(tǒng)使用、用于確定分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中路徑的端到端可用帶寬的期望最 大化EM分析器(17)，所述系統(tǒng)包括多速率分組調(diào)頻信號注入器(12)，其將探測業(yè)務(wù)分組注 入到所述網(wǎng)絡(luò)中，其中在不同探測速率發(fā)送至少部分所述探測業(yè)務(wù)分組，所述EM分析器包 括用于從應(yīng)變ε計(jì)算設(shè)備接收分組間間隔應(yīng)變ε樣本的部件(33)，所述應(yīng)變ε樣本在 多個(gè)不同的探測速率u獲?。挥糜诶没贓M的多線擬合方法估計(jì)I2線和I1線的參數(shù)的部件(34，35)，所述用于 估計(jì)參數(shù)的部件包括線分配單元(34)，用于將U-ε平面中的計(jì)算點(diǎn)分配給I2線和I1線；以及 最大似然估計(jì)單元(35)，用于估計(jì)I2線的參數(shù)，所述I2線代表在大于折點(diǎn)的探測速率 的探測速率和所述應(yīng)變ε之間的直接線性關(guān)系；以及用于將所述I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)發(fā)送給濾波器以基于所述I2線的估計(jì)參數(shù)確 定所述網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬的部件(35)。
17.如權(quán)利要求16所述的EM分析器，進(jìn)一步包括用于分析I1線和I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)以確定所述U- ε平面中的所述計(jì)算點(diǎn)與 I1線和I2線的估計(jì)參數(shù)之間是否已經(jīng)達(dá)到充分的收斂的部件(36)；以及用于在沒有達(dá)到充分的收斂的情況下執(zhí)行所述EM算法的附加迭代的部件(34-36)； 其中所述用于向?yàn)V波器發(fā)送所述I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)的部件(35)在已經(jīng)達(dá)到 充分的收斂時(shí)向所述濾波器(18)發(fā)送包含了 I2線的最大似然估計(jì)的矢量。
18.如權(quán)利要求17所述的EM分析器，進(jìn)一步包括卡爾曼濾波器，所述卡爾曼濾波器用 于接收所述I2線的參數(shù)的最大似然估計(jì)，以及用于基于所述I2線的估計(jì)參數(shù)確定所述網(wǎng)絡(luò) 路徑的可用帶寬。
全文摘要
一種用于確定分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中路徑的端到端可用帶寬的系統(tǒng)和方法。多速率分組調(diào)頻信號注入器(12)在不同探測速率u將探測業(yè)務(wù)分組注入到利用了探測調(diào)頻信號的網(wǎng)絡(luò)中。接收機(jī)(16)對探測業(yè)務(wù)分組的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣，以生成用于計(jì)算相對分組間間隔應(yīng)變ε的時(shí)間間隔樣本，即在不同探測速率的分組間時(shí)間間隔變化樣本。期望最大化EM分析器(17)利用EM算法來識別有用的應(yīng)變ε樣本并且估計(jì)l2線的參數(shù)，其中l(wèi)2線代表在大于折點(diǎn)的探測速率探測速率和分組間間隔應(yīng)變ε之間的直接線性關(guān)系。濾波器，諸如例如卡爾曼濾波器(18)，然后基于k線的估計(jì)參數(shù)確定網(wǎng)絡(luò)路徑的可用帶寬。
文檔編號H04L12/26GK101981870SQ200980110689
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者A·約翰遜, B·梅蘭德, C·弗林塔, E·伯格費(fèi)爾特, J-E·芒格斯, S·?？肆?申請人:愛立信電話股份有限公司