Способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов и устройство для его осуществления



Способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов и устройство для его осуществления
Способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов и устройство для его осуществления
Способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов и устройство для его осуществления
Способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов и устройство для его осуществления
Способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов и устройство для его осуществления
Способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2589887:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) (RU)

Изобретения относятся к области телекоммуникационных сетей связи, в частности к сетям связи с коммутацией пакетов. Способ и устройство измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышение точности измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов. В изобретении при формировании случайного трафика данных на стороне отправителя используют пакеты протокола ICMP, по случайному закону усеченного и смещенного геометрического распределения выбирают длину пакетов протокола ICMP, по случайному закону геометрического распределения выбирают интервалы времени между смежными пакетами протокола ICMP, по случайному закону распределения Бернулли заполняют поля данных пакетов протокола ICMP, отправляют обратно случайный трафик данных на стороне получателя. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

 

Предлагаемые технические решения объединены единым изобретательским замыслом и относятся к области телекоммуникационных сетей связи, в частности к сетям связи с коммутацией пакетов.

Известны способы для измерения времени задержки на двустороннее распространение для мультимедийных данных с переменной скоростью передачи битов в системе передачи мультимедийных данных с переменной скоростью передачи битов (патент РФ №2212119, патент РФ №2304364), включающие в себя этапы, на которых формируют уведомительные пакеты, передают уведомительные пакеты, получают уведомительные пакеты, измеряют мгновенное время задержки на двухстороннее распространение, вычисляют скользящее среднее времени задержки на двустороннее распространение, вычисляют эффективную скорость передачи.

Известны устройства для измерения времени задержки на двустороннее распространение для мультимедийных данных с переменной скоростью передачи битов (патент РФ №2212119, патент РФ №2304364). Известные аналоги содержат блоки формирования уведомительных пакетов, блоки отправки/приема уведомительных пакетов, выделенный канал в сети связи (СС) с коммутацией пакетов (КП) для обмена уведомительными пакетами, блок измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение, блок вычисления скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение, блок оценки эффективной скорости передачи.

Общим недостатком аналогов является низкая точность измерения скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение. Причина данного недостатка связана с особенностями формирования тестовой последовательности уведомительных пакетов, используемой для измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и выбранным в качестве прототипа является способ для измерения времени задержки на двустороннее распространение для мультимедийных данных с переменной скоростью передачи битов (патент РФ №2304364 от 10.08.2007), заключающийся в том, что задают эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных, кодируют мультимедийные данные, управляют скоростью передачи закодированных мультимедийных данных, учитывая эффективную скорость передачи, передают мультимедийные данные на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов, принимают мультимедийные данные на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов, буферизируют принятые мультимедийные данные, декодируют буферизированные мультимедийные данные, формируют случайный трафик данных на стороне отправителя, учитывая эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных, при формировании используют пакеты протокола RTCP, выбирают длину пакетов протокола RTCP, учитывая число отправителей, для которых отправитель является получателем, по случайному закону равномерного распределения выбирают интервалы времени между смежными пакетами протокола RTCP, передают случайный трафик данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов, принимают случайный трафик данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов, формируют случайный трафик данных на стороне получателя, учитывая принятый случайный трафик данных, при формировании используют пакеты протокола RTCP, выбирают длину пакетов протокола RTCP, учитывая число отправителей для получателя, передают случайный трафик данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов, принимают случайный трафик данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов, измеряют мгновенное время задержки на двухстороннее распространение, используя принятый случайный трафик данных, вычисляют скользящее среднее времени задержки на двухстороннее распространение, используя значение мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение, вычисляют эффективную скорость передачи, используя вычисленное значение скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и выбранным в качестве прототипа является устройство для измерения времени задержки на двустороннее распространение для мультимедийных данных с переменной скоростью передачи битов (патент РФ №2304364, 10.08.2007), содержащее блок видеокодера для кодирования мультимедийных данных, блок контроллера скорости передачи для управления скоростью передачи закодированных мультимедийных данных в соответствии с эффективной скоростью передачи, первый блок отчета о канале для формирования случайной последовательности пакетов протокола RTCP на стороне отправителя с использованием эффективной скорости передачи и среднего размера пакетов случайного трафика данных, первый блок отправки/приема для передачи мультимедийных данных и случайного трафика данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов, приема случайного трафика данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов, блок измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение для измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение с использованием принятого случайного трафика данных, блок вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение для вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение с использованием значения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение, блок оценки эффективной скорости передачи для вычисления эффективной скорости передачи с использованием вычисленного значения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение, второй блок отправки/приема для приема мультимедийных данных и случайного трафика данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов, передачи случайного трафика данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов, второй блок отчета о канале для формирования случайной последовательности пакетов протокола RTCP на стороне получателя, блок контроллера буфера для буферизации принятых мультимедийных данных, блок видеодекодера для декодирования буферизированных мультимедийных данных.

Однако способ-прототип и реализующее его устройство характеризуются низкой точностью измерения скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение. Причина данного недостатка связана с особенностями формирования тестовой последовательности пакетов протокола RTCP, используемой для измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение для пакетов пользователя.

В описанном способе-прототипе и реализующем его устройстве при формировании тестовой последовательности пакетов протокола RTCP, учитывается эффективная скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных. При этом длина пакетов протокола RTCP зависит от числа отправителей и получателей, а интервалы времени между смежными пакетами протокола RTCP выбираются по случайному закону равномерного распределения [Чердынцев Е.С. Мультимедийные сети: учебное пособие / Е.С. Чердынцев. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 103 с.].

Учитывая то, что задержка в сети связи с коммутацией пакетов пропорциональна произведению длины пакета на число узлов коммутации, через которые данный пакет проходит [Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями / Л. Клейнрок; пер. с англ. - М.: Мир, 1979. - 586 с.], можно утверждать, что скользящее среднее времени задержки на двустороннее распространение для пакетов пользователя будет равно скользящему среднему времени задержки на двустороннее распространение для пакетов протокола RTCP только в том случае, если их длина имеет одинаковый закон распределения, что в случае использования пакетов протокола RTCP практически не возможно. Средний размер пакетов протокола RTCP составляет 90 байт, включая UDP и IP заголовки [Чердынцев Е.С. Мультимедийные сети: учебное пособие / Е.С. Чердынцев. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 103 с.] в то время как размер пакетов пользователя протокола IPv4 находится в диапазоне от 20 (заголовок без данных) до 65535 байт. Следовательно, значение скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение для пакетов протокола RTCP будет меньше, чем значение скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение для пакетов пользователя.

Кроме того, использование для формирования интервалов времени между смежными пакетами протокола RTCP равномерного распределения приводит к тому, что в тестовом потоке пакетов протокола RTCP присутствует последействие [Клейнрок Л. Теория массового обслуживания / Л. Клейнрок; пер. с англ., под ред. В.И. Нейман. - М.: Машиностроение, 1979. - 432 с.], что негативно проявляется в начальный момент подключения новых отправителей и получателей, приводя к резкому росту нагрузки на сеть связи с коммутацией пакетов [Чердынцев Е.С. Мультимедийные сети: учебное пособие / Е.С. Чердынцев. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008.- 103 с.].

СС с КП на базе протокола IP доставляют не только данные, но и служат транспортом для самых разных сервисов (таких как передача речи, видео и т.д.) с различными и нередко противоречивыми требованиями к СС с КП. В таких условиях необходимо согласовать выдвигаемые клиентом требования к СС с КП и возможности, которые может предложить оператор.

С точки зрения СС с КП на базе протокола IP, по которой осуществляется транспорт сетевых сервисов, основными показателями качества ее функционирования являются полоса пропускания, коэффициент потери пакетов, коэффициент ошибок пакетов, задержка пакета, вариация задержки пакета.

Особенности измерения некоторых из выше перечисленных параметров описываются методикой RFC-2544 (Request for Comments).

Стандарт RFC-2544, установленный IETF (The Internet Engineering Task Force), является стандартом де-факто для разнопланового тестирования СС с КП. Стандарт описывает сценарий автоматизированной процедуры тестирования СС с КП. В сценарии фиксированы ключевые параметры для четырех тестов: пропускной способности (Throughput), задержки распространения пакетов (Latency), зависимости уровня потерь пакетов от загрузки канала (Frame Loss) и максимальной пропускной способности канала (Back-to-back).

Чтобы гарантировать способность СС с КП к поддержке различных услуг (данные, речь, видео и т.д.), тест RFC-2544 поддерживает набор из семи предопределенных размеров кадров (64, 128 и так далее до 1518 байт). Малые размеры кадров увеличивают частоту их следования, что обеспечивает стрессовое тестирование СС с КП с последующим переключением на кадры больших размеров.

Стандартное тестирование по методике RFC-2544 подразумевает использование кадров со стандартизованной длиной. В современных СС с КП целесообразно проводить более углубленное тестирование, в том числе и с использованием пакетов IP переменной длины. При этом в измерительном приборе должна быть возможность установки любых длин пакетов в диапазоне от 64 до 9600 байт [Кузовлев А.В. Технологии и средства измерений. Контроль качества в сетях IP. Журнал «Техника Связи». - М., 2009, №3-4, 24 с.].

Задачей изобретения является разработка способа измерения времени задержки на двухстороннее распространение и устройства для его осуществления, позволяющих повысить точность измерения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение за счет измерения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение случайного трафика данных в форме пакетов протокола ICMP со случайной длиной пакетов протокола ICMP, со случайным интервалом времени между смежными пакетами протокола ICMP и случайным заполнением поля данных пакетов протокола ICMP.

В заявленном способе эта задача решается тем, что в способе измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов, заключающемся в том, что задают эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных, формируют случайный трафик данных на стороне отправителя, учитывая эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных, передают случайный трафик данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов, принимают случайный трафик данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов, передают случайный трафик данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов, принимают случайный трафик данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов, измеряют мгновенное время задержки на двухстороннее распространение, используя принятый случайный трафик данных, вычисляют скользящее среднее времени задержки на двухстороннее распространение, используя значение мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение, вычисляют эффективную скорость передачи, используя вычисленное значение скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение, согласно изобретению при формировании случайного трафика данных на стороне отправителя используют пакеты протокола ICMP, по случайному закону усеченного и смещенного геометрического распределения выбирают длину пакетов протокола ICMP, по случайному закону геометрического распределения выбирают интервалы времени между смежными пакетами протокола ICMP, по случайному закону распределения Бернулли заполняют поля данных пакетов протокола ICMP, отправляют обратно случайный трафик данных на стороне получателя.

Новая совокупность существенных признаков позволяет повысить точность измерения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение за счет измерения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение для тестового трафика данных, обладающего такими же статистическими свойствами, что и трафик данных пользователя, при этом увеличение средней длины тестовых пакетов уменьшает частоту их следования, что, в свою очередь, дополнительно снижает нагрузку на транзитные узлы коммутации и уменьшает вероятность того, что тестовые пакеты данных от разных отправителей и получателей поступят в СС с КП одновременно.

В заявленном устройстве задача изобретения решается тем, что в устройство измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов, содержащее первый блок отправки/приема для передачи случайного трафика данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов, приема случайного трафика данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов, блок измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение для измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение с использованием принятого случайного трафика данных, блок вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение для вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение с использованием значения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение, блок оценки эффективной скорости передачи для вычисления эффективной скорости передачи с использованием вычисленного значения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение, второй блок отправки/приема для приема случайного трафика данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов, отправки обратно случайного трафика данных на стороне получателя, передачи случайного трафика данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов, при этом первый блок отправки/приема соединен со вторым блоком отправки/приема через сеть связи с коммутацией пакетов, выход первого блока отправки/приема соединен с входом блока измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение, выход блока измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение соединен с входом блока вычисления скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение, выход блока вычисления скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение соединен с входом блока оценки эффективной скорости передачи, согласно изобретению дополнительно включен блок генератора случайного трафика данных для формирования случайной последовательности пакетов протокола ICMP на стороне отправителя с использованием эффективной скорости передачи и среднего размера пакетов случайного трафика данных, при этом выход блока генератора случайного трафика данных соединен с входом первого блока отправки/приема, вход блока генератора случайного трафика данных соединен с выходом блока оценки эффективной скорости передачи.

Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет дополнительно введенного блока генератора случайного трафика данных, позволяющего сформировать тестовый трафик данных, обладающий такими же статистическими свойствами, что и трафик данных пользователя реализовано повышение точности измерения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленных способа и устройства измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов, отсутствуют. Следовательно, каждое из изобретений соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленные объекты изобретения поясняются чертежами, на которых:

на фиг. 1 - блок-схема способа измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов согласно изобретению;

на фиг. 2 - результаты измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение и скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение;

на фиг. 3 - структурная схема устройства измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов согласно изобретению;

на фиг. 4 - структура кадра Ethernet и заголовка пакета IPv4;

на фиг. 5 - структура основного и измерительного заголовков пакета ICMP.

Реализация заявленного способа заключается в следующем (фиг. 1).

101 - задают эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных.

102 - формируют случайный трафик данных на стороне отправителя, учитывая эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных, при формировании случайного трафика данных на стороне отправителя используют пакеты протокола ICMP, с помощью обратной функции усеченного и смещенного геометрического распределения

где min L - минимальная длина пакетов случайного трафика данных, байт;

max L - максимальная длина пакетов случайного трафика данных, байт;

R1 - случайное число, равномерно распределенное на интервале [0, 1];

p1 - параметр усеченного и смещенного геометрического распределения,

выбирают длину пакетов протокола ICMP, с помощью обратной функции геометрического распределения

где R2 - случайное число, равномерно распределенное на интервале [0, 1];

p2 - параметр геометрического распределения,

выбирают интервалы времени между смежными пакетами протокола ICMP, с помощью обратной функции распределения Бернулли

где R3 - случайное число, равномерно распределенное на интервале [0, 1];

p3 - параметр распределения Бернулли,

заполняют поля данных пакетов протокола ICMP.

103 - передают случайный трафик данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов.

104 - принимают случайный трафик данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов.

105 - отправляют обратно случайный трафик данных на стороне получателя.

106 - передают случайный трафик данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов.

107 - принимают случайный трафик данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов.

108 - измеряют мгновенное время задержки на двухстороннее распространение, используя принятый случайный трафик данных.

109 - вычисляют скользящее среднее времени задержки на двухстороннее распространение, используя значение мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение по формуле

где RTTnew - мгновенное время задержки на двухстороннее распространение, мс;

RTT(n) - скользящее среднее времени задержки на двухстороннее распространение вычисленное для n-го принятого пакета протокола ICMP, мс;

RTT(n-1) - скользящее среднее времени задержки на двухстороннее распространение вычисленное для (n-1)-го принятого пакета протокола ICMP, мс;

j - вес, адаптирующий эффективную скорость передачи к новому состоянию СС с КП, когда значение j велико, адаптация эффективной скорости передачи к новому состоянию СС с КП осуществляется быстро, когда значение j мало - медленно, как правило, данный параметр лежит в интервале [0,1…0,2].

110 - вычисляют эффективную скорость передачи, используя вычисленное значение скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение по формуле

где m[L] - средний размер пакетов случайного трафика данных, байт;

p(n) - частота потери пакетов протокола ICMP вычисленная для n-го принятого пакета протокола ICMP.

Заявленный способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов обеспечивает повышение точности измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных пользователя с переменной скоростью передачи битов.

Правомерность данного вывода проверялась с помощью эксперимента, в котором отправитель и получатель были соединены с помощью сети Internet. Данные пользователя передавались со скоростью 128 кбит/с, под тестовый трафик данных было отведено 5% пропускной способности. Минимальная длина пакетов пользователя составляла 1000 байт, максимальная длина пакетов пользователя - 1500 байт, средняя длина пакетов пользователя - 1200 байт.

В первой части эксперимента измерение времени задержки на двустороннее распространение проводилось с помощью способа, выбранного в качестве прототипа. Средний размер пакетов случайного трафика данных составлял 90 байт, включая заголовки протоколов IP и UDP. Средний интервал времени между смежными пакетами случайного трафика данных был равен 225 мс [Чердынцев Е.С. Мультимедийные сети: учебное пособие / Е.С. Чердынцев. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 103 с.]. Результаты измерения для первых десяти пакетов случайного трафика данных представлены в таблице 1.

Во второй части эксперимента измерение времени задержки на двустороннее распространение проводилось с помощью заявленного способа измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов. Средний размер пакетов случайного трафика данных составлял 1200 байт, включая заголовки протоколов IP и ICMP. Средний интервал времени между смежными пакетами случайного трафика данных был равен 3000 мс, параметр усеченного и смещенного геометрического распределения - p1=0,002446, параметр геометрического распределения p2=0,333333, параметр распределения Бернулли - p3=0,5. Результаты измерения для первых десяти пакетов случайного трафика данных представлены в таблице 2.

На фиг. 2, а представлены графики измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение, а на фиг. 2, б - графики измерения скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение.

Анализ результатов эксперимента (фиг. 2) показывает, что за счет измерения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение случайного трафика данных в форме пакетов протокола ICMP со случайной длиной пакетов протокола ICMP, со случайным интервалом времени между смежными пакетами протокола ICMP и случайным заполнением поля данных пакетов протокола ICMP обеспечивается более точное измерение времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных пользователя, что указывает на возможность достижения заявленного технического результата.

Устройство измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов (фиг. 3) состоит из блока 301 генератора случайного трафика данных, блока 302 оценки эффективной скорости передачи, блока 303 вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение, блока 304 измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение, первого блока 305 отправки/приема, второго блока 306 отправки/приема.

При этом выход блока 301 генератора случайного трафика данных соединен с первым блоком 305 отправки/приема для реализации процедуры инкапсуляции ICMP пакетов в IP пакеты и их последующей передачи через сеть связи с коммутацией пакетов, первый блок 305 отправки/приема соединен со вторым блоком 306 отправки/приема через сеть связи с коммутацией пакетов для передачи и приема случайного трафика данных, выход первого блока 305 отправки/приема соединен с входом блока 304 измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение, выход блока 304 измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение соединен с входом блока 303 вычисления скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение, выход блока 303 вычисления скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение соединен с входом блока 302 оценки эффективной скорости передачи, выход блока 302 оценки эффективной скорости передачи соединен с входом блока 301 генератора случайного трафика данных.

Блок 301 генератора случайного трафика данных предназначен для формирования случайной последовательности пакетов протокола ICMP на стороне отправителя с использованием эффективной скорости передачи и среднего размера пакетов случайного трафика данных (см. выражения 1-3, которые объяснены выше) (102).

Первый блок 305 отправки/приема предназначен для передачи случайного трафика данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов (103), приема случайного трафика данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов (107). Первый блок 305 отправки/приема содержит в своем стеке протоколов интернет-протокол IP и протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP.

Второй блок 306 отправки/приема предназначен для приема случайного трафика данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов (104), отправки обратно случайного трафика данных на стороне получателя (105), передачи трафика данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов (106). Второй блок 306 отправки/приема содержит в своем стеке протоколов интернет-протокол IP и протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP.

Блок 304 измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение предназначен для измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение с использованием принятого случайного трафика данных (108).

Блок 303 вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение предназначен для вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение с использованием значения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение (см. выражение 4, которое объяснено выше) (109).

Блок 302 оценки эффективной скорости передачи предназначен для вычисления эффективной скорости передачи с использованием вычисленного значения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение (см. выражение 5, которое объяснено выше) (110).

Блок 301 генератора случайного трафика данных, блок 302 оценки эффективной скорости передачи, блок 303 вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение, блок 304 измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение и первый блок 305 отправки/приема могут быть реализованы по известной схеме, например, как показано в ["iEthernet Bootcamp", CIRCUIT CELLAR, Issue 2007]. При этом программная часть блока 301 генератора случайного трафика данных может быть исполнена на основе программы для ЭВМ [Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010610815, 2010 г.].

Второй блок 306 отправки/приема может быть реализован в виде любого сетевого устройства, которое содержит в своем стеке протоколов интернет-протокол IP и протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP, например, как показано в [Амато, Вито Основы организации сетей Cisco, том 1.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2002. - 203 с.].

Устройство работает следующим образом.

Задают такие параметры, как эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных. Блок 301 генератора случайного трафика данных формирует случайную последовательность пакетов протокола ICMP на стороне отправителя, учитывая эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных. Используя первый блок 305 отправки/приема передают случайный трафик данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов во второй блок 306 отправки/приема, который принимает случайный трафик данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов, отправляет обратно случайный трафик данных на стороне получателя, передает случайный трафик данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов. Первый блок 305 отправки/приема принимает случайный трафик данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов. После чего случайный трафик данных поступает в блок 304 измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение для измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение. Мгновенное время задержки на двухстороннее распространение используется в блоке 303 вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение для вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение. В блоке 302 оценки эффективной скорости передачи выполняется вычисление эффективной скорости передачи с использованием вычисленного значения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение. С выхода блока 302 оценки эффективной скорости передачи новое значение эффективной скорости передачи поступает на вход блок 301 генератора случайного трафика данных.

Из приведенных результатов эксперимента (фиг. 2) следует, что благодаря новой совокупности существенных признаков за счет дополнительного конструктивного элемента, введенного в заявленное устройство, реализовано повышение точности измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных пользователя с переменной скоростью передачи битов, что указывает на возможность достижения заявленного технического результата.

1. Способ измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов, заключающийся в том, что задают эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных, формируют случайный трафик данных на стороне отправителя, учитывая эффективную скорость передачи и средний размер пакетов случайного трафика данных, передают случайный трафик данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов, принимают случайный трафик данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов, передают случайный трафик данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов, принимают случайный трафик данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов, измеряют мгновенное время задержки на двухстороннее распространение, используя принятый случайный трафик данных, вычисляют скользящее среднее времени задержки на двухстороннее распространение, используя значение мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение, вычисляют эффективную скорость передачи, используя вычисленное значение скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение, отличающийся тем, что при формировании случайного трафика данных на стороне отправителя используют пакеты протокола ICMP, по случайному закону усеченного и смещенного геометрического распределения выбирают длину пакетов протокола ICMP, по случайному закону геометрического распределения выбирают интервалы времени между смежными пакетами протокола ICMP, по случайному закону распределения Бернулли заполняют поля данных пакетов протокола ICMP, отправляют обратно случайный трафик данных на стороне получателя.

2. Устройство измерения времени задержки на двустороннее распространение для трафика данных с переменной скоростью передачи битов, содержащее первый блок отправки/приема для передачи случайного трафика данных на стороне отправителя через сеть связи с коммутацией пакетов, приема случайного трафика данных на стороне отправителя из сети связи с коммутацией пакетов, блок измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение для измерения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение с использованием принятого случайного трафика данных, блок вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение для вычисления скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение с использованием значения мгновенного времени задержки на двухстороннее распространение, блок оценки эффективной скорости передачи для вычисления эффективной скорости передачи с использованием вычисленного значения скользящего среднего времени задержки на двухстороннее распространение, второй блок отправки/приема для приема случайного трафика данных на стороне получателя из сети связи с коммутацией пакетов, отправки обратно случайного трафика данных на стороне получателя, передачи случайного трафика данных на стороне получателя через сеть связи с коммутацией пакетов, при этом первый блок отправки/приема соединен со вторым блоком отправки/приема через сеть связи с коммутацией пакетов, выход первого блока отправки/приема соединен с входом блока измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение, выход блока измерения мгновенного времени задержки на двустороннее распространение соединен с входом блока вычисления скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение, выход блока вычисления скользящего среднего времени задержки на двустороннее распространение соединен с входом блока оценки эффективной скорости передачи, отличающееся тем, что дополнительно включен блок генератора случайного трафика данных для формирования случайной последовательности пакетов протокола ICMP на стороне отправителя с использованием эффективной скорости передачи и среднего размера пакетов случайного трафика данных, при этом выход блока генератора случайного трафика данных соединен с входом первого блока отправки/приема, вход блока генератора случайного трафика данных соединен с выходом блока оценки эффективной скорости передачи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области мобильной связи. Технический результат - осуществление эффективной смены маршрутов на основании наличия у мобильной станции технической совместимости с SRVCC.

Изобретение относится к мобильной связи. Способ мобильной связи включает шаги: передачи мобильной станцией (UE) в базовую радиостанцию (eNB) сообщения «информация поддержки UE», запрашивающего у базовой радиостанции (eNB) изменить относящийся к мобильной станции UE параметр, используемый в базовой радиостанции; сообщения базовой радиостанцией (eNB) в мобильную станцию (UE) периода запрета передачи сообщения «информация поддержки UE» и прекращения мобильной станцией (UE) повторной передачи сообщения «информация поддержки UE» на основании периода запрета передачи.

Изобретение относится к области автомобильных информационно-развлекательных систем. Технический результат заключается в обеспечении дублирования состояния первого электронного устройства на второе электронное устройство с использованием выбранного приложения.

Изобретение относится к технологиям беспроводной связи. Технический результат заключается в повышении скорости передачи данных.

Изобретение относится к мобильным устройствам. Технический результат заключается в предотвращении неавторизованного доступа к мобильному устройству.

Изобретение относится к области передачи данных и, в частности, к способу и устройству для активации и деактивации восходящего канала передачи данных вторичной ячейки оборудования пользователя.

Изобретение относится к способам аутентификации абонентов сотовых сетей для получения доступа к внешним ресурсам. Техническим результатом является повышение безопасности при получении доступа к ресурсам.

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в уменьшении размера заголовка кадра пакета данных, тем самым уменьшая издержки при передаче полезных данных в пакете данных.

Изобретение относится к предоставлению сетевого доступа к абонентскому оборудованию. Технический результат изобретения заключается в повышенной гибкости обеспечения сетевого доступа к абонентской аппаратуре.

Группа изобретений относится к области беспроводной связи с передачей пакетов различных форматов. Технический результат заключается в обеспечении индикации распределения во времени сообщений в подсистеме базовой станции.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в возможности отображения ресурсов физического канала управления нисходящей линии связи. Для этого определяют количество ресурсных подблоков, которым соответствует предварительно определенное количество усовершенствованных элементов канала управления (eCCE), в соответствии с размером ресурсного подблока в одном ресурсном блоке (RB); определяют количество блоков RB, на которые необходимо отобразить предварительно определенное количество элементов eCCE, в соответствии с количеством ресурсных подблоков, которым соответствует предварительно определенное количество элементов eCCE; и отображают элементы eCCE в пределах PDCCH на блоки RB в соответствии с количеством блоков RB, на которые необходимо отобразить предварительно определенное количество элементов eCCE; причем местоположения ресурсных подблоков, которым соответствуют элементы eCCE или предварительно определенное количество элементов eCCE в пределах PDCCH, отличаются в каждом из блоков RB. Количество ресурсов каналов PDCCH каждого UE становится однообразным за счет поочередного изменения порядка отображения каналов PDCCH каждого UE в каждом ресурсном блоке, при этом опорные сигналы не влияют на пропускную способность PDCCH. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано для приема расширенного физического канала управления нисходящей линии связи (E-PDCCH) в модуле беспроводной передачи/приема (WTRU). В способе приема E-PDCCH для модуля беспроводной передачи/приема (WTRU) идентифицируют элемент расширенного канала управления (E-CCE) расширенного физического канала управления нисходящей линии связи (E-PDCCH), определяют идентификатор порта антенны, используемый для передачи E-PDCCH, по меньшей мере частично на основе идентификатора E-CCE в E-PDCCH и декодируют E-PDCCH по порту антенны. Технический результат - поддержание сложности декодирования на разумном уровне, которые позволяют WTRU определить, следует ли вообще пытаться декодировать E-PDCCH. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 табл., 10 ил.

Изобретение относится к мобильной связи. Предложено устройство для управления связью, содержащее модуль управления мощностью, конфигурированный для регулирования мощности передач вторичного сервиса связи в области, где часть покрытия вторичного сервиса связи накладывается на покрытие первичного сервиса связи. Модуль управления мощностью увеличивает мощность передач вторичного сервиса связи после переключения от информации модуля идентификации абонента (SIM), соответствующего первому первичному сервису связи, к SIM-информации, соответствующей второму первичному сервису связи, в терминале, использующем сервис связи согласно SIM-информации, выбранной путем переключения между несколькими SIM-информациями. Технический результат заключается в более эффективном использовании частотных ресурсов. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к способу передачи и приема кадра в системе беспроводной LAN. Технический результат заключается в повышении эффективности энергосбережения. Предложен способ передачи и приема кадра, выполняемый станцией (STA), работающей в режиме энергосбережения в системе беспроводной LAN. Способ содержит: передачу к точке доступа АР первого кадра опроса для запрашивания передачи буферизованного кадра; прием кадра квитирования АСК в ответ на первый кадр опроса и прием от АР по меньшей мере одного буферизованного кадра. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 26 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сотовой связи. Технический результат заключается в усовершенствовании реализации ANR-функции (автоматическое установление взаимосвязей между соседними узлами). Принимают информацию идентификатора соседней соты, отправленную посредством базовой станции; при нахождении первого CGI (глобального идентификатора соседней соты), определяют, является ли первый CGI идентичным CGI, содержащемуся в информации идентификатора соседней соты; когда первый CGI является идентичным CGI, содержащемуся в информации идентификатора соседней соты, определяют CGI, содержащийся в информации идентификатора соседней соты, в качестве CGI соседней соты; и отправляют в базовую станцию информацию, используемую для указания CGI соседней соты. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к мобильной связи и, более конкретно, к способу и устройству для управления отчетом по информации о ранге (RI). В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения обеспечивается способ для управления отчетом по RI пользовательского оборудования (UE) в базовой станции сети мобильной связи долгосрочного развития (LTE). Способ включает в себя следующие этапы: определение набора отчетов информации состояния канала (CSI) для UE, где набор отчетов CSI включает в себя множество режимов обратной связи CSI (процессов CSI); осуществление отправки к UE сигнализации управления радиоресурсами (RRC), указывающей набор отчетов CSI; и осуществление отправки к UE сигнализации, указывающей ограничение подгруппы кодовой книги предварительного кодирования и/или ранга каждого режима обратной связи CSI в наборе отчетов CSI. В соответствии с вышеупомянутым вариантом осуществления выбор ранга и передача с высоким рангом поддерживаются для скоординированной многоточечной (CoMP) передачи в сети мобильной связи LTE. 4 н. и 20 з.п ф-лы, 9 табл., 3 ил.

Изобретение относится к беспроводной связи, а более конкретно к усовершенствованию процесса обнаружения беспроводных сетей. Технический результат заключается в уменьшении сетевой нагрузки. Способ беспроводной связи включает: передачу беспроводного сообщения, содержащего, по меньшей мере, одно условие для отклика от одного или более беспроводных устройств, при этом условие для отклика содержит мощность приема беспроводного сообщения в одном или более беспроводных устройствах, уровень обслуживания одного или более беспроводных устройств и адрес MAC одного или более беспроводных устройств, которые могут отвечать с использованием выбранного отклика; и прием одного или более откликов от одного или более беспроводных устройств, которые могут удовлетворять упомянутому по меньшей мере одному условию. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к системам связи. Изобретение направлено на определение плоскости управления на основе мобильного Интернет-протокола прокси-узла версия 6 (PIMPv6), используемой посредством равноправного узла сетевого узла в транспортной сети на основе Интернет-протокола версия 4 (IPv4). Технический результата заключается в обеспечении обратной совместимости. Предоставлен механизм в стеке PMIP-протоколов, чтобы давать возможность узлу мобильного шлюза доступа/локальной привязки для мобильности (MAG/LMA), к примеру, SGW (который может поддерживать как PMIP-проект, так и PMIP RFC), определять то, какой стек PMIP-протоколов должен быть использован для того, чтобы обмениваться данными с равноправным узлом, т.е. LMA/MAG. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области информационно-вычислительных сетей и может быть использовано при проектировании сетей связи следующего поколения (NGN). Технический результат заключается в повышении производительности информационно-вычислительных сетей и в увеличении скорости передачи в каналах связи путем преобразования входного потока информационно-вычислительных сетей с произвольным законом распределения интервалов времени между пакетами в заданный закон распределения, в частности в пуассоновский. Объектом преобразования является одномерная плотность распределения интервалов времени между пакетами входного потока. Устройство осуществлено на элементах вычислительной техники: логических элементах И и ИЛИ, буферной памяти, счетчика, счетного триггера, вычислительного устройства. Устройство отличается от известных тем, что можно произвольный входной поток пакетов преобразовать в закон с заданной функцией распределения интервалов времени между пакетами. 3 ил.

Изобретение относится к базовой станции, пользовательскому оборудованию (UE) и способам управления процедурой случайного доступа (RA). Технический результат заключается в обеспечении защиты UE и сети от бесконечных повторных попыток RA. Базовая станция инициирует процедуру RA на вторичной ячейке (SCell) в UE, посредством передачи в UE предписания физического канала управления нисходящей линии (PDCCH), для процедуры RA на ячейке SCell. При инициировании RA, базовая станция запускает таймер в базовой станции. Упомянутый таймер является таймером определения неисправности случайного доступа, связанного с упомянутой инициированной процедурой RA. Если процедура RA не была завершена перед истечением упомянутого таймера, то базовая станция передает команду в UE, побуждая UE деактивировать ячейку SCell, и таким образом останавливая процедуру RA на ячейке SCell. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх