[发明专利]一种快速转发服务端到端延时预测方法

说明书

技术领域

本发明属于多媒体网络通讯技术，涉及网络数据流端到端延时预测方法。本发明能直接应用于实际网络，它通过实时准确估计快速转发服务端到端延时上界，完成快速转发服务端到端延时预测。

背景技术

随着信息网规模及其应用范围的不断扩大及多媒体通信的发展，服务质量(QoS：Quality of Service)成为信息网发展的关键问题。目前有两种类型的网络结构：综合服务(Intserv：Integrated Service)和区分服务(Diffserv：Differentiated Service)。它们都是为了支持信息网的综合业务传输而产生的。区分服务在综合服务的基础上简化了信令，引入区分服务域的概念，在因特网的服务保障方面由于其尺度可变性和设计灵活性而受到越来越多的关注。快速转发服务是最重要的一种区分服务，它为延时和延时抖动要求较高的数据流提供服务保证，快速转发每跳行为(EF PHB：ExpeditedForwarding Per Hop Behavior)是快速转发的实现机制，它通过汇聚调度和优先转发在快速转发流通过的结点处为其提供一定的服务速率保证。快速转发数据流是被提供快速转发服务的数据流，区分服务网络中优先级较高的数据流都是快速转发数据流，如实时视频数据流。

网络演算理论是近年来人们对网络通信流进行深入研究所得的一系列成果的有机结合，是最小加代数和最大加代数在网络定性和定量分析中的应用所取得的一系列有用结论的集合，对于网络端到端性能的分析有独特的优势，因此得到了广泛的关注和研究。

J.C.R Bennett在其最近文献Delay jitter bounds and packet scale rateguarantee for Expedited Forwarding.IEEE/ACM Trans.Networking[J]，2002，10(4)：529-540中运用网络演算理论得到了快速转发数据流端到端延时上界表达式。该表达式为快速转发服务延时上界的分析提供了很好的理论依据，它描述的是在最坏网络情况下的快速转发服务数据流的端到端延时上确界。由于在推导过程中使用了较大的到达曲线，导致所得的快速转发服务端到端延时上界表达式准确度较差。另外，上确界只能描述最坏网络状况的延时，实际中我们更希望得到不同网络状况下的延时上界。

发明内容

本发明的目的在提供一种快速转发服务端到端延时预测方法，该方法具有较高的准确度和较广的适用性。

本发明提供的快速转发服务端到端延时预测方法，首先在进入网络前将任一快速转发数据流i整形服从于同一到达曲线；再依次执行下述步骤：

步骤(1)获取下述网络参数：快速转发数据流i进入网络结点的最大到达速率ρ_i，以及该快速转发数据流每次到达网络结点的最大数据量σ_i，快速转发数据流经过网络结点的数量h，以及链路利用率γ；

步骤(2)利用式(I)表示到达网络结点的快速转发数据流的到达曲线α_1(t)：

α_1(t)＝∑_i∈h{ρ_i(t+(h-1)D₀)+σ_i}    (I)

其中D₀表示快速转发数据流经过一个结点的延时上界，t表示任一时刻；

步骤(3)判断式(II)是否成立，如果成立，按照式(III)表示D₀，再利用D＝h×D₀表示快速转发数据流经过h个结点的端到端延迟上界D，否则退出；

(1/R_h)∑_i∈hρ_i≤1/(h-1)    (II)