[发明专利]一种融合网络架构下的端到端时延测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及用于测量网络延时的方法，具体为一种融合网络架构下的端到端时延测量方法及系统。

背景技术

近年来无线移动接入技术发展迅猛，以802.11系列为代表的无线局域网（WLAN），以RFID、ZIGBEE等短距离无线通信为代表的物联网和以CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA为代表的3G蜂窝网已得到大规模部署的同时，TD-LTE的预商用工作正在如火如荼的开展。一方面方便用户根据位置、习惯和成本选择合适的网络，以优化网络资源的使用和用户容量最大化；另一方面，各种制式、各种架构的网融合中的资源分配、并发接入和业务并发成为摆在各大运营商面前亟待解决的问题；此外，高速宽带异构的无线融合接入为行业用户和区域的接入提供了便利条件，降低了网络部署成本，对于地偏人疏情况下的接入需求尤其如此，符合中国宽带无线接入长期发展的需求。国际标准组织3GPP、3GPP2、ITU和OMA等标准化组织都设立了专门的讨论组进行相关的标准制定工作。我国也陆续开展“我的e家”和“无线城市”等网络融合工作，目前是利用现有的CDMA EVDO+WLAN融合接入，或TD-SCDMA+WLAN融合接入，未采用高速的IEEE802.11n进行联合接入。由于融合接入过程中耦合方式和耦合点不统一等原因，我国的融合组网方式比世界上其他国家都更加复杂。

针对融合网络环境下的传输面而言，全网络系统可以由多种制式的有线/无线网络平台，通过各种各样的传输媒体构成不同的拓扑结构，并且采用相应的多种访问控制方式，因此异构网络的性能评价非常复杂。

时延是网络的固有属性之一，也是评价融合网络传输性能的基本指标.时延测量在融合网络的性能监测、网络行为分析、网络应用设计等领域有着广泛的应用，同时，也是测量时延抖动、网络带宽等性能指标的基础[1-3]。因其重要性，IETF组织的基准测试方法学工作组(Benchmarking Methodology Working Group，BMWG)主要关注在实验室环境下测试IP性能，主要目标是对各种网络互联技术性能特征的测量方法给出建议，进而主要集中在基于这些技术的系统和服务上。而IP网络性能指标工作组(IPPerformance Metrics Working Group，简称IPPM)对时延定义进行了标准化，将其分为往返时延(Round-trip Delay，RFC2681)和单向时延(One-way Delay，RFC2679)[4-5]。另一方面，时延也是影响VoIP等实时业务的关键因素，因此，如何准确的测量时延，也就成为评估该类业务的重要过程。

目前，针对于时延的测试，多是在INTERNET等有线网络上进行，较为常用的方法是通过网络时间协议(network time protocol，简称NTP)作为测量主机的时钟源，并使测量主机时钟同步，但其时钟准确性部分依赖于同步主机间的路径时延，而这正是时延测量的测量对象，故NTP协议无法提供高精度的时延测量的时钟源。

针对融合网络系统的测试特点，可以采用有线网络性能的测试仪器。通过基于业务模拟的方法，构建具有IPTV、VOD、VoIP等业务特征的测试数据流，通过在部署在传输链路不同位置的硬件测试装置，精确地接收各业务如IPTV、VOD的测试流量，进而获得不同路径（包括端到端）的时延。但在实际应用中，会出现以下问题需要解决：

1、延时是网络性能的一项重要指标，测延时用业务模拟的方法在测试报文上打上时间戳，它指一个报文从发送端到接收端的时间。因此对于处于异地的两台测试仪器，需记录包发送时间和接收时间，需要解决两台（或多台）仪器的时间同步问题。

2、异构网络构成的无规则性，合理地设置硬件测试装置是获得各种时延（转发时延、传输时延等）的重要保证。但如何反映出网络的异构性，特别是如何准确地获得有效而合理的时延参数成为需要解决的问题。

3、时延测量主要有两个误差来源：一是测量主机系统时钟的分辨率、偏移及抖动等影响测量计时精度而产生的误差，即时钟误差；二是由于测量记录的收/发包时间戳不是真实的收/发包时刻而产生的测量误差，即位置误差。如何消除这两种误差，提高时延测量精度称为需要解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种融合网络架构下的端到端时延测量方法及系统，用于解决现有技术中融合网络构架下测量时延不精确的问题。