JP2008536346A - パケットベースのネットワークにわたって動作するリアルタイムアプリケーションのサービス品質を評価するための方法および装置 - Google Patents
パケットベースのネットワークにわたって動作するリアルタイムアプリケーションのサービス品質を評価するための方法および装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
R=R0−Is−Id−Ie+A (1)
「伝送特性データ」という用語は、パケットベースのネットワークの経路を横断したパケットに関する情報を定義するために使用する。この情報は経路を横断したパケットの測定特性でもよいし、或いはこういった測定特性から求めてもよい。
サンプリング、テスト署名の評価、既知の署名との比較
損失劣化モデル
階層1:直接的な損失応答
λsd+δ(Δsd) (2)
式中、λsdは小さなデータグラムについて評価したパケットロスで、Δsdは小さなデータグラムについて評価したジッタで、δ(Δsd)はジッタによる廃棄である。
λsb+δ(Δsb,ρsb) (3)
式中、λsbは小さなバーストについて評価したパケットロスで、Δsbは小さなバーストについて評価したジッタで、ρsbは小さなバーストについて評価した並べ替えで、δ(Δsb,ρsb)はジッタと並べ替えによる廃棄である。
λstr+δ(Δstr,ρstr) (4)
式中、λstrはストリームについて評価したパケットロスで、Δstrはストリームについて評価したジッタで、ρstrはストリームについて評価した並べ替えで、δ(Δstr,ρstr)はジッタと並べ替えによる廃棄である。
階層2:障害カテゴリー
テール制限モード
確率モード
ヘッド制限モード
ファネルモード
ドロップアウトモード
階層3:障害の種類/強さ
全二重/半二重ミスマッチ
Ie=0.0 (5)
f(BWmax,BWavail)+δ(Δsb,ρsb) (6)
式中、BWmaxは最大達成可能帯域幅で、BWavailは利用可能な帯域幅で、Δsbは小さなバーストについて評価したジッタで、ρsbは小さなバーストについて評価した並べ替えで、f(BWmax,BWavail)は最大かつ利用可能な帯域幅の関数で、δ(Δsb,ρsb)はジッタと並べ替えによる廃棄である。一実施形態では、関数f(BWmax,BWavail)は全二重/半二重ミスマッチの場合のパケットロスの理論モデルでもよいし、或いは研究した挙動から実証的に求めてもよい。
λstr+δ(Δstr,ρstr) (7)
式中、λstrはストリームについて評価したパケットロスで、Δstrはストリームについて評価したジッタで、ρstrはストリームについて評価した並べ替えで、δ(Δstr,ρstr)はジッタと並べ替えによる廃棄である。
半二重/全二重ミスマッチ
Ie=0.0 (8)
f(BWmax,BWavail)+δ(Δsb,ρsb) (9)
式中、BWmaxは最大達成可能帯域幅で、BWavailは利用可能な帯域幅で、Δsbは小さなバーストについて評価したジッタで、ρsbは小さなバーストについて評価した並べ替えで、f(BWmax,BWavail)は最大かつ利用可能な帯域幅の関数で、δ(Δsb,ρsb)はジッタと並べ替えによる廃棄である。一実施形態では、関数f(BWmax,BWavail)は半二重/全二重ミスマッチの場合のパケットロスの理論モデルでもよいし、或いは研究した挙動から実証的に求めてもよい。
λstr+δ(Δstr,ρstr) (10)
式中、λstrはストリームについて評価したパケットロスで、Δstrはストリームについて評価したジッタで、ρstrはストリームについて評価した並べ替えで、δ(Δstr,ρstr)はジッタと並べ替えによる廃棄である。
メディアエラー
min(λsd,λstr) (11)
式中、λsdは小さなデータグラムについて評価したパケットロスで、λstrはストリームについて評価したパケットロスで、min()は最小値である。
max(λsb,λstr) (12)
式中、λsbは小さなバーストについて評価したパケットロスで、λstrはストリームについて評価したパケットロスで、max()は最大値である。
λstr+δ(Δstr,ρstr) (13)
式中、λstrはストリームについて評価したパケットロスで、Δstrはストリームについて評価したジッタで、ρstrはストリームについて評価した並べ替えで、δ(Δstr,ρstr)はジッタと並べ替えによる廃棄である。
混雑
Ie=0.0 (14)
f(BWmax,BWavail)+δ(ΔMbyteQ(BW)) (15)
式中、BWmaxは最大達成可能帯域幅で、BWavailは利用可能な帯域幅で、ΔMbyteQ(BW)は蓄積転送装置、例えばルータにおける1Mバイトのサイズのキューについて評価したジッタで、f(BWmax,BWavail)は最大かつ利用可能な帯域幅の関数で、δ(ΔMbyteQ(BW))は評価したジッタによる廃棄である。一実施形態では、この関数f(BWmax,BWavail)は混雑の場合のパケットロスの理論モデルでもよいし、或いは研究した挙動から実証的に求めてもよい。同様に一実施形態では、関数ΔMbyteQ(BW)はジッタの理論モデルでもよいし、実証的な研究から求めてもよい。
λstr (16)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
MTUコンフリクト/ブラック/グレーホール
Ie=0.0 (17)
λstr (18)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
λstr (19)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
断続的な接続
Ie=0.0 (20)
Ie=1.0 (21)
λstr (22)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
コリジョンドメイン違反
λsd+δ(Δsd) (23)
式中、λsdは小さなデータグラムについて評価したパケットロスで、Δsdは小さなデータグラムについて評価したジッタで、δ(Δsd)はジッタによる廃棄である。
max(λsd,λstr,λsb)+δ(Δsb,ρsb) (24)
式中、λsdは小さなデータグラムについて評価したパケットロスで、λstrはストリームについて評価したパケットロスで、λsbは小さなバーストついて評価したパケットロスで、Δsbは小さなバーストついて評価したジッタで、ρsbは小さなバーストついて評価した並べ替えで、max()は最大値で、δ(Δsb,ρsb)はジッタと並べ替えによる廃棄である。
λstr (25)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
レート制限キュー
Ie=0.0 (26)
f(BWmax,BWavail)+δ(ΔmeasuredQ(BW)) (27)
式中、BWmaxは最大達成可能帯域幅で、BWavailは利用可能な帯域幅で、ΔmeasuredQ(BW)はルータのような蓄積転送装置における特定のサイズのキューについて評価したジッタで、f(BWmax,BWavail)は最大かつ利用可能な帯域幅の関数で、δ(ΔMbyteQ(BW))は評価したジッタによる廃棄である。一実施形態では、関数f(BWmax,BWavail)は混雑の場合のパケットロスの理論モデルでもよいし、或いは研究した挙動から実証的に求めてもよい。同様に一実施形態では、関数ΔMbyteQ(BW)はジッタの理論モデルでもよいし、実証的な研究から求めてもよい。キューのサイズは、大きなパケットバーストで生じる損失から求めることができる。
λstr (28)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
ファイアウォール制限
Ie=0.0 (29)
2*λstr (30)
式中、λstrはストリームについて評価したパケットロスである。
λstr (31)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
ルータループ
Ie=0.0 (32)
Ie=1.0 (33)
λstr (34)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
ヘッダ混雑
Ie=0.0 (35)
f(BWmax,BWsbmax,BWsbavail)+δ(Δ(BWsb)) (36)
式中、BWmaxは最大達成可能帯域幅で、BWsbmaxは小さなバーストによって生じる最大達成可能帯域幅で、BWsbavailは小さなバーストから決定した利用可能な帯域幅で、f()は最大かつ利用可能な帯域幅の関数で、δ(Δ)は評価されたジッタによる廃棄である。一実施形態では、関数f()はヘッダ混雑の場合のパケットロスの理論モデルでもよいし、或いは研究した挙動から実証的に求めてもよい。同様に一実施形態では、関数Δ(BWsb)はジッタの理論モデルでもよいし、実証的な研究から求めてもよい。
λstr (37)
ここでλstrはストリームについて評価したパケットロスである。
バリエーション
Claims (26)
- パケットベースのネットワークにわたって動作するリアルタイムアプリケーションの知覚品質を評価する方法であって、
(a)1つまたはそれより多くのパケットシーケンスをパケットベースのネットワークの経路に沿って伝送することで、パケットベースのネットワークをアクティブプロービングするステップと、
(b)前記経路に沿った前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスの伝送に対する前記パケットベースのネットワークの応答を表す伝送特性データを前記経路について決定するステップと、
(c)前記伝送特性データを表すテスト署名を決定するステップと、
(d)前記テスト署名に相当する既知の署名に基づいて適当な損失劣化モデルを特定するステップを含み、
前記適当な損失劣化モデルは、パケットベースのネットワークにわたって動作するリアルタイムアプリケーションの知覚品質を評価するための手段を提供する、方法。 - 前記適当な劣化モデルと伝送特性データを使用して装置劣化要因を決定するステップと、
適切なモデルを使用して伝送率ファクタを決定するステップとをさらに含み、前記伝送率ファクタは、前記知覚品質を表す、請求項1記載の方法。 - 前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスそれぞれが、データグラム、タイトなデータグラム、バースト、バースト負荷、ストリームからなる群から選択される、請求項1記載の方法。
- 前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスが、インターネットコントロールプロトコル、トランスミッションコントロールプロトコル、ユーザデータグラムプロトコルからなる群から選択された1つまたはそれより多くのプロトコルを使用して設定される、請求項1記載の方法。
- 前記適当な劣化モデルが、前記パケットベースのネットワークの経路の現在のパフォーマンスを表す、請求項1記載の方法。
- 前記適当な劣化モデルが、前記パケットベースのネットワークの経路の未来のパフォーマンスを表す、請求項1記載の方法。
- 前記適当な劣化モデルが、前記パケットベースのネットワークの経路の未来の最小パフォーマンスを表す、請求項6記載の方法。
- 前記適当な劣化モデルが、前記パケットベースのネットワークの経路の未来の最大パフォーマンスを表す、請求項6記載の方法。
- 適当な損失劣化モデルを特定する前記ステップが、二次情報の評価にさらに基づく、請求項1記載の方法。
- 前記二次情報が、前記経路の受動的監視、前記経路に沿った1つまたはそれより多くの装置のダイレクトクエリー、ネットワーク管理システムのクエリーの1つまたはそれより多くから収集される、請求項9記載の方法。
- 前記適当な損失劣化モデルが、前記経路に沿って伝送される前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスに関する損失、廃棄、ジッタの1つまたはそれより多くを表す、請求項1記載の方法。
- 前記適当な損失劣化モデルが、あるカテゴリーの劣化に対応する前記経路の応答モードを表す、請求項1記載の方法。
- 前記経路の応答モードが、テール制限モード、確率モード、ヘッド制限モード、ファネルモード、ドロップアウトモードからなる群から選択される、請求項12記載の方法。
- 前記適当な損失劣化モデルが、特定の劣化に対応する前記経路の応答の種類を表す、請求項1記載の方法。
- 前記経路の応答の種類が、全二重/半二重ミスマッチ、半二重/全二重ミスマッチ、メディアエラー、混雑、MTUコンフリクト/ブラック/グレーホール、断続的な接続、コリジョンドメイン違反、レート制限キュー、ファイアウォール制限、ルータループ、ヘッダ混雑からなる群から選択される、請求項14記載の方法。
- 前記テスト署名が、前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスの損失パターンを表す、請求項1記載の方法。
- 前記テスト署名がさらに、前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスの廃棄を表す、請求項15記載の方法。
- 前記テスト署名がさらに評価基準を表す、請求項15記載の方法。
- 前記経路が閉ループである、請求項1記載の方法。
- 前記経路が一方向経路または開いた経路である、請求項1記載の方法。
- パケットベースのネットワークにわたって動作するリアルタイムアプリケーションの知覚品質を評価する装置であって、
(a)1つまたはそれより多くのパケットシーケンスをパケットベースのネットワークの経路に沿って伝送することで、パケットベースのネットワークをアクティブプロービングする手段と、
(b)前記経路に沿った前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスの伝送に対する前記パケットベースのネットワークの応答を表す伝送特性データを前記経路について決定する手段と、
(c)前記伝送特性データを表すテスト署名を決定する手段と、
(d)前記テスト署名に相当する既知の署名に基づいて適当な損失劣化モデルを特定し、当該適当な損失劣化モデルと伝送特性データを使用して装置劣化要因を決定する手段と、
(e)適切なモデルを使用して、伝送率ファクタを決定する手段とを含み、前記伝送率ファクタは、前記知覚品質を表す、装置。 - (a)前記適当な劣化モデルと前記伝送特性データを使用して装置劣化要因を決定する手段と、
(b)適切なモデルを使用して、前記知覚品質を表す伝送率ファクタを決定する手段と、をさらに含む、請求項21記載の装置。 - 前記パケットベースのネットワークの経路が閉ループであり、前記アクティブプロービング手段が、前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスを送受信するメカニズムを含む、請求項21記載の装置。
- 前記パケットベースのネットワークの経路が開いた経路であり、前記アクティブプロービング手段が、前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスを送るための第1のメカニズムと、前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスを受信するための第2のメカニズムとを含む、請求項21記載の装置。
- コンピュータプログラムが記録されたコンピュータ可読媒体からなり、コンピュータプロセッサによって実行されると、パケットベースのネットワークにわたって動作するリアルタイムアプリケーションの知覚品質を評価する方法を前記プロセッサに実行させるコンピュータプログラム製品であって、前記方法が、
(a)1つまたはそれより多くのパケットシーケンスをパケットベースのネットワークの経路に沿って伝送することで、パケットベースのネットワークをアクティブプロービングするステップと、
(b)前記経路に沿った前記1つまたはそれより多くのパケットシーケンスの伝送に対する前記パケットベースのネットワークの応答を表す伝送特性データを前記経路について決定するステップと、
(c)前記伝送特性データを表すテスト署名を決定するステップと、
(d)前記テスト署名に相当する既知の署名に基づいて適当な損失劣化モデルを特定するステップとを含み、
前記適当な損失劣化モデルは、パケットベースのネットワークにわたって動作するリアルタイムアプリケーションの知覚品質を評価するための手段を提供する、コンピュータプログラム製品。 - 前記方法が、前記適当な劣化モデルと伝送特性データを使用して装置劣化要因を決定するステップと、
適切なモデルを使用して、伝送率ファクタを決定するステップとをさらに含み、前記伝送率ファクタは、前記知覚品質を表す、請求項25記載のコンピュータプログラム製品。
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