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JP2009044474A - Time error correction method and apparatus in packet transfer delay fluctuation measurement - Google Patents

Time error correction method and apparatus in packet transfer delay fluctuation measurement Download PDF

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JP2009044474A
JP2009044474A JP2007207443A JP2007207443A JP2009044474A JP 2009044474 A JP2009044474 A JP 2009044474A JP 2007207443 A JP2007207443 A JP 2007207443A JP 2007207443 A JP2007207443 A JP 2007207443A JP 2009044474 A JP2009044474 A JP 2009044474A
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Japan
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time
error
packet
packet transfer
transfer delay
Prior art date
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Application number
JP2007207443A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsunori Ori
織  克典
Ginga Kawaguchi
銀河 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】IPNWにおける転送品質の性能尺度の一つであるパケット転送遅延ゆらぎの測定の際に、測定器の精度により混入する誤差を取り除いて、正確な測定を可能とする。
【解決手段】測定値と誤差の特性を利用し、また、確率点回帰の手法を用いて、測定値の分析により誤差を取り除くことにより、正確なパケット転送遅延ゆらぎの値を推定できるようにする。
【選択図】図4
An object of the present invention is to enable accurate measurement by removing an error mixed due to the accuracy of a measuring instrument when measuring packet transfer delay fluctuation, which is one of the performance measures of transfer quality in IPNW.
An accurate packet transfer delay fluctuation value can be estimated by using a characteristic of a measured value and an error, and removing an error by analyzing the measured value using a probability point regression technique. .
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、パケットネットワークまたはその構成機器の性能測定に用いられる、パケット転送遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正方法および装置に関し、特に従来用いられていた手法に比較して格段に精度の向上が可能な、パケット転送遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正方法および装置に関する。   The present invention relates to a time error correction method and apparatus in packet transfer delay fluctuation measurement used for measuring the performance of a packet network or its constituent devices, and can particularly improve accuracy particularly compared to a conventionally used method. The present invention also relates to a time error correction method and apparatus in packet transfer delay fluctuation measurement.

IPネットワークにおける転送品質の性能評価尺度の一つとして、パケット遅延ゆらぎが挙げられる(非特許文献1,非特許文献2参照)。このパケット遅延ゆらぎを測定する際、測定器の精度により誤差が混入する。
本発明は、上述のパケット遅延ゆらぎを測定する際に、測定値と誤差の特性を利用して測定値の分析により誤差を取り除くための手法を提供するものである。
One of the performance evaluation measures of transfer quality in an IP network is packet delay fluctuation (see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). When measuring this packet delay fluctuation, an error is mixed depending on the accuracy of the measuring instrument.
The present invention provides a technique for removing an error by analyzing a measured value using characteristics of a measured value and an error when measuring the packet delay fluctuation described above.

パケット遅延ゆらぎは、通常、下記の方法で測定・算出する。
図1に、パケット遅延ゆらぎ測定のプロセスを示す。
図1中、MP1は測定対象とするネットワーク(NW)にパケットが入る地点、MP2は当該パケットがネットワークから出る地点を示している。
The packet delay fluctuation is usually measured and calculated by the following method.
FIG. 1 shows a process for measuring packet delay fluctuation.
In FIG. 1, MP1 indicates a point where a packet enters the network (NW) to be measured, and MP2 indicates a point where the packet leaves the network.

ステップA:複数パケットの転送遅延時間を、非特許文献1,非特許文献3に示されている方法に従って測定する。そのためには、測定対象ネットワークにパケットが入る地点(MP1)と、出る地点(MP2)において、通過時間を測定(11,12)して、その差分を取る。   Step A: The transfer delay time of a plurality of packets is measured according to the method disclosed in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 3. For that purpose, the transit time is measured (11, 12) at the point where the packet enters the measurement target network (MP1) and the point where it exits (MP2), and the difference is obtained.

ステップB:測定した、複数のパケット転送遅延時間の分布を考え、その分布の
(99.9%値)−(最小値)
を、求める「パケット遅延ゆらぎ」とする。
これについては、後に、図2,図3に示す測定例を用いて、より具体的に説明する。
Step B: Consider the distribution of measured packet transfer delay times,
(99.9% value)-(minimum value)
Is the desired “packet delay fluctuation”.
This will be described in more detail later using measurement examples shown in FIGS.

すなわち、i番目のパケットがMPを通過した正確な時刻をtj,iとすると、誤差のないi番目のパケットの転送遅延時間は、
=t2,i−t1,i …(1)
であり、{d}のαパーセント値をPα({d})で表わすと、正確な遅延ゆらぎは、P99.9({d})‐P({d})となる。
That is, if the exact time at which the i-th packet passed MP j is t j, i , the transfer delay time of the i-th packet without error is
d i = t 2, i −t 1, i (1)
And a, is represented by {d i} of the alpha percentage P α ({d i}) , accurate delay fluctuations, P 99.9 ({d i} ) - P 0 and ({d i}) Become.

ところで、遅延時間測定の際、下記のような要因で測定誤差が発生する。
・(1)測定器の内部時計の誤差
・(2)パケットが測定地点を通過した後、測定器の内部時計の時刻を読み取るまでの内部処理時間
By the way, when measuring the delay time, a measurement error occurs due to the following factors.
-(1) Error of the internal clock of the measuring instrument-(2) Internal processing time until the time of the internal clock of the measuring instrument is read after the packet passes the measurement point

(1)の内部時計の誤差は、時間の経過とともに蓄積されていくため、経過時間の関数で表わされる。ここで、i番目のパケットをMPで観測したときの内部時計の誤差を、測定開始時刻における時刻Tからの経過時間Tj,i−Tを用い、f(tj,i−T)と表わす。 The error of the internal clock of (1) is accumulated as time passes, and is expressed as a function of elapsed time. Here, the error of the internal clock when the i-th packet is observed by MP j is used as an elapsed time T j, i −T from the time T at the measurement start time, and f j (t j, i −T). It expresses.

また、(2)のi番目のパケットをMPで観測したときの内部処理時間による誤差をej,iと表わす。ここで、内部処理時間は時間の経過に依存せず確率的に発生するため、ej,iは確率変数である。 Further, an error due to the internal processing time when the i-th packet of (2) is observed by MP j is represented as e j, i . Here, since the internal processing time occurs probabilistically without depending on the passage of time, e j, i is a random variable.

MPにおけるi番目のパケットのタイムスタンプt’j,iを上記の記号を用いて表わすと
t’j,i=tj,i+f(tj,i−T)+ej,i …(2)
となり、測定結果として得られるi番目のパケットの遅延時間d’は、
d’=t’2,i−t’1,i
=t2,i−t1,i+f(t2,i−T)−f(t1,i−T)+e2,i−e1,i
=d+f(t2,i−T)−f(t1,i−T)+e2,i−e1,i
…(3)
となる。
When the time stamp t ′ j, i of the i-th packet in MP j is expressed using the above symbols, t ′ j, i = t j, i + f j (t j, i −T) + e j, i . 2)
The delay time d ′ i of the i-th packet obtained as a measurement result is
d ′ i = t ′ 2, i −t ′ 1, i
= T 2, i -t 1, i + f j (t 2, i -T) -f j (t 1, i -T) + e 2, i -e 1, i
= D i + f 2 (t 2, i −T) −f 1 (t 1, i −T) + e 2, i −e 1, i
... (3)
It becomes.

そして、パケットの遅延時間の測定誤差は、
d’−d=f(t2,i−T)−f(t1,i−T)+e2,i−e1,i
…(4)
となる。また、d=t2,i−t1,iが、経過時間t1,i−Tに対して十分小さいとき、
(t2,i−T)−f(t1,i−T)
=f(t1,i−T)−f(t1,i−T)+o(t2,i−t1,i)
=g(t1,i−T)+o(t2,i−t1,i)
…(5)
と表わすことが可能であり、微少量を無視すると、測定誤差は経過時間に関わる誤差であるg(t1,i−T)と、経過時間に関わらない誤差e2,i−e1,iの和として表わされる。
And the measurement error of packet delay time is
d ′ i −d i = f 2 (t 2, i −T) −f 1 (t 1, i −T) + e 2, i −e 1, i
(4)
It becomes. When d i = t 2, i −t 1, i is sufficiently small with respect to the elapsed time t 1, i −T,
f 2 (t 2, i −T) −f 1 (t 1, i −T)
= F 2 (t 1, i -T) -f 1 (t 1, i -T) + o (t 2, i -t 1, i)
= G (t1 , i- T) + o (t2 , i- t1 , i )
... (5)
If a minute amount is ignored, the measurement error is an error related to the elapsed time g (t 1, i −T) and an error e 2, i −e 1, i that is not related to the elapsed time. Expressed as the sum of

ITU-T Recommendation Y.1540, "Internet protocol data communication service-IP packet transfer and availability performance parameters",Dec.,2002ITU-T Recommendation Y.1540, "Internet protocol data communication service-IP packet transfer and availability performance parameters", Dec., 2002 C.Demichelis and P.Chimento,"IP packet delay variation metric for IP performance metrics(IPPM)",RFC,2002C. Demichelis and P. Chimento, "IP packet delay variation metric for IP performance metrics (IPPM)", RFC, 2002 G.Almes,S.Kalidindi, and M.Zekauskas,"A one-way delay metriv for IPPM",RFC,1999G. Almes, S. Kalidindi, and M. Zekauskas, "A one-way delay metriv for IPPM", RFC, 1999 Bruce A Mah,"pchar:A tool for measuring internet path characteristics", WWW pages, http://www.enployees.org/bmah/Software/pchar/.Bruce A Mah, "pchar: A tool for measuring internet path characteristics", WWW pages, http://www.enployees.org/bmah/Software/pchar/. J.Fan and I Gijbels, Local Polynomial Modelling and Its Applications, Chapman & Hall,1996J. Fan and I Gijbels, Local Polynomial Modeling and Its Applications, Chapman & Hall, 1996

あるネットワークにおける転送遅延ゆらぎを、正確な測定器で測定した場合と、誤差のある測定器で測定した場合との時系列グラフをそれぞれ、図2,図3に示す。
ある程度長時間の測定を行えば、遅延時間の最小値は時刻によらずほぼ一定となることが知られている(非特許文献4参照)。
FIG. 2 and FIG. 3 show time-series graphs when the transfer delay fluctuation in a certain network is measured with an accurate measuring instrument and when measured with a measuring instrument having an error, respectively.
It is known that if the measurement is performed for a long time to some extent, the minimum value of the delay time is substantially constant regardless of the time (see Non-Patent Document 4).

図2では、確かに遅延時間の最小値は時刻によらずほぼ一定であるが、図3では、時刻に応じた、すなわち経過時間に関わる傾向が見られる。また、少数ではあるが、時刻と無関係に大きな値・小さな値が見られる。   In FIG. 2, the minimum value of the delay time is certainly almost constant regardless of the time, but in FIG. 3, there is a tendency corresponding to the time, that is, the elapsed time. In addition, although it is a small number, large and small values can be seen regardless of the time.

これらはそれぞれ、測定器の内部時計の誤差,測定器の内部処理時間による誤差と考えられる。従来の定義通りの遅延ゆらぎの計算方法では、これらの誤差により、遅延ゆらぎを過大評価してしまう。
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、図3に示すような誤差のある測定器を用いた測定結果から、図2に示す正確なパケット転送遅延ゆらぎを推定することを可能にすることにある。
These are considered to be errors due to the internal clock of the measuring instrument and the internal processing time of the measuring instrument. In the conventional calculation method of delay fluctuation as defined, the delay fluctuation is overestimated due to these errors.
An object of the present invention is to eliminate the problems based on the conventional technique and to estimate the accurate packet transfer delay fluctuation shown in FIG. 2 from the measurement result using an error measuring instrument as shown in FIG. There is in making it possible.

より具体的には、本発明の目的は、誤差のある測定器を用いた測定結果から正確なパケット転送遅延ゆらぎを推定する際に、格段に精度の向上が可能なパケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正方法および装置を提供することにある。   More specifically, the object of the present invention is to estimate the time of the packet delay fluctuation measurement that can significantly improve accuracy when estimating the accurate packet transfer delay fluctuation from the measurement result using a measuring instrument having an error. An object of the present invention is to provide an error correction method and apparatus.

上記目的を達成するために、本発明に係るパケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正方法は、ネットワーク上の特定の区間の両端においてパケット通過時刻を測定,記録し、差分をとることによりパケット転送遅延時間を測定する際に、 測定器の相対的な時刻誤差を、経過時間に関わる測定器内部の測定誤差と、経過時間に関わらない測定器の内部処理時間による誤差との和として推定するパケット転送遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正方法であって、前記経過時間に関わる測定器内部の測定誤差を、誤差を含む測定器を用いて測定したi番目のパケットの発側時刻入力部での観測時刻と転送遅延時間の組{(t’1,i,d’)}に確率点回帰分析を適用し、時刻に応じて変動するパーセント値を予測することにより補正することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the time error correction method in the packet delay fluctuation measurement according to the present invention measures and records the packet transit time at both ends of a specific section on the network, and takes the difference to obtain the packet transfer delay. When measuring time, packet transfer estimates the relative time error of the measuring instrument as the sum of the measuring error inside the measuring instrument related to the elapsed time and the error due to the internal processing time of the measuring instrument regardless of the elapsed time. An error correction method for time in delay fluctuation measurement, in which the measurement error inside the measuring device related to the elapsed time is measured using the measuring device including the error, and the observation time at the originating time input unit of the i-th packet child correction by predicting the percentage of the transfer delay time of the set {(t '1, i, d' i)} by applying the probability point regression analysis, varies depending on the time of day The features.

ここで、確率点回帰分析を適用する際に、確率点回帰としての尤度Lα(gtmp(t))を、下記の式により定義して、尤度が最小となる関数を求めることが好ましい。 Here, when applying the probability point regression analysis, the likelihood L α (g tmp (t)) as the probability point regression is defined by the following equation to obtain a function with the minimum likelihood. preferable.

Figure 2009044474
Figure 2009044474

また、本発明に係るパケット遅延ゆらぎの推定方法は、上述のような時刻の誤差補正方法により推定した測定器の相対的な時刻誤差と測定器内部の測定誤差とを取り除いた正確なパケット転送遅延時間に基づいて、各サンプルに対して、d”=d’−g’(t’1,i)を計算し、P99.9({d”})を遅延ゆらぎの推定値とすることを特徴とする。 In addition, the packet delay fluctuation estimation method according to the present invention is an accurate packet transfer delay that eliminates the relative time error of the measuring device estimated by the time error correction method as described above and the measurement error inside the measuring device. Based on the time, for each sample, d ″ i = d ′ i −g ′ (t ′ 1, i ) is calculated, and P 99.9 ({d ″ i }) is calculated as the delay fluctuation estimate. It is characterized by doing.

また、本発明は、パケット遅延ゆらぎの推定装置として具体化することが可能である。
すなわち、本発明に係るパケット遅延ゆらぎの推定装置は、ネットワーク上の特定の区間の両端においてパケット通過時刻を測定,記録し、差分をとることによりパケット転送遅延時間を測定し、この測定結果に基づいてパケット転送遅延ゆらぎを推定するのパケット転送遅延ゆらぎの推定装置であって、発側時刻を受け取る発側時刻入力部と、着側時刻を受け取る着側時刻入力部と、これらの発側時刻入力部および着側時刻入力部からの情報に基づいて、所定のパケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差を補正した遅延時間を算出する遅延時間算出部、確率点回帰によるg(t)の導出を行うg(t)導出部、このg(t)導出部によるg(t)導出結果に基づいて誤差を修正して、誤差修正済遅延ゆらぎを導出する誤差修正済遅延ゆらぎを導出する推定処理部、並びに各処理部によるデータ処理の結果を出力する結果表示部を備えることを特徴とする。
Further, the present invention can be embodied as an apparatus for estimating packet delay fluctuation.
In other words, the packet delay fluctuation estimation apparatus according to the present invention measures and records the packet transit time at both ends of a specific section on the network, measures the packet transfer delay time by taking the difference, and based on this measurement result A packet transfer delay fluctuation estimating device for estimating packet transfer delay fluctuation, a call origination time input section for receiving a call origination time, a call arrival time input section for receiving a call arrival time, and these call origination time inputs A delay time calculation unit that calculates a delay time in which a time error is corrected in a predetermined packet delay fluctuation measurement based on information from the reception side and the arrival side time input unit, and derives g (t) by probability point regression g (t) Deriving unit, deriving error-corrected delay fluctuation for deriving error-corrected delay fluctuation by correcting error based on g (t) deriving result by g (t) deriving unit Estimation processing unit, and characterized in that it comprises a result display unit for outputting the result of data processing by the processing unit.

本発明によれば、誤差を含む測定器を用いて測定したi番目のパケットの発側時刻入力部での観測時刻と転送遅延時間の組{(t’1,i,d’)}に確率点回帰分析を適用することにより、測定誤差を経過時間に関わる部分と経過時間に関わらない部分とについて補正するようにしたので、パケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差を正確に補正することが可能になり、また、この補正結果に基づいてパケット転送遅延ゆらぎの推定を行うようにしたので、パケット転送遅延ゆらぎの推定を精度よく行うことが可能になるという効果を奏するものである。 According to the present invention, a set {(t ′ 1, i , d ′ i )} of the observation time and the transfer delay time of the i-th packet measured by using a measuring instrument including an error at the source time input unit. By applying the probability point regression analysis, the measurement error is corrected for the part related to the elapsed time and the part not related to the elapsed time, so it is possible to accurately correct the time error in the packet delay fluctuation measurement. In addition, since the packet transfer delay fluctuation is estimated based on the correction result, it is possible to estimate the packet transfer delay fluctuation with high accuracy.

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、を詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図4は、本発明の一実施形態に係るパケット転送遅延ゆらぎの推定を行う装置の構成を説明する図である。
図4中、MP1は測定対象とするネットワークに測定対象パケット(試験用パケット)が入る地点、MP2は当該パケットがネットワークから出る地点を示している。
なお、MP1,MP2を通る矢印は、転送される測定対象パケット(試験用パケット)の転送経路を表わしている。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus that estimates packet transfer delay fluctuation according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 4, MP1 indicates a point where a measurement target packet (test packet) enters the measurement target network, and MP2 indicates a point where the packet exits the network.
The arrows passing through MP1 and MP2 represent the transfer path of the measurement target packet (test packet) to be transferred.

また、20はパケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正処理部(以下、補正処理部と略称する)26を有するパケット転送遅延ゆらぎの推定装置(以下、推定装置と略称する)を示しており、この推定装置20は、ネットワーク全体の監視並びに制御を行う機能を備えた中央制御装置から、起動・停止その他の指示を受けるように構成されている。   Reference numeral 20 denotes a packet transfer delay fluctuation estimation device (hereinafter abbreviated as an estimation device) having a time error correction processing unit (hereinafter abbreviated as a correction processing unit) 26 in packet delay fluctuation measurement. The estimation device 20 is configured to receive start / stop and other instructions from a central control device having a function of monitoring and controlling the entire network.

推定装置20内には、MP1から通知される、測定対象パケット(試験用パケット)がMP1に入力された時刻(これを、発側時刻という)を受け取る発側時刻入力部22、MP2から通知される、測定対象パケット(試験用パケット)がMP2に到着した時刻(これを、着側時刻という)を受け取る着側時刻入力部24、上述の発側時刻入力部22および着側時刻入力部24からの情報に基づいて、所定のパケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正を実行する補正処理部26、この補正処理部26による誤差補正結果を用いてパケット転送遅延ゆらぎの推定を行う推定処理部28、並びにこの推定処理部28によるパケット転送遅延ゆらぎの推定結果を出力する結果表示部30が備えられている。   In the estimator 20, it is notified from the originating side time input unit 22 and MP2 that receives the time (this is called the originating side time) when the measurement object packet (test packet) is input to the MP1, which is notified from the MP1. From the arrival-side time input unit 24 that receives the time at which the measurement target packet (test packet) arrives at MP2 (this is called the arrival-side time), the above-mentioned originating-side time input unit 22 and the arrival-side time input unit 24 A correction processing unit 26 that performs time error correction in a predetermined packet delay fluctuation measurement, and an estimation processing unit 28 that estimates packet transfer delay fluctuations using an error correction result by the correction processing unit 26, In addition, a result display unit 30 for outputting the estimation result of the packet transfer delay fluctuation by the estimation processing unit 28 is provided.

補正処理部26は、測定対象パケット(試験用パケット)を認識するパケット照合機能を有するパケット照合部26a、発側時刻入力部22および着側時刻入力部24からの情報に基づいて、その差分の計算により遅延時間を算出する遅延時間算出部26b、後述する確率点回帰によるg(t)の導出を行うg(t)導出・誤差修正部26cを備えている。
また、推定処理部28は、このg(t)導出・誤差修正部26cによる誤差修正結果に基づいて、誤差修正済遅延ゆらぎを導出する機能を備えているものである。
Based on information from the packet verification unit 26a having a packet verification function for recognizing the measurement target packet (test packet), the originating time input unit 22, and the arrival time input unit 24, the correction processing unit 26 calculates the difference. A delay time calculation unit 26b that calculates a delay time by calculation and a g (t) derivation / error correction unit 26c that derives g (t) by probability point regression described later are provided.
The estimation processing unit 28 has a function of deriving error-corrected delay fluctuations based on the error correction result by the g (t) deriving / error correcting unit 26c.

以下の説明においては、いくつかの妥当な前提のもとで、本実施形態に係る補正装置20におけるパケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正装置の動作を説明する。   In the following description, the operation of the time error correction apparatus in the packet delay fluctuation measurement in the correction apparatus 20 according to the present embodiment will be described based on some reasonable assumptions.

以下の前提のもとで、遅延ゆらぎを推定する方法を示す。
前提1:経過時間に関わる誤差g(t1,i−T)は、多項式で近似でき、高次の項は無視できるとする。
前提2:経過時間に関わらない誤差e2,i−e1,iが無視できないほど大きな値となる確率は、既知の値β(%)である。
A method for estimating the delay fluctuation is shown under the following assumptions.
Assumption 1: It is assumed that the error g (t 1, i −T) related to the elapsed time can be approximated by a polynomial, and the higher order terms can be ignored.
Assumption 2: The probability that the error e 2, i −e 1, i regardless of the elapsed time is so large that it cannot be ignored is a known value β (%).

前提3:正確な遅延時間が最小値付近の値をとる頻度は十分高い。
前提4:β(%)は、0.1%に比較して十分小さい。
この前提のもと、誤差を含む測定器を用いて測定した、i番目のパケットのMP1での観測時刻と転送遅延時間の組{(t’1,i,d’)}から、下記の手順で正確な遅延ゆらぎを推定する。
Assumption 3: The frequency with which the accurate delay time takes a value near the minimum value is sufficiently high.
Assumption 4: β (%) is sufficiently smaller than 0.1%.
Based on this assumption, from the set {(t ′ 1, i , d ′ i )} of the observation time and the transfer delay time of the i-th packet at MP1 measured using a measuring instrument including an error, the following Estimate exact delay fluctuations in the procedure.

ステップ1:{(t’1,i,d’)}に対して、誤差を除いた最小値を推定する。その際、誤差を除いた最小値をn次多項式でモデル化し、パーセント値としてβを用いた確率点回帰(quantile regression:非特許文献5参照)を適用する。
ステップ1-1 測定値{(t’1,i,d’)}からn+1個選択する。その時の測定値を、i,i,…iとする。
Step 1: For {(t ′ 1, i , d ′ i )}, a minimum value excluding an error is estimated. At that time, the minimum value excluding the error is modeled by an nth order polynomial, and probability point regression using β as a percentage value (quantile regression: see Non-Patent Document 5) is applied.
Step 1-1 Select n + 1 from the measured values {(t ′ 1, i , d ′ i )}. The measurement value at that time, i 0, i 1, and ... i n.

ステップ1-2 測定値i,i,…iを通るn次多項式候補gtmp(t)を求める。
ステップ1-3 求めたgtmp(t)に対して、下記の尤度Lα(gtmp(t))を求める。
Step 1-2 measurements i 0, i 1, ... obtains the polynomial of degree n candidate g tmp (t) through the i n.
Against Step 1-3 obtained g tmp (t), obtaining the following likelihood L α (g tmp (t) ).

Figure 2009044474
Figure 2009044474

ステップ1-4 全ての測定値i,i,…iの組み合わせに関してステップ1-3を行い、もっとも尤度の小さくなるときのgtmp(t)を、確率点回帰曲線g’(t)とする。
ステップ2 各サンプルに対して、d”=d’−g’(t’1,i)を計算する。
ステップ3 P99.9({d”})を遅延ゆらぎの推定値とする。
Step 1-4 all of the measured values i 0, i 1, ... i do steps 1-3 for the combination of n, the most likelihood decreases the g tmp (t) at the time of, the probability point regression curve g '(t ).
Step 2 Calculate d ″ i = d ′ i −g ′ (t ′ 1, i ) for each sample.
Step 3 Let P 99.9 ({d ” i }) be an estimate of the delay fluctuation.

前提3により、正確な遅延時間が最小値付近のサンプルが多いため、回帰分析の適用が可能となる。回帰式を多項式でモデル化するにあたり、前提1が必要となる。なお、回帰分析による推定対象が平均値ではなく最小値であるため、確率点回帰を用いる。経過時間に関わらない誤差e2,i−e1,iがない場合は、β(%)として0測定値には、経過時間に関わらない誤差が含まれているため、下位β(%)を除いた最小値を回帰する。よって、前提2として、β(%)は既知である必要がある。 Assumption 3 makes it possible to apply regression analysis because there are many samples with an accurate delay time near the minimum value. Premise 1 is necessary to model the regression equation with a polynomial. Since the estimation target by regression analysis is not the average value but the minimum value, probability point regression is used. If there is no error e 2, i −e 1, i that is not related to the elapsed time, 0 measurement value as β (%) includes an error that is not related to the elapsed time. Regress the removed minimum value. Therefore, as assumption 2, β (%) needs to be known.

なお、確率点回帰では、誤差を除いた最小値を推定しているが、ステップ2で計算したd”では、経過時間に関わらない誤差が再び混入している。ただし前提4により、β(%)は0.1%に比較して十分小さいため、P99.9({d”})への影響は十分小さい。 In the probability point regression, the minimum value excluding the error is estimated, but in d ″ i calculated in Step 2, an error that is not related to the elapsed time is mixed again. %) Is sufficiently small compared to 0.1%, the influence on P 99.9 ({d " i }) is sufficiently small.

また、非特許文献2では、多項式近似したg(t1,i−T)の定数項は、MP1,MP2の時刻の相対差一次項は時刻精度の相対差(relative skew)、二次項は時刻の安定性の相対差(relative draft)と呼んでおり、多くとも二次以内の多項式が実用的である。 Further, in Non-Patent Document 2, the constant term of g (t 1, i −T) approximated by a polynomial is the relative difference in time of MP1 and MP2, the relative term of time is relative skew, and the secondary term is time. This is called a relative draft, and at most, polynomials within the second order are practical.

図4に示したパケット転送遅延ゆらぎの推定を行う装置については、前述の各前提が、所定範囲を外れるような状況が発生した場合に、これをいち早く検知して、パケット転送遅延ゆらぎの誤った推定を行うことを避けられるように、例えば、図4中の補正処理部26内の遅延時間算出部26bの後段に、遅延時間算出の基になった測定値を表示(図3の例を参照)するようにして、これをオペレータにチェックさせることも好ましい。   With respect to the apparatus for estimating the packet transfer delay fluctuation shown in FIG. 4, when the above-described assumptions occur in a situation that falls outside the predetermined range, this is detected quickly, and the packet transfer delay fluctuation is erroneously detected. In order to avoid the estimation, for example, the measurement value that is the basis of the delay time calculation is displayed in the subsequent stage of the delay time calculation unit 26b in the correction processing unit 26 in FIG. 4 (see the example in FIG. 3). It is also preferable to have the operator check this.

測定値が図3の例から大きく外れた値、例えば曲線状に変化しているような場合には、ここで用いる尤度の定義が利用できなくなる場合もあるので、測定を一旦中断して、異常の原因を探索することが必要になることもあるので、それに対応しやすくすること等も重要である。   In the case where the measured value deviates significantly from the example of FIG. 3, for example, changes in a curved shape, the definition of the likelihood used here may not be used, so the measurement is temporarily interrupted, Since it may be necessary to search for the cause of the abnormality, it is also important to make it easier to cope with it.

上記実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を変更しない範囲内で適宜の変更・改良を行ってもよいことはいうまでもない。   The above embodiment shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to this. It is possible to make appropriate changes and improvements within the scope not changing the gist of the present invention. Needless to say.

パケット遅延ゆらぎ測定のプロセスを示す図である。It is a figure which shows the process of a packet delay fluctuation measurement. 正確な測定器で測定した遅延時間の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the delay time measured with the exact measuring device. 誤差のある測定器で測定した遅延時間の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the delay time measured with the measuring device with an error. 一実施形態に係るパケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the error correction apparatus of the time in the packet delay fluctuation measurement which concerns on one Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

MP1 試験用パケットがNWに入る地点
MP2 試験用パケットがNWから出る地点
20 パケット転送遅延ゆらぎの推定装置 22 発側時刻入力部
24 着側時刻入力部
26 補正処理部
26a パケット照合部
26b 遅延時間算出部
26c g(t)導出部
28 推定処理部
30 結果表示部
MP1 point where test packet enters NW MP2 point where test packet leaves NW 20 packet transfer delay fluctuation estimation device 22 source side time input unit 24 destination side time input unit 26 correction processing unit 26a packet verification unit 26b delay time calculation Part 26c g (t) deriving part 28 estimation processing part 30 result display part

Claims (4)

ネットワーク上の特定の区間の両端においてパケット通過時刻を測定,記録し、差分をとることによりパケット転送遅延時間を測定する際に、
測定器の相対的な時刻誤差を、経過時間に関わる測定器内部の測定誤差と、経過時間に関わらない測定器の内部処理時間による誤差との和として推定するパケット転送遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正方法であって、
前記経過時間に関わる測定器内部の測定誤差を、誤差を含む測定器を用いて測定したi番目のパケットの発側時刻入力部での観測時刻と転送遅延時間の組{(t’1,i,d’)}に確率点回帰分析を適用し、時刻に応じて変動するパーセント値を予測することにより補正することを特徴とするパケット転送遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正方法。
When measuring the packet transit time at both ends of a specific section on the network and measuring the packet transfer delay time by taking the difference,
Time error in packet transfer delay fluctuation measurement that estimates the relative time error of the instrument as the sum of the measurement error inside the instrument related to the elapsed time and the error due to the internal processing time of the instrument not related to the elapsed time A correction method,
The measuring device inside the measurement error related to the elapsed time, i th observation time at the originating time input unit of the packet transfer delay time set {(t '1 was measured using a measuring instrument including an error, i , D ′ i )}, and applying a probabilistic point regression analysis to predict a percentage value that varies according to the time, thereby correcting the time error in the packet transfer delay fluctuation measurement.
確率点回帰分析を適用する際に、確率点回帰としての尤度Lα(gtmp(t))を、下記の式により定義して、尤度が最小となる関数を求める請求項1に記載のパケット転送遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差補正方法。
Figure 2009044474
In applying the probability point regression analysis, the likelihood L alpha as a probability point regression (g tmp (t)), defined by the following formula, according to claim 1 for determining a function that likelihood is minimized Error correction method for measuring packet transfer delay fluctuations.
Figure 2009044474
請求項1に記載の時刻の誤差補正方法により推定した測定器の相対的な時刻誤差と測定器内部の測定誤差とを取り除いた正確なパケット転送遅延時間に基づいて、
各サンプルに対して、d”=d’−g’(t’1,i)を計算し、P99.9({d”})を遅延ゆらぎの推定値とすることを特徴とするパケット転送遅延ゆらぎの推定方法。
Based on the accurate packet transfer delay time obtained by removing the relative time error of the measuring device estimated by the time error correction method according to claim 1 and the measuring error inside the measuring device,
For each sample, d ″ i = d ′ i −g ′ (t ′ 1, i ) is calculated, and P 99.9 ({d ″ i }) is an estimated value of delay fluctuation, To estimate packet transfer delay fluctuation.
ネットワーク上の特定の区間の両端においてパケット通過時刻を測定,記録し、差分をとることによりパケット転送遅延時間を測定し、この測定結果に基づいてパケット転送遅延ゆらぎを推定するのパケット転送遅延ゆらぎの推定装置であって、
発側時刻を受け取る発側時刻入力部と、着側時刻を受け取る着側時刻入力部と、これらの発側時刻入力部および着側時刻入力部からの情報に基づいて、所定のパケット遅延ゆらぎ測定における時刻の誤差を補正した遅延時間を算出する遅延時間算出部、確率点回帰によるg(t)の導出を行うg(t)導出部、このg(t)導出部によるg(t)導出結果に基づいて誤差を修正して、誤差修正済遅延ゆらぎを導出する誤差修正済遅延ゆらぎを導出する推定処理部、並びに各処理部によるデータ処理の結果を出力する結果表示部を備えることを特徴とするパケット転送遅延ゆらぎの推定装置。
Measure and record the packet transit time at both ends of a specific section on the network, measure the packet transfer delay time by taking the difference, and estimate the packet transfer delay fluctuation based on this measurement result. An estimation device,
A predetermined packet delay fluctuation measurement based on information from the calling side time input unit that receives the calling side time, the called side time input unit that receives the called side time, and information from the calling side time input unit and the called side time input unit A delay time calculation unit that calculates a delay time in which the time error is corrected, a g (t) derivation unit that derives g (t) by probability point regression, and a g (t) derivation result by the g (t) derivation unit And an estimation processing unit for deriving error-corrected delay fluctuations, and a result display unit for outputting a result of data processing by each processing unit. Device for estimating packet transfer delay fluctuation.
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US9752226B2 (en) 2010-12-28 2017-09-05 Canon Anelva Corporation Manufacturing apparatus

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