[go: up one dir, main page]

RU2562772C1 - Method of measuring information (data) transmission speed with broadband internet access - Google Patents

Method of measuring information (data) transmission speed with broadband internet access Download PDF

Info

Publication number
RU2562772C1
RU2562772C1 RU2014107700/08A RU2014107700A RU2562772C1 RU 2562772 C1 RU2562772 C1 RU 2562772C1 RU 2014107700/08 A RU2014107700/08 A RU 2014107700/08A RU 2014107700 A RU2014107700 A RU 2014107700A RU 2562772 C1 RU2562772 C1 RU 2562772C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring
packet
user equipment
current time
internet access
Prior art date
Application number
RU2014107700/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Борисович Васильев
Сергей Николаевич Филимонов
Александр Юрьевич Цым
Кирилл Александрович Цым
Виктор Александрович Шалагинов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт связи ФГУП ЦНИИС
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт связи ФГУП ЦНИИС filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт связи ФГУП ЦНИИС
Priority to RU2014107700/08A priority Critical patent/RU2562772C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2562772C1 publication Critical patent/RU2562772C1/en

Links

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: physics, computer engineering.
SUBSTANCE: invention relates to means of measuring information transmission speed with broadband Internet access. Disclosed is a method of measuring information transmission speed with broadband Internet access on a Client-Server network architecture, wherein when measuring information transmission speed on a forward and a return channel, which link the measuring means and service user equipment, a measurement sequence L is transmitted, said sequence consisting of N packets selected from a set M in a random manner in accordance with a given distribution law; current time values are recorded for the beginning and end of transmitting each packet at the output and input of the measuring means and the input and output of the user equipment; after transmitting the measurement sequence of packets, the recorded current time values are transmitted to the measuring means, where the information transmission speed is determined as the ratio of the obtained volume of information to the reception time thereof.
EFFECT: providing given accuracy of measuring information transmission speed and providing repeatability of measurement results.
9 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к сетям передачи данных (область техники H04L 12/00 в международной классификации); к технологиям технического обслуживания и управления (H04L 12/24); к устройствам мониторинга и тестирования (H04L 12/26); к системам пакетной коммутации (H04L 12/56).The invention relates to data transmission networks (technical field H04L 12/00 in international classification); to maintenance and management technologies (H04L 12/24); to monitoring and testing devices (H04L 12/26); to packet switching systems (H04L 12/56).

Предпосылки к созданию изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

В настоящее время имеется много разнообразных способов определения скорости передачи при доступе в Интернет. Однако среди них нет ни одного, способного выдержать метрологическую поверку и обрести правовую пригодность для разрешения конфликтов между оператором связи и потребителем. Предлагаемый метрологически обоснованный метод измерения скорости широкополосного доступа в Интернет призван восполнить этот пробел.Currently, there are many different ways to determine the transmission speed when accessing the Internet. However, there is not one among them that can withstand metrological verification and find legal suitability for resolving conflicts between the telecom operator and the consumer. The proposed metrologically sound method for measuring the speed of broadband Internet access is designed to fill this gap.

Заявленное изобретение направлено на достижение следующего технического результата: обеспечение заданной точности измерений скорости передачи информации, обеспечение повторяемости результатов измерений, обеспечение моделирования характера телекоммуникационного трафика, обеспечение единообразия измерений провайдером Интернета и пользователем, обеспечение наивысшего качества телекоммуникационной услуги потребителю, обеспечение уменьшения влияния топологии сети на точность измерений, обеспечение возможности исследования динамики изменения качества телекоммуникационной услуги, обеспечение одновременного измерения качества передачи информации (побитовой вероятности ошибки).The claimed invention is aimed at achieving the following technical result: ensuring the specified accuracy of measuring the data transmission speed, ensuring the repeatability of measurement results, ensuring the modeling of the nature of telecommunication traffic, ensuring uniformity of measurements by the Internet provider and user, ensuring the highest quality of telecommunication services to the consumer, ensuring reducing the impact of the network topology on accuracy measurements, providing the opportunity to study Dean iki changing the quality of the telecommunications service, providing simultaneous measurement of transmission quality (bit-Error Probability).

В описании и/или на чертежах могут использоваться следующие сокращения и англоязычные термины:The following abbreviations and English terms may be used in the description and / or drawings:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Аналогичные способы измеренияSimilar measurement methods

Одно из популярных приложений для оценки скорости доступа в Интернет - программное обеспечение Speedtest [1]. В магазине приложений "Play market" оно имеет более 10 млн загрузок для устройств, работающих под управлением операционной системы Android. Функциональность приложения позволяет оценить нисходящую и восходящую скорости передачи информации, а также задержку пакетов с помощью аналога программы ping, которая оперирует пакетами длиной 64 байта для проверки связности в сетях передачи данных на основе стека протоколов TCP/IP.One of the most popular applications for assessing Internet access speed is Speedtest software [1]. In the Play market app store, it has over 10 million downloads for devices running the Android operating system. The functionality of the application allows you to evaluate the downstream and downstream data transfer rates, as well as the delay of packets using the analogue of the ping program, which operates with 64 byte packets for checking connectivity in data networks based on the TCP / IP protocol stack.

Speedtest [2] оценивает скорость передачи информации при помощи протокола HTTP, передача которого разрешена большинством сетевых устройств. При этом Speedtest оперирует тремя подпрограммами:Speedtest [2] estimates the speed of information transfer using the HTTP protocol, the transmission of which is allowed by most network devices. In this case, Speedtest operates with three subroutines:

- HTTP ping - измеряет задержку передачи небольшого пакета (содержащего только текст "test") между оборудованием клиента и выбранным сервером;- HTTP ping - measures the transmission delay of a small packet (containing only the text "test") between the client equipment and the selected server;

- Download и Upload - оценивают скорость цифровых потоков между сервером и клиентом (downstream) и между клиентом и сервером (upstream).- Download and Upload - evaluate the speed of digital streams between the server and the client (downstream) and between the client and the server (upstream).

Скорость передачи информации между сервером и клиентом оценивается следующим образом:The information transfer rate between the server and the client is estimated as follows:

- Клиентский компьютер скачивает с выбранного сервера двоичные файлы малого объема (несколько десяткой килобайт). Измеряются параметры этих загрузок для оценки скорости передачи в этом направлении. Время измерения составляет 10 секунд.- The client computer downloads binary files of small volume (a few ten kilobytes) from the selected server. The parameters of these downloads are measured to estimate the transmission speed in this direction. The measurement time is 10 seconds.

- Двоичные данные генерируются случайным образом для исключения влияния кэширования на результат оценки.- Binary data is generated randomly to exclude the effect of caching on the result of the evaluation.

- Для увеличения корректности результата измерений передача файлов осуществляется в несколько (от двух до четырех) потоков.- To increase the correctness of the measurement result, file transfer is carried out in several (from two to four) streams.

- Результаты передачи пакетов, содержащих фрагменты двоичных файлов, фиксируются до 30 раз в секунду.- The results of the transmission of packets containing fragments of binary files are recorded up to 30 times per second.

- Результаты агрегируют в 20 сборок (каждая - 5% от общей выборки).- The results are aggregated in 20 assemblies (each - 5% of the total sample).

- 10% сборок (2 сборки) с самой высокой скоростью и 30% (6 сборок) с самой низкой отбрасываются и не учитываются при вычислении результата.- 10% of assemblies (2 assemblies) with the highest speed and 30% (6 assemblies) with the lowest are discarded and are not taken into account when calculating the result.

- Результат расчета скорости по оставшимся сборкам усредняется и представляется в качестве итоговой скорости передачи информации.- The result of calculating the speed for the remaining assemblies is averaged and presented as the final speed of information transfer.

На результат измерения оказывают влияние следующие случайные факторы: объем сопутствующей служебной информации, способ буферизации данных, уровень загрузки центрального процессора. Эти факторы приводят к необходимости отбрасывать по 10% результатов с самой высокой и с самой низкой скоростью.The following random factors influence the measurement result: the amount of related overhead information, the method of data buffering, the CPU load level. These factors make it necessary to drop 10% of the results at the highest and lowest speeds.

Дополнительно отбрасываются 20% результатов с самой низкой скоростью для того, чтобы исключить значения, измеренные в период от запуска теста до достижения наибольшей скорости.Additionally, 20% of the results with the lowest speed are discarded in order to exclude the values measured from the start of the test to the highest speed.

Скорость передачи информации между клиентом и сервером оценивается следующим образом:The information transfer rate between the client and server is estimated as follows:

- Клиентский компьютер направляет на сервер двоичные файлы малого объема (несколько десяткой килобайт). Измеряются параметры этих загрузок для оценки скорости передачи в этом направлении.- The client computer sends small-sized binary files (several tens of kilobytes) to the server. The parameters of these downloads are measured to estimate the transmission speed in this direction.

- Двоичные данные генерируются случайным образом.- Binary data is randomly generated.

- На терминале клиента запускается специальный код, который осуществляет передачу файлов с помощью метода POST протокола HTTP.- A special code is launched on the client terminal, which transfers files using the POST method of the HTTP protocol.

- Для увеличения корректности результата измерений передача файлов осуществляется в несколько (от двух до четырех) потоков.- To increase the correctness of the measurement result, file transfer is carried out in several (from two to four) streams.

- Результатом оценки считается среднее значение половины результатов с самой высокой скоростью.- The result of the assessment is the average value of half the results at the highest speed.

Подобным образом организован механизм оценки скорости передачи информации у аналогов ПО Speedtest [3-13]. В большинстве известных методов проводятся измерения: скорости получения и передачи информации, а также задержки сигнала на уровне приложений модели взаимодействия открытых систем.In a similar way, a mechanism for evaluating the speed of information transfer for analogues of Speedtest software is organized [3-13]. In most well-known methods, measurements are made: the speed of receiving and transmitting information, as well as the signal delay at the application level of the interaction model of open systems.

Принципиальные недостатки известных методов измерения скорости передачи информации.Fundamental disadvantages of known methods for measuring the speed of information transfer.

1. Текущие версии программного обеспечения аналогов Speedtest размещены на сетях передачи данных крупных операторов. Поэтому оценка скорости обычно производится только в пределах сети передачи данных оператора или до стыка между операторами.1. Current software versions of Speedtest analogues are available on data networks of large operators. Therefore, speed estimation is usually performed only within the operator’s data network or to the interface between operators.

2. В общем случае, результаты оценки аналогов Speedtest могут отличаться друг от друга и от результатов других методов, реализованных на серверах за пределами сети передачи данных оператора и/или использующих другую методику обработки результатов измерения.2. In general, the results of evaluating Speedtest analogs may differ from each other and from the results of other methods implemented on servers outside the operator's data network and / or using a different methodology for processing measurement results.

3. На полученные результаты измерения скорости передачи информации могут влиять следующие факторы:3. The following factors may influence the results of measuring the speed of information transfer:

- нагрузка на сервер и терминал пользователя;- load on the server and user terminal;

- аппаратная конфигурация и производительность терминала пользователя;- hardware configuration and user terminal performance;

- состав программного обеспечения (ПО), установленного и/или работающего на терминале пользователя в момент измерений;- the composition of the software (software) installed and / or working on the user terminal at the time of measurement;

- состояние сети доступа и пользовательской линии в период измерений;- the state of the access network and user line during the measurement period;

- использование средств безопасности (межсетевые экраны, брандмауэры, антивирусы) на сети и терминале абонента в момент измерений.- the use of security tools (firewalls, firewalls, antiviruses) on the network and the subscriber's terminal at the time of measurement.

4. Время измерений скорости в сторону абонента ограничено 10 секундами. Для получения "достоверного" результата рекомендуется сделать несколько попыток оценки в разное время. Период суток не конкретизируется.4. The time for measuring speed towards the subscriber is limited to 10 seconds. To obtain a “reliable” result, it is recommended to make several assessment attempts at different times. The period of the day is not specified.

5. При оценке используется произвольный измерительный сигнал.5. The evaluation uses an arbitrary measurement signal.

6. Обработка результатов измерения включает в себя отбрасывание до 40% полученных значений, что исключает возможность определения и нормирования погрешности метода.6. Processing of measurement results includes discarding up to 40% of the obtained values, which excludes the possibility of determining and normalizing the error of the method.

Прототип изобретенияPrototype of the invention

Наиболее близкий способ измерения скорости передачи информации предложен в патенте US 8,228,815, Оборудование и способы вычисления характеристик передачи данных по сетевому соединению на основе односторонних измерений [12]. Здесь предложен способ вычисления, включающий в себя: передачу сцепки пакетов, содержащей, по меньшей мере, один первый пакет TCP первого типа на головном конце сцепки пакета; по меньшей мере, один второй пакет TCP первого типа на хвостовом конце сцепки пакетов, и множество пакетов TCP второго типа, расположенных между головой и хвостом сцепки пакетов. В этом способе каждый пакет TCP в сцепке адресован на свободный порт соседнего маршрутизатора по сетевому соединению, в котором TCP пакеты первого типа инициируют ответ маршрутизатора, а пакеты второго типа - нет. Принятые ответы от каждого маршрутизатора по сетевому пути на головном конце и на хвостовом конце сцепки пакетов используются для вычисления, по меньшей мере, одной характеристики прохождения данных по сетевому соединению. Способ содержит операции: определение времени задержки между ответами, полученными от каждого маршрутизатора; определение значения интервала между пакетами для каждого маршрутизатора на основе соответствующего времени задержки маршрутизатора; вычисление пропускной способности сетевого соединения в зависимости от длины сцепки пакетов и значения максимального интервала между пакетами для каждого маршрутизатора.The closest way to measure the speed of information transmission is proposed in US patent 8,228,815, Equipment and methods for calculating the characteristics of data transmission over a network connection based on one-way measurements [12]. Here, a calculation method is provided, including: transmitting a packet hook containing at least one first TCP packet of a first type at the head end of the packet hook; at least one second TCP packet of the first type at the tail end of the packet hook, and a plurality of second type TCP packets located between the head and tail of the packet hook. In this method, each TCP packet in a hitch is addressed to a free port of a neighboring router via a network connection in which TCP packets of the first type initiate a router response, but packets of the second type do not. The received responses from each router along the network path at the head end and at the tail end of the packet concatenation are used to calculate at least one characteristic of the data flow through the network connection. The method comprises the steps of: determining a delay time between responses received from each router; determining an interval between packets for each router based on the corresponding delay time of the router; Calculation of the network connection throughput depending on the packet link length and the maximum packet interval for each router.

Этот способ не свободен от недостатков, отмеченных выше, и не позволяет достоверно измерить скорость передачи информации как основного показателя качества телекоммуникационной услуги.This method is not free from the disadvantages noted above, and does not allow to reliably measure the speed of information transfer as the main indicator of the quality of telecommunication services.

Существо изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Способ реализуется при следующих исходных положениях:The method is implemented with the following initial positions:

1. Для измерений используется архитектура: средство измерений - оборудование пользователя, соединенные каналами связи. В качестве примера средства измерений может рассматриваться телекоммуникационный сервер, снабженный специализированным программным обеспечением, а в качестве оборудования пользователя - клиентский компьютер. В терминах телекоммуникаций такая архитектура называется Клиент - Сервер. В дальнейшем в описании существа изобретения будем пользоваться этим примером. Измерение осуществляется путем передачи потоков данных в прямом и обратном направлениях между сервером и клиентом.1. Architecture is used for measurements: a measuring instrument is user equipment connected by communication channels. As an example of a measuring instrument, a telecommunication server equipped with specialized software can be considered, and a client computer as a user equipment. In terms of telecommunications, this architecture is called Client - Server. Further in the description of the invention we will use this example. Measurement is carried out by transferring data streams in the forward and reverse directions between the server and the client.

2. Сервер представляет собой программно-аппаратный комплекс и является средством измерений с метрологическими характеристиками (погрешность временной метки +/- 1 мкс, погрешность длины кадра +/- 1 байт).2. The server is a hardware-software complex and is a means of measurement with metrological characteristics (time stamp error +/- 1 μs, frame length error +/- 1 byte).

3. Пакеты данных для измерения скорости и качества передачи при доступе в Интернет формируются в стеке TCP/IP и используют следующие протоколы Ethernet, IP и TCP, а также протокол уровня приложений (протокол браузера) - HTTP. Для передачи данных управления и тестовых данных используется стандартный порт протокола HTTP - 80. Формат пакета данных показан в таблице:3. Data packets for measuring the speed and quality of transmission when accessing the Internet are formed in the TCP / IP stack and use the following Ethernet, IP and TCP protocols, as well as the application layer protocol (browser protocol) - HTTP. The standard HTTP protocol port, 80, is used to transfer control and test data. The format of the data packet is shown in the table:

Figure 00000003
Figure 00000003

4. Измерительное оборудование - серверы размещаются в точках обмена трафиком Интернета. Сервер обработки результатов измерения располагается в Центре контроля качества телекоммуникационных услуг.4. Measuring equipment - servers are located at Internet traffic exchange points. The server for processing measurement results is located in the Center for Quality Control of Telecommunication Services.

5. Измерительный сигнал представляет собой эталонное количество информации в виде сегмента цифровой случайной последовательности двоичных импульсов, образованной из «белого шума». Эта последовательность разбита на пакеты длиной 1514, 1280, 1024, 512, 256, 128 или 64 байта, и вероятность появления каждого из которых соответствует заранее заданному закону распределения. В каждый пакет вводятся данные об общем эталонном количестве информации в измерительном сигнале.5. The measuring signal is a reference amount of information in the form of a segment of a digital random sequence of binary pulses formed from "white noise". This sequence is divided into packets of length 1514, 1280, 1024, 512, 256, 128 or 64 bytes, and the probability of each of which corresponds to a predetermined distribution law. Data on the total reference amount of information in the measuring signal is entered into each packet.

Предварительные действия:Preliminary Actions:

1. Перед измерением Клиент и Сервер синхронизируют внутренние часы по протоколу NTP.1. Before measurement, the Client and Server synchronize the internal clock using the NTP protocol.

2. Клиент иницирует соединение с Сервером по протоколу HTTP.2. The client initiates a connection to the Server via HTTP.

3. На Сервере открывается веб-страница, которая передается Клиенту, и запускается скрипт с командами для проведения измерения со стороны Клиента.3. On the Server, a web page is opened, which is transmitted to the Client, and a script is run with commands for taking measurements on the part of the Client.

4. Сервер и Клиент обмениваются пакетами с полем данных в формате:4. Server and Client exchange packets with a data field in the format:

Figure 00000004
Figure 00000004

где Magic Number (16 бит) - уникальный идентификатор протокола (COFE); Sequence Number (16 бит) - порядковый номер пакета; Quantity of information (32 бита) - общее количество информации в измерительном сигнале; NTP Time Stamp (64 бит) - время по мировым часам; Data - данные до 1386 байт (соответствующая часть измерительного сигнала - случайной цифровой последовательности).where Magic Number (16 bits) is a unique protocol identifier (COFE); Sequence Number (16 bits) - serial number of the packet; Quantity of information (32 bits) - the total amount of information in the measuring signal; NTP Time Stamp (64 bit) - time by world clock; Data - data up to 1386 bytes (the corresponding part of the measuring signal is a random digital sequence).

5. Клиент в результате работы скрипта формирует Таблицу, в которую для каждого пакета заносятся: номер пакета (N), длина пакета (L), время посылки пакета (TS) и время приема пакета (TE). Также в Таблицу заносится количество информации в измерительном сигнале. Таблица передается на Сервер.5. The client, as a result of the script, creates a table in which for each packet are entered: packet number (N), packet length (L), packet sending time (T S ) and packet reception time (T E ). The amount of information in the measuring signal is also entered in the table. The table is transferred to the server.

6. Клиент открывает веб-страницу, которая передается Серверу, и запускает скрипт с командами для проведения измерения со стороны Сервера. Проведя аналогичные измерения, Сервер формирует свою Таблицу, в которую заносятся такие же данные измерений. Таблицы могут храниться в Центре контроля качества на отдельном сервере, накапливающем Базу данных результатов измерения.6. The client opens a web page that is transmitted to the Server and runs a script with commands for taking measurements from the Server. Having made similar measurements, the Server forms its own Table, in which the same measurement data are entered. Tables can be stored in the Quality Control Center on a separate server, which accumulates the database of measurement results.

7. Сервер производит обработку данных для определения скорости передачи информации (скорости доступа в Интернет) для нисходящего и восходящего потоков VC и VS как отношение общего количества информации ко времени приема измерительного сигнала, а также верность передачи как отношение правильно принятых символов к общему их количеству в измерительном сигнале.7. The server performs data processing to determine the information transfer rate (Internet access speed) for the downstream and upstream streams V C and V S as the ratio of the total amount of information to the time of reception of the measuring signal, as well as the fidelity of transmission as the ratio of correctly received characters to their total quantity in the measuring signal.

Детализация способа измерения. Способ измерений скорости передачи информации (СПИ) заключается в выполнении следующих операций:Detailing the measurement method. The method of measuring information transfer rate (SPI) is to perform the following operations:

A. для измерения СПИ по прямому, а затем и по обратному каналам, связывающим средство измерений и компьютер пользователя услуги (потребителя информации), передается измерительная последовательность L, состоящая из N пакетов, выбранных из множества М пакетов случайным образом в соответствии с заданным законом распределения;A. to measure the STI on the direct and then on the return channels connecting the measuring instrument and the computer of the service user (consumer of information), a measuring sequence L consisting of N packets selected from a set of M packets randomly in accordance with a given distribution law is transmitted ;

B. в следующих четырех точках сети связи, рисунок 1: - выход средства измерений (точка 1), - вход оборудования (компьютера) пользователя (точка 2), - выход оборудования (компьютера) пользователя (точка 3), - вход средства измерений (точка 4), - осуществляется регистрация значений текущего времени, соответствующих реализации заданных событий и общего эталонного количества информации Qm.B. at the following four points of the communication network, Figure 1: - output of the measuring instrument (point 1), - input of the equipment (computer) of the user (point 2), - output of the equipment (computer) of the user (point 3), - input of the measuring instrument ( point 4), - the current time values corresponding to the implementation of given events and the total reference amount of information Q m are recorded.

Конкретизация операции В. Регистрируется:Specification of operation B. Registered:

- начало передачи каждого пакета от средства измерений к оборудованию пользователя (в точке 1),- the beginning of the transfer of each packet from the measuring instrument to the user equipment (at point 1),

- конец передачи каждого пакета от средства измерений к оборудованию пользователя (в точке 1),- the end of the transmission of each packet from the measuring instrument to the user equipment (at point 1),

- начало приема каждого пакета оборудованием пользователя (в точке 2),- the beginning of the reception of each packet by the user equipment (at point 2),

- конец приема каждого пакета оборудованием пользователя (в точке 2),- the end of the reception of each packet by the user equipment (at point 2),

- начало передачи каждого пакета от оборудования пользователя к средству измерений (в точке 3),- the beginning of the transfer of each packet from the user equipment to the measuring instrument (at point 3),

- конец передачи каждого пакета от оборудования пользователя к средству измерений (в точке 3),- the end of the transmission of each packet from the user equipment to the measuring instrument (at point 3),

- начало приема каждого пакета средством измерений (в точке 4),- the beginning of the reception of each packet by the measuring instrument (at point 4),

- конец приема каждого пакета средством измерений (в точке 4).- the end of the reception of each packet by the measuring instrument (at point 4).

C. зарегистрированные значения текущего времени передаются после передачи измерительной последовательности. Это обеспечивает минимальное значение задержек при передаче измерительной последовательности и минимизирует систематическую составляющую погрешности измерений интервалов времени.C. The recorded values of the current time are transmitted after the transmission of the measuring sequence. This ensures a minimum value of delays in the transmission of the measuring sequence and minimizes the systematic component of the error in the measurement of time intervals.

D. после прохождения всей измерительной последовательности через точку 4 (см. рис. 1) для каждого из пакетов измерительной последовательности имеются следующие виды зарегистрированной информации:D. after passing the entire measuring sequence through point 4 (see Fig. 1), for each of the measuring sequence packets, the following types of recorded information are available:

1) номер i={1, 2, …, N} пакета,1) number i = {1, 2, ..., N} of the packet,

2) количество IWi информации, являющейся результатом аналого-цифрового преобразования реализации «белого шума» и содержащейся в пакете с номером i;2) the amount I Wi of information resulting from the analog-to-digital conversion of the “white noise” implementation and contained in the packet with number i;

3) значение текущего времени TB1i, соответствующее началу (индекс В) передачи пакета с номером i, зарегистрированное по часам компьютера, находящегося в точке 1;3) the value of the current time T B1i corresponding to the beginning (index B) of the transmission of the packet with number i, registered by the clock of the computer located at point 1;

4) значение текущего времени TE1t, соответствующее концу (индекс Е) передачи пакета с номером i, зарегистрированное по часам компьютера, находящегося в точке 1;4) the value of the current time T E1t , corresponding to the end (index E) of the transmission of the packet with number i, registered by the clock of the computer located at point 1;

5) значение текущего времени TB2i, соответствующее началу приема пакета с номером i, зарегистрированное по часам компьютера, находящегося в точке 2;5) the value of the current time T B2i corresponding to the beginning of receiving a packet with number i, registered by the clock of the computer located at point 2;

6) значение текущего времени TE2t, соответствующее концу приема пакета с номером i, зарегистрированное по часам компьютера, находящегося в точке 2;6) the value of the current time T E2t , corresponding to the end of receiving a packet with number i, registered by the clock of the computer located at point 2;

7) значение текущего времени TB3i, соответствующее началу передачи пакета с номером i, зарегистрированное по часам компьютера, находящегося в точке 3;7) the value of the current time T B3i , corresponding to the beginning of the transmission of the packet with number i, registered by the clock of the computer located at point 3;

8) значение текущего времени TE3t, соответствующее концу передачи пакета с номером i, зарегистрированное по часам компьютера, находящегося в точке 1;8) the value of the current time T E3t , corresponding to the end of the transmission of the packet with number i, registered by the clock of the computer located at point 1;

9) значение текущего времени TB4i, соответствующее началу приема пакета с номером i, зарегистрированное по часам компьютера, находящегося в точке 4;9) the value of the current time T B4i corresponding to the beginning of receiving a packet with number i, registered by the clock of the computer located at point 4;

10) значение текущего времени TE4t, соответствующее концу приема пакета с номером i, зарегистрированное по часам компьютера, находящегося в точке 4;10) the value of the current time T E4t , corresponding to the end of receiving a packet with number i, registered by the clock of the computer located at point 4;

11) общее количество IW информации, являющейся результатом аналого-цифрового преобразования реализации «белого шума» и содержащейся в пакетах от номера 1 до номера N в точке 4.11) the total amount I W of information resulting from the analog-to-digital conversion of the “white noise” implementation and contained in packets from number 1 to number N at point 4.

Предложенный способ измерения скорости широкополосного доступа в Интернет обладает метрологической состоятельностью, достаточной точностью измерения, обеспечивает повторяемость результатов, согласованность с используемыми протоколами и интерфейсами, естественное сопряжение с оценкой качества данной провайдера Интернета.The proposed method for measuring the speed of broadband Internet access has metrological consistency, sufficient measurement accuracy, provides repeatability of results, consistency with the protocols and interfaces used, and natural conjugation with the quality assessment of this Internet provider.

ЛитератураLiterature

Figure 00000005
Figure 00000005

Claims (9)

1. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по сетевой архитектуре Клиент - Сервер, предусматривающий выполнение следующих операций:
A. для измерений СПИ по прямому, а затем и по обратному каналам, связывающим средство измерений и оборудование пользователя услуги, передают измерительную последовательность L, состоящую из N пакетов, выбранных из множества М пакетов случайным образом в соответствии с заданным законом распределения;
Б. осуществляют регистрацию значений текущего времени: на выходе средства измерений регистрируют начало и конец передачи каждого пакета от средства измерений к оборудованию пользователя, на входе оборудования пользователя регистрируют начало и конец приема каждого пакета оборудованием пользователя, на выходе оборудования пользователя регистрируют начало и конец передачи каждого пакета от оборудования пользователя к средству измерений, на входе средства измерений регистрируют начало и конец приема каждого пакета;
B. после передачи измерительной последовательности зарегистрированные значения текущего времени передают на средство измерений;
Г. после прохождения всей измерительной последовательности через вход средства измерений для каждого из пакетов измерительной последовательности сохраняют следующие виды зарегистрированной информации: номер i={1, 2, …, N} пакета; количество IWi информации, являющейся результатом аналого-цифрового преобразования реализации «белого шума» и содержащейся в пакете с номером i; значение текущего времени TB1i, соответствующее началу (индекс В) передачи пакета с номером i, зарегистрированное по часам средства измерений; значение текущего времени TE1t, соответствующее концу (индекс Е) передачи пакета с номером i, зарегистрированное по часам средства измерений; значение текущего времени TB2i, соответствующее началу приема пакета с номером i, зарегистрированное по часам оборудования пользователя; значение текущего времени TE2t, соответствующее концу приема пакета с номером i, зарегистрированное по часам оборудования пользователя; значение текущего времени TB3i, соответствующее началу передачи пакета с номером i, зарегистрированное по часам оборудования пользователя; значение текущего времени TE3t, соответствующее концу передачи пакета с номером i, зарегистрированное по часам оборудования пользователя; значение текущего времени TB4i, соответствующее началу приема пакета с номером i, зарегистрированное по часам средства измерения; значение текущего времени TE4t, соответствующее концу приема пакета с номером i, зарегистрированное по часам средства измерений; общее количество IW информации, являющейся результатом аналого-цифрового преобразования реализации «белого шума» и содержащейся в пакетах с номерами от 1 до N на входе средства измерений;
Д. на основании имеющихся данных средство измерений определяет скорость передачи информации как отношение полученного количества информации ко времени его получения.
1. A method for measuring the information transfer rate (SPI) for broadband Internet access using the Client-Server network architecture, which provides for the following operations:
A. for measurements of STI on the direct and then return channels connecting the measuring instrument and the user equipment of the service, transmit a measurement sequence L consisting of N packets selected from a plurality of M packets at random in accordance with a given distribution law;
B. register the values of the current time: at the output of the measuring instrument, the beginning and end of transmission of each packet from the measuring instrument to the user equipment is recorded, at the input of the user equipment, the beginning and end of receiving each packet is recorded by the user equipment, at the output of the user equipment, the beginning and end of transmission of each a packet from user equipment to a measuring instrument; at the input of a measuring instrument, the beginning and end of receiving each packet are recorded;
B. after transmitting the measuring sequence, the recorded values of the current time are transmitted to the measuring means;
D. after passing the entire measuring sequence through the input of the measuring instrument for each of the packets of the measuring sequence, the following types of registered information are saved: number i = {1, 2, ..., N} of the packet; the amount I Wi of information resulting from the analog-to-digital conversion of the “white noise” implementation and contained in the packet with number i; the value of the current time T B1i corresponding to the beginning (index B) of the transmission of the packet with number i, registered by the clock of the measuring instrument; the value of the current time T E1t , corresponding to the end (index E) of the transmission of the packet with number i, registered by the clock of the measuring instrument; the value of the current time T B2i corresponding to the beginning of receiving a packet with number i, recorded by the user equipment clock; the value of the current time T E2t , corresponding to the end of receiving a packet with number i, registered by the user equipment clock; the value of the current time T B3i corresponding to the beginning of the transmission of the packet with the number i, registered by the hours of the user equipment; the value of the current time T E3t , corresponding to the end of the transmission of the packet with number i, registered by the hours of the user equipment; the value of the current time T B4i corresponding to the beginning of receiving a packet with number i, registered by the clock of the measuring instrument; the value of the current time T E4t , corresponding to the end of receiving a packet with number i, registered by the clock of the measuring instrument; the total amount I W of information resulting from the analog-to-digital conversion of the implementation of “white noise” and contained in packets with numbers from 1 to N at the input of the measuring instrument;
D. Based on the available data, the measuring tool determines the information transfer rate as the ratio of the amount of information received to the time it was received.
2. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по п. 1, отличающийся тем, что для обеспечения повторяемости результатов измерений используют не сжимаемый сетевыми протоколами тестовый измерительный сигнал в виде отрезка случайной последовательности двоичных символов, порожденной «белым шумом».2. A method for measuring the information transfer rate (SPI) for broadband Internet access according to claim 1, characterized in that for ensuring the repeatability of the measurement results, a test measurement signal not compressible by network protocols is used as a segment of a random sequence of binary symbols generated by “white noise” . 3. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по п. 1, отличающийся тем, что с целью моделирования характера телекоммуникационного трафика случайную последовательность двоичных символов разбивают на пакеты разной длины, и вероятность появления пакета определенной длины соответствует заранее заданному закону распределения.3. The method of measuring the information transfer rate (STI) for broadband Internet access according to claim 1, characterized in that in order to simulate the nature of telecommunication traffic, a random sequence of binary symbols is divided into packets of different lengths, and the probability of a packet of a certain length corresponding to a predetermined law distribution. 4. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по п. 1, отличающийся тем, что для обеспечения юридической состоятельности метода все пользователи и все провайдеры Интернета проводят тестирование при помощи одного и того же измерительного сигнала с заранее заданным количеством информации.4. The method of measuring the speed of information transfer (STI) for broadband Internet access according to claim 1, characterized in that to ensure the legal consistency of the method, all users and all Internet providers test using the same measuring signal with a predetermined amount of information . 5. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по п. 1, отличающийся тем, что измерения проводят в час наибольшей нагрузки (ЧНН) для обеспечения наивысшего качества телекоммуникационной услуги потребителю.5. The method of measuring the speed of information transfer (STI) for broadband Internet access according to claim 1, characterized in that the measurements are carried out at the busy hour (NNI) to ensure the highest quality telecommunication services to the consumer. 6. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по п. 1, отличающийся тем, что для уменьшения влияния топологии сети на точность измерений средства измерений размещают в точке наибольшей концентрации трафика Интернет в данном регионе.6. The method of measuring the information transfer rate (STI) for broadband Internet access according to claim 1, characterized in that to reduce the influence of the network topology on the measurement accuracy, the measuring instruments are placed at the point of highest Internet traffic concentration in the region. 7. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по п. 1, отличающийся тем, что для обеспечения возможности исследования динамики изменения качества телекоммуникационной услуги обработка и хранение результатов измерений производится в едином центре контроля качества телекоммуникационных услуг.7. The method of measuring the speed of information transfer (STI) for broadband Internet access according to claim 1, characterized in that in order to provide the possibility of studying the dynamics of changes in the quality of a telecommunication service, the processing and storage of measurement results is performed in a single center for monitoring the quality of telecommunication services. 8. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по п. 1, отличающийся тем, что для одновременных измерений качества передачи информации проводится контроль верности передачи путем побитового сравнения принятого сигнала с эталонным измерительным сигналом.8. The method of measuring the information transfer rate (STI) for broadband Internet access according to claim 1, characterized in that for the simultaneous measurement of the quality of information transmission, the fidelity of the transmission is controlled by bitwise comparison of the received signal with the reference measuring signal. 9. Способ измерения скорости передачи информации (СПИ) при широкополосном доступе в Интернет по п. 2, отличающийся тем, что для обеспечения заданной точности измерений для генератора «белого шума» и АЦП задаются параметры, определяющие погрешность аналого-цифрового преобразования: полоса частот, пик-фактор и разрешающая способность. 9. The method of measuring the information transfer speed (SPI) for broadband Internet access according to claim 2, characterized in that to ensure the specified measurement accuracy for the “white noise” generator and the ADC, parameters are defined that determine the error of the analog-to-digital conversion: frequency band, peak factor and resolution.
RU2014107700/08A 2014-02-28 2014-02-28 Method of measuring information (data) transmission speed with broadband internet access RU2562772C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014107700/08A RU2562772C1 (en) 2014-02-28 2014-02-28 Method of measuring information (data) transmission speed with broadband internet access

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014107700/08A RU2562772C1 (en) 2014-02-28 2014-02-28 Method of measuring information (data) transmission speed with broadband internet access

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2562772C1 true RU2562772C1 (en) 2015-09-10

Family

ID=54073794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014107700/08A RU2562772C1 (en) 2014-02-28 2014-02-28 Method of measuring information (data) transmission speed with broadband internet access

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2562772C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2273958C2 (en) * 2001-11-15 2006-04-10 Свисском Фикснет Аг Method and device for determining data transfer resources available for network connections
US20110119370A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Microsoft Corporation Measuring network performance for cloud services
US8228815B2 (en) * 2006-11-14 2012-07-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for computing data transmission characteristics of a network path based on single-ended measurements
US20140052825A1 (en) * 2012-08-19 2014-02-20 Box, Inc. Enhancement of upload and/or download performance based on client and/or server feedback information

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2273958C2 (en) * 2001-11-15 2006-04-10 Свисском Фикснет Аг Method and device for determining data transfer resources available for network connections
US8228815B2 (en) * 2006-11-14 2012-07-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for computing data transmission characteristics of a network path based on single-ended measurements
US20110119370A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Microsoft Corporation Measuring network performance for cloud services
US20140052825A1 (en) * 2012-08-19 2014-02-20 Box, Inc. Enhancement of upload and/or download performance based on client and/or server feedback information

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2439823C2 (en) Using filtration and active probing to assess data transfer channel
Goldoni et al. Assolo, a new method for available bandwidth estimation
Almes et al. A one-way packet loss metric for IPPM
Almes et al. A round-trip delay metric for IPPM
Almes et al. A one-way delay metric for IP performance metrics (IPPM)
KR20200109326A (en) System and method for monitoring broadband communication link performance
CN100369424C (en) Method and apparatus for estimating terminal to terminal service grade protocol
JP6039797B2 (en) Method and node for improved estimation of available path capacity of a data transfer path
US7969905B1 (en) Class-based detection of microcongestion on QoS-enabled links
US20190020551A1 (en) Apparatus and method for measurements at intermediate nodes in end-to-end performance test
US8879403B2 (en) Link microbenchmarking with idle link correction
AU2004222994A1 (en) Method for evaluating the bandwith of a digital link
US11121938B2 (en) Performance measurement in a packet-switched communication network
EP2936741A1 (en) Probing a network
Pásztor Accurate active measurement in the Internet and its applications
Niccolini et al. Design and implementation of a one way delay passive measurement system
Almes et al. RFC2681: A Round-trip Delay Metric for IPPM
Almes et al. A one-way loss metric for ip performance metrics (ippm)
RU2562772C1 (en) Method of measuring information (data) transmission speed with broadband internet access
KR100943728B1 (en) Method of measuring available bandwidth per link using total length field of IP packet header and managing available bandwidth information of link
Kunze et al. L, Q, R, and T: which spin bit cousin is here to stay?
Almes et al. RFC 7679: A One-Way Delay Metric for IP Performance Metrics (IPPM)
Mafioletti et al. Latency measurement as a virtualized network function using metherxis
CN105245404A (en) Broadband uplink speed test method based on ping technology
Vuletić et al. Self-similar cross-traffic analysis as a foundation for choosing among active available bandwidth measurement strategies

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160229

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161227

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200904

Effective date: 20200904

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210301