專利名稱：：使用濾波和主動探測來評估數據傳輸路徑的制作方法
技術領域：
：本發明一般涉及數據網絡，特別是數據網絡中數據傳輸路徑的評估。
背景技術：
：下列的文獻通過引用結合于本文卡爾曼濾波器的介紹(G.Bishop,andG.Welch,"AnIntroductiontotheKalmanFilter",SIGGRAPH2001,Course8)。通信網絡中擁塞控制應用的RTT和帶寬的估計(K.Jacobsson,H,Hjalmarsson,N.MollerandKHJohansson,"EstimationofRTTandbandwidthforcongestioncontrolapplicationsincommunicationnetworks",inIEEEConferenceonDecisionandControl(CDC)2004Proceedings,ParadiseIsland,Bahamas,2004)。路徑負載用于端到端可用帶寬的測量工具(M.JainandC.Dovrolis，"Pathload:ameasurementtoolforend-to-endavailablebandwidth".InProc.ofPassiveandActiveMeasurementworkshop(PAM),2002)。端到端可用帶寬測量技術、動力學和與TCP吞吐量的關系(M.JainandC.Dovrolis,"End-to-endAvailableBandwidth:MeasurementMethodology,Dynamics,andRelationwithTCPThroughput".InProc.ofACMSigcomm,2002)。流4空制的4空制理i侖方法(S.Keshav,Acontrol-theoreticapproachtoflowcontrol.InProceedingsofACMSIGCOMM'91,pages3—15,Zurich,Switzerland,September1991)。SANE:穩定敏捷網絡(M.KimandB.Noble，"SANE:stableagilenetworkestimation",UniversityofMichiganDepartmentofElectricalEngineeringandComputerScience.CSE-TR-432-00.2000)。移動網絡4古i十(M.KimandB.Noble,"Mobilenetworkestimation",MobileComputingandNetworking(ACMMOBICOM),Rome,Italy,2001)。用于估計帶寬瓶頸的端到端探測和分析新方法(B.Melander,M.Bjorkman,andP.G皿ningberg,"Anewend-to-endprobingandanalysismethodforestimatingbandwidthbottlenecks",ProceedingsofIEEEGlobecomm'00,SanFrancisco,USA,November2000)。分組對相似方法的分組大小相關性(A.PasztorandD.Veitch,"Thepacketsizedependenceofpacket-pairlikemethods",inProceedings,TenthInternationalWorkshoponQualityofService(IWQoS2002),MiamiBeach,USA,May2002)。路徑啁啾聲用于網絡路徑的有效率可用帶寬估計(V.Ribeiro,R.Riedi,R.Baraniuk,J,Navratil,L.Cottrell,"pathChirp:EfficientAvailableBandwidthEstimationforNetworkPaths",inProc)。ofPassiveandActiveMeasurementworkshop(PAM),2003)。高速鏈路上的公共端到端帶寬估計工具的比較(A.Shriram,M.Murray,Y.Hyun,N.Brownlee,A.Broido,M.FomenkovandKCClaffy,"ComparisonofPublicEnd-to-EndBandwidthEstimationToolsonHigh-SpeedLinks",inPassiveandActiveMeasurementworkshop(PAM),2005)。使用緊密間隔的單播分組的網絡斷層掃描(Nowak,R.D.andCoates,M丄，"Networktomographyusingcloselyspacedunicastpackets",USPatent6,839,754(2005))。非固定數據網絡中內部延遲的順序蒙特卡羅干擾(M.J.CoatesandR.D.Nowak."SequentialMonteCarloinferenceofinternaldelaysinnonstationarydatanetworks",IEEETransactionsonSignalProcessing,50(2):366-376,February2002)。網絡路徑上可用帶寬的持續監視(S.EkelinandM.Nilsson,"Continuousmonitoringofavailablebandwidthoveranetworkpath",2ndSwedishNationalComputerNetworkingWorkshop,Karlstad,Sweden,November23-24,2004)。帶寬估計量度、測量技術和工具(Prasad,R.,Murray,M.,Dovrolis,C,Clafiy,KC:BandwidthEstimation:Metrics,MeasurementTechniques,andTools.In:IEEENetworkMagazine(2003))。測量數據網絡中路徑上的可用端到端帶寬的功能在多個場合(包括SLA(服務級協議)驗證、網絡監視和服務器選擇)中都是有用的。在理論上，只要可以訪問路徑中的所有網絡節點，被動式監視端到端網絡路徑的可用帶寬是可能的。但是，通常情況下這是不可能的，可用端到端帶寬的估計通常通過主動探測網絡路徑來實現。可以通過向網絡中注入探測流量，然后分析背景流量(crosstraffic)對探測信號的觀察影響。這種主動測量要求僅訪問發送方和接收方主機(節點)，主動探測的常規方法要求將纟笨測分組流量以足夠瞬間地使用所有可用帶寬并導致擁塞的速率注入到相應的路徑中。如果僅使用少量的探測分組，則節點中的緩沖器隊列可能吸收引起的瞬間擁塞。相應地，不會產生任何分組丟失，而是僅引起幾個分組的路徑延遲小幅增加。基于此延遲增加確定可用帶寬的期望測量。探測分組可以成對或成列以多種探測分組速率發送。使路徑延遲開始增加的一果測分組速率對應于擁塞點，因此是可用帶寬的指示。還可以發送探測分組以使給定列內的探測分組之間的時間間隔變化，從而每列可以覆蓋一定范圍的探測速率。例如上文提到的那些的常規解決方案無法對可用帶寬進行實時估計或無法足夠對可用帶寬進行精確的估計，或這兩個目的都達不到。這些解決方案往往還需要足夠的數據處理資源或很大的存儲器資源或二者都需要。因此，期望提供一種主動探測解決方案能夠估計數據網絡中的路徑的可用帶寬而不存在上文提到的常規解決方案的難題。
發明內容以允許使用基于濾波器的方法來提供狀況的估計。這樣能夠利用適中的數據處理和存儲器資源要求對狀況進行精確的實時估計。圖1圖示可根據本發明執行的示范操作。圖2以示意示根據本發明的示范實施例、用于評估數據傳輸路徑的設備。圖3以圖形方式圖示本發明的示范實施例、所釆用的分段線性才莫型。具體實施例方式另一種IP網絡上的兩個主機或網絡節點之間的路徑)關聯的時間相關狀況進行快速且準確的估計。主動探測與濾波組合使用來估計與感興趣狀況有關的網絡模型的變量。然后基于估計的變量來獲取感興趣的狀況的估計結果。通過以特定模式在網絡路徑上傳送探測分組來對網絡路徑的特性取樣。在發送和接收時記錄它們的時間戳記，以提供與網絡模型變量有關的量的測量。只要期望持續跟蹤感興趣的狀況，則將此過程一次又一次地重復下去。使用濾波能實現實時估計。對于通過對系統取樣獲得的每個新測量結果，根據先前的估計值與該新測量結果計算網絡才莫型變量的新估計值。這樣就能夠對應于網絡路徑的每個新取樣生成感興趣狀況的更新估計值(即新估計值)。可以任意頻度地執行取樣(即測量)，以產生實時響應率。因此，濾波器可以取系統狀態的前一個估計值^—:以及新測量結果^作為輸入，然后基于這些輸入來計算系統狀態的新估計值^。這使得濾波器能夠實時地生成狀態變量估計值，即能夠跟蹤系統狀態。估計濾波器的一個示例是設計很好的卡爾曼濾波器，它既快速且重量輕。為了能夠應用卡爾曼濾波器，需要以線性方式表示系統才莫型和測量^f莫型。即，新系統狀態與先前系統狀態加噪聲項線性相關，而測量的量與系統狀態變量加噪聲項線性相關。在進一步論述估計系統狀態變量的基于濾波器的方法之前，現在將論述系統狀態變量的估計、要估計的狀況的示例和適合的測量技術。例如在本發明的一些實施例中，要估計的狀況是網絡路徑的可用帶寬。可以按如下方式來理解可用帶寬的概念。網絡路徑中的每個鏈路j具有由鏈路的每一端上的節點中的網絡接口確定的某個容量Cj。容量Cj僅是分組級上鏈路上的最高可能比特率。該容量通常在短時間范圍上不會有變化。但是給定鏈路j上的負載或背景流量(由Sj(t)表示)有所變化。鏈路j的可用帶寬Bj(t)是Bj(t)=Cj-Sj(t)。沿著路徑的鏈路j的其中之一具有最小可用帶寬。此"瓶頸鏈路"確定路徑的可用帶寬。網絡路徑的可用帶寬B(t)是分別與它的構成鏈路關聯的可用帶寬的最小者<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>因此，任何時間t網絡路徑的可用帶寬可以解釋為在理論上不導致擁塞的情況下可發生的，從發送端到接收端的數據速率中的最大增加。應該注意，使用某個平均時間范圍tau來定義背景流量負載并因此來定義可用帶寬，即通過在時間t周圍的長度tau的某個時間區間取均值來計算Sj(t)。對于tau沒有通用且簡單自然的選擇方式，而是具體與應用的特點相關。由于有限鏈路容量和背景流量分組大小，tau無法選為任意小。但是，對于現代數據網絡來說，可以使用低至亞秒區域的tau來定義可用帶寬和背景流量負載。在本發明的一些實施例中，用于取樣進行測量的主動探測是構建于將帶時間戳記的探測分組對從發送方傳送到接收方的公知實踐上的。例如，可以將網絡路徑建模成一系列的跳，每個跳包含輸入FIFO隊列和傳輸鏈路。每個傳輸鏈路j具有恒定容量Cj和隨時間變化的背景流量。考慮一個分組序列，其中序列中的第i個分組在時間r,.到達一個跳，而在時間^到達下一個跳。所關注的是分組對的到達間隔時間。如果每個分組對定義為包含分組序列的第(i-l)個分組和第i個分組，則給定分組對到達上述跳的到達間隔時間是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>將無量綱量、分組間應變(inter-packetstrain)指定為s，并按如下7>式定義它<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>如果u是為執行測量選擇的探測分組傳輸速率，如果r是探測分組流量離開跳的速率，且如果b^J果測分組的大小，貝'J<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>因此可以將分組間應變s看作提供探測流量速率u與可用帶寬B之間的關系的指示。如果u小于B，則s=0，且沒有擁塞。但是，如果u達到B，則有擁塞，并且擁塞(更確切來說應變)與過載u-B成比例地增加。這在前文提到的由B.Melander等人所著的文獻"用于估計帶寬瓶頸的新端到端探測和分析方法"中使用流體沖莫型有所闡述。分組間應變的上述行為在下面等式1予以表述。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(1)在等式1的模型中，a是等于1/C的狀態變量，/是等于(S/C)-1的狀態變量，v是測量噪聲。可用帶寬按如下關系與狀態變量相關￡=_犮。因此如果能夠估計a和"，則能夠容易地獲得可用帶寬的估a計值。現在返回到基于濾波器的方法的原理上，給定系統狀態如何從一個測量場合演變到下一個測量場合以及測量的量與系統狀態的相關程度的模型，通過對與系統狀態相關的某個量重復測量來估計系統的狀態。這兩個相關性包括隨機噪聲項，分別是過程噪聲和測量噪聲。系統等式則為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(2)其中x是系統的狀態，z是測量結果，W是過程噪聲和V是測量噪聲。函數/和/z分別表示系統演變模型和測量模型。下標指"離散時間"。如果函數/和/2是線性的，且如果過程噪聲和測量噪聲是高斯且非相關的，則存在最優濾波器，即卡爾曼濾波器。經驗顯示即^f吏未嚴格地滿足這些條件時，卡爾曼濾波器仍常常非常有效。即，噪聲分布無需準確為高斯的。噪聲項還可以調整與函數/和/2的線性的某種偏離。卡爾曼濾波器的另一個重要優點是，除非系統的維數非常大，否則它們在計算工作量上較輕，對CPU和存儲器要求最小。在此線性情況中，可以使用如下的量度來表示系統<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>能夠根據先前估計值和新測量結果計算新估計值的卡爾曼濾波器等式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中卡爾曼濾波可以理解為每次迭代有兩個計算階段的過程。首先，有"預測"階段，其中先前估計根據系統模型演變一個離散時間步驟(等式5)。然后，有"校正"階段，其中將新測量結果納入考慮(等式4)。還計算狀態估計的更新的誤差協方差矩陣^。正如可從等式6和5看到的，卡爾曼增益&隨Q遞增而隨R遞減。這些卡爾曼濾波器輸入Q和R分別是過程噪聲w和測量噪聲v的協方差。這些量可以直觀地按如下所述來理解。系統才莫型中噪聲協方差大(高Q值)表示根據系統模型的預測可能是欠精確的，新測量結果應該賦予較重權重。測量協方差大(高R值)表示新測量結果可能是欠精確的，預測應該賦予較重權重。注意測量的量2=￡是標量，而且R也是標量(或1x1矩陣)。本發明的示范實施例利用卡爾曼濾波器，以便為每個新測量生成網絡路徑上的可用帶寬的更新估計值。每個測量包括發送帶時間戳記的分組對的序列，并計算平均分組間應變。在本發明的一些實施例中，可以將分組對的序列合并到一列中。還計算分組間應變的變化以生成卡爾曼濾波器等式的R輸入。在一些實施例中，為每個測量隨機地選擇探測速率u,例如根據概率分布(例如均勻分布)來選擇。在一些實施例中，在/人概率分布(例如一點分布，其中概率1選擇1秒區間)為每個新測量隨機選擇的時間區間之后重復測量。應該注意，卡爾曼濾波器方法是非常"寬大的"，即使稍微破壞理想條件，常常仍生成好的結果。所以即使系統顯示某種程度上與此分段線性系統曲線偏離的特征，所得到的可用帶寬估計值仍不會自動失效。當然，此斗莫型中的所有變量是動態的，即可能隨時間變化，所以它們與下標相關(有時在表示中未將下標表示出來)。等式1的模型不是線性的，但是它是分段線性的。圖3中以圖形方式示出這樣的一個示例。雖然卡爾曼濾波器一般不適用于此情況中，但是根據本發明的示范實施例避開了這個問題，并可以獲得有效率的收斂。即使所使用的分段線性模型僅是近似的，卡爾曼濾波器仍能夠生成好的估計，因為噪聲項可以調整因"誤建才莫"所致的一些誤差。當系統的狀態由包含等式1的斜線直線的兩個參數的矢量表示時，等式1的模型使得能夠應用卡爾曼濾波器。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(7)為了滿足可應用卡爾曼濾波的線性標準，本發明的一些實施例相對于B來跟蹤u，并嘗試保持在等式1的斜線部分上(也參見圖3)。因為可用帶寬B的真值是未知的，本發明的示范實施例使用最近的估計值i,或》附近的某個適合的閾值。如果u小于該閾值，則忽略測量結果，并且不更新狀態矢量的估計值。離散時間A處應變的測量結果&可以書寫為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中H=[ul]。系統狀態的演變可以書寫為xk=xk-1+wk-1(9)因此，可以通過A-I且z二s將卡爾曼濾波器形式應用于等式7的狀態矢量，其中I是單位矩陣。等式7的狀態矢量:c是二維的，所以過程噪聲w的協方差Q是2X2矩陣。在給定參考網絡具有受控且已知的流量并因此已知可用帶寬的情況下，此Q矩陣可以用于性能調整。當應用于二維狀態矢量時，卡爾曼等式變得在計算量方面非常簡單，并且僅在每次迭代時才需要少量的浮點運算。當濾波器估計系統狀態變量"和P時，按如下等式由估計值&和^容易地計算可用帶寬B的估計值》，下面在編號的段落中描述根據本發明的示范操作。圖1中在11-18處還圖示了這些示范操作。1.接收方生成狀態矢量的初始估計值i。，以及與￡。對應的誤差協方差矩陣的初始估計值尸。，如圖中ll處所示。根據&,計算可用帶寬的估計值》，如圖中12處所示2.發送方根據期望的概率分布發送探測流量強度為u的N個探測分組對的序列(或列)，如圖中13處所示。(在一些實施例中，u的概率分布是基于過去經驗或試驗來選擇的。)N個探測分組對用于分組間應變測量。一些實施例發送用于形成N對探測分組的N+l個探測分組的序列。即，第一對的第二個探測分組還用作第二對的第一個探測分組，并以此類推。在一些實施例中，在探測分組對間不共享探測分組，所以使用2N個探測分組的序列來形成N對不同的探測分組。發送方將探測分組流量速率u的當前值在探測分組中傳遞到接收方。3.對于接收到的探測分組的序列，接收方從探測分組中重新獲得流量強度u，如圖中14處所示。如果在15處u超過閾值(例如i或S附近適當選擇的值)，則接收方使用探測分組的時間戳記來計算與N對分組對應的N個分組間應變值的平均值"如圖中16所示。接收方還計算協方差R。如果在15處u小于或等于闞值，則忽略:J罙測分組的時間戳記，不執行更新，操作返回到上面的#2，如圖中18所示。4.卡爾曼濾波器使用上文操作3得到的平均分組間應變值和協方差矩陣(如果有的話)來更新狀態矢量的估計值i和誤差協方差矩陣P，如圖中17所示。根據新的狀態矢量估計值，計算可用帶寬的新估計值i,如圖中12處所示5.操作返回到上面的#2,并生成探測分組的下一個序列，如圖中13所示。圖2以示意示根據本發明的示范實施例、用于評估數據傳輸路徑的設備。在一些實施例中，圖2的設備能夠執行上文所述以及圖1圖示的操作。在一些實施例中，節點21和23，以及數據傳輸路徑22可以構成或形成分組交換數據網絡(例如因特網、專用內聯網等)等的一部分。發送節點21通過數據傳輸路徑22將探測分組對的序列發送到接收節點23。在發送節點和接收節點處未明確示出前文提到的時間戳記。接收節點23包括從探測分組中提取時間戳記信息和探測分組速率u的提取單元24。應變計算單元25計算所接收到的序列中的每對探測分組的分組間應變值，并且還計算分組間應變值的平均值和方差。應變計算單元25將平均分組間應變s作為z輸入提供到卡爾曼濾波器26，還將分組間應變方差R作為輸入提供到卡爾曼濾波器26。卡爾曼濾波器26還將Q矩陣以及狀態矢量的初始估計值i。和錯誤協方差矩陣尸。作為輸入來接收。在一些實施例中，由過去經驗或試驗得出狀態矢量的初始估計值&和錯誤協方差矩陣/3。。這些初始估計值的精確度在卡爾曼濾波器的運算中不是重要的因素。卡爾曼濾波器26接收單位矩陣I作為它的A矩陣輸入，還從矩陣生成器27接收矩陣H(例如H=[ul]),矩陣生成器27響應由提取單元24從探測分組中提取的探測分組速率u來生成矩陣H。響應它的輸入，卡爾曼濾波器26生成更新的狀態矢量估計值&。可用帶寬計算單元28使用更新的狀態矢量估計值來更新可用帶寬估計值》。可用帶寬估計值i作為從節點23的輸出結果提供，并且還提供到比較單元29，比較單元29將纟笨測分組速率u與等于》或適當地接近》的閾值比較。根據此比較的結果，比較單元29向應變計算單元25提供有關應變計算單元25是否應該為當前探測分組對的序列執行計算的指示20。在一些實施例中，將指示20提供到卡爾曼濾波器26,以通知是否應該將該濾波器應用于應變計算單元25的結果。這由虛線201示出。根據圖2的前文描述，可以將提取單元24和應變計算單元25視為最終生成在估計可用帶寬時使用的估計數據(圖2的示例中的e和i)的數據生成單元的組件。還可以將卡爾曼濾波器26和可用帶寬估計器28視為將卡爾曼濾波應用于估計數據以便生成可用帶寬的估計值的估計單元的組件。一些實施例可調整為按期望的可用帶寬平均時間范圍tau優化跟蹤性能。例如，如果tau二10秒，則在IO秒時間范圍上進行可用帶寬的測量。在一些實施例中，tau=10秒，且2x2矩陣Q具有值Qll=l(T5，Q12=0,Q21二0和Q22二1(T3。在具有較短時間范圍的實施例中，可以增加Q22的值，而將Qll、Q12和Q21保持相同的值。一些實施例在數值計算中使用換算，由此所涉及的量是無量綱的。如上文提到的，從e開始是無量綱的，因此"、v和R也是無量綱的。為了使所有其他量成為無量綱的，按從探測發送方主機/節點起的第一跳的最大容量換算探測流量速率u。這意味著u=1是最大可能探測速率，而且a、jc、w和Q是無量綱的。在一些實施例中，圖2中25-29處的組件在接收節點23的外部提供并與之分開，但是耦合到提取單元24以從其接收時間戳記信息和探測分組速率u。圖2中以虛線200圖示這種類型的劃分。在此劃分示例中，所有組件25-29均在接收節點23外部提供并與之分開，例如在網絡中的一個或多個其他節點中提供。本發明可以為系統的每次新取樣生成更新的可用帶寬估計值，即對應于每列(train)新探測分組對生成更新的可用帶寬估計值。這些列可以按任意頻度發送(即可以任意減少取樣測量的時間范圍)，由此可以實時地跟蹤可用帶寬。可以相對容易地滿足用于執行上述濾波的數據處理和存儲器需求。例如，在一些實施例中，圖2的接收節點23是微處理器平臺。使用卡爾曼濾波器等式更新可用帶寬估計值精簡為僅執行幾次浮點運算(在一些實施例中更接近于10次而非100次)無需保存歷史數據，因為計算更新的狀態矢量估計值只需先前狀態矢量估計值和新測量結果。對于本領域技術人員來說，將顯見到在多種實施例中，可以通過硬件、軟件、硬件和軟件的組合來實現。雖然上文詳細地描述了本發明的示范實施例，但是這不限制本發明的范圍，可以在多個不同實施例中實施。權利要求1.一種用于評估在數據網絡的數據通信節點之間傳輸數據的數據傳輸路徑中的狀況的方法，包括徑的纟笨測分組；響應所述探測分組遍歷所述數據傳輸路徑，并且在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間，提供在估計所述狀況時使用的估計數據；以及用濾波器操作。2.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述狀況是所述數據傳輸路徑中的可用帶寬。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述應用步驟包括使用卡爾曼濾波器。4.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述應用步驟包括使用卡爾曼濾波器。5.如權利要求l所述的方法，其特征在于，包括在遍歷所述數據傳輸路徑之前和之后立即提供所述探測分組的每一個的時間戳記。6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述應用步驟包括使用與所述估計數據呈現的特征對應的狀態矢量。7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述特征是分段線性。8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，包括僅在關聯的估計數據對應于所述分段線性特征的多個線性部分中一個預定部分的情況下執行所述生成步驟和所述應用步驟之一。9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述狀況是所述數據傳輸路徑中的可用帶寬，所述提到的第一提供步驟包括按預定速率將所述探測分組的序列傳送到所述數據傳輸路徑中，以及所述線性部分計值一樣大的情況。10.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述提到的第一提供步驟包括按預定速率將所述探測分組的序列傳送到所述數據傳輸路徑中，并且在所述序列的一個探測分組內包含指示所述預定速率的信息。11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述提到的笫一提供步驟包括按多個分別對應速率將多個所述探測分組的序列傳送到所述數據傳輸路徑中，以及所述生成步驟包括生成分別與所述序列的一些對應的狀況的估計值。12.—種用于評估在數據網絡的數據通信節點之間傳輸數據的數據傳輸路徑中的狀況的設備，包括數據生成單元，用于接收在所述數據傳輸路徑的實時操作期間已遍歷所述數據傳輸路徑的探測分組，所述數據生成單元響應所述探測分組遍歷所述數據傳輸路徑，在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間，生成在估計所述狀況時使用的估計數據；以及耦合到所述數據生成單元的估計單元，用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間生成所述狀況的估計值，所述估計單元包括用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間對所述估計數據應用濾波器操作的濾波器。13.如權利要求12所述的設備，其特征在于，所述估計單元和所述數據生成單元的一部分在物理位置上與所述數據生成單元的其余部分分開設置。14.如權利要求12所述的設備，其特征在于，所述濾波器包括卡爾曼濾波器，以及所述狀況是所述數據傳輸路徑中的可用帶寬。15.如權利要求12所述的設備，其特征在于，所述估計數據呈現分段線性特征，所述濾波器使用與所述分段線性特征對應的狀態矢量。16.如權利要求15所述的設備，其特征在于，所述濾波器適于僅在所述估計數據對應于所述分段線性特征的多個線性部分中一個預定部分的情況下才應用所述濾波器操作。17.如權利要求15所述的設備，其特征在于，所述數據生成單元適于僅生成對應于所述分段線性特征的多個線性部分中一個預定部分的所述估計數據的實例。18.—種用于評估在數據網絡的數據通信節點之間耦合并傳輸數據的數據傳輸路徑中的狀況的設備，包括所述數據通信節點中的一個數據通信節點，配置為提供在所述數所述數據通信節點中的另一個數據通信節點，所述另一個數據通信節點包括數據生成單元，所述數據生成單元響應所述探測分組遍歷所述數據傳輸路徑，在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間，生成在估計所述狀況時使用的估計數據；以及耦合到所述數據生成單元的估計單元，用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間生成所述狀況的估計值，所述估計單元包括用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間對所述估計數據應用濾波器操作的濾波器。19.如權利要求18所述的設備，其特征在于，所述數據網絡包括因特網和專用內聯網的其中之一。20.如權利要求18所述的設備，其特征在于，所述濾波器包括卡爾曼濾波器，以及所述狀況是所述數據傳輸路徑中的可用帶寬。21.如權利要求18所述的設備，其特征在于，所述估計單元在物理位置上與所述另一個數據通信節點分開設置。22.—種用于評估在數據網絡的數據通信節點之間傳輸數據的數據傳輸路徑中的狀況的設備，包括輸入，用于在所述數據傳輸路徑的實時操作期間接收估計數據，述數據傳輸路徑，在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間，生成所述估計數據；以及耦合到所述輸入的估計單元，用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間生成所述狀況的估計值，所述估計單元包括用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間對所述估計數據應用濾波器操作的濾波器。23.—種用于評估在數據網絡的數據通信節點之間傳輸數據的數據傳輸;洛徑中的狀況的方法，包括提供在所述數據傳輸路徑的實時操作期間遍歷所述數據傳輸路徑的探測分組；響應所述探測分組遍歷所述數據傳輸路徑，并且在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間，提供在估計所述狀況時使用的估計數據；在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間生成所述狀況的估計用濾波器操作；以及在隨機選擇的時間點上重復所述提供探測分組的步驟。24.—種用于評估在數據網絡的數據通信節點之間耦合并傳輸數據的數據傳輸路徑中的狀況的設備，包括所述數據通信節點中的一個數據通信節點，配置為提供在所述數所述數據通信節點中的另一個數據通信節點，所述另一個數據通信節點包括數據生成單元，所述數據生成單元響應所述探測分組遍歷所述數據傳輸路徑，在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間，提供在估計所述狀況時使用的估計數據；耦合到所述數據生成單元的估計單元，用于在所迷數據傳輸路徑的所迷實時操作期間生成所述狀況的估計值，所述估計單元包括用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間對所述估計數據應用濾波器操作的濾波器；以及所述一個數據通信節點配置成在隨機選擇的時間點上重復所述提供探測分組的步驟。25.—種評估在數據網絡的數據通信節點之間傳輸數據的數據傳輸路徑中的狀況的方法，包括提供在所述數據傳輸路徑的實時操作期間遍歷所述數據傳輸路徑的2N個探測分組的序列；響應所述探測分組遍歷所述數據傳輸路徑，并且在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間，提供在估計所述狀況時使用的估計數據，包括將所述2N個探測分組作為N對探測分組來處理；值，包括在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間對所述估計數據應用濾波器操作。26.—種用于評估在數據網絡的數據通信節點之間耦合并傳輸數據的數據傳輸路徑中的狀況的設備，包括所述數據通信節點中的一個數據通信節點，配置為提供在所述數據傳輸路徑的實時操作期間遍歷所述數據傳輸路徑的2N個探測分組的序列；所述數據通信節點中的另一個數據通信節點，所述另一個數據通信節點包括數據生成單元，所述數據生成單元響應所述探測分組遍歷所述數據傳輸路徑，在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間，提供<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>定用fl31古ri90<^75,〃iia^sx測分組作為N對探測分組來處理；以及耦合到所述數據生成單元的估計單元，用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操:作期間生成所述狀況的估計值，所述估計單元包括用于在所述數據傳輸路徑的所述實時操作期間對所述估計數據應用濾波器操作的濾波器。全文摘要如果對數據傳輸路徑中的狀況適當地建模，則可以使用基于濾波器的方法來提供狀況的估計。這樣能夠利用適中的數據處理和存儲器資源要求來精確地對狀況進行實時估計。文檔編號H04L12/26GK101313521SQ200680043461公開日2008年11月26日申請日期2006年9月20日優先權日2005年11月23日發明者M·尼爾森,S·埃克林申請人:艾利森電話股份有限公司