JP2004236262A - パケット通信品質測定方法および遅延算出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】再送制御を行うアプリケーションの品質に近い品質が得らるようにする。
【解決手段】遅延算出装置121で、パス入口における最先の通過時刻とパス出口における最終の通過時刻を各測定対象パケットごとに抽出し、これら最先の通過時刻と最終の通過時刻との差をパケット遅延分布の算出に用いる当該測定対象パケットの遅延時間として算出する。また遅延算出装置で、パス上の観測点での最先の通過時刻と最終の通過時刻とを各測定対象パケットごとに抽出し、その差から当該測定対象パケットの補正時間を算出し、各測定対象パケットを補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、対応する試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算して補正済遅延時間を算出し、各分類の補正済遅延時間と重みとを用いてパケット遅延分布を算出する。
【選択図】 図1
【解決手段】遅延算出装置121で、パス入口における最先の通過時刻とパス出口における最終の通過時刻を各測定対象パケットごとに抽出し、これら最先の通過時刻と最終の通過時刻との差をパケット遅延分布の算出に用いる当該測定対象パケットの遅延時間として算出する。また遅延算出装置で、パス上の観測点での最先の通過時刻と最終の通過時刻とを各測定対象パケットごとに抽出し、その差から当該測定対象パケットの補正時間を算出し、各測定対象パケットを補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、対応する試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算して補正済遅延時間を算出し、各分類の補正済遅延時間と重みとを用いてパケット遅延分布を算出する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信品質測定方法および遅延算出装置に関し、特に再送制御後の再送制御より上位レイヤにおける遅延を求めるパケット通信品質測定方法および遅延算出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、パケット通信網の通信品質として、例えば網の遅延分布、パケットの遅延分布や損失率などを測定するパケット通信品質測定方法があった。網の遅延分布測定方式としてはアクティブ測定方式が知られており、パケットの遅延分布測定方式としてはパッシブ測定方式や測度変換型測定方式が知られている。
アクティブ測定方式による網の遅延分布測定は、間欠的に試験パケットを送信するエージェントとその試験パケットを受信するエージェントとを網内に配備し、試験パケット自身の通信品質からエージェント間の網品質を推定する方式である(例えば、特許文献1など参照)。
【0003】
パッシブ測定方式によるパケットの遅延分布測定は、パケット通信網内の所望のノードまたはリンクを通過するパケットを監視し、その監視結果から各パケットの品質を算出する方式である(例えば、特許文献2など参照)。
また、測度変換型品質測定方式によるパケットの遅延分布測定は、アクティブ測定による試験パケット遅延測定結果に対し、該試験パケットの時間近傍のユーザパケット数で重み付けし、ユーザパケットの遅延分布を推定する方式である(例えば、非特許文献1など参照)。
【0004】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【0005】
【特許文献1】
特開昭62−176239号公報
【特許文献2】
特開2001−53792号公報
【非特許文献1】
石橋、金澤、会田、”アクティブ/パッシブ測定の連携による測度変換型品質測定技術の提案”、信学技報IN2001−72(2001−09)、電子情報通信学会
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
パケット通信網では、一般に、端末間でパケットをやり取りする際、そのパケットフローの開始から終了までデータ通信の信頼性を確保するため、未到達パケットに対するエラー検出とその回復すなわち再送とを行う再送制御(あるいはフロー制御)が行われる。例えば、TCPでは、受信側端末で送信側端末からのパケットを受信した際、その受信を確認通知により送信側端末へ通知する。これにより、送信側端末で当該パケットの送達完了を確認する。また、パケット送信から所定のタイムアウト時間内に確認通知がなかった場合、当該パケットは未送達となりエラーが発生したと判断し、当該パケットを再送するものとなっている。したがって、エラーが発生した場合、通信パス上を同一のパケットが複数回繰り返して転送されることになる。
【0007】
前述した従来のパケット遅延測定方法では、いずれの方法も、測定期間中に再送制御されたパケットを、再送制御がなかったユーザパケットと見なして統計処理している。このため、再送制御により発生した遅延が考慮されておらず、再送制御後のパケットを処理する上位レイヤから見た、下位レイヤによる通信品質を正確に測定できないという問題点があった。
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、上位レイヤから見た、下位レイヤによる再送制御下での通信品質を測定でき、再送制御によるパケット遅延を含む、アプリケーション品質に近い品質が得られるパケット通信品質測定方法および遅延算出装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明にかかるパケット通信品質測定方法は、パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローについて、そのパケットフローを構成する各測定対象パケットの遅延時間を算出し、所定期間内にやり取りした各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出するパケット通信品質測定方法において、測定対象パスの入口に設けた第1の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第1の観測点を通過した最先の通過時刻を抽出するとともに、測定対象パスの出口に設けた第2の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第2の観測点を通過した最終の通過時刻を抽出するステップと、各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの最先の通過時刻と最終の通過時刻との差を、当該測定対象パケットの遅延時間として算出するステップと、各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出するステップとを備えるものである。
【0009】
また、本発明にかかる他のパケット通信品質測定方法は、パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローとともに、測定対象パスの入口から出口まで試験パケットを送信し、パケットフローのうち試験パケットの所定の時間近傍にやり取りされた測定対象パケットに基づき、試験パケットの遅延時間に対して重み付けを行うことにより、試験パケットで測度変換したパケットフローのパケット遅延分布を算出するパケット通信品質測定方法において、測定対象パス上に設けられた観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、観測点を通過した最先の通過時刻と最終の通過時刻とを抽出するステップと、各測定対象パケットごとに、当該最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出するステップと、各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出するステップと、各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いてパケットフローのパケット遅延分布を算出するステップとを備えるものである。
【0010】
各測定対象パケットごとに最先の通過時刻および最終の通過時刻を抽出する際、再生制御用として各測定対象パケットに付与されている当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を用いて、各測定対象パケットを識別するようにしてもよい。
【0011】
また、本発明にかかる遅延算出装置は、パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローについて、そのパケットフローを構成する各測定対象パケットの遅延時間を算出し、所定期間内にやり取りした各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延算出装置において、測定対象パスの入口に設けた第1の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第1の観測点を通過した最先の通過時刻を抽出するとともに、測定対象パスの出口に設けた第2の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第2の観測点を通過した最終の通過時刻を抽出する通過時刻抽出手段と、各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの最先の通過時刻と最終の通過時刻との差を、当該測定対象パケットの遅延時間として算出する遅延時間算出手段と、各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延分布算出手段とを備えるものである。
【0012】
また、本発明にかかる他の遅延算出装置は、パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローとともに、測定対象パスの入口から出口まで試験パケットを送信し、パケットフローのうち試験パケットの所定の時間近傍にやり取りされた測定対象パケットに基づき、試験パケットの遅延時間に対して重み付けを行うことにより、試験パケットで測度変換したパケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延算出装置において、測定対象パス上に設けられた観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、観測点を通過した最先の通過時刻と最終の通過時刻とを抽出する通過時刻抽出手段と、各測定対象パケットごとに、当該最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出する補正時間算出手段と、各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出する重み算出手段と、各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いてパケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延分布算出手段とを備えるものである。
【0013】
通過時刻抽出手段で、各測定対象パケットごとに最先の通過時刻および最終の通過時刻を抽出する際、再生制御用として各測定対象パケットに付与されている当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を用いて、同一の測定対象パケットを識別するようにしてもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。図1は本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示す図である。
このパケット通信品質測定システムは、パッシブ品質測定方式に本発明を適用した例である。このシステムには、複数のパッシブ測定プローブ111、112と、遅延算出装置121とが設けられている。以下では、パケット通信網131を経由する測定対象パス132を介して端末101、102間で再送制御付きのデータ通信を行い、そのときの遅延分布をこのパケット通信品質測定システムを用いて求める場合を例として説明する。
【0015】
パッシブ測定プローブ111、112は、それぞれ端末101、102とパケット通信網131との間を結ぶリンクに接続されており、これらリンクすなわち観測点を通過するパケットすなわち測定対象パス132に入出するパケットを取得する。このパケットの取得は、例えばリンクに物理レイヤの分岐装置を接続し、全ての通過パケットをパッシブ測定プローブヘ引き込む方法などにより実現できる。
パッシブ測定プローブ111、112と遅延算出装置121の間は、それぞれ所定の通信網を介して接続されており、パケットフロー遅延の測定に必要な各種情報がやり取りされる。
【0016】
パッシブ測定プローブ111、112は、それぞれ端末101、102に接続された観測点を通過するパケットを取得し、そのパケットのうち測定対象フローを構成するパケットすなわち測定対象パケットに含まれる識別子とそのパケットの取得時刻すなわち通過時刻との対を、パケット観測情報141,142として遅延算出装置121に送信する機能を持つ。
識別子としては、測定対象パケットのヘッダ情報に新たに追加してもよいが、パケットフローの再送制御に用いられる、当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を兼用することにより、新たな情報を追加することなく、再送された同一の測定対象パケットを遅延算出装置121で識別できる。
【0017】
遅延算出装置121は、パッシブ測定プローブ111から得られたパケット観測情報141に含まれる測定対象パケットの識別子について、既にそのパッシブ測定プローブ111から通知された識別子と等しいものがないか検索する。等しいものが無ければ、その識別子と通過時刻の対を記憶する。
また、遅延算出装置121は、パッシブ測定プローブ112から受信したパケット観測情報142に含まれる測定対象パケットの識別子について、既にそのパッシブ測定プローブ112から通知された識別子と等しいものがないか検索する。等しいものがあれば、受信した識別子と対になる通過時刻で、記憶している識別子と対になる通過時刻を書き換える。等しいものがなければ、その識別子と通過時刻の対を記憶する。
【0018】
このようにして所定期間内に得られた各測定対象パケットの識別子ごとに、パッシブ測定プローブ111から受信したパケット観測情報141に基づく入時刻Sと、パッシブ測定プローブ112から受信したパケット観測情報142に基づく出時刻Rの差R−Sを求め、その値をその識別子を持つ測定対象パケットの遅延時間Dとし、各測定対象パケットの遅延時間から当該パケットフローのパケット遅延分布を求める。
【0019】
図2は遅延算出装置121の構成を示すブロック図である。この遅延算出装置121は、全体として通信機能を有するコンピュータから構成されており、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)11、画面表示部12、操作入力部13、記憶部14、および制御部15が設けられている。
通信I/F部11は、パッシブ測定プローブ111,112とデータ通信を行う回路部である。画面表示部12は、得られた測定結果などの各種情報を画面表示するCRTやLCDなどの表示装置である。操作入力部13は、利用者の操作を入力するキーボードやマウスなどの操作入力装置である。記憶部14は、制御部15で用いる各種情報やプログラム14Bを記憶するハードディスクやメモリなどの記憶装置である。
【0020】
制御部15は、CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路からなり、記憶部14のプログラム14Bを実行することにより、上記ハードウェアと協働して各種機能手段を実現する機能部である。
制御部15には、各種機能手段として、通過時刻抽出手段15A、遅延時間算出手段15Bおよび遅延分布算出手段15Cが設けられている。
通過時刻抽出手段15Aは、パッシブ測定プローブ111,112から得られたパケット観測情報141,142を参照して、各観測点における測定対象パケットの通過時刻、すなわち測定対象パス132に対する入時刻Sおよび出時刻Rから、各測定対象パケットごとに、最先の入時刻Ss(最先の通過時刻)および最終の出時刻Re(最終の通過時刻)を抽出する。
【0021】
遅延時間算出手段15Bは、通過時刻抽出手段15Aで得られた各測定対象パケットのSsとReとの差から、各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの遅延時間D=Re−Ssを算出し、記憶部14のパケット遅延情報14Aへ追記する。
遅延分布算出手段15Cは、記憶部14のパケット遅延情報14Aを参照して、所定期間内にやり取りした各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出する。
【0022】
次に、図1〜5を参照して、本実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの動作について説明する。
図3はパッシブ測定プローブ111,112で得られたパケット観測情報141,142の例である。図4は遅延算出装置121で得られるパケット遅延情報14Aの例である。図5はパケットフロー遅延測定時のパケットフローを示すシーケンス図である。
【0023】
ここでは、パケット通信網131がIP網からなり、フローがTCPのフローで、再送制御に用いられる識別子はTCPのシーケンスナンバであり、端末101からパケット通信網131の測定対象パス132を介して端末102へ送られるパケットフローに含まれる測定対象パケットのパケットフロー遅延分布を求める場合を例に説明する。
なお、パッシブ測定プローブ111、112は、時刻同期させてあるものとし、例えばGPSからの情報を用いて時刻同期させることができる。
【0024】
まず、パッシブ測定プローブ111、112は、所定期間にわたり、観測点を通過するパケットすべてを取得し、取得したパケットのうち、測定対象フローのパケットを選択する。
ここで、測定対象フローは複数でもよい。複数の場合、これらをそれぞれ個別に処理してフローごと品質を求めてもよい。
【0025】
選択された測定対象パケットから、例えばTCPヘッダ内のシーケンスナンバなどの識別子と、そのパケットの通過時刻の組を構成し、パケット観測情報141,142として遅延算出装置121に送信する。
例えば、パッシブ測定プローブ111では、図3の1列目の識別子と2列目の入時刻Sの対の列をパケット観測情報141として遅延算出装置121へ送信する。また、パッシブ測定プローブ112では、図3の1列目の識別子と3列目の出時刻Tの対の列をパケット観測情報142として遅延算出装置121へ送信する。
【0026】
遅延算出装置121は、制御部15の通過時刻抽出手段15Aにより、パッシブ測定プローブ111、112から受信したパケット観測情報141,142に基づき、各識別子ごとに、その識別子に対応する各入時刻Sおよび出時刻Rのうちから、入時刻の最先値Ssと出時刻の最終値Reを求め、パケット遅延情報14Aとして記憶部14へ格納する。
本実施の形態では、パッシブ測定プローブ111、112は、パケット取得順に遅延算出装置121へパケット観測情報141,142を送るため、遅延算出装置121の通過時刻抽出手段15Aでは、識別子ごとに、パッシブ測定プローブ111から最初に得たパケット観測情報141に基づく時刻すなわち最先入時刻Ssと、パッシブ測定プローブ112から最後に得たパケット観測情報142に基づく時刻すなわち最終出時刻Reとを記憶すればよい。
【0027】
また、遅延算出装置121は、制御部15の遅延時間算出手段15Bにより、識別子ごとに、最先入時刻Ssおよび最終出時刻Reから遅延時間D=Re−Ssを計算する。
これにより、図5に示すように、再送制御が行われた同一の測定対象パケットを、見かけ上の1つの測定対象パケットと見なすことができ、その測定対象パケットの遅延時間が算出される。
【0028】
この処理を所定期間内にやり取りした測定対象パケットごとに繰り返し、図3に示すパケット遅延情報14Aとして、当該フローに含まれるパケットの識別子と遅延時間の列を得る。
制御部15の遅延分布算出手段15Cでは、このパケット遅延情報14Aに基づき、所定期間における各測定対象パケットの遅延時間とその頻度から、所望のパケットフローに関するパケット遅延分布を算出する。
図3,4の例では、6個のパケットからなるフローについて、それぞれの遅延時間Dとそのパケット数すなわち重みの割合を示す遅延分布として、P{遅延=10}=3/6、P{遅延=160}=2/6、P{遅延=180}=1/6という結果が算出される。
【0029】
このように、試験対象フローを構成する各パケットについて、測定対象パス入口で最初に観測した最先入時刻Ssと、このSsから所定の時刻経過以前に測定対象パス出口で最後に観測した最終出時刻Reとの差Re−Ssから、当該パケットの遅延時間Dを求めるようにしたので、上位アプリケーションによりパケット再送制御行われた場合には、当該パケットの再送制御に要した時間だけReが遅れることになり、パケットの遅延時間に含まれるものとなる。
【0030】
これにより、パッシブ品質測定方式において、再送制御によるパケット遅延を含む、上位レイヤが利用する時点でのパケット通信品質を測定でき、アプリケーションレイヤに情報が渡されるときのアプリケーション品質に近い品質を得ることができる。
したがって、このようにして得られたパケットフロー品質を網の設計に用いることにより、網のリソースを過度に安全側で設計する必要がなくなり、網構築コストを抑えられるようになる。
【0031】
次に、図6を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。図6は、本発明の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示す図である。
このパケット通信品質測定システムは、測度変換型品質測定方式に本発明を適用した例である。このシステムには、複数の品質測定装置241、242、パッシブ測定プローブ211、遅延算出装置221が設けられており、これら装置が互いに所定の通信網を介して接続されており、測定に必要な各種情報がやり取りされる。
【0032】
品質測定装置241、242は、当該品質測定装置と対になる他方の品質測定装置ヘ、パケット通信網231を経由して端末201,202間を結ぶ測定対象パス232を介して所定の試験パケットを送信する機能と、他方の品質測定装置から受信した試験パケットに関する受信状況を遅延算出装置221へ通知する機能とを有し、これらの機能を切り替えて品質測定を行う。
この場合、品質測定装置241、242が送信するパケットには、当該パケットが試験パケットであることを示し他の試験パケットと区別できる試験パケット識別子が付与されており、この試験パケット識別子により他のユーザパケットと区別して検出される。試験パケット識別子としては、パケットヘッダ内の空きフィールドに特定の値を書く方法、パケットペイロードの特定の位置に特定の値を書く方法、等が挙げられる。
【0033】
品質測定装置241、242、パッシブ測定プローブ211、遅延算出装置221は、この試験パケット識別子を識別できる。
品質測定装置241、242は、所定の間隔で試験パケットを対となる他方の品質測定装置へ測定対象パス232を介して送信する。その際、試験パケットには送信時刻を試験パケット識別子とともに記述しておく。また、試験パケットを受信すると、受信した試験パケットに記述された送信時刻と、自装置での受信時刻との差から、その試験パケットの遅延時間Dを算出し、試験パケット識別子と対にして遅延算出装置221へ試験パケット観測情報251,252として送信する。
【0034】
パッシブ測定プローブ211は、端末201とパケット通信網231とを接続するリンクすなわち観測点を通過するパケットすべてを取得し、取得したパケットのうち測定対象フローを構成するパケットであって所定の条件を満たすものを測定対象パケットとして抽出するとともに、試験パケットを抽出する。
そして、その測定対象パケットの識別子または試験パケット識別子を、そのパケット通過時刻(タイムスタンプ)Tと対にして、遅延算出装置221へパケット観測情報261として送信する。
【0035】
上記所定の条件としては、通過時刻Tが何れかの試験パケット通過時刻の時間近傍であること、としてもよい。この時間近傍の範囲は、試験パケット通過時刻の前後で時間幅が異なってもよく、これら時間幅が等しくてもよい。例えば、試験パケット取得前50ミリ秒から試験パケット取得後50ミリ秒までとしてもよい。
また、識別子としては、測定対象パケットのヘッダ情報に新たに追加してもよいが、パケットフローの再送制御に用いられる、当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を兼用することにより、新たな情報を追加することなく、再送された同一の測定対象パケットを遅延算出装置221で識別できる。
【0036】
遅延算出装置221は、品質測定装置241,242およびパッシブ測定プローブ211から受信した試験パケット観測情報251,252およびパケット観測情報261を参照して、各パケットの識別子ごとに、最終通過時刻Te、試験パケット遅延時間D、補正時間dの組からなるパケット遅延情報24Aを作る。最終通過時刻Teは、同一識別子を有する測定対象パケットを複数回取得したときに、最後に取得した時刻を採用したものである。同一識別子を有する測定対象パケットを1つのみ取得した場合は、そのパケットの通過時刻Tが最終通過時刻Teとなる。
【0037】
試験パケット遅延時間Dは、試験パケット識別子のみに対応する情報で、その試験パケットの遅延時間である。補正時間dは、同一識別子を有する測定対象パケットを複数回取得したときに、最先の取得から最後の取得までの時間差を示すものである。この補正時間dに基づいて、各試験パケットに対応する測定対象パケットを分類する。
例えば、試験パケットごとに時間近傍のパケットのうち補正時間dがないパケットの個数を求め、このパケット数でその試験パケットの遅延に重み付けする。また、補正時間dがあるものについては、その試験パケットの遅延時間Dにその補正時間dを加えて補正済遅延時間Ddを求め、そのDdを持つパケットのこのパケット数でその試験パケットの遅延に重み付けする。そして、これら重みと補正済遅延時間Ddを用いて所望のパケット遅延分布を計算する。
【0038】
図7は遅延算出装置221の構成を示すブロック図である。この遅延算出装置221は、全体として通信機能を有するコンピュータから構成されており、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)21、画面表示部22、操作入力部23、記憶部24、および制御部25が設けられている。
通信I/F部21は、品質測定装置241,242およびパッシブ測定プローブ211とデータ通信を行う回路部である。画面表示部22は、得られた測定結果などの各種情報を画面表示するCRTやLCDなどの表示装置である。操作入力部23は、利用者の操作を入力するキーボードやマウスなどの操作入力装置である。記憶部24は、制御部25で用いる各種情報やプログラム24Cを記憶するハードディスクやメモリなどの記憶装置である。
【0039】
制御部25は、CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路からなり、記憶部24のプログラム24Cを実行することにより、上記ハードウェアと協働して各種機能手段を実現する機能部である。
制御部25には、各種機能手段として、通過時刻抽出手段25A、補正時間算出手段25B、重み算出手段25Cおよび遅延分布算出手段25Dが設けられている。
通過時刻抽出手段25Aは、パッシブ測定プローブ211から得られたパケット観測情報261を参照して、観測点における測定対象パケットの通過時刻Tから、各測定対象パケットごとに、最先の通過時刻Tsおよび最終の通過時刻Teを抽出する。
【0040】
補正時間算出手段25Bは、通過時刻抽出手段25Aで得られた各測定対象パケットのTsとTeとの差から、当該測定対象パケットの遅延時間Te−Tsを算出し、これを当該測定対象パケットの補正時間dとして、Teとともに記憶部24のパケット遅延情報24Aへ格納する。
また、補正時間算出手段25Bは、品質測定装置241,242からの試験パケット観測情報251,252で通知された各試験パケットの遅延時間Dをパケット遅延情報24Aへ追記する。
【0041】
重み算出手段25Cは、パケット遅延情報24Aを参照して、各測定対象パケットを、対応する試験パケットの識別子とその補正時間dとの組み合わせごとに分類し、各組み合わせに分類された測定対象パケットのパケット数を重みWとし、これをパケット重み情報24Bとして記憶部24へ格納する。また、各組み合わせごとに、当該測定対象パケットの補正時間dを当該測定対象パケットと対応する試験パケットの遅延時間Dに加算することにより、各試験パケットの遅延時間すなわち補正済遅延時間Ddを算出し、これをパケット重み情報24Bへ追記する。
遅延分布算出手段25Dは、記憶部24のパケット重み情報24Bを参照して、各試験パケットごとの補正済遅延時間Ddと重みWとに基づき、時間近傍の測定対象パケットにより重み付けされたパケットフローのパケット遅延分布を算出する。
【0042】
次に、図6〜11を参照して、本実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの動作について説明する。
図8はパッシブ測定プローブ211で得られたパケット観測情報例である。図9は遅延算出装置221で得られるパケット遅延情報24Aの例である。図10は遅延算出装置221で得られるパケット重み情報24Bの例である。図11はパケットフロー遅延測定時における再送制御を含むパケットフローを示すシーケンス図である。
ここでは、パケット通信網231がIP網からなり、フローの再送制御に用いられる識別子は1パケットにつき1ずつ増加する整数であり、端末201からパケット通信網231を介して端末202へ送られるパケットフローに含まれるパケットのパケットフロー遅延分布を求める場合を例に説明する。
【0043】
まず、所定の測定期間にわたり、品質測定装置241は品質測定装置242へ試験パケットを間欠的に送信する。その際、試験パケットには試験パケット識別子と送信時刻を記述する。
品質測定装置242は、試験パケットを受信すると、その試験パケットの受信時刻とその試験パケットに記述されている送信時刻との差から、その試験パケットの遅延時間Dを算出し、試験パケット観測情報252としてその試験パケット識別子とともに遅延算出装置221へ送信する。
【0044】
一方、パッシブ測定プローブ211は、上記測定期間にわたり、観測点を通過するパケットを取得し、取得した試験パケットおよび測定対象フローを構成する測定対象パケットのうち、試験パケット通過時刻の時間近傍、例えば試験パケットの通過時刻との差の絶対値が50ms以内に取得したものを抽出し、そのパケットの識別子または試験パケット識別子と通過時刻を、パケット観測情報261として遅延算出装置221へ送信する。ここでは、パッシブ測定プローブ211において、図8に示したようなパケット観測情報261が得られたものとする。
【0045】
遅延算出装置221の制御部25は、品質測定装置242からの試験パケット観測情報252と、パッシブ測定プローブ211からのパケット観測情報261とを基に、図9に示すパケット遅延情報24Aを作成する。
制御部25では、通過時刻抽出手段25Aにより、パケット観測情報261から、試験パケット以外の各測定対象パケットについて、通過時刻Tの最終値Teと最先値Tsとを抽出する。
【0046】
そして、制御部25の補正時間算出手段25Bにより、これら最終値Teと最先値Tsを用いて、各測定対象パケットごとに補正時間dを算出する。ここでは、同一識別子を複数回取得した場合、通過時刻Tの最終値Teと最先値Tsとの差を補正時間dとし、同一識別子を1回だけ取得した場合には補正時間d=「なし」とする。
これにより、図11に示すように、再送制御が行われた同一の測定対象パケットを、見かけ上の1つの測定対象パケットと見なすことができ、その測定対象パケットの遅延時間が補正時間dとして算出される。
【0047】
図9の例では、識別子#6〜#15が試験パケット「試1」の通過時刻Tの時間近傍に得られた測定対象パケットである。この場合には再送制御がなく、すべて補正時間d=「なし」に設定されている。
また、識別子#96〜#105が試験パケット「試2」の通過時刻Tの時間近傍に得られた測定対象パケットである。この場合には、識別子#96〜#101について再送が行われたため、補正時間d=「102」と設定され、識別子#102〜#105については補正時間d=「なし」に設定されている。
【0048】
また、補正時間算出手段25Bでは、試験パケット観測情報252から各試験パケットの遅延時間Dを取得し、パケット遅延情報24Aへ追記する。
そして、重み算出手段25Cは、このパケット遅延情報24Aから、図10に示すパケット重み情報24Bを作成する。ここでは、各測定対象パケットに対応する試験パケットと補正時間dとの組み合わせごとに各測定対象パケットを分類し、その分類ごとに、重みWと補正済遅延時間Ddとを算出する。
【0049】
具体例としては、各試験パケットごとに、当該試験パケットの時間近傍に位置する、補正時間d=「なし」の測定対象パケットの数を計数し、そのパケット数を当該分類の重みWとする。
図9の例では、試験パケット「試1」で補正時間d=「なし」のパケットが10個(#6〜#15)存在するので、そのパケット数=10を当該分類の重みWとする。また、試験パケット「試2」で補正時間d=「なし」のパケットが4個(#102〜#105)存在するので、そのパケット数=4を当該分類の重みWとする。
【0050】
次に、各試験パケットごとに、当該試験パケットの時間近傍に位置するパケットのうち補正時間d>0のパケットの数を、その補正時間ごとにさらに計数し、そのパケット数を当該分類の重みWとする。図9の例では、試験パケット「試2」で補正時間d=「102」のパケットが6個(#96〜#101)存在するので、そのパケット数=6を当該分類の重みWとする。
そして、これら分類ごとに、当該試験パケットの遅延時間Dと当該パケットの補正時間dとの和D+dを補正済遅延時間Ddとする。なお、補正時間d=「なし」の場合、Dd=Dとする
【0051】
そして、制御部25の遅延分布算出手段25Dで、パケット重み情報24Bの各分類ごとに、その補正済遅延時間Ddと重みWとから遅延分布Pを算出する。この場合、各試験パケットに対応する時間近傍パケットの数はそれぞれ「10」であることから、当該パケットフローの遅延分布Pは、P{遅延=50}=4/20、P{遅延=100}=10/20、P{遅延=152}=6/20となる。
【0052】
このように、測定対象パスを介して試験パケットを間欠的に送信し、測定対象パス上に設けられた観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、観測点を通過した最先の通過時刻を抽出と最終の通過時刻とを抽出して、その最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出し、各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、測定対象パスの入口および出口における当該試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出し、各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いてパケットフローのパケット遅延分布を算出するようにしたので、上位アプリケーションによりパケット再送制御行われた場合には、試験パケットの遅延時間が、その時間近傍の測定対象パケットの再送制御に要した時間すなわち補正時間dで補正されることになる。
【0053】
これにより、測度変換型品質測定方式において、対象ユーザのパケットフロー遅延すなわち再送制御後の上位レイヤが利用する時点でのパケット通信品質を測定でき、アプリケーションレイヤに情報が渡されるときのアプリケーション品質に近い品質を得ることができる。
したがって、このようにして得られたパケットフロー品質を網の設計に用いることにより、網のリソースを過度に安全側で設計する必要がなくなり、網構築コストを抑えられるようになる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、測定対象パスの入口に設けた第1の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第1の観測点を通過した最先の通過時刻を抽出するとともに、測定対象パスの出口に設けた第2の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第2の観測点を通過した最終の通過時刻を抽出するステップと、各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの最先の通過時刻と最終の通過時刻との差を、パケット遅延分布の算出に用いる当該測定対象パケットの遅延時間として算出するステップとを設けたので、上位アプリケーションによりパケット再送制御が行われた場合には、当該パケットの再送制御に要した時間だけ最終の通過時刻が遅れることになり、パケットの遅延時間に含まれるものとなる。
【0055】
また、測定対象パス上に設けられた観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、観測点を通過した最先の通過時刻と最終の通過時刻とを抽出するステップと、各測定対象パケットごとに、当該最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出するステップと、各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、測定対象パスの入口および出口における当該試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出するステップと、各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いてパケットフローのパケット遅延分布を算出するステップとを設けたので、上位アプリケーションによりパケット再送制御行われた場合には、試験パケットの遅延時間が、その時間近傍の測定対象パケットの再送制御に要した時間すなわち補正時間dで補正されることになる。
【0056】
これにより、対象ユーザのパケットフロー遅延すなわち再送制御後の上位レイヤが利用する時点でのパケット通信品質を測定でき、アプリケーションレイヤに情報が渡されるときのアプリケーション品質に近い品質を得ることができる。
したがって、このようにして得られたパケットフロー品質を網の設計に用いることにより、網のリソースを過度に安全側で設計する必要がなくなり、網構築コストを抑えられるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示すブロック図である。
【図2】図1の遅延算出装置の構成を示すブロック図である。
【図3】図1のパッシブ測定プローブで得られるパケット観測情報の例である。
【図4】図1の遅延算出装置で得られるパケット遅延情報例である。
【図5】図1のパケットフロー遅延測定時のパケットフローを示すシーケンス図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示すブロック図である。
【図7】図6の遅延算出装置の構成を示すブロック図である。
【図8】図6のパッシブ測定プローブで得られるパケット観測情報の例である。
【図9】図6の遅延算出装置で得られるパケット遅延情報例である。
【図10】図6の遅延算出装置で得られるパケット重み情報例である。
【図11】図6のパケットフロー遅延測定時における再送制御を含むパケットフローを示すシーケンス図である。
【符号の説明】
101,102…端末、111,112…パッシブ測定プローブ、121…遅延算出装置、131…パケット通信網、132…測定対象パス、141,142…パケット観測情報、11…通信I/F部、12…画面表示部、13…操作入力部、14…記憶部、14A…パケット遅延情報、14B…プログラム、15…制御部、15A…通過時刻抽出手段、15B…遅延時間算出手段、15C…遅延分布算出手段、201,202…端末、211…パッシブ測定プローブ、221…遅延算出装置、231…パケット通信網、232…測定対象パス、241,242…品質測定装置、251,252…試験パケット観測情報、261…パケット観測情報、21…通信I/F部、22…画面表示部、23…操作入力部、24…記憶部、24A…パケット遅延情報、24B…パケット重み情報、24C…プログラム、25…制御部、25A…通過時刻抽出手段、25B…補正時間算出手段、25C…重み算出手段、25D…遅延分布算出手段。
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信品質測定方法および遅延算出装置に関し、特に再送制御後の再送制御より上位レイヤにおける遅延を求めるパケット通信品質測定方法および遅延算出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、パケット通信網の通信品質として、例えば網の遅延分布、パケットの遅延分布や損失率などを測定するパケット通信品質測定方法があった。網の遅延分布測定方式としてはアクティブ測定方式が知られており、パケットの遅延分布測定方式としてはパッシブ測定方式や測度変換型測定方式が知られている。
アクティブ測定方式による網の遅延分布測定は、間欠的に試験パケットを送信するエージェントとその試験パケットを受信するエージェントとを網内に配備し、試験パケット自身の通信品質からエージェント間の網品質を推定する方式である(例えば、特許文献1など参照)。
【0003】
パッシブ測定方式によるパケットの遅延分布測定は、パケット通信網内の所望のノードまたはリンクを通過するパケットを監視し、その監視結果から各パケットの品質を算出する方式である(例えば、特許文献2など参照)。
また、測度変換型品質測定方式によるパケットの遅延分布測定は、アクティブ測定による試験パケット遅延測定結果に対し、該試験パケットの時間近傍のユーザパケット数で重み付けし、ユーザパケットの遅延分布を推定する方式である(例えば、非特許文献1など参照)。
【0004】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【0005】
【特許文献1】
特開昭62−176239号公報
【特許文献2】
特開2001−53792号公報
【非特許文献1】
石橋、金澤、会田、”アクティブ/パッシブ測定の連携による測度変換型品質測定技術の提案”、信学技報IN2001−72(2001−09)、電子情報通信学会
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
パケット通信網では、一般に、端末間でパケットをやり取りする際、そのパケットフローの開始から終了までデータ通信の信頼性を確保するため、未到達パケットに対するエラー検出とその回復すなわち再送とを行う再送制御(あるいはフロー制御)が行われる。例えば、TCPでは、受信側端末で送信側端末からのパケットを受信した際、その受信を確認通知により送信側端末へ通知する。これにより、送信側端末で当該パケットの送達完了を確認する。また、パケット送信から所定のタイムアウト時間内に確認通知がなかった場合、当該パケットは未送達となりエラーが発生したと判断し、当該パケットを再送するものとなっている。したがって、エラーが発生した場合、通信パス上を同一のパケットが複数回繰り返して転送されることになる。
【0007】
前述した従来のパケット遅延測定方法では、いずれの方法も、測定期間中に再送制御されたパケットを、再送制御がなかったユーザパケットと見なして統計処理している。このため、再送制御により発生した遅延が考慮されておらず、再送制御後のパケットを処理する上位レイヤから見た、下位レイヤによる通信品質を正確に測定できないという問題点があった。
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、上位レイヤから見た、下位レイヤによる再送制御下での通信品質を測定でき、再送制御によるパケット遅延を含む、アプリケーション品質に近い品質が得られるパケット通信品質測定方法および遅延算出装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明にかかるパケット通信品質測定方法は、パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローについて、そのパケットフローを構成する各測定対象パケットの遅延時間を算出し、所定期間内にやり取りした各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出するパケット通信品質測定方法において、測定対象パスの入口に設けた第1の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第1の観測点を通過した最先の通過時刻を抽出するとともに、測定対象パスの出口に設けた第2の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第2の観測点を通過した最終の通過時刻を抽出するステップと、各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの最先の通過時刻と最終の通過時刻との差を、当該測定対象パケットの遅延時間として算出するステップと、各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出するステップとを備えるものである。
【0009】
また、本発明にかかる他のパケット通信品質測定方法は、パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローとともに、測定対象パスの入口から出口まで試験パケットを送信し、パケットフローのうち試験パケットの所定の時間近傍にやり取りされた測定対象パケットに基づき、試験パケットの遅延時間に対して重み付けを行うことにより、試験パケットで測度変換したパケットフローのパケット遅延分布を算出するパケット通信品質測定方法において、測定対象パス上に設けられた観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、観測点を通過した最先の通過時刻と最終の通過時刻とを抽出するステップと、各測定対象パケットごとに、当該最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出するステップと、各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出するステップと、各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いてパケットフローのパケット遅延分布を算出するステップとを備えるものである。
【0010】
各測定対象パケットごとに最先の通過時刻および最終の通過時刻を抽出する際、再生制御用として各測定対象パケットに付与されている当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を用いて、各測定対象パケットを識別するようにしてもよい。
【0011】
また、本発明にかかる遅延算出装置は、パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローについて、そのパケットフローを構成する各測定対象パケットの遅延時間を算出し、所定期間内にやり取りした各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延算出装置において、測定対象パスの入口に設けた第1の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第1の観測点を通過した最先の通過時刻を抽出するとともに、測定対象パスの出口に設けた第2の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第2の観測点を通過した最終の通過時刻を抽出する通過時刻抽出手段と、各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの最先の通過時刻と最終の通過時刻との差を、当該測定対象パケットの遅延時間として算出する遅延時間算出手段と、各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延分布算出手段とを備えるものである。
【0012】
また、本発明にかかる他の遅延算出装置は、パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローとともに、測定対象パスの入口から出口まで試験パケットを送信し、パケットフローのうち試験パケットの所定の時間近傍にやり取りされた測定対象パケットに基づき、試験パケットの遅延時間に対して重み付けを行うことにより、試験パケットで測度変換したパケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延算出装置において、測定対象パス上に設けられた観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、観測点を通過した最先の通過時刻と最終の通過時刻とを抽出する通過時刻抽出手段と、各測定対象パケットごとに、当該最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出する補正時間算出手段と、各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出する重み算出手段と、各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いてパケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延分布算出手段とを備えるものである。
【0013】
通過時刻抽出手段で、各測定対象パケットごとに最先の通過時刻および最終の通過時刻を抽出する際、再生制御用として各測定対象パケットに付与されている当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を用いて、同一の測定対象パケットを識別するようにしてもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。図1は本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示す図である。
このパケット通信品質測定システムは、パッシブ品質測定方式に本発明を適用した例である。このシステムには、複数のパッシブ測定プローブ111、112と、遅延算出装置121とが設けられている。以下では、パケット通信網131を経由する測定対象パス132を介して端末101、102間で再送制御付きのデータ通信を行い、そのときの遅延分布をこのパケット通信品質測定システムを用いて求める場合を例として説明する。
【0015】
パッシブ測定プローブ111、112は、それぞれ端末101、102とパケット通信網131との間を結ぶリンクに接続されており、これらリンクすなわち観測点を通過するパケットすなわち測定対象パス132に入出するパケットを取得する。このパケットの取得は、例えばリンクに物理レイヤの分岐装置を接続し、全ての通過パケットをパッシブ測定プローブヘ引き込む方法などにより実現できる。
パッシブ測定プローブ111、112と遅延算出装置121の間は、それぞれ所定の通信網を介して接続されており、パケットフロー遅延の測定に必要な各種情報がやり取りされる。
【0016】
パッシブ測定プローブ111、112は、それぞれ端末101、102に接続された観測点を通過するパケットを取得し、そのパケットのうち測定対象フローを構成するパケットすなわち測定対象パケットに含まれる識別子とそのパケットの取得時刻すなわち通過時刻との対を、パケット観測情報141,142として遅延算出装置121に送信する機能を持つ。
識別子としては、測定対象パケットのヘッダ情報に新たに追加してもよいが、パケットフローの再送制御に用いられる、当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を兼用することにより、新たな情報を追加することなく、再送された同一の測定対象パケットを遅延算出装置121で識別できる。
【0017】
遅延算出装置121は、パッシブ測定プローブ111から得られたパケット観測情報141に含まれる測定対象パケットの識別子について、既にそのパッシブ測定プローブ111から通知された識別子と等しいものがないか検索する。等しいものが無ければ、その識別子と通過時刻の対を記憶する。
また、遅延算出装置121は、パッシブ測定プローブ112から受信したパケット観測情報142に含まれる測定対象パケットの識別子について、既にそのパッシブ測定プローブ112から通知された識別子と等しいものがないか検索する。等しいものがあれば、受信した識別子と対になる通過時刻で、記憶している識別子と対になる通過時刻を書き換える。等しいものがなければ、その識別子と通過時刻の対を記憶する。
【0018】
このようにして所定期間内に得られた各測定対象パケットの識別子ごとに、パッシブ測定プローブ111から受信したパケット観測情報141に基づく入時刻Sと、パッシブ測定プローブ112から受信したパケット観測情報142に基づく出時刻Rの差R−Sを求め、その値をその識別子を持つ測定対象パケットの遅延時間Dとし、各測定対象パケットの遅延時間から当該パケットフローのパケット遅延分布を求める。
【0019】
図2は遅延算出装置121の構成を示すブロック図である。この遅延算出装置121は、全体として通信機能を有するコンピュータから構成されており、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)11、画面表示部12、操作入力部13、記憶部14、および制御部15が設けられている。
通信I/F部11は、パッシブ測定プローブ111,112とデータ通信を行う回路部である。画面表示部12は、得られた測定結果などの各種情報を画面表示するCRTやLCDなどの表示装置である。操作入力部13は、利用者の操作を入力するキーボードやマウスなどの操作入力装置である。記憶部14は、制御部15で用いる各種情報やプログラム14Bを記憶するハードディスクやメモリなどの記憶装置である。
【0020】
制御部15は、CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路からなり、記憶部14のプログラム14Bを実行することにより、上記ハードウェアと協働して各種機能手段を実現する機能部である。
制御部15には、各種機能手段として、通過時刻抽出手段15A、遅延時間算出手段15Bおよび遅延分布算出手段15Cが設けられている。
通過時刻抽出手段15Aは、パッシブ測定プローブ111,112から得られたパケット観測情報141,142を参照して、各観測点における測定対象パケットの通過時刻、すなわち測定対象パス132に対する入時刻Sおよび出時刻Rから、各測定対象パケットごとに、最先の入時刻Ss(最先の通過時刻)および最終の出時刻Re(最終の通過時刻)を抽出する。
【0021】
遅延時間算出手段15Bは、通過時刻抽出手段15Aで得られた各測定対象パケットのSsとReとの差から、各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの遅延時間D=Re−Ssを算出し、記憶部14のパケット遅延情報14Aへ追記する。
遅延分布算出手段15Cは、記憶部14のパケット遅延情報14Aを参照して、所定期間内にやり取りした各測定対象パケットの遅延時間に基づきパケットフローのパケット遅延分布を算出する。
【0022】
次に、図1〜5を参照して、本実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの動作について説明する。
図3はパッシブ測定プローブ111,112で得られたパケット観測情報141,142の例である。図4は遅延算出装置121で得られるパケット遅延情報14Aの例である。図5はパケットフロー遅延測定時のパケットフローを示すシーケンス図である。
【0023】
ここでは、パケット通信網131がIP網からなり、フローがTCPのフローで、再送制御に用いられる識別子はTCPのシーケンスナンバであり、端末101からパケット通信網131の測定対象パス132を介して端末102へ送られるパケットフローに含まれる測定対象パケットのパケットフロー遅延分布を求める場合を例に説明する。
なお、パッシブ測定プローブ111、112は、時刻同期させてあるものとし、例えばGPSからの情報を用いて時刻同期させることができる。
【0024】
まず、パッシブ測定プローブ111、112は、所定期間にわたり、観測点を通過するパケットすべてを取得し、取得したパケットのうち、測定対象フローのパケットを選択する。
ここで、測定対象フローは複数でもよい。複数の場合、これらをそれぞれ個別に処理してフローごと品質を求めてもよい。
【0025】
選択された測定対象パケットから、例えばTCPヘッダ内のシーケンスナンバなどの識別子と、そのパケットの通過時刻の組を構成し、パケット観測情報141,142として遅延算出装置121に送信する。
例えば、パッシブ測定プローブ111では、図3の1列目の識別子と2列目の入時刻Sの対の列をパケット観測情報141として遅延算出装置121へ送信する。また、パッシブ測定プローブ112では、図3の1列目の識別子と3列目の出時刻Tの対の列をパケット観測情報142として遅延算出装置121へ送信する。
【0026】
遅延算出装置121は、制御部15の通過時刻抽出手段15Aにより、パッシブ測定プローブ111、112から受信したパケット観測情報141,142に基づき、各識別子ごとに、その識別子に対応する各入時刻Sおよび出時刻Rのうちから、入時刻の最先値Ssと出時刻の最終値Reを求め、パケット遅延情報14Aとして記憶部14へ格納する。
本実施の形態では、パッシブ測定プローブ111、112は、パケット取得順に遅延算出装置121へパケット観測情報141,142を送るため、遅延算出装置121の通過時刻抽出手段15Aでは、識別子ごとに、パッシブ測定プローブ111から最初に得たパケット観測情報141に基づく時刻すなわち最先入時刻Ssと、パッシブ測定プローブ112から最後に得たパケット観測情報142に基づく時刻すなわち最終出時刻Reとを記憶すればよい。
【0027】
また、遅延算出装置121は、制御部15の遅延時間算出手段15Bにより、識別子ごとに、最先入時刻Ssおよび最終出時刻Reから遅延時間D=Re−Ssを計算する。
これにより、図5に示すように、再送制御が行われた同一の測定対象パケットを、見かけ上の1つの測定対象パケットと見なすことができ、その測定対象パケットの遅延時間が算出される。
【0028】
この処理を所定期間内にやり取りした測定対象パケットごとに繰り返し、図3に示すパケット遅延情報14Aとして、当該フローに含まれるパケットの識別子と遅延時間の列を得る。
制御部15の遅延分布算出手段15Cでは、このパケット遅延情報14Aに基づき、所定期間における各測定対象パケットの遅延時間とその頻度から、所望のパケットフローに関するパケット遅延分布を算出する。
図3,4の例では、6個のパケットからなるフローについて、それぞれの遅延時間Dとそのパケット数すなわち重みの割合を示す遅延分布として、P{遅延=10}=3/6、P{遅延=160}=2/6、P{遅延=180}=1/6という結果が算出される。
【0029】
このように、試験対象フローを構成する各パケットについて、測定対象パス入口で最初に観測した最先入時刻Ssと、このSsから所定の時刻経過以前に測定対象パス出口で最後に観測した最終出時刻Reとの差Re−Ssから、当該パケットの遅延時間Dを求めるようにしたので、上位アプリケーションによりパケット再送制御行われた場合には、当該パケットの再送制御に要した時間だけReが遅れることになり、パケットの遅延時間に含まれるものとなる。
【0030】
これにより、パッシブ品質測定方式において、再送制御によるパケット遅延を含む、上位レイヤが利用する時点でのパケット通信品質を測定でき、アプリケーションレイヤに情報が渡されるときのアプリケーション品質に近い品質を得ることができる。
したがって、このようにして得られたパケットフロー品質を網の設計に用いることにより、網のリソースを過度に安全側で設計する必要がなくなり、網構築コストを抑えられるようになる。
【0031】
次に、図6を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。図6は、本発明の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示す図である。
このパケット通信品質測定システムは、測度変換型品質測定方式に本発明を適用した例である。このシステムには、複数の品質測定装置241、242、パッシブ測定プローブ211、遅延算出装置221が設けられており、これら装置が互いに所定の通信網を介して接続されており、測定に必要な各種情報がやり取りされる。
【0032】
品質測定装置241、242は、当該品質測定装置と対になる他方の品質測定装置ヘ、パケット通信網231を経由して端末201,202間を結ぶ測定対象パス232を介して所定の試験パケットを送信する機能と、他方の品質測定装置から受信した試験パケットに関する受信状況を遅延算出装置221へ通知する機能とを有し、これらの機能を切り替えて品質測定を行う。
この場合、品質測定装置241、242が送信するパケットには、当該パケットが試験パケットであることを示し他の試験パケットと区別できる試験パケット識別子が付与されており、この試験パケット識別子により他のユーザパケットと区別して検出される。試験パケット識別子としては、パケットヘッダ内の空きフィールドに特定の値を書く方法、パケットペイロードの特定の位置に特定の値を書く方法、等が挙げられる。
【0033】
品質測定装置241、242、パッシブ測定プローブ211、遅延算出装置221は、この試験パケット識別子を識別できる。
品質測定装置241、242は、所定の間隔で試験パケットを対となる他方の品質測定装置へ測定対象パス232を介して送信する。その際、試験パケットには送信時刻を試験パケット識別子とともに記述しておく。また、試験パケットを受信すると、受信した試験パケットに記述された送信時刻と、自装置での受信時刻との差から、その試験パケットの遅延時間Dを算出し、試験パケット識別子と対にして遅延算出装置221へ試験パケット観測情報251,252として送信する。
【0034】
パッシブ測定プローブ211は、端末201とパケット通信網231とを接続するリンクすなわち観測点を通過するパケットすべてを取得し、取得したパケットのうち測定対象フローを構成するパケットであって所定の条件を満たすものを測定対象パケットとして抽出するとともに、試験パケットを抽出する。
そして、その測定対象パケットの識別子または試験パケット識別子を、そのパケット通過時刻(タイムスタンプ)Tと対にして、遅延算出装置221へパケット観測情報261として送信する。
【0035】
上記所定の条件としては、通過時刻Tが何れかの試験パケット通過時刻の時間近傍であること、としてもよい。この時間近傍の範囲は、試験パケット通過時刻の前後で時間幅が異なってもよく、これら時間幅が等しくてもよい。例えば、試験パケット取得前50ミリ秒から試験パケット取得後50ミリ秒までとしてもよい。
また、識別子としては、測定対象パケットのヘッダ情報に新たに追加してもよいが、パケットフローの再送制御に用いられる、当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を兼用することにより、新たな情報を追加することなく、再送された同一の測定対象パケットを遅延算出装置221で識別できる。
【0036】
遅延算出装置221は、品質測定装置241,242およびパッシブ測定プローブ211から受信した試験パケット観測情報251,252およびパケット観測情報261を参照して、各パケットの識別子ごとに、最終通過時刻Te、試験パケット遅延時間D、補正時間dの組からなるパケット遅延情報24Aを作る。最終通過時刻Teは、同一識別子を有する測定対象パケットを複数回取得したときに、最後に取得した時刻を採用したものである。同一識別子を有する測定対象パケットを1つのみ取得した場合は、そのパケットの通過時刻Tが最終通過時刻Teとなる。
【0037】
試験パケット遅延時間Dは、試験パケット識別子のみに対応する情報で、その試験パケットの遅延時間である。補正時間dは、同一識別子を有する測定対象パケットを複数回取得したときに、最先の取得から最後の取得までの時間差を示すものである。この補正時間dに基づいて、各試験パケットに対応する測定対象パケットを分類する。
例えば、試験パケットごとに時間近傍のパケットのうち補正時間dがないパケットの個数を求め、このパケット数でその試験パケットの遅延に重み付けする。また、補正時間dがあるものについては、その試験パケットの遅延時間Dにその補正時間dを加えて補正済遅延時間Ddを求め、そのDdを持つパケットのこのパケット数でその試験パケットの遅延に重み付けする。そして、これら重みと補正済遅延時間Ddを用いて所望のパケット遅延分布を計算する。
【0038】
図7は遅延算出装置221の構成を示すブロック図である。この遅延算出装置221は、全体として通信機能を有するコンピュータから構成されており、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)21、画面表示部22、操作入力部23、記憶部24、および制御部25が設けられている。
通信I/F部21は、品質測定装置241,242およびパッシブ測定プローブ211とデータ通信を行う回路部である。画面表示部22は、得られた測定結果などの各種情報を画面表示するCRTやLCDなどの表示装置である。操作入力部23は、利用者の操作を入力するキーボードやマウスなどの操作入力装置である。記憶部24は、制御部25で用いる各種情報やプログラム24Cを記憶するハードディスクやメモリなどの記憶装置である。
【0039】
制御部25は、CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路からなり、記憶部24のプログラム24Cを実行することにより、上記ハードウェアと協働して各種機能手段を実現する機能部である。
制御部25には、各種機能手段として、通過時刻抽出手段25A、補正時間算出手段25B、重み算出手段25Cおよび遅延分布算出手段25Dが設けられている。
通過時刻抽出手段25Aは、パッシブ測定プローブ211から得られたパケット観測情報261を参照して、観測点における測定対象パケットの通過時刻Tから、各測定対象パケットごとに、最先の通過時刻Tsおよび最終の通過時刻Teを抽出する。
【0040】
補正時間算出手段25Bは、通過時刻抽出手段25Aで得られた各測定対象パケットのTsとTeとの差から、当該測定対象パケットの遅延時間Te−Tsを算出し、これを当該測定対象パケットの補正時間dとして、Teとともに記憶部24のパケット遅延情報24Aへ格納する。
また、補正時間算出手段25Bは、品質測定装置241,242からの試験パケット観測情報251,252で通知された各試験パケットの遅延時間Dをパケット遅延情報24Aへ追記する。
【0041】
重み算出手段25Cは、パケット遅延情報24Aを参照して、各測定対象パケットを、対応する試験パケットの識別子とその補正時間dとの組み合わせごとに分類し、各組み合わせに分類された測定対象パケットのパケット数を重みWとし、これをパケット重み情報24Bとして記憶部24へ格納する。また、各組み合わせごとに、当該測定対象パケットの補正時間dを当該測定対象パケットと対応する試験パケットの遅延時間Dに加算することにより、各試験パケットの遅延時間すなわち補正済遅延時間Ddを算出し、これをパケット重み情報24Bへ追記する。
遅延分布算出手段25Dは、記憶部24のパケット重み情報24Bを参照して、各試験パケットごとの補正済遅延時間Ddと重みWとに基づき、時間近傍の測定対象パケットにより重み付けされたパケットフローのパケット遅延分布を算出する。
【0042】
次に、図6〜11を参照して、本実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの動作について説明する。
図8はパッシブ測定プローブ211で得られたパケット観測情報例である。図9は遅延算出装置221で得られるパケット遅延情報24Aの例である。図10は遅延算出装置221で得られるパケット重み情報24Bの例である。図11はパケットフロー遅延測定時における再送制御を含むパケットフローを示すシーケンス図である。
ここでは、パケット通信網231がIP網からなり、フローの再送制御に用いられる識別子は1パケットにつき1ずつ増加する整数であり、端末201からパケット通信網231を介して端末202へ送られるパケットフローに含まれるパケットのパケットフロー遅延分布を求める場合を例に説明する。
【0043】
まず、所定の測定期間にわたり、品質測定装置241は品質測定装置242へ試験パケットを間欠的に送信する。その際、試験パケットには試験パケット識別子と送信時刻を記述する。
品質測定装置242は、試験パケットを受信すると、その試験パケットの受信時刻とその試験パケットに記述されている送信時刻との差から、その試験パケットの遅延時間Dを算出し、試験パケット観測情報252としてその試験パケット識別子とともに遅延算出装置221へ送信する。
【0044】
一方、パッシブ測定プローブ211は、上記測定期間にわたり、観測点を通過するパケットを取得し、取得した試験パケットおよび測定対象フローを構成する測定対象パケットのうち、試験パケット通過時刻の時間近傍、例えば試験パケットの通過時刻との差の絶対値が50ms以内に取得したものを抽出し、そのパケットの識別子または試験パケット識別子と通過時刻を、パケット観測情報261として遅延算出装置221へ送信する。ここでは、パッシブ測定プローブ211において、図8に示したようなパケット観測情報261が得られたものとする。
【0045】
遅延算出装置221の制御部25は、品質測定装置242からの試験パケット観測情報252と、パッシブ測定プローブ211からのパケット観測情報261とを基に、図9に示すパケット遅延情報24Aを作成する。
制御部25では、通過時刻抽出手段25Aにより、パケット観測情報261から、試験パケット以外の各測定対象パケットについて、通過時刻Tの最終値Teと最先値Tsとを抽出する。
【0046】
そして、制御部25の補正時間算出手段25Bにより、これら最終値Teと最先値Tsを用いて、各測定対象パケットごとに補正時間dを算出する。ここでは、同一識別子を複数回取得した場合、通過時刻Tの最終値Teと最先値Tsとの差を補正時間dとし、同一識別子を1回だけ取得した場合には補正時間d=「なし」とする。
これにより、図11に示すように、再送制御が行われた同一の測定対象パケットを、見かけ上の1つの測定対象パケットと見なすことができ、その測定対象パケットの遅延時間が補正時間dとして算出される。
【0047】
図9の例では、識別子#6〜#15が試験パケット「試1」の通過時刻Tの時間近傍に得られた測定対象パケットである。この場合には再送制御がなく、すべて補正時間d=「なし」に設定されている。
また、識別子#96〜#105が試験パケット「試2」の通過時刻Tの時間近傍に得られた測定対象パケットである。この場合には、識別子#96〜#101について再送が行われたため、補正時間d=「102」と設定され、識別子#102〜#105については補正時間d=「なし」に設定されている。
【0048】
また、補正時間算出手段25Bでは、試験パケット観測情報252から各試験パケットの遅延時間Dを取得し、パケット遅延情報24Aへ追記する。
そして、重み算出手段25Cは、このパケット遅延情報24Aから、図10に示すパケット重み情報24Bを作成する。ここでは、各測定対象パケットに対応する試験パケットと補正時間dとの組み合わせごとに各測定対象パケットを分類し、その分類ごとに、重みWと補正済遅延時間Ddとを算出する。
【0049】
具体例としては、各試験パケットごとに、当該試験パケットの時間近傍に位置する、補正時間d=「なし」の測定対象パケットの数を計数し、そのパケット数を当該分類の重みWとする。
図9の例では、試験パケット「試1」で補正時間d=「なし」のパケットが10個(#6〜#15)存在するので、そのパケット数=10を当該分類の重みWとする。また、試験パケット「試2」で補正時間d=「なし」のパケットが4個(#102〜#105)存在するので、そのパケット数=4を当該分類の重みWとする。
【0050】
次に、各試験パケットごとに、当該試験パケットの時間近傍に位置するパケットのうち補正時間d>0のパケットの数を、その補正時間ごとにさらに計数し、そのパケット数を当該分類の重みWとする。図9の例では、試験パケット「試2」で補正時間d=「102」のパケットが6個(#96〜#101)存在するので、そのパケット数=6を当該分類の重みWとする。
そして、これら分類ごとに、当該試験パケットの遅延時間Dと当該パケットの補正時間dとの和D+dを補正済遅延時間Ddとする。なお、補正時間d=「なし」の場合、Dd=Dとする
【0051】
そして、制御部25の遅延分布算出手段25Dで、パケット重み情報24Bの各分類ごとに、その補正済遅延時間Ddと重みWとから遅延分布Pを算出する。この場合、各試験パケットに対応する時間近傍パケットの数はそれぞれ「10」であることから、当該パケットフローの遅延分布Pは、P{遅延=50}=4/20、P{遅延=100}=10/20、P{遅延=152}=6/20となる。
【0052】
このように、測定対象パスを介して試験パケットを間欠的に送信し、測定対象パス上に設けられた観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、観測点を通過した最先の通過時刻を抽出と最終の通過時刻とを抽出して、その最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出し、各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、測定対象パスの入口および出口における当該試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出し、各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いてパケットフローのパケット遅延分布を算出するようにしたので、上位アプリケーションによりパケット再送制御行われた場合には、試験パケットの遅延時間が、その時間近傍の測定対象パケットの再送制御に要した時間すなわち補正時間dで補正されることになる。
【0053】
これにより、測度変換型品質測定方式において、対象ユーザのパケットフロー遅延すなわち再送制御後の上位レイヤが利用する時点でのパケット通信品質を測定でき、アプリケーションレイヤに情報が渡されるときのアプリケーション品質に近い品質を得ることができる。
したがって、このようにして得られたパケットフロー品質を網の設計に用いることにより、網のリソースを過度に安全側で設計する必要がなくなり、網構築コストを抑えられるようになる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、測定対象パスの入口に設けた第1の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第1の観測点を通過した最先の通過時刻を抽出するとともに、測定対象パスの出口に設けた第2の観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、第2の観測点を通過した最終の通過時刻を抽出するステップと、各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの最先の通過時刻と最終の通過時刻との差を、パケット遅延分布の算出に用いる当該測定対象パケットの遅延時間として算出するステップとを設けたので、上位アプリケーションによりパケット再送制御が行われた場合には、当該パケットの再送制御に要した時間だけ最終の通過時刻が遅れることになり、パケットの遅延時間に含まれるものとなる。
【0055】
また、測定対象パス上に設けられた観測点で測定した各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、観測点を通過した最先の通過時刻と最終の通過時刻とを抽出するステップと、各測定対象パケットごとに、当該最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出するステップと、各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、測定対象パスの入口および出口における当該試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出するステップと、各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いてパケットフローのパケット遅延分布を算出するステップとを設けたので、上位アプリケーションによりパケット再送制御行われた場合には、試験パケットの遅延時間が、その時間近傍の測定対象パケットの再送制御に要した時間すなわち補正時間dで補正されることになる。
【0056】
これにより、対象ユーザのパケットフロー遅延すなわち再送制御後の上位レイヤが利用する時点でのパケット通信品質を測定でき、アプリケーションレイヤに情報が渡されるときのアプリケーション品質に近い品質を得ることができる。
したがって、このようにして得られたパケットフロー品質を網の設計に用いることにより、網のリソースを過度に安全側で設計する必要がなくなり、網構築コストを抑えられるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示すブロック図である。
【図2】図1の遅延算出装置の構成を示すブロック図である。
【図3】図1のパッシブ測定プローブで得られるパケット観測情報の例である。
【図4】図1の遅延算出装置で得られるパケット遅延情報例である。
【図5】図1のパケットフロー遅延測定時のパケットフローを示すシーケンス図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示すブロック図である。
【図7】図6の遅延算出装置の構成を示すブロック図である。
【図8】図6のパッシブ測定プローブで得られるパケット観測情報の例である。
【図9】図6の遅延算出装置で得られるパケット遅延情報例である。
【図10】図6の遅延算出装置で得られるパケット重み情報例である。
【図11】図6のパケットフロー遅延測定時における再送制御を含むパケットフローを示すシーケンス図である。
【符号の説明】
101,102…端末、111,112…パッシブ測定プローブ、121…遅延算出装置、131…パケット通信網、132…測定対象パス、141,142…パケット観測情報、11…通信I/F部、12…画面表示部、13…操作入力部、14…記憶部、14A…パケット遅延情報、14B…プログラム、15…制御部、15A…通過時刻抽出手段、15B…遅延時間算出手段、15C…遅延分布算出手段、201,202…端末、211…パッシブ測定プローブ、221…遅延算出装置、231…パケット通信網、232…測定対象パス、241,242…品質測定装置、251,252…試験パケット観測情報、261…パケット観測情報、21…通信I/F部、22…画面表示部、23…操作入力部、24…記憶部、24A…パケット遅延情報、24B…パケット重み情報、24C…プログラム、25…制御部、25A…通過時刻抽出手段、25B…補正時間算出手段、25C…重み算出手段、25D…遅延分布算出手段。
Claims (6)
- パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローについて、そのパケットフローを構成する各測定対象パケットの遅延時間を算出し、所定期間内にやり取りした前記各測定対象パケットの遅延時間に基づき前記パケットフローのパケット遅延分布を算出するパケット通信品質測定方法において、
前記測定対象パスの入口に設けた第1の観測点で測定した前記各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、前記第1の観測点を通過した最先の通過時刻を抽出するとともに、前記測定対象パスの出口に設けた第2の観測点で測定した前記各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、前記第2の観測点を通過した最終の通過時刻を抽出するステップと、
前記各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの最先の通過時刻と最終の通過時刻との差を、当該測定対象パケットの遅延時間として算出するステップと、
前記各測定対象パケットの遅延時間に基づき前記パケットフローのパケット遅延分布を算出するステップとを備えることを特徴とするパケット通信品質測定方法。 - パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローとともに、前記測定対象パスの入口から出口まで試験パケットを送信し、前記パケットフローのうち前記試験パケットの所定の時間近傍にやり取りされた測定対象パケットに基づき、前記試験パケットの遅延時間に対して重み付けを行うことにより、前記試験パケットで測度変換した前記パケットフローのパケット遅延分布を算出するパケット通信品質測定方法において、
前記測定対象パス上に設けられた観測点で測定した前記各測定対象パケットの通過時刻に基づき、前記各測定対象パケットごとに、前記観測点を通過した最先の通過時刻と最終の通過時刻とを抽出するステップと、
前記各測定対象パケットごとに、当該最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出するステップと、
前記各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、前記試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出するステップと、
前記各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いて前記パケットフローのパケット遅延分布を算出するステップとを備えることを特徴とするパケット通信品質測定方法。 - 請求項1または2に記載のパケット通信品質測定方法において、
前記各測定対象パケットごとに前記最先の通過時刻と前記最終との通過時刻を抽出する際、前記再生制御用として前記各測定対象パケットに付与されている当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を用いて、同一の測定対象パケットを識別することを特徴とするパケット通信品質測定方法。 - パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローについて、そのパケットフローを構成する各測定対象パケットの遅延時間を算出し、所定期間内にやり取りした前記各測定対象パケットの遅延時間に基づき前記パケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延算出装置において、
前記測定対象パスの入口に設けた第1の観測点で測定した前記各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、前記第1の観測点を通過した最先の通過時刻を抽出するとともに、前記測定対象パスの出口に設けた第2の観測点で測定した前記各測定対象パケットの通過時刻に基づき、各測定対象パケットごとに、前記第2の観測点を通過した最終の通過時刻を抽出する通過時刻抽出手段と、
前記各測定対象パケットごとに、当該測定対象パケットの最先の通過時刻と最終の通過時刻との差を、当該測定対象パケットの遅延時間として算出する遅延時間算出手段と、
前記各測定対象パケットの遅延時間に基づき前記パケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延分布算出手段とを備えることを特徴とする遅延算出装置。 - パケット通信網を経由する測定対象パスを介して接続された端末間で再送制御を用いてやり取りするパケットのパケットフローとともに、前記測定対象パスの入口から出口まで試験パケットを送信し、前記パケットフローのうち前記試験パケットの所定の時間近傍にやり取りされた測定対象パケットに基づき、前記試験パケットの遅延時間に対して重み付けを行うことにより、前記試験パケットで測度変換した前記パケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延算出装置において、
前記測定対象パス上に設けられた観測点で測定した前記各測定対象パケットの通過時刻に基づき、前記各測定対象パケットごとに、前記観測点を通過した最先の通過時刻と最終の通過時刻とを抽出する通過時刻抽出手段と、
前記各測定対象パケットごとに、当該最先の通過時刻と最終の通過時刻との差から当該測定対象パケットの補正時間を算出する補正時間算出手段と、
前記各測定対象パケットを当該測定対象パケットの補正時間ごとに分類して計数し、そのパケット数を当該分類の重みとするとともに、前記試験パケットの送信時刻と受信時刻との差から得られた当該試験パケットの遅延時間に当該分類の補正時間を加算することにより補正済遅延時間を算出する重み算出手段と、
前記各分類の当該補正済遅延時間と当該重みとを用いて前記パケットフローのパケット遅延分布を算出する遅延分布算出手段とを備えることを特徴とする遅延算出装置。 - 請求項4または5に記載の遅延算出装置において、
前記通過時刻抽出手段は、
前記再生制御用として前記各測定対象パケットに付与されている当該パケットフロー内での順序位置を示す順序情報を用いて、同一の測定対象パケットを識別することを特徴とする遅延算出装置。
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