JP2008193482A - Network quality monitoring device, and network quality monitoring method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a network quality monitoring device and network quality monitoring method, suitable to a SIP (Session Initiation Protocol) network. <P>SOLUTION: The network quality monitoring device (analysis server) 60 collects from a capture device 80 a SIP message flowing in a plurality of monitoring target sections set on a network, obtains a response time or the number of request retransmissions from request transmission till response reception in each of the monitoring target sections, and accumulates them in each of the monitoring target sections. Then, an upper limit value for warning an abnormal state of each of the monitoring target sections from the response time or the number of request retransmissions from the request transmission till the response reception accumulated in each of the monitoring target sections at prescribed time intervals, and when the response time or the number of request retransmissions from the request transmission till the response reception in each of the monitoring target sections exceed the upper limit value, the occurrence of an abnormal state is warned to a fault management server 70. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ネットワーク品質監視装置及びネットワーク品質監視方法に関し、特に、ネットワーク上に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを監視対象とするネットワーク品質監視装置及びネットワーク品質監視方法に関する。   The present invention relates to a network quality monitoring apparatus and a network quality monitoring method, and more particularly, to a network quality monitoring apparatus and a network quality monitoring method for monitoring SIP (Session Initiation Protocol) messages flowing on a network.

特許文献１にネットワークに流れるパケット情報から所定の特徴量を抽出し、異常検出の基準となるネットワーク通常状態を定義し、このネットワーク通常状態からの逸脱度により異常検出を行うネットワーク異常検出装置が開示されている。また、同公報では、上記特徴量として、ＲＴＦＭ（Ｒｅａｌｔｉｍｅ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｆｌｏｗ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）で定義されたフロー継続時間、パケット時間間隔、送受信パケット数等が挙げられている（特許文献１の図３、図１０参照）。   Patent Document 1 discloses a network abnormality detection device that extracts a predetermined feature amount from packet information flowing in a network, defines a network normal state as a reference for abnormality detection, and performs abnormality detection based on a deviation from the network normal state. Has been. In the same publication, as the feature amount, a flow duration defined by RTFM (Realtime Traffic Flow Measurement), a packet time interval, the number of transmitted / received packets, and the like are cited (see FIGS. 3 and 10 of Patent Document 1). ).

特開２００５−２０３９９２号公報JP 2005-203992 A

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、当該ネットワーク異常検出装置が設置されたポイントでの評価はなしえても、ネットワーク全体状況や対向装置の具体的な状況を正確に把握できないという問題点がある。   However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that even if the evaluation at the point where the network abnormality detection device is installed can be performed, the entire network status and the specific status of the opposite device cannot be accurately grasped. .

特に、ＳＩＰにてセッション制御を行うネットワークにおいては、複数のサーバに機能が分散されているため、１つのボトルネックが全体に波及する可能性が高く、異常が疑われる箇所を早期に特定する必要がある。この点、上記特許文献１に記載のネットワーク異常検出装置では、処理の遅延や再送の発生状況を正確に把握ができないため、適切な予防策や事後策を採ることは難しい。   In particular, in a network where session control is performed using SIP, functions are distributed to multiple servers, so there is a high possibility that one bottleneck will spread throughout the entire network, and it is necessary to identify a place where an abnormality is suspected at an early stage. There is. In this respect, the network abnormality detection device described in Patent Document 1 cannot accurately grasp the processing delay and the occurrence of retransmission, and thus it is difficult to take appropriate preventive measures and subsequent measures.

本発明の第１の視点によれば、ネットワーク上に設定された複数の監視対象区間に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを収集するネットワーク品質監視装置であって、前記各監視対象区間におけるリクエスト送信から応答受信までの時間を求め、前記各監視対象区間毎に蓄積する手段と、所定の時間間隔で、前記各監視対象区間毎に蓄積したリクエスト送信から応答受信までの応答時間に、所定の統計処理を施して、前記各監視対象区間の品質指標として出力する手段と、を備えたこと、を特徴とするネットワーク品質監視装置が提供される。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a network quality monitoring apparatus that collects SIP (Session Initiation Protocol) messages that flow in a plurality of monitoring target sections set on a network, and transmits a request in each of the monitoring target sections. Means for obtaining a response time from the transmission to the response reception, and accumulating for each monitoring target section, and a predetermined statistic for the response time from the request transmission to the response reception stored for each monitoring target section at a predetermined time interval. There is provided a network quality monitoring apparatus comprising: means for performing processing and outputting as a quality index of each of the monitoring target sections.

本発明の第２の視点によれば、ネットワーク上に設定された複数の監視対象区間に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを収集するネットワーク品質監視装置であって、前記各監視対象区間において行われたリクエスト再送回数を求め、前記各監視対象区間毎に蓄積する手段と、所定の時間間隔で、前記各監視対象区間毎に蓄積したリクエスト再送回数に所定の統計処理を施して、前記各監視対象区間の品質指標として出力する手段と、を備えたこと、
を特徴とするネットワーク品質監視装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a network quality monitoring apparatus that collects SIP (Session Initiation Protocol) messages flowing in a plurality of monitoring target sections set on a network, and is performed in each of the monitoring target sections. A means for accumulating the number of request retransmissions for each monitored section, and applying a predetermined statistical process to the number of request retransmissions accumulated for each monitored section at a predetermined time interval, Means for outputting as a section quality indicator,
A network quality monitoring apparatus is provided.

本発明の第３の視点によれば、ネットワーク上に設定された複数の監視対象区間に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを収集するネットワーク品質監視装置を用いたネットワーク品質監視方法であって、前記ネットワーク品質監視装置が、前記複数の監視対象区間に配置された品質測定装置から、ＳＩＰメッセージを収集するステップと、前記ネットワーク品質監視装置が、前記各監視対象区間におけるリクエスト送信から応答受信までの応答時間を求め、前記各監視対象区間毎に蓄積するステップと、前記ネットワーク品質監視装置が、所定の時間間隔で、前記各監視対象区間毎に蓄積したリクエスト送信から応答受信までの応答時間に、所定の統計処理を施して、前記各監視対象区間の品質指標として出力するステップと、を含むこと、を特徴とするネットワーク品質監視方法が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a network quality monitoring method using a network quality monitoring device that collects a SIP (Session Initiation Protocol) message flowing in a plurality of monitoring target sections set on a network, A network quality monitoring device collecting SIP messages from quality measuring devices arranged in the plurality of monitoring target sections; and a response from the request transmission to the response reception in each of the monitoring target sections by the network quality monitoring device. A step of obtaining a time and storing for each monitoring target section; and a response time from the request transmission to the reception of a response stored by the network quality monitoring apparatus for each monitoring target section at a predetermined time interval. Is applied to each monitored section. A network quality monitoring method characterized by comprising: outputting as a quality indicator.

本発明の第４の視点によれば、ネットワーク上に設定された複数の監視対象区間に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを収集するネットワーク品質監視装置を用いたネットワーク品質監視方法であって、前記ネットワーク品質監視装置が、前記複数の監視対象区間に配置された品質測定装置から、ＳＩＰメッセージを収集するステップと、前記ネットワーク品質監視装置が、前記各監視対象区間において行われたリクエスト再送回数を求め、前記各監視対象区間毎に蓄積するステップと、前記ネットワーク品質監視装置が、所定の時間間隔で、前記各監視対象区間毎に蓄積したリクエスト再送回数に、所定の統計処理を施して、前記各監視対象区間の品質指標として出力するステップと、を含むこと、を特徴とするネットワーク品質監視方法が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a network quality monitoring method using a network quality monitoring apparatus that collects a SIP (Session Initiation Protocol) message that flows in a plurality of monitoring target sections set on a network. The network quality monitoring device collects SIP messages from the quality measurement devices arranged in the plurality of monitoring target sections, and the network quality monitoring device obtains the number of request retransmissions performed in each monitoring target section. Each of the monitoring target sections, and the network quality monitoring device performs a predetermined statistical process on the number of request retransmissions stored for each monitoring target section at a predetermined time interval, Outputting as a quality index of the monitored section, A network quality monitoring method characterized in that the method is provided.

本発明によれば、ＳＩＰネットワークの処理の遅延又は再送の発生状況の把握が容易化される。その理由は、ネットワーク上に設定した複数の監視対象区間を流れるＳＩＰリクエストと応答の監視を行うよう構成したことにある。   According to the present invention, it is possible to easily grasp the processing delay or retransmission occurrence state of the SIP network. The reason is that it is configured to monitor SIP requests and responses flowing through a plurality of monitoring target sections set on the network.

続いて、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の好適な実施形態の構成を模式的に表した図である。図１を参照すると、２つのユーザエージェント１０、１１と、加入者系セッション制御サーバ２０、２１と、中継系セッション制御サーバ３０、３１とに切り分けられたセッション制御サーバ（ＳＩＰサーバ）群と、ゲートウェイサーバ４０と、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Networks；公衆電話網）５０と、解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）６０と、障害管理サーバ７０と、加入者データベース１００と、が示されている。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a group of session control servers (SIP servers) separated into two user agents 10 and 11, subscriber session control servers 20 and 21, and relay session control servers 30 and 31, a gateway A server 40, a PSTN (Public Switched Telephone Network) 50, an analysis server (network quality monitoring device) 60, a failure management server 70, and a subscriber database 100 are shown.

２つのユーザエージェント１０、１１は、ＳＩＰリクエストを送受信し、応答することによって、通話やプレゼンス情報の通知・取得等を行うＳＩＰエンティティである。ユーザエージェントとしては、各種のものが考えられているが、以下、本実施形態では、電話系アプリケーションが搭載されたＩＰ電話機等のＳＩＰ端末を用いるものとして説明する。   The two user agents 10 and 11 are SIP entities that send and receive a SIP request and respond to it to notify and acquire a call and presence information. Various types of user agents are conceivable. In the present embodiment, a description will be given below on the assumption that a SIP terminal such as an IP telephone equipped with a telephone application is used.

セッション制御サーバ群は、ユーザエージェント１０、１１間のＳＩＰリクエストを処理するＳＩＰエンティティである。このうち、加入者系セッション制御サーバ２０（２１）は、ユーザエージェント１０（１１）から、ＲＥＧＩＳＴＥＲリクエストを受信し、アドレス情報の登録要求を受け付ける機能を備えている。セッション制御サーバ群の後記監視対象区間に該当する対向装置とのインタフェースには、ＳＩＰメッセージをキャプチャし、解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）６０に送信するキャプチャ装置８０が接続されている。   The session control server group is a SIP entity that processes a SIP request between the user agents 10 and 11. Among them, the subscriber session control server 20 (21) has a function of receiving a REGISTER request from the user agent 10 (11) and receiving a registration request for address information. A capture device 80 that captures the SIP message and transmits it to the analysis server (network quality monitoring device) 60 is connected to the interface with the opposite device corresponding to the post-monitoring section of the session control server group.

ゲートウェイサーバ４０は、音声データのアナログ／デジタル変換等を行いＰＳＴＮ５０のアナログ電話機との接続、あるいは、移動体網５１の携帯電話機との接続を実現する。   The gateway server 40 performs analog / digital conversion of voice data and realizes connection with an analog telephone of the PSTN 50 or connection with a mobile telephone of the mobile network 51.

解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）６０は、キャプチャ装置８０により送られたキャプチャデータ（ＳＩＰメッセージ）のヘッダ情報を用いて応答時間や再送回数の実測値を算出し、後記する監視対象区間毎にデータベース（図示省略）に蓄積する手段と、前記応答時間や再送回数の実測値に所定の統計処理を施すことにより監視対象区間の品質指標を算出し出力する手段と、前記品質指標に異常が見られた場合に異常検出動作（障害管理サーバへの通報）を実行する手段とを備える。上記監視対象区間の品質指標の算出に当たって、解析サーバ６０は、大量の蓄積データから、各区間の応答時間や再送回数に相関のある相関データ項目（例えば、時間帯、日種別を挙げることができる。）を探索し、注目する区間の品質指標の変化を予測するデータマイニング手法を用いるようにすることができる。   The analysis server (network quality monitoring device) 60 calculates an actual measurement value of the response time and the number of retransmissions using the header information of the capture data (SIP message) sent by the capture device 80, and creates a database for each monitoring target section described later. Means for accumulating (not shown), means for calculating and outputting a quality index of the monitored section by applying predetermined statistical processing to the measured values of the response time and the number of retransmissions, and an abnormality is found in the quality index Means for executing an abnormality detection operation (reporting to the failure management server) in the event of a failure. In calculating the quality index of the monitoring target section, the analysis server 60 can list correlation data items (for example, time zone and day type) correlated with the response time and the number of retransmissions of each section from a large amount of accumulated data. .)) And a data mining method for predicting a change in the quality index in the section of interest can be used.

ネットワーク管理者は、障害管理サーバ７０を介して、解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）６０からの異常検出の通報を受け、あるいは、解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）６０にアクセスして、ネットワークの状況の把握を行う。   The network administrator receives an abnormality detection report from the analysis server (network quality monitoring apparatus) 60 via the failure management server 70 or accesses the analysis server (network quality monitoring apparatus) 60 to check the network status. To grasp.

加入者データベース（ロケーションサーバ）１００は、加入者のユーザ名に対応するアドレス情報（ＳＩＰ ＵＲＩ）が登録されており、加入者系セッション制御サーバ２０（２１）からの問い合わせやアドレス情報の加除更新要求を受け付ける。   In the subscriber database (location server) 100, address information (SIP URI) corresponding to the user name of the subscriber is registered, an inquiry from the subscriber session control server 20 (21), and an address information addition / update request. Accept.

続いて、解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）６０の監視対象とする監視対象区間と監視対象メッセージについて説明する。図２は、図１のネットワーク構成中に設定した監視対象区間と、監視対象とするメッセージの例である。   Next, the monitoring target section and the monitoring target message that are the monitoring targets of the analysis server (network quality monitoring apparatus) 60 will be described. FIG. 2 is an example of a monitoring target section set in the network configuration of FIG. 1 and a message to be monitored.

図２を参照すると、ユーザエージェント１０（１１）と加入者系セッション制御サーバ２０（２１）間が、区間１として設定されており、後記する「ＭｓｇＡ」〜「ＭｓｇＣ」が監視対象メッセージとなっている。   Referring to FIG. 2, the section between the user agent 10 (11) and the subscriber system session control server 20 (21) is set as section 1, and “MsgA” to “MsgC” to be described later become monitoring target messages. Yes.

同様に、加入者系セッション制御サーバ２０（２１）と中継系セッション制御サーバ３０（３１）間、中継系セッション制御サーバ３０と中継系セッション制御サーバ３１間、中継系セッション制御サーバ３１とゲートウェイサーバ４０間が、それぞれ区間２、区間３、区間４として設定されており、後記する「ＭｓｇＣ」が監視対象メッセージとなっている。   Similarly, between the subscriber session control server 20 (21) and the relay session control server 30 (31), between the relay session control server 30 and the relay session control server 31, and between the relay session control server 31 and the gateway server 40. The intervals are set as section 2, section 3, and section 4, respectively, and “MsgC” described later is a monitoring target message.

更に、本実施形態では、加入者系セッション制御サーバ２０（２１）と加入者データベース１００間が、区間５として設定されており、後記する「ＭｓｇＤ」が監視対象メッセージとなっている。   Further, in the present embodiment, the interval between the subscriber session control server 20 (21) and the subscriber database 100 is set as section 5, and “MsgD” described later is a monitoring target message.

続いて、解析サーバ６０における上記監視対象区間から収集したメッセージの解析方法について説明する。図３は、解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）６０のデータベースに蓄積されたメッセージの解析に必要な項目を表した図である。   Next, a method for analyzing messages collected from the monitoring target section in the analysis server 60 will be described. FIG. 3 is a diagram showing items necessary for analysis of messages stored in the database of the analysis server (network quality monitoring apparatus) 60.

図３の「スタートライン」は、ＳＩＰメッセージの１行目の部分であり、リクエストメッセージの場合は、「ＩＮＶＩＴＥ」、「ＡＣＫ」、「ＳＵＢＳＣＲＩＢＥ」等のメソッド名と宛先が記述され、応答メッセージの場合は、ステータスコードと理由が記述される。   The “start line” in FIG. 3 is a part of the first line of the SIP message. In the case of a request message, a method name such as “INVITE”, “ACK”, “SUBSCRIBE” and the destination are described, and the response message If so, the status code and reason are described.

図３の「Ｆｒｏｍ」、「Ｔｏ」、「Ｃａｌｌ−ＩＤ」は、ＳＩＰヘッダに格納されているリクエスト発行者、宛先、呼の識別子を表す情報であり、これらを組み合わせることにより一意に呼を識別することができる。   “From”, “To”, and “Call-ID” in FIG. 3 are information representing the request issuer, the destination, and the call identifier stored in the SIP header, and the call is uniquely identified by combining them. can do.

図３の「Ｖｉａ」は、ＳＩＰヘッダに格納されているメッセージが経由した場所を示す情報であり、例えば、メッセージが経由してきた中継系セッション制御サーバの台数を算出することが可能となる。   “Via” in FIG. 3 is information indicating the location through which the message stored in the SIP header has passed. For example, the number of relay session control servers through which the message has passed can be calculated.

図３の「コマンドシーケンス番号」、「メソッド名」は、ＳＩＰヘッダの「ＣＳｅｑ」に格納されている情報であり、「ＣＳｅｑ」冒頭の番号は、新たなリクエストの発行毎に加算されるため、リクエストが再送リクエストであるか新規リクエストであるかを区別することができる（但し、ＡＣＫ、ＣＡＮＣＥＬメソッドについては、コマンドシーケンス番号はＩＮＶＩＴＥと同値を取る）。   “Command sequence number” and “method name” in FIG. 3 are information stored in “CSeq” of the SIP header, and the number at the beginning of “CSeq” is added each time a new request is issued. Whether the request is a retransmission request or a new request can be distinguished (however, for the ACK and CANCEL methods, the command sequence number has the same value as INVITE).

図３の「キャプチャポイント識別子」は、キャプチャ箇所を一意に特定するための識別子であり、例えば、セッション制御サーバとそのインタフェース番号を組み合わせた識別情報を採用することができる。   The “capture point identifier” in FIG. 3 is an identifier for uniquely identifying a capture location, and for example, identification information combining a session control server and its interface number can be employed.

図３の「キャプチャ時刻」は、メッセージをキャプチャした時刻であり、応答時刻からリクエスト時刻の差を取ることで、応答に要した時間を得ることが可能となる。統一された時刻情報を得るという観点からは、ネットワークに設置されたＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ等を利用することが望ましい。   The “capture time” in FIG. 3 is the time when the message was captured, and the time required for the response can be obtained by taking the difference of the request time from the response time. From the viewpoint of obtaining unified time information, it is desirable to use an NTP (Network Time Protocol) server or the like installed in the network.

図４は、図２の監視対象メッセージ「ＭｓｇＡ」〜「ＭｓｇＤ」の詳細を説明するための図である。なお、図４では、発呼側のユーザエージェントから着信側のユーザエージェントの方向を上り、逆方向を下り方向としている。   FIG. 4 is a diagram for explaining the details of the monitoring target messages “MsgA” to “MsgD” of FIG. In FIG. 4, the direction from the calling-side user agent to the receiving-side user agent is up and the reverse direction is down.

「ＭｓｇＡ」は、図４に示したとおり区間１（ユーザエージェント１０と加入者系セッション制御サーバ２０（２１）間）に流れるＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージとその応答メッセージを対象としている。解析サーバ６０にて、本区間の「ＭｓｇＡ」についての応答時間や再送回数について統計処理（累積値、平均、分散等の算出）を行うことで、例えば、「ＭｓｇＡ」に対する時間帯毎の応答時刻の分布情報や再送の発生状況を得ることができる。また、この分布情報や再送の発生状況を用いて、外れ値（異常遅延）や再送の異常発生が観測された場合には、解析サーバ６０に、障害管理サーバ７０に対し、異常発生を警告させることができる。   “MsgA” targets the Register message and its response message that flow in section 1 (between the user agent 10 and the subscriber session control server 20 (21)) as shown in FIG. The analysis server 60 performs statistical processing (calculation of cumulative value, average, variance, etc.) on the response time and the number of retransmissions for “MsgA” in this section, for example, the response time for each time zone with respect to “MsgA” Distribution information and occurrence status of retransmissions can be obtained. Further, when outliers (abnormal delay) or occurrence of retransmission are observed using the distribution information and the occurrence of retransmission, the analysis server 60 alerts the failure management server 70 of the occurrence of abnormality. be able to.

「ＭｓｇＢ」は、図４に示したとおり区間１（ユーザエージェント１０と加入者系セッション制御サーバ２０（２１）間）に流れるＩＮＶＩＴＥメッセージとそのエラー応答メッセージ（エラーレスポンスコード（ステータスコード）が４ＸＸ、５ＸＸ、６ＸＸ）を対象としている。解析サーバ６０にて、本区間の「ＭｓｇＢ」についての応答時間や再送回数について統計処理（累積値、平均、分散等の算出）を行うことで、例えば、「ＭｓｇＢ」に対する時間帯毎の応答時刻の分布情報や再送の発生状況を得ることができる。また、この分布情報や再送の発生状況を用いて、外れ値（異常遅延）や再送の異常発生が観測された場合には、解析サーバ６０に、障害管理サーバ７０に対し、異常発生を警告させることができる。   As shown in FIG. 4, “MsgB” includes an INVITE message flowing in section 1 (between the user agent 10 and the subscriber session control server 20 (21)) and its error response message (error response code (status code) is 4XX, 5XX, 6XX). The analysis server 60 performs statistical processing (calculation of cumulative value, average, variance, etc.) on the response time and the number of retransmissions for “MsgB” in this section, for example, the response time for each time zone with respect to “MsgB” Distribution information and occurrence status of retransmissions can be obtained. Further, when outliers (abnormal delay) or occurrence of retransmission are observed using the distribution information and the occurrence of retransmission, the analysis server 60 alerts the failure management server 70 of the occurrence of abnormality. be able to.

「ＭｓｇＣ」は、図４に示したとおり区間１、２、３、４（図２参照）に流れるＩＮＶＩＴＥメッセージとその正常応答メッセージ（レスポンスコード（ステータスコード）が１ｘｘ、２ｘｘ）及びＢＹＥメッセージとその正常応答メッセージを対象としている。解析サーバ６０にて、各区間の「ＭｓｇＣ」についての応答時間や再送回数について統計処理（累積値、平均、分散等の算出）を行うことで、例えば、「ＭｓｇＣ」に対する時間帯毎の応答時刻の分布情報や再送の発生状況を得ることができる。また、この分布情報や再送の発生状況を用いて、外れ値（異常遅延）や再送の異常発生が観測された場合には、解析サーバ６０に、障害管理サーバ７０に対し、異常発生を警告させることができる。   As shown in FIG. 4, “MsgC” includes an INVITE message that flows in the sections 1, 2, 3, 4 (see FIG. 2), its normal response message (response codes (status codes) are 1xx, 2xx), a BYE message, and its message For normal response messages. The analysis server 60 performs statistical processing (calculation of cumulative value, average, variance, etc.) on the response time and the number of retransmissions for “MsgC” in each section, for example, the response time for each time zone with respect to “MsgC” Distribution information and occurrence status of retransmissions can be obtained. Further, when outliers (abnormal delay) or occurrence of retransmission are observed using the distribution information and the occurrence of retransmission, the analysis server 60 alerts the failure management server 70 of the occurrence of abnormality. be able to.

また、解析サーバ６０にて、上記区間１〜区間２〜区間３〜区間２〜区間１の応答時間の合計、例えば、加入者系セッション制御サーバ２０のユーザエージェント１０側のキャプチャ装置８０でＩＮＶＩＴＥメッセージを受けてから、応答メッセージ「１８０ Ｒｉｎｇｉｎｇ」を返すまでの時間を解析及び監視対象とすることもできる。この場合の応答時間は、中継系セッション制御サーバの経由台数も影響してくるため、ＳＩＰヘッダの「ｖｉａ」情報を参照する必要がある。   Further, the analysis server 60 uses the total response time of the above-described section 1 to section 2 to section 3 to section 2 to section 1, for example, the INVITE message at the capture device 80 on the user agent 10 side of the subscriber session control server 20. The time from receiving the response message to returning the response message “180 Ringing” can be the analysis and monitoring target. Since the response time in this case also affects the number of relayed session control servers, it is necessary to refer to “via” information in the SIP header.

図５は、解析サーバ６０にて解析された区間１において観測された「ＭｓｇＡ」、「ＭｓｇＢ」、「ＭｓｇＣ」の再送回数の時間変化（実測値）と、過去の再送回数データを統計処理して設定した正常範囲（上限値）の推移を表した図である。   FIG. 5 shows a statistical process of the temporal change (measured value) of the number of retransmissions of “MsgA”, “MsgB”, and “MsgC” observed in the section 1 analyzed by the analysis server 60 and the past number of retransmissions data. It is a figure showing transition of the normal range (upper limit value) set in the above.

図６は、解析サーバ６０にて解析された「ＭｓｇＣ」の応答時間の時間変化（実測値）と、過去の応答時間データを統計処理して設定した正常範囲（上限値）の推移を表した図である。図６の左側のグラフは、区間１の応答時間の時間推移を表しており、図６の右側のグラフは、加入者系セッション制御サーバ２０のユーザエージェント１０側のキャプチャ装置８０でＩＮＶＩＴＥメッセージを受けてから、ユーザエージェント１１側から転送されてきた応答メッセージ「１８０ Ｒｉｎｇｉｎｇ」をユーザエージェント１０に返すまでの全体の応答時間の時間推移を表している。   FIG. 6 shows changes in the response time (measured value) of “MsgC” analyzed by the analysis server 60 and the transition of the normal range (upper limit value) set by statistically processing past response time data. FIG. The graph on the left side of FIG. 6 represents the time transition of the response time in section 1, and the graph on the right side of FIG. 6 receives the INVITE message from the capture device 80 on the user agent 10 side of the subscriber session control server 20. The response time “180 Ringing” transferred from the user agent 11 side to the user agent 10 is returned to the user agent 10 over time.

例えば、ネットワーク管理者は、障害管理サーバ７０を介して、図５、図６に例示したグラフ（区間２、区間３、区間４も同様）を参照して、ネットワークの状況の把握を行うことが可能となる。   For example, the network administrator can grasp the status of the network through the failure management server 70 by referring to the graphs illustrated in FIGS. 5 and 6 (the same applies to the sections 2, 3, and 4). It becomes possible.

図７の上段のグラフは、区間３における「ＭｓｇＣ」の応答時間の実測値が、上記正常範囲を超えた状態を表しており、図７の下段のグラフは、区間３における遅延が、区間１に波及し、その実測値が上記正常範囲（上限値）を超えた状態を表している。これは、区間３の中継系セッション制御サーバ３０（３１）が高負荷状態となると、下位の加入者系セッション制御サーバ２０（２１）に応答を転送できなくなるため、加入者系セッション制御サーバ２０（２１）からの再送要求も誘発するためである。更に、加入者系セッション制御サーバ２０（２１）からの再送要求が多発すると、上位の中継系セッション制御サーバ３０（３１）は、更に、高負荷状態になると予想される。   The upper graph in FIG. 7 shows a state in which the measured value of the response time of “MsgC” in the section 3 exceeds the normal range, and the lower graph in FIG. And the measured value exceeds the normal range (upper limit value). This is because when the relay system session control server 30 (31) in the section 3 is in a high load state, the response cannot be transferred to the lower level subscriber system session control server 20 (21). This is because the retransmission request from 21) is also induced. Furthermore, if retransmission requests from the subscriber session control server 20 (21) occur frequently, the upper relay session control server 30 (31) is expected to be in a higher load state.

そこで、図７の「区間３のＭｓｇＣに異常遅延発生」の時点で、解析サーバ６０から、区間３における異常発生を通知することにより、ネットワーク管理者に、区間１への遅延波及を防ぐ措置（区間３の装置異常確認、加入者系セッション制御サーバ２０（２１）のユーザエージェント側からの入口流量規制、中継系セッション制御サーバ３１のゲートウェイサーバ側からの入口流量規制等）を採らせることが可能となる。   Therefore, at the time of “abnormal delay occurrence in MsgC in section 3” in FIG. 7, the analysis server 60 notifies the network manager of the occurrence of the delay in section 1 by notifying the occurrence of abnormality in section 3 ( It is possible to adopt apparatus abnormality confirmation in section 3, inlet flow rate restriction from the user agent side of the subscriber system session control server 20 (21), inlet flow rate restriction from the gateway server side of the relay session control server 31, etc.) It becomes.

図７の「区間３のＭｓｇＣに異常遅延発生」の時点で対策が取れなかった場合においても、上記した入口側での流量規制を行うとともに、蓄積している応答時間や再送回数データを時系列に遡って、最初に遅延や再送が発生した箇所を特定することが可能となる。   Even when no countermeasure is taken at the time of “abnormal delay occurs in MsgC in section 3” in FIG. 7, the flow rate restriction on the inlet side is performed, and the accumulated response time and retransmission count data are time-series. It is possible to specify the location where the delay or retransmission occurred first.

続いて、区間５の「ＭｓｇＤ」の解析とその解析結果の利用について説明する。「ＭｓｇＤ」は、図４に示したとおり区間５（加入者系セッション制御サーバ２０（２１）と加入者データベース１００間）に流れる加入者データベース１００への登録・削除・更新要求、問い合わせといった要求内容と応答を対象としている。解析サーバ６０にて、本区間の「ＭｓｇＤ」について要求内容毎の応答時間や要求リトライの発生について統計処理（累積値、平均、分散等の算出）を行うことで、例えば、「ＭｓｇＤ」に対する時間帯毎の応答時刻の分布情報や要求リトライの発生状況を得ることができる。また、この分布情報や再送の発生状況を用いて、外れ値（異常遅延）や要求リトライの異常発生が観測された場合には、解析サーバ６０に、障害管理サーバ７０に対し、異常発生を警告させることができる。   Next, analysis of “MsgD” in section 5 and use of the analysis result will be described. “MsgD” is a request content such as a registration / deletion / update request or inquiry to the subscriber database 100 that flows in the section 5 (between the subscriber session control server 20 (21) and the subscriber database 100) as shown in FIG. And the response is targeted. The analysis server 60 performs statistical processing (calculation of cumulative value, average, variance, etc.) on the response time for each request content and occurrence of request retry for “MsgD” in this section, for example, the time for “MsgD” It is possible to obtain response time distribution information and request retry occurrence status for each band. Further, when an outlier (abnormal delay) or an abnormal occurrence of a request retry is observed using the distribution information or the occurrence state of retransmission, the analysis server 60 is warned of the occurrence of an abnormality to the failure management server 70. Can be made.

ここで、図８の左側の「構成」に示したとおり、２つのユーザエージェントＵＡ＃１、ＵＡ＃３が同一の加入者系セッション制御サーバ２０（但し、加入者系セッション制御サーバ２０は宛先ユーザエージェントＵＡ＃３のＳＩＰ ＵＲＩを知らないものとする。）を介して通話を行う簡単な構成を用いて問題箇所の特定方法を説明する。図８の右側は、ＳＩＰヘッダのＣａｌｌ−ＩＤをキーとして抽出したキャプチャデータを時刻順に並べて得られたシーケンスを表している。   Here, as shown in the “configuration” on the left side of FIG. 8, the two user agents UA # 1 and UA # 3 are the same subscriber session control server 20 (however, the subscriber session control server 20 is the destination user). (The SIP URI of the agent UA # 3 is assumed to be unknown.) A method for identifying the problem location will be described using a simple configuration for making a call via the agent UA # 3. The right side of FIG. 8 represents a sequence obtained by arranging captured data extracted using Call-ID of the SIP header as a key in time order.

ここで、図８のユーザエージェントＵＡ＃１からのＩＮＶＩＴＥメッセージ受信から加入者系セッション制御サーバ２０による応答メッセージ「１８０ Ｒｉｎｇｉｎｇ」送信までの時間に遅延が観測された場合における問題箇所の特定を考える。   Here, the identification of a problem location when a delay is observed in the time from the reception of the INVITE message from the user agent UA # 1 in FIG. 8 to the transmission of the response message “180 Ringing” by the subscriber session control server 20 is considered.

ユーザエージェントＵＡ＃１からのＩＮＶＩＴＥメッセージ受信から加入者系セッション制御サーバ２０による暫定応答メッセージ「１００ Ｔｒｙｉｎｇ」送信までの時間や、加入者系セッション制御サーバ２０からのＩＮＶＩＴＥメッセージ転送からユーザエージェントＵＡ＃３による応答メッセージ受信までの時間、あるいは、加入者系セッション制御サーバ２０のメッセージ転送所要時間等を比較することにより、原因箇所を類推することができる。特に、図８のように、ＵＡ＃３のアドレスが未知であり、加入者データベースへの問い合わせを行っている場合、区間５における「ＭｓｇＤ」の応答時間や要求リトライ回数が判明していれば、その原因が、加入者データベース１００にあることを容易に突き止めることが可能となる。   The time from the reception of the INVITE message from the user agent UA # 1 to the transmission of the provisional response message “100 Trying” by the subscriber system session control server 20, the transfer of the INVITE message from the subscriber system session control server 20 to the user agent UA # 3 The cause can be inferred by comparing the time until the response message is received or the message transfer required time of the subscriber session control server 20. In particular, as shown in FIG. 8, when the address of UA # 3 is unknown and an inquiry is made to the subscriber database, if the response time of “MsgD” in section 5 and the number of requested retries are known, It is possible to easily find out that the cause is in the subscriber database 100.

以上、図８の簡単な構成にて問題箇所の特定方法を説明したが、図１のように、セッション制御サーバを複数台経由する場合や、ゲートウェイサーバ４０を経由する場合であっても、同様の考え方で、キャプチャ装置８０により収集できる情報を総合的に分析して、問題箇所を特定することが可能である。   The problem location identification method has been described above with the simple configuration of FIG. 8, but the same applies to the case of passing through a plurality of session control servers or the gateway server 40 as shown in FIG. 1. In this way, it is possible to comprehensively analyze the information that can be collected by the capture device 80 and identify the problem location.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、ネットワーク上の複数の監視対象区間のＳＩＰメッセージを収集し、所定の統計処理を施して、各監視対象区間の品質指標を得るという本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を行うことが可能である。例えば、図１、図８に例示したネットワーク構成（特に、セッション制御サーバや加入者データベースの構成）は、本発明の原理を説明するために模式化したものであり、加入者の収容数や必要とされる機能により適宜変更されることはいうまでもない。   The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is such that SIP messages of a plurality of monitoring target sections on the network are collected and subjected to predetermined statistical processing to obtain a quality index of each monitoring target section. Various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the network configuration illustrated in FIGS. 1 and 8 (particularly, the configuration of the session control server and the subscriber database) is a schematic diagram for explaining the principle of the present invention. Needless to say, the function is appropriately changed depending on the function.

また、上記した実施形態では、電話系アプリケーションを想定した例を挙げて説明したが、同様の原理にて、ＳＩＰのプレゼンスサービス、インスタントメッセージサービス等にも適用することができる。   In the above-described embodiment, an example in which a telephone application is assumed has been described. However, the present invention can be applied to a SIP presence service, an instant message service, and the like based on the same principle.

本発明の好適な実施形態の構成を模式的に表した図である。It is the figure which represented typically the structure of suitable embodiment of this invention. 図１のネットワーク構成中に設定した監視対象区間と、監視対象とするメッセージの例である。2 is an example of a monitoring target section set in the network configuration of FIG. 1 and a message to be monitored. 解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）のデータベースに蓄積されたメッセージの解析に必要な項目を表した図である。It is a figure showing the item required for the analysis of the message accumulate | stored in the database of the analysis server (network quality monitoring apparatus). 図２の監視対象メッセージ「ＭｓｇＡ」〜「ＭｓｇＤ」の詳細を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining details of monitoring target messages “MsgA” to “MsgD” of FIG. 2. 解析サーバによる区間１における各メッセージの再送回数の実測値と解析結果の出力例である。It is an output example of the actual measurement value and the analysis result of the number of retransmissions of each message in section 1 by the analysis server. 解析サーバによる「ＭｓｇＣ」の応答時間実測値と解析結果の出力例である。It is an output example of the response time actual value and analysis result of “MsgC” by the analysis server. 解析サーバにおいて実測値の異常が観測された状態を表した図である。It is a figure showing the state where abnormality of the actual measurement value was observed in the analysis server. 問題箇所の特定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the identification method of a problem location.

符号の説明Explanation of symbols

１０、１１、１２ ユーザエージェント
２０、２１ 加入者系セッション制御サーバ
３０、３１ 中継系セッション制御サーバ
４０ ゲートウェイサーバ
５０ ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Networks；公衆電話網）
５１ 移動体網
６０ 解析サーバ（ネットワーク品質監視装置）
７０ 障害管理サーバ
８０ キャプチャ装置
１００ 加入者データベース（ロケーションサーバ） 10, 11, 12 User agent 20, 21 Subscriber session control server 30, 31 Relay session control server 40 Gateway server 50 PSTN (Public Switched Telephone Networks)
51 Mobile network 60 Analysis server (network quality monitoring device)
70 Fault Management Server 80 Capture Device 100 Subscriber Database (Location Server)

Claims (8)

ネットワーク上に設定された複数の監視対象区間に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを収集するネットワーク品質監視装置であって、
前記各監視対象区間におけるリクエスト送信から応答受信までの時間を求め、前記各監視対象区間毎に蓄積する手段と、
所定の時間間隔で、前記各監視対象区間毎に蓄積したリクエスト送信から応答受信までの応答時間に、所定の統計処理を施して、前記各監視対象区間の品質指標として出力する手段と、を備えたこと、
を特徴とするネットワーク品質監視装置。 A network quality monitoring apparatus that collects SIP (Session Initiation Protocol) messages flowing in a plurality of monitoring target sections set on a network,
Means for obtaining a time from request transmission to response reception in each monitoring target section, and accumulating for each monitoring target section;
Means for performing a predetermined statistical process on the response time from the request transmission to the response reception accumulated for each monitoring target section at a predetermined time interval, and outputting as a quality index of each monitoring target section. Was it,
A network quality monitoring device characterized by 更に、加入者系セッション制御サーバと加入者データベース間の問い合わせから応答受信までの応答時間を監視対象に加えたこと、
を特徴とする請求項１に記載のネットワーク品質監視装置。 Furthermore, the response time from the inquiry between the subscriber system session control server and the subscriber database to the reception of the response was added to the monitoring target,
The network quality monitoring apparatus according to claim 1. ネットワーク上に設定された複数の監視対象区間に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを収集するネットワーク品質監視装置であって、
前記各監視対象区間において行われたリクエスト再送回数を求め、前記各監視対象区間毎に蓄積する手段と、
所定の時間間隔で、前記各監視対象区間毎に蓄積したリクエスト再送回数に所定の統計処理を施して、前記各監視対象区間の品質指標として出力する手段と、を備えたこと、
を特徴とするネットワーク品質監視装置。 A network quality monitoring apparatus that collects SIP (Session Initiation Protocol) messages flowing in a plurality of monitoring target sections set on a network,
Means for obtaining the number of request retransmissions performed in each monitoring target section, and accumulating for each monitoring target section;
Means for performing predetermined statistical processing on the number of request retransmissions accumulated for each monitoring target section at a predetermined time interval, and outputting as a quality index for each monitoring target section;
A network quality monitoring device characterized by 前記各監視対象区間の品質指標として、観測された応答時間が正常であると判定するための上限値を算出し、
任意の監視対象区間で観測されたリクエスト送信から応答受信までの応答時間が、前記上限値を超えた場合に、異常発生を警告する手段と、を備えたこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載のネットワーク品質監視装置。 As a quality index of each monitoring target section, an upper limit value for determining that the observed response time is normal is calculated,
A response time from a request transmission to a response reception observed in an arbitrary monitoring target section when the response time exceeds the upper limit, and a means for warning the occurrence of an abnormality,
The network quality monitoring apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記各監視対象区間の品質指標として、観測された再送回数が正常であると判定するための上限値を算出し、
任意の監視対象区間で観測された同一ユーザエージェントのリクエスト再送回数が、前記上限値を超えた場合に、異常発生を警告する手段と、を備えたこと、
を特徴とする請求項３に記載のネットワーク品質監視装置。 As the quality index of each monitoring target section, an upper limit value for determining that the observed number of retransmissions is normal,
Means for warning the occurrence of an abnormality when the number of request retransmissions of the same user agent observed in an arbitrary monitoring target section exceeds the upper limit;
The network quality monitoring apparatus according to claim 3. ＳＩＰのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ、ＩＮＶＩＴＥメッセージ又はＳＵＢＳＣＲＩＢＥメッセージと、その応答メッセージとを監視対象とすること、
を特徴とする請求項１乃至５いずれか一に記載のネットワーク品質監視装置。 The SIP REGISTER message, INVITE message, or SUBSCRIBE message and its response message are monitored.
The network quality monitoring apparatus according to claim 1, wherein ネットワーク上に設定された複数の監視対象区間に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを収集するネットワーク品質監視装置を用いたネットワーク品質監視方法であって、
前記ネットワーク品質監視装置が、前記複数の監視対象区間に配置された品質測定装置から、ＳＩＰメッセージを収集するステップと、
前記ネットワーク品質監視装置が、前記各監視対象区間におけるリクエスト送信から応答受信までの応答時間を求め、前記各監視対象区間毎に蓄積するステップと、
前記ネットワーク品質監視装置が、所定の時間間隔で、前記各監視対象区間毎に蓄積したリクエスト送信から応答受信までの応答時間に、所定の統計処理を施して、前記各監視対象区間の品質指標として出力するステップと、を含むこと、
を特徴とするネットワーク品質監視方法。 A network quality monitoring method using a network quality monitoring apparatus that collects SIP (Session Initiation Protocol) messages flowing in a plurality of monitoring target sections set on a network,
The network quality monitoring device collecting SIP messages from the quality measurement devices arranged in the plurality of monitoring target sections;
The network quality monitoring device obtains a response time from request transmission to response reception in each monitoring target section, and accumulates for each monitoring target section;
The network quality monitoring device performs predetermined statistical processing on the response time from request transmission to response reception accumulated for each monitoring target section at a predetermined time interval as a quality index of each monitoring target section. Including outputting,
A network quality monitoring method characterized by the above. ネットワーク上に設定された複数の監視対象区間に流れるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを収集するネットワーク品質監視装置を用いたネットワーク品質監視方法であって、
前記ネットワーク品質監視装置が、前記複数の監視対象区間に配置された品質測定装置から、ＳＩＰメッセージを収集するステップと、
前記ネットワーク品質監視装置が、前記各監視対象区間において行われたリクエスト再送回数を求め、前記各監視対象区間毎に蓄積するステップと、
前記ネットワーク品質監視装置が、所定の時間間隔で、前記各監視対象区間毎に蓄積したリクエスト再送回数に、所定の統計処理を施して、前記各監視対象区間の品質指標として出力するステップと、を含むこと、
を特徴とするネットワーク品質監視方法。 A network quality monitoring method using a network quality monitoring apparatus that collects SIP (Session Initiation Protocol) messages flowing in a plurality of monitoring target sections set on a network,
The network quality monitoring device collecting SIP messages from the quality measurement devices arranged in the plurality of monitoring target sections;
The network quality monitoring device obtains the number of request retransmissions performed in each of the monitoring target sections, and accumulates each monitoring target section;
The network quality monitoring apparatus performs predetermined statistical processing on the number of request retransmissions accumulated for each monitoring target section at a predetermined time interval, and outputs the result as a quality index for each monitoring target section. Including,
A network quality monitoring method characterized by the above.

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