JP5528963B2 - アプリケーション性能評価方法、評価装置および移動体通信システム - Google Patents
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さらに他の目的は、アプリケーション利用状況を考慮した流入制御を提供することである。
移動体管理システムの運用管理システム100は、エレメントマネージメントシステム(以下EMS)105(105A、105B)と、ネットワークエレメントマネジャー(以下NEM)106と、ストレージ104と、端末監視装置103と、パケット監視装置102と、評価装置700と、SW115Cと、オペレータ端末107とから構成されている。
図6を参照して、パケット監視装置102におけるパケット監視処理250の処理フローを説明する。図6において、パケット監視装置102は、第1ステップとして、S−GW110と基地局間109を通過するパケットをキャプチャし、キャプチャした時刻をタイムスタンプとして記憶する(S251)。パケット監視装置102は、第2ステップとして、キャプチャしたパケットから、IPパケットを抽出し、Source IPアドレスとポート番号、Destination IPアドレスとポート番号、IPパケットからIPヘッダを除いたデータ長、トランスポートプロトコル種別、タイムスタンプ、S−GW110と基地局間109のパス識別子、S−GW110と基地局109間のパケット通信方向といった情報をパケットエントリとして記憶する(S252)。パケット監視装置102は、第3ステップとして、単位時間が経過しているかどうかを確認する(S253)。経過していなければ(NO)、パケット監視装置102は、ステップ251に戻って、このパケットキャプチャとパケットエントリ作成処理を単位時間の間実施する。ステップ253で単位時間が経過していれば(YES)、パケット監視装置102は、第4のステップとして、記憶したパケットエントリをアプリケーション評価装置に転送して(S254)、終了する。なお、パケットエントリの情報は、ストレージ104を介して、パケット監視装置102と評価装置700で共有してもよい。
図11を参照して、基地局の性能評価処理220を実施する際に利用するオペレータポリシとして、事前に定めておく基地局のアプリ比率パターン170の構成を説明する。図11において、基地局700のアプリ比率パターン170は、アプリ比率パターン171対応にアプリ比率172を定めているものであり、アプリ比率172のエリアとしては、通信方向とアプリフロー種別のアプリ比率から構成する。
=(アプリケーション情報エリアの合計データ長)/(評価結果エントリの合計データ長)
…(式1)
評価装置700は、第2ステップとして、求めたデータ比率を、評価エントリ120のアプリケーション情報エリア130のアプリデータ量比率136として格納する(S222)。評価装置700は、第3ステップとして、アプリフローを選別できなかったアプリデータ量比率を(式2)から求め、評価結果エントリ120の非アプリ選別のデータ量比率123に格納する(S223)。
評価装置700は、第4ステップとして、各アプリケーション情報エリア130のアプリフロー数133から(式3)を用いてアプリフロー率を求める(S224)。
=(アプリケーション情報のアプリフロー数)/Σ(アプリケーション情報のアプリフロー数)
…(式3)
評価装置700は、第5ステップとして、各アプリフロー率と非アプリ選別のデータ量比率から(式4)を用いて、アプリフロー比率を求め、評価結果エントリ120のアプリケーション情報エリア130のアプリフロー比率137として格納する(S225)。
=(1−(非アプリ選別のデータ量比率))*(アプリフロー率) …(式4)
評価装置700は、第6ステップとして、求めたアプリデータ量比率136とアプリフロー比率137から、基地局のアプリ比率パターン170に従って、対応するパターンを検出する(S226)。評価装置700は、第7ステップとして、前回の評価処理時に検出したパターンと変化しているか判定する(S227)。変化している場合(YES)、評価装置700は、第8ステップとして、該基地局109とその基地局109に接続しているS−GW110に対して検出したアプリ比率パターンを通知する(S228)。
図18を参照して、評価装置700が行なう要因分析案検討処理240の処理フローを説明する。図18において、評価装置700は、第1ステップとして、評価結果エントリ120の非選別アプリのデータ量比率123が50%を超えているかどうかを確認する(S241)。超えている場合(YES)、評価装置700は、第2ステップとして、性能劣化要因として、アプリフロー選別基準見直し要とトラヒック再分析要とし,評価結果エントリ120の要因エリア124に記録して(S242)、終了する。ここでは、評価装置700は、保守員によるパケットの詳細分析により、新たなアプリケーション利用が増えていないかどうかを確認することを推奨する。
図19を参照して、アプリケーション評価処理結果300を説明する。図19において、アプリケーション評価処理結果300は、アイコン301と、マップ表示結果302と、解析結果303とからなる。アイコン301は、表示期間を選択する。マップ表示結果302は、選択した表示期間の基地局における性能劣化要因をマップ表示する。表示期間301は、マップ表示結果302と解析結果303を表示する日時と期間を選択するものである。図19では、期間は、3時間単位、1日単位、1週間単位で可能である。マップ表示結果302は、基地局109対応に表示期間301で指定された期間において、性能劣化要因ごとにマップ上に表示するものである。2つ以上の性能劣化要因がある場合は、重複した発生がわかるように表示する。図19では、トラヒック輻輳とハンドオーバの性能劣化要因が重複発生している基地局109を示している。解析結果303は、マップ表示結果302の性能劣化要因を示すとともに、保守員に対して推奨する行動を示す。
図22を参照して、端末600におけるアプリケーションの品質劣化を検出するデコード処理260の処理フローを説明する。図22において、デコード処理260は、端末600がVoIPや映像の再生といったアプリケーションを使用している場合、音声フレームや映像フレームのデコード処理中に品質劣化を検出する処理である。デコード処理260において、端末600は、第1ステップとして、デコード処理停止あるいは一定時間が経過しているかを確認する(S261)。デコード処理停止や一定時間経過していない場合(NO)、端末600は、第2ステップとして、音声フレームや映像フレームの再生時刻となっているかを確認する(S262)。再生時刻となっている場合(YES)、端末600は、第3ステップとして、再生フレームの有無を確認する(S263)。再生フレームがある場合、端末600は、第4ステップとして、再生時刻が再生フレームの持つ再生時刻より前か判定する(S264)。NOのとき、端末600は、再生時刻と再生フレームの持つ再生時刻が一致していることを確認する(S265)。YESのとき、端末600は、第5ステップとして、デコード処理を行なって(S266)、ステップ261に遷移する。
このように、端末600は、デコード処理中の再生フレームの有無と破棄を監視し、それが発生した時刻と発生場所を記憶し、端末監視装置103に通知する。
Claims (11)
- アプリケーション性能評価装置におけるアプリケーション性能評価方法であって、
基地局とゲートウェイ間のパケットを監視し、予め定めたアプリケーション選別基準に従い、パケットよりアプリケーションフローの選別を行なうステップと、
単位時間当たりに個々のアプリケーションフロー対応に性能劣化が発生しているかどうかを判断し、各アプリケーションの種別ごとに、性能劣化が発生したアプリケーションフローの占める性能劣化比率を求めるステップと、
前記基地局における単位時間当たりの各アプリケーションの利用比率を各アプリケーションフロー数とデータ量とから求めるステップと、
求めた利用比率と各アプリケーションにおける性能劣化比率とから、予め定めたアプリケーション種別対応の利用比率と性能劣化基準とに従い、性能劣化が基地局全体に及んでいるかどうかを判断するステップと、を含むアプリケーション性能評価方法。 - 請求項1に記載のアプリケーション性能評価方法であって、
基地局においてアプリケーション性能劣化が発生していると判断した場合、基地局における単位時間当たりのトータルスループットを、予め定めたアプリケーションの利用比率に応じた基地局における最低保証スループットと比較し、トータルスループットが最低保証スループットより大きい場合、トラヒック輻輳要因による性能劣化と判断するステップと、
トータルスループットが最低保証スループットより小さい場合、基地局におけるハンドオーバ実施回数を予め定めたハンドオーバ実施回数基準値と比較し、その基準値より大きい場合、移動要因による性能劣化と判断するステップと、基地局における変調符号化方式対応の単位時間当たりの送信データ長から各変調符号化方式の利用比率を求め、求めた変調符号化方式の利用比率と予め定めた変調符号化方式の基準利用比率と比較し、利用比率が異なる場合、端末配置要因による性能劣化と判断するステップと、を含むアプリケーション性能評価方法。 - 請求項1に記載のアプリケーション性能評価方法であって、
基地局とゲートウェイと間のパケットを監視し、パケットより、予め定めたオペレータポリシであるアプリケーション選別基準に従い、アプリケーションフローの選別を行なうステップと、
単位時間当たりに個々のアプリケーションフロー対応に性能劣化が発生しているかどうかを判断し、各アプリケーションの種別ごとに、性能劣化が発生したアプリケーションフローの占める性能劣化比率を求めるステップと、
基地局における単位時間当たりの各アプリケーションの利用比率を各アプリケーションフロー数とデータ量から求めるステップと、
求めた利用比率と各アプリケーションにおける性能劣化比率から、予め定めたアプリケーション種別対応の利用比率と性能劣化基準に従い、性能劣化が基地局全体に及んでいるかどうかを判断するステップと、
基地局における単位時間当たりのトータルスループットを、予め定めたアプリケーションの利用比率に応じた基地局における最低保証スループットと比較し、トータルスループットが最低保証スループットより大きい場合、トラヒック輻輳要因による性能劣化と判断するステップと、
基地局におけるハンドオーバ実施回数を予め定めたハンドオーバ実施回数基準値と比較し、その基準値より大きい場合、移動要因による性能劣化と判断するステップと、
基地局における変調符号化方式対応の単位時間当たりの送信データ長から各変調符号化方式の利用比率を求め、求めた変調符号化方式の利用比率と予め定めた変調符号化方式の基準利用比率と比較し、利用比率が異なる場合、端末配置要因による性能劣化と判断するステップと、を含むアプリケーション性能評価方法。 - 請求項3に記載のアプリケーション性能評価方法であって、
性能劣化と判断する要因が検出できなかった場合、非選別アプリケーションのデータ量比率より、アプリフロー選別基準見直しが必要であり、かつパケット再分析が必要であると判断するステップと、
アプリケーションフロー毎にアプリケーションの性能劣化を検出したアプリケーションフローの通信先を調べ、求めた同一の通信先の比率より、サーバ側がの負荷の確認が必要であると判断するステップと、
性能劣化と判断する要因が一定期間連続して検出できていないことを判断するステップと、を含むアプリケーション性能評価方法。 - 請求項1に記載のアプリケーション性能評価方法であって、
音声あるいは映像のデコード処理において、再生時刻における再生フレームなし、あるいは再生フレーム破棄のいずれかを検出した場合、その発生時刻と位置情報を記憶するステップと、記憶した情報より検出頻度を求め、予め定めたフレームロス発生頻度基準と比較し、アプリケーション性能劣化が発生しているかどうかを判断するステップとを含むアプリケーション性能評価方法。 - 基地局とゲートウェイ間のパケットより、予め定めたアプリケーション選別基準に従い、アプリケーション種別毎にフローを選別するアプリケーションフロー選別機能と、単位時間当たりに個々のアプリケーションフロー対応に性能劣化が発生しているかどうかを判断するアプリケーションフロー性能評価機能と、各アプリケーションの種別ごとに、性能劣化が発生したアプリケーションフローの占める性能劣化比率を求め、基地局における単位時間当たりの各アプリケーションの利用比率を各アプリケーションフロー数とデータ量から求め、求めたアプリケーションの利用比率と各アプリケーションの性能劣化比率から、予め定めたアプリケーション種別対応の利用比率と性能劣化基準に従い、性能劣化が基地局全体に及んでいるかどうかを判断する基地局アプリ性能評価機能と、性能劣化が発生していると判断した場合、基地局における単位時間当たりのトータルスループットを、予め定めたアプリケーションの利用比率に応じた基地局における最低保証スループットと比較し、トータルスループットが最低保証スループットより大きい場合、トラヒック輻輳要因による性能劣化と判断し、基地局におけるハンドオーバ実施回数を予め定めたハンドオーバ実施回数基準値と比較し、その基準値より大きい場合、移動要因による性能劣化と判断し、さらに、基地局における変調符号化方式対応の単位時間当たりの送信データ長から各変調符号化方式の利用比率を求め、求めた変調符号化方式の利用比率と予め定めた変調符号化方式の基準利用比率と比較し、利用比率が異なる場合、端末配置要因による性能劣化と判断する基地局の要因分析機能と、基地局対応に単位時間当りのアプリケーション利用比率と基地局における性能劣化有無と性能劣化の要因を表示する表示機能とを備える評価装置。
- 請求項6に記載の評価装置であって、
端末で移動体通信システムを介して受信しながら実行する音声あるいは映像のデコード処理で再生フレームなし、あるいは再生フレーム破棄を検出した時点で、その現象と検出時刻と位置情報からなるアプリ品質情報より、フレームロス発生率を求め、予め定めたフレームロス発生頻度基準と比較し、アプリケーション性能劣化が発生しているかどうかを判断する機能を備える評価装置。 - 請求項6に記載の評価装置であって、
単位時間当たりの求めた各アプリケーションの利用比率を記憶し、前の単位時間当りの記憶したアプリケーション利用比率と比較する機能と、アプリケーション利用比率が変化していた場合、求めたアプリケーション利用比率を基地局あるいはゲートウェイに通知する機能とを備える評価装置。 - 基地局とゲートウェイ間のパケットを監視するパケット監視装置と、
パケット監視装置が抽出したパケットより、予め定めたアプリケーション選別基準に従い、アプリケーションフローの選別を行なう機能と、単位時間当たりに個々のアプリケーションフロー対応に性能劣化が発生しているかどうかを判断するアプリケーションフロー性能評価機能と、各アプリケーションの種別ごとに、性能劣化が発生したアプリケーションフローの占める性能劣化比率を求め、基地局における単位時間当たりの各アプリケーションの利用比率を各アプリケーションフロー数とデータ量から求め、求めた利用比率と各アプリケーションにおける性能劣化比率から、予め定めたアプリケーション種別対応の利用比率と性能劣化基準に従い、性能劣化が基地局全体に及んでいるかどうかを判断する基地局のアプリケーション性能劣化検出機能と、基地局における単位時間当たりのトータルスループットを、予め定めた利用比率に応じた基地局における最低保証スループットと比較し、トータルスループットが最低保証スループットより大きい場合、トラヒック輻輳要因による性能劣化と判断し、基地局におけるハンドオーバ実施回数を予め定めたハンドオーバ実施回数基準値と比較し、その基準値より大きい場合、移動要因による性能劣化と判断し、さらに、基地局における変調符号化方式対応の単位時間当たりの送信データ長から各変調符号化方式の利用比率を求め、求めた変調符号化方式の利用比率と予め定めた変調符号化方式の基準利用比率と比較し、利用比率が異なる場合、端末配置要因による性能劣化と判断する基地局の要因分析機能と、基地局対応に単位時間当りのアプリケーション利用比率と基地局における性能劣化有無と性能劣化の要因を表示する表示機能とを備えた評価装置と、
移動体通信システム内の構成機器を管理制御する管理装置、前記構成機器からの統計情報を格納するストレージおよび保守員の操作するオペレータ端末とから構成する移動体通信システム。 - 請求項9に記載の移動体通信システムであって、
移動体通信システムで受信している音声あるいは映像のデコード処理で再生フレームなし、あるいは再生フレーム破棄を検出した時点で、その現象と検出時刻と位置情報からなるアプリ品質情報を生成する端末と、端末が生成したアプリ品質情報を収集し、フレームロス発生率を求め、予め定めたフレームロス発生頻度基準と比較し、アプリケーション性能劣化が発生しているかどうかを判断する機能と、前記アプリ品質情報の位置情報を該当する基地局識別子に置き換えたアプリ品質情報を生成し、評価装置に通知する端末監視装置と、アプリ品質情報を受けて、前記アプリケーション性能劣化検出機能とアプリケーション性能劣化要因検出機能を実施する評価装置とから構成する移動体通信システム。 - 請求項9または請求項10に記載の移動体通信システムであって、
単位時間当たりの求めた各アプリケーションの利用比率を記憶し、前の単位時間当りの記憶したアプリケーション利用比率と比較する機能と、アプリケーション利用比率が変化していた場合、求めたアプリケーション利用比率を基地局あるいはゲートウェイに通知する機能とを備える評価装置、アプリケーション利用比率を受けて、予めアプリケーション利用比率対応に定めたトラヒック流量に従い、トラヒック流入制御を行なう基地局あるいはゲートウェイとから構成する移動体通信システム。
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