(57)【要約】【課題】ネットワーク上に設置した品質情報収集装置にユーザが任意の時間に任意の場所から接続できるようにすることで、通信品質に関するユーザの主観評価を収集する際の費用や手間を大幅に削減できる品質情報収集装置を提供する。【解決手段】トラヒック制限部４３は、中継するパケットの通信品質を強制的に劣化させる。プロキシ部４４は、一般的なプロキシ機能に加えて、品質評価要求部４４ａおよび主観評価収集部４４ｂを備えている。品質評価要求部４４ａは、クライアント端末とアクセス先ノードとの通信に割り込んでクライアント端末へ品質評価を要求する。主観評価収集部４４ｂは、クライアント端末とアクセス先ノードとの通信に割り込み、通信トラヒックが制限されている期間の通信品質に関するユーザの主観評価をクライアント端末から収集し、これを主観評価DB４５に蓄積する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアント端末とアクセス先ノードとの通信トラヒックを中継するプロキシ手段と、
クライアント端末とアクセス先ノードとの通信トラヒックを制限するトラヒック制限手段と、
前記プロキシ手段においてクライアント端末とアクセス先ノードとの通信に割り込み、クライアント端末へ品質評価を要求する品質評価要求手段と、
前記プロキシ手段においてクライアント端末とアクセス先ノードとの通信に割り込み、通信トラヒックが制限されている期間の通信品質に関する主観評価をクライアント端末から収集する主観評価収集手段とを具備したことを特徴とする品質情報収集装置。
【請求項２】
前記品質評価要求手段は、クライアント端末へ品質評価のアンケートを含むメッセージを送信し、
前記主観評価収集手段は、クライアント端末から前記アンケートの結果を含むメッセージを収集することを特徴とする請求項１に記載の品質情報収集装置。
【請求項３】
クライアント端末を操作するユーザの生体情報を計測する手段と、
前記生体情報に基づいて通信品質に関するユーザの主観評価を推定する手段とを具備し、
前記主観評価収集手段は、前記主観評価の推定結果を収集することを特徴とする請求項１に記載の品質情報収集装置。
【請求項４】
クライアント端末を操作するユーザの感情を計測する手段と、
前記感情の計測結果に基づいて通信品質に関するユーザの主観評価を推定する手段とを具備し、
前記主観評価収集手段は、前記主観評価の推定結果を収集することを特徴とする請求項１に記載の品質情報収集装置。
【請求項５】
前記生体計測手段は、ユーザの心拍の揺らぎに基づいて交感・副交感神経の相対的な活動比を計測することを特徴とする請求項３に記載の品質情報収集装置。
【請求項６】
前記感情計測手段は、ユーザの音声に基づいて感情情報を計測することを特徴とする請求項４に記載の品質情報収集装置。
【請求項７】
前記感情計測手段は、ユーザの入力操作に基づいて感情情報を計測することを特徴とする請求項４に記載の品質情報収集装置。
【請求項８】
前記感情計測手段は、通信がユーザにより強制終了された頻度に基づいて感情情報を計測することを特徴とする請求項４に記載の品質情報収集装置。
【請求項９】
前記感情計測手段は、前記通信が強制終了された頻度を、HTTPによる通信中にTCP RSTメッセージが送出されて強制終了された頻度で代表することを特徴とする請求項８に記載の品質情報収集装置。
【請求項１０】
前記感情計測手段は、前記通信が強制終了された頻度を、FTPによる通信中にABORコマンドが送出されて強制終了された頻度で代表することを特徴とする請求項８に記載の品質情報収集装置。
【請求項１１】
前記感情計測手段は、リアルタイム系の通信セッションの継続時間に基づいて感情情報を計測することを特徴とする請求項４に記載の品質情報収集装置。
【請求項１２】
前記感情計測手段は、ユーザの表情を写した映像信号に基づいて感情情報を計測することを特徴とする請求項４に記載の品質情報収集装置。
【請求項１３】
前記プロキシ手段が、アクセス先ノードのブラックリストおよび／またはホワイトリストを具備し、各リストに基づいてアクセス先ノードを制限することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の品質情報収集装置。
【請求項１４】
クライアント端末とアクセス先ノードとの通信トラヒックを監視してログ情報を収集するトラヒック監視手段と、
前記収集されたログ情報を蓄積するログデータベースとをさらに具備したことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の品質情報収集装置。
【請求項１５】
前記クライアント端末のユーザを認証する手段を具備し、主観評価がユーザごとに実施されることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の品質情報収集装置。
【請求項１６】
主観評価が通信トラヒックの方向ごとに実施されることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の品質情報収集装置。
【請求項１７】
主観評価の期間中、前記クライアント端末の表示部に、主観評価中である旨のメッセージが表示されることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の品質情報収集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は品質情報収集装置に係り、特に、多数の被験者（ユーザ）から通信品質の主観評価を簡単に収集できる品質情報収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パケット通信網を利用したVoIPなどの音声サービスの品質評価を行う際には、様々な年代の男女を被験者として実際に音声データを受聴させ、５段階の評点を行わせる主観品質法が用いられてきた。主観品質法は、全被験者から得られた評価結果を統計処理することによってMOS(Mean Opinion Score)と呼ばれるスカラ量を算出し、その値により音声や楽曲品質の良し悪しについて評価しようとするものであり、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平６−２３６１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、主観品質法は被験者の収集、評価試験実施環境の構築作業などに多大な労力を要し、また被験者の負担も大きい。さらに、被験者の年代あるいは性別の偏りや試験当日の体調など、評価結果に大きな影響を与える不確定要素があるため、常に一定の評価結果を得ることが難しい。
【０００４】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、ネットワーク上に設置した品質情報収集装置にユーザが任意の時間に任意の場所から接続できるようにすることで、通信品質に関するユーザの主観評価を収集する際の費用や手間を大幅に削減できる品質情報収集装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、品質情報収集装置において以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【０００６】
(1)クライアント端末とアクセス先ノードとの通信トラヒックを中継するプロキシ手段と、クライアント端末とアクセス先ノードとの通信トラヒックを制限するトラヒック制限手段と、プロキシ手段においてクライアント端末とアクセス先ノードとの通信に割り込み、クライアント端末へ品質評価を要求する品質評価要求手段と、プロキシ手段においてクライアント端末とアクセス先ノードとの通信に割り込み、通信トラヒックが制限されている期間の通信品質に関する主観評価をクライアント端末から収集する主観評価収集手段とを具備したことを特徴とする。
【０００７】
(2)品質評価要求手段は、クライアント端末へ品質評価のアンケートを含むメッセージを送信し、主観評価収集手段は、クライアント端末から前記アンケートの結果を含むメッセージを収集することを特徴とする。
【０００８】
(3)クライアント端末を操作するユーザの生体情報を計測する手段と、この生体情報に基づいて通信品質に関するユーザの主観評価を推定する手段とを具備し、主観評価収集手段は、主観評価の推定結果を収集することを特徴とする。
【０００９】
(4)クライアント端末を操作するユーザの感情を計測する手段と、感情の計測結果に基づいて通信品質に関するユーザの主観評価を推定する手段とを具備し、主観評価収集手段は、主観評価の推定結果を収集することを特徴とする。
【００１０】
(5)クライアント端末とアクセス先ノードとの通信トラヒックを監視してログ情報を収集するトラヒック監視手段と、収集されたログ情報を蓄積するログデータベースとをさらに具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
【００１２】
(1)クライアント端末にプロキシのアドレスを設定し、当該プロキシにおいて、クライアント端末とアクセス先ノードとの通信に割り込んで品質評価の要求および評価結果の収集を行うので、多数のユーザから通信品質の主観評価を簡単に収集できるようになる。また、実際の利用環境に極めて近い環境での評価や、長期間の利用に対する評価が可能となる。
【００１３】
(2)ユーザにアンケート画面を送信し、当該画面に入力されたアンケート結果を収集するので、ユーザの負担が軽減されるのみならず、アンケート結果の収集およびその統計処理が容易になる。
【００１４】
(3)ユーザの生体情報を計測し、これに基づいて通信品質に関するユーザの主観評価を推定するので、ユーザの潜在的な主観評価を収集できるようになる。
【００１５】
(4)ユーザの感情を計測し、これに基づいて通信品質に関するユーザの主観評価を推定するので、ユーザの潜在的な主観評価を収集できるようになる。
【００１６】
(5)クライアント端末とアクセス先ノードとの通信トラヒックを監視してログ情報を収集するので、これを別途に分析することで様々な観点から通信品質に関するユーザの主観評価を推定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
[第１実施形態]
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明が適用されるネットワークの構成を示した図であり、被験者となるユーザ５により操作されるクライアント端末１は、アクセスネットワーク(NW)２を介してコアNW３に接続されている。コアNW３には、クライアント端末１のサクセス先ノードとなる複数のサーバSa，Sb，Sc…および本発明に係る品質情報収集装置４が接続されている。前記クライアント端末１に実装されるブラウザでは、前記品質情報収集装置４のアドレスがプロキシのアドレスとして登録されており、クライアント端末１と各サーバSa，Sb，Sc…との通信は全て品質情報収集装置４で中継される。
【００１９】
図２は、前記品質情報収集装置４の主要部の構成を示した機能ブロック図であり、ここでは、本発明の説明に不要な構成は図示が省略されている。
【００２０】
トラヒック監視部４１は、中継するトラヒックのパケットを全て監視して、その通信ログをログデータベース(DB)４２に蓄積する。トラヒック制限部４３は、中継するパケットにロス、ジッタおよび／または遅延等を生じさせたり、あるいは帯域制限やトークンパケットを利用したりすることで通信品質を強制的に劣化させる。このような通信品質の劣化は、方向ごとに異ならせることもできる。プロキシ部４４は、中継するパケットの監視および書き換えといった一般的なプロキシ機能に加えて、品質評価要求部４４ａおよび主観評価収集部４４ｂを備えている。
【００２１】
プロキシ部４４の品質評価要求部４４ａは、クライアント端末１のユーザ５に対して通信品質の評価を要求する。例えば、評価対象がクライアント端末１での画面表示を伴うHTTPやFTPなどの通信であれば、品質評価のお願い画面やアンケートの入力画面をクライアント端末１へ送信し、そのディスプレイに表示させる。また、評価対象がVoIPのような通話を伴う通信であれば、品質評価のお願い音声や音声アンケートをクライアント端末１へ送信し、そのスピーカから音声を出力させる。プロキシ部４４の主観評価収集部４４ｂは、クライアント端末１から返信される通信品質に関する主観評価のアンケート結果を収集して主観評価DB４５に蓄積する。なお、通信品質の劣化を方向ごとに異ならせた場合には、主観評価のアンケート結果も方向ごとに収集することが望ましい。
【００２２】
次いで、本発明の一実施形態の動作を、図３のフローチャートおよび図４のシーケンスフローを参照しながら説明する。図３のフローチャートは品質情報収集装置４の動作を示しており、ここでは、ユーザ５がクライアント端末１からWebサーバSa，Sb，Scにアクセスする際の通信品質を帯域制限により強制的かつ段階的に劣化させ、その際の帯域と主観品質との関係を求める場合を例にして説明する。
【００２３】
ステップＳ１において、クライアント端末１からアクセス先ノードへ送信された要求(HTTP Request)メッセージが受信されると、ステップＳ２では、当該メッセージの送信元アドレスが品質情報収集装置４のアドレスに改変されて宛先のサーバ（ここでは、WebサーバSc）へ送信される。ステップＳ３において、前記THHP Requestメッセージを受信したサーバScから返信される応答(HTTP Response)メッセージが受信されるとステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、品質評価のアンケートをユーザ５にお願いするための品質評価お願い画面が、前記品質評価要求部４４ａにより前記HTTP Responseに代えてクライアント端末１へ送信される。図５は、前記品質評価お願い画面の一例を示した図であり、品質評価のアンケートに協力してもらえるか否かを問うメッセージがクライアント端末１のディスプレイに表示される。
【００２４】
ここで、ユーザ５がクライアント端末１において、「協力する」ボタンまたは「協力しない」ボタンをクリックすると、これが品質情報収集装置４へ送信される。品質情報収集装置４では、ステップＳ５においてユーザ５の意志を確認し、協力が得られたならばステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、ユーザ情報として年齢や性別などの入力を要求するユーザ情報入力用のメッセージ画面（図示せず）が品質評価要求部４４ａによりクライアント端末１へ送信される。このユーザ情報入力画面では、ユーザ認証用のID入力等を併せて要求しても良い。このようにすれば、品質評価をユーザごとに行えるようになる。
【００２５】
ユーザ５がクライアント端末１においてユーザ情報を入力して送信すると、品質情報収集装置４では、これがステップＳ７で受信されてステップＳ８へ進む。なお、これ以降は品質評価が完了するまで、クライアント端末１のディスプレイには「評価中」あるいは「試験中」といったメッセージが継続的に表示される。
【００２６】
ステップＳ８では、前記ステップＳ３で宛先のサーバScから返信されたHTTP Responseの送信元アドレスが品質情報収集装置４のアドレスに改変されてクライアント端末１へ送信される。ステップＳ９では、所定の帯域Rが前記トラヒック制限部４３に設定される。本実施形態では、３つの帯域R1，R2，R3に関して通信品質に関するユーザの主観評価を推定するものとし、ここでは始めに帯域RとしてR1が設定される。
【００２７】
ステップＳ１０では、クライアント端末１と各サーバとの間で送受信されるパケットを前記帯域R1で中継する処理が実施される。このとき、トラヒック監視部４１は中継する全てのパケットを時刻と共に検出し、通信ログとしてDB４２へ蓄積する。当該処理は、ステップＳ１１において所定の評価期間が完了したと判定されるまで継続される。また、プロキシ部４４に予め、品質評価に好ましくないアクセス先ノードをブラックリストとして登録したり、あるいは品質評価に好ましいアクセス先ノードをホワイトリストに登録したりすることで、品質評価中はアクセス先が制限されるようにしても良い。
【００２８】
その後、評価期間が完了するとステップＳ１２へ進み、通信品質に関する主観評価用のアンケート入力画面が前記品質評価要求部４４ａからクライアント１へ送信される。図６は、前記アンケート入力画面の一例を示した図であり、ここでは、通信品質が５段階に分類されている。ユーザ５がアンケート入力画面で自身の主観評価を入力して送信ボタンをクリックすると、入力された主観評価が品質情報収集装置４へ送信される。品質情報収集装置４では、ステップＳ１３で前記アンケート結果が受信されるとステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、前記アンケート結果が前記主観評価収集部４４ｂにより収集されて一時記憶される。
【００２９】
ステップＳ１５では、帯域制限を変更して評価を継続するか否かが判定され、ここでは、帯域R2，R3の評価が未だ完了していないので、評価を継続すべくステップＳ２１へ進む。ステップＳ２１では、前記トラヒック制限部４３に設定する帯域制限がR1からR2に変更され、その後、ステップＳ１０へ戻って上記の処理が繰り返される。
【００３０】
以上のようにして、３つの帯域R1，R2，R3の全てについてアンケートの収集を完了するとステップＳ１６へ進み、各アンケート結果がユーザ情報と対応付けられて主観評価DB４５に蓄積される。ステップＳ１７では、品質評価が完了した旨のメッセージを含む御礼画面がクライアント端末１へ送信される。図７は、御礼画面の一例を示した図である。ステップＳ１８では、通常のプロキシ動作へ移行する。
【００３１】
本実施形態によれば、クライアント端末１に品質情報収集装置４のアドレスがプロキシとして設定され、当該プロキシにおいて、クライアント端末１とアクセス先ノードとの通信に割り込んで品質評価の要求および評価結果の収集を行うので、多数のユーザから通信品質の主観評価を簡単に収集できるようになる。また、本実施形態ではユーザにアンケート画面を送信し、当該画面に入力されたアンケート結果を収集するので、ユーザの負担が軽減されるのみならず、アンケート結果の収集およびその統計処理が容易になる。
[第２実施形態]
【００３２】
図８は、本発明の第２実施形態の構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００３３】
上記の第１実施形態では、主観品質に関するアンケートの入力画面をクライアント端末１へ送信し、ユーザに主観品質の評価値を入力させるものとして説明したが、本実施形態では、ユーザの生体情報を計測する生体情報計測部６を設けると共に、生体情報に基づいて通信品質に関するユーザの主観評価を推定する主観評価推定アプリケーションをクライアント端末１に実装し、ユーザの生体情報に基づいて主観評価を推定するようにしている。
【００３４】
本実施形態では、生体情報としてユーザ５の脈波データから一連の脈拍間隔データ(R-R間隔)が計測され、さらにR-R間隔を周波数解析して求めた０．０４〜０．１５Ｈｚのパワースペクトル成分（低周波数成分LF）の積分値と０．１５〜０．４０Ｈｚのパワースペクトル成分（高周波数成分HF）の積分値との比、すなわち交感・副交感神経の相対的な活動比であるLF/HF値が計測される。主観評価推定アプリケーションは、LF/HF値が大きいほど交感神経の活動が大であって通信品質が低下していると推定し、あるいはLF/HF値が小さいほど副交感神経の活動が大であって通信品質が高いと推定する。この推定結果は、前記品質評価要求部４４ａからの要求に応じて品質情報収集装置４へ送信され、前記主観評価収集部４４ｂで収集される。
【００３５】
なお、ユーザ５の感情は、上記の交感・副交感神経の相対的な活動比（LF/HF値）以外に、体温、血圧、心尖拍動、筋電位、眼振モード、眼振頻度、心・血管内圧、呼吸流速、呼吸圧および換気量で推定するようにしても良い。
【００３６】
本実施形態によれば、ユーザの生体情報を計測し、これに基づいて通信品質に関するユーザの主観評価が推定されるので、ユーザの潜在的な主観評価を収集できるようになる。
[第３実施形態]
【００３７】
図９は、本発明の第３実施形態の構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本実施形態では、ユーザ５の挙動や動作に基づいて感情を計測する感情計測アプリケーション、および感情の計測結果に基づいて通信品質に関するユーザの主観評価を推定する主観評価推定アプリケーションをクライアント端末１に実装し、ユーザの感情に基づいて主観評価を推定するようにしている。
【００３８】
例えば、ユーザ５がクライアント端末１のキーボードを操作する際の押下強度や押下速度を計測し、図１０に一例を示したように、押下強度が強いほど、あるいは押下速度が速いほど、通信品質が低いためにユーザ５の感情が高ぶっていると推定する。
【００３９】
また、感情計測アプリケーションがクライアント端末１とサーバとの間で交換されるパケットを監視し、ユーザ５による強制終了操作が検知される頻度に基づいてユーザの感情を計測するようにしても良い。すなわち、HTTPによる通信中にTCP RSTメッセージが検知されて強制終了される頻度や、FTPによる通信中にABORコマンドが検知されて強制終了される頻度を監視し、図１１に一例を示したように、これらの発生頻度が高いほど、通信品質が低いためにユーザ５の感情が高ぶっていると推定する。
【００４０】
さらに、VoIPのようなリアルタイム系の通信の評価であれば、感情計測アプリケーションがユーザ５の音声を音声心理分析に適用してユーザの心理を分析し、感情が高ぶっているほど通信品質が低下していると推定するようにしても良い。音声を分析して心理状態を推定する技術は公知であり、例えば、アルファ・オメガソフトの音声心理分析ソフト「Trust Pro」(http://pr.fujitsu.com/jp/news/2001/02/15-3.html)や、トラステック社の「Truster」(http://www/syatyu.com/shop/143/top.htm)等が知られている。
【００４１】
さらに、VoIPのようなリアルタイム系の通信の評価であれば、セッションの確立から解放までの継続時間を計測し、図１２に一例を示したように、セッションの継続時間が基準時間trefよりも短いほど、ユーザ５の感情が高ぶっており、通信品質が低下していると推定するようにしても良い。
【００４２】
さらに、カメラ（図示せず）でユーザの表情を撮影し、これを適宜の表情心理分析に適用してユーザの感情を推定し、感情が高ぶっているほど通信品質が低下していると推定するようにしても良い。
【００４３】
これらの推定結果は、前記品質評価要求部４４ａからの要求に応じて品質情報収集装置４へ送信され、前記主観評価収集部４４ｂで収集される。
【００４４】
本実施形態によれば、ユーザの感情を計測し、これに基づいて通信品質に関するユーザの主観評価が推定されるので、ユーザの潜在的な主観評価を収集できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態が適用されるネットワークの構成を示した図である。
【図２】品質情報収集装置の主要部の構成を示した機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態の動作を示したフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態の動作を示したシーケンスフローである。
【図５】品質評価お願い画面の一例を示した図である。
【図６】アンケート入力画面の一例を示した図である。
【図７】御礼画面の一例を示した図である。
【図８】本発明の第２実施形態が適用されるネットワークの構成を示した図である。
【図９】本発明の第３実施形態が適用されるネットワークの構成を示した図である。
【図１０】ユーザによるキーボードの操作と感情との関係を示した図である。
【図１１】TCP RSTメッセージやABORコマンドの発生頻度とユーザの感情との関係を示した図である。
【図１２】セッションの継続時間とユーザの感情との関係を示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…クライアント端末，２…アクセスネットワーク，３…コアネットワーク，４…品質情報収集装置，５…ユーザ，６…生体情報計測部，４１…トラヒック監視部，４２…ログデータベース，４３…トラヒック制限部，４４…プロキシ部，４４ａ…品質評価要求部，４４ｂ…主観評価収集部，４５…主観評価データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010157793.tif 000011
【図１０】
2010157793.tif 000012
【図１１】
2010157793.tif 000013
【図１２】
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