(57)【要約】  本発明は、精度の高い伝搬遅延時間を測定できる伝搬遅延時間測定システムを提供することを目的とする。  伝搬遅延時間測定システム１００は、送信時刻を格納した測定用パケットａを複数連続して送信する伝搬遅延時間測定装置１１０と、伝搬遅延時間測定装置１１０から送信された測定用パケットａを伝搬遅延時間測定装置１１０に返送する応答装置１２０と、を有する伝搬遅延時間測定システム１００であって、伝搬遅延時間測定装置１１０は、応答装置１２０から返送された測定用パケットａを受信し、受信した測定用パケットａのうちの少なくともいずれか１つを用いて伝搬遅延時間測定装置１１０と応答装置１２０との間の伝搬遅延時間を測定する。
2008146427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信時刻を格納した測定用パケットを複数連続して送信する伝搬遅延時間測定装置と、
前記伝搬遅延時間測定装置から送信された前記測定用パケットを前記伝搬遅延時間測定装置に返送する応答装置と、
を有する伝搬遅延時間測定システムであって、
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記応答装置から返送された前記測定用パケットを受信し、受信した前記測定用パケットのうちの少なくともいずれか１つを用いて前記伝搬遅延時間測定装置と前記応答装置との間の伝搬遅延時間を測定することを特徴とする伝搬遅延時間測定システム。
【請求項２】
前記応答装置は、直前の前記測定用パケットを受信した時刻から所定の時間内に受信した前記測定用パケットのみを前記伝搬遅延時間測定装置に返送することを特徴とする請求項１に記載の伝搬遅延時間測定システム。
【請求項３】
前記伝搬遅延時間測定装置は、直前の前記測定用パケットを受信した時刻から所定の時間内に受信した前記測定用パケットのみを用いて伝搬遅延時間を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の伝搬遅延時間測定システム。
【請求項４】
前記伝搬遅延時間測定装置は、受信した前記測定用パケットのうちのｎ個目の前記測定用パケットを用いて伝搬遅延時間を測定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の伝搬遅延時間測定システム（但し、２≦ｎ≦連続して送信した測定用パケットの個数）。
【請求項５】
前記伝搬遅延時間測定装置は、受信した前記測定用パケットのうちのｎ個目以降の前記測定用パケットの全てを用いて伝搬遅延時間を測定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の伝搬遅延時間測定システム（但し、２≦ｎ≦連続して送信した測定用パケットの個数）。
【請求項６】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記測定用パケットをｍ個（但し、３≦ｍ≦連続して送信した測定用パケットの個数）送信し、
受信した前記測定用パケットを用いて伝搬遅延時間を測定し、測定した前記伝搬遅延時間同士の差で求められるパケット間伝搬遅延時間差を算出することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の伝搬遅延時間測定システム。
【請求項７】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記ｍの値が可変であることを特徴とする請求項６に記載の伝搬遅延時間測定システム。
【請求項８】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記パケット間伝搬遅延時間差がゼロに集中する前記ｍの値を求め、当該ｍの値を用いて前記パケット間伝搬遅延時間差を算出することを特徴とする請求項７に記載の伝搬遅延時間測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットが往復する時間を測定する伝搬遅延時間測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、通信ネットワークの保守管理や携帯電話での測位のため、通信ネットワークにおいて伝搬遅延時間を測定している（例えば、特許文献１を参照。）。【０００３】
図４に、従来の伝搬遅延時間の測定方法の概略図を示す。通信ネットワーク２００では、サーバ２１０から測定用パケットａをクライアント２２０に送信する。その後、測定用パケットａを受信したクライアント２２０が測定用パケットａをサーバ２１０に返送し、これをサーバ２１０が受信し、測定用パケットａが往復する時間から通信ネットワーク２００の伝搬遅延時間を測定することができる。
【特許文献１】特開２００５−１３０２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の伝搬遅延時間の測定方法では、通信ネットワーク２００に接続されたルータ等のネットワーク中継機器（不図示）の負荷及び処理状況に伝搬遅延時間が依存するため、測定用パケットａの送信タイミングによって伝搬遅延時間が大きく変動する問題がある。この問題は、通信ネットワーク２００のトラフィックが少ない状態でも発生する。さらに、通信ネットワーク２００のデータの送受信に与える影響を少なくするために測定用パケットａの送信タイミングをずらすと、この伝搬遅延時間の変動が大きくなってしまう。【０００５】
以下、この問題を具体的に説明する。図５に、通信ネットワークにおけるサーバとクライアントの伝搬遅延時間の関係を示す。図５の上段は、サーバの時間軸であり、図５の下段はクライアントの時間軸である。図５において、ｔｓからｔｓ１及びｔｒ１からｔｒまでは、サーバでの測定用パケットの処理時間である。また、ｔｒ２からｔｓ２まではクライアントでの測定用パケットの処理時間である。これら測定用パケットの処理時間は、測定用パケットの送信タイミングによって変化する。このため、測定される伝搬遅延時間は、その分布が変化するだけでなく、その絶対値も変化する。図６に、通信ネットワークにおける伝搬遅延時間の分布の変化の一例を示した。【０００６】
通信ネットワークのデータの送受信が影響を受けないように、通信ネットワークのトラフィックを測定しながら測定用パケットを送信する必要がある。一般的に、通信ネットワークでは、トラフィックが低い時ほど伝搬遅延時間の精度が高くなる。伝搬遅延時間は、ネットワーク中継機器のデジタル回路で発生するジッタやネットワーク中継機器のバッファメモリによって変動するので、複数回測定して統計的処理を施す必要がある。このとき、通信ネットワークのトラフィックが変動して測定用パケットの送信タイミングが変化すると、測定される伝搬遅延時間も大きく変動する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決し、精度の高い伝搬遅延時間を測定できる伝搬遅延時間測定システムを提供することを目的とする。【０００８】
発明者は、測定用パケットを複数連続して送信すると伝搬遅延時間の変動が小さくなることを見出し、本発明を完成させた。【０００９】
具体的には、本発明に係る伝搬遅延時間測定システムは、送信時刻を格納した測定用パケットを複数連続して送信する伝搬遅延時間測定装置と、前記伝搬遅延時間測定装置から送信された前記測定用パケットを前記伝搬遅延時間測定装置に返送する応答装置と、を有する伝搬遅延時間測定システムであって、前記伝搬遅延時間測定装置は、前記応答装置から返送された前記測定用パケットを受信し、受信した前記測定用パケットのうちの少なくともいずれか１つを用いて前記伝搬遅延時間測定装置と前記応答装置との間の伝搬遅延時間を測定することを特徴とする。【００１０】
上記伝搬遅延時間測定システムは、精度の高い伝搬遅延時間を測定することができる。【００１１】
本発明に係る伝搬遅延時間測定システムでは、前記応答装置は、直前の前記測定用パケットを受信した時刻から所定の時間内に受信した前記測定用パケットのみを前記伝搬遅延時間測定装置に返送することが好ましい。【００１２】
上記伝搬遅延時間測定システムは、伝搬遅延時間の精度をより高くすることができる。【００１３】
本発明に係る伝搬遅延時間測定システムでは、前記伝搬遅延時間測定装置は、直前の前記測定用パケットを受信した時刻から所定の時間内に受信した前記測定用パケットのみを用いて伝搬遅延時間を測定することが好ましい。【００１４】
上記伝搬遅延時間測定システムは、伝搬遅延時間の精度をより高くすることができる。【００１５】
本発明に係る伝搬遅延時間測定システムでは、前記伝搬遅延時間測定装置は、受信した前記測定用パケットのうちのｎ個目の前記測定用パケットを用いて伝搬遅延時間を測定することが好ましい（但し、２≦ｎ≦連続して送信した測定用パケットの個数）。【００１６】
上記伝搬遅延時間測定システムは、伝搬遅延時間の精度をより高くすることができる。【００１７】
本発明に係る伝搬遅延時間測定システムでは、前記伝搬遅延時間測定装置は、受信した前記測定用パケットのうちのｎ個目以降の前記測定用パケットの全てを用いて伝搬遅延時間を測定することが好ましい（但し、２≦ｎ≦連続して送信した測定用パケットの個数）。【００１８】
上記伝搬遅延時間測定システムは、伝搬遅延時間の精度をより高くすることができる。【００１９】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記測定用パケットをｍ個（但し、３≦ｍ≦連続して送信した測定用パケットの個数）送信し、受信した前記測定用パケットを用いて伝搬遅延時間を測定し、測定した前記伝搬遅延時間同士の差で求められるパケット間伝搬遅延時間差を算出することが好ましい。
クロストラフィックによって伝搬遅延時間に遅れが生じた場合、パケット間伝搬遅延時間差はゼロ近傍から外れる。パケット間伝搬遅延時間差がゼロ近傍となった組合せに共通する伝搬遅延時間を判定することで、クロストラフィックの生じていない測定用パケットを抽出することができる。これにより、クロストラフィックに影響されない安定な伝搬遅延時間の測定をすることができる。さらに、クロストラフィックが生じているかいないかを判断するための閾値をゼロを中心に設定することができる。【００２０】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記ｍの値が可変であることが好ましい。
ｍの値が増えると、伝搬遅延時間の組合せの総数が増える。伝搬遅延時間の組合せの総数が可変であることで、クロストラフィックの影響をより少なくすることができる。【００２１】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記パケット間伝搬遅延時間差がゼロに集中する前記ｍの値を求め、当該ｍの値を用いて前記パケット間伝搬遅延時間差を算出することが好ましい。
伝搬遅延時間の組合せの総数が増えると、パケット間伝搬遅延時間差がゼロ近傍となる伝搬遅延時間の組合せの数は増える。パケット間伝搬遅延時間差がゼロ近傍に集中するｍの値を用いてパケット間伝搬遅延時間差を算出することで、クロストラフィックの影響の少ない伝搬遅延時間を測定することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、精度の高い伝搬遅延時間を測定できる伝搬遅延時間測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る伝搬遅延時間測定システムの概略図である。
【図２】伝搬遅延時間測定システムの応答装置の概略図である。
【図３】伝搬遅延時間測定システムの伝搬遅延時間測定装置の概略図である。
【図４】従来の伝搬遅延時間の測定方法の概略図である。
【図５】通信ネットワークにおけるサーバとクライアントの伝搬遅延時間の関係を示す図である。
【図６】通信ネットワークにおける伝搬遅延時間の分布の変化の一例を示すグラフである。
【図７】測定用パケットを１個送信した場合の伝搬遅延時間のピーク値と伝搬遅延時間の分布の関係を示すグラフである。
【図８】測定用パケットを２個連続して送信した場合の伝搬遅延時間のピーク値と伝搬遅延時間の分布の関係を示すグラフである。
【図９】測定用パケットを３個連続して送信した場合の伝搬遅延時間のピーク値と伝搬遅延時間の分布の関係を示すグラフである。
【図１０】測定用パケットを４個連続して送信した場合の伝搬遅延時間のピーク値と伝搬遅延時間の分布の関係を示すグラフである。
【図１１】測定用パケットを５個連続して送信した場合の伝搬遅延時間のピーク値と伝搬遅延時間の分布の関係を示すグラフである。
【図１２】測定用パケットを１０個連続して送信した場合の伝搬遅延時間のピーク値と伝搬遅延時間の分布の関係を示すグラフである。
【図１３】送信する測定用パケットの個数と伝搬遅延時間のピーク値の関係を示すグラフである。
【図１４】送信する測定用パケットの個数と伝搬遅延時間の最小値の関係を示すグラフである。
【図１５】伝搬遅延時間測定システムの第２の概略図である。
【図１６】伝搬遅延時間測定装置の送受信する測定用パケットの説明図である。
【図１７】パケット間伝搬遅延時間差の分布の一例を示すグラフである。
【図１８】クロストラフィックなどの遅延の影響を受けている伝搬遅延時間の抽出方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１００  伝搬遅延時間測定システム
１０１  伝搬遅延時間測定システム
１１０  伝搬遅延時間測定装置
１１１  伝搬遅延時間測定装置
１２０  応答装置
１３０ａ、１３０ｂ  ルータ
２００  通信ネットワーク
２１０  サーバ
２２０  クライアント
ａ、ａ１、ａ２、ａ３  測定用パケット
ｂ  直前の測定用パケット
ΔＴ  遅延
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、具体的に実施形態を示して本願発明を詳細に説明するが、本願の発明は以下の記載に限定して解釈されない。なお、同一の機器には同一の符号を付した。【００２６】
図１に、本実施形態に係る伝搬遅延時間測定システムの概略図を示した。本実施形態に係る伝搬遅延時間測定システム１００は、送信時刻を格納した測定用パケットａを複数連続して送信する伝搬遅延時間測定装置１１０と、伝搬遅延時間測定装置１１０から送信された測定用パケットａを伝搬遅延時間測定装置１１０に返送する応答装置１２０と、を有する伝搬遅延時間測定システム１００であって、伝搬遅延時間測定装置１１０は、応答装置１２０から返送された測定用パケットａを受信し、受信した測定用パケットａのうちの少なくともいずれか１つを用いて伝搬遅延時間測定装置１１０と応答装置１２０との間の伝搬遅延時間を測定する。【００２７】
伝搬遅延時間測定装置１１０は、例えば、サーバ、ワークステーション又はホストコンピュータがある。伝搬遅延時間測定装置１１０は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ、ハードディスク等の記憶手段、マウス、キーボード、ディスプレイ、プリンタ等の入出力手段、ＬＡＮポート等の通信インターフェースを有する（不図示）。なお、伝搬遅延時間測定装置１１０は、伝搬遅延時間を測定する機能を有すればよく、複数であっても良い。【００２８】
応答装置１２０としては、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ又はホストコンピュータがある。応答装置１２０は、例えば、演算装置、記憶手段、入出力手段及び通信インターフェースを有する。【００２９】
図１は、伝搬遅延時間測定装置１１０と応答装置１２０が１対１で接続された例である。伝搬遅延時間測定システム１００では、１台の伝搬遅延時間測定装置１１０に複数の応答装置１２０が接続されても良い。この場合、伝搬遅延時間測定システム１００は、伝搬遅延時間測定装置１１０とそれぞれの応答装置１２０の間の伝搬遅延時間を測定することができる。【００３０】
測定用パケットａは、伝搬遅延時間測定装置１１０での送信時刻が格納される。伝搬遅延時間測定システム１００がＴＣＰ／ＩＰを利用するのであれば、測定用パケットａは、例えば、送信時刻、識別番号、ポート番号、伝搬遅延時間測定装置１１０のＩＰアドレス、及び、応答装置１２０のＩＰアドレスが格納される。伝搬遅延時間測定装置１１０は、測定用パケットａの送信時刻と返送された測定用パケットａを受信した時刻の差から伝搬遅延時間を測定することができる。また、応答装置１２０は、測定用パケットａを返送する際、返送時刻を測定用パケットに記録することが好ましい。伝搬遅延時間測定システム１００は、伝搬遅延時間測定装置１１０から応答装置１２０までの往路と応答装置１２０から伝搬遅延時間測定装置１１０までの復路の伝搬遅延時間をそれぞれ測定することができる。なお、測定用パケットａは、データを格納しても良い。【００３１】
図１では、伝搬遅延時間測定装置１１０は、測定用パケットａを２個連続して送信している。図７に、測定用パケットを１個送信した場合の伝搬遅延時間のピーク値と伝搬遅延時間の分布の関係を示した。また、図８〜図１２に、測定用パケットをそれぞれ２，３，４，５，１０個連続して送信した場合の伝搬遅延時間のピーク値と伝搬遅延時間の分布の関係を示した。図７〜図１２から、連続送信する測定用パケットの個数を増やすと伝搬遅延時間の分布が狭くなり、それが安定することがわかる。図１３に、送信する測定用パケットの個数と伝搬遅延時間のピーク値の関係を示した。また、図１４に、送信する測定用パケットの個数と伝搬遅延時間の最小値の関係を示した。図１３及び図１４から、送信する測定用パケットの個数が３個から５個の範囲で伝搬遅延時間のピーク値及び最小値が最小となることがわかる。以上より、測定用パケットは、３個から５個連続して送信することが好ましく、３個連続して送信することがより好ましい。なお、測定用パケットａは、５個以上連続して送信して良いことは言うまでもない。【００３２】
図１の伝搬遅延時間測定装置１１０は、それぞれの測定用パケットａを送信する時刻を送信時刻として測定用パケットａに記録する。そして、伝搬遅延時間測定装置１１０は、測定用パケットａの送信時刻と、返送されたその測定用パケットａを受信した時刻の差から伝搬遅延時間を測定することができる。測定用パケットａを連続して複数送信することで、伝搬遅延時間測定システム１００は、測定用パケットａの送信タイミングの変化による伝搬遅延時間の分布の変動を最小限に抑え、精度が高い伝搬遅延時間を測定することができる。さらに、伝搬遅延時間測定システム１００は、測定用パケットａの送信タイミングを監視及び制御する手間を無くすことができる。【００３３】
通常、ネットワーク中継機器（不図示）は、中継する測定用パケットａやデータを一時的に保存するバッファメモリを有する。測定用パケットａがバッファメモリに保存されることで応答装置１２０に到着する時間が遅くなり、その間に伝搬遅延時間も大きく変動する。以下、複数の測定用パケットａを連続して送信することで、測定される伝搬遅延時間の精度が高くなる理由について述べる。測定用パケットａをバッファメモリに保存されたとしても、測定用パケットａが連続していることからバッファメモリが直ぐにあふれそうになる。このため、バッファメモリの空き領域を確保するため、ネットワーク中継機器は、バッファメモリに保存された測定用パケットａを直ぐに送信し、測定用パケットａがバッファメモリに保存される時間を極めて短くすることができると推測される。すなわち、伝搬遅延時間測定システム１００は、複数の測定用パケットａを連続して送信することで、測定用パケットａがバッファメモリに保存されない又は極めて短い時間しか保存されないようにして、精度が高い伝搬遅延時間の測定を可能としている。【００３４】
本実施形態に係る伝搬遅延時間測定システム１００では、伝搬遅延時間測定装置１１０は、受信した測定用パケットａのうちのｎ個目の測定用パケットａを用いて伝搬遅延時間を測定することが好ましい（但し、２≦ｎ≦連続して送信した測定用パケットの個数）。また、伝搬遅延時間測定装置１１０は、最後に送信した測定用パケットａを用いて伝搬遅延時間を測定することがより好ましい。例えば、伝搬遅延時間測定装置１１０が３個の測定用パケットａを連続して送信した場合、伝搬遅延時間測定装置１１０は、３個目の測定用パケットａのみを用いて伝搬遅延時間を測定する。通常、１個目の測定用パケットａの伝搬遅延時間は、２個目以降の測定用パケットａの伝搬遅延時間よりも精度が低い。そして、２個目、３個目と後に送信した測定用パケットａほど、伝搬遅延時間の精度が高くなる。これによって、伝搬遅延時間測定１００システムは、伝搬遅延時間の精度をより高くすることができる。【００３５】
また、本実施形態に係る伝搬遅延時間測定システム１００では、伝搬遅延時間測定装置１１０は、受信した測定用パケットａのうちのｎ個目以降の測定用パケットａの全てを用いて伝搬遅延時間を測定することが好ましい（但し、２≦ｎ≦連続して送信した測定用パケットの個数）。例えば、伝搬遅延時間測定装置１１０が５個の測定用パケットａを連続して送信した場合、伝搬遅延時間測定装置１１０は、３個目移行の測定用パケットａの全てを用いて伝搬遅延時間を測定する。この場合、伝搬遅延時間測定装置１１０は、全ての測定用パケットａの伝搬遅延時間を測定し、これらを平均しても良い。また、伝搬遅延時間測定装置１１０は、複数の測定用パケットａのうち最小の伝搬遅延時間のものを伝搬遅延時間としても良い。さらに、伝搬遅延時間測定装置１１０は、複数の測定用パケットａのうち最大の伝搬遅延時間のものを伝搬遅延時間としても良い。複数の測定用パケットａを用いて伝搬遅延時間を測定するので、伝搬遅延時間測定１００システムは、伝搬遅延時間の精度をより高くすることができる。【００３６】
図２に、伝搬遅延時間測定システムの応答装置の概略図を示した。応答装置１２０は、測定用パケットａを受信したら直ぐに返送しても良い。また、本実施形態に係る伝搬遅延時間測定システム１００では、応答装置１２０は、直前の測定用パケットｂを受信した時刻から所定の時間内に受信した測定用パケットａのみを伝搬遅延時間測定装置（不図示）に返送することが好ましい。図２では、伝搬遅延時間測定装置が２個の測定用パケットａを送信し、直前の測定用パケットｂが既に応答装置１２０で受信され、２個目の測定用パケットａを受信するところである。また、図２では、遅延ΔＴは、直前の測定用パケットｂと測定用パケットａの受信時刻の差である。【００３７】
遅延ΔＴが小さいときは、測定する伝搬遅延時間に与える影響は少ない。一方、遅延ΔＴが大きくなると、測定する伝搬遅延時間の精度を低下させる。このため、遅延ΔＴが所定の時間内に測定用パケットａのみ伝搬遅延時間測定装置に返送する。これによって、伝搬遅延時間測定装置１２０での伝搬遅延時間のばらつきを低減し、伝搬遅延時間測定１００システムは、伝搬遅延時間の精度をより高くすることができる。【００３８】
なお、応答装置１２０における所定の時間内とは、例えば、１秒以上、３秒以下である。【００３９】
図３に、伝搬遅延時間測定システムの伝搬遅延時間測定装置の概略図を示した。本実施形態に係る伝搬遅延時間測定システム１００では、伝搬遅延時間測定装置１１０は、直前の測定用パケットｂを受信した時刻から所定の時間内に受信した測定用パケットａのみを用いて伝搬遅延時間を測定することが好ましい。図２と同様に、伝搬遅延時間測定装置１２０が測定する伝搬遅延時間のばらつきを低減し、伝搬遅延時間測定１００システムは、伝搬遅延時間の精度をより高くすることができる。【００４０】
なお、伝搬遅延時間測定装置１１０における所定の時間内とは、例えば、１秒以上、６秒以下である。【００４１】
図１５に、伝搬遅延時間測定システムの第２の概略図を示した。伝搬遅延時間測定システム１０１では、伝搬遅延時間測定装置１１１と応答装置１２０の間にルータ１３０ａ及び１３０ｂが配置されている点で図１に示した伝搬遅延時間測定システム１００と異なる。伝搬遅延時間測定装置１１１と応答装置１２０は、伝搬遅延時間測定システム１００で説明したように、ルータ１３０ａ及び１３０ｂを介して測定用パケットａの送受信を行う。ここで、測定用パケットａは、連続した３個以上の測定用パケットで構成される。【００４２】
伝搬遅延時間測定システム１０１では、ルータ１３０ａ及びルータ１３０ｂの間でクロストラフィックが生じることがある。このため、例えば測定用パケットａの伝送時にクロストラフィックが生じると、測定用パケットａの伝搬遅延時間が遅くなる。伝搬遅延時間測定装置１１１は、図１で説明した伝搬遅延時間測定装置１１０に加え、クロストラフィックの影響を排除することを特徴とする。以下、伝搬遅延時間測定装置１１１の詳細について説明する。【００４３】
図１６に、伝搬遅延時間測定装置の送受信する測定用パケットの説明図を示す。伝搬遅延時間測定装置は、ｍ個の測定用パケットａ１、ａ２、ａ３を送受信する。ここで、ｍは、３以上でありかつ連続して送信した測定用パケットの個数以下の整数である。本実施形態では、ｍ＝３とするが、４以上であることで、クロストラフィックの影響を排除する効果をより高めることができる。【００４４】
伝搬遅延時間測定装置は、受信した測定用パケットａ１、ａ２、ａ３を用いて伝搬遅延時間を測定する。伝搬遅延時間測定装置が測定用パケットａ１、ａ２、ａ３を送信する時刻は、それぞれ、時刻ＴＳ（１）、ＴＳ（２）、ＴＳ（３）である。伝搬遅延時間測定装置が測定用パケットａ１、ａ２、ａ３を受信する時刻は、それぞれ、時刻ＴＲ（１）、ＴＲ（２）、ＴＲ（３）である。このとき、測定用パケットａ１の伝搬遅延時間Δｔ１は、時刻ＴＲ（１）−時刻ＴＳ（１）によって算出される。測定用パケットａ２、ａ３についても同様にして、測定用パケットａ２の伝搬遅延時間Δｔ２及び測定用パケットａ３の伝搬遅延時間Δｔ３が算出される。【００４５】
そして、伝搬遅延時間測定装置は、測定した伝搬遅延時間同士の差で求められるパケット間伝搬遅延時間差を算出する。たとえば、伝搬遅延時間Δｔ１と伝搬遅延時間Δｔ２の差を算出することによって、測定用パケットａ１と測定用パケットａ２のパケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢ１，２を算出する。同様に、伝搬遅延時間Δｔ１と伝搬遅延時間Δｔ３の差を算出することによって、測定用パケットａ１と測定用パケットａ３のパケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢ１，３を算出する。伝搬遅延時間Δｔ２と伝搬遅延時間Δｔ３の差を算出することによって、測定用パケットａ２と測定用パケットａ３のパケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢ２，３を算出する。伝搬遅延時間の組合せごとのパケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢ１，２、ΔＢＢ１，３、ΔＢＢ２，３を算出する。【００４６】
ここで、パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢ１，２、ΔＢＢ１，３、ΔＢＢ２，３は、上記算出手順に限定されない。たとえば、パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢ１，２は、測定用パケットａ１の送信時刻ＴＳ（１）と測定用パケットａ２の送信時刻ＴＳ（２）の時間差ΔＢＳ１，２を測定し、測定用パケットａ１の受信時刻ＴＲ（１）と測定用パケットａ２の受信時刻ＴＲ（２）の時間差ΔＴＲ１，２を測定し、時間差ΔＢＳ１，２と時間差ΔＴＲ１，２の差によっても算出することができる。測定用パケットａ１、ａ２、ａ３について、クロストラフィックなどの何らの障害も生じなければ、パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢ１，２、ΔＢＢ１，３、ΔＢＢ２，３はゼロとなる。【００４７】
図１７に、パケット間伝搬遅延時間差の分布の一例を示す。伝搬遅延時間測定装置や応答装置などにおけるネットワークデバイス内で遅延を受けると、パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢの分布は、図１７（ａ）に示すように、ゼロを頂点とする分布になる。しかし、ネットワークデバイス内での遅延やクロストラフィックなどの遅延が生じると、パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢは、ゼロから外れる。そして、遅延が大きいほど、パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢの数値は大きくなる。例えば、クロストラフィックが生じると、パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢの分布は、図１７（ｂ）に示すように、ゼロ近傍から外れた位置にも頂点が現れる。【００４８】
パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢがゼロ近傍となる伝搬遅延時間の組をフィルタリングすることで、クロストラフィックの影響を受けていない伝搬遅延時間を抽出することができる。ゼロ近傍は、例えば、ゼロを中心とする一定範囲αを閾値としたΔＢＢ＜０±αで表される範囲である。一定範囲αは、クロストラフィックの影響のみを排除するのか、または、伝搬遅延時間測定装置１１１内での遅延を許容するのかによって変えることができる。パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢの値によってフィルタリングすれば、閾値の絶対値を毎回設定する必要はない。さらにどのようなネットワークであっても一定の閾値αで対応することができる。【００４９】
パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢがゼロ近傍となる伝搬遅延時間の組であっても、クロストラフィックの影響を受けているものもある。例えば、共通のクロストラフィックの影響を受けた伝搬遅延時間の組合せである。伝搬遅延時間測定装置１１１は、この組合せをさらに排除することが好ましい。【００５０】
図１８は、クロストラフィックなどの遅延の影響を受けている伝搬遅延時間の抽出方法の一例を示す説明図である。パケット間伝搬遅延時間差がゼロ近傍であった伝搬遅延時間の組合せをポイント１、パケット間伝搬遅延時間差がゼロ近傍ではなかった伝搬遅延時間の組合せをゼロポイントとして、伝搬遅延時間の組合せごとにポイントを加算していく。そして、ポイントが一定以上となった伝搬遅延時間を選択する。例えば、図１６で説明したｍが３の例では、ポイントが２以上となった伝搬遅延時間Δｔ１及びΔｔ３を選択する。選択した伝搬遅延時間Δ１、Δ３だけから伝搬遅延時間を再度算出することで、クロストラフィックの影響の少ない伝搬遅延時間を測定することができる。【００５１】
図１５に示す伝搬遅延時間測定装置１１１では、さらに、ｍの値が可変であることが好ましい。さらに、伝搬遅延時間測定装置１１１では、パケット間伝搬遅延時間差がゼロに集中するｍの値を求め、当該ｍの値を用いてパケット間伝搬遅延時間差を算出することが好ましい。例えば、ｍの値を増加させ、伝搬遅延時間の組合せの総数が増えると、パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢの分布が明確になる。パケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢがゼロ近傍となった回数が一定数を超えたか否かを判定することで、クロストラフィックの影響を受けていない測定用パケットをより正確に特定することができる。そして、測定用パケットの数が１からｍまでの伝搬遅延時間の組合せのパケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢからクロストラフィックの影響を受けていない伝搬遅延時間をフィルタリングする。ｍの値を変化させることでパケット間伝搬遅延時間差ΔＢＢの分布が明確になるので、伝搬遅延時間測定装置１１１は、クロストラフィックの影響を受けていない伝搬遅延時間を算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る伝搬遅延時間測定システムは、パケット通信を行う通信ネットワークの保守及び管理に利用することができる。特に、本発明に係る伝搬遅延時間測定システムは、通信ネットワークの特性、接続状況の確認やトラブルシューティングに利用することができる。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年10月29日(2008.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信時刻を格納した測定用パケットを複数連続して送信する伝搬遅延時間測定装置と、
前記伝搬遅延時間測定装置から送信された前記測定用パケットを前記伝搬遅延時間測定装置に返送する応答装置と、
を有する伝搬遅延時間測定システムであって、
前記応答装置は、直前の前記測定用パケットを受信した時刻から所定の時間内に受信した前記測定用パケットのみを前記伝搬遅延時間測定装置に返送し、
前記伝搬遅延測定装置は、前記応答装置から返送された前記測定用パケットを受信し、受信した前記測定用パケットのうちの少なくともいずれか１つを用いて前記伝搬遅延時間測定装置と前記応答装置との間の伝搬遅延時間を測定することを特徴とする伝搬遅延時間測定システム。
【請求項２】
送信時刻を格納した測定用パケットを複数連続して送信する伝搬遅延時間測定装置と、
前記伝搬遅延時間測定装置から送信された前記測定用パケットを前記伝搬遅延時間測定装置に返送する応答装置と、
を有する伝搬遅延時間測定システムであって、
前記伝搬遅延時間測定装置は、直前の前記測定用パケットを受信した時刻から所定の時間内に受信した前記測定用パケットのみを用いて伝搬遅延時間を測定することを特徴とする伝搬遅延時間測定システム。
【請求項３】
前記伝搬遅延時間測定装置は、直前の前記測定用パケットを受信した時刻から所定の時間内に受信した前記測定用パケットのみを用いて伝搬遅延時間を測定することを特徴とする請求項１に記載の伝搬遅延時間測定システム。
【請求項４】
前記伝搬遅延時間測定装置は、受信した前記測定用パケットのうちのｎ個目の前記測定用パケットを用いて伝搬遅延時間を測定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の伝搬遅延時間測定システム（但し、２≦ｎ≦連続して送信した測定用パケットの個数）。
【請求項５】
前記伝搬遅延時間測定装置は、受信した前記測定用パケットのうちのｎ個目以降の前記測定用パケットの全てを用いて伝搬遅延時間を測定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の伝搬遅延時間測定システム（但し、２≦ｎ≦連続して送信した測定用パケットの個数）。
【請求項６】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記測定用パケットをｍ個（但し、３≦ｍ≦連続して送信した測定用パケットの個数）送信し、
受信した前記測定用パケットを用いて伝搬遅延時間を測定し、測定した前記伝搬遅延時間同士の差で求められるパケット間伝搬遅延時間差を算出することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の伝搬遅延時間測定システム。
【請求項７】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記ｍの値が可変であることを特徴とする請求項６に記載の伝搬遅延時間測定システム。
【請求項８】
前記伝搬遅延時間測定装置は、前記パケット間伝搬遅延時間差がゼロに集中する前記ｍの値を求め、当該ｍの値を用いて前記パケット間伝搬遅延時間差を算出することを特徴とする請求項７に記載の伝搬遅延時間測定システム。
【国際調査報告】
2008146427.tif 000021
2008146427.tif 000022
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