(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット通信網を介して接続された２つの品質測定装置間で、これら品質測定装置間を結ぶ前記パケット通信網を介して測定パケットを送受信し、その測定パケットの送受信状況に基づき前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するパケット通信品質測定方法であって、
前記一方の品質測定装置から一定間隔で間欠的に測定パケットを前記パケット通信網を介して前記他方の品質測定装置へ送出して前記他方の品質測定装置で受信し、
これら両品質測定装置で送受信された前記測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、所定期間内に前記品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れたパケットの計数値に応じて、前記通信品質に対して重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出することを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項２】
請求項１記載のパケット通信品質測定方法において、
前記一定間隔に代えて所定の確率分布に従って選択した間隔で前記測定パケットの送出を行うことを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項３】
請求項１記載のパケット通信品質測定方法において、
前記一定間隔に代えて所定の指数分布に従って選択した間隔で前記測定パケットの送出を行うことを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のパケット通信品質測定方法において、
前記パケット計数値として、前記経路を流れるパケットのうち所定条件を満たすパケットのみを計数した計数値を用いることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項５】
請求項４記載のパケット通信品質測定方法において、
前記所定条件として、少なくとも特定の送信アドレスまたは受信アドレスを持つことを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項６】
請求項１記載のパケット通信品質測定方法において、
前記パケット計数値として、前記経路を流れるすべてのパケットを計数した計数値を用いることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項７】
請求項１記載のパケット通信品質測定方法において、
前記送受信状況は、当該測定パケットの送信時刻および受信時刻、またはこれら時刻差を含み、
これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する測定遅延時間に基づき、前記品質測定装置間における通信品質として遅延分布を算出することを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項８】
請求項１記載のパケット通信品質測定方法において、
前記送受信状況は、当該測定パケットの損失有無を含み、
これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する損失有無に基づき、前記品質測定装置間における通信品質として損失率を算出することを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項９】
請求項１記載のパケット通信品質測定方法において、
前記パケット計数値として、前記経路で両測定方向へ流れるパケットを計数した計数値を用い、
前記送受信状況として、前記一方の品質測定装置から前記他方の品質測定装置への測定パケットの送出し、一方の品質測定装置からの前記測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットをその一方の品質測定装置へ返送した際に得られる送受信状況を用いることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項１０】
請求項４記載のパケット通信品質測定方法において、
前記所定条件として、前記一方の品質測定装置から前記測定パケットが送出された時刻の時間的近傍のパケットであることを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項１１】
請求項４記載のパケット通信品質測定方法において、
前記所定条件として、前記経路上で前記測定パケットが検知された時刻の時間的近傍のパケットであることを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載のパケット通信品質測定方法において、
前記時間的近傍は、前記時刻の、零以上の一定時間前から、零以上の一定時間後までの範囲であることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
【請求項１３】
パケット通信網を介して接続された２つの品質測定装置と、これら品質測定装置と接続されて前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出する管理装置とからなり、これら品質測定装置間で前記パケット通信網を介して測定パケットを送受信し、その測定パケットの送受信状況に基づき前記管理装置で前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するパケット通信品質測定システムであって、
前記品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れるパケットを計数するパケット計数部と、一定間隔で間欠的に測定パケットの送出を指示する測定パケット送出指示部とを有するパケット計数装置をさらに備え、
前記測定パケット送出指示部は、前記送出指示を行ったことと前記パケット計数部により計数されたパケット計数値とを送出通知により前記管理装置へ通知し、
前記一方の品質測定装置は、前記パケット計数装置からの送出指示に応じて、測定パケットを前記パケット通信網を介して前記他方の品質測定装置へ送出し、
前記他方の品質測定装置は、前記一方の品質測定装置から受信した測定パケットに関する送受信状況を受信通知により前記管理装置へ通知し、
前記管理装置は、前記測定パケット送出指示部からの送出通知と前記他方の品質測定装置からの受信通知とに基づき、当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、当該送出通知のパケット計数値から所定期間内に計数されたパケット計数値を導出し、前記通信品質に対してそのパケット計数値に応じた重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項１４】
請求項１３記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記測定パケット送出指示部は、前記一定間隔に代えて所定の確率分布に従って選択した間隔で前記送出指示を行うことを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項１５】
請求項１３記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記測定パケット送出指示部は、前記一定間隔に代えて所定の指数分布に従って選択した間隔で前記送出指示を行うことを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか一つに記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記パケット計数部は、前記経路を流れるパケットのうち所定条件を満たすパケットのみを計数することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項１７】
請求項１６記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記所定条件として、少なくとも特定の送信アドレスまたは受信アドレスを持つことを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項１８】
請求項１３記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記パケット計数部は、前記経路を流れるすべてのパケットを計数することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項１９】
請求項１３記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記送受信状況は、当該測定パケットの送信時刻および受信時刻、またはこれら時刻差を含み、
前記管理装置は、前記各受信通知の送受信状況から得られた各測定パケットに関する測定遅延時間に基づき、前記品質測定装置間における通信品質として遅延分布を算出することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項２０】
請求項１３記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記送受信状況は、当該測定パケットの損失有無を含み、
前記管理装置は、これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する損失有無に基づき、前記品質測定装置間における通信品質として損失率を算出することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項２１】
請求項１３記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記測定パケット送出指示部は、前記送出指示に当該送出指示を識別するための識別情報を付与して通知するとともに、前記識別情報を前記送出通知に付加して前記管理装置へ通知し、
前記一方の品質測定装置は、当該送出指示に付加されている識別情報を前記測定パケットに含めて送出し、
前記他方の品質測定装置は、前記測定パケットに含まれている識別情報を前記受信通知に付加して前記管理装置へ通知し、
前記管理装置は、前記送出通知に付与されている識別情報と前記受信通知に付与されている識別情報とに基づき、同一測定パケットに関する通知であることを識別することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項２２】
請求項２１記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記管理装置は、前記送出通知の受信から所定時間経過前に前記送出通知に付与されている識別情報と同じ識別情報を含む受信通知が受信されない場合、当該識別情報に対応する測定パケットは損失したものと判断することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項２３】
請求項１３記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記パケット計数部は、前記経路で両測定方向へ流れるパケットを計数し、
前記一方の品質測定装置は、前記他方の品質測定装置への測定パケットの送出に加え、その他方の品質測定装置から返送された当該測定パケットに対応する測定パケットの受信に応じてこれら測定パケットに関する送受信状況を受信通知により前記管理装置へ通知し、
前記他方の品質測定装置は、前記管理装置への受信通知に代えて、前記一方の品質測定装置からの前記測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットをその一方の品質測定装置へ返送することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項２４】
請求項１６記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記所定条件として、前記測定パケット送出部が前記一方の品質測定装置に示した測定パケット送出時刻の時間的近傍のパケットであることを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項２５】
請求項１６記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記所定条件として、前記パケット計数部が前記測定パケットを検知した時刻の時間的近傍のパケットであることを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【請求項２６】
請求項２４または２５記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記時間的近傍は、前記時刻の、零以上の一定時間前から、零以上の一定時間後までの範囲であることを特徴とするパケット通信品質測定システム。
【発明の詳細な説明】
【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システムに関し、特にパケット通信網を介して接続された２つの品質測定装置で測定パケットを送受信し、その送受信状況に基づき両品質測定装置間におけるパケット通信品質を測定するパケット通信品質測定方法およびシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パケット通信網の通信品質として、例えばパケットの遅延分布（遅延時間）、パケットロス（損失率）、スループット（単位時間当たりのデータ転送量）などの各種パラメータを測定するパケット通信品質測定方法では、従来よりパッシブ測定方式とアクティブ測定方式という２つの品質測定方式が用いられている。
【０００３】
パッシブ測定方式は、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、その監視結果からパケット通信網の品質を算出する方式である（例えば、特開２００１−５３７９２号公報など参照）。このパッシブ測定方式でパケット遅延分布を得る場合には、例えば、所望の測定対象経路の両端に時刻同期した品質測定装置を配置して、ユーザが測定対象経路を用いて実際に送受信したパケットすなわちユーザパケットをこれら品質測定装置でキャプチャし、それらユーザパケットを特定できるヘッダ情報とそのパケット検出時刻を監視データとして取得する。そして、両品質測定装置で得られた２つの監視データを整合させて、同一ユーザパケットに関するパケット検出時刻差を求めることにより、測定対象経路でのパケット遅延時間を取得し、各ユーザパケットのパケット遅延時間を統計処理することによりパケット遅延分布を得ている。
【０００４】
一方、アクティブ測定方式は、定期的またはユーザパケット生起パターンを擬似して多数の測定パケットを送信するエージェントとその測定パケットを受信するエージェントとを網内に配備し、測定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、特開昭６２−１７６２３９号公報など参照）。このアクティブ方式でパケット遅延分布を得る場合には、例えば、所望の測定対象経路の両端に上記エージェントとして時刻同期した品質測定装置を配置して、これら品質測定装置間で測定対象経路を介して複数の測定パケットを送受信し、各測定パケットごとの送信時刻および受信時刻を監視データとして取得する。そして、両品質測定装置で得られた２つの監視データを整合させて、各測定パケットに関するパケット送受信時刻差を求めることにより、測定対象経路での遅延時間を取得し、各測定パケットのパケット遅延時間を統計処理することによりパケット遅延分布を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のパケット通信品質測定方法では、それぞれの品質測定方式について次のような問題点があった。
まず、パッシブ測定方式では、所望の一方向に流れるパケットについて例えば片道遅延測定を行うには、上記のように時刻同期した２点間で通過する多数のユーザパケットを比較する手法が考えられる。しかし、図らずも同じ内容のユーザパケットがあった場合は測定精度を低下させる要因となるパケット誤認識を生じたり、膨大なデータを処理する必要があり計算量が大きくなるため規模拡張性に乏しい、等の問題があった。
【０００６】
また、往復遅延測定を行うには、上記片道遅延測定を組み合わせたり、ＴＣＰ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ／  ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｐｌｏｔｏｃｏｌ）のＡｃｋ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）が返るまでの時間を測る等の手法があるが、前者には片道遅延測定と同じ問題があり、後者ではＴＣＰ通信を行うサーバ装置の処理がＴＣＰレイヤまで必要なため処理遅延が大きく、遅延の精度が低くなる、という問題がある。さらに、損失率の測定を行うにも複数箇所のトラフィック情報を照らし合わせるため、膨大な計算量を要する。
【０００７】
一方、アクティブ測定方式のうち、ユーザパケット生起パターンを擬似して測定パケットを送信する方法の場合、ユーザパケットとは別個に多数の測定パケットを流すためパケット通信網に負荷を与えるという問題点があり、この際、網へかかる負荷はユーザが増加した場合と同程度になり、無視できない大きさとなる。また、アクティブ測定方式のうち、一定間隔で測定パケットを送信する方法の場合、得られる通信品質は、測定パケットに関する通信品質であり、ユーザパケットに関する通信品質とは限らないという問題がある。
【０００８】
また、一定間隔で測定パケットを送信した場合、各測定パケットが流されるときのトラフィックが一定とは限らないため実際の通信品質とは異なる結果が観測されるという問題点があった。例えば、午前はトラフィックがなく（トラフィック量＝０）遅延測定結果が遅延量＝１となり、午後はトラフィック量＝１で遅延量＝１００となる回線について、数日間にわたって１分間おきに測定パケットを送信して遅延量を測定した場合、その測定期間に送信したすべての測定パケットのうちの５０％で遅延量＝１が測定され、残りの５０％の測定パケットで遅延量＝１００が測定され、その平均遅延量は５０．５となる。しかし、その回線では午後にトラフィックが生じており、実際の遅延量は１００であることから、実際の通信品質とは全く異なる測定結果が観測されてしまう。これは測定期間を無限に延ばしても変わらない。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、網負荷および計算量を軽減でき、かつ高い測定精度が得られるとともに拡張性のあるパケット通信品質測定方法およびシステムを提供することを目的としている。
【００１０】
【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、パケット通信網を介して接続された２つの品質測定装置間で、これら品質測定装置間を結ぶパケット通信網を介して測定パケットを送受信し、その測定パケットの送受信状況に基づき品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するパケット通信品質測定方法であって、一方の品質測定装置から一定間隔で間欠的に測定パケットをパケット通信網を介して他方の品質測定装置へ送出して他方の品質測定装置で受信し、これら両品質測定装置で送受信された測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、所定期間内、例えば前回測定パケット送出から当該測定パケット送出までの間に品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れたパケットの計数値に応じて、通信品質に対して重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
【００１２】
この際、一定間隔に代えて所定の確率分布に従って選択した間隔で測定パケットの送出を行うようにしてもよく、あるいは所定の指数分布に従って選択した間隔で測定パケットの送出を行うようにしてもよい。
【００１３】
また、パケット計数値として、経路を流れるパケットのうち所定条件を満たすパケットのみを計数した計数値を用いてもよく、所定条件として、少なくとも特定の送信アドレスまたは受信アドレスを持つことを条件とするようにしてもよい。
あるいは、パケット計数値として、経路を流れるすべてのパケットを計数した計数値を用いてもよい。
なお、所定条件として、一方の品質測定装置から測定パケットが送出された時刻の時間的近傍のパケットであることを条件としてもよく、所定条件として、経路上で測定パケットが検知された時刻の時間的近傍のパケットであることを条件としてもよい。また、時間的近傍として、該測定パケット送出時刻の、零以上の一定時間前から、零以上の一定時間後までの範囲としてもよい。
【００１４】
測定する通信品質としては、送受信状況に当該測定パケットの送信時刻および受信時刻、またはこれら時刻差を含み、これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する測定遅延時間に基づき、品質測定装置間における通信品質として遅延分布を算出するようにしてもよい。
このほか、送受信状況に当該測定パケットの損失有無を含み、これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する損失有無に基づき、品質測定装置間における通信品質として損失率を算出するようにしてもよい。
【００１５】
往復遅延分布については、パケット計数値として、経路で両測定方向へ流れるパケットを計数した計数値を用い、送受信状況として、一方の品質測定装置から他方の品質測定装置への測定パケットを送出し、一方の品質測定装置からの測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットをその一方の品質測定装置へ返送した際に得られる送受信状況を用いるようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明にかかるパケット通信品質測定システムは、パケット通信網を介して接続された２つの品質測定装置と、これら品質測定装置と接続されて品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出する管理装置とからなり、これら品質測定装置間でパケット通信網を介して測定パケットを送受信し、その測定パケットの送受信状況に基づき管理装置で品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するパケット通信品質測定システムであって、品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れるパケットを計数するパケット計数部と、一定間隔で間欠的に測定パケットの送出を指示する測定パケット送出指示部とを有するパケット計数装置をさらに設けて、測定パケット送出指示部で、送出指示を行ったこととパケット計数部により計数されたパケット計数値とを送出通知により管理装置へ通知し、一方の品質測定装置で、パケット計数装置からの送出指示に応じて、測定パケットをパケット通信網を介して他方の品質測定装置へ送出し、他方の品質測定装置で、一方の品質測定装置から受信した測定パケットに関する送受信状況を受信通知により管理装置へ通知し、管理装置で、測定パケット送出指示部からの送出通知と他方の品質測定装置からの受信通知とに基づき、当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、当該送出通知のパケット計数値から所定期間内、例えば前回測定パケット送出から当該測定パケット送出までの間に計数されたパケット計数値を導出し、通信品質に対してそのパケット計数値に応じた重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
【００１８】
このうち、前者のパケット通信品質測定システムでは、送出指示の間隔について、測定パケット送出指示部で、一定間隔に代えて所定の確率分布に従って選択した間隔で送出指示を行うようにしてもよく、あるいは一定間隔に代えて所定の指数分布に従って選択した間隔で送出指示を行うようにしてもよい。
【００２０】
また、計数するパケットについて、パケット計数部で、経路を流れるパケットのうち所定条件を満たすパケットのみを計数するようにしてもよく、例えば、少なくとも特定の送信アドレスまたは受信アドレスを持つことを条件とするようにしてもよい。あるいは、経路を流れるすべてのパケットを計数するようにしてもよい。
なお、所定条件として、測定パケット送出部が一方の品質測定装置に示した測定パケット送出時刻の時間的近傍のパケットであることを条件としてもよく、所定条件として、パケット計数部が測定パケットを検知した時刻の時間的近傍のパケットであることを条件としてもよい。また、時間的近傍として、上記時刻の、零以上の一定時間前から、零以上の一定時間後までの範囲としてもよい。
【００２１】
測定する通信品質としては、送受信状況に当該測定パケットの送信時刻および受信時刻、またはこれら時刻差を含み、管理装置で、各受信通知の送受信状況から得られた各測定パケットに関する測定遅延時間に基づき、品質測定装置間における通信品質として遅延分布を算出するようにしてもよい。
このほか、送受信状況に当該測定パケットの損失有無を含み、管理装置で、これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する損失有無に基づき、品質測定装置間における通信品質として損失率を算出するようにしてもよい。
【００２２】
測定パケットの識別については、測定パケット送出指示部で、送出指示に当該送出指示を識別するための識別情報を付与して通知するとともに、識別情報を送出通知に付加して管理装置へ通知し、一方の品質測定装置で、当該送出指示に付加されている識別情報を測定パケットに含めて送出し、他方の品質測定装置で、測定パケットに含まれている識別情報を受信通知に付加して管理装置へ通知し、管理装置で、送出通知に付与されている識別情報と受信通知に付与されている識別情報とに基づき、同一測定パケットに関する通知であることを識別するようにしてもよい。
このとき、測定パケットの損失判断については、管理装置で、送出通知の受信から所定時間経過前に送出通知に付与されている識別情報と同じ識別情報を含む受信通知が受信されない場合、当該識別情報に対応する測定パケットは損失したものと判断するようにしてもよい。
【００２３】
往復遅延分布については、パケット計数部で、経路で両測定方向へ流れるパケットを計数し、一方の品質測定装置で、他方の品質測定装置への測定パケットの送出に加え、その他方の品質測定装置から返送された当該測定パケットに対応する測定パケットの受信に応じてこれら測定パケットに関する送受信状況を受信通知により管理装置へ通知し、他方の品質測定装置で、管理装置への受信通知に代えて、一方の品質測定装置からの測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットをその一方の品質測定装置へ返送するようにしてもよい。
【００２４】
【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。
図１は本発明の一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のブロック図である。
このパケット通信品質測定システム１０には、パケット計数装置１、管理装置２および複数の品質測定装置３が設けられており、各品質測定装置３は測定対象となるパケット通信網４にそれぞれ接続されている。
以下では、パケット通信網４をＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｐｌｏｔｏｃｏｌ）ルータとＩＰ端末およびそれらを結ぶリンクから成るものと仮定した、簡潔なトポロジを例として説明する。
【００２５】
また、パケット計数装置１と管理装置２との間、パケット計数装置１と各品質測定装置３の間、および管理装置２と各品質測定装置３の間は、それぞれ所定の通信網を介して接続されており、パケット通信品質の測定に必要な各種情報がやり取りされる。
パケット計数装置１は、パケット通信網４のうち測定対象となる品質測定装置３間を流れる各パケットを計数するパケット計数部１２と、測定対象となる品質測定装置３に対して間欠的に測定パケットの送出を指示する測定パケット送出指示部１１とを有する通信装置である。
【００２６】
品質測定装置３は、パケット計数装置１の測定パケット送出指示部１１からの送出指示に基づき、当該品質測定装置３と対となる他方の品質測定装置３へパケット通信網４を介して所定の測定パケットを送出する通信装置（ＩＰ端末）である。
管理装置２は、２つの品質測定装置３の間で送受信された測定パケットの送受信状況に基づき、その測定パケットの通信品質を算出し、各測定パケットの通信品質を用いて当該品質測定装置間における通信品質を算出（推定）する処理装置である。
【００２７】
これら、パケット計数装置１、品質測定装置３および管理装置２としては、専用の測定装置を用いてもよく、パケット通信機能を有するパーソナルコンピュータやサーバー装置を用いてもよい。
また、測定パケットには当該パケットが測定パケットであることを示す識別子が付与されており、この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。測定パケットであることを示す識別子としては、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。
【００２８】
本発明では、このようにしてパケット通信品質測定システムを構成して、パケット計数装置１で所望の品質測定装置間を結ぶ経路を流れる各パケットを実際に計数することによりその経路のトラフィック量を把握し、そのトラフィック量ここではパケット計数値を考慮して、各測定パケットから個別の通信品質を得るとともに、これら通信品質から所望の品質測定装置３間の通信品質を管理装置２で算出するようにしたものである。
以下、本発明にかかるパケット通信品質測定システムについて具体的に説明する。
【００２９】
次に、図２および図３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２は第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例を示すブロック図、図３は第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品質測定動作を示すシーケンス図である。
本実施の形態では、各測定パケットに対応してパケット計数装置１で測定されたパケット計数値を管理装置２へ通知し、個々の測定パケットから得られた通信品質を当該パケット計数値に基づき重み付けし、得られた各通信品質から所望の品質測定装置間における通信品質を算出する場合について説明する。
【００３０】
図２では、品質測定装置３Ａ，３Ｂが通信品質の測定に用いられるものとし、測定パケットを送出する側の品質測定装置３Ａはパケット計数装置１と接続され、測定パケットを受信する側の品質測定装置３Ｂは管理装置２と接続されている。
これら品質測定装置３Ａ，３Ｂを結ぶパケット通信網４は、複数のＩＰルータ５Ａ〜５ＣとこれらＩＰルータ間を結ぶリンク４Ａ〜４Ｃとから構成されているものとする。
【００３１】
ＩＰルータ５Ａは、品質測定装置３Ａと接続されており、ＩＰルータ５Ｂは品質測定装置３Ｂと接続されている。各ＩＰルータ５Ａ〜５ＣにはＩＰ端末６がそれぞれ接続されている。またＩＰルータ５Ａ，５Ｂ間はリンクすなわち測定対象リンク４Ａを介して接続されている。さらにＩＰルータ５Ａ，５Ｃ間およびＩＰルータ５Ｂ，５Ｃ間はリンク４Ｂおよびリンク４Ｃを介してそれぞれ接続されている。
本実施の形態では、ＩＰルータ５Ａ，５Ｂおよび測定対象リンク４Ａを介して接続された品質測定装置３Ａから品質測定装置３Ｂへ向かう方向についてのパケット通信品質、すなわち片道遅延分布および損失率を測定する場合について説明する。なお、本実施の形態によれば、この例に限らず、他のリンクや方向についても同様にしてパケット通信品質を測定できる。
【００３２】
測定パケットの送受信時刻から測定遅延時間を測定することから、少なくとも品質測定装置３Ａ，３Ｂは、例えばＧＰＳからの情報を用いて相互に時刻同期を取っておく。
品質測定装置３ＡとＩＰルータ５Ａの間の接続、および品質測定装置３ＢとＩＰルータ５Ｂとの間の接続は、それぞれノイズの小さな場所でＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）で直結することにより、品質劣化が無視できる程度のリンクを使う。
【００３３】
パケット計数装置１のパケット計数部１２では、通信品質の測定を行う際、図３に示すように、まず測定開始に応じて、リンク（経路）４Ａを通る各パケットのうち、ＩＰルータ５ＡからＩＰルータ５Ｂへ向かう方向のパケットのすべてのパケットの数の計数を開始する（ステップ１１１）。
これは、例えばリンク４Ａに物理レイヤでの分岐装置（図示せず）を接続し、すべての経由パケットをパケット計数部１２へ引き込む方法などにより実現できる。なお、品質測定装置３Ａから送出される測定パケットは計数せず、それ以外のユーザパケットを計数する。
【００３４】
上記パケット計数開始から一定間隔後、パケット計数装置１の測定パケット送出指示部１１では、測定パケットの送出を指示する送出指示を品質測定装置３Ａへ通知する（ステップ１１２）。この送出指示には、各送出指示を識別するための固有の識別情報（ＩＤ）を付与しておく。
品質測定装置３Ａは、パケット計数装置１からの送出指示を受けて、直ちに測定パケットを品質測定装置３Ｂへ送出する（ステップ１１３）。測定パケットはＩＰパケットからなり、送出指示に付与されていた識別情報と当該測定パケットの送信時刻とを記述しておく。
【００３５】
また、測定パケット計数装置１のパケット計数部１２では、上記送出指示の通知すなわち測定パケットの送出とほぼ同時に、ステップ１１１で開始したパケット計数を終了し、ステップ１１２で通知した送出指示に付与した識別情報と、その時点までにパケット計数部１２で計数されたパケット数（累積数）を、送出通知により管理装置２へ通知する（ステップ１１４）。
このとき、測定を継続する場合には、パケット計数の終了後、直ちに次の送出指示までの期間におけるパケット計数を開始する。
【００３６】
品質測定装置３Ａからの測定パケットは、ＩＰルータ５Ａ、リンク４Ａ、ＩＰルータ５Ｂを経由して品質測定装置３Ｂへ到着する。品質測定装置３Ｂでは、品質測定装置３Ａからの測定パケットを受信して、当該測定パケットに記述されている送信時刻および識別情報と、当該測定パケットを受信した受信時刻とを、受信通知により管理装置２へ通知する（ステップ１１５）。この受信通知自体により、測定パケットが到着したこと（到着性）の通知を兼ねることができる。
【００３７】
管理装置２は、品質測定装置３Ｂから受け取った受信通知に含まれる当該測定パケットの送信時刻および受信時刻の時刻差から、その測定パケットに関する品質測定装置３Ａから品質測定装置３Ｂまでの転送所要時間すなわち片道遅延時間を算出する（ステップ１１６）。
また、パケット計数装置１から受け取った送出通知から所定時間経過前に、当該送出通知で通知された識別情報を持つ測定パケットの受信通知が通知されなかった場合、その測定パケットは損失したものとして損失率＝１とし、そうでなければ損失率＝０として損失率を計算する（ステップ１１６）。
【００３８】
このようにして、１つの測定パケットについてステップ１１１〜１１６からなる測定パケットの通信品質算出処理を行い（ステップ１００）、これをパケット計数装置１から品質測定装置３Ａへ一定間隔で間欠的に送信される送出指示ごとすなわち測定パケットの送出ごとに複数回（Ｎ回）繰り返して実行する（ステップ１０１〜１０Ｎ）。
続いて、管理装置２では、パケット計数装置１からの送出通知で受け取ったパケット計数値（累積数）から、前回受け取ったパケット計数値を減算し、２つの送出通知間すなわち測定パケット間のパケット数を計算する。
そして、当該測定パケットの遅延分布および損失率に対して、上記パケット数に応じた重みを与え、それまでに得られた通信品質ここでは片道遅延時間および損失率から、品質測定装置３Ａ，３Ｂ間における通信品質すなわち片道遅延分布および損失率を得る（ステップ１１７）。
【００３９】
例えば、ｉ番目（ｉは正整数）の測定パケットに対する重みをｗ（ｉ）とし、ｉ番目までの各重みの和をＷ（ｉ）＝ｗ（１）＋…＋ｗ（ｉ）とする。なお、重みｗ（ｉ）として対応するパケット数をそのまま用いてもよい。
そして、ｉ回目の測定遅延時間をｄ（ｉ）とした場合、ｉ回測定後において測定遅延がｘ以下の割合を示す遅延分布関数Ｆｉ（ｘ）は、次の数１のように表される。なお、初期状態としてすべてのｘにおいてＦ０（ｘ）＝０とする。
【００４０】
【数１】
0003614835.tif 000002
【００４１】
また、ｉ番目の測定パケットの損失率をｐ（ｉ）（＝０または１）とした場合、ｉ回測定後の損失率Ｌ（ｉ）（∈［０，１］）は、次の数２のように表される。なお、初期状態としてＬ（０）＝０とする。
【００４２】
【数２】
0003614835.tif 000003
【００４３】
もちろん、それまでの各測定パケットに関する重みｗ（１）〜ｗ（ｉ）、測定遅延時間ｄ（１）〜ｄ（ｉ）、損失率ｐ（１）〜ｐ（ｉ）を用いて、次の数３や数４から遅延分布関数Ｆｉ（ｘ）や損失率Ｌ（ｉ）を求めてもよい。
【００４４】
【数３】
0003614835.tif 000004
【００４５】
【数４】
0003614835.tif 000005
【００４６】
このように、本実施の形態は、品質測定装置３Ａから一定間隔で間欠的に測定パケットを送出して品質測定装置３Ｂで受信し、これら両品質測定装置３Ａ，３Ｂで送受信された測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットの通信品質を管理装置２で算出するとともに、所定期間内、例えば前回測定パケット送出から当該測定パケット送出までの間に品質測定装置３Ａ，３Ｂ間を結ぶ経路で所望の測定方向へ流れたパケットの計数値に応じて、上記通信品質に対して重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた通信品質から品質測定装置３Ａ，３Ｂ間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
これは、パッシブ測定の情報を用いてアクティブ測定結果の測度変換を行うこと意味しており、パッシブ測定の計算量やアクティブ測定頻度を下げ、精度を向上させることができる。
【００４７】
すなわち、本実施の形態によれば、パケット通信品質の測定に、ユーザパケットを用いていないため、前述したパッシブ測定方式のように多数のユーザパケットを用いることに起因する種々の問題点を回避できる。例えば、パッシブ測定方式の片道遅延測定や損失率測定では、異なる地点で多数のユーザパケットから測定したそれぞれの監視データを整合させるために、それらのデータを１カ所に集める必要があるとともに、多数のユーザパケットを識別するための識別情報サイズもある程度必要となるため、転送データ量が膨大となるという問題点があるが、本発明によれば、間欠的に送信する測定パケットに関する監視データのみを整合させればよく、また識別情報は測定パケット相互間で識別できる程度のサイズで十分であることから、転送データ量を大幅に削減できる。
【００４８】
また、品質測定装置３Ａ，３Ｂ間を結ぶ経路で実際に流れるパケット数に応じて、各測定パケットから得られた通信品質を重み付けするようにしたので、測定パケットを一定間隔で間欠的に送信した場合に生じる、トラフィック量の変動に応じた通信品質の差異を補正することができる。また、前述したアクティブ測定方式のうち、ユーザパケット生起パターンを擬似して測定パケットを送信する方式と比較して、測定パケットによるパケット通信網への負荷を軽減することができる。さらにはユーザパケット生起パターンを擬似する必要がなくなり、ユーザパケット生起パターンが未知のアプリケーションやユーザにも対応できる。したがって、網負荷および計算量を軽減でき、かつ高い測定精度が得られるとともに拡張性のあるパケット通信品質測定システムを実現できる。
【００４９】
また、第１の実施の形態では、パケット計数装置１の測定パケット送出指示部１１では、一定間隔で送出指示を品質測定装置３Ａへ通知する場合について説明したが、これに代えて所定の確率分布に応じて選択される周期で送出指示を通知してもよい。
これにより測定パケットが一定間隔ではなく不規則な間隔で送信されることになり、品質測定装置３Ａ，３Ｂ間のトラフィックパターンに任意の周波数成分が含まれている場合でも、その変動と測定との同期を抑制でき、精度よく品質測定を行うことができる。上記確率分布の具体例としては、指数分布が挙げられる。指数分布はマルコフ（Ｍａｒｋｏｖ）性（無記憶性）を有しており、トラフィック変動と測定との同期を確実に回避できる。
【００５０】
なお、第１の実施の形態では、測定パケット送出指示部１１から管理装置２への送出通知でパケット計数値を通知する際、パケット計数部１２でパケットを累積して計数し、送出指示の通知タイミングにおける累積数を送出通知で通知し、管理装置２で前回通知された累積数との差に基づき測定パケットに対応するパケット計数値を算出するようにしてもよい。
あるいは、送出指示の通知ごとにパケット計数部１２で新たな計数を開始し、送出指示の通知タイミングにおける計数値を送出通知で通知するようにしてもよい。
【００５１】
また、第１の実施の形態では、送出指示ごとに個別の識別情報を付与するとともに測定パケットに付加して送信するようにしたので、同一測定パケットに関する測定であることを容易に識別できる。特に、管理装置２への送出通知でパケット計数値を通知する際、その識別情報を付加しておくことにより、パケット計数値と受信通知で通知された測定パケットの送受信状況とを容易に対応付けることができる。
また、送出通知から所定期間経過するまでに、その識別情報と同じ識別情報を持つ測定パケットの受信通知が通知されるか否かにより、測定パケットの損失有無を判断するようにしたので、測定パケットの損失を容易かつ正確に判断できる。
【００５２】
なお、第１の実施の形態において、パケット計数装置１に確率フィルタ部を設け、測定パケット送出指示部１１からの送出指示を所定の確率に基づいて取りやめさせるようにしてもよい。
これにより、品質測定装置間を結ぶ経路のトラフィックの周期的変動と測定周期とが同期してしまう場合に生じる測定誤差を軽減できる。
【００５３】
図６に第１の実施の形態による通信品質の測定結果として、ＩＰＰ（断続的マルコフ過程）に従って発生するパケット源を１０多重したときの遅延分布を示す。このグラフでは、横軸が測定遅延時間ｘを示し、縦軸が確率すなわち１−Ｆｉ（ｘ）を表している。なお、遅延分布関数Ｆｉ（ｘ）は、ｉ回測定後において測定遅延がｘ以下の割合を示す。
このグラフからわかるように、従来のアクティブ測定方式すなわち定期的に多数の測定パケットを送信して遅延分布特性を測定した場合は、測定パケットを送受信した際のトラフィック状況の影響により、真の遅延分布特性と誤差が生じている。これに対して本発明の遅延分布は、重み付けにより補正されるため真の遅延分布特性とほとんど誤差がなく、高精度な通信品質測定が実現されている。
【００５４】
次に、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。
前述した第１の実施の形態では、一定間隔で送出される測定パケットに対するトラフィック変動の影響を考慮して、パケット計数値に応じた重み付けを管理装置２で実施する場合を例として説明した。本実施の形態では、各測定パケットに対するトラフィック変動の影響が抑制されるように、トラフィック量ここではパケット計数値に応じた間隔で測定パケットを送出する場合について説明する。なお、パケット通信品質測定システムの構成は第１の実施の形態（図２参照）と同様であり、前述と同様にして品質測定装置３Ａ，３Ｂ間の品質を測定する場合を例として説明する。
【００５５】
この場合、パケット計数装置１の測定パケット送出指示部１１では、前回の測定パケット送出以降にパケット計数部１２で計数されたリンク４Ａでのパケット計数値が所定数分になった時点で、新たな測定パケットのための送出指示を品質測定装置３Ａへ通知する。
このとき、測定パケット送出指示部１１から管理装置２に対する送出通知として、パケット計数値を通知する必要はなく、識別情報のみでよい。
この後、品質測定装置３Ａ，３Ｂ間で測定パケットが送受信されて、前述と同様にして品質測定装置３Ｂから管理装置２へ受信通知が通知され、個々の測定パケットごとに通信品質が算出されるとともに、これら複数の通信品質から品質測定装置３Ａ，３Ｂ間における通信品質が算出される。
【００５６】
管理装置２では、通信品質を算出する際、第１の実施の形態のように重み付けを行う必要がない。
したがって、ｉ回目の測定遅延時間をｄ（ｉ）とした場合、ｉ回測定後において測定遅延がｘ以下の割合を示す遅延分布関数Ｆｉ（ｘ）は、次の数５のように表される。なお、初期状態としてすべてのｘにおいてＦ０（ｘ）＝０とする。
【００５７】
【数５】
0003614835.tif 000006
【００５８】
また、ｉ番目の測定パケットの損失率をｐ（ｉ）（＝０または１）とした場合、ｉ回測定後の損失率Ｌ（ｉ）（∈［０，１］）は、次の数６のように表される。なお、初期状態としてＬ（０）＝０とする。
【００５９】
【数６】
0003614835.tif 000007
【００６０】
もちろん、それまでの各測定パケットに関する測定遅延時間ｄ（１）〜ｄ（ｉ）や損失率ｐ（１）〜ｐ（ｉ）を用いて、次の数７や数８から遅延分布関数Ｆｉ（ｘ）や損失率Ｌ（ｉ）を求めてもよい。
【００６１】
【数７】
0003614835.tif 000008
【００６２】
【数８】
0003614835.tif 000009
【００６３】
このように、本実施の形態は、品質測定装置３Ａ，３Ｂ間を結ぶ経路で所望の測定方向へ流れるパケットの計数値に応じた間隔で、品質測定装置３Ａから間欠的に測定パケットを送出して品質測定装置３Ｂで受信し、これら両品質測定装置３Ａ，３Ｂで送受信された測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットの通信品質を算出し、複数の測定パケットごとに算出された通信品質から品質測定装置３Ａ，３Ｂ間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
【００６４】
これは、パッシブ測定の情報を用いてアクティブ測定間隔の設定を行うことを意味しており、パッシブ測定の計算量やアクティブ測定頻度を下げ、精度を向上させることができる。
したがって、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。また、第１の実施の形態と比較して、パケット計数装置１での処理負担をあまり増加させることなく、管理装置２での重み付け処理を省くことができる。
【００６５】
なお、本実施の形態において、送出指示を通知するタイミングを決定する方法としては、パケット計数部１２でパケットを累積して計数し、その累積数が前回送出指示の際の累積数に所定数を加えて設定した閾値に達した時点で、新たな送出指示を行うようにしてもよい。あるいは、送出指示の通知ごとにパケット計数部１２で新たな計数を開始し、その計数値が所定数に達した時点で新たな送出指示を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態において、パケット計数装置１に確率フィルタ部を設け、測定パケット送出指示部１１からの送出指示を所定の確率に基づいて取りやめさせるようにしてもよい。これにより、品質測定装置間を結ぶ経路のトラフィックの周期的変動と測定周期とが同期してしまう場合に生じる測定誤差を軽減できる。
【００６６】
次に、本発明の第３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。
前述した第１および第２の実施の形態では、パケット計数装置１のパケット計数部１２において、品質測定装置３Ａ，３Ｂを結ぶ経路で流れるすべてのパケットを計数する場合について説明したが、これら各実施の形態において、特定の条件を満たすパケットのみを計数するようにしてもよい。
上記条件の具体例としては、各パケットの送信アドレスまたは受信アドレス、あるいは送信アドレスおよび受信アドレスが所望のアドレスと一致するパケットのみを計数してもよい。これにより、所望のユーザまたはユーザ群に関するパケット通信品質を測定できる。
【００６７】
なお、同様にして、ＩＰパケットのＴＯＳ（ｔｙｐｅ  ｏｆ  ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールド値が所望の値をとるもの、パケット長が所定の範囲内にあるもの、ＴＣＰパケットのポート番号が所定の範囲内にあるもの、ＵＤＰ（ｕｓｅｒ  ｄａｔａｇｒａｍ  ｐｌｏｔｏｃｏｌ）パケットのポート番号が所定範囲内にあるもの、あるいはパケット内の特定位置にある情報が所定範囲内にあるもの、などの各条件を用いてもよい。
従来のアクティブ測定方式のうち、一定間隔で測定パケットを送信する方法では、特定のアプリケーションや特定のユーザについて個別に品質を測定することができないという問題点があったが、本発明によれば、上記条件を単独または複数組み合わせて用いることにより、所望のユーザごとやアプリケーションごとにパケット通信品質を測定できる。
【００６８】
図７に第３の実施の形態による通信品質の測定結果として、互いに異なるトラフィックパターンを持つ２つのユーザ群のＴＣＰトラフィックの遅延分布を示す。このグラフでは、横軸が測定遅延時間ｘを示し、縦軸が確率すなわち１−Ｆｉ（ｘ）を表している。なお、遅延分布関数Ｆｉ（ｘ）は、ｉ回測定後において測定遅延がｘ以下の割合を示す。
このグラフからわかるように、所定の条件、この場合は第１および第２のユーザ群にそれぞれ属するパケットのみを個別に計数するようにしたので、複数のユーザ群を多重したときでも、それぞれのユーザ群の真の測定値とほぼ同様の測定値が、それぞれ個別に得られていることがわかる。
【００６９】
次に、図４および図５を参照して、本発明の第４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４は第４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例を示すブロック図、図５は第４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品質測定動作を示すシーケンス図である。
前述した第１〜第３の実施の形態では、品質測定装置３Ａから品質測定装置３Ｂへ流れるパケットを対象とした通信品質（片道遅延分布）を測定する場合を例として説明したが、これら実施の形態において、パケットの方向に関係なく品質測定装置３Ａ，３Ｂ間を往復するパケットを対象とした通信品質（往復遅延分布）を測定するようにしてもよい。
【００７０】
この場合、パケット計数装置１での動作（ステップ２１１，２１２，２１４）は、前述の第１の実施の形態（図３：ステップ１１１，１１２，１１４）と同様である。これに対して品質測定装置３Ａでは、送出指示に応じて測定パケットを送出する際、測定パケットに送出時刻を付加せず送信し（ステップ２１３）、その送出時刻を自装置で識別情報と対応させて記憶しておく。
一方、品質測定装置３Ｂでは、品質測定装置３Ａからの測定パケットを受信した場合、その識別情報を持つ別の測定パケットを品質測定装置３Ａへ返送する（ステップ２１５）。
【００７１】
品質測定装置３Ａでは、返送された測定パケットの受信に応じて、その測定パケットの識別情報とともに記憶しておいた送信時刻と、その測定パケットの受信時刻と、当該識別情報とを受信通知として管理装置２へ通知する（ステップ２１６）。そして、前述した第１の実施の形態と同様にして（図１：ステップ１１６参照）、当該測定パケットの通信品質が算出される（ステップ２１７）。
このようにして、各測定パケットごとの通信品質が繰り返し算出され（ステップ２００〜２０Ｎ）、前述した第１の実施の形態と同様にして（図１：ステップ１１７参照）、これら複数の通信品質から品質測定装置３Ａ，３Ｂ間における通信品質が算出される（ステップ２１８）。
【００７２】
このように、パケット計数部１２で、当該品質測定装置３Ａ，３Ｂ間を結ぶ経路で両測定方向へ流れるパケットを計数し、品質測定装置３Ｂで、品質測定装置３Ａからの測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットを返送し、品質測定装置３Ａでは、返送された当該測定パケットに対応する測定パケットの受信に応じてその測定パケットに関する送受信状況を受信通知により管理装置へ通知するようにしたので、往復遅延分布について容易に測定でき、前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００７３】
次に、本発明の第５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。
前述した第１〜第４の実施の形態では、パケット計数装置１のパケット計数部１２において、品質測定装置３Ａ、３Ｂを結ぶ経路で流れるパケットのうち、全てのパケットまたはパケットの内容が特定の条件を満たすもののみを計数し、また測定パケット毎に送出通知を行う場合について説明したが、これら各実施の形態において、測定パケット送出時刻の時間的近傍（パケット計数時間幅）のパケットのみを計数するようにしてもよい。また複数測定パケット毎にまとめて送出通知を行ってもよい。
【００７４】
上記時間的近傍の具体例としては、測定パケット送出の一定時間前から測定パケット送出時刻まで、あるいは測定パケット送出時刻からその一定時間後、あるいは測定パケット送出の一定時間前から一定時間後まで、等のパケットのみを計数する場合が挙げられる。
これにより、測定パケットによる網負荷をより軽減させることができる。なぜなら、測定パケット間のパケット数で重み付けをする場合、測定パケット間隔を広げると、時間的に遠いパケットが測定パケットの重みに影響するため精度が落ちるのに対し、時間的近傍のパケット数で重み付けする場合、測定パケット間隔を広げても、時間的に近いパケットのみが測定パケットの重みに影響するため、測定パケット間隔を大きくできるためである。
上記複数測定パケットの具体例としては、品質を測定したい期間に送出する測定パケットすべて、が挙げられる。これにより、装置間通信の接続・切断による負荷を軽減できる。
【００７５】
図９に、時間的近傍のパケット数による重み付けの効果を示す。
縦軸は平均遅延の測定結果を示し、横軸はパケット計数時間幅を示す。測定パケット間隔は８秒である。ゆえに、パケット計数時間幅＝８秒の点は、測定パケット間のパケット数で重み付けをする形態に対応する。パケット計数間隔幅が８秒から縮まるにつれ、本発明による精度は向上し、１秒付近で誤差がほぼ０になる。なお図９は、全領域に渡って本発明が従来のアクティブ測定より優れた精度を保つことも示唆している。
【００７６】
図８に、本発明の第５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品質測定動作を示す動作シーケンス図を示す。
第１の実施の形態（図３：ステップ１１２）と同様に、パケット計数装置１は品質測定装置３Ａへ送出指示を出す（ステップ３１２）。品質測定装置３Ａは、送出指示到着からある時間後に測定パケットを送出することを予定し、この予定時刻（測定パケット送信予定時刻）とＩＤを含むＡｃｋメッセージをパケット計数装置１に送る（ステップ３１８）。ある時間の具体例として、パケット計数装置１と品質測定装置３Ａの間の遅延のｎ倍（ｎ＝２、３、４、等）と前述のパケット計数時間幅の和が挙げられる。
【００７７】
これにより、パケット計数装置１はＡｃｋメッセージ到着後にパケット計数を始めればよいことになる。または、ある時間として、０（ゼロ）を用いても良い。この場合、パケット計数装置１は、十分細かいタイムスロット毎にパケットを常時計数し、指定された期間のパケット数を計算できるようにしておく。
パケット計数装置１は、Ａｃｋメッセージを受けると、このメッセージに記述された測定パケット送信予定時刻の時間的近傍（具体例は上述）のパケットを計数し（ステップ３１１）、ＩＤと測定パケット送信予定時刻との組にして記憶する。
【００７８】
品質測定装置３Ａは、測定パケット送信予定時刻に、測定パケットを品質測定装置３Ｂへ送る（ステップ３１４）。品質測定装置３Ｂは、受信した測定パケットのＩＤと、このパケットの受信時刻を対にして記憶する。
このようにして、１つの測定パケットについてステップ３１２、３１８、３１１、３１４から成る品質測定処理を行い（ステップ３００）、これを送出指示に応じた一定間隔あるいは指数分布に従う乱数間隔で間欠的に複数回（Ｎ回）繰り返して実行する（ステップ３０１〜３０Ｎ）。
【００７９】
品質測定を行う期間が終了すると、パケット計数装置は管理装置へ送出通知を送る（ステップ３２３）。送出通知は、ステップ３００〜３０Ｎで記憶した、ＩＤと送信時刻とパケット計数値の組の列を含む。また、品質測定装置は、管理装置へ受信通知を送る（ステップ３２５）。受信通知は、ステップ３００〜３０Ｎで記憶した、ＩＤと受信時刻の対の列を含む。
管理装置２は、送出通知と受信通知を受けると、測定パケットの遅延分布および損失率に対して、各測定パケットの時間的近傍のパケット数に応じた重みを与え、品質測定装置３Ａ、３Ｂ間における通信品質すなわち片道遅延分布および損失率を得る（ステップ３２６）。
【００８０】
このように、本実施の形態によれば、パケット計数時間幅のパケットのみ計数するようにしたので、測定パケット間隔を広くとっても、得られる遅延分布に影響を与えるパケットは時間的近傍のパケットのみとなり、高精度な品質測定結果を得られる。
また、複数の測定パケットに対応する送出通知・受信通知をまとめて行うようにしたので、この通知に係る接続・切断負荷を抑えることができる。また、前述の第１の実施の形態と同様の作用・効果を得られる。
【００８１】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。
前述した第１〜第５の実施の形態では、パケット計数部のパケット計数の区切りは測定パケット送出時刻と一致していたが、これら各実施の形態において、パケット計数装置１のパケット計数部１２が接続される測定対象網のリンクを測定パケットが通過する時刻を、パケット計数部１２でのパケット計数の区切りとしてもよい。すなわち、上記リンクにおいて測定パケットを検知し、その検知した時刻をパケット計数の区切りとすればよい。
【００８２】
図１０に、本発明の第６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品質測定動作を示す動作シーケンス図を示す。第５の実施の形態と同様に動作し、各ステップ４００，４０１〜４０Ｎ，４１１，４１２，４１４，４１８，４２３，４２５，４２６は、それぞれ図８の各ステップ３００，３０１〜３０Ｎ，３１１，３１２，３１４，３１８，３２３，３２５，３２６に対応する。
本実施の形態では、測定パケットには当該パケットが測定パケットであることを示す識別子を付与しておく（ステップ４１２）。そして、パケット計数装置１で測定対象網を通過するパケットを監視し、測定パケットの通過を検知した時刻の近傍のパケット数を測定パケットのＩＤと測定パケット送信時刻との組にして記憶する（ステップ４１１）。
測定パケットであることを示す識別子としては、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。
【００８３】
このように、本実施の形態によれば、測定パケット検出時刻とパケット計数の区切りを同期させたので、品質測定装置３Ａとパケット計数装置１の間の遅延が大きいときも、測定パケットの時間的近傍のパケット数で重み付けが可能となり、より高精度な測定が可能となる。
なお、測定パケットを検知する地点は測定対象網のリンク上であればよいが、パケット計数を実際に行っているパケット計数部１２が接続されている地点で行うことにより、パケット計数と測定パケット検知すなわち区切りとの時間的ずれを最も小さくすることができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、一方の品質測定装置から一定間隔で間欠的に測定パケットをパケット通信網を介して他方の品質測定装置へ送出して他方の品質測定装置で受信し、これら両品質測定装置で送受信された測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、所定期間内に品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れたパケットの計数値に応じて、通信品質に対して重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
【００８６】
したがって、パッシブ測定の情報を用いてアクティブ測定結果の測度変換を行うことができ、パッシブ測定の計算量やアクティブ測定頻度を下げ、精度を向上させることができる。
すなわち、本発明では、パケット通信品質の測定時にユーザーパケットに関する情報としてユーザーパケットの個数という極めて情報量の小さい測定結果しか用いていないため、前述したパッシブ測定方式のように多数のユーザパケットを用いることに起因する種々の問題点を回避できる。
【００８７】
また、品質測定装置間を結ぶ経路で実際に流れるパケット数に応じて、各測定パケットから得られた通信品質を重み付けするようにしたので、測定パケットを一定間隔で間欠的に送信した場合に生じる、トラフィック量の変動に応じた通信品質の差異を補正することができる。これにより、前述したアクティブ測定方式のうち、ユーザパケット生起パターンを擬似して測定パケットを送信する方式と比較して、測定パケットによるパケット通信網への負荷を軽減することができる。さらにはユーザパケット生起パターンを擬似する必要がなくなり、ユーザパケット生起パターンが未知のアプリケーションやユーザにも対応できる。
したがって、網負荷および計算量を軽減でき、かつ高い測定精度が得られるとともに拡張性のあるパケット通信品質測定システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるパケット通信品質測定システムの基本構成を示すブロック図である。
【図２】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３】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品質測定動作を示すシーケンス図である。
【図４】本発明の第４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５】本発明の第４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品質測定動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明にかかるパケット通信品質測定システムの測定精度を示す説明図である。
【図７】本発明にかかるパケット通信品質測定システムの他の測定精度を示す説明図である。
【図８】本発明の第５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品質測定動作を示すシーケンス図である。
【図９】時間的近傍のパケット数による重み付けの効果を示す説明図である。
【図１０】本発明の第６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品質測定動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１０…パケット通信品質測定システム、１…パケット計数装置、１１…測定パケット送出指示部、１２…パケット計数部、２…管理装置、３，３Ａ，３Ｂ…品質測定装置、４…パケット通信網、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…リンク、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…ＩＰルータ、６…ＩＰ端末。
【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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