(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々のパケットの品質クラスに基づくパケット優先転送制御を行うパケット通信網について、そのパケット通信網の端に位置する特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するパケット転送品質推定システムにおいて、
リンクを介して接続され、クラス別優先ポリシーに従って個々のパケットをその品質クラスに応じて優先転送する多数のノードからなるパケット通信網と、
このパケット通信網の各エッジノードと接続され、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するパケット転送品質推定装置とを備え、
前記パケット通信網は、各エッジノードで、前記各ノードに接続されているリンクを示すリンク構成情報や各リンクで疎通できるパケット量を示すリンク帯域情報を収集し、これらリンク状態情報を元にして当該エッジノードに設定されている経路計算ポリシーを用いて各パケットのパケット転送経路を算出し、得られたパケット転送経路を各前記各ノードでのパケット転送制御に反映させることによりパケット優先転送制御を行い、
前記パケット転送品質推定装置は、前記各エッジノードから収集した、当該エッジノードで収集されたリンク構成情報およびリンク帯域情報、当該エッジノードでのパケット転送経路の算出に用いられる経路計算ポリシー、および当該エッジノードで網外部とやり取りされる通過パケットのクラス毎パケット量を含むエッジノード情報と、前記各ノードでのパケット優先転送制御に用いられるクラス別優先ポリシーとを用いて、各ノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬することにより、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定することを特徴とするパケット転送品質推定システム。
【請求項２】
請求項１記載のパケット転送品質推定システムにおいて、
前記パケット転送品質推定装置は、
前記リンク構成情報、リンク帯域情報および経路計算ポリシーに基づき、すべてのエッジノード間のパケット転送経路を算出する手段と、
得られたパケット転送経路のうち特定エッジノード間のパケット転送経路を構成する特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を、前記エッジノードにおける通過パケットのクラス毎パケット量に基づき算出する手段と、
これらクラス毎パケット量、前記リンク帯域情報および前記クラス別優先ポリシーに基づき、前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する手段と、
これら特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質に基づき、特定エッジノード間でのクラス毎パケット転送品質を推定する手段とを有することを特徴とするパケット転送品質推定システム。
【請求項３】
請求項２記載のパケット転送品質推定システムにおいて、
前記パケット転送品質推定装置は、
前記クラス別優先ポリシーを用いるとともに、仮想パケット通信網上でノードを通過するクラス毎パケット量と送出リンクの帯域とを変化させてパケット転送を模擬することにより当該ノートのクラス毎パケット転送品質を算出する手段と、
前記クラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を示す数式を予め生成する手段とを有し、
前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する際、前記数式に基づいて、クラス毎パケット量および前記リンク帯域情報から前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定することを特徴とするパケット転送品質推定システム。
【請求項４】
リンクを介して接続された多数のノードから構成されたパケット通信網であって、各ノードではクラス別優先ポリシーに従って個々のパケットをその品質クラスに応じて優先転送し、パケット通信網の端に位置するエッジノードでは、前記各ノードに接続されているリンクを示すリンク構成情報や各リンクで疎通できるパケット量を示すリンク帯域情報を収集し、これらリンク状態情報を元にして当該エッジノードに設定されている経路計算ポリシーを用いて各パケットのパケット転送経路を算出し、得られたパケット転送経路を各前記各ノードでのパケット転送制御に反映させることにより、個々のパケットの品質クラスに基づくパケット優先転送制御を行うパケット通信網について、その特定エッジノード間のクラス毎品質を算出するパケット転送品質推定装置において、
前記各エッジノードから収集した、当該エッジノードで収集されたリンク構成情報およびリンク帯域情報、当該エッジノードでのパケット転送経路の算出に用いられる経路計算ポリシー、および当該エッジノードで網外部とやり取りされる通過パケットのクラス毎パケット量を含むエッジノード情報と、前記各ノードでのパケット優先転送制御に用いられるクラス別優先ポリシーとを用いて、各ノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬することにより、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定する品質推定手段を備えることを特徴とするパケット転送品質推定装置。
【請求項５】
請求項４記載のパケット転送品質推定装置において、
前記品質推定手段は、
前記リンク構成情報、リンク帯域情報および経路計算ポリシーに基づき、すべてのエッジノード間のパケット転送経路を算出する手段と、
得られたパケット転送経路のうち特定エッジノード間のパケット転送経路を構成する特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を、前記エッジノードにおける通過パケットのクラス毎パケット量に基づき算出する手段と、
これらクラス毎パケット量、前記リンク帯域情報および前記クラス別優先ポリシーに基づき、前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する手段と、
これら特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質に基づき、特定エッジノード間でのクラス毎パケット転送品質を推定する手段とを有することを特徴とするパケット転送品質推定装置。
【請求項６】
請求項５記載のパケット転送品質推定装置において、
前記品質推定手段は、
前記クラス別優先ポリシーを用いるとともに、仮想パケット通信網上でノードを通過するクラス毎パケット量と送出リンクの帯域とを変化させてパケット転送を模擬することにより当該ノートのクラス毎パケット転送品質を算出する手段と、
前記クラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を示す数式を予め生成する手段とを有し、
前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する際、前記数式に基づいて、クラス毎パケット量および前記リンク帯域情報から前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定することを特徴とするパケット転送品質推定装置。
【請求項７】
リンクを介して接続された多数のノードから構成されたパケット通信網であって、各ノードではクラス別優先ポリシーに従って個々のパケットをその品質クラスに応じて優先転送し、パケット通信網の端に位置するエッジノードでは、前記各ノードに接続されているリンクを示すリンク構成情報や各リンクで疎通できるパケット量を示すリンク帯域情報を収集し、これらリンク状態情報を元にして当該エッジノードに設定されている経路計算ポリシーを用いて各パケットのパケット転送経路を算出し、得られたパケット転送経路を各前記各ノードでのパケット転送制御に反映させることにより、個々のパケットの品質クラスに基づくパケット優先転送制御を行うパケット通信網について、その特定エッジノード間のクラス毎品質を算出するパケット転送品質推定方法において、
前記各エッジノードに接続されたパケット転送品質推定装置で、
前記各エッジノードから、当該エッジノードで収集されたリンク構成情報およびリンク帯域情報、当該エッジノードでのパケット転送経路の算出に用いられる経路計算ポリシー、および当該エッジノードで網外部とやり取りされる通過パケットのクラス毎パケット量を含むエッジノード情報を収集し、
前記各エッジノードから収集したエッジノード情報と、前記各ノードでのパケット優先転送制御に用いられるクラス別優先ポリシーとを用いて、各ノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬し、
この模擬結果に基づき特定エッジノード間のクラス毎品質を推定することを特徴とするパケット転送品質推定方法。
【請求項８】
請求項７記載のパケット転送品質推定方法において、
前記パケット転送品質推定装置で、
前記リンク構成情報、リンク帯域情報および経路計算ポリシーに基づき、すべてのエッジノード間のパケット転送経路を算出し、
得られたパケット転送経路のうち特定エッジノード間のパケット転送経路を構成する特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を、前記エッジノードにおける通過パケットのクラス毎パケット量に基づき算出し、
これらクラス毎パケット量、前記リンク帯域情報および前記クラス別優先ポリシーに基づき、前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定し、
これら特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質に基づき、特定エッジノード間でのクラス毎パケット転送品質を推定することを特徴とするパケット転送品質推定方法。
【請求項９】
請求項８記載のパケット転送品質推定方法において、
前記パケット転送品質推定装置で、
前記クラス別優先ポリシーを用いるとともに、仮想パケット通信網上でノードを通過するクラス毎パケット量と送出リンクの帯域とを変化させてパケット転送を模擬することにより当該ノートのクラス毎パケット転送品質を算出し、
前記クラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を示す数式を予め生成し、
前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する際、前記数式に基づいて、クラス毎パケット量および前記リンク帯域情報から前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定することを特徴とするパケット転送品質推定方法。
【請求項１０】
リンクを介して接続された多数のノードから構成されたパケット通信網であって、各ノードではクラス別優先ポリシーに従って個々のパケットをその品質クラスに応じて優先転送し、パケット通信網の端に位置するエッジノードでは、前記各ノードに接続されているリンクを示すリンク構成情報や各リンクで疎通できるパケット量を示すリンク帯域情報を収集し、これらリンク状態情報を元にして当該エッジノードに設定されている経路計算ポリシーを用いて各パケットのパケット転送経路を算出し、得られたパケット転送経路を各前記各ノードでのパケット転送制御に反映させることにより、個々のパケットの品質クラスに基づくパケット優先転送制御を行うパケット通信網について、その特定エッジノード間のクラス毎品質を算出する処理をコンピュータで実行させるためのプログラムにおいて、
前記各エッジノードから、当該エッジノードで収集されたリンク構成情報およびリンク帯域情報、当該エッジノードでのパケット転送経路の算出に用いられる経路計算ポリシー、および当該エッジノードで網外部とやり取りされる通過パケットのクラス毎パケット量を含むエッジノード情報を収集するステップと、
前記各エッジノードから収集したエッジノード情報と、前記各ノードでのパケット優先転送制御に用いられるクラス別優先ポリシーとを用いて、各ノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬するステップと、
この模擬結果に基づき特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するステップとを実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０記載のプログラムにおいて、
前記リンク構成情報、リンク帯域情報および経路計算ポリシーに基づき、すべてのエッジノード間のパケット転送経路を算出するステップと、
得られたパケット転送経路のうち特定エッジノード間のパケット転送経路を構成する特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を、前記エッジノードにおける通過パケットのクラス毎パケット量に基づき算出するステップと、
これらクラス毎パケット量、前記リンク帯域情報および前記クラス別優先ポリシーに基づき、前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定するステップと、
これら特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質に基づき、特定エッジノード間でのクラス毎パケット転送品質を推定するステップとを実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項１１記載のプログラムにおいて、
前記クラス別優先ポリシーを用いるとともに、仮想パケット通信網上でノードを通過するクラス毎パケット量と送出リンクの帯域とを変化させてパケット転送を模擬することにより当該ノートのクラス毎パケット転送品質を算出するステップと、
前記クラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を示す数式を予め生成するステップと、
前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する際、前記数式に基づいて、クラス毎パケット量および前記リンク帯域情報から前記特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定するステップとを実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
リンクを介して接続された多数のノードから構成されたパケット通信網のうち、その端に位置する特定エッジノード間のクラス毎品質を算出する処理を、コンピュータで実行させるためのプログラムが記録された記録媒体において、
請求項１０〜１２のいずれか１項記載のプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット転送品質推定システム、装置、方法、プログラムおよび記録媒体に関し、特に複雑な品質制御のあるパケット通信網におけるパケット転送品質を逐次推定するパケット転送品質推定システム、装置、方法、プログラムおよび記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、インターネット等のＩＰ通信において、高品質を要求する音声／映像アプリケーションが普及し始めており、通信網においても、通信網の状態を周期的に監視して、データ転送経路を変更したり転送すべきデータをクラス分けし、データが各通信ノードを通過する際に、クラスに応じて優先転送するといった品質制御が行われ始めている。
通信網提供者は、ユーザが適切な品質で通信網を利用できるように、すなわち品質劣化が生じた場合に何らかの対処をするために、パケット通信網の品質を把握しておく必要がある。
【０００３】
一般に、このような品質制御が行われるパケット通信網ＮＷは、図５に示すように、パケット通信網ＮＷの端に位置し、その外部の通信回線と直接接続されている複数のエッジノード１と、パケット通信網ＮＷの内側に位置し、エッジノード１間を複数の中継するノード２と、これらノード間を接続するリンク３とから構成されている。
各ノード１，２は、共通のクラス別優先ポリシー４、パケットのクラス別優先転送機能５、および経路表６を有している。
クラス別優先ポリシー４とは、入力パケットを当該ノード内で転送処理する際の優先度を示す情報であり、各パケットに付加されているクラス情報ごとにその優先度が設定されている。また経路表６とは、入力パケットの送信先アドレスに対する当該ノードでの送出先リンクを規定する情報である。
【０００４】
通常、各ノードでは、接続しているリンクを示すリンク構成情報、そのリンクで疎通できるパケット量の上限値を規定する帯域の値、および使われていない帯域を規定する空き帯域の値などのリンク帯域情報を含む最新のリンク状態情報を、リンク状態通知により隣り合うノードに一定周期で通知するものとなっている（ステップ５１）。
パケット通信網ＮＷの端に位置するエッジノード１では、上記リンク状態通知に基づき、パケット通信網ＮＷ内のすべてのノードからリンク状態情報を収集する。
【０００５】
この収集結果が以前のものと異なれば、その収集結果を用いて当該エッジノード１に設定されている経路計算ポリシー７に基づき、その変化の影響を受ける他のエッジノード１との間のパケット転送経路をそれぞれ算出する（ステップ５２）。なお、経路計算ポリシー７とは、パケット転送経路の選択を行うのに用いる選択基準を示す情報である。
そして、経路表更新通知を各ノードへ送信することにより、上記のようにして得られたパケット転送経路を実現するための経路表６を各ノードに反映させる（ステップ５３）。
【０００６】
また、外部からパケット通信網ＮＷヘパケットが入力された場合、図６に示すように、各ノードでは、パケット中の送信先アドレスに基づいて当該ノードで保持する経路表６から選択された送出リンクへ、その入力パケットを送出し、次のノードヘ転送する。
その際、ノード内に複数のパケットが滞留していれば、パケットに付加された品質クラス情報に対応するクラス別優先ポリシー４にしたがって、優先制御機能５によりそのクラスの優先度に応じた順序で転送する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなパケット通信網において、パケット転送遅延やパケット損失などの品質を把握するために、従来、パケット通信網内の各エッジノード間で、クラス情報を付加した多数のプローブパケットを送出し、そのプローブパケットの平均遅延時間やパケット廃棄確率などの転送品質を測定することにより、特定のエッジノード間についてクラス毎にパケット転送品質を規定していた。
しかしながら、このような方法では、エッジノード間で各品質クラス毎に多くの余分なパケットを送出することになるので、エッジノードの処理負荷やネットワーク資源を圧迫し、他のユーザのパケットに悪影響を及ぼす可能性があるという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、エッジノード間で多くの余分なパケットをやり取りすることなく、所望のエッジノード間でクラス毎の品質を推定できるパケット転送品質推定システム、装置、方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを目的としている。
【０００９】
【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転送品質推定システムは、個々のパケットの品質クラスに基づくパケット優先転送制御を行うパケット通信網について、そのパケット通信網の端に位置する特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するパケット転送品質推定システムにおいて、リンクを介して接続され、クラス別優先ポリシーに従って個々のパケットをその品質クラスに応じて優先転送する多数のノードからなるパケット通信網と、このパケット通信網の各エッジノードと接続され、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するパケット転送品質推定装置とを備えるものである。
【００１０】
そして、パケット通信網では、各エッジノードで、各ノードに接続されているリンクを示すリンク構成情報や各リンクで疎通できるパケット量を示すリンク帯域情報を収集し、これらリンク状態情報を元にして当該エッジノードに設定されている経路計算ポリシーを用いて各パケットのパケット転送経路を算出し、得られたパケット転送経路を各各ノードでのパケット転送制御に反映させることによりパケット優先転送制御を行い、パケット転送品質推定装置では、各エッジノードから収集した、当該エッジノードで収集されたリンク構成情報およびリンク帯域情報、当該エッジノードでのパケット転送経路の算出に用いられる経路計算ポリシー、および当該エッジノードで網外部とやり取りされる通過パケットのクラス毎パケット量を含むエッジノード情報と、各ノードでのパケット優先転送制御に用いられるクラス別優先ポリシーとを用いて、各ノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬することにより、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するようにしたものである。
【００１１】
パケット転送品質推定装置での特定エッジノード間のクラス毎品質を推定する具体的構成として、リンク構成情報、リンク帯域情報および経路計算ポリシーに基づき、すべてのエッジノード間のパケット転送経路を算出する手段と、得られたパケット転送経路のうち特定エッジノード間のパケット転送経路を構成する特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を、エッジノードにおける通過パケットのクラス毎パケット量に基づき算出する手段と、これらクラス毎パケット量、リンク帯域情報およびクラス別優先ポリシーに基づき、特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する手段と、これら特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質に基づき、特定エッジノード間でのクラス毎パケット転送品質を推定する手段とを設けてもよい。
【００１２】
さらに、パケット転送品質推定装置に、クラス別優先ポリシーを用いるとともに、仮想パケット通信網上でノードを通過するクラス毎パケット量と送出リンクの帯域とを変化させてパケット転送を模擬することにより当該ノートのクラス毎パケット転送品質を算出する手段と、クラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を示す数式を予め生成する手段とを設け、特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する際、数式に基づいて、クラス毎パケット量およびリンク帯域情報から特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定するようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明にかかるパケット転送品質推定装置は、リンクを介して接続された多数のノードから構成されたパケット通信網であって、各ノードではクラス別優先ポリシーに従って個々のパケットをその品質クラスに応じて優先転送し、パケット通信網の端に位置するエッジノードでは、各ノードに接続されているリンクを示すリンク構成情報や各リンクで疎通できるパケット量を示すリンク帯域情報を収集し、これらリンク状態情報を元にして当該エッジノードに設定されている経路計算ポリシーを用いて各パケットのパケット転送経路を算出し、得られたパケット転送経路を各各ノードでのパケット転送制御に反映させることにより、個々のパケットの品質クラスに基づくパケット優先転送制御を行うパケット通信網について、その特定エッジノード間のクラス毎品質を算出するパケット転送品質推定装置を前提とするものである。
【００１４】
そして、上記のようなパケット転送品質推定装置に、各エッジノードから収集した、当該エッジノードで収集されたリンク構成情報およびリンク帯域情報、当該エッジノードでのパケット転送経路の算出に用いられる経路計算ポリシー、および当該エッジノードで網外部とやり取りされる通過パケットのクラス毎パケット量を含むエッジノード情報と、各ノードでのパケット優先転送制御に用いられるクラス別優先ポリシーとを用いて、各ノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬することにより、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定する品質推定手段を設けたものである。
【００１５】
品質推定手段の具体的構成例として、リンク構成情報、リンク帯域情報および経路計算ポリシーに基づき、すべてのエッジノード間のパケット転送経路を算出する手段と、得られたパケット転送経路のうち特定エッジノード間のパケット転送経路を構成する特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を、エッジノードにおける通過パケットのクラス毎パケット量に基づき算出する手段と、これらクラス毎パケット量、リンク帯域情報およびクラス別優先ポリシーに基づき、特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する手段と、これら特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質に基づき、特定エッジノード間でのクラス毎パケット転送品質を推定する手段とを設けてもよい。
【００１６】
さらに、品質推定手段に、クラス別優先ポリシーを用いるとともに、仮想パケット通信網上でノードを通過するクラス毎パケット量と送出リンクの帯域とを変化させてパケット転送を模擬することにより当該ノートのクラス毎パケット転送品質を算出する手段と、クラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を示す数式を予め生成する手段とを設け、特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する際、数式に基づいて、クラス毎パケット量およびリンク帯域情報から特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定するようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明にかかるパケット転送品質推定方法は、リンクを介して接続された多数のノードから構成されたパケット通信網であって、各ノードではクラス別優先ポリシーに従って個々のパケットをその品質クラスに応じて優先転送し、パケット通信網の端に位置するエッジノードでは、各ノードに接続されているリンクを示すリンク構成情報や各リンクで疎通できるパケット量を示すリンク帯域情報を収集し、これらリンク状態情報を元にして当該エッジノードに設定されている経路計算ポリシーを用いて各パケットのパケット転送経路を算出し、得られたパケット転送経路を各各ノードでのパケット転送制御に反映させることにより、個々のパケットの品質クラスに基づくパケット優先転送制御を行うパケット通信網を前提とするものである。
【００１８】
そして、上記のようなパケット通信網の各エッジノードに接続されたパケット転送品質推定装置で、各エッジノードから、当該エッジノードで収集されたリンク構成情報およびリンク帯域情報、当該エッジノードでのパケット転送経路の算出に用いられる経路計算ポリシー、および当該エッジノードで網外部とやり取りされる通過パケットのクラス毎パケット量を含むエッジノード情報を収集し、各エッジノードから収集したエッジノード情報と、各ノードでのパケット優先転送制御に用いられるクラス別優先ポリシーとを用いて、各ノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬し、この模擬結果に基づき特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するようにしたものである。
【００１９】
パケット転送品質推定装置での具体的な品質推定方法としては、リンク構成情報、リンク帯域情報および経路計算ポリシーに基づき、すべてのエッジノード間のパケット転送経路を算出し、得られたパケット転送経路のうち特定エッジノード間のパケット転送経路を構成する特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を、エッジノードにおける通過パケットのクラス毎パケット量に基づき算出し、これらクラス毎パケット量、リンク帯域情報およびクラス別優先ポリシーに基づき、特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定し、これら特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質に基づき、特定エッジノード間でのクラス毎パケット転送品質を推定するようにしてもよい。
【００２０】
さらに、パケット転送品質推定装置で、クラス別優先ポリシーを用いるとともに、仮想パケット通信網上でノードを通過するクラス毎パケット量と送出リンクの帯域とを変化させてパケット転送を模擬することにより当該ノートのクラス毎パケット転送品質を算出し、クラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を示す数式を予め生成し、特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定する際、数式に基づいて、クラス毎パケット量およびリンク帯域情報から特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を推定するようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明にかかるプログラムは、上記パケット転送品質推定方法のうちのいずれか１つをコンピュータで実行するためのプログラムである。
さらに、本発明にかかる記録媒体は、上記プログラムのうちのいずれか１つが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体である。
【００２２】
【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転送品質推定システムを示す構成図であり、前述の図４，５と同様の部分には同一符号を付してある。
このパケット転送品質推定システムは、リンクを介して網目状に接続された多数のノードからなるパケット通信網ＮＷと、パケット通信網ＮＷの端に位置する複数のエッジノード１と接続されたパケット転送品質推定装置１０とから構成されている。
【００２３】
パケット通信網ＮＷの各ノードでは、当該ノードの経路表を用いて、入力パケットをその送信先アドレスに対応する送出リンクへ出力することによりパケット転送を行っている。また、その際、共通のクラス別優先ポリシーおよびパケットのクラス別優先転送機能を用いて、当該パケットの品質クラスに応じて優先転送する品質制御が行われている。
これら各ノードでは、接続しているリンクの構成を示すリンク構成情報、そのリンクで疎通できるパケット量の上限値を規定する帯域の値や使われていない帯域を規定する空き帯域の値を示すリンク帯域情報を含むリンク状態情報を、リンク状態通知により隣り合うノードに一定周期で通知するものとなっている。
【００２４】
パケット通信網ＮＷの端に位置するエッジノード１では、上記リンク状態通知に基づき、パケット通信網ＮＷ内のすべてのノードからリンク状態情報を収集する。この収集結果が以前のものと異なれば、その収集結果を用いて当該エッジノード１に設定されている経路計算ポリシーに基づき、その変化の影響を受ける他のエッジノード１との間のパケット転送経路をそれぞれ算出する。経路計算ポリシーとしては、複数の経路が見出せた場合に、帯域の大きい経路を選択するというポリシーが考えられる。
エッジノード１では、このようにして得られた経路表更新通知を各ノードへ送信することにより、上記のようにして得られたパケット転送経路を実現するための経路表を各ノードに反映させる。
【００２５】
本実施の形態にかかるエッジノード１では、上記のような動作に加えて、当該エッジノード１を通過して網外部のリンクへ転送される通過パケット１Ａの品質クラスと送信元アドレスとを監視して、その送信元アドレスから送信元のエッジノード１を特定し、送信元エッジノード毎にクラス毎パケット量を収集する。
そして、リンク状態通知により各ノードから収集したリンク構成情報およびリンク帯域情報と、エッジノード間のクラス毎パケット量と、当該エッジノード１が保持している経路計算ポリシー７とを含むエッジノード情報８を、パケット転送品質推定装置１０へ送信する。
【００２６】
パケット転送品質推定装置１０は、図２に示すように、全体としてコンピュータから構成されており、演算処理部１１、記憶部１２、データ入出力部１３、通信インターフェース部（以下、通信Ｉ／Ｆ部という）１４、操作入力部１５、および画面表示部１６が設けられている。
演算処理部１１は、記憶部１２に予め格納されているパケット転送品質推定用のプログラムを読み込んで実行することにより、所望のエッジノード間におけるクラス毎品質を算出する。データ入出力部１３はフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体１７に記録されているプログラム１８、例えば上記パケット転送品質推定用のプログラムや、クラス別優先ポリシーなどの各種データを読み出して記憶部１２へ格納する。
【００２７】
通信Ｉ／Ｆ部１４は、各エッジノード１との間でデータ通信を行うことにより、エッジノード情報８を収集する。このデータ通信では、パケット通信網ＮＷ以外の通信回線が用いられる。
操作入力部１５は、オペレータからの操作入力を受け付ける。画面表示部１６では、演算処理部１１で得られた所望のエッジノード間におけるクラス毎品質が表示される。
【００２８】
演算処理部１１では、パケット転送品質推定用のプログラムを実行することにより、各エッジノード１から収集したエッジノード情報８、すなわちリンク構成、リンク帯域、経路計算ポリシー７、エッジノード間のクラス毎パケット量と、事前に入力しておいたノードのクラス別優先ポリシー４とをもとに、実際のパケット転送を模擬する。
これにより、特定のエッジノード間でのクラス毎のパケット転送品質、例えばパケットの平均遅延時間やパケット廃棄確率を推定する。
【００２９】
このように、エッジノード１で、当該エッジノードを通過するパケットのクラスと送信元アドレスを監視して、エッジノード間のクラス毎パケット量を収集するものとし、パケット転送品質推定装置１０では、各エッジノード１で得られたエッジノード間のクラス毎パケット量と、ノード間でやり取りしているリンク状態通知により収集したリンク構成およびリンク帯域と、当該エッジノード１が保持している経路計算ポリシーとを含むエッジノード情報を用いるとともに、事前に入力しておいたノードのクラス別優先ポリシーを用いて、特定のエッジノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬することにより、個々のパケット転送品質を推定するようにしたので、エッジノード間で余分なパケットをやり取りすることなく、所望のエッジノード間でクラス毎の品質を推定できる。
【００３０】
次に、図３を参照して、本発明にかかる第２の実施の形態について説明する。図３は第２の実施の形態にかかるパケット転送品質推定方法を示すフローチャートである。
本実施の形態では、パケット転送品質推定装置１０の品質推定手段１１Ａにおけるパケット転送品質推定方法の一例を説明する。
品質推定手段１１Ａでは、まず、パケット通信網ＮＷの各エッジノード１からエッジノード情報８を収集し（ステップ１００）、リンク構成、リンク帯域、経路計算ポリシー７および各エッジノード間のクラス毎パケット量を入手する。また、ノードのクラス別優先ポリシー４も予め入手しておく。
【００３１】
続いて、経路計算ポリシー、リンク構成およびリンク帯域に基づいて、すべてのエッジノード間のパケット転送経路を算出する（ステップ１０１）。ここでの経路算出には、実際のエッジノードでの算出方法と全く同じものを利用する。
次に、算出したすべてのパケット転送経路をもとに、エッジノードから収集したクラス毎のエッジノード間パケット量を流す場合を想定し、そのとき品質推定対象となっている特定エッジノード間のパケット転送経路に沿った各ノード、すなわち各特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を算出する（ステップ１０２）。
【００３２】
さらに、クラス別優先ポリシー、通過するクラス毎のパケット量、送出リンクの帯域をもとにして、各特定経路上ノードのクラス毎のパケット転送品質を推定する（ステップ１０３）。
ここで、パケット通信網ＮＷへの入力がポアッソン過程に基づくものと仮定した場合、パケット転送品質の各ノードでの平均遅延時間（Ｗ）やパケット廃棄確率（Ｐ）は、通過するパケット量（Ｌ）と送出リンクの帯域（Ｕ）とバッファサイズ（Ｋ）を用いて、次式により算出できることが一般に知られている。
【００３３】
【数１】
0003720734.tif 000002
【００３４】
【数２】
0003720734.tif 000003
【００３５】
また、クラス別優先ポリシー４として、優先度の高いクラスのパケットから順に転送するというポリシーを想定すると、対象クラスの品質（Ｗ、Ｐ）については、自クラスとそれよりも高優先クラスをあわせたＬとＵの値（Ｌ１，Ｕ１）と、それよりも高優先クラス全体のＬとＵの値（Ｌ０，Ｕ０）とを用いて、それぞれにＷとＰ（つまり、Ｗ１，Ｐ１とＷ０，Ｐ０）を算出することにより、これらを用いて、クラス毎品質（Ｗ、Ｐ）を、次式によって算出できる（ステップ１０４）。
【００３６】
【数３】
0003720734.tif 000004
【００３７】
【数４】
0003720734.tif 000005
【００３８】
このようにして、各特定経路上ノードのクラス毎パケット転送品質を順に算出し、それらをもとにして次式により、対象とする特定エッジノード間でのクラス毎のパケット転送品質９を推定する（ステップ１０５）。ここで、ΣとΠは経路上のすべてのノードの品質についての和と積である。
【００３９】
【数５】
0003720734.tif 000006
【００４０】
【数６】
0003720734.tif 000007
【００４１】
このように、各エッジノードから得られたエッジノード情報とクラス別優先ポリシーとに基づきパケット通信網ＮＷの振る舞いを模擬することにより、特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を算出し、そのクラス毎パケット量からそのクラス毎パケット転送品質を推定し、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するようにしたので、特定エッジノード間のクラス毎品質を正確に推定できる。
【００４２】
次に、図４を参照して、本発明にかかる第３の実施の形態について説明する。図４は第３の実施の形態にかかるパケット転送品質推定方法を示すフローチャートである。
上記第２の実施の形態では、各特定経路上ノードの品質を推定する際、パケット通信網ＮＷへの入力がポアッソン過程で表現されると仮定した。しかしながら、一般にはパケットの生成過程は複雑で、簡単に数式で表現することは難しい。
本実施の形態では、この点を考慮したものである。
【００４３】
まず、品質推定手段１１Ａにおいて、事前に把握しておいたクラス別優先ポリシー４を用いるとともに、ノードを通過する通過パケットのクラス毎パケット量と送出リンクの帯域との想定される範囲のうちの複数の点を選択するなどしてこれらを変化させることにより、仮想通信網上でパケット転送を模擬して、あらかじめノード単位でクラス毎のパケット転送品質を算出する（ステップ１１０）。そして、これらクラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を近似する数式（多項式）を予め生成して保持しておく（ステップ１１１）。
【００４４】
そして、上記第２の実施の形態のステップ１０２（図３参照）において、あらかじめ算出して保持している、通過するクラス毎のパケット量と送出リンクの帯域に対するパケット転送品質の近似式を用いて、各ノードのクラス毎のパケット転送品質（Ｗ、Ｐ）を算出する。
このようにして、パケット転送経路上の各ノードのクラス毎のパケット転送品質を順に算出し、それらをもとに、数５，６の式にて、対象とするエッジノード間でのクラス毎のパケット転送品質を規定する。ここで、ΣとΠは経路上のすべてのノードの品質についての和と積である。
【００４５】
このように、これらクラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を近似する数式を予め生成しておき、その数式を用いて各ノードのクラス毎のパケット転送品質（Ｗ、Ｐ）を算出するようにしたので、パケット通信網での複雑なパケット生成過程を数式で表現する必要がなくなり、比較的容易に所望のエッジノード間におけるクラス毎パケット転送品質を推定できる。
【００４６】
なお、以上の各実施の形態では、パケット転送品質推定装置１０が、品質推定の対象となるパケット通信網ＮＷとは異なる通信回線を介して各エッジノード１と接続されている場合を例として説明したが、品質推定の対象となるパケット通信網ＮＷを用いて各エッジノード１とパケット転送品質推定装置１０とを接続してもよい。この際、エッジノード情報８はパケット通信網ＮＷを介して個々のエッジノード１からパケット転送品質推定装置１０へ転送される。しかしながら、従来のように各エッジノード間で、パケットの平均遅延時間やパケット廃棄確率などの転送品質を直接測定するために、クラス情報を付加した多数のプローブパケットを送出する場合と比較して、大幅にそのパケット量を削減でき、他のユーザのパケットに悪影響を及ぼすこともない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、パケット転送品質推定装置において、パケット通信網のエッジノードから収集した、リンク構成、リンク帯域、経路計算ポリシーおよびエッジノード間のクラス毎パケット量と、クラス別優先ポリシーとを用いて、各ノード間でのクラス毎のパケット転送を模擬することにより、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するようにしたので、従来のように通信網内に多くの余分なパケットを送出する必要がなくなり、エッジノードの処理負荷やネットワーク資源を圧迫することがなくなる。したがって、他のユーザのパケットに悪影響を及ぼすことなく、対象のエッジノード間のクラス位の品質を推定することができる。
【００４８】
また、各エッジノードから得られたエッジノード情報とクラス別優先ポリシーとに基づきパケット通信網の振る舞いを模擬することにより、特定経路上ノードを通過するクラス毎パケット量を算出し、そのクラス毎パケット量からそのクラス毎パケット転送品質を推定し、特定エッジノード間のクラス毎品質を推定するようにしたので、特定エッジノード間のクラス毎品質を正確に推定でき
【００４９】
さらに、これらクラス毎パケット量および送出リンク帯域と、得られたクラス毎パケット転送品質との関係を近似する数式を予め生成しておき、その数式を用いて各ノードのクラス毎のパケット転送品質（Ｗ、Ｐ）を算出するようにしたので、パケット通信網での複雑なパケット生成過程を数式で表現する必要がなくなり、比較的容易に所望のエッジノード間におけるクラス毎パケット転送品質を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態にかかるパケット転送品質推定システムを示す概略構成図である。
【図２】  パケット転送品質推定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】  本発明の第２の実施の形態にかかるパケット転送品質推定システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】  本発明の第３の実施の形態にかかるパケット転送品質推定システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】  一般的なパケット通信網でのパケット転送経路制御を示す説明図である。
【図６】  一般的なパケット通信網でのパケット優先転送制御を示す説明図である。
【符号の説明】
１…エッジノード、１Ａ…通過パケット、２…ノード、３…リンク、４…クラス別優先ポリシー、５…クラス別優先制御機能、６…経路表、７…経路計算ポリシー、８…エッジノード情報、９…特定エッジノード間のクラス別品質、１０…パケット転送品質推定装置、１１…演算処理部、１２…記憶部、１３…データ入出力部、１４…通信インターフェース部、１５…操作入力部、１６…画面表示部、１７…記録媒体、１８…プログラム、ＮＷ…パケット通信網。
【図１】
0003720734.tif 000008
【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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