(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパケット交換機を接続して構成されるパケット交換網の伝送路容量を測定するパケット交換網の伝送路容量測定方法において、
パケット長の異なる２つのテストパケットを少なくとも含む複数のテストパケットを、前記２つのテストパケットのうち、パケット長の長いテストパケットと短いテストパケットが当該順序で連続するようにパケット交換網へ送出する手順と、
前記各テストパケットを受信した受信装置が、その受信完了タイミングの差分に基づいて直前の伝送路容量を判定する手順とを含むことを特徴とするパケット交換網の伝送路容量測定方法。
【請求項２】
複数のパケット交換機を接続して構成されるパケット交換網の伝送路容量を測定するパケット交換網の伝送路容量測定方法において、
パケット長の異なる２つのテストパケットを少なくとも含む複数のテストパケットを、前記２つのテストパケットのうち、パケット長の長いテストパケットと短いテストパケットが当該順序で連続するようにパケット交換網へ送出する手順と、
前記各テストパケットを受信した各パケット交換機が、その受信完了タイミングを登録して返送する各応答確認（ＡＣＫ）パケットを受信する手順と、
前記受信した各応答確認パケットに登録された受信完了タイミングの差分に基づいて伝送路の容量を判定する手順とを含むことを特徴とするパケット交換網の伝送路容量測定方法。
【請求項３】
前記パケット長の異なる２つのテストパケットの各パケット長は、測定対象伝送路の容量をＢ（ｉ）、前記測定対象伝送路の前段の伝送路の容量をＢ（ｉ−１）、前記パケット長の長いテストパケットのパケット長をＬ１、短いテストパケットのパケット長をＬ２としたときに、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のパケット交換網の伝送路容量測定方法。
Ｌ１／Ｌ２＞Ｂ（ｉ）／Ｂ（ｉ−１）
【請求項４】
複数のパケット交換機を接続して構成されるパケット交換網の伝送路容量を測定するパケット交換網の伝送路容量測定装置において、
パケット長の異なる第１および第２のテストパケットを、パケット長の長い第１のテストパケットから順に連続してパケット交換網へ送出するテストパケット送出手段と、
前記各テストパケットに応答してパケット交換網から返送される応答確認（ＡＣＫ）パケットを受信するＡＣＫパケット受信手段と、
前記各テストパケットに対応した各ＡＣＫパケットに登録された各テストパケットの受信完了タイミングの差分に基づいて伝送路の容量を判定する伝送路容量判定手段とを含むことを特徴とするパケット交換網の伝送路容量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のテストパケットをパケット交換網へ送出して伝送路容量を測定するパケット交換網の伝送路容量測定方法および装置に係り、特に、テストパケットを送信する試験装置から離れた伝送路の容量も測定可能なパケット交換網の伝送路容量測定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のパケット交換網の伝送路容量測定方法を示した図であり、ここでは、２つのパケット交換機（中継局２０Ａ、２０Ｂ）を介して受信装置４０が接続されたパケット交換網の伝送路容量を測定する場合を例にして説明する。
【０００３】
なお、図４では試験装置１０、各中継局２０Ａ、２０Ｂおよび受信装置４０間を接続している各伝送路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの線幅がそれぞれの容量を代表するものとし、ここでは、中継局２０Ａ−２０Ｂ間の伝送路３０Ｂの容量が他の伝送路３０Ａ、３０Ｃの容量よりも小さく、いわゆるボトルネックとなっているものとする。
【０００４】
伝送路容量測定装置としての試験装置１０は、パケット長Ｌが同一である２つ（またはそれ以上）のテストパケットＴＰａ、ＴＰｂを伝送路３０Ａへ送出する。中継局２０Ａは、各テストパケットを受信すると、その受信を完了するごとに各テストパケットを後段の伝送路３０Ｂへ順次転送する。中継局２０Ａは、時刻ｔ1 においてテストパケットＴＰａの受信を開始し、Δｔ1 ［秒］後の時刻（ｔ1 ＋Δｔ1 ）にその受信を完了する。また、テストパケットＴＰｂについては、テストパケットＴＰａの受信完了直後に受信を開始し、そのΔｔ1 後である時刻（ｔ1 ＋２・Δｔ1 ）にその受信を完了する。
【０００５】
中継局２０Ａが受信装置であれば、テストパケットＴＰｂの受信完了時刻（ｔ1 ＋２・Δｔ1 ）とテストパケットＴＰａの受信完了時刻（ｔ1 ＋Δｔ1 ）との差分（＝Δｔ1 ）を演算する。この差分Δｔ1 は、中継局２０Ａ（受信装置）におけるテストパケットＴＰａの受信完了タイミングとテストパケットＴＰｂの受信開始タイミングとが一致している限り、伝送路３０ＡによるテストパケットＴＰｂの転送時間に相当する。したがって、中継局２０Ａ（受信装置）では前記差分Δｔ1 とテストパケットＴＰｂのパケット長Ｌとに基づいて、前記伝送路３０Ａの容量を判定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図４において、中継局２０Ｂは時刻ｔ2 においてテストパケットＴＰａを伝送路３０Ｂを介して受信し、Δｔ2 後にその受信を完了すると、受信したテストパケットＴＰａを直ちに伝送路３０Ｃへ転送する。同様に、時刻（ｔ2 ＋２・Δｔ2 ）にはテストパケットＴＰｂの受信も完了し、直ちに伝送路３０Ｃへ転送する。このとき、伝送路３０Ｂの容量は伝送路２０Ａに比べて小さいので、中継局２０Ｂが各テストパケットＴＰａ、ＴＰｂの受信に要する前記時間Δｔ2 は前記Δｔ1 に比べて長くなる。
【０００７】
一方、後段の伝送路３０Ｃの容量が前記伝送路３０Ａと同様に十分に広いと、中継局２０Ｂでは、時刻ｔ3 においてテストパケットＴＰａの転送を開始すると、前記Δｔ1 と同等のΔｔ3 （＜Δｔ2 ）後にその転送を完了できる。しかしながら、このΔｔ3 が前記Δｔ2 よりも短いために、中継局２０ＢではＴＰａの転送が完了する時刻（ｔ3 ＋Δｔ3 ）にテストパケットＴＰｂの受信が完了していない。このため、中継局２０ＢはテストパケットＴＰａの転送終了直後にテストパケットＴＰｂの転送を開始することができない。
【０００８】
中継局２０Ｂは、時刻（ｔ2 ＋２・Δｔ2 ）でテストパケットＴＰｂの受信を完了して直ちに受信装置４０へ転送するが、受信装置４０では最初のテストパケットＴＰａを時刻ｔ4 で受信完了した後、次のテストパケットＴＰｂの受信開始までに空き時間（パケット間ギャップ）Δｔgap が生じてしまう。そして、テストパケットＴＰｂの受信を、その受信開始からΔｔ4 後に完了すると、受信装置４０が各テストパケットＴＰａ、ＴＰｂの受信を完了する時刻がそれぞれｔ4 、（ｔ4 ＋Δｔgap ＋Δｔ4 ）となり、その差分（Δｔgap ＋Δｔ4 ）はパケット間ギャップΔｔgap を余分に含むのでテストパケットＴＰｂの真の伝送時間を代表しない。したがって、受信装置４０では前記差分（Δｔgap ＋Δｔ4 ）とテストパケットＴＰｂのパケット長Ｌとに基づいて伝送路３０Ｃの容量を判定することができない。
【０００９】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、テストパケットを送信する試験装置から離れた伝送路の容量、特に、ボトルネック以遠の伝送路容量も測定可能なパケット交換網の伝送路容量測定方法および装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、複数のパケット交換機を接続して構成されるパケット交換網の伝送路容量を測定するパケット交換網の伝送路容量測定方法において、パケット長の異なる２つのテストパケットを少なくとも含む複数のテストパケットを、前記２つのテストパケットのうち、パケット長の長いテストパケット（ＴＰ１）と短いテストパケット（ＴＰ２）が当該順序で連続するようにパケット交換網へ送出する手順と、前記各テストパケットを受信した受信装置が、その受信完了タイミングの差分に基づいて直前の伝送路容量を判定する手順とを含むことを特徴とする。
【００１１】
上記した特徴によれば、連続して送出される２つのテストパケットのうち、最初のテストパケット（ＴＰ１）のパケット長（Ｌ１）が次のテストパケット（ＴＰ２）のパケット長（Ｌ２）よりも長いので、後段に測定対象路が連結された中継局では、その前段に連結された伝送路の容量が測定対象路の容量に比べて小さい場合でも、最初に受信したテストパケット（ＴＰ１）の測定対象路への送出が完了するまでに次にテストパケット（ＴＰ２）の前段の伝送路からの受信を終えることができる。
【００１２】
したがって、後段の測定対象路へは、最初のテストパケット（ＴＰ１）の送出終了と同時に次のテストパケット（ＴＰ２）を送出することができ、後段の測定対象路上での前記各テストパケットのパケット間ギャップの発生を防止できる。この結果、後段の受信装置が前記各テストパケットの受信を完了する時刻の差は、計測対象路が前記次のテストパケット（ＴＰ２）の転送に要した時間を代表するので、受信装置は前記受信完了時刻の差とテストパケット（ＴＰ２）のパケット長に基づいて計測対象路の伝送路容量を判定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるパケット交換網の伝送路容量測定方法を示した図であり、ここでは、２つのパケット交換機（中継局２０Ａ、２０Ｂ）を介して受信装置４０が接続されたパケット交換網の伝送路容量を測定する場合を例にして説明する。
【００１４】
なお、図１では試験装置１０、各中継局２０Ａ、２０Ｂおよび受信装置４０間を接続している各伝送路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの線幅がそれぞれの容量を代表するものとし、ここでは、中継局２０Ａ−２０Ｂ間の伝送路３０Ｂの容量が他の伝送路３０Ａ、３０Ｃの容量よりも狭く、いわゆるボトルネックとなっているものとする。
【００１５】
試験装置１０は、パケット長が異なる２つのテストパケットＴＰ１、ＴＰ２を少なくとも含む複数（本実施形態では、３つ）のテストパケットＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３を伝送路３０Ａへ送出する。各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２のパケット長Ｌ１、Ｌ２はＬ１＞Ｌ２の関係を有し、各パケット長Ｌ１、Ｌ２の具体的な要件は後に詳述する。
【００１６】
中継局２０Ａは、時刻ｔ1 においてテストパケットＴＰ１の受信を開始し、Δｔ1 後の時刻（ｔ1 ＋Δｔ1 ）で受信を完了すると、このテストパケットＴＰ１を後段の伝送路３０Ｂへ転送する。テストパケットＴＰ２については、テストパケットＴＰ１の受信完了後、前記Δｔ1 よりも短いΔｔ2 後、すなわち時刻（ｔ1 ＋Δｔ1 ＋Δｔ2 ）で受信を完了し、このテストパケットＴＰ２を後段の伝送路３０Ｂへ転送する。
【００１７】
なお、各中継局がテストパケットの受信を完了した後、これを後段の伝送路へ転送し始めるまでには若干の応答遅れが生じるが、ここでは応答遅れを無視して説明する。
【００１８】
中継局２０Ｂは、時刻ｔ2 においてテストパケットＴＰ１を伝送路３０Ｂを介して受信し、Δｔ3 後にその受信を完了すると、受信したテストパケットＴＰ１を直ちに伝送路３０Ｃへ転送する。同様に、時刻（ｔ2 ＋Δｔ3 ＋Δ4 ）にはテストパケットＴＰ２の受信も完了し、直ちに伝送路３０Ｃへ転送する。ここで、伝送路３０Ｂの容量は伝送路２０Ａに比べて小さいので、中継局２０Ｂが各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２の受信に要する時間Δｔ3 、Δｔ4 は前記Δｔ1 、Δｔ2 のそれぞれに比べて長くなる。
【００１９】
一方、後段の伝送路３０Ｃの容量が前記伝送路３０Ａと同様に十分に広いので、受信装置４０では、時刻ｔ3 においてテストパケットＴＰ１を受信すると、前記Δｔ1 と同等のΔｔ5 （＜Δｔ3 ）後にはその受信を完了する。このとき、本実施形態ではテストパケットＴＰ１のパケット長Ｌ１がテストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２よりも長いため、中継局２０Ｂでは、テストパケットＴＰ１の伝送路３０Ｃへの転送を完了した時点でテストパケットＴＰ２の伝送路３０Ｂからの受信を完了できる。したがって、中継局２０ＢではテストパケットＴＰ１の転送完了後、直ちにテストパケットＴＰ２の送出を開始することができ、伝送路３０Ｃ上ではパケット間ギャップが生じない。この結果、受信装置４０でも各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２を切れ目なく連続して受信することができる。
【００２０】
受信装置４０は各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２の受信を時刻（ｔ3 ＋Δｔ5 ）、（ｔ3 ＋Δｔ5 ＋Δｔ6 ）でそれぞれ完了するが、伝送路３０Ｃ上ではパケット間ギャップが生じていないので、その差分（＝Δｔ6 ）はテストパケットＴＰ２の伝送路３０Ｃ上での伝送時間を代表する。したがって、受信装置４０では前記差分Δｔ6 とテストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２とに基づいて、伝送路３０Ｃの容量を判定することができる。
【００２１】
次いで、各伝送路３０の容量と各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２のパケット長Ｌ１、Ｌ２との関係について説明する。図１において伝送路３０Ｃを測定対象路としたとき、伝送路３０Ｃ上での各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２のパケット間ギャップを実質的に“０”とする必要がある。
【００２２】
ここで、前記伝送路３０Ｂにおける各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２のパケット間ギャップをＧ（ｉ−１）、伝送路３０Ｂの容量をＸ（ｉ−１）、伝送路３０Ｃの容量をＸ（ｉ）とすれば、伝送路３０Ｃにおける各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２のパケット間ギャップはＧ（ｉ）は次式で与えられる。
【００２３】
【数１】
0003540194.tif 000002
ただし、ｍａｘ｛ｍ、ｎ｝は、変数ｍ、ｎのうち大きい側を採用する関数である。ここで、伝送路３０Ｃのパケット間ギャップＧ（ｉ）が“０”であるための条件は次式で与えられる。
【００２４】
【数２】
0003540194.tif 000003
上式を変形して次式が得られる。
【００２５】
【数３】
0003540194.tif 000004
ここで、伝送路３０Ｂが最初のボトルネックであると仮定すればパケット間ギャップＧ（ｉ−１）は“０”と予測できるので次式が得られる。
【００２６】
【数４】
0003540194.tif 000005
したがって、例えば伝送路３０Ｃの容量が１２８ｋｂｐｓ程度、伝送路３０Ｂの容量が６４ｋｂｐｓ程度と予測でき、テストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２が１００バイトであれば、テストパケットＴＰ１のパケット長Ｌ１は２００バイト以上に設定する必要がある。
【００２７】
上記したように、本実施形態によれば、計測対象路を含むパケット交換網へ連送出する複数のテストパケットのパケット長を積極的に異ならせ、最初に送出するテストパケットＴＰ１のパケット長Ｌ１を、次に送出するテストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２よりも長くしたので、各伝送路の容量に差がある場合でも各テストパケットのパケット間ギャップの発生を実質的に防止することができる。したがって、ボトルネック以遠の伝送路容量も、各テストパケットの受信完了時刻とテストパケットのパケット長とに基づいて正確に判定することができる。
【００２８】
図２は、本発明の第２実施形態であるパケット交換網の伝送路容量測定方法を示した図であり、ここでは、３つの中継局２０Ａ〜２０Ｃが接続されたパケット交換網の各伝送路容量を測定する場合を例にして説明する。
【００２９】
なお、本実施形態でも試験装置５０および各中継局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ間を接続している各伝送路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの線幅がそれぞれの容量を代表するものとし、ここでは、中継局２０Ａ−２０Ｂ間の伝送路３０Ｂの容量が他の伝送路３０Ａ、３０Ｃの容量よりも狭く、いわゆるボトルネックとなっているものとする。
【００３０】
試験装置５０は、パケット長が異なる２つのテストパケットＴＰ１、ＴＰ２を少なくとも含む複数（本実施形態では、３つ）のテストパケットＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３を伝送路３０Ａへ送出する。各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２のパケット長Ｌ１、Ｌ２は、前記と同様にＬ１＞Ｌ２の関係を有する。
【００３１】
中継局２０Ａは、各テストパケットを受信すると、これが自局宛でなければ、その受信を完了するごとに各テストパケットを後段の伝送路３０Ｂへ順次転送すし、自局宛であれば、送信元の試験装置５０に対して各テストパケットごとに、その受信完了時刻を登録したＡＣＫパケットを返送する。
【００３２】
中継局２０Ａは、時刻ｔ1 においてテストパケットＴＰ１の受信を開始し、Δｔ1 秒後にその受信を完了すると、受信完了時刻（ｔ1 ＋Δｔ1 ）をＡＣＫパケットに登録して試験装置５０へ返送する。また、テストパケットＴＰ２については、前記Δｔ1 よりも短いΔｔ2 後に受信を完了するので、受信完了時刻（ｔ1 ＋Δｔ1 ＋Δｔ2 ）を登録したＡＣＫパケットを別途に返送する。
【００３３】
各ＡＣＫパケットを受け取った試験装置５０は、テストパケットＴＰ２に応答したＡＣＫパケットに登録されている受信完了時刻（ｔ1 ＋Δｔ1 ＋Δｔ2 ）とテストパケットＴＰ１に応答したＡＣＫパケットに登録されている受信完了時刻（ｔ1 ＋Δｔ1 ）との差分（＝Δｔ2 ）を演算し、これとテストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２とに基づいて前記伝送路３０Ａの容量を判定する。
【００３４】
テストパケットが中継局２０Ａ宛でなければ、中継局２０Ｂは、時刻ｔ2 においてテストパケットＴＰ１を伝送路３０Ｂを介して受信し、Δｔ3 秒後にその受信を完了する。中継局２０Ｂは、このテストパケットＴＰ１が自局宛でなければ、これを直ちに伝送路３０Ｃへ転送する。同様に、時刻（ｔ2 ＋Δｔ3 ＋Δ4 ）にはテストパケットＴＰ２の受信も完了し、直ちに伝送路３０Ｃへ転送する。ここで、伝送路３０Ｂの容量は伝送路２０Ａに比べて小さいので、中継局２０Ｂが各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２の受信に要する時間Δｔ3 、Δ4 は前記Δｔ1 、Δｔ2 のそれぞれに比べて長くなる。
【００３５】
一方、後段の伝送路３０Ｃの容量が前記伝送路３０Ａと同様に十分に広いので、中継局２０Ｃでは、時刻ｔ3 においてテストパケットＴＰ１を受信すると、前記Δｔ1 と同等のΔｔ5 秒（＜Δｔ3 ）後にはその受信を完了する。このとき、本実施形態ではテストパケットＴＰ１のパケット長Ｌ１がテストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２よりも長いため、中継局２０Ｂでは、テストパケットＴＰ１の伝送路３０Ｃへの転送を完了した時点でテストパケットＴＰ２の伝送路３０Ｂからの受信を完了できる。したがって、中継局２０ＢではテストパケットＴＰ１の転送完了後、直ちにテストパケットＴＰ２の送出を開始することができ、伝送路３０Ｃ上ではパケット間ギャップが生じない。
【００３６】
この結果、中継局２０Ｃでも各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２を切れ目なく連続して受信することができ、中継局２０Ｃが各テストパケットＴＰ１、ＴＰ２の受信完了時にＡＣＫパケットに登録する時刻はそれぞれ（ｔ3 ＋Δｔ5 ）、（ｔ3 ＋Δｔ5 ＋Δｔ6 ）となり、その差分（＝Δｔ6 ）はテストパケットＴＰ２の伝送路３０Ｃ上での伝送時間を代表する。したがって、試験装置５０では、前記差分Δｔ6 とテストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２とに基づいて、伝送路３０Ｃの容量を判定することができる。
【００３７】
図３は、上記した試験装置５０の機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００３８】
第１テストパケット記憶部１０１には前記テストパケットＴＰ１が記憶されている。第２テストパケット記憶部１０２には前記テストパケットＴＰ２が記憶されている。テストパケット送出部１０３は、前記各テストパケット記憶部１０１、１０２からテストパケットをそれぞれ読み出し、パケット長の長いテストパケットＴＰ１から順に連続して伝送路２０Ａへ送出する
ＡＣＫパケット受信部１０４は、前記各テストパケットに応答してパケット交換網から返送されるＡＣＫパケットを受信する。差分演算部１０５は、前記各テストパケットに対応した各ＡＣＫパケットに登録されている各テストパケットの受信完了タイミングの差分を演算する。伝送路容量判定部１０６は、前記差分のデータとテストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２とに基づいて伝送路の容量を判定する。
【００３９】
上記したように、本実施形態によれば、計測対象路を含むパケット交換網へ連送出する複数のテストパケットのパケット長を積極的に異ならせ、最初に送出するテストパケットＴＰ１のパケット長Ｌ１を、次に送出するテストパケットＴＰ２のパケット長Ｌ２よりも長くしたので、各伝送路の容量に差がある場合でも各テストパケットのパケット間ギャップの発生を実質的に防止することができる。したがって、試験装置５０ではボトルネック以遠の伝送路についても、各テストパケットに対するＡＣＫパケットに登録されている各テストパケットの受信完了時刻とテストパケットのパケット長とに基づいて、その伝送路容量を正確に判定することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、計測対象のパケット交換網へ連続して送出するテストパケットのパケット長を積極的に異ならせることにより、各伝送路の容量に差がある場合でも各テストパケットのパケット間ギャップの発生を実質的に防止することができる。したがって、ボトルネック以遠の伝送路容量も、各テストパケットの受信完了時刻とテストパケットのパケット長とに基づいて正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるパケット交換網の伝送路容量測定方法を示した図である。
【図２】本発明の第２実施形態であるパケット交換網の伝送路容量測定方法を示した図である。
【図３】本発明の第３実施形態であるパケット交換網試験装置の主要部の機能ブロック図である。
【図４】従来のパケット交換網の伝送路容量測定方法を示した図である。
【符号の説明】
１０、５０…試験装置、２０…中継局、３０…伝送路、４０…受信装置、１０１…第１テストパケット記憶部、１０２…第２テストパケット記憶部、１０３…テストパケット送出部、１０４…ＡＣＫパケット受信部、１０５…差分演算部、１０６…伝送路容量判定部
【図１】
0003540194.tif 000006
【図２】
0003540194.tif 000007
【図３】
0003540194.tif 000008
【図４】
0003540194.tif 000009