(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出手段と、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段の検出結果と前記ユーザパケットロス検出手段の検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定手段と、
を備え、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段は、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出手段は、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とするパケット解析装置。
【請求項２】
前記パケットロス発生区間判定手段は、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段が前記トンネリングプロトコルパケットのロスを検出した場合には、前記パケット交換機間の通信区間でロスが発生したと判定し、
前記ユーザパケットロス検出手段が前記ユーザパケットのロスを検出した場合には、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間でロスが発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載のパケット解析装置。
【請求項３】
前記パケットロス発生区間判定手段は、前記トンネリングプロトコルパケットが前記パケット交換機間を転送される転送方向を判定する転送方向判定手段を有し、
前記転送方向に対応して、前記トンネリングプロトコルパケット受信手段が前記トンネリングプロトコルパケットを受信した前記パケット交換機間の通信線の地点より上流の通信区間でパケットロスが発生したと判定することを特徴とする請求項１または２に記載のパケット解析装置。
【請求項４】
パケット通信される情報が音声である場合に、前記パケットロスに加えてＲ値およびＭＯＳ値（ITU-T  G.107標準）を参照して、パケット通信の品質評価をする品質評価手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
【請求項５】
前記トンネリングプロトコルは、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）トンネリングプロトコル（ＧＴＰ）を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
【請求項６】
前記ユーザパケットは、リアルタイムデータ転送プロトコル（ＲＴＰ：Real-time Transport Protocol）パケット、または、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ：Transmission Control Protocol）パケットを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
【請求項７】
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置の制御方法であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
を含み、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいては、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出ステップにおいては、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とするパケット解析装置の制御方法。
【請求項８】
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置の制御プログラムであって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいては、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出ステップにおいては、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とする制御プログラム。
【請求項９】
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価が可能なパケット通信システムであって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元する一対のパケット交換機と、
前記一対のパケット交換機間の通信線から通信情報を分岐するネットワークパケット分岐装置と、
前記ネットワークパケット分岐装置により分岐された通信情報に基づいて、トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置と、を備え、
前記パケット解析装置は、
前記ネットワークパケット分岐装置から、前記トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出手段と、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段の検出結果と前記ユーザパケットロス検出手段の検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定手段と、
を備え、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段は、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出手段は、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とするパケット通信システム。
【請求項１０】
トンネリングプロトコルによるパケット通信における品質評価方法であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
を含み、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいては、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出ステップにおいては、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とするパケット通信における品質評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、特許文献１には、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）トンネリングプロトコル（ＧＴＰ）を使ったパケット通信において、通信パスを中継する装置間でＧＴＰエコー要求メッセージにより通信パスの状況を判定する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６０９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献に記載の技術では、監視点での振る舞いのみを観測する機能しかもたなかったため、多数の装置が混在する交換機設備で品質測定を行うためには、同じ網の複数のポイントでパケット監視を行う必要があり、結果として大量のパケット解析装置を導入する必要がある。また、ＧＴＰパケット区間とその前後はしばしば企業間のＰＯＩ（Point of Interface）となる箇所であり、対向する区間が管理外の区間となり、１つの企業内で判定できないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出手段と、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段の検出結果と前記ユーザパケットロス検出手段の検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定手段と、
を備え、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段は、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出手段は、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置の制御方法であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
を含み、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいては、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出ステップにおいては、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置の制御プログラムであって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいては、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出ステップにおいては、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係るシステムは、
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価が可能なパケット通信システムであって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元する一対のパケット交換機と、
前記一対のパケット交換機間の通信線から通信情報を分岐するネットワークパケット分岐装置と、
前記ネットワークパケット分岐装置により分岐された通信情報に基づいて、トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置と、を備え、
前記パケット解析装置は、
前記ネットワークパケット分岐装置から、前記トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出手段と、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段の検出結果と前記ユーザパケットロス検出手段の検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定手段と、
を備え、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段は、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出手段は、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
トンネリングプロトコルによるパケット通信における品質評価方法であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
を含み、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいては、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出ステップにおいては、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１点での監視によってパケットの複数の区間の品質を評価するとともに、その劣化箇所の判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るパケット解析装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るパケット通信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２実施形態に係るパケット解析装置の処理を説明する図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態に係るＧＴＰパケットヘッダ(ＧＴＰ packet header)の構成を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態に係るＲＴＰパケットヘッダ(ＲＴＰ packet header)の構成を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の第２実施形態に係るＵＤＰパケットヘッダ(ＵＤＰ packet header)の構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るパケット解析装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るパケット解析装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図７Ａ】本発明の第２実施形態に係るパケットロス蓄積データの構成を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態に係るパケットロス区間を判定するアルゴリズムを示す図である。
【図７Ｃ】本発明の第２実施形態に係るパケット通信の品質を評価するアルゴリズムを示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るパケット解析装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９Ａ】本発明の第２実施形態に係るパケットロス区間判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９Ｂ】本発明の第２実施形態に係る品質評価処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るパケット解析装置の処理を説明する図である。
【図１１Ａ】本発明の第３実施形態に係るＴＣＰパケットヘッダ(TCP packet header)の構成を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の第３実施形態に係るＧＴＰパケットロス数およびＴＣＰ再送パケット数の蓄積データの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るパケット解析装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るパケットロス区間判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第４実施形態に係るパケット通信の品質を評価するアルゴリズムを示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るパケット解析装置の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素は単なる例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
本発明の第１実施形態としてのパケット解析装置１００について、図１を用いて説明する。パケット解析装置１００は、トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なう装置である。
【００１５】
図１に示すように、パケット解析装置１００は、トンネリングプロトコルパケット受信部１０１と、トンネリングプロトコルパケットロス検出部１０２と、ユーザパケットロス検出部１０３と、パケットロス発生区間判定部１０４と、を含む。トンネリングプロトコルパケット受信部１０１は、ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化してユーザパケットを復元するパケット交換機１１０，１２０間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信する。トンネリングプロトコルパケットロス検出部１０２は、受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出する。ユーザパケットロス検出部１０３は、受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれるユーザパケットのロスを検出する。パケットロス発生区間判定部１０４は、トンネリングプロトコルパケットロス検出部１０２の検出結果とユーザパケットロス検出ぶ１０３の検出結果とに基づいて、パケットロスがパケット交換機１１０，１２０間の通信区間で発生したか、パケット交換機１１０，１３０に至るユーザパケットの通信区間で発生したかを判定する。
【００１６】
本実施形態によれば、１点での監視によってパケットの複数の区間の品質を評価するとともに、その劣化箇所の判定を行うことができる。
【００１７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るパケット解析装置について説明する。本実施形態によれば、パケットロスが発生した区間を、パケットの測定によって即座にＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）トンネリングプロトコル（以下、ＧＴＰ）パケット区間、ＧＴＰパケット区間外（送信元側）、ＧＴＰパケット区間外（送信先側）の３区間に切りわけを行い、３区間におけるそれぞれの品質劣化指標を算出することが可能となる。この結果から、品質に問題が発生している区間を瞬時に判別することが可能となる。
【００１８】
本実施形態によれば、１点のみでの監視が可能な本方式を採用することで、パケット解析装置の台数削減が可能となる。
【００１９】
《パケット通信システムの構成》
図２は、本実施形態に係るパケット通信システム２００の構成を示すブロック図である。図２のパケット通信システム２００は、電話設備２４０から電話設備２７０の間の通話をＩＰ(Internet Protocol）で行なう、いわゆるＩＰ電話を想定しているが、これに限定される訳ではない。また、図２では、かかるパケット通信システム２００における通信品質の評価を表わすために、電話設備２４０から電話設備２７０への音声伝送を例に説明するが、逆も同様である。
【００２０】
パケット通信システム２００は、音声送信側の電話設備２４０およびＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）ゲートウェイ２３０と、ＩＰネットワーク２８０と、音声受信側のＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）ゲートウェイ２６０および電話設備２７０と、を有する。ＶｏＩＰゲートウェイ２３０において、音声情報はパケット化されてＩＰネットワーク２８０に送出される。
【００２１】
本実施形態においては、ＩＰネットワーク２８０において、ＶｏＩＰゲートウェイ２３０においてパケット化されたユーザパケットは、ＧＴＰパケット交換機２２０においてＧＴＰパケットに交換される。一方、ＧＴＰパケットは、ＧＴＰパケット交換機２５０においてアンパケット化されて、ユーザパケットに交換される。したがって、一対のＧＴＰパケット交換機２２０とＧＴＰパケット交換機２５０間において、ユーザパケットは外部からは見えないようにトンネリングされることととなる。
【００２２】
ＶｏＩＰゲートウェイ２６０においては、ユーザパケットがアンパケット化されて、音声情報が電話設備２７０に送出される。
【００２３】
このようなＩＰ電話のパケット通信においては、図２のように、それぞれの場所でその品質を劣化させる現象が発生し得る。図２では、送信側において、たとえば、ＶｏＩＰゲートウェイ２３０における受信音声レベルの問題や、２線／４線変換におけるエコー、コーデックによる圧縮遅延、パケット化での遅延が起こり得る。一方、受信側において、たとえば、ＶｏＩＰゲートウェイ２６０におけるアンパケット時の揺らぎ吸収遅延や、２線／４線変換におけるエコー、コーデックによる伸張遅延、出力音声レベルの問題、が起こり得る。そして、ＩＰネットワーク２８０では、ネットワーク伝送遅延と、パケットロスとが起こり得る。
【００２４】
パケット通信システム２００において、本実施形態の主なる特徴部分は、ＩＰネットワーク２８０の含まれる部分であり、その品質劣化の原因としてパケットロスを対象とする。そのために、本実施形態においては、ＧＴＰパケット交換機２２０とＧＴＰパケット交換機２５０間のパス上に１つのパケット解析装置２１０を配置して、ＩＰネットワーク２８０内におけるパケットロス発生区間を判別する。
【００２５】
（パケット解析装置の処理）
図３は、本実施形態に係るパケット解析装置２１０の処理を説明する図である。図３は、図２のＩＰネットワーク２８０に相当する本実施形態の構成２８０−１である。図３においては、特に、ＧＴＰパケットによるトンネリング区間は光通信であることを想定しているが、これに限定されない。
【００２６】
図３は、ユーザパケットからＧＴＰパケットへのカプセリング（パケット化）と、パケットの送信と、パケットの受信と、ＧＴＰパケットのアンカプセリング（アンパケット化）を行うＧＴＰパケット交換機２２０および２５０と、ＧＴＰパケット交換機間のインタフェースを分岐してパケットのミラーリングを行うＴＡＰ装置３１０と、パケットの解析を行うパケット解析装置２１０とによって構成される。
【００２７】
ＧＴＰパケット交換機２２０，２５０は、ＧＴＰプロトコルを利用したパケット通信の両端点に位置し、ユーザの使用するモバイル端末ユーザのパケットを受信し、ユーザパケットをＧＴＰパケットへカプセリングし、送信先のＧＴＰパケット交換機とのパケット通信機能を持つ。
【００２８】
ユーザパケット転送区間である区間ＡおよびＣのプロトコルスタック３３０は、本実施形態においては、リアルタイムデータ転送プロトコル（以下、ＲＴＰ：Real-time Transport Protocol）によるユーザパケットである。ＧＴＰパケット転送区間である区間Ｂのプロトコルスタック３２０は、プロトコルスタック３３０をさらにＧＴＰカプセリングした構造である。ＧＴＰパケット転送区間である区間Ｂにおいては、ＧＴＰスタックしかパケット通信に使用されないので、ＲＴＰユーザパケットはトンネリングされることになる。なお、ＧＴＰのプロトコルスタック３２０の詳細は、3GPP（Third Generation Partnership Project） TS 29.060などで標準化されている。また、ＲＴＰのプロトコルスタック３３０の詳細は、リアルタイムストリームを運ぶためのプロトコルとしてＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）などで標準化されている。したがって、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２９】
光通信線から光通信情報を分岐するネットワークパケット分岐装置であるＴＡＰ装置３１０は、ＧＴＰパケット交換機２２０，２５０間を流れるデータからＧＴＰパケットをミラーリングし、パケット解析装置２１０へ転送を行う。なお、ＴＡＰ装置３１０の構成については、本実施形態の主要な特徴部分ではないので詳細な説明は省略する。パケット解析装置２１０は、ＴＡＰ装置３１０から転送されたＧＴＰパケットにより、パケットロスの発生した区間を判別することによって、品質のより高いパケット通信を可能とする。
【００３０】
（ＧＴＰパケットヘッダ）
図４Ａは、本実施形態に係るＧＴＰパケットヘッダ(ＧＴＰ packet header)４１０の構成を示す図である。このＧＴＰパケットヘッダ４１０は、図３のＧＴＰスタックの最先頭に配置される。なお、上述のように、かかるＧＴＰパケットヘッダ４１０は標準化されたものであるので、全体の詳細な説明は省略する。
【００３１】
図４Ａのシーケンス番号（Seguence Number）４１１が、本実施形態による、ＧＴＰパケットロスを判定するために使用される情報である。
【００３２】
（ＲＴＰパケットヘッダ）
図４Ｂは、本実施形態に係るＲＴＰパケットヘッダ(ＲＴＰ packet header)４２０の構成を示す図である。このＲＴＰパケットヘッダ４２０は、図３のＲＴＰスタックの最先頭に配置される。なお、上述のように、かかるＲＴＰパケットヘッダ４２０は標準化されたものであるので、全体の詳細な説明は省略する。
【００３３】
図４Ｂのシーケンス番号（Seguence Number）４２１が、本実施形態による、ＲＴＰパケットロスを判定するために使用される情報である。
【００３４】
（ＵＤＰパケットヘッダ）
図４Ｃは、本実施形態に係るＵＤＰパケットヘッダ(ＵＤＰ packet header)４３０の構成を示す図である。このＵＤＰパケットヘッダ４３０は、図３のＵＤＰスタックの最先頭に配置される。なお、上述のように、かかるＵＤＰパケットヘッダ４３０は標準化されたものであるので、全体の詳細な説明は省略する。
【００３５】
ＧＴＰパケットのＵＤＰパケットヘッダにおける、図４Ｃの送信元ポート番号(Source Port)４３１と、宛先ポート番号(Destination Port)４３２とから、ＧＴＰパケットの転送方向（UPLINK：Ａ→Ｃ/DOWNLINK：Ｃ→Ａ)が判別可能である。
【００３６】
《パケット解析装置の機能構成》
図５は、本実施形態に係るパケット解析装置２１０の機能構成を示すブロック図である。
【００３７】
パケット解析装置２１０は、ＴＡＰ装置３１０からのＧＴＰパケットを受信し、ＧＴＰパケットを蓄積するパケット収集部５０１を有する。また、蓄積したＧＴＰパケットからＧＴＰパケットヘッダ４１０を抽出して、パケットロスをカウントするＧＴＰパケットロス数算出部５０２を有する。また、蓄積したＧＴＰパケットから、ＧＴＰパケットによりカプセリングされているユーザパケットヘッダであるＲＴＰパケットヘッダ４２０を抽出して、パケットロスをカウントするユーザパケットロス数算出部５０３を有する。また、ＧＴＰパケットロス数算出部５０２からのパケットロス情報と、ユーザパケットロス数算出部５０３からのパケットロス情報とに基づいて、パケットロスの発生箇所を判定するパケットロス発生区間判定部５０４を有する。また、パケットロス数や発生箇所の情報に、さらに音声品質を評価する指標を組み合わせて、総合的にユーザパケットの品質を判定する品質評価測定部５０５を有する。
【００３８】
パケット解析装置２１０のパケット収集部５０１ではＧＴＰパケットをアップリンク（UPLINK：本実施形態では区間Ａから区間Ｃに向かうパケット転送）とダウンリンク（DOWNLINK：本実施形態では区間Ｃから区間Ａに向かうパケット転送）に分けて収集する。ＧＴＰパケットロス数算出部５０２は、UPLINKとDOWNLINKとのそれぞれのＧＴＰパケットヘッダのシーケンス番号をカウントし、ロスがあればＧＴＰパケットロス数をカウントアップする。ユーザパケットロス数算出部５０３は、ＧＴＰパケット内部のユーザパケット（本実施形態ではＲＴＰパケットである）を抽出する。UPLINKとDOWNLINKとのそれぞれについてＲＴＰパケットヘッダのシーケンス番号をカウントし、ロスがあればユーザパケットロス数をカウントアップする。
【００３９】
パケットロス発生区間判定部は、、UPLINKとDOWNLINKとのそれぞれのＧＴＰパケットについて、ＧＴＰパケットロス数とユーザパケットロス数とから、どの区間（区間Ａ、区間Ｂ＝区間Ｂ１と区間Ｂ２とを含む、区間Ｃ）で発生したパケットロスかを判定する（図７Ａ参照）。品質評価測定部５０５は、一定時間での各区間のパケットロス数から品質評価を実施する。本実施形態では音声パケットであるので、本方式で測定したパケットロス数や区間に加え、パケットの遅延およびジッタを計測して、Ｒ値やＭＯＳ値など（ITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector） G.107標準）を各区間において算出して、音声品質を評価する（図７Ｂ参照）。
【００４０】
《パケット解析装置のハードウェア構成》
図６は、本実施形態に係るパケット解析装置２１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００４１】
図６で、ＣＰＵ６１０は演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図５のパケット解析装置２１０の各機能構成部を実現する。ＲＯＭ６２０は、初期データおよびプログラムなどの固定データおよびプログラムを記憶する。また、通信制御部６３０は、ＴＡＰ装置３１０との通信を制御し、図５のパケット収集部５０１の一部である。
【００４２】
ＲＡＭ６４０は、ＣＰＵ６１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ６４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。６４１は、ＴＡＰ装置３１０から受信したトンネリングプロトコルパケット（ＧＴＰパケット）である。６４２は、ＧＴＰパケット６４１から抽出された、ＧＴＰパケットヘッダおよびＧＴＰシーケンス番号である（図４Ａ参照）。６４３は、ＧＴＰシーケンス番号を監視することによって検出されるＧＴＰパケットロス数である。６４４は、ＧＴＰパケット６４１内のＲＴＰパケット（ユーザパケット）から抽出されたＲＴＰパケットヘッダおよびＲＴＰシーケンス番号である（図４Ｂ参照）。６４５は、ＲＴＰシーケンス番号を監視することによって検出されるＦＴＰパケットロス数である。６４６は、ＧＴＰパケットロス数６４３とＲＴＰパケットロス数６４５とに基づいて、パケットロスの発生区間を判別した結果のパケットロス区間フラグである。パケットロス区間フラグは、デジタル２ビットで、たとえば、“００”が区間Ａ、“０１”が区間Ｂ１、“１０”が区間Ｂ２、“１１”が区間Ｃ、と表わすとする。その場合は、“０Ｘ”（Ｘは１でも０でもよいことを表わす）が区間Ａ＋Ｂ１、“１Ｘ”が区間Ｃ＋Ｂ２を表わすことになる。６４７は、パケットロス数や区間と組み合わせて、品質評価に使用される指標のＲ値／ＭＯＳ値である。６４８は、品質評価の結果である。
【００４３】
ストレージ６５０は、データベースや各種のパラメータ、あるいは本実施形態の実現に必要な以下のデータまたはプログラムが記憶されている。４１０は、図４Ａに示したＧＴＰパケットヘッダのフォーマットである。４２０は、図４Ｂに示したＲＴＰパケットヘッダのフォーマットである。６５１は、Ｒ値／ＭＯＳ値６４７を算出するためのＲ値／ＭＯＳ値算出アルゴリズムである（図７Ｃ参照）。６５２は、検出されたパケットロスをその転送方向（UPLINK:Ａ→Ｃ／DOWNLINK:Ｃ→Ａ）に分けて、ＧＴＰパケットロス数とＲＴＰパケットロス数とが蓄積されるパケットロス蓄積データ６５２である（図７Ａ参照）。
【００４４】
ストレージ６５０には、以下のプログラムが格納される。６５３には、パケット解析装置２１０の全体を制御するパケット解析プログラムが格納される。６５４には、パケット解析プログラム６５３において、ＧＴＰパケットからパケットロスの発生区間を判定するパケットロス区間判定モジュールが格納される。６５５には、パケット解析プログラム６５３において、Ｒ値／ＭＯＳ値算出アルゴリズム６５１にしたがってＲ値／ＭＯＳ値を算出するＲ値／ＭＯＳ値算出モジュールが格納される。６５６には、パケット解析プログラム６５３において、パケットロス数や区間、Ｒ値／ＭＯＳ値などからパケット品質を評価する品質評価モジュールが格納される。
【００４５】
なお、図６には、本実施形態に必須なデータやプログラムのみが示されており、本実施形態に関連しないデータやプログラムは図示されていない。
【００４６】
（パケットロス蓄積データ）
図７Ａは、本実施形態に係るパケットロス蓄積データ６５２の構成を示す図である。
【００４７】
ＧＴＰパケットロスあるいはＲＴＰパケットロスが検出されるごとに、パケットのリンク方向７１１に分離されて、ＧＴＰパケットロス数７１２とＲＴＰパケットロス数７１３とがカウントアップすることによって、蓄積される。
【００４８】
（パケットロス区間を判定するアルゴリズム）
図７Ｂは、本実施形態に係るパケットロス区間を判定するアルゴリズム７２０を示す図である。なお、このアルゴリズム７２０はテーブルとしてストレージ６５０に格納されて使用されてもよいし、それをソフトウェアで実現するフローチャートとして実現してもよい（図９Ａ参照）。なお、図７Ｂにおいて、ＧＴＰシーケンス番号ロス７２１とＲＴＰシーケンス番号ロス７２２との欄の○はロス無し、Ｘはロス有りを表わしている。
【００４９】
パケットロス区間を判定するアルゴリズム７２０は、ＧＴＰシーケンス番号ロス７２１とＲＴＰシーケンス番号ロス７２２とに対応付けて、まず、第１パケットロス区間７２３が判定される。さらに、パケットのリンク方向(UPLINKかDOWNKLINKか）を条件に含めて、第２パケットロス区間が判定される。
【００５０】
（パケット通信の品質を評価するアルゴリズム）
図７Ｃは、本実施形態に係るパケット通信の品質を評価するアルゴリズム７２０を示す図である。なお、図７Ｃには、図２に対応する評価指標の一部のみを示すが、他の既知の評価指標が組み合わされることが可能である。
【００５１】
パケット通信の品質を評価するアルゴリズム７３０は、本実施形態で検出および判定されたパケットロス区間（数）７３２やＲ値７３３などを含む通信状態から客観的に数値化可能な客観的品質評価パラメータ７３１と、ＭＯＳ値７３５のようなリスナーの主観に関係する主観的品質評価パラメータ７３４とを含む。この客観的品質評価パラメータ７３１と、主観的品質評価パラメータ７３４とをさらに組み合わせて、音声パケットの総合評価７３６がされるように設定されている。
【００５２】
《パケット解析装置の処理手順》
図８は、本実施形態に係るパケット解析装置２１０の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図６のＣＰＵ６１０により、ＲＡＭ６４０を使用して実行されて、図５のパケット解析装置２１０の各機能構成部を実現する。
【００５３】
まず、ステップＳ８０１において、ＴＡＰ装置３１０からのＧＴＰパケットの受信かを判定する。ＧＴＰパケットの受信であればステップＳ８０３に進んで、ＵＤＰパケットヘッダからＧＴＰパケットの転送方向判定（UPLINK:Ａ→Ｃ／DOWNLINK:Ｃ→Ａ）をする（図４Ｃ参照）。次に、ステップＳ８０５において、ＧＴＰパケットヘッダからＧＴＰシーケンス番号を取得して記憶する（図４Ａ参照）。
【００５４】
ステップＳ８０７においては、ＧＴＰパケットからＲＴＰパケットヘッダを取得する。次に、ステップＳ８０９において、ＲＴＰパケットヘッダからＲＴＰシーケンス番号を取得する（図４Ｂ参照）。ステップＳ８１１においては、ＧＴＰパケットに含まれる全ＲＴＰパケットを処理したかを判定する。全ＲＴＰパケットを処理していなければステップＳ８０７に戻って、ＲＴＰパケットヘッダからのＲＴＰシーケンス番号の取得を繰り返す。なお、１つのＧＴＰパケットに１つのＲＴＰパケットであれば、この繰り返しは行なわれない。全ＲＴＰパケットを処理しておれば、ステップＳ８１３に進んで、ＧＴＰパケットのパケットロスを検出可能な所定数のＧＴＰパケットを処理したか、あるいは所定時間にわたる処理をしたかを判定する。所定数あるいは所定時間でなければステップＳ８０１に戻って次のＧＴＰパケットの受信を待機する。なお、ＧＴＰパケットロス数あるいはＲＴＰパケットロス数が所定数に達した場合を、ステップＳ８１３の分岐条件にしてもよい。かかる条件は、パケットロス区間の判定に必要な条件を満たすものでよく、随時選択される。
【００５５】
パケットロス区間の判定に必要な条件を満たせばステップＳ８１５に進んで、パケットロス区間判定処理を実施する（図９Ａ参照）。次に、ステップＳ８１７において、パケットロス数や区間、あるいはＲ値やＭＯＳ値、あるいはさらに他のパケット品質の評価指標を組み合わせて、通話品質評価処理を実施する（図９Ｂ参照）。
【００５６】
（パケットロス区間判定処理）
図９Ａは、本実施形態に係るパケットロス区間判定処理Ｓ８１５の処理手順を示すフローチャートである。なお、図９Ａにおいては、図７Ｂに示した区間判定アルゴリズムの第２パケットロス区間７１５の場合を示す。
【００５７】
まず、ステップＳ９０１においては、ＧＴＰパケットが区間Ａから区間Ｃに向かうパケットなのか、区間Ｃから区間Ａに向かうパケットなのかを判定する。
【００５８】
ＧＴＰパケットが区間Ａから区間Ｃに向かうパケットの場合はステップＳ９１１に進んで、ＧＴＰ番号にロスが有ったか否かを判定する。ＧＴＰ番号にロスが有った場合にはステップＳ９１３に進んで、さらにＲＴＰ番号にロスが有ったかを判定する。ＲＴＰ番号においてもロスがある場合はステップＳ９１５に進んで、区間Ａ＋Ｂ１のパケットロスと判定する。一方、ステップＳ９１３の判定においてＲＴＰ番号にはロスが無い場合には、ステップＳ９１７において区間Ｂ１のパケットロスと限定される。
【００５９】
ステップＳ９１１の判定においてＧＴＰ番号にロスが無い場合にはステップＳ９１９に進んで、ＲＴＰ番号にロスが有るかを判定する。ＲＴＰ番号にロスが有る場合はステップＳ９２１に進んで、区間Ａのパケットロスと判定する。一方、ステップＳ９１９の判定においてＲＴＰ番号にもロスが無い場合は、ステップＳ９２３においていずれにもパケットロスが無い（正常である）と判定する。
【００６０】
ＧＴＰパケットが区間Ｃから区間Ａに向かうパケットの場合はステップＳ９３１に進んで、ＧＴＰ番号にロスが有ったか否かを判定する。ＧＴＰ番号にロスが有った場合にはステップＳ９３３に進んで、さらにＲＴＰ番号にロスが有ったかを判定する。ＲＴＰ番号においてもロスがある場合はステップＳ９３５に進んで、区間Ｂ２＋Ｃのパケットロスと判定する。一方、ステップＳ９３３の判定においてＲＴＰ番号にはロスが無い場合には、ステップＳ９３７において区間Ｂ２のパケットロスと限定される。
【００６１】
ステップＳ９３１の判定においてＧＴＰ番号にロスが無い場合にはステップＳ９３９に進んで、ＲＴＰ番号にロスが有るかを判定する。ＲＴＰ番号にロスが有る場合はステップＳ９４１に進んで、区間Ｃのパケットロスと判定する。一方、ステップＳ９３９の判定においてＲＴＰ番号にもロスが無い場合は、ステップＳ９４３においていずれにもパケットロスが無い（正常である）と判定する。
【００６２】
このように、本実施形態のパケットロス区間判定処理によれば、ＧＴＰパケットを受信したＴＡＰ交換機間の通信線の地点より上流の通信区間でパケットロスが発生したと判定する。
【００６３】
（品質評価処理）
図９Ｂは、本実施形態に係る品質評価処理Ｓ８１７の処理手順を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、ステップＳ９５１において、パケットロス数および判定したパケットロス区間を取得する。次に、ステップＳ９５３においてＲ値やＭＯＳ値を算出する。さらに、ステップＳ９５５において、他の評価関連値（図７Ｃ参照）を取得する。ステップＳ９５７においては、上記各ステップで取得した指標により品質評価テーブル（図７Ｃ）を参照して、会話におけるパケット通信の総合評価を実行する。
【００６５】
かかる品質評価の結果は、ＧＴＰパケット通信の保守のために使用することが可能であるし、通話パスの選択に役立てることも可能である。
【００６６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るパケット解析装置について説明する。本実施形態に係るパケット解析装置は、上記第２実施形態と比べると、通話などのリアルタイム通信に用いられるＲＴＰパケットではなく、データ通信などに用いられる伝送制御プロトコル（以下、ＴＣＰ）パケットをＧＴＰパケットにカプセリングするパケット通信システムにおいて、パケットロス区間を判定する点で異なる。パケット通信システムの概略は第２実施形態の図２と同様である。その他の構成および動作において、第２実施形態と同様の部分は、その詳しい説明を省略する。
【００６７】
本実施形態によれば、電話などの会話に最適なＲＴＰパケットではなく、データ通信などに用いられるＴＣＰパケットにおいても、１点のみでの監視が可能な本方式を採用することで、パケット解析装置の台数削減が可能となる。
【００６８】
（パケット解析装置の処理）
図１０は、本実施形態に係るパケット解析装置１０００の処理を説明する図である。図１０においては、ＧＴＰパケットにカプセリングされる対象がＲＴＰパケットからＴＣＰパケットに変更されるのみで、他の構成および処理は第２実施形態の図３と同様であるので、同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明は省略する。図３は、図２のＩＰネットワーク２８０に相当する本実施形態の構成２８０−２である。図１０においては、特に、ＧＴＰパケットによるトンネリング区間は光通信であることを想定しているが、これに限定されない。
【００６９】
ユーザパケット転送区間である区間ＡおよびＣのプロトコルスタック１０３０は、本実施形態においては、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）によるユーザパケットである。ＧＴＰパケット転送区間である区間Ｂのプロトコルスタック１０２０は、プロトコルスタック１０３０をさらにＧＴＰカプセリングした構造である。ＧＴＰパケット転送区間である区間Ｂにおいては、ＧＴＰスタックしかパケット通信に使用されないので、ＴＣＰユーザパケットはトンネリングされることになる。なお、ＴＣＰのプロトコルスタック１０３０の詳細は、ＩＥＴＦが発行したRFC(Request For Comment) 793 などで標準化されている。したがって、ここでの詳細な説明は省略する。
【００７０】
パケット解析装置１０００は、ＴＡＰ装置３１０から転送されたＧＴＰパケットにより、パケットロスの発生した区間を判別することによって、品質のより高いパケット通信を可能とする。
【００７１】
本実施形態においては、ユーザパケットがＴＣＰベースのアプリケーションであっても、第２実施形態と類似の方法によって品質評価と区間ごとのでの品質切り分けが可能である。ＴＣＰパケットをリアルタイム監視することで、ＴＣＰ再送パケット数を検出することができる。したがって、ＧＴＰパケットロスとＴＣＰ再送パケット数とをカウントすることで、ＴＣＰパケットについても区間毎の品質評価を算出することが可能となる。
【００７２】
なお、図１０において、“Ａｎｙ”はＴＣＰパケットにカプセリングされるデータには制限が無いことを示しているに過ぎない。
【００７３】
（ＴＣＰパケットヘッダ）
図１１Ａは、本実施形態に係るＴＣＰパケットヘッダ(TCP packet header)１１１０の構成を示す図である。なお、ＴＣＰパケットヘッダ１１１０は標準化されたフォーマットであり、本実施形態と関連にない部分については説明を省略する。
【００７４】
図１１Ａのシーケンス番号（Sequence Number）１１１１と確認応答番号(Acknowledge Number)１１１２とから、ＴＣＰ再送パケットが判別可能である。
【００７５】
（ＧＴＰパケットロス数およびＴＣＰ再送パケット数の蓄積データ）
図１１Ｂは、本実施形態に係るＧＴＰパケットロス数およびＴＣＰ再送パケット数の蓄積データ１１２０の構成を示す図である。
【００７６】
ＧＴＰパケットロスあるいはＴＣＰ再送パケットが検出されるごとに、パケットのリンク方向１１２１に分離されて、ＧＴＰパケットロス数１１２２とＴＣＰ再送パケット数１１２３とがカウントアップすることによって、蓄積される。
【００７７】
《パケット解析装置の処理手順》
図１２は、本実施形態に係るパケット解析装置１０００の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図６のＣＰＵ６１０により、ＲＡＭ６４０を使用して実行され、図１０におけるパケット解析装置１０００の処理を実現する。なお、第２実施形態と同様の処理を行なうステップには同じステップ番号を付して、説明は省略する。
【００７８】
ステップＳ１２０７においては、ＧＴＰパケットからＴＣＰパケットヘッダを取得する。次に、ステップＳ１２０９において、ＴＣＰパケットヘッダからＴＣＰシーケンス番号および確認応答番号を取得する（図１１Ａ参照）。ステップＳ１２１１においては、ＧＴＰパケットに含まれる全ＴＣＰパケットを処理したかを判定する。全ＴＣＰパケットを処理していなければステップＳ１２０７に戻って、ＴＣＰパケットヘッダからのＴＣＰシーケンス番号および確認応答番号の取得を繰り返す。なお、１つのＧＴＰパケットに１つのＴＣＰパケットであれば、この繰り返しは行なわれない。全ＴＣＰパケットを処理しておれば、ステップＳ１２１３に進んで、ＧＴＰパケットのパケットロスを検出可能な所定数のＧＴＰパケットを処理したか、あるいは所定時間にわたる処理をしたかを判定する。所定数あるいは所定時間でなければステップＳ８０１に戻って次のＧＴＰパケットの受信を待機する。なお、ＧＴＰパケットロス数あるいはＴＣＰ再送パケット数が所定数に達した場合を、ステップＳ１２１３の分岐条件にしてもよい。かかる条件は、パケットロス区間の判定に必要な条件を満たすものでよく、随時選択される。
【００７９】
パケットロス区間の判定に必要な条件を満たせばステップＳ１２１５に進んで、パケットロス区間判定処理を実施する（図１３参照）。次に、ステップＳ１３１７において、パケット品質の評価指標を組み合わせて、データ品質評価処理を実施する。
【００８０】
（パケットロス区間判定処理）
図１３は、本実施形態に係るパケットロス区間判定処理Ｓ１２１５の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１３においては、図７Ｂに示した区間判定アルゴリズムの第２パケットロス区間７１５の場合を示す。
【００８１】
まず、ステップＳ１３０１においては、ＧＴＰパケットが区間Ａから区間Ｃに向かうパケットなのか、区間Ｃから区間Ａに向かうパケットなのかを判定する。
【００８２】
ＧＴＰパケットが区間Ａから区間Ｃに向かうパケットの場合はステップＳ１３１１に進んで、ＧＴＰ番号にロスが有ったか否かを判定する。ＧＴＰ番号にロスが有った場合にはステップＳ１３１３に進んで、さらにＴＣＰ再送パケットが有ったかを判定する。ＴＣＰ再送パケットがある場合はステップＳ１３１５に進んで、区間Ａ＋Ｂ１のパケットロスと判定する。一方、ステップＳ１３１３の判定においてＴＣＰ再送パケットが無い場合には、ステップＳ１３１７において区間Ｂ１のパケットロスと限定される。
【００８３】
ステップＳ１３１１の判定においてＧＴＰ番号にロスが無い場合にはステップＳ１３１９に進んで、ＴＣＰ再送パケットが有るかを判定する。ＴＣＰ再送パケットが有る場合はステップＳ１３２１に進んで、区間Ａのパケットロスと判定する。一方、ステップＳ１３１９の判定においてＴＣＰ再送パケットが無い場合は、ステップＳ１３２３においていずれにもパケットロスが無い（正常である）と判定する。
【００８４】
ＧＴＰパケットが区間Ｃから区間Ａに向かうパケットの場合はステップＳ１３３１に進んで、ＧＴＰ番号にロスが有ったか否かを判定する。ＧＴＰ番号にロスが有った場合にはステップＳ１３３３に進んで、さらにＴＣＰ再送パケットが有ったかを判定する。ＴＣＰ再送パケットがある場合はステップＳ１３３５に進んで、区間Ｂ２＋Ｃのパケットロスと判定する。一方、ステップＳ１３３３の判定においてＴＣＰ再送パケットが無い場合には、ステップＳ１３３７において区間Ｂ２のパケットロスと限定される。
【００８５】
ステップＳ１３３１の判定においてＧＴＰ番号にロスが無い場合にはステップＳ１３３９に進んで、ＴＣＰ再送パケットが有るかを判定する。ＴＣＰ再送パケットが有る場合はステップＳ１３４１に進んで、区間Ｃのパケットロスと判定する。一方、ステップＳ１３３９の判定においてＴＣＰ再送パケットが無い場合は、ステップＳ１４４３においていずれにもパケットロスが無い（正常である）と判定する。
【００８６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るパケット解析装置について説明する。本実施形態に係るパケット解析装置は、上記第２実施形態と比べると、会話の音声ではなく映像の画像をパケット通信するパケット通信システムにおいてパケットロス区間を判定する点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、その詳しい説明を省略する。
【００８７】
本実施形態によれば、ＲＴＰパケットによって映像を伝送する場合においても、１点のみでの監視が可能な本方式を採用することで、パケット解析装置の台数削減が可能となる。
【００８８】
（パケット通信の品質を評価するアルゴリズム）
図１４は、本発明の第４実施形態に係るパケット通信の品質を評価するアルゴリズムを示す図である。なお、図１４には、評価指標の一部のみを示すが、他の既知の評価指標が組み合わされることが可能である。
【００８９】
パケット通信の品質を評価するアルゴリズム１４００は、本実施形態で検出および判定されたパケットロス区間（数）１４１２などを含むパケットレイヤモデル１４１１やメディアレイヤモデルなどを含む通信状態から客観的に数値化可能な客観的品質評価パラメータ１４１０と、ＭＯＳ値のようなリスナーの主観に関係する主観的品質評価パラメータ１４２０とを含む。この客観的品質評価パラメータ１４１０と、主観的品質評価パラメータ１４２０とをさらに組み合わせて、映像パケットの総合評価１４３０がされるように設定されている。
【００９０】
《パケット解析装置の処理手順》
図１５は、本実施形態に係るパケット解析装置の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図６のＣＰＵ６１０により、ＲＡＭ６４０を使用して実行され、本実施形態のパケット解析装置による映像パケットの処理を実現する。なお、第２実施形態と同様の処理を行なうステップには同じステップ番号を付して、説明は省略する。
【００９１】
ステップＳ８０１か〜Ｓ８１５までは、第２実施形態の図８と同様である。最後に、ステップＳ１３１７において、パケットロス数や区間、あるいはＭＯＳ値、あるいはさらに他のパケット品質の評価指標を組み合わせて、映像品質評価処理を実施する。
【００９２】
［他の実施形態］
なお、上記実施形態は、モバイルパケット通信網（３Ｇ通信技術およびＬＴＥ通信技術）におけるユーザ品質管理の分野においても有用である。
【００９３】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【００９４】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされる制御プログラム、あるいはその制御プログラムを格納した媒体、その制御プログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。
【００９５】
［実施形態の他の表現］
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出手段と、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段の検出結果と前記ユーザパケットロス検出手段の検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定手段と、
を備えることを特徴とするパケット解析装置。
（付記２）
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段は、前記トンネリングプロトコルパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出し、
前記ユーザパケットロス検出手段は、前記ユーザパケットのヘッダに記憶されたシーケンス番号の抜けからロスを検出することを特徴とする付記１に記載のパケット解析装置。
（付記３）
前記パケットロス発生区間判定手段は、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段が前記トンネリングプロトコルパケットのロスを検出した場合には、前記パケット交換機間の通信区間でロスが発生したと判定し、
前記ユーザパケットロス検出手段が前記ユーザパケットのロスを検出した場合には、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間でロスが発生したと判定することを特徴とする付記１または２に記載のパケット解析装置。
（付記４）
前記パケットロス発生区間判定手段は、前記トンネリングプロトコルパケットが前記パケット交換機間を転送される転送方向を判定する転送方向判定手段を有し、
前記転送方向に対応して、前記トンネリングプロトコルパケット受信手段が前記トンネリングプロトコルパケットを受信した前記パケット交換機間の通信線の地点より上流の通信区間でパケットロスが発生したと判定することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
（付記５）
パケット通信される情報が音声である場合に、前記パケットロスに加えてＲ値およびＭＯＳ値（ITU-T  G.107標準）を参照して、パケット通信の品質評価をする品質評価手段を備えることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
（付記６）
前記トンネリングプロトコルは、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）トンネリングプロトコル（ＧＴＰ）を含むことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
（付記７）
前記トンネリングプロトコルパケット受信手段は、前記パケット交換機間の光通信線から光通信情報を分岐するネットワークパケット分岐装置から前記トンネリングプロトコルパケットを受信することを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
（付記８）
前記ユーザパケットは、リアルタイムデータ転送プロトコル（ＲＴＰ：Real-time Transport Protocol）パケットを含むことを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
（付記９）
前記ユーザパケットは、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ：Transmission Control Protocol）パケットを含むことを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載のパケット解析装置。
（付記１０）
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置の制御方法であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
を含むことを特徴とするパケット解析装置の制御方法。
（付記１１）
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置の制御プログラムであって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
（付記１２）
トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価が可能なパケット通信システムであって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元する一対のパケット交換機と、
前記一対のパケット交換機間の通信線から通信情報を分岐するネットワークパケット分岐装置と、
前記ネットワークパケット分岐装置により分岐された通信情報に基づいて、トンネリングプロトコルによるパケット通信の品質評価を行なうパケット解析装置と、を備え、
前記パケット解析装置は、
前記ネットワークパケット分岐装置から、前記トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出手段と、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出手段と、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出手段の検出結果と前記ユーザパケットロス検出手段の検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定手段と、
を備えることを特徴とするパケット通信システム。
（付記１３）
トンネリングプロトコルによるパケット通信における品質評価方法であって、
ユーザパケットをカプセル化してトンネリングプロトコルパケットを生成し、該トンネリングプロトコルパケットをアンカプセル化して該ユーザパケットを復元するパケット交換機間の通信線から、当該トンネリングプロトコルパケットを受信するトンネリングプロトコルパケット受信ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットのロスを検出するトンネリングプロトコルパケットロス検出ステップと、
前記受信したトンネリングプロトコルパケットに含まれる前記ユーザパケットのロスを検出するユーザパケットロス検出ステップと、
前記トンネリングプロトコルパケットロス検出ステップにおいける検出結果と前記ユーザパケットロス検出ステップにおける検出結果とに基づいて、パケットロスが前記パケット交換機間の通信区間で発生したか、前記パケット交換機に至る前記ユーザパケットの通信区間で発生したかを判定するパケットロス発生区間判定ステップと、
を含むことを特徴とするパケット通信における品質評価方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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