(57)【要約】【課題】  特別な検証機器を用いずに、ＩＰネットワークの音声ＩＰパケットの転送能力を少ない工数で検証する。【解決手段】  本発明のＩＰネットワーク検証方法においては、ＩＰネットワークの出入り口に位置する第１及び第２のＶｏＩＰ機器に対し、試験指示装置が、通常の通話パスと同等の試験用通話パスを設定させ、その試験用通話パスを介して、第１及び第２のＶｏＩＰ機器間が試験用音声ＩＰパケットを授受し合い、第１及び第２のＶｏＩＰ機器がそれぞれ、試験用音声ＩＰパケットの受信異常状態を統計情報として収集する。収集された統計情報は、試験指示装置が取り込む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰネットワークの出入り口に位置する第１及び第２のＶｏＩＰ機器に対し、試験指示装置が、通常の通話パスと同等の試験用通話パスを設定させ、
その試験用通話パスを介して、上記第１及び第２のＶｏＩＰ機器間が試験用音声ＩＰパケットを授受し合い、
上記第１及び第２のＶｏＩＰ機器がそれぞれ、試験用音声ＩＰパケットの受信異常状態を統計情報として収集する
ことを特徴とするＩＰネットワーク検証方法。
【請求項２】
上記第１及び第２のＶｏＩＰ機器間で設定される試験用通話パスが、実際の運用で想定される通話数分と同程度の数であることを特徴とする請求項１に記載のＩＰネットワーク検証方法。
【請求項３】
統計情報を収集する受信異常状態が、パケットロス及び受信間隔異常であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＰネットワーク検証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はネットワーク検証方法に関し、例えば、ＶｏＩＰシステムを構成するＩＰネットワークのパケット転送能力を診断する場合に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＡＮ又はＩＰ−ＶＰＮ等のＩＰネットワークのパケット転送能力は、使用されるスイッチ、ルータ等のネットワーク機器の性能、又は、契約等による帯域制限等に依存する。また、ＩＰネットワーク上には、ＶｏＩＰシステムが送受信する音声ＩＰパケットに加え、他のアプリケーションが使用するデータパケットも転送されるため、データパケットのトラヒックの影響により音声パケットの転送能力も変化する。すなわち、ＶｏＩＰゲートウェイ装置やＩＰ電話機等を収容するＶｏＩＰシステムにおいて、音声の品質の劣化を発生させる要素の１つとして、ＬＡＮ又はＩＰ−ＶＰＮ等のＩＰネットワークのパケット転送能力に起因するパケットロス、パケット揺らぎが挙げられる（非特許文献１の第８章参照）。
【０００３】
ＶｏＩＰシステムの音声品質を確保するためには、ＩＰネットワークの転送能力を把握することが不可欠である。ＩＰネットワークの転送能力を把握する方法として、特許文献１の「発明が解決しようとする課題」の項に記載された方法が考えられる。すなわち、この方法は、受信端、送信端のＶｏＩＰ機器の双方で、信号状態を測定したり、音声通話の状態を監視したりする方法である。
【０００４】
このような測定や監視を行うために、各ＶｏＩＰ機器に測定や監視のためのネットワークシミュレータ１０８、１１７を接続し、例えば、図２に示すような構成とする。
【０００５】
図２上で、ＩＰネットワーク１０９を介して対向しているＶｏＩＰ機器１０４及び１１１は、ＩＰネットワーク１０９経由でさえあればその設置場所ＳＴ１、ＳＴ２は問わないので、東京と大阪や、日本国内と外国など、距離の離れた位置に設置されることが多い。
【０００６】
図２において、測定者ＯＢ１及びＯＢ２は、ユーザＵ１及びＵ２間の通話に関して、信号状態の測定や音声通話の状態の監視などの遠隔試験を行うエンジニアである。
【特許文献１】特願２００３−３２３３６０号明細書及び図面
【非特許文献１】Ｊｏｎａｔｈａｎ  Ｄａｖｉｄｓｏｎ、  Ｊａｍｅｓ  Ｐｅｔｅｒｓ共著、風工舎訳編、「ＶｏＩＰ基本ガイド」、ソフトバンクパブリッシング株式会社２００１年１月発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
仮に、両設置場所ＳＴ１及びＳＴ２が同じである場合（同じ部屋の中の場合など）には、測定者ＯＢ１とＯＢ２は同一人が兼ねることが可能であるが、設置場所ＳＴ１とＳＴ２が、東京と大阪や、日本国内と外国など、距離の離れた場所である場合にはそれは困難である。ネットワークシミュレータ１０８、１１７を同時にＶｏＩＰ機器１０４と１１１側に接続して信号状態の測定などの遠隔試験を行うには、例えば、測定者ＯＢ１が測定者ＯＢ２と連絡を取って遠隔試験に協力してもらうこと等が必要となる。この場合、遠隔試験のために２人の測定者ＯＢ１、ＯＢ２が必要とされるだけでなく、試験の項目の変更や条件の変更を行うたびに連絡を取り合う必要があるなど、試験の効率が低いものとなる。
【０００８】
多くの場合、同様な遠隔試験はＶｏＩＰ機器の組み合わせ（図２の場合、１０４と１１１の組み合わせ）を変えて繰り返し実行する必要があるが、ＶｏＩＰ機器が地理的に広い範囲に分散して設置されている場合には、組み合わせを変えるたびに異なる測定者と連絡を取る必要がある等の理由で、検証工数が膨大となり、効率はさらに低下する。
【０００９】
また、実際上、ＶｏＩＰ機器の設置場所は多岐にわたることが多く、全てのＶｏＩＰ機器に測定器を関連して設けることはコストも多大となる。
【００１０】
そのため、特別な検証機器を用いずに、ＩＰネットワークの音声ＩＰパケットの転送能力を少ない工数で検証できるＩＰネットワーク検証方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＩＰネットワーク検証方法は、ＩＰネットワークの出入り口に位置する第１及び第２のＶｏＩＰ機器に対し、試験指示装置が、通常の通話パスと同等の試験用通話パスを設定させ、その試験用通話パスを介して、上記第１及び第２のＶｏＩＰ機器間が試験用音声ＩＰパケットを授受し合い、上記第１及び第２のＶｏＩＰ機器がそれぞれ、試験用音声ＩＰパケットの受信異常状態を統計情報として収集することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＩＰネットワーク検証方法によれば、特別な検証機器を用いずに、ＩＰネットワークの音声ＩＰパケットの転送能力を少ない工数で検証することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（Ａ）実施形態
以下、本発明によるＩＰネットワーク検証方法を、ＶｏＩＰシステムを構成するＩＰネットワークの音声ＩＰパケットの転送能力を診断する場合に適用した一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（Ａ−１）実施形態の構成
図３は、この実施形態に係るＶｏＩＰシステムを示すブロック図である。図３において、この実施形態のＶｏＩＰシステム１は、呼制御サーバ装置（呼制御サーバ）２と、各拠点（図１は３拠点の例）Ａ〜Ｃに配置されるＶｏＩＰゲートウェイ装置（ＶｏＩＰ  ＧＷ）３Ａ〜３ＣがＩＰネットワーク４を介して接続されて構成されている。ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ〜３Ｃは、例えば、電話端末５を収容したり、ＰＢＸ６を介して電話端末（内線端末）５を収容したりしている。この実施形態において、ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ〜３Ｃは、ＩＰネットワーク４へ接続し得るＶｏＩＰ機器の例として書き出したものであり、この実施形態の技術思想から言えば、ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ〜３Ｃの一部はＩＰ電話端末などの多のＶｏＩＰ機器であっても良い。
【００１５】
各ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ〜３Ｃは、電話端末やＰＢＸとの音声回線等を収容し、音声のＩＰパケット化（ＶｏＩＰ）を実現する装置（音声パケット処理装置）であり、図１に示すような機能的構成を有している。
【００１６】
図１において、ＶｏＩＰゲートウェイ装置３（３Ａ〜３Ｃ）は、回線インタフェース部１０、音声パケット化部１１、パケットヘッダ処理部１２、ネットワークインタフェース部１３、揺らぎ吸収バッファ部１４及びネットワーク検証実行部１５を有する。
【００１７】
回線インタフェース部１０は、電話端末５やＰＢＸ６等と繋がっている音声回線とのインタフェース機能を担うものであり、ネットワークインタフェース部１３は、ＩＰネットワーク４とのインタフェース機能を担うものである。
【００１８】
音声パケット化部１１及びパケットヘッダ処理部１２は、送信する音声のＩＰパケットを組み立てたり、受信した音声のＩＰパケットを分解したりする構成部分である。
【００１９】
送信系の流れで言えば、電話端末５やＰＢＸ６等からの送信音声信号（アナログ音声信号）をデジタル信号に変換した後に圧縮し、それを所定単位に切り分けた後に、ＩＰパケットヘッダを付加して、音声のＩＰパケットを組み立てる。一方、受信系の流れで言えば、受信したＩＰパケットのヘッダを除去してシーケンシャルな音声データに戻した後に、その音声データを伸長し、さらに、アナログ信号に変換して電話端末５やＰＢＸ６等の側に送出する。
【００２０】
ここで、受信系について言えば、ＩＰパケットの連続性などを確認するパケットヘッダ処理部１２と、受信のＩＰパケットを分解する音声パケット化部１１との間には、ＩＰパケットの到来の時間的な揺らぎを吸収するための揺らぎ吸収バッファ部１４が設けられている。
【００２１】
パケットヘッダ処理部１２は、連続して到来するＩＰパケットのヘッダ内のシーケンス番号を確認し、シーケンス番号の抜けや逆転などを検出するシーケンスエラー検出部１２Ａを有している（後述する図４参照）。
【００２２】
また、揺らぎ吸収バッファ部１４は、ＩＰパケットを受信したときから、次のＩＰパケットの受信までの時間間隔が異常である場合（アンダーラン又はオーバーラン）を検出するアンダーラン・オーバーラン検出部１４Ａを備えている（後述する図４参照）。
【００２３】
ネットワーク検証実行部１５は、呼制御サーバ装置２の制御下で、当該ＶｏＩＰゲートウェイ装置３におけるネットワーク検証動作を実行するものである。呼制御サーバ装置２によるネットワーク検証実行部１５の制御は、シグナリング用のＩＰパケットを介して実行される。ネットワーク検証実行部１５は、例えば、当該ＶｏＩＰゲートウェイ装置３の呼制御を実行するＣＰＵや、それが利用するメモリや、ソフトウェアが該当している。
【００２４】
ネットワーク検証実行部１５は、呼制御サーバ装置２から、指示された相手との検証用の通話パスの接続又は切断が指示されたときには、収容している電話端末や相手側の電話端末の操作によらずに、通話パスを接続又は切断する機能を有している。通話パスの接続、切断は、送受する音声用のＩＰパケットのＩＰアドレスを設定したり設定解除したりする処理などでなる。
【００２５】
ここで、通話パスの接続指示には、パケット送信周期、コーデック種別、許容可能なパケット揺らぎなどのパラメータが含まれており、ネットワーク検証実行部１５は、これらパラメータを該当する機能部に与える。例えば、パケット送信周期を、パケットヘッダ処理部１２の出力段に設けられている出力バッファ部（図示せず）に与え、コーデック種別を、音声パケット化部１１に与え、許容可能なパケット揺らぎを、アンダーラン・オーバーラン検出部１４Ａに与える。
【００２６】
また、ネットワーク検証実行部１５は、検証用の通話パスを設定している期間では、内蔵する試験音声信号生成部１５Ａが生成した試験音声信号（例えば、アナログ信号）を、音声パケット化部１１に入力するようになされている。さらに、ネットワーク検証実行部１５は、検証用の通話パスを設定している期間において、シーケンスエラー検出部１２Ａやアンダーラン・オーバーラン検出部１４Ａによる検出信号を、統計情報収集部１５Ｂによって、統計的に処理するようになされている。統計情報は、例えば、発生回数である。なお、所定時間毎の発生回数であっても良く、このような場合には平均値などを得ることもできる。
【００２７】
ネットワーク検証実行部１５は、呼制御サーバ装置２から、統計情報収集部１５Ｂに保持されている統計情報の通知が要求されたときには、呼制御サーバ装置２に通知するものである。
【００２８】
呼制御サーバ装置２は、内部構成を省略しているが、呼制御を実行するものであり、電話端末５やＰＢＸ６からの発呼、切断情報に基づき、ＶｏＩＰゲートウェイ装置３に通話パスの接続指示や切断指示を行うものである。また、通話パスの接続指示の際には、通話パスの両端のＶｏＩＰゲートウェイ装置に対し、接続されるＩＰネットワーク４の使用帯域、パケット転送能力に応じて、使用するコーデックの指示、揺らぎ吸収バッファ部１４で許容可能なパケット揺らぎ値の指示を行うものとする。
【００２９】
この実施形態の場合、呼制御サーバ装置２は、保守インタフェース部を有し、保守コンソール７を接続可能となされている。呼制御サーバ装置２は、保守コンソール７を介した保守者からの指示に基づき、電話端末やＰＢＸにおける発呼や切断操作なしに、ＶｏＩＰゲートウェイ装置３に対し、任意に音声パスの接続指示や切断指示が可能な試験機能を具備している。呼制御サーバ装置２は、保守コンソール７を介した保守者からの指示に基づき、ネットワーク検証に係る統計情報をＶｏＩＰゲートウェイ装置３から取り出して保守コンソール７に与える。
【００３０】
なお、呼制御サーバ装置２が、キーボードやディスプレイなどのマンマシンインタフェース機能を有するものであれば、保守コンソール７の接続に代え、保守者が呼制御サーバ装置２に対して直接入力操作するものであっても良い。
【００３１】
図４は、ＶｏＩＰゲートウェイ装置３が受信する音声用のＩＰパケットのシーケンス例を示したものである。
【００３２】
ＶｏＩＰゲートウェイ装置間で送受信される音声用のＩＰパケットには、シーケンス番号が付与されており、シーケンス番号の抜けや逆転があると、シーケンスエラーとしてシーケンスエラー検出部１２Ａが検出する。図４の例では、シーケンス番号「５」のＩＰパケットの次にシーケンス番号「７」のＩＰパケットが到来しているので、シーケンス番号「７」のＩＰパケットが到来したタイミングでシーケンスエラーが検出される。
【００３３】
音声用のＩＰパケットの送出間隔（送信周期）が定まっていると、揺らぎがあったとしても、受信側に、その間隔と同程度の間隔でＩＰパケットが到来する。受信側における間隔が、送出間隔より、許容揺らぎ値を超えて短い場合（オーバーラン）や、送出間隔より、許容揺らぎ値を超えて長い場合（アンダーラン）も異常としてアンダーラン・オーバーラン検出部１４Ａが検出する。図４の例では、シーケンス番号「２」のＩＰパケットと、シーケンス番号「３」のＩＰパケットの受信間隔が、送出間隔より、許容揺らぎ値を超えて長いので、アンダーランが検出される。
【００３４】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態に係るＶｏＩＰシステムにおけるネットワーク検証動作（ネットワーク検証方法）を、図５をも参照しながら説明する。図５は、ネットワーク検証時の各部の動作シーケンス図である。
【００３５】
呼制御サーバ装置２の保守インタフェース部に接続される保守コンソール７から、検証対象となるＩＰネットワーク４に接続されるＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ、３Ｂに対し、試験用通話パスの接続指示を行う（Ｓ１００〜Ｓ１０２）。
【００３６】
呼制御サーバ装置２から通話パスの接続指示を受信した各ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ、３Ｂはそれぞれ、通話パスの接続指示に含まれる実運用に則した各パラメータ（音声パケット送信周期（Ｐａｃｋｅｔ／秒）、コーデック種別、揺らぎ吸収バッファで許容可能なパケット揺らぎ値など）の設定を行い、対向するＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ｂ、３Ａと試験用通話パスの接続を行う（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。
【００３７】
その後、各ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ、３Ｂはそれぞれ、シーケンスエラーや、アンダーラン、オーバーランなどの統計情報の収集動作を起動し（Ｓ１０５、Ｓ１０６）、試験用の音声ＩＰパケットの授受を行う（Ｓ１０７）。
【００３８】
ここで、ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ及び３Ｂの同一の組合せにおける通話パスは、複数接続可能とし、実際の運用で想定される通話数分（呼制御サーバ装置２が試験前に平均的な通話数を検出するようにしても良い）だけ接続指示を行い、その通話数分だけ同様な処理Ｇ１〜ＧＮ（Ｓ１００〜Ｓ１０７）を繰り返す。
【００３９】
各ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ、３Ｂは、試験用通話パスの接続後、受信する音声ＩＰパケットのシーケンス番号を常時監視し、パケットロスを検出した場合に、パケットロスが発生した接続パス番号や発生回数情報を統計情報として記録する。また、揺らぎ吸収バッファ部１４の状態監視を行い、揺らぎ吸収バッファ部１４でアンダーラン、オーバーランが発生した場合は、その接続パス番号や発生回数を統計情報として記録する。これらＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ、３Ｂにおける統計情報の記録は、試験パスの接続中、継続して実施される。
【００４０】
統計情報の収集は、呼制御サーバ装置２の保守インタフェース部に接続される保守コンソール７からの指示により（又は所定の時間間隔毎に）、呼制御管理サーバ２が各ＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ、３Ｂに対し統計情報通知要求を行うことによって行われ、収集された統計情報は、保守インタフェース部から保守コンソール７へ出力され、保守者の確認に供することができる（Ｓ１０８〜Ｓ１１４）。
【００４１】
試験用通話パスの切断は、呼制御サーバ装置２の保守インタフェース部に接続される保守コンソール７からの切断指示操作により（又は、最後の接続指示時点から所定の時間経過後、自動的に）、呼制御サーバ装置２からＶｏＩＰゲートウェイ装置３Ａ、３Ｂに切断指示が送出されて実行され、この際には、統計情報の収集動作も終了される（Ｓ１１５〜Ｓ１２１）。
【００４２】
なお、試験用通話パスの切断指示は、通話パス毎の指示であっても良く、一つの切断指示が全ての試験用通話バスの切断を指示するものであっても良い。図５は、後者のイメージで図示している。
【００４３】
以上のような動作により、検証対象となるＩＰネットワーク４に実運用に則した試験用通話パスを接続し、試験通話パスの接続中にどの回線番号のパスで既定の時間内に何回パケットロス又は許容できないパケット揺らぎが発生したかを検証することが可能となる。
【００４４】
（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、呼制御サーバ装置からＶｏＩＰゲートウェイ装置に対し実環境に則したネットワーク負荷を与える試験用通話パスの接続指示を行い、ＶｏＩＰゲートウェイ装置の統計情報を収集することにより、ネットワークアナライザ装置等を使用することなく、検証対象となるＩＰネットワークのパケット転送能力の検証が可能となる。
【００４５】
ここで、検証のための新たなハードウェアの追加を必要としない。
【００４６】
また、ＶｏＩＰゲートウェイ装置が複数拠点に分散されるような環境においても、呼制御サーバ装置の保守インタフェース部に接続可能な１拠点からＩＰネットワークの検証を行うことができる。
【００４７】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態においては、ＶｏＩＰゲートウェイ装置に対して、試験用通話パスの接続、切断を指示する操作が呼制御サーバであるものを示したが、そのような指示を発行する専用装置であっても良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、試験用通話バスの両端の装置がＶｏＩＰゲートウェイ装置であるものを示したが、ＩＰネットワークの出入り口に位置する装置であれば、他のＶｏＩＰ機器であっても良い。
【００４９】
さらに、上記実施形態では、ＩＰネットワークのパケット転送能力を表す指標として、シーケンスエラーと、オーバーラン、アンダーランを検出するものを示したが、これに代え、又は、これに加え、他の指標を導入するようにしても良い。ヘッダチェックサムの異常を検出し、統計情報として収集するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態のＶｏＩＰゲートウェイ装置における音声系の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】考えられる従来技術を示すブロック図である。
【図３】実施形態のＶｏＩＰシステムの網構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態の検出対象のエラーの説明図である。
【図５】実施形態のネットワーク検証時の動作シーケンス図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…ＶｏＩＰシステム、２…呼制御サーバ装置、３Ａ〜３Ｃ…ＶｏＩＰゲートウェイ装置、４…ＩＰネットワーク、７…保守コンソール、１０…回線インタフェース部、１１…音声パケット化部、１２…パケットヘッダ処理部、１２Ａ…シーケンスエラー検出部、１３…ネットワークインタフェース部、１４…揺らぎ吸収バッファ部、１４Ａ…アンダーラン・オーバーラン検出部、１５…ネットワーク検証実行部、１５Ａ…試験音声信号生成部、１５Ｂ…統計情報収集部。
【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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