(57)【要約】  マルチメディア性能に影響を及ぼすことがあるネットワーク問題を識別し、ネットワーク内のそのような問題の場所に関するガイダンスを提供する、パケットベースのマルチメディア信号伝送システムのためのネットワーク監視システム。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク環境における問題を識別する方法であって、
ａ．複数の間隔の間に１つまたは複数の障害のレベルを決定するステップと、
ｂ．前記１つまたは複数の障害のレベルを１つまたは複数のイベント・グループにグループ化するステップと、
ｃ．前記１つまたは複数のイベント・グループを１つまたは複数の問題シグニチャと比較するステップと、
ｄ．前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを、前記１つまたは複数の問題シグニチャの１つを持つネットワーク問題に関連付けられるものとして類別するステップと
を含む方法。
【請求項２】
ａ．複数の呼び出しの発信元を決定するステップと、
ｂ．前記複数の呼び出しの発信元に基づいて、前記複数の呼び出しを１つまたは複数の呼び出しグループにグループ化するステップと、
ｃ．各呼び出しグループごとに、前記ネットワーク問題を持つ呼び出しの数を決定するステップと、
ｄ．前記ネットワーク問題を持つ呼び出しの数に基づいて、前記ネットワーク問題の場所を推定するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の呼び出しの発信元を決定することは、前記複数の呼び出しの発信元インターネット・プロトコル・アドレスを決定することを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ネットワーク問題の場所を推定することは、
ａ．前記ネットワーク問題を持つ前記呼び出しグループ内の呼び出しのパーセンテージを決定することと、
ｂ．呼び出しのパーセンテージが高い場合、前記ネットワーク問題の場所は前記呼び出しグループに関連付けられた発信元に等しいと推定することと
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記１つまたは複数の障害は、遅延、パケット喪失、ジッタ、ひずみ、絶対パケット遅延変動、相対パケット間遅延変動、短期遅延変動、短期平均遅延、タイミング・ドリフト、パケット喪失、および順序が乱れたパケットの割合からなるグループから選択される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ネットワーク問題は、ローカル・エリア・ネットワーク輻輳、アクセス・リンク輻輳、経路変更、アクセス・リンク障害、経路ばたつき、負荷分散、および経路ダイバーシチからなるグループから選択される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ネットワーク問題は、ローカル・エリア・ネットワーク輻輳、アクセス・リンク輻輳、経路変更、アクセス・リンク障害、経路ばたつき、負荷分散、および経路ダイバーシチからなるグループから選択される請求項５に記載の方法。
【請求項８】
ａ．複数の呼び出しの発信元を決定するステップと、
ｂ．前記複数の呼び出しの発信元に基づいて、前記複数の呼び出しを１つまたは複数の呼び出しグループにグループ化するステップと、
ｃ．各呼び出しグループごとに、前記ネットワーク問題を持つ呼び出しの数を決定するステップと、
ｄ．前記ネットワーク問題を持つ呼び出しの数に基づいて、前記ネットワーク問題の場所を推定するステップと
をさらに含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
複数の呼び出しの発信元を決定することは、前記複数の呼び出しの発信元インターネット・プロトコル・アドレスを決定することを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ネットワーク問題の場所を推定することは、
ａ．前記ネットワーク問題を持つ前記呼び出しグループ内の呼び出しのパーセンテージを決定することと、
ｂ．呼び出しのパーセンテージが高い場合、前記ネットワーク問題の場所は前記呼び出しグループに関連付けられた発信元に等しいと推定することと
を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
ネットワーク内の１つの場所において取られる測定値から前記１つまたは複数の障害のレベルの配列を生成するステップをさらに含む請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
ａ．複数の呼び出しの発信元を決定するステップと、
ｂ．前記複数の呼び出しの発信元に基づいて、前記複数の呼び出しを１つまたは複数の呼び出しグループにグループ化するステップと、
ｃ．各呼び出しグループごとに、前記ネットワーク問題を持つ呼び出しの数を決定するステップと、
ｄ．前記ネットワーク問題を持つ呼び出しの数に基づいて、前記ネットワーク問題の場所を推定するステップと
をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数の呼び出しの発信元を決定することは、前記複数の呼び出しの発信元インターネット・プロトコル・アドレスを決定することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ネットワーク問題の場所を推定することは、
ａ．前記ネットワーク問題を持つ前記呼び出しグループ内の呼び出しのパーセンテージを決定することと、
ｂ．呼び出しのパーセンテージが高い場合、前記ネットワーク問題の場所は前記呼び出しグループに関連付けられた発信元に等しいと推定することと
を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
１つまたは複数の障害のレベルを決定することは、
ａ．前記パケットの実際の到着時刻に対応するパケットにローカル・タイムスタンプを適用することと、
ｂ．前記パケットから送信側タイムスタンプを抽出することと、
ｃ．前記パケットから送信側連番を抽出することと、
ｄ．前記パケットの期待される到着時刻を抽出することと、
ｅ．前記パケットの前記期待される到着時刻から前記パケットの実際の到着時刻を差し引くことと
を含む請求項７に記載の方法。
【請求項１６】
１つまたは複数の障害のレベルを決定することは、短期間にわたる前記差し引かれた値の平均を計算することをさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の問題シグニチャは、
ａ．遅延の増大なしでの高い値の短期遅延変動、
ｂ．短期遅延変動の増大が伴い、その後に遅延の減少が続く遅延の増大、または
ｃ．実質的に一定のレベルの短期遅延変動が伴う遅延の増大または減少
を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つまたは複数のイベント・グループを１つまたは複数の問題シグニチャと比較することは、
ａ．ある間隔の間の遅延の変化を閾値と比較することと、
ｂ．前記間隔の間の前記短期遅延変動のレベルを決定することと、
ｃ．前の間隔が遅延障害を含むかどうか決定することと
を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超え、前記前の間隔が前記遅延障害を含むとき、前記イベント・グループを前記アクセス・リンク輻輳として類別すること
を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超えず、前記前の間隔が遅延障害を含み、前記短期遅延変動のレベルが低いとき、前記イベント・グループを前記経路変更として類別すること
を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超えず、前記前の間隔が遅延障害を含まず、前記短期遅延変動のレベルが増大しているとき、前記イベント・グループを前記ローカル・エリア・ネットワーク輻輳として類別すること
を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
１つまたは複数の障害のレベルを決定することは、
ａ．第１のパケットの遅延を決定することと、
ｂ．後続のパケットの遅延を決定することと、
ｃ．前記第１のパケットの遅延から前記後続のパケットの遅延を差し引くことと
を含む請求項７に記載の方法。
【請求項２３】
１つまたは複数の障害のレベルを決定することは、短期間にわたる前記差し引かれた値の平均を計算することをさらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記１つまたは複数の問題シグニチャは、
ａ．遅延の増大なしでの高い値の短期遅延変動、
ｂ．短期遅延変動の増大が伴い、その後に遅延の減少が続く遅延の増大、または
ｃ．実質的に一定のレベルの短期遅延変動が伴う遅延の増大または減少
を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記１つまたは複数のイベント・グループを１つまたは複数の問題シグニチャと比較することは、
ａ．ある間隔の間の遅延の変化を閾値と比較することと、
ｂ．前記間隔の間の前記短期遅延変動のレベルを決定することと、
ｃ．前の間隔が遅延障害を含むかどうか決定することと
を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超え、前記前の間隔が前記遅延障害を含むとき、前記イベント・グループを前記アクセス・リンク輻輳として類別すること
を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超えず、前記前の間隔が遅延障害を含み、前記短期遅延変動のレベルが低いとき、前記イベント・グループを前記経路変更として類別すること
を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超えず、前記前の間隔が遅延障害を含まず、前記短期遅延変動のレベルが増大しているとき、前記イベント・グループを前記ローカル・エリア・ネットワーク輻輳として類別すること
を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
１つまたは複数の障害のレベルを決定することは、
ａ．最小の遅延を持つ第１のパケットを識別することと、
ｂ．前記パケットの遅延から第２のパケットの遅延を差し引くことと、
ｃ．前記差し引かれた値を、前記第１と第２のパケットの間の時間間隔で割って、クロック速度の変化率を推定することと、
ｄ．前記推定されたクロック速度の変化率が閾値を超える場合、前記推定されたクロック速度の変化率を平均変化率に組み込むことと
を含む請求項７に記載の方法。
【請求項３０】
１つまたは複数の障害のレベルを決定することは、失われたパケットの数を、失われたパケットと受け取られたパケットの和のパーセンテージとして計算することを含む請求項７に記載の方法。
【請求項３１】
１つまたは複数の障害のレベルを決定することは、順序が乱れて受け取られたパケットの数を、受け取られたパケットの総数のパーセンテージとして決定することを含む請求項７に記載の方法。
【請求項３２】
前記１つまたは複数の問題シグニチャは、
ａ．遅延の増大なしでの高い値の短期遅延変動、
ｂ．短期遅延変動の増大が伴い、その後に遅延の減少が続く遅延の増大、または
ｃ．実質的に一定のレベルの短期遅延変動が伴う遅延の増大または減少
を含む請求項７に記載の方法。
【請求項３３】
ａ．複数の呼び出しの発信元を決定するステップと、
ｂ．前記複数の呼び出しの発信元に基づいて、前記複数の呼び出しを１つまたは複数の呼び出しグループにグループ化するステップと、
ｃ．各呼び出しグループごとに、前記ネットワーク問題を持つ呼び出しの数を決定するステップと、
ｄ．前記ネットワーク問題を持つ呼び出しの数に基づいて、前記ネットワーク問題の場所を推定するステップと
をさらに含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
複数の呼び出しの発信元を決定することは、前記複数の呼び出しの発信元インターネット・プロトコル・アドレスを決定することを含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ネットワーク問題の場所を推定することは、
ａ．前記ネットワーク問題を持つ前記呼び出しグループ内の呼び出しのパーセンテージを決定することと、
ｂ．呼び出しのパーセンテージが高い場合、前記ネットワーク問題の場所は前記呼び出しグループに関連付けられた発信元に等しいと推定することと
を含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記１つまたは複数のイベント・グループを１つまたは複数の問題シグニチャと比較することは、
ａ．ある間隔の間の遅延の変化を閾値と比較することと、
ｂ．前記間隔の間の前記短期遅延変動のレベルを決定することと、
ｃ．前の間隔が遅延障害を含むかどうか決定することと
を含む請求項７に記載の方法。
【請求項３７】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超え、前記前の間隔が前記遅延障害を含むとき、前記イベント・グループを前記アクセス・リンク輻輳として類別すること
を含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超えず、前記前の間隔が遅延障害を含み、前記短期遅延変動のレベルが低いとき、前記イベント・グループを前記経路変更として類別すること
を含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記１つまたは複数のイベント・グループの少なくとも１つを類別することは、
ａ．前記遅延の変化が前記閾値を超えず、前記前の間隔が遅延障害を含まず、前記短期遅延変動のレベルが増大しているとき、前記イベント・グループを前記ローカル・エリア・ネットワーク輻輳として類別すること
を含む請求項３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク監視システムに関する。より詳細には、本発明は、ネットワーク環境における問題を識別し、ネットワーク内のそのような問題の場所に関するガイダンスを提供するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
もともとデータ伝送を対象とするパケット・ネットワークは、ますます、マルチメディア・トラフィックを搬送するのに使用されつつある。輻輳など一般のネットワーク問題はマルチメディア性能の著しい低下を引き起こす。したがって、適切なマルチメディア性能が復元され得るように、１つまたは複数の場所においてパケット・ストリームを観測することによりネットワーク問題を識別することができる試験装置を備えることが望ましい。
【０００３】
パケット・ネットワークは、データ、音声、およびビデオ・トラフィックを搬送するのに使用される。一般的なパケット・ネットワークの種類には、インターネット・プロトコル（「ＩＰ」）、フレーム・リレー、および非同期転送モード（「ＡＴＭ」）が含まれる。各パケットは、データまたはディジタル化音声またはビデオを搬送するペイロードと、発信元および宛先アドレスならびに他のプロトコル関連情報を含むヘッダとを含む。パケット化マルチメディア・ストリームは、連続した切れ目のないディジタル化音声またはビデオのブロックを含む順次パケットのストリームである。
【０００４】
一般に、パケット化マルチメディア・ストリームの１つのパケットがパケット・ネットワーク内で失われ、または到着するのが遅すぎて使用され得ない場合、再構築されるマルチメディア・ストリームには、著しい品質低下を引き起こす、対応するギャップが生じる。したがって、パケット・ネットワークの性能を測定し、パケットを失わせ、または遅らせることのある問題を識別することが望ましい。さらに、ネットワーク問題の解決を促すために、典型的な知られているネットワーク問題のどれが品質低下の元の、または根本の原因であるか識別することが望ましい。
【０００５】
パケットを失わせ、または遅らせる典型的な問題には、それだけに限らないが、以下が含まれる。
（ｉ）待ち行列を一杯にさせ、競合を発生させる他のストリームからの過剰な数のパケットによる輻輳。輻輳は、ローカル・エリア・ネットワーク（「ＬＡＮ」）上、ＬＡＮをパケット・ネットワークに相互接続するのに使用されるリンク上、またはパケット・ネットワーク内で発生することがある。
（ｉｉ）どの方向にパケットを経路指定すべきかに関するそれらの決定基準を変更する、パケット・ネットワーク内のルータまたはスイッチによる経路変更。
（ｉｉｉ）しばしば、パケット・ネットワーク内の何らかの装置の障害、あるいは損傷または断線しているケーブルに起因することがあるリンク障害。
【０００６】
ネットワーク問題の場所を特定する従来技術のシステムは、比較が行われ得るように、ネットワーク内の異なる場所で測定を行うことを必要とする。多くの場合、パケットは、異なる事業主体によって所有され、運営されるネットワークを通り、そのため、多くの場所で測定を行うことが不可能であり、または実際的でないことがある。
【０００７】
また、従来技術のシステムは、通常、パケット喪失、ジッタ、遅延などのメトリックを報告するが、問題の具体的性質は識別しない。「Method and Apparatus for Monitoring a Network Environment」という名称のＧａｒｇに対する米国特許第６３２７６７７号など、他の従来技術のシステムは、ネットワーク問題の発生を報告するために、収集されたデータと以前に格納された履歴データとの比較を行うが、やはり、問題の真の原因を識別することはできない。
【０００８】
他の従来技術のシステムは、ＰｉｎｇやＴｒａｃｅｒｏｕｔｅなどのよく知られたプロトコルを使って、測定を行うための試験パケットを用いる。これらのプロトコルは、一般に、問題が報告された後で接続の障害を追及するのに用いられるため、そのようなプロトコルを使用する従来技術のシステムは、ネットワーク内の特定のエンドツーエンド接続上で何が発生したか検出することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、ネットワーク上の１点で行われる観測から、ネットワーク問題、そのようなネットワーク問題の考えられる原因、およびネットワーク問題のおおよその場所を識別する、改善されたネットワーク監視システムの必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、特定のネットワーク問題が、パケット喪失、ジッタ、遅延、遅延変動、ひずみ、およびその他の測定可能な障害に関して生み出す特有の「シグニチャ」を利用することによってこの必要に応える。ネットワーク問題およびそれらに対応するシグニチャの例には以下が含まれる。
（ｉ）パケットによって取られる経路がある持続的経路から別の経路に変化することがある経路のばたつき。これは、結果として、遅延の段階的変化を生じる。
（ｉｉ）パケットが多様な経路によって送信される負荷分散または経路ダイバーシチ。これは、結果として、パケットの遅延の幅広い変動および順序が乱れて到着する相当数のパケットを生じる。
（ｉｉｉ）トラフィックの増大がある輻輳。これは、結果として、同時にジッタの増大を伴う（通常は台形の）遅延の増大を生じる。
【００１１】
本発明は、最も可能性の高いネットワーク問題を識別するために短期と長期両方の遅延およびパケット喪失の変動を分析する。本発明は、障害を、知られている名目実行遅延からのタイミングおよび遅延の変化に基づくイベントとして識別する。これらのイベントは、「イベント・グループ」にグループ化され、次いで、イベント・グループは、知られている問題プロファイルに照らして評価され、ネットワーク問題の特定のクラスに関連付けられるものとして類別される。したがって、本発明は、経路変更など、単一の観測から分類するのが難しい種類のネットワーク問題の識別の正確さを向上させ、識別を補助するために、イベントを遡及的に分類する手段を提供する。
【００１２】
また、本発明は、ネットワーク・インターフェースを介して監視されている呼び出しを検査し、これらの呼び出しの発信元識別を使って呼び出しを論理グループにまとめてグループ化することによって、ネットワーク問題の場所に関するガイダンスも提供する。ある測定間隔の間に、同じネットワーク障害が１つの呼び出しグループ上でのみ検出される場合、本発明は、その問題がその呼び出しグループに共通のある点で発生しているのではないかと推論する。
【００１３】
ゆえに、本発明は、通常、ＩＰ上の音声およびビデオ・トラフィックの搬送に使用される実時間プロトコル（「ＲＴＰ」）パケット・ストリームの非侵入型分析に適用されてもよい。これらのパケットは、連番およびタイムスタンプを含み、そのため、試験パケットを不要にする。
【００１４】
また、本発明は、多数の並列ストリームに適用されてもよい。ストリーム・セット上での検出される問題の同時発生タイミングを観測することによって、本発明は、問題がネットワークのいくつかの主要な場所または領域において発生したと推定することができる。
【００１５】
以下で、本発明の実施形態を、例を引いて説明する。本発明を実施する他の手法および説明される実施形態の変形が、当分野の技術者により構築されることがあり、それらの手法は本発明の範囲内に含まれるものとみなす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照すると、マルチメディア通信装置１１はローカル・エリア・ネットワーク（「ＬＡＮ」）１２、アクセス・リンク１３、コア・パケット・ネットワーク１４、リモート・アクセス・リンク１５、およびリモート・ローカル・エリア・ネットワーク１６を介してリモート・マルチメディア通信装置１７に一定の間隔でパケットを送信する。ネットワーク問題は、ＬＡＮ１２、１６、アクセス・リンク１３、１５、またはコア・パケット・ネットワーク１４上で発生し得る。ネットワーク・アナライザ１０は、通常、ローカル・エリア・ネットワーク１２、１６またはアクセス・リンク１３、１５に接続されるはずである。
【００１７】
図２を参照すると、ネットワーク・アナライザ１０は、パケット・ストリームが通る通信リンクに接続されている。パケットはネットワーク・インターフェース２１によって取り込まれ、次いで、パケット・フィルタ２２に渡される。マルチメディア通信、または「Ｐｉｎｇ」などの特定の試験メッセージから生じる、タイムスタンプまたは連番を付加されたパケット２３は、アドレスまたは他の識別子によって、次いで、タイムスタンプ・アナライザ２４によって取られた遅延測定値によって分類される。結果として生じる遅延測定値は、分類器２５によって集約、分析され、次いで、ユーザ・インターフェース２６を介して報告される。
【００１８】
ネットワーク・インターフェース２１を介して監視される呼び出しセットＮについて、以下で説明する導出されるメトリックのセットが、タイムスタンプ・アナライザ２５および分類器２６によって継続的に計算される。これらのメトリック値は、１秒ごとなど、一定の間隔Ｔでサンプリングされる。これは、呼び出しの数に等しい列数、およびサンプル測定間隔の数に等しい行数を持つメトリック値の配列セットを生み出す。
【００１９】
導出されるメトリックに関して、各受信パケットごとに、パケットの実際の到着時刻をそのパケットの予測到着時刻に比較することによって推定絶対パケット遅延変動（「ＡＰＤＶ」）、すなわちｄが計算される。予測到着時刻は、実時間トラフィックを搬送するのに使用されるＲＴＰパケットが送信タイムスタンプおよび連番を持ち、一定の間隔で送信されることを観測することによって決定される。パケットの予測到着時刻は、現在のパケットの送信タイムスタンプから前の参照パケットの送信タイムスタンプを差し引き、次いで、この時間差をその参照パケットの参照到着時刻に加えることによって計算される。現在のパケットの実際の到着時刻が予測到着時刻より早い場合、現在のパケットが参照パケットとして使用され、参照到着時刻がその実際の到着時刻に設定される。これは、パケット遅延が最小伝送遅延に、輻輳による過渡遅れおよび時間変化遅延を加えたものを含むという基本原理を認めるものである。
【００２０】
あるパケットの相対パケット間遅延変動（「ＰＰＤＶ」）、すなわちｒは、現在のパケットの遅延値に到着する前のパケットの到着時刻から、現在のパケットの実際の到着時刻を差し引き、次いで、前のパケットの以前に計算された遅延値からこの遅延値を差し引くことによって計算される。
【００２１】
短期遅延変動（「Ｖｓａｖ」）は、短期間にわたる、または少数のパケットについてのパケット間遅延の変動の大きさとして計算される。例示の実施形態において、短期遅延変動は、絶対ｒ（ｉ）の移動平均として定義され、ｒ（ｉ）は、８から３２の間の短時間定数を用いた、（ｉ）番目のパケットの、以前のパケットに対する相対パケット間遅延変動である。
【００２２】
短期平均遅延（「Ｄｓａｖ」）は、短期間にわたって取られる平均遅延の大きさとして計算される。例示の実施形態において、短期平均遅延は、絶対ｄ（ｉ）の移動平均として定義され、ｄ（ｉ）は、８から３２の間の短時間定数を用いた、（ｉ）番目のパケットの、その期待される到着時刻に対する遅延である。
【００２３】
タイミング・ドリフトは、測定点のローカル・クロックに対する、パケットの見かけ送信時刻の長期的変化の大きさとして計算される。これは、一般的であり、通常は、毎秒＋／−３０マイクロ秒の範囲にある。本発明は、最小遅延を持つパケットを識別し、前に識別された最小遅延パケットの遅延から新しく識別されたパケットの遅延を差し引き、差し引かれた値を、識別されたパケットの間の時間間隔で割って、クロック速度の変化率を推定することによってタイミング・ドリフトを決定する。次いで、推定されたクロック速度の変化率が、通常は毎秒１００ミリ秒である閾値に比較され、その絶対値が閾値より小さい場合に限り、平均変化率に組み込まれる。このプロセスは、大規模な遅延変動による「雑音」を組み込んだ値を除外する。
【００２４】
パケット喪失（「ＰＬ」）は、測定点の前に失われたパケットの割合の大きさとして計算される。例示の実施形態において、パケット喪失は、失われたパケットと受け取られたパケットの和に対する失われたパケットのパーセンテージとして表される。
【００２５】
順序が乱れたパケットの割合（「Ｐｏｓｅｑ」）は、いくつの到着パケットが、それらが送信された順序と同じ順序ではないかの大きさとして計算される。例示の実施形態において、順序が乱れたパケットの割合は、総受信パケットのパーセンテージとして表される。
【００２６】
図３を参照すると、輻輳は、ＬＡＮ１２、１６上、アクセス・リンク１３、１５上、またはコア・パケット・ネットワーク１４内で発生し得る。図３には、ＬＡＮ輻輳３１およびアクセス・リンク輻輳３２の典型的な「シグニチャ」の例が示されている。図示のように、ＬＡＮ輻輳３１は、「スパイク状の」シグニチャをもたらす、まばらに発生する遅延パケットを生じ、アクセス・リンク輻輳３２は、エッジ・ルータにおける待ち行列の集積する影響により、遅延変動の増大に関連付けられる遅延の全体的な短期的増大を生じる。同様に、経路変更は、経路変更後にすべてのパケットに発生する遅延が同様に増大し、または減少するため、階段状のシグニチャを生じるはずである。
【００２７】
図４を参照すると、進行する障害イベント・グループは（プロセスの最後に評価されるとき）、ネットワーク問題の実際の原因および場所を示す。喪失パケットの発生、短期遅延スパイクの発生、遅延の段階的変化の発生、高い値の短期遅延変動の発生などの各障害は、イベントとして識別される。イベントは、知られている名目実行遅延４０からのタイミングおよび遅延の変化に基づくものである。これらのイベントは「イベント・グループ」にグループ化され、次いで、イベント・グループは、知られている問題プロファイルに照らして評価され、例えば、ＬＡＮ輻輳イベント・グループ４１、アクセス・リンク輻輳イベント・グループ４３、経路変更イベント・グループ４２といった、特定のネットワーク問題のクラスに関連付けられるものとして類別される。これらのプロファイルおよび他の関連する実行パラメータを用いて、ネットワーク問題および場所が導出され得る。
【００２８】
図示のように、ＬＡＮ輻輳イベント・グループ４１は、遅延の増大が伴わない、高い値の短期遅延変動によって特徴付けられ、また、パケット喪失を被ることもある。アクセス・リンク輻輳イベント・グループ４３は、短期遅延変動の増大が伴い、その後に遅延の段階的、または一定の減少が続く、遅延の段階的、または一体の増大によって特徴付けられる。経路変更イベント・グループ４２は、短期遅延変動のレベルが一定のままの、遅延の段階的増大または低減によって特徴付けられる。
【００２９】
例えば、本発明は、遅延変化が発生するときに遅延変化を認め、次いで、その遅延を、いくつかの測定間隔の後に再検査する。遅延がその元の値に戻っている場合、そのイベントは輻輳イベント・グループの一部とみなされる。しかし、遅延が新しい値を維持していた場合、そのイベントは経路変更イベント・グループとみなされる。
【００３０】
品質低下を引き起こす特定のネットワーク問題を識別することに加えて、本発明は、ネットワーク問題の場所に関するガイダンスも提供する。本発明は、ネットワーク・インターフェース２１（図２）を介して監視される呼び出しの一部、または全部を検査する。これらの呼び出しの、発信元ＩＰアドレスなどの発信元識別を使って、呼び出しが論理グループにまとめてグループ化される。ある測定間隔の間に、同じネットワーク障害が１つの呼び出しグループ上でのみ検出される場合、本発明は、その問題がその呼び出しグループに共通のある点で発生しているのではないかと推論する。例えば、問題が監視されているすべての呼び出しで検出される場合、本発明は、その問題が観測点に近いネットワークで発生しているのではないかと推論する。
【００３１】
ゆえに、本発明は、アクセス・リンク輻輳など、問題が発生した地点を通過するパケット・ストリームすべてに同時に影響を及ぼす種類のネットワーク問題を含めて、問題を見分け、問題の場所を特定することができる。各ストリームに対する厳密な影響は異なり得るが、多くの統計的類似性があると期待されるため、問題の発生および場所が識別され得る。
【００３２】
本発明の範囲内で使用可能であり、想定されうる、前述のネットワーク問題識別の一般的手法に関する他の多くの変形があるが、１つの実施形態が、以下で説明するアルゴリズム（方法）によって示される。
【００３３】
ストリームＩにおける各到着ＲＴＰパケットごとに、
パケットにローカル・タイムスタンプｔＬを適用する。
パケットから送信側タイムスタンプｔｓを抽出する。
パケットから送信側連番Ｓを抽出する。
パケットの期待される到着時刻を推定する。
期待される到着時刻から実際の到着時刻を差し引く。
短期パケット間遅延変動Ｖｓａｖ（ｉ）を決定する。
短期平均遅延Ｄｓａｖ（ｉ）を決定する。
各測定間隔ｊごとに、
各呼び出しｉごとに、
測定されたパラメータをサンプリングし、一時的に配列Ｖｓａｖｊ，ｉおよびＤｓａｖｊ，ｉに格納する。
【００３４】
この測定間隔においてある閾値より大きい遅延増大または減少が検出される場合、前の測定間隔が遅延イベントを含んでいたかどうか確定するために、前の測定間隔をチェックする。
【００３５】
直前の遅延イベントが発生していた場合、これをあり得るアクセス・リンク輻輳イベントとして識別する。
【００３６】
そうでなく、
前の測定間隔が遅延変化を含み、短期遅延変動のレベルが低い場合、これをあり得る経路変更として識別する。
【００３７】
同時に発生する遅延の増大なしで、短期遅延変動の増大が検出される場合、これをあり得るＬＡＮ輻輳イベントと識別する。
【００３８】
現在の測定間隔の間のすべての呼び出しの識別された問題の原因を検査する。
【００３９】
「大部分」が、例えば、呼び出しの８０パーセント超である場合の、「大部分」の呼び出しで同じ問題が識別される場合、その問題をローカル問題として識別する。
【００４０】
共通の発信元場所を持つ「大部分」の呼び出しで同じ問題が識別される場合、その問題を、その発信元場所にとってローカルであると識別する。
【００４１】
正確さは、様々な種類の障害を相関させることによって改善され得る。例えば、経路変更が結果として遅延の減少を生じる場合、遅延変化前の最後のパケットが、遅延変化後の最初のパケットに追いつくことが可能である。遅延の減少が、アクセス・リンクの輻輳が減少しているために発生する場合、パケットの順序は保持される。
【００４２】
この手法を、以下のVisual Basic（登録商標）の例に示す。
【表１】
2007525856.tif 000002
【表２】
2007525856.tif 000003
【表３】
2007525856.tif 000004
【表４】
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【表５】
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【００４３】
このように本発明を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な改変および変更が加えられ得ることは明らかなはずである。したがって、上記その他の改変は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれることが企図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】典型的なパケット・ネットワークを示し、ローカル・エリア・ネットワーク、アクセス・リンク、およびコア・パケット・ネットワークを示す図である。
【図２】本発明のハイレベル図である。
【図３】２つの一般的な種類のネットワーク障害の例を示す図である。
【図４】本発明の時系列問題分類図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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