(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報通信サービス送信装置が接続された広域通信網に、中継装置を介して接続されるホームネットワークと、該ホームネットワークを介して接続される情報通信サービス受信端末によって情報通信サービスを実現するシステムにおいて、該情報通信サービス送信装置と該情報通信サービス受信端末（以下、受信端末と記載）との間のパケット通信による情報通信サービスにおいて、品質測定を実施し受信端末のユーザ体感品質(Quality  of  Service  :QoE)の通信品質の劣化を判定する品質劣化判定装置であって、
前記受信端末のパケット品質情報を測定する受信端末品質測定手段と、
前記中継装置の品質測定を中継装置品質測定装置に要求する品質測定要求手段と、
前記中継装置品質測定装置から取得した品質測定情報Ａ及び前記受信端末品質測定手段で測定された品質測定情報Ｂを対応づけて蓄積する品質情報蓄積手段と、
前記品質測定情報Ａ及び前記品質測定情報Ｂに基づいて、品質劣化を判定する品質評価手段と、
前記品質評価手段による評価結果をネットワークを介して前記中継装置または前記情報通信サービス送信装置に送信する送信手段と、
を有し、
前記品質評価手段は、
前記品質情報蓄積手段に蓄積された前記中継装置及び前記受信端末におけるパケット到着間隔の揺らぎに基づいて、品質劣化を判定する品質劣化判定手段と、
前記品質測定情報Ｂに基づいてユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定手段と、
前記品質劣化判定手段と前記ユーザ体感品質推定手段から出力された品質診断結果を統合して作成した品質診断レポートを送信する品質診断レポート送信手段と、
を含むことを特徴とする品質劣化判定装置。
【請求項２】
情報通信サービス送信装置が接続された広域通信網に、中継装置を介して接続されるホームネットワークと、該ホームネットワークを介して接続される情報通信サービス受信端末によって情報通信サービスを実現するシステムにおいて、該情報通信サービス送信装置と該情報通信サービス受信端末（以下、受信端末と記載）との間のパケット通信による情報通信サービスにおいて、品質測定を実施し受信端末のユーザ体感品質(Quality  of  Service  :QoE)の通信品質の劣化を判定する品質劣化判定装置であって、
前記受信端末のパケット品質情報を測定する受信端末品質測定手段と、
前記中継装置の品質測定を中継装置品質測定装置に要求する品質測定要求手段と、
前記中継装置品質測定装置から取得した品質測定情報Ａ及び前記受信端末品質測定手段で測定された品質測定情報Ｂを対応づけて蓄積する品質情報蓄積手段と、
前記品質測定情報Ａ及び前記品質測定情報Ｂに基づいて、品質劣化を判定する品質評価手段と、
前記品質評価手段による評価結果をネットワークを介して前記中継装置または前記情報通信サービス送信装置に送信する送信手段と、
を有し、
前記品質評価手段は、
前記品質情報蓄積手段に蓄積された所定の測定時間内における、前記中継装置及び前記受信端末でのパケット損失数に基づいて、品質劣化を判定する品質劣化判定手段と、
前記品質測定情報Ｂに基づいてユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定手段と、
前記品質劣化判定手段と前記ユーザ体感品質推定手段から出力された品質診断結果を統合して作成した品質診断レポートを送信する品質診断レポート送信手段と、
を含むことを特徴とする品質劣化判定装置。
【請求項３】
情報通信サービス送信装置が接続された広域通信網に、中継装置を介して接続されるホームネットワークと、該ホームネットワークを介して接続される情報通信サービス受信端末によって情報通信サービスを実現するシステムにおいて、該情報通信サービス送信装置と該情報通信サービス受信端末（以下、受信端末と記載）との間のパケット通信による情報通信サービスにおいて、品質測定を実施し受信端末のユーザ体感品質(Quality  of  Service  :QoE)の通信品質の劣化を判定する装置における、品質劣化判定方法であって、
受信端末品質測定手段が、前記受信端末のパケット品質情報を測定する受信端末品質測定ステップと、
品質測定要求手段が、前記中継装置の品質測定を中継装置品質測定装置に要求する品質測定要求ステップと、
品質情報蓄積手段が、前記中継装置品質測定装置から取得した品質測定情報Ａ及び前記受信端末品質測定ステップにより測定された品質測定情報Ｂを対応づけて記憶手段に蓄積する品質情報蓄積ステップと、
品質評価手段が、前記品質測定情報Ａ及び前記品質測定情報Ｂに基づいて、品質劣化を判定する品質評価ステップと、
送信手段が、前記品質評価ステップによる評価結果をネットワークを介して前記中継装置または前記情報通信サービス送信装置に送信する送信ステップと、
を有し、
前記品質評価ステップにおいて、
前記品質情報蓄積手段に蓄積された前記中継装置及び前記受信端末におけるパケット到着間隔の揺らぎに基づいて、品質劣化を判定する品質劣化判定ステップと、
前記品質測定情報Ｂに基づいてユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定ステップと、
前記品質劣化判定ステップと、前記ユーザ体感品質推定ステップにより得られた品質診断結果を統合して作成した品質診断レポートを送信する品質診断レポート送信ステップと、を含むことを特徴とする品質劣化判定方法。
【請求項４】
情報通信サービス送信装置が接続された広域通信網に、中継装置を介して接続されるホームネットワークと、該ホームネットワークを介して接続される情報通信サービス受信端末によって情報通信サービスを実現するシステムにおいて、該情報通信サービス送信装置と該情報通信サービス受信端末（以下、受信端末と記載）との間のパケット通信による情報通信サービスにおいて、品質測定を実施し受信端末のユーザ体感品質(Quality  of  Service  :QoE)の通信品質の劣化を判定する装置における、品質劣化判定方法であって、
受信端末品質測定手段が、前記受信端末のパケット品質情報を測定する受信端末品質測定ステップと、
品質測定要求手段が、前記中継装置の品質測定を中継装置品質測定装置に要求する品質測定要求ステップと、
品質情報蓄積手段が、前記中継装置品質測定装置から取得した品質測定情報Ａ及び前記受信端末品質測定ステップにより測定された品質測定情報Ｂを対応づけて記憶手段に蓄積する品質情報蓄積ステップと、
品質評価手段が、前記品質測定情報Ａ及び前記品質測定情報Ｂに基づいて、品質劣化を判定する品質評価ステップと、
送信手段が、前記品質評価ステップによる評価結果をネットワークを介して前記中継装置または前記情報通信サービス送信装置に送信する送信ステップと、
を有し、
前記品質評価ステップにおいて、
前記品質情報蓄積手段に蓄積された所定の測定時間内における、前記中継装置及び前記受信端末でのパケット損失数に基づいて、品質劣化を判定する品質劣化判定ステップと、
前記品質測定情報Ｂに基づいてユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定ステップと、
前記品質劣化判定ステップと、前記ユーザ体感品質推定ステップにより得られた品質診断結果を統合して作成した品質診断レポートを送信する品質診断レポート送信ステップと、を含むことを特徴とする品質劣化判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、品質劣化判定装置及び方法に係り、特に、IP パケット網上で、音声や音響、映像、データを通信するIPTV やIP テレビ電話等のIP 技術を利用した情報通信サービスを実現しようとする際に、常に安定した品質でサービスを提供するために、情報通信サービスに対してユーザが体感する品質(以下、QoE: Quality of Experience) を評価・管理するための品質劣化判定装置及び方法及びプログラムに関する。
【０００２】
詳しくは、広域通信網に、中継装置（HGW: Home Gate Way）を介して接続されるホームネットワークと、当該ホームネットワークを介して接続される情報通信サービス受信端末によって、情報通信サービスを実現するシステムにおいて、測定されたユーザ体感品質を評価・管理するための品質劣化判定装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
IP 電話やIP テレビ電話、IPTV 等のIP 技術を利用して、音声・音響、映像を通信する情報通信サービスが普及している。適切に品質が管理されたIP ネットワークの出現と共に、QoE を管理することが重要視されてきた。QoE を管理するため、網や端末から取得できる様々なパラメータを利用してQoE を推定する技術が検討されており、網上で取得できる情報(パケットの挙動) を利用する様々なアプローチが提案されている（例えば、特許文献１，２，３，４参照）。
【０００４】
また、QoE が劣化した際に、中継網内のノードにおいて、パケットの挙動を測定してQoE を推定し、品質低下を確認した際に、それを検出したノードの上位で品質劣化が発生したかを検出するアプローチがある（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
更に、網で発生する品質劣化要因を特定/切り分ける技術がある（例えば、特許文献５，６参照）。しかし、中継網で発生するパケットの転送遅延や損失を測定し、それらの発生箇所を特定する技術であり、QoE の低下要因や被疑箇所を特定するものではなかった。
【０００６】
映像通信サービスのような通信データ量の多い情報通信サービスのQoE 低下要因は、大半が中継網ではなく、ユーザ宅内のホームネットワークの品質低下が大きな要因となっている。ホームネットワークでは、有線に比べて、安定した網品質を保証できない装置(無線LAN やPLC (Power line communication) 等) が使われることも多いため、QoE が低下する要因や被疑箇所となりうる可能性が高い。そこで、サービス提供事業者が、ホームネットワーク内の装置を遠隔で管理するための技術として、TR-069 等の標準プロトコルが勧告されている（非特許文献1参照）。
【０００７】
また、OSGi(Open Services Gateway initiative) 技術を用いて、ホームネットワークとキャリアネットワークのインタフェース(UNI: User-Network Interface) 付近の中継装置/端末(例えば、HGW) にホームネットワーク内の装置を制御するためのアプリケーションソフト(バンドルと呼ぶ) を実装する方式も存在する。
【０００８】
QoE の低下要因がホームネットワークであるかを切り分けるためには、UNI 付近に設置した中継装置/端末(例えば、HGW) と、情報通信サービス受信端末(例えば、IPTV サービスであればSTB(Set Top Box))付近で測定した情報を比較する手法が一般的な手法として存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第3579334号公報
【特許文献２】特許第4308227号公報
【特許文献３】特許第4460506号公報
【特許文献４】特許第4523395号公報
【特許文献５】特開2011-176768号公報
【特許文献６】特許第4542027号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Bernstein, J. and Spets, T., ed., "DSL Forum TR-069: CPE WAN Management Protocol", Technical Report, DSL Forum, May 2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、情報通信サービス(例えば、IPTV) の提供者(サービスプロバイダ/コンテンツプロバイダ) とネットワークキャリア(ネットワークプロバイダ) は、別事業者であることが多く、UNI付近の中継装置/端末(例えば、HGW) と情報通信サービス受信端末(例えば、STB)の所有者が一致せず、各装置で測定したデータが別業者の所有物であることが多い。そのため、情報通信サービスの提供者やネットワークキャリアが、双方のデータを一対比較することができず、ホームネットワークでの品質劣化区間を切り分けることができなかった。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、サービスに対して体感する品質が低下した際に、ホームネットワークでの品質低下区間を特定する方法及び装置を実現するとともに、サービス提供者やネットワークキャリアも要求すれば、品質情報を入手可能な品質劣化判定装置及び方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明は、情報通信サービス送信装置が接続された広域通信網に、中継装置を介して接続されるホームネットワークと、該ホームネットワークを介して接続される情報通信サービス受信端末によって情報通信サービスを実現するシステムにおいて、該情報通信サービス送信装置と該情報通信サービス受信端末（以下、受信端末と記載）との間のパケット通信による情報通信サービスにおいて、品質測定を実施し受信端末のユーザ体感品質(Quality  of  Service  :QoE)の通信品質の劣化を判定する品質劣化判定装置であって、
前記受信端末のパケット品質情報を測定する受信端末品質測定手段と、
前記中継装置の品質測定を中継装置品質測定装置に要求する品質測定要求手段と、
前記中継装置品質測定装置から取得した品質測定情報Ａ及び前記受信端末品質測定手段で測定された品質測定情報Ｂを対応づけて蓄積する品質情報蓄積手段と、
前記品質測定情報Ａ及び前記品質測定情報Ｂに基づいて、品質劣化を判定する品質評価手段と、
前記品質評価手段による評価結果をネットワークを介して前記中継装置または前記情報通信サービス送信装置に送信する送信手段と、
を有し、
前記品質評価手段は、
前記品質情報蓄積手段に蓄積された前記中継装置及び前記受信端末におけるパケット到着間隔の揺らぎに基づいて、品質劣化を判定する品質劣化判定手段と、
前記品質測定情報Ｂに基づいてユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定手段と、
前記品質劣化判定手段と、前記ユーザ体感品質推定手段から出力された品質診断結果を統合して作成した品質診断レポートを送信する品質診断レポート送信手段と、
を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、情報通信サービス(例えば、IPTV) の提供者とネットワークキャリアが別事業者で、UNI付近の中継装置/端末(例えば、HGW) と情報通信サービス受信端末(例えば、STB) の所有者が一致しない場合においても、双方の端末で測定したデータを収集し、一対比較することができる。
【００１５】
従って、ホームネットワークに設置される端末の品質情報を測定できる方法及び装置を実現することで、ユーザのサービスに対するQoE が低下した際に、ホームネットワークでの品質低下区間を特定する方法及び装置を実現することができる。
【００１６】
よって、情報通信サービスの提供者およびネットワークキャリアは、情報通信サービスに対するQoE 低下の発生要因および劣化被疑箇所を高精度で把握でき、迅速できめ細かなサービスをユーザに対して提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態におけるシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態における受信端末品質劣化判定装置の構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態における品質測定要求部の構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態における受信端末品質測定部の構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態における品質情報格納部の構成図である。
【図６】本発明の一実施の形態における品質情報蓄積部に格納される測定結果の例である。
【図７】本発明の一実施の形態における品質評価部の構成図である。
【図８】本発明の一実施の形態における品質劣化判定部のパケット到着間隔における劣化切り分け方法のフローチャートである。
【図９】本発明の一実施の形態における品質劣化判定例である。
【図１０】本発明の一実施の形態における品質劣化判定部のパケット損失による劣化切り分け方法のフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施の形態における受信端末でのFECデコード後の品質情報を示す図である。
【図１２】本発明の一実施の形態におけるユーザ体感品質推定部のQoE品質推定方法のフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施の形態における品質診断レポート例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
本実施形態に係る受信端末品質劣化判定装置は、IP 網やホームネットワークを介して接続される情報通信サービス送信装置と、UNI付近に設置される中継装置(例えば、HGW) と情報通信サービス受信端末(例えば、STB) とから構成された情報通信システムにおいて、中継装置を介した情報通信サービス送信装置と情報通信サービス受信端末間のパケット通信による情報通信サービスに対してユーザが体感する品質(以下、QoE)の劣化要因となる網区間を特定するものである。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態におけるシステム構成を示す。同図に示す情報通信システムは、情報通信サービス送信装置１、中継装置（HGW等）３、情報通信サービス受信端末５と、情報通信サービス送信装置１と中継装置３を接続するＩＰ網２、中継装置３と情報通信サービス受信端末５を接続するホームネットワーク４から構成される。なお、図示しないが、IP網２には、受信端末品質監視装置を組み込んだ情報通信サービス品質観視サーバや、HGW品質監視装置を組み込んだHGW品質監視サーバを含むシステム構成としてもよい。
【００２１】
情報通信サービス受信端末５に、受信端末品質劣化判定装置１００が組み込まれており、中継装置３と連携することで、パケットの転送品質に基づいて、各装置の品質測定情報と情報通信サービスに対するQoEを監視すると共に、QoEが低下した際のQoE 劣化要因となる網区間を検出する。
【００２２】
また、中継装置３は、HGW品質測定装置３００を組み込むものとする。
【００２３】
また、本実施の形態では、受信端末品質劣化判定装置１００は、情報通信サービス受信端末５に組込むことを前提としているが、各々の装置または端末に接続する外部装置として実現してもよい。中継装置(HGW)３、および情報通信サービス受信端末５で、OSGi が動作する場合は、受信端末品質劣化判定装置１００をバンドルとして実装してもよい。また、本実施の形態では、ホームネットワークで最も中継網に近いUNI 付近に設置される中継装置３をHGWとしているが、同様の機能を保持した中継装置であれば、HGWでなくてもよい。本発明は、ユーザが情報通信サービスに対してQoE低下を実感し、品質状態確認の要求を実施した際等に、情報通信サービス受信端末５の操作画面等に表示される測定実行を指示するボタン等を用いて、品質測定を指示することで、受信端末品質劣化判定装置１００およびHGW 品質測定装置３００で品質測定を実施し、後述する品質評価部で判定した結果を、ユーザに表示することで、ユーザに品質状態、品質劣化被疑箇所を提示するとともに、サービスプロバイダもこの情報を得ることによりユーザがQoE低下要因となる網区間を特定し、品質改善につなげることを実現する発明である。HGW品質測定装置３００は、HGW３内に組み込んで実装あるいは、HGW３の外付けとしてHGW品質測定装置３００を実装してもよい。
【００２４】
上記のようなシステムにおいて、以下では、ユーザが情報通信サービス受信端末５から受信端末品質劣化判定装置１００へのリクエストをトリガとして受信端末品質劣化判定装置１００を起動する例を示すが、この例に限定されることなく、情報通信サービス装置１やホームネットワーク４内の装置を遠隔で管理するサービス提供事業者やネットワークキャリアの装置等から受信端末品質劣化判定装置１００へのリクエストにより受信端末品質劣化判定装置１００を動作させることも可能である。
【００２５】
以下に、受信端末品質劣化判定装置１００の構成について詳細に説明する。
【００２６】
図２は、本発明の一実施の形態における受信端末品質劣化判定装置の構成を示す。
【００２７】
受信端末品質劣化判定装置１００は、品質測定要求部１１０、受信端末品質測定部１２０、品質情報格納部１３０、品質評価部１４０から構成される。
【００２８】
ユーザがQoEの低下を実感すると、受信端末５に表示されている品質診断ボタンを押下する。品質診断ボタンの押下をトリガとして、品質測定要求部１１０は、受信端末品質測定部１２０とHGW品質測定装置３００に対し、時刻同期をさせ品質測定を指示する。
【００２９】
時刻同期された受信端末品質測定部１２０とHGW品質測定装置３００の品質測定情報は受信端末品質劣化判定装置１００の品質情報格納部１３０に、時刻情報とサービス情報に基づき対応づけされたものとして品質測定情報を蓄積する。
【００３０】
品質評価部１４０は、品質情報格納部１３０より読み出した、時刻情報とサービス情報に基づき対応付けされた受信端末品質測定部１２０とHGW品質測定装置３００のパケット品質情報（パケット到着間隔、パケット損失数、および順序逆転パケット数など）の測定差分値を用いて、劣化判定を行い、被疑箇所を特定する。
【００３１】
また、品質評価部１４０では、受信端末品質測定情報に含まれる、受信端末５でのパケット情報および廃棄パケット情報を用いてユーザ体感品質値を推定する。このとき、端末廃棄パケットの有無だけでなく、廃棄されたパケットが持つ情報も加味して推定する。具体的には、ユーザ体感品質値(MOS)は、１〜５の値を取るとすると、パケット廃棄がない場合でも５とは限らない。これは、ＮＷ劣化がなくとも原画の品質が低い場合に、4.2などの場合もある。また、廃棄パケットがある場合、１パケットの廃棄でもそのパケットの持つ影響度合いからMOSの値が異なる場合もある。
【００３２】
品質評価部１４０は、以上のパケット品質劣化種類、劣化被疑箇所、および、QoE推定値の結果を合わせて、品質診断結果レポートとして出力する。品質診断結果レポートの内容は受信端末に表示するほか、品質情報格納部１３０に登録し、受信端末５およびHGW品質測定装置３００の品質測定情報とともにサービスIDや時刻で対応づける。品質情報格納部１３０の情報は、受信端末５やHGW３並びに、サービスプロバイダからの要求があれば、読み出して結果を転送することにより表示してもよい。
【００３３】
図３は、本発明の一実施の形態における品質測定要求部の構成を示す。
【００３４】
品質測定要求部１１０は、品質測定要求受付部１１１、品質測定内容指定部１１２、時刻同期部１１３から構成される。
【００３５】
図３に示すように、ユーザがQoEの低下を実感したとき、情報通信サービス受信端末５の品質測定画面において、「品質診断」ボタンを押すと、品質測定要求部１１０の品質測定要求受付部１１１で測定開始要求が受け付けられる。品質測定内容指示部１１２は、測定項目を指定して、品質測定内容と測定開始時刻の情報を時刻同期部１１３に与える。時刻同期部１１３は、HGW品質測定装置３００および受信端末品質測定部１２０に品質測定内容および時刻同期情報を送信する。時刻同期をする方法には、前述の特許文献５，６に記載の手法を用いることができる。なお、サービス提供事業者が、ホームネットワーク内の装置を遠隔で管理するサービス提供事業者やネットワークキャリア等の受信端末５以外の装置から操作する場合には、任意のタイミングで、各装置の品質診断のトリガを発生させる機能を用いて、品質測定要求部１１０にアクセスすればよい。
【００３６】
図４は、本発明の一実施の形態における受信端末品質測定部の構成を示す。
【００３７】
受信端末品質測定部１２０は、品質測定受付部１２１、品質測定部１２２、品質測定結果出力部１２３、品質測定結果送信部１２４から構成される。
【００３８】
受信端末品質測定部１２０は、品質測定要求を品質測定受付部１２１で受け付け、測定開始時刻から品質測定内容に従い品質測定を開始する。 一定時間の品質測定が完了した時点で、品質測定結果を出力し、品質測定情報を品質情報格納部１３０に格納する。
【００３９】
HGW品質測定装置３００は、HGWへの組み込みもしくは、外付けとして受信端末品質測定装置１００と同様の品質測定機能を有するものとする。
【００４０】
HGW品質測定装置３００および受信端末品質測定部１２０にて測定する受信端末品質測定情報は、サービス内容のIDおよび測定時刻、測定項目、測定結果を示すものである。例えば、IPTV サービスであれば、IPTV ストリームの送信元IP アドレスやポート番号、サービスID、チャンネル情報等どの映像を受信しているかが特定できる情報、測定時刻、パケット品質を測定する。パケット品質には、受信IPパケット数、損失IPパケット数、順序逆転パケット数のほか、パケットの到着間隔に関するものとして、平均ジッタ、最小ジッタ、最大ジッタ、ジッタ標準偏差、到着間隔の閾値超過パケット数がある。到着間隔の閾値としては、例えば、受信端末５の受信バッファ長を設定してもよい。
【００４１】
さらに、上記の受信端末品質測定情報から得られる品質測定情報項目と値には、受信端末５のFEC(Forward Error Correction)デコード処理を行い、FECで回復できず結果的に廃棄されたパケットを測定した端末廃棄IPパケット数のほか、受信端末５でIPパケットが受信されてから映像／音響として再生されるまでの時間として、平均端末バッファリング時間、最大端末バッファリング時間がある。
【００４２】
当該受信端末品質測定情報は、予め設定されたレポートタイミング(例えば、測定開始から10 秒毎等) で、品質情報格納部１３０に格納される。
【００４３】
図５は、本発明の一実施の形態における品質情報格納部の構成を示す。
【００４４】
品質情報格納部１３０は、情報入力部１３１、品質情報蓄積部１３２、開示要求受付部１３３、結果表示部１３４から構成される。
【００４５】
受信端末品質測定部１２０とHGW品質測定装置３００から送信された測定結果を、情報入力部１３１で受け付け、品質情報蓄積部１３２に蓄積する。なお、品質情報蓄積部１３２は、ハードディスクやメモリ等の記憶媒体である。具体的には、図６に示すように、IPTV ストリームの送信元IP アドレスやポート番号、サービスID、チャンネル情報と測定時刻をもとに、HGW品質測定装置３００と受信端末品質測定部１２０で測定されたパケット品質の情報を対応づけて格納する。図６の例は、サービスIDと測定時刻をもとに到着間隔の閾値超過パケット数（到着間隔異常パケット数）と損失パケット数について対応づけて格納した例である。
【００４６】
品質情報蓄積部１３２に格納された情報は、品質評価部１４０から参照できるものとする。
【００４７】
開示要求受付部１３３は、受信端末５から開示要求を受け付けると、品質情報蓄積部１３２から指定された測定結果を読み出して、表示部１３４を介して受信端末５に表示する。また、結果表示部１３４は、受信端末５に表示するだけでなく、ネットワークプロバイダやサービスプロバイダの品質情報開示要求があれば、品質診断レポートを送信し、品質劣化被疑箇所における品質改善に役立てることができるものとする。
【００４８】
図７は、本発明の一実施の形態における品質評価部の構成を示す。
【００４９】
同図に示す品質評価部１４０は、品質劣化判定部１４１、ユーザ体感品質推定部１４２、品質診断レポート部１４３、品質診断レポート送信部１４４から構成される。
【００５０】
品質評価部１４０は、品質情報格納部１３０からHGW３および受信端末５でのパケット品質測定値を読み出し、当該パケット品質測定値の差分を求め、当該差分から、品質劣化被疑区間の判定およびQoEを推定する。具体的には、品質劣化被疑区間でパケット損失、到着間隔異常、パケット順序逆転のいずれが発生しているのかを判定し、受信端末５では、その結果、劣化回復しているのかいないのかを端末の廃棄パケット数の有無で検出するとともに、受信パケット情報からユーザ体感品質(QoE)値を推定する。
【００５１】
図８は、本発明の一実施の形態における品質劣化判定部のパケット到着間隔による劣化切り分け方法のフローチャートであり、図９は、品質劣化の判定例を示す。図９では、n_loss(T)は、受信端末５で単位時間あたりにFECデコードを用いて回復できるパケットの数を示している。FEC機能は、パケットを多重化して送信することで、受信端末５において、損失パケット、到着遅れ、(順序逆転含む)パケットの情報を回復することができる。受信バッファでは、FECのデコード性能により、廃棄パケットがどの程度になるかが決まり、場合によっては、受信バッファを固定長ではなく可変長に設定する場合もある。図９において、端末廃棄パケット数n_loss(T)の項目では、受信端末バッファ長の例として、FECデコードにより単位時間あたりに回復できるパケットを"７"と仮定する。これにより、"８"を超える異常パケットは、受信端末５で回復できない、すなわち、結果的に廃棄されることになるため、端末廃棄パケット数n_loss(T)の項目には、差分値が記載されている。
【００５２】
まず、品質劣化判定部１４１では、HGWでのパケット到着間隔をd(H)とし、受信端末でのパケット到着間隔をd(T)とする。さらに受信端末５でのバッファサイズをd0とする。
【００５３】
受信端末５において、パケットの到着間隔d(T)が、当該受信端末５でのバッファサイズd0を超えた個数をnd(T)とする（ステップ１０１）。
【００５４】
また、HGW３において、パケットの到着間隔d(H)が、受信端末５でのバッファサイズd0を超えた個数をnd(H)とする（ステップ１０２）。
【００５５】
nd(H)とnd(T)が共に０の場合（ステップ１０３、Ｙｅｓ）、HGW３でも受信端末５でも到着間隔異常はなく正常状態を示す（ステップ１０４）。
【００５６】
nd(H)=0の場合でかつ、nd(T)＞0の場合は（ステップ１０５、Ｙｅｓ）、HGW３では検出されていないので、HGW３から受信端末５間でパケット到着間隔異常が生じたと判定できる（ステップ１０６）（図９：測定ID1）。
【００５７】
HGWでパケット到着間隔異常が検出された場合は、必ず受信端末５でも検出されることを踏まえると、 {nd(T)-nd(H)}＜0は起こり得ないと考えられる。
【００５８】
{nd(T)-nd(H)}=0の場合は（ステップ１０７、Ｙｅｓ）、HGW上位でパケット到着間隔異常が発生したと推定できる（ステップ１０８）(図９：測定ID4、5)。
【００５９】
さらに、{nd(T)-nd(H)}>0の場合は（ステップ１０７、No）、HGW上位とHGWから受信端末間のいずれでもパケット到着間隔異常が発生していると推定できる(ステップ１０９)（図９：測定ID6）。
【００６０】
図１０は、本発明の一実施の形態における品質劣化判定部のパケット損失による劣化切り分け方法のフローチャートである。以下に、図９の品質劣化の判定例も用いて品質劣化判定部１４１における、劣化切り分け処理について説明する。
【００６１】
測定時間内でのHGW３でのIPパケット損失数をn(H)とし、受信端末５でのIPパケット損失数をn(T)とする（ステップ２０１，２０２）。
【００６２】
n(H)とn(T)がともに０の場合（ステップ２０３、Ｙｅｓ）、HGW３でも受信端末５でもパケット損失はない状態を示す（ステップ２０４）（図９：測定ID1、 2など）。
【００６３】
n(H)=0の場合でかつ、n(T)>0の場合は（ステップ２０５、Ｙｅｓ）、HGW３では検出されていないので、HGW３から受信端末間でパケット損失が生じたと判定できる（ステップ２０６）（図９：測定ID7、8）。
【００６４】
HGWでパケット損失が検出された場合は、必ず受信端末５でも検出されることを踏まえると、 {n(T)-n(H)}<0は起こり得ないと考えられる。
【００６５】
{n(T)-n(H)}=0の場合は（ステップ２０７、Ｙｅｓ）、HGW上位でパケット損失が発生したと推定できる(図９：測定ID9 、11)。
【００６６】
さらに、{n(T)-n(H)}>0の場合は（ステップ２０７、Ｎｏ）、HGW上位とHGWから受信端末間のいずれでもパケット損失が発生していると推定できる（ステップ２０９）（図９：測定ID10、12）。
【００６７】
品質劣化判定部１４１は、パケット損失による品質切り分け結果として、パケット損失に関するHGW３および受信端末５の情報を品質診断レポート部１４３に送信する。
【００６８】
以上のように図８および図１０では、品質測定情報の値および差分を元に品質劣化被疑箇所の切り分けを実施している。測定対象機器が上記の例のように受信端末５およびHGW３の２か所ではなく、３か所以上あった場合においても隣接する測定対象機器間での品質情報の値および差分を用いて、順次切り分けをすることも可能である。
【００６９】
図１１は、本発明の一実施の形態における受信端末でのFECデコード処理後の品質状態を示すものである。
【００７０】
正常に到着したパケットはそのままデコードされ、受信端末５において正常に再生される。到着間隔異常やパケット損失が起きた場合には、FECパケットにより回復できるものとできないものに場合分けされる。これにより、回復できた場合は正常に再生されるが、回復できなかった端末廃棄IPパケットについては、再生時に品質劣化が発生する。
【００７１】
品質劣化判定部１４１は、例えば、図９の例では、単位時間あたりに回復できるパケットの数を７と仮定する。受信端末での到着間隔異常パケット数および損失パケット数が０であれば、図９における「受信端末判定」で「正常」、７以下であれば、受信端末５でのFECデコードにより「回復」、８以上であれば、７を超える分が受信端末５での品質劣化として「異常」と判定できる。この例ではFECデコードの例を簡単に示したが、FECの仕組みにより回復方法が異なる。FECデコード処理がない場合には、デコードの可否によって、受信端末５での劣化発生の有無が決まる。
【００７２】
図１２は、本発明の一実施の形態におけるユーザ体感品質推定部のパケット情報に基づくQoE品質推定方法のフローチャートである。
【００７３】
ユーザ体感品質推定部１４２は、品質情報格納部１３０に格納されているIPパケットのヘッダ情報から、TSヘッダ情報を抜き出し、映像・音響のメディア情報、映像フレーム開始位置、フレームあたりの映像パケット数、音響パケット数などの品質情報からQoEとして映像品質の推定値および音響品質の推定値を算出する。当該技術は既存の技術により行うものとする。
【００７４】
さらに、推定された音響品質値(A)と映像品質値(V)を用いて総合品質（AV品質）を推定する。この実現方法としては、映像品質推定法としては、前述の特許文献３、及び、文献１「特許第4490483号公報」、文献２「WO09/025357 、文献３「特許第4377357号公報」、文献４「特許第4460523号公報」、音響品質推定法としては文献５「特開2011-119973号公報」、AV品質推定法としては文献６「特許第4802183号公報」がある。
【００７５】
ユーザ体感品質推定部１４２は、QoE推定された映像品質値、音響品質値、AV品質値を品質診断レポート部１４３に出力する。
【００７６】
品質診断レポート部１４３は、品質劣化判定部１４１から品質劣化判定結果を、ユーザ体感品質推定部１４２から映像品質の推定値や音響品質の推定値を取得して、所定の形式のレポートを生成する。具体的には、例えば、図１３に示すように、レポートを受信した装置が表示可能な形式のレポートを作成して、品質診断レポート送信部１４４に出力する。
【００７７】
品質診断レポート送信部１４４は、品質診断レポート部１４３から取得したレポートを受信端末５に送信する。これにより、受信端末５では、表示手段にレポートを表示する。また、当該受信端末５以外のHGW３やSTBを管理する事業者でも閲覧できるような形式のレポートとし、ネットワークを介してHGW３や情報通信サービス送信装置１に送信してもよい。
【００７８】
受信端末５等における、出力結果の表示方法については、測定値をそのまま掲載するもの、到着間隔に対する受信バッファ超過数など測定値を用いて処理したもの、切り分けに必要な、HGW３および受信端末５での正常・異常判定、品質低下原因、劣化被疑箇所、QoE値、あるいはQoE値に基づく正常異常判定などがある。
【００７９】
具体的には、QoE値をそのまま記載する方法のほか、パケット損失や遅延がない場合には「品質良好」、QoE閾値を満たしている場合は「品質普通」、QoE閾値未満であるときは「品質低下」と３段階で表示する方法、パケット損失や遅延がない場合には「正常」、それ以外は「品質低下」と２段階で表示する方法もある。どのような表示方法を取るかはユーザ向け、品質管理者向けなど目的に応じて選択してもよい。
【００８０】
以上をまとめた品質診断レポート部１４３で生成される品質診断レポートのイメージを図１３に示す。
【００８１】
図１３では、HGW３および受信端末５で対応付けられた品質測定情報、品質測定情報に基づき算出した到着間隔の閾値超過数のほか、HGWでの品質劣化判定結果、受信端末５での品質判定結果、端末廃棄パケット数、端末でのQoE値、被疑箇所情報、異常発生の状況を表している。
【００８２】
上記のように、ユーザ主導によって、ホームネットワーク４における品質の測定を、受信端末５に組み込まれた受信品質劣化判定装置１００において行い、判定結果を要求元のネットワークを介してネットワークキャリア、サービスプロバイダや、ユーザ自身にも配信することが可能となる。
【００８３】
なお、上記の受信端末品質劣化装置１００の構成要素の動作をプログラムとして構築し、受信端末品質劣化装置または、当該受信端末品質劣化装置を組み込んだ情報通信サービス受信端末として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【００８４】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１  情報通信サービス送信装置
２  IP(Internet Protocol)網
３  中継装置（HGW等）
４  ホームネットワーク
５  情報通信サービス受信端末（STB:Set Top Box）等）
１００  受信端末品質劣化判定装置
１１０  品質測定要求部
１１１  品質測定要求受付部
１１２  品質測定内容指定部
１１３  時刻同期部
１２０  受信端末品質測定部
１２１  品質測定受付部
１３０  品質情報格納部
１４０  品質評価部
１４１  品質劣化判定部
１４２  ユーザ体感品質推定部
１４３  品質診断レポート部
１４４  品質診断レポート送信部
３００  HGW品質測定装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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