(57)【要約】【課題】コンテンツ配信の品質劣化予兆を検出し，品質劣化を事前に回避できるようにすることを可能とする。【解決手段】経路情報抽出装置８によりルータ２とルータ４間の経路情報をトレースし，配信品質抽出装置７によりクライアント１とストリーミング配信装置６間の制御メッセージおよびＴＣＰ−ＡＣＫフレームをトレースする。品質管理分析装置９は，経路情報抽出装置８および配信品質抽出装置７から転送された情報に基づいて，配信品質が劣化しそうなＡＳを特定し，特定された配信品質が劣化しそうなＡＳからの新規ユーザのストリーミング配信受付要求を拒否する制御，低プライオリティユーザへの配信帯域を低下させる制御，または低プライオリティコンテンツの配信帯域を低下させる制御を行う。【選択図】図１
2005064960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリーミング配信サーバからクライアントへのストリーミング配信における品質劣化予兆を検出する装置であって，
前記ストリーミング配信サーバの近くの信号線に信号を分岐させる装置を挿入し，その信号を観測することにより，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報を抽出する経路情報抽出手段と，
前記クライアントから前記ストリーミング配信サーバへのメッセージをトレースし，ストリーミング配信の配信品質情報をクライアントごとに抽出する配信品質抽出手段と，
前記経路情報抽出手段により抽出されたＡＳ経路情報と前記配信品質抽出手段により抽出された配信品質情報とに基づいて前記ストリーミング配信の品質劣化原因箇所を検出する品質管理分析手段とを備える
ことを特徴とするストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置において，
前記品質管理分析手段は，
前記経路情報抽出手段から送信されたＡＳ経路情報に基づいて，同一ネットワーク経路上の特定のクライアントを抽出し，抽出したクライアントから前記ストリーミング配信サーバへの前記配信品質抽出手段により抽出した配信品質情報のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数および帯域情報に基づき，それらの平均値と所定の閾値との比較により，前記ストリーミング配信の品質が劣化しそうなＡＳを特定する手段を備える
ことを特徴とするストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置において，
前記品質管理分析手段は，
ＡＳの経路迂回時において，迂回前からその経路で視聴していたクライアントの配信帯域と，迂回によりその経路で視聴することになったクライアントの配信帯域とを合計し，物理帯域と比較することで，前記ストリーミング配信の品質が劣化しそうなＡＳを特定する手段を備える
ことを特徴とするストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置において，
前記品質管理分析手段は，
前記特定されたストリーミング配信の品質が劣化しそうなＡＳから前記ストリーミング配信サーバまでの複数の中継ＡＳについて，品質が劣化しそうなＡＳとして特定したＡＳであるかどうかを調べ，前記ストリーミング配信サーバ側に一番近い品質が劣化しそうなＡＳを特定し，品質劣化予兆原因箇所を絞り込む手段を備える
ことを特徴とするストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載のストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置において，
前記品質管理分析手段は，
前記ストリーミング配信の品質が劣化しそうなＡＳとして特定したＡＳからの新規ストリーミング配信受付要求を拒否する制御手段を備える
ことを特徴とするストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置。
【請求項６】
請求項２または請求項３に記載のストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置において，
前記品質管理分析手段は，
前記ストリーミング配信の品質が劣化しそうなＡＳとして特定したＡＳに属する低プライオリティユーザのストリーミング配信帯域を低下させ，ネットワークリソースを確保する手段を備える
ことを特徴とするストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置。
【請求項７】
請求項２または請求項３に記載のストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置において，
前記品質管理分析手段は，
前記ストリーミング配信の品質が劣化しそうなＡＳとして特定したＡＳに属する低プライオリティコンテンツを視聴しているユーザのストリーミング配信帯域を低下させ，ネットワークリソースを確保する手段を備える
ことを特徴とするストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置。
【請求項８】
ストリーミング配信サーバからクライアントへのストリーミング配信における品質劣化予兆を検出する方法であって，
前記ストリーミング配信サーバの近くの信号線に信号を分岐させる装置を挿入し，その信号を観測することにより，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報を抽出する経路情報抽出過程と，
前記クライアントから前記ストリーミング配信サーバへのメッセージをトレースし，ストリーミング配信の配信品質情報をクライアントごとに抽出する配信品質抽出過程と，
前記経路情報抽出過程により抽出されたＡＳ経路情報と前記配信品質抽出過程により抽出された配信品質情報とに基づいて前記ストリーミング配信の品質劣化原因箇所を検出する品質管理分析過程とを有する
ことを特徴とするストリーミング配信の品質劣化予兆検出方法。
【請求項９】
ストリーミング配信を行うストリーミング配信サーバと，配信されたストリーミングを受信するクライアントと，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報を抽出する経路情報抽出装置と，ストリーミング配信の配信品質情報をクライアントごとに抽出する配信品質抽出装置と，前記経路情報抽出装置により抽出されたＡＳ経路情報と前記配信品質抽出装置により抽出された配信品質情報とに基づいて前記ストリーミング配信の品質劣化原因箇所を検出する品質管理分析装置とを備えるシステムにおける前記経路情報抽出装置をコンピュータによって実現するためのプログラムであって，
前記ストリーミング配信サーバの近くの信号線に挿入された装置によって分岐された信号を入力し，ＢＧＰメッセージを解析することにより，ＢＧＰメッセージをＢＧＰ経路情報の追加，ＢＧＰ経路情報の削除，ＡＳの追加，ＡＳの削除のメッセージに分類し，これらのメッセージに基づき，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報と，クライアントが属しているネットワークアドレス空間情報と，ＡＳ経路上の全区間の物理帯域情報を抽出する処理と，
前記抽出した情報を前記品質管理分析装置へ送信する処理とを，
コンピュータに実行させるための経路情報抽出プログラム。
【請求項１０】
ストリーミング配信を行うストリーミング配信サーバと，配信されたストリーミングを受信するクライアントと，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報を抽出する経路情報抽出装置と，ストリーミング配信の配信品質情報をクライアントごとに抽出する配信品質抽出装置と，前記経路情報抽出装置により抽出されたＡＳ経路情報と前記配信品質抽出装置により抽出された配信品質情報とに基づいて前記ストリーミング配信の品質劣化原因箇所を検出する品質管理分析装置とを備えるシステムにおける前記経路情報抽出装置をコンピュータによって実現するためのプログラムを記録した記録媒体であって，
前記ストリーミング配信サーバの近くの信号線に挿入された装置によって分岐された信号を入力し，ＢＧＰメッセージを解析することにより，ＢＧＰメッセージをＢＧＰ経路情報の追加，ＢＧＰ経路情報の削除，ＡＳの追加，ＡＳの削除のメッセージに分類し，これらのメッセージに基づき，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報と，クライアントが属しているネットワークアドレス空間情報と，ＡＳ経路上の全区間の物理帯域情報を抽出する処理と，
前記抽出した情報を前記品質管理分析装置へ送信する処理とを，
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した経路情報抽出プログラムの記録媒体。
【請求項１１】
ストリーミング配信を行うストリーミング配信サーバと，配信されたストリーミングを受信するクライアントと，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報を抽出する経路情報抽出装置と，ストリーミング配信の配信品質情報をクライアントごとに抽出する配信品質抽出装置と，前記経路情報抽出装置により抽出されたＡＳ経路情報と前記配信品質抽出装置により抽出された配信品質情報とに基づいて前記ストリーミング配信の品質劣化原因箇所を検出する品質管理分析装置とを備えるシステムにおける前記配信品質抽出装置をコンピュータによって実現するためのプログラムであって，
前記ストリーミング配信サーバと前記クライアントとの間の信号線に挿入された装置によって分岐された信号を入力し，前記クライアントから前記ストリーミング配信サーバへの制御メッセージおよびＴＣＰ−ＡＣＫフレームをトレースする処理と，
トレースしたＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数に基づき実測帯域を算出する処理と，
少なくともクライアントのネットワークアドレス情報，前記ＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数および前記実測帯域の情報を，前記品質管理分析装置へ送信する処理とを，
コンピュータに実行させるための配信品質抽出プログラム。
【請求項１２】
ストリーミング配信を行うストリーミング配信サーバと，配信されたストリーミングを受信するクライアントと，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報を抽出する経路情報抽出装置と，ストリーミング配信の配信品質情報をクライアントごとに抽出する配信品質抽出装置と，前記経路情報抽出装置により抽出されたＡＳ経路情報と前記配信品質抽出装置により抽出された配信品質情報とに基づいて前記ストリーミング配信の品質劣化原因箇所を検出する品質管理分析装置とを備えるシステムにおける前記配信品質抽出装置をコンピュータによって実現するためのプログラムを記録した記録媒体であって，
前記ストリーミング配信サーバと前記クライアントとの間の信号線に挿入された装置によって分岐された信号を入力し，前記クライアントから前記ストリーミング配信サーバへの制御メッセージおよびＴＣＰ−ＡＣＫフレームをトレースする処理と，
トレースしたＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数に基づき実測帯域を算出する処理と，
少なくともクライアントのネットワークアドレス情報，前記ＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数および前記実測帯域の情報を，前記品質管理分析装置へ送信する処理とを，
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した配信品質抽出プログラムの記録媒体。
【請求項１３】
ストリーミング配信を行うストリーミング配信サーバと，配信されたストリーミングを受信するクライアントと，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報を抽出する経路情報抽出装置と，ストリーミング配信の配信品質情報をクライアントごとに抽出する配信品質抽出装置と，前記経路情報抽出装置により抽出されたＡＳ経路情報と前記配信品質抽出装置により抽出された配信品質情報とに基づいて前記ストリーミング配信の品質劣化原因箇所を検出する品質管理分析装置とを備えるシステムにおける前記品質管理分析装置をコンピュータによって実現するためのプログラムであって，
前記経路情報抽出装置からＡＳ経路情報を受信し，データベースに記録する処理と，
前記配信品質抽出装置からクライアントごとのストリーミング配信品質に関する情報を受信し，データベースに記録する処理と，
前記ＡＳ経路情報と前記クライアントごとのストリーミング配信品質に関する情報とに基づき，前記ストリーミング配信の品質が劣化しそうなＡＳを特定する処理と，
前記特定したＡＳからの新規ストリーミング配信受付要求を拒否する制御，または前記特定したＡＳに属する低プライオリティユーザのストリーミング配信帯域を低下させる制御，または前記特定したＡＳに属する低プライオリティコンテンツを視聴しているユーザのストリーミング配信帯域を低下させる制御によりネットワークリソースを確保する処理とを，
コンピュータに実行させるための品質管理分析プログラム。
【請求項１４】
ストリーミング配信を行うストリーミング配信サーバと，配信されたストリーミングを受信するクライアントと，前記ストリーミング配信サーバと前記クライアント間のＡＳ経路情報を抽出する経路情報抽出装置と，ストリーミング配信の配信品質情報をクライアントごとに抽出する配信品質抽出装置と，前記経路情報抽出装置により抽出されたＡＳ経路情報と前記配信品質抽出装置により抽出された配信品質情報とに基づいて前記ストリーミング配信の品質劣化原因箇所を検出する品質管理分析装置とを備えるシステムにおける前記品質管理分析装置をコンピュータによって実現するためのプログラムを記録した記録媒体であって，
前記経路情報抽出装置からＡＳ経路情報を受信し，データベースに記録する処理と，
前記配信品質抽出装置からクライアントごとのストリーミング配信品質に関する情報を受信し，データベースに記録する処理と，
前記ＡＳ経路情報と前記クライアントごとのストリーミング配信品質に関する情報とに基づき，前記ストリーミング配信の品質が劣化しそうなＡＳを特定する処理と，
前記特定したＡＳからの新規ストリーミング配信受付要求を拒否する制御，または前記特定したＡＳに属する低プライオリティユーザのストリーミング配信帯域を低下させる制御，または前記特定したＡＳに属する低プライオリティコンテンツを視聴しているユーザのストリーミング配信帯域を低下させる制御によりネットワークリソースを確保する処理とを，
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した品質管理分析プログラムの記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はストリーミング配信技術に関し，特に，コンテンツ配信の品質劣化原因箇所をリアルタイムに特定し，品質劣化の回避を行うためのストリーミング配信の品質劣化予兆検出装置，方法に関するものである。
【０００２】
なお，本明細書および特許請求の範囲の記載において，ストリーミングを視聴する人をユーザ，ユーザが操作する装置をクライアントと定義する。
【背景技術】
【０００３】
インターネットの経路情報の管理は，ＡＳ（Autonomous system ）と呼ばれるＩＳＰ，大学，企業などのネットワークの集合体から構成され，経路情報管理ポリシーはＡＳごとに独自で行われている。管理されている項目は，経路テーブルの大きさの変化，ピアが切れる頻度，経路がフラップする頻度，ルータの設定情報の変化，インターフェースの状態などである。それらの膨大な情報量は各ネットワーク装置のＭＩＢ（Management Information Base ）情報として管理される。
【０００４】
また，ネットワーク管理装置は，ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）などを利用して，各ネットワーク装置のＭＩＢ情報を取得して，一元的に管理する（例えば，非特許文献１参照）。
【０００５】
ストリーミング配信では，音声・映像はフレーム単位に分割され，サーバからクライアントへ転送される。サーバとクライアント間のネットワーク内のケーブル断や装置故障によりトラフィックの迂回が発生し，迂回経路の帯域が増加する。迂回経路の帯域不足によりネットワーク装置内でフレーム廃棄や輻輳状態に陥り，サーバとクライアント間でフレームの遅延やフレームの再送が発生すると配信レートを維持できなくなる。クライアント側のバッファの存在により短時間（数秒）の輻輳やフレーム廃棄であれば配信レートを維持することができる。したがって，クライアントはストリーミングの配信帯域またはレベルを切り替える必要もなく再生を続けられる。
【０００６】
しかし，より長時間によるフレームの遅延やフレームの再送が発生した場合には，クライアントのバッファが足りなくなるまでに輻輳状態を検知し，輻輳を回避するためにサーバに対し配信帯域またはレベルを低下させる要求を行う。これを受けてサーバは低帯域でストリーミングの配信を行う。また，フレームの遅延やフレームの再送が発生せず，クライアントが一定時間フレームを正常に受信し続けると，クライアントはサーバに対し配信帯域を向上させる要求を行う（例えば，非特許文献２参照）。
【０００７】
上記従来の方式は，後述する本発明のようにサーバとクライアント間のストリーミング配信用のＴＣＰ−ＡＣＫフレームと経路情報を利用するものではない。
【０００８】
ネットワークの輻輳が原因でフレームの廃棄が発生すると，サーバからクライアントへのフレームの再送が行われ，ネットワークの帯域を圧迫する。ネットワークの帯域不足によりネットワークの輻輳が発生すると，さらにサーバからクライアントへフレームの再送が要求されるという悪循環が発生し，その結果，その経路を通過しているユーザへのストリーミング配信の品質が劣化して悪循環が加速する。
【０００９】
従来の技術は上記の通りであり，後述する本発明であるストリーミング配信における品質劣化を抑止するためにサーバからユーザまでの経路情報とＡＳ経路上の区間の物理帯域情報とユーザへの配信品質情報を利用することで品質劣化予兆の推測と品質劣化原因箇所の特定を行い，ユーザからのストリーミング配信要求を拒否するといった技術は，従来使われていない。
【非特許文献１】Philip Miller 著，苅田幸雄訳：“マスタリングＴＣＰ／ＩＰ（応用）"
【非特許文献２】永渕，吉田，柳本，高木：“ストリーム配信における視聴状態把握方式の提案" ，電子情報通信学会ＩＮ研究会，信学技報vol.102,No.214,pp.43-48,2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のネットワークでは，管理者は，権限の及ぶ範囲のネットワーク装置のみを管理するため，各ＡＳが個々の管理ポリシーに従って，ネットワークを管理する。インターネット上でストリーミング配信を行う場合には，ＡＳを跨いだ広域ネットワークの経路情報を管理することは，ストリーミングの品質に対し重要な意味を持つ。
【００１１】
しかし，従来の技術では，ストリーミング配信サーバの近くでスプリッタやカプラを差して，各ＡＳのルータ間でやり取りされるＢＧＰ(Border Gateway Protocol) プロトコルのＡＳ経路情報とそのＡＳが広告しているネットワークアドレス空間情報とＡＳ間の物理帯域情報を観測し一元的に管理する方法は存在しない。
【００１２】
ストリーミング配信では，クライアントとサーバ間で接続や切断，帯域変更やレベル変更，再送要求などの制御信号を通信する。それらのクライアント・サーバ間の制御信号を観測し，ユーザごとに配信品質の遷移を管理する方法は存在する。
【００１３】
しかし，同一ネットワーク上の特定のクライアントについて，サーバからクライアントへストリーミングが配信されるＴＣＰフレームに対してクライアントが応答するＴＣＰ−ＡＣＫフレームの情報と配信品質の遷移情報を統合し，帯域変更やレベル変更の予兆を推測する方法は存在しない。
【００１４】
本発明は，上記従来技術の問題点を解決し，ＩＰネットワーク上でストリーミング配信サービスを行う場合に，ユーザフローごとの品質劣化の予兆を検出し，サービス品質（視聴品質）が劣化する前に，サーバ振り替えやアクセス規制などの適切な対処を可能にすることにより，サービス品質を維持することを目的とする。特に，既存のストリーミング配信サーバおよびクライアントに何も手を加えることなく，サービス品質を維持した高品質なストリーミング配信サービスを提供できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は，上記課題を解決するため，サーバが属するＡＳ内に隣接ＡＳと経路情報の交換を行うルータの近くの物理線にスプリッタやカプラを差して，別マシンで観測する。別マシンにＩＰモニタリング用のドライバ（ソフトウェア，以下「中間ＩＰドライバ」と記述）を組み込み，ＴＣＰフレームで転送されるＡＳ間のＢＧＰプロトコルをＵＤＰにカプセリングして，ストリーミング配信を行うネットワークのＡＳ経路情報とネットワークアドレス空間情報とＡＳ間の物理帯域情報を一元的に管理する手段を提供する。
【００１６】
また，サーバとクライアント間の物理線にスプリッタやカプラを差して，別マシンで観測する。別マシンに中間ＩＰドライバ（ソフトウェア）を組み込み，ＴＣＰフレームで転送されるクライアント・サーバ間の制御信号とＴＣＰ−ＡＣＫフレームをＵＤＰにカプセリングして，ストリーミング配信中の全ユーザの情報を一元管理する手段を提供する。
【００１７】
それぞれのマシンで管理した情報を利用し，同一ネットワーク経路上の特定のクライアントを絞り込み，そのクライアントのＴＣＰ−ＡＣＫフレームの情報と配信品質を測定し，ネットワーク経路区間の劣化予兆原因箇所を特定する手段を提供する。
【００１８】
また，経路迂回発生時に迂回先経路を通過するＡＳごとに配信品質が劣化するユーザを予測して，迂回経路の帯域不足状態になるかを瞬時に判断し，劣化予兆原因のＡＳを特定する手段を提供する。
【００１９】
これら２つの判断により，劣化予兆原因のＡＳの絞り込みが可能になり，そのＡＳからの新規のストリーミング配信の受付を拒否すること，劣化予兆原因のＡＳに属する低プライオリティユーザの配信帯域を低下させること，劣化予兆原因のＡＳに属している低プライオリティコンテンツを視聴しているユーザの配信帯域を低下させることで，更なるストリーミング配信の品質劣化ユーザ数を抑えることが可能となる。
【００２０】
すなわち，本発明は，サーバが属するＡＳの境界ルータとそれに隣接するＡＳの境界ルータ間に，スプリッタまたはカプラなどの分配装置を差して別マシンでサーバが属するＡＳの境界ルータへのＢＧＰフレームを観測する。観測するマシンに中間ＩＰドライバを組み込み，観測したＢＧＰメッセージを解析し，ネットワークの状況を把握する。以下，メッセージを解析し，状況を把握することを「トレース」と表記する。
【００２１】
解析および状況把握は，ＡＳの新規経路追加時のBGP-Updateメッセージを受け取った場合，メッセージ受信時刻，追加されたＡＳの経路情報，物理帯域情報をコピーして保存する。 ＡＳの経路消失時のBGP-Updateメッセージを受け取った場合，メッセージ受信時刻，削除されたＡＳの経路情報，物理帯域情報をコピーして保存する。 新規広告ネットワーク追加時のBGP-Updateメッセージを受け取った場合，メッセージ受信時刻，追加されたネットワークアドレス空間およびネットワークアドレスマスク情報，物理帯域情報をコピーして保存する。広告ネットワーク消失時のBGP-Updateメッセージを受け取った場合，メッセージ受信時刻，削除されたネットワークアドレス空間およびネットワークアドレスマスク情報，物理帯域情報をコピーして保存する。上記４つの情報をリアルタイムに管理することでストリーミング配信サーバから各クライアントまでのネットワーク経路情報とその区間の物理帯域情報を把握する。
【００２２】
ストリーミング配信サーバとクライアント間にスプリッタやカプラなどの分配装置を差して別マシンでクライアント・サーバ間の制御メッセージとクライアントからのＴＣＰ−ＡＣＫフレームを観測する。 観測するマシンに中間ＩＰドライバを組み込み，観測した制御フレームおよびＴＣＰ−ＡＣＫフレームをＵＤＰにカプセリングしてトレースする。
【００２３】
クライアントからの再生，停止，レベル変更要求メッセージを受け取った場合，メッセージ受信時刻，クライアントＩＰ，視聴コンテンツ，配信レベルの情報をコピーし保存する。視聴開始後はストリーミング配信サーバから配信されたコンテンツに対してクライアントから応答されるＴＣＰ−ＡＣＫフレームを受信した場合，メッセージ受信時刻，クライアントＩＰ，ＴＣＰ−ＡＣＫフレームをコピーし，１秒周期のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数および帯域を保存する。
【００２４】
正常時には，全クライアントを管理することなく，ＡＳごとにクライアントを絞り込み，そのクライアントの情報を管理する。また，経路迂回発生時に迂回先経路を通過するＡＳから視聴中の全クライアントを抽出し，コンテンツ配信帯域を合計する。
【００２５】
抽出したクライアントのＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数および帯域が所定の範囲（例えば，良好配信時のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数）を出ることが一定期間継続したなら，品質劣化予兆クライアントとして，ＡＳ区間ごとに視聴中ユーザのストリーム配信帯域を合計し，物理配信帯域を上回る区間を劣化予兆区間に特定し，劣化予兆区間を経由するＡＳを劣化しそうなＡＳに特定する。 
【００２６】
品質劣化しそうなＡＳを特定したなら，そのＡＳからの新規ストリーミング配信受付を拒否する。また，特定した品質劣化しそうなＡＳとＡＳ経路情報を用いて，劣化予兆原因ＡＳを絞込み，劣化予兆原因ＡＳに属する低プライオリティユーザの配信帯域を低下させることや，低プライオリティコンテンツを視聴しているユーザの配信帯域を低下させることにより，高プライオリティなユーザまたは高プライオリティなコンテンツを視聴しているユーザの配信品質を劣化させることなくストリーミングサービスを提供できる。 
【００２７】
本発明の品質劣化予兆検出装置は，上記課題の解決に当たり，１以上の隣接ルータからのBGP-Updateメッセージをトレースし，トレースしたUpdateメッセージからＡＳ経路情報とそのＡＳが広告しているネットワークアドレス情報（ネットワークアドレス空間とネットワークアドレス情報）とＡＳ間の物理帯域情報を管理する経路情報抽出装置と，１以上のクライアントからストリーミング配信装置への制御信号メッセージとＴＣＰ−ＡＣＫフレームをトレースし，クライアントごとに配信品質情報と１秒毎のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数を管理する配信品質抽出装置とを備え，経路情報抽出装置および配信品質抽出装置から転送された情報を統合し，ＡＳごとにクライアントを絞り込み，そのクライアントの品質を見て，劣化予兆のＡＳを判断する。
【００２８】
また，本発明の品質劣化予兆検出装置は，経路迂回時に迂回前のクライアントの合計帯域とＡＳ間の物理帯域を比較し，劣化しそうなＡＳを判断する。上記２つの判断に基づき，劣化予兆原因箇所の絞込みを行い，その結果を一元的にデータベースに蓄積し，高品質なストリーミングサービスを提供するために，新規接続ユーザのアクセス拒否や，低プライオリティユーザおよび低プライオリティコンテンツ視聴ユーザへの配信帯域を低下させる制御を行う品質管理分析装置を備える。
【００２９】
このように，本発明の品質劣化予兆検出装置は，経路情報抽出装置，配信品質抽出装置，品質管理分析装置という３つの装置から構成される。 
【００３０】
本発明の第１の特徴は，経路情報抽出装置が境界ルータ間の別マシン上で隣接ルータからのＡＳの経路追加，ＡＳの経路消失，広告ネットワークアドレス空間の追加，広告ネットワークアドレス空間の消失を通知するＢＧＰのUpdateメッセージをトレースすることで，ストリーミング配信装置（サーバ）からの各クライアントまでのネットワーク経路情報とその区間の物理帯域情報を把握することにある。
【００３１】
本発明の第２の特徴は，配信品質抽出装置が市中品であるストリーミング配信装置とクライアント間の別マシン上で各ユーザからの再生要求，停止要求およびレベル変更要求と視聴開始後のクライアントからのＴＣＰ−ＡＣＫフレームをトレースすることで，各クライアントへのストリーミング配信品質とその品質に変更される予兆を把握することにある。
【００３２】
本発明の第３の特徴は，経路情報抽出装置がトレースしたメッセージを，通信部を介して品質管理分析装置に転送し，品質管理分析装置において，通信部を介して受け取った各クライアントのメッセージを記録部がデータベースに蓄積することにある。
【００３３】
本発明の第４の特徴は，配信品質抽出装置がトレースしたメッセージを，通信部を介して品質管理分析装置に転送し，品質管理分析装置において，通信部を介して受け取った各クライアントのメッセージを記録部がデータベースに蓄積することにある。
【００３４】
本発明の第５の特徴は，品質管理分析装置が同一ネットワーク経路上の特定のクライアントを絞り込み，そのクライアントについて，良好配信時のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数および帯域と上記第４の特徴でデータベースに蓄積されたＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数および帯域をリアルタイムに比較することで同一ネットワーク経路ごとにストリーミング配信品質の劣化予兆を行う機能を持つことである。
【００３５】
本発明の第６の特徴は，品質管理分析装置が上記第３の特徴でデータベースに蓄積したＡＳ経路情報と上記第５の特徴で配信品質の劣化を予兆したクライアント情報を用いて，経路迂回発生時には，迂回前からその経路で視聴していたクライアントの帯域と，迂回によりその経路で視聴することになったクライアントの帯域を合計し，物理帯域と比較することで，品質劣化予兆区間と劣化しそうなＡＳを特定できる機能を持つことである。 
【００３６】
本発明の第７の特徴は，品質管理分析装置が上記第５および第６の特徴で品質劣化予兆を特定したＡＳと上記第３の特徴でデータベースに蓄積したＡＳ経路情報を用いて，品質劣化予兆を特定したＡＳまでの中継ＡＳについて品質劣化しそうなＡＳであるか否かを調べ，サーバ側に一番近い品質劣化しそうなＡＳを特定することで，劣化予兆原因箇所を絞り込む機能を持つことである。
【００３７】
本発明の第８の特徴は，品質管理分析装置が上記第６の特徴で品質劣化予兆を特定したＡＳからの新規ユーザのストリーミング配信受付要求を拒否するために，通信部を経由し，レイヤー３スイッチ（Layer3Switch）等の外部装置に対して，Telnetプロトコルを用いてアクセス拒否コマンドを動的に設定できる機能を持つことである。
【００３８】
本発明の第９の特徴は，品質管理分析装置が上記第７の特徴で品質劣化予兆原因箇所を特定したＡＳ内の視聴中ユーザの中から低プライオリティユーザを検索し，そのクライアントへのストリーミング配信帯域およびレベルを低下させるために，クライアントになりすまし配信帯域およびレベル変更要求メッセージを動的に生成し，メッセージをストリーミング配信装置へ送信する機能を持つことである。
【００３９】
本発明の第１０の特徴は，品質管理分析装置が上記第７の特徴で品質劣化予兆原因箇所を特定したＡＳ内の視聴中クライアントの中から低プライオリティのコンテンツを視聴しているクライアントを検索し，そのクライアントへのストリーミング配信帯域およびレベルを低下させるために，クライアントになりすまし配信帯域およびレベル変更要求メッセージを動的に生成し，メッセージをストリーミング配信装置へ送信する機能を持つことである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば，ユーザへストリーミングを配信するための経路情報をサーバ側で一元的に抽出し管理することができ，ユーザへストリーミングを配信している品質とその予兆についてもサーバ側で一元的に抽出し管理することができる。これらの２つの情報を括り付けることで，サーバからユーザまでのネットワーク経路において，配信品質劣化の原因箇所が自動的に特定できる。
【００４１】
また，劣化箇所から視聴中の低プライオリティユーザの配信帯域を低下させることや，低プライオリティコンテンツを視聴中のユーザの配信帯域を低下させることにより，高プライオリティのユーザへの配信品質確保や高プライオリティコンテンツの視聴ユーザへの配信品質確保が可能となる。
【００４２】
したがって，本発明によれば，従来のストリーミング配信サービスでは実現できなかった配信品質予約サービスやコンテンツ種別による配信品質の予約サービスが可能となり，従来の定額課金や従量課金とは異なる配信品質に基づく課金方式も実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に，図を用いて，本発明の実施の形態について説明する。図１は，本発明の一実施形態である配信品質抽出装置，経路情報抽出装置，品質管理分析装置を組み込む前提のストリーミング配信装置とクライアントの接続構成図である。
【００４４】
図１のように配信品質抽出装置７，経路情報抽出装置８，品質管理分析装置９を組み込むシステムは，ストリーミングフレームをクライアント１に配信するストリーミング配信装置６，ストリーミングフレームを再生するクライアント１，ストリーミング配信装置６とクライアント１間でＩＰ通信するために，クライアント１側の経路情報を通知するルータ２と，ストリーミング配信装置６の経路情報を通知するルータ４と，複数のストリーミング配信装置６を収容するためのレイヤー３スイッチ（Layer3Switch）５とから構成される。
【００４５】
経路情報抽出装置８は，ルータ２とルータ４間の経路情報をトレースし，配信品質抽出装置７は，クライアント１とストリーミング配信装置６間の制御メッセージおよびＴＣＰ−ＡＣＫフレームをトレースする。経路情報抽出装置８のトレースのために，ルータ２とルータ４間でＴａｐ装置３がフレームを物理的に分配する。配信品質抽出装置７のトレースのために，ルータ４とレイヤー３スイッチ５間でＴａｐ装置３−１がフレームを物理的に分配する。
【００４６】
また，本システムは，配信品質抽出装置７と経路情報抽出装置８とから転送されてきた品質情報と経路情報とをもとに，高品質なストリーミングサービスを実現するために，クライアント１のアクセス制限や視聴クライアントの配信帯域変更を行う品質管理分析装置９を備える。
【００４７】
なお，図１においては，ストリーミング配信装置６が２装置，クライアント１が３装置の場合を示しているが，その数は１以上であればよい。また，ネットワーク回線１０は，例えば電話回線，ＡＤＳＬ回線，光ファイバ回線などであるが，回線の種類はこれらに限定されるものではない。
【００４８】
図２は，本発明の一実施形態である，サーバが属するＡＳの境界ルータとそれに隣接するＡＳの境界ルータおよび経路情報抽出装置の位置関係と，ストリーミング配信装置とクライアントおよび配信品質抽出装置の位置関係と，配信品質抽出装置と経路情報抽出装置とLayer3Swith および品質管理分析装置の位置関係とを示した機能ブロック図である。
【００４９】
図２において，配信品質抽出装置７は，メッセージトレース部７１，時刻生成部７２，ＴＣＰ−ＡＣＫ管理部７３，クライアント管理部７４，通信部７５，配信品質管理部７６，視聴クライアント管理テーブル７７，視聴クライアント劣化予兆管理テーブル７８を備える。
【００５０】
メッセージトレース部７１は，クライアント１からストリーミング配信装置６へのＴＣＰ−ＡＣＫフレームをトレースする。時刻生成部７２は，トレースされたフレームを受信した時刻を生成する。ＴＣＰ−ＡＣＫ管理部７３は，クライアント１毎の１秒単位のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数，実測帯域を管理する。クライアント管理部７４は，クライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号，視聴状態，クライアント名，コンテンツ名等の情報を管理する。通信部７５は，ＴＣＰ−ＡＣＫ管理部７３，クライアント管理部７４，配信品質管理部７６で管理している情報を品質管理分析装置９へ転送する。配信品質管理部７６は，配信レベル情報を管理する。
【００５１】
経路情報抽出装置８は，メッセージトレース部８１，時刻生成部８２，ＡＳ経路管理部８３，ネットワークアドレス管理部８４，通信部８５，クライアントネットワーク経路管理テーブル８６，クライアントネットワークアドレス管理テーブル８７を備える。
【００５２】
メッセージトレース部８１は，ルータ２とルータ４間のＢＧＰフレームを受信してトレースする。時刻生成部８２は，トレースされたフレームを受信した時刻を生成する。ＡＳ経路管理部８３は，ＡＳ経路を管理する。ネットワークアドレス管理部８４は，ネットワークアドレス，ネットワークマスク等の情報を管理する。通信部８５は，クライアントネットワーク経路管理テーブル８６とクライアントネットワークアドレス管理テーブル８７を品質管理分析装置９へ転送する。 
【００５３】
品質管理分析装置９は，通信部９１，品質劣化予兆判断部９２，劣化特定／劣化原因箇所特定部９５，記録部９６，メッセージ生成・制御部９７，コンテンツ管理テーブル９３，クライアント管理テーブル９４，視聴クライアントＡＳ管理テーブル９８，ＡＳ品質管理テーブル９９，第１のＡＳ経路管理テーブル１１０，第２のＡＳ経路管理テーブル１１１，帯域情報管理テーブル１１２を備える。
【００５４】
コンテンツ管理テーブル９３，クライアント管理テーブル９４，視聴クライアントＡＳ管理テーブル９８，ＡＳ品質管理テーブル９９，第１のＡＳ経路管理テーブル１１０，第２のＡＳ経路管理テーブル１１１，帯域情報管理テーブル１１２は，品質管理分析装置９のデータベース（図示を省略）内に保存される。
【００５５】
通信部９１は，経路情報抽出装置８の通信部８５からクライアントネットワーク経路管理テーブル８６とクライアントネットワークアドレス管理テーブル８７を受信する。品質劣化予兆判断部９２は，配信品質が劣化しそうなクライアント１を特定する。劣化特定／劣化原因箇所特定部９５は，品質劣化しそうなＡＳを特定し，ＡＳ経路情報を用いて品質劣化予兆原因となるＡＳを特定する。
【００５６】
記録部９６は，品質管理分析装置９の上記各テーブルをＤＢに保存する。メッセージ生成・制御部９７は，配信帯域または配信レベルの変更を要求するメッセージを生成し，ストリーミング配信装置６へ送信する。または，アクセス拒否メッセージを生成し，レイヤー３スイッチ５へ送信する。
【００５７】
経路情報抽出装置８内のクライアントネットワーク経路管理テーブル８６は，図５に示すように，時刻，ＡＳＩＤ，物理帯域およびＡＳ経路の情報を管理するテーブル（記憶手段）である。クライアントネットワークアドレス管理テーブル８７は，図７に示すように，時刻，ＡＳＩＤ，ネットワークアドレスおよびネットワークマスクの情報を管理するテーブルである。ネットワークマスクの２４は，上位２４ビットが“１”であることを示し，２５５．２５５．２５５．０と同じである。
【００５８】
配信品質抽出装置７内の視聴クライアント管理テーブル７７は，図８に示すように，時刻，クライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号，視聴状態（再生／停止），クライアント名，コンテンツ名，配信レベルの情報を管理するテーブルである。視聴クライアント劣化予兆管理テーブル７８は，図１０に示すように，時刻，クライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号，１秒間のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数，実測帯域の情報を管理するテーブルである。
【００５９】
品質管理分析装置９内のコンテンツ管理テーブル９３は，図１１に示すように，コンテンツＩＤ，コンテンツ名，コンテンツ配信帯域，優先度および１秒間のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数の閾値の情報を管理するテーブルである。また，クライアント管理テーブル９４は，図１２に示すように，クライアントＩＤ，クライアント名および優先度の情報を管理するテーブルである。
【００６０】
視聴クライアントＡＳ管理テーブル９８は，図１３に示すように，時刻，ＡＳＩＤ，クライアントＩＰ，再生状態（再生／停止），クライアントＴＣＰポート番号，クライアントＩＤ，コンテンツＩＤ，配信レベル，通常時観測対象か否かの情報を管理するテーブルである。ＡＳ品質管理テーブル９９は，図１４に示すように，時刻，ＡＳＩＤ，視聴クライアント数，劣化予兆クライアント数，劣化予兆閾値，状態（通常／故障）の情報を管理するテーブルである。
【００６１】
第１のＡＳ経路管理テーブル１１０は，図１５に示すように，時刻，ＡＳＩＤおよびＡＳ経路という項目から構成され，第２のＡＳ経路管理テーブル１１１は，図１６に示すように，時刻，ＡＳＩＤ，ネットワークアドレス，ネットワークマスクの情報を管理するテーブルである。帯域情報管理テーブル１１２は，図１７に示すように，ＡＳ区間，物理帯域，コンテンツ配信合計帯域の情報を管理するテーブルである。
【００６２】
ユーザがストリーミングを視聴開始するためには，クライアント１はストリーミング配信装置６へ再生要求メッセージを送り，それを受けてストリーミング配信装置６はストリーミングをクライアント１に送信する。再生要求メッセージには，メッセージ種別を示す識別子，クライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号，クライアント名，コンテンツ名，配信レベル情報が含まれる。ストリーミング配信装置６がクライアント１へストリーミング送信を開始すると，クライアント１からストリーミング配信装置６へＴＣＰ−ＡＣＫフレームを応答する。
【００６３】
クライアント１とストリーミング配信装置６間のネットワーク内で輻輳やフレーム廃棄が発生し配信レートを維持できなくなると，クライアント１は，ストリーミング配信装置６へストリーミングの配信帯域またはレベルを低下させる帯域変更要求メッセージまたはレベル変更要求メッセージを送り，それを受けてストリーミング配信装置６は，帯域変更またはレベル変更に対応したストリーミングをクライアント１に送信する。レベル変更要求メッセージには，メッセージ種別を示す識別子，クライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号，配信レベル情報が含まれる。
【００６４】
ユーザがストリーミングを視聴停止するためには，クライアント１は，ストリーミング配信装置６へ停止要求メッセージを送り，それを受けてストリーミング配信装置６は，クライアント１へのストリーミングを停止する。停止要求メッセージには，メッセージ種別を示す識別子，クライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号が含まれる。
【００６５】
インターネットの経路情報は，ストリーミング配信装置６からクライアント１へ配信するためのＡＳ情報とそのＡＳが広告しているネットワークアドレス空間情報が，ＢＧＰのUpdateメッセージとしてルータ４からルータ２へ送られる。
【００６６】
ＢＧＰのUpdateメッセージの中には，ＡＳ経路の追加，ＡＳ経路の削除，ＡＳが広告するネットワークアドレス空間の追加，ＡＳが広告するネットワークアドレス空間の削除が存在し，それらの情報に基づいてストリーミング配信装置６からクライアント１までのネットワーク経路が決定される。
【００６７】
本システムは，同一ネットワーク経路上の特定のクライアント１について，クライアント１からストリーミング配信装置６へのＴＣＰ−ＡＣＫフレームを用いて，ストリーミング配信装置６からクライアント１までのネットワーク経路区間でのネットワーク装置内のフレーム廃棄や輻輳状態を瞬時に推測し，配信品質の劣化箇所を分析し，ネットワーク装置内のフレーム廃棄や輻輳状態を回避するメカニズムを有する。
【００６８】
本システムでは，配信品質抽出装置７がストリーミング配信装置６とクライアント１間の各種要求メッセージ（再生要求メッセージ，停止要求メッセージ，レベル変更要求メッセージ）と，クライアント１からストリーミング配信装置６へのＴＣＰ−ＡＣＫフレームを，トレースした時刻を付けて品質管理分析装置９に転送する。
【００６９】
経路情報抽出装置８がルータ４からルータ２へのＢＧＰのUpdateメッセージを，トレースした時刻を付けて品質管理分析装置９に転送し，品質管理分析装置９は，受け取ったメッセージをデータベースに蓄積する。
【００７０】
経路情報抽出装置８を構成するモジュールの中で，メッセージトレース部８１は，ルータ２からルータ４へのフレームだけを受信する。ルータ２とルータ４の間で送信されるＢＧＰメッセージには，ＢＧＰコネクションを確立するためのOpenメッセージ，ＢＧＰ経路情報の追加，ＢＧＰ経路情報の削除を通知するためのUpdateメッセージ，ＢＧＰピアが到達可能であるかをチェックするために，ピア間で定期的に交換されるKeepAlive メッセージ，エラーの検出時に送信するNotificationメッセージがある。
【００７１】
ストリーミング配信装置６からクライアント１までのネットワーク経路情報を通知するＢＧＰのUpdateメッセージを抽出するために，送信元ＩＰアドレスがルータ２，宛先ＩＰアドレスがルータ４，送信元ＴＣＰポート番号または宛先ポート番号が１７９，ＢＧＰＴｙｐｅが２（Update）のＢＧＰフレームをＩＰ中間ドライバでＵＤＰカプセリングしてトレースし上位のアプリケーションレイヤに転送する。
【００７２】
時刻生成部８２は，カプセリングされたＵＤＰフレームを受信した時刻を生成する。ＢＧＰのUpdateメッセージの「利用不能ルート長の長さ」フィールドと「パス属性全体の長さ」 フィールドと「パス属性」フィールドを見てＢＧＰ経路情報の追加，ＢＧＰ経路情報の削除，ＡＳの追加，ＡＳの削除の４メッセージに分類する。
【００７３】
「利用不能ルート長の長さ」フィールドが正数の場合，ＢＧＰ経路情報の削除メッセージに分類し，「取り消しルート」フィールドからネットワークアドレスとネットワークマスクを抽出し，「パス属性」 からＡＳＩＤを抽出し，図７に示すクライアントネットワークアドレス管理テーブル８７から削除処理を行い，全てのＡＳＩＤが削除されると，ＡＳの削除メッセージに分類し，図５に示すクライアントネットワーク経路管理テーブル８６で該当するＡＳＩＤを削除する。
【００７４】
「パス属性全体の長さ」フィールドが正数の場合，ＢＧＰ経路情報の追加メッセージに分類し，「Network Layer Reachability Information」フィールドからネットワークアドレス，ネットワークマスクを抽出し，「パス属性」フィールドからＡＳＩＤとＡＳ経路と物理帯域情報を抽出し，図７に示すクライアントネットワークアドレス管理テーブル８７と図５に示すクライアントネットワーク経路管理テーブル８６に追加処理を行う。
【００７５】
「パス属性全体の長さ」フィールドが正数で，「パス属性」 フィールドのＡＳＩＤに新たなＡＳが追加されている場合，ＡＳの追加メッセージに分類し，「Network Layer Reachability Information」フィールドからネットワークアドレス，ネットワークマスクを抽出し，「パス属性」 フィールドからＡＳＩＤと物理帯域情報を抽出し，クライアントネットワークアドレス管理テーブル８７とクライアントネットワーク経路管理テーブル８６に追加処理を行う。
【００７６】
クライアントネットワーク経路管理テーブル８６とクライアントネットワークアドレス管理テーブル８７を通信部８５からＴＣＰ−ＩＰ通信を用いて，品質管理分析装置９へ転送する。 
【００７７】
図３に示すＡＳ１００からＡＳ１０５により構成される視聴クライアントトポロジー構成において，ＡＳ１０３へのストリーミング配信時のＡＳ経路は，ストリーミング配信装置６側からＡＳ１００，ＡＳ１０１，ＡＳ１０３である。ＡＳ１０１とＡＳ１０３間で回線の故障が発生すると，ＡＳ１０３の境界ルータで keepaliveメッセージのタイムアウトが発生して故障を検出し，ＡＳ１０３の境界ルータがＢＧＰ経路削除メッセージを送信して経路の再計算を行うため，経路が切り替わるまでにタイムラグが発生する。
【００７８】
再計算を行った結果をＡＳ１０３の境界ルータがＢＧＰ経路追加メッセージとして隣接ＡＳの境界ルータに送信し，図４に示す迂回後の視聴クライアントトポロジー構成で示されるように，ストリーミング配信時のＡＳ経路は，ストリーミング配信装置６側からＡＳ１００，ＡＳ１０１，ＡＳ１０２，ＡＳ１０４，ＡＳ１０３となる。
【００７９】
配信品質抽出装置７を構成するモジュールの中で，メッセージトレース部７１は，クライアント１からストリーミング配信装置６へのフレームだけを受信する。クライアント１とストリーミング配信装置６の間で送信されるＴＣＰフレームには，ＳＹＮ，ＳＹＮ−ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＰＵＳＨ，ＦＩＮ，ＲＳＴメッセージがある。
【００８０】
ストリーミングがＴＣＰで配信される時は，５００ｋｂｐｓのコンテンツだとストリーミング配信装置６からクライアント１への配信帯域は，１秒間に５００ｋｂｐｓになり，ＩＰフレーム数は常に固定で，フレーム間隔もコンスタントになる。また，ストリーミングを受信したクライアント１からストリーミング配信装置６への応答のＴＣＰ−ＡＣＫフレームは等間隔になる。
【００８１】
ストリーミング配信装置６とクライアント１間のネットワークの帯域不足で輻輳や廃棄が起こる状況では，ストリーミングを配信するＴＣＰフレームおよび応答のＴＣＰ−ＡＣＫフレームに遅延が生じ，１秒間のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数が減少する。１秒毎のＴＣＰ−ＡＣＫ数を合計することで，ネットワークの遅延を推測することができる。またＴＣＰのアルゴリズムを利用し，ＴＣＰヘッダのＡＣＫ番号の差分を１秒ごとに集計し，実測帯域を推測することができる。
【００８２】
制御メッセージには，クライアント１がストリーミング配信装置６のサーバに対し接続をするための接続要求メッセージ，クライアント１がサーバに対しストリーミング再生をするための再生要求メッセージ，再生中のストリーミングの停止をするための停止要求メッセージ，再生中のストリーミングを一時停止するための一時停止要求メッセージ，接続中のセッションの切断をするための切断要求メッセージ，配信中のレベルを変更するためのレベル変更要求メッセージがある。
【００８３】
クライアント１の視聴状態を管理するために必要な制御メッセージは，再生要求メッセージ，停止要求メッセージ，レベル変更要求メッセージである。これらのメッセージには，メッセージ種別を示す識別子（メッセージＩＤ）が含まれる。再生が開始されると実際にストリーミングがストリーミング配信装置６から送信される。
【００８４】
再生メッセージの開始後から停止までの間のＴＣＰ−ＡＣＫフレームを受信し，ＴＣＰ−ＡＣＫ数およびＴＣＰヘッダのＡＣＫ番号の差分から実測帯域を１秒毎に計算する。送信元ＩＰアドレスがクライアント１，宛先ＩＰアドレスがストリーミング配信装置６で，ＴＣＰのフレームを中間ＩＰドライバでＵＤＰカプセリングしてトレースし，上位のアプリケーションレイヤに転送する。
【００８５】
時刻生成部７２は，カプセリングされたＵＤＰフレームを受信した時刻を生成する。クライアント１からストリーミング配信装置６への制御メッセージのフィールドで，メッセージ種別を表す識別子（メッセージＩＤ）を見て，図９のクライアントメッセージ一覧に示すように再生，停止，レベル変更の３つのメッセージ種別に分類する。
【００８６】
再生，停止のメッセージからクライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号，視聴状態，クライアント名，コンテンツ名を抽出し，クライアント管理部７４が図８に示す視聴クライアント管理テーブル７７でオンメモリによりテーブル管理する。
【００８７】
また，レベル変更要求のメッセージからクライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号，配信レベルを抽出し，配信品質管理部７６が図８に示す視聴クライアント管理テーブル７７において，クライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号が等しいレコードに配信レベルを追加しオンメモリによりテーブル管理する。
【００８８】
クライアント１からストリーミング配信装置６へのＴＣＰ−ＡＣＫメッセージからクライアントＩＰ，クライアントＴＣＰポート番号を抽出し，クライアント１ごとの１秒単位のＴＣＰ−ＡＣＫフレーム数，実測帯域を計算し，ＴＣＰ−ＡＣＫ管理部７３が，図１０に示す視聴クライアント劣化予兆管理テーブル７８でオンメモリによりテーブル管理する。
【００８９】
ＴＣＰ−ＡＣＫ管理部７３，クライアント管理部７４，配信品質管理部７６で管理している情報を通信部７５からＴＣＰ−ＩＰ通信を用いて品質管理分析装置９へ転送する。
【００９０】
品質管理分析装置９のモジュールの中で，図１２に示すクライアント管理テーブル９４は，上述したように，クライアントＩＰ，クライアント名，優先度を記述したテーブルのことであり，コンテンツ管理テーブル９３は，図１１で示されるように，コンテンツＩＤ，コンテンツ名，コンテンツ配信帯域，優先度，ＴＣＰ−ＡＣＫ／秒の閾値を記述したテーブルのことであり，どちらも保守者が初期データとしてデータベースに登録する。  
【００９１】
通信部９１は，経路情報抽出装置８の通信部８５から受け取った図５に示すクライアントネットワーク経路管理テーブル８６と図７に示すクライアントネットワークアドレス管理テーブル８７を，記録部９６を介してデータベースに保存する。
【００９２】
また，通信部９１は，配信品質抽出装置７の通信部７５から図８に示す視聴クライアント管理テーブル７７と図１０に示す視聴クライアント劣化予兆管理テーブル７８を受信する。
【００９３】
受信した視聴クライアント管理テーブル７７をもとに，図１３に示す視聴クライアントＡＳ管理テーブル９８に次の情報を追加する。すなわち，視聴クライアント管理テーブル７７の時刻と，視聴クライアント管理テーブル７７のクライアントＩＰと図１６に示す第２のＡＳ経路管理テーブル１１１のネットワークマスクとの論理積がネットワークアドレスと一致するＡＳＩＤと，視聴クライアント管理テーブル７７のクライアントＩＰおよびクライアントＴＣＰポート番号および視聴状態および配信レベルと，視聴クライアント管理テーブル７７のクライアント名と図１２に示すクライアント管理テーブル９４のクライアント名が同じであるクライアントＩＤと，視聴クライアント管理テーブル７７のコンテンツ名と図１１のコンテンツ管理テーブル９３のコンテンツ名が同じであるコンテンツＩＤとを，視聴クライアントＡＳ管理テーブル９８に追加しデータベースに保存する。 
【００９４】
品質劣化予兆判断部９２において，視聴クライアントＡＳ管理テーブル９８の中からＡＳＩＤごとに視聴クライアント数のうち，指定された割合（１０％）のクライアントを観測対象として抽出する。抽出したクライアントＩＰだけについて，図１０に示す受信した視聴クライアント劣化予兆管理テーブル７８のＴＣＰ−ＡＣＫ／秒と実測帯域を抽出する。
【００９５】
抽出したクライアントが視聴しているコンテンツについて，図１１に示すコンテンツ管理テーブル９３から検索し，ＴＣＰ−ＡＣＫ／秒の閾値とコンテンツ配信帯域を抽出する。 一定期間抽出した実測帯域が，抽出したコンテンツ配信帯域を下回り，かつ，一定期間抽出したＴＣＰ−ＡＣＫ／秒がＴＣＰ−ＡＣＫ／秒の閾値を下回った場合には，そのクライアントを劣化予兆クライアントに特定する。
【００９６】
図１４に示すＡＳ品質管理テーブル９９には，ＡＳごとに任意に特定したクライアント数と，劣化予兆クライアント数とを設定し，また状態を「通常」に設定し，記録部９６を介してデータベースに保存する。
【００９７】
ＢＧＰ経路情報削除のメッセージを受信した場合，転送されたメッセージからネットワークアドレスとマスクとＡＳＩＤを抽出し，図１６に示す第２のＡＳ経路管理テーブル１１１から削除処理を行い，全てのＡＳＩＤが削除されると，図１５に示す第１のＡＳ経路管理テーブル１１０で該当するＡＳＩＤを削除する。図１４に示すＡＳ品質管理テーブル９９から抽出したＡＳＩＤを検索し，状態を「故障」に設定し，記録部９６を介してデータベースに保存する。
【００９８】
品質劣化予兆判断部９２は，ＢＧＰ経路のフラップによる図３に示す視聴クライアントトポロジー構成から図４の視聴クライアントトポロジー構成への経路迂回時において，品質劣化回避処理を開始する判断を行う。
【００９９】
図３に示す視聴クライアントトポロジー構成で，ＡＳ１０３内のクライアントがストリーミング視聴する場合，ＡＳ経路は，ストリーミング配信装置６側からＡＳ１００，ＡＳ１０１，ＡＳ１０３である。
【０１００】
図４に示す視聴クライアントトポロジー構成では，ＡＳ１０３とＡＳ１０１間の回線故障のため，ＡＳ経路はストリーミング配信装置６側からＡＳ１００，ＡＳ１０１，ＡＳ１０２，ＡＳ１０４，ＡＳ１０３となり，この迂回経路でストリーミングが配信される。
【０１０１】
ＢＧＰ経路情報追加のメッセージを受信した場合，転送されたメッセージからネットワークアドレスとネットワークマスクとＡＳＩＤとＡＳ経路と物理帯域情報を抽出し，図１５の第１のＡＳ経路管理テーブル１１０と図１６の第２のＡＳ経路管理テーブル１１１，図１７の帯域情報管理テーブル１１２のＡＳ区間と物理帯域に追加処理を行う。図１４に示すＡＳ品質管理テーブル９９から抽出したＡＳＩＤを検索し，状態を「通常」に設定し，記録部９６を介してデータベースに保存する。  
【０１０２】
劣化特定／劣化原因箇所特定部９５は，通常時において，劣化予兆クライアント数と，視聴クライアント数を合計し，劣化予兆閾値（例えば，視聴クライアント数×１．３）を上回ったとき，そのＡＳを劣化しそうなＡＳに特定する。
【０１０３】
図１５に示す第１のＡＳ経路管理テーブル１１０の経路情報から，図３または図４に示すように，視聴クライアントトポロジー構成図を作成し，そのトポロジー上でストリーミング配信装置６に一番近い劣化しそうなＡＳを劣化予兆原因箇所に特定する。
【０１０４】
クライアントからの接続要求時において，クライアントが経由する全てのＡＳ区間について，図１７に示す帯域情報管理テーブル１１２のコンテンツ配信合計帯域にそのクライアントが視聴するコンテンツの配信帯域を加算する。
【０１０５】
BGP-UpdateメッセージでＡＳの削除メッセージが転送され，図１４のＡＳ品質管理テーブル９９で状態が「故障」になり，配信サーバが属するＡＳから削除されたＡＳまでの全てのＡＳ経路について，図１７の帯域情報管理テーブル１１２のコンテンツ配信合計帯域から削除されたＡＳのコンテンツ配信合計帯域を減算する。
【０１０６】
BGP-UpdateメッセージでＡＳ経路の追加メッセージが転送され，図１４に示すＡＳ品質管理テーブル９９で状態が「故障」から「通常」になり，迂回された全てのＡＳ経路について，図１７の帯域情報管理テーブル１１２のコンテンツ配信合計帯域にＡＳが削除されたまでのコンテンツ配信合計帯域を加算し，物理帯域を上回るＡＳを劣化予兆原因箇所に特定する。
【０１０７】
ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）プロトコルについてもＢＧＰプロトコルと同様の処理が可能である。特定した劣化しそうなＡＳに属する新規接続要求クライアントのアクセスを拒否するために，メッセージ生成・制御部９７でレイヤー３スイッチ５のアクセス拒否コマンドを生成し，通信部９１を介してレイヤー３スイッチ５へtelnetセッションを確立し，アクセス拒否コマンドを設定する。  
【０１０８】
図１４に示す視聴クライアントＡＳ管理テーブル９８から，特定した劣化予兆原因箇所に属して良好に視聴中のクライアント１を抽出し，抽出したクライアント１に対して，図１１に示すコンテンツ管理テーブル９３および図１２に示すクライアント管理テーブル９４で，低プライオリティなクライアント１と，低プライオリティコンテンツを視聴中のクライアント１を特定する。
【０１０９】
特定したクライアント１の中から，高ビットレートのコンテンツを視聴中のクライアントから順次，メッセージ生成・制御部９７で，配信帯域もしくはレベル変更要求メッセージを生成し，通信部９１を介してストリーミング配信装置６へ制御メッセージを転送する。 
【０１１０】
以上説明した配信品質抽出装置７，経路情報抽出装置８，品質管理分析装置９が行う処理は，コンピュータとソフトウェアプログラムとによって実現することができ，そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも，ネットワークを通して提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】ストリーミング配信装置とクライアントの接続構成図を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の機能ブロックの詳細を示す図である。
【図３】視聴クライアントトポロジー構成図である。
【図４】迂回後の視聴クライアントトポロジー構成図である。
【図５】クライアントネットワーク経路管理テーブルの一例を示す図である。
【図６】迂回後のクライアントネットワーク経路管理テーブルの一例を示す図である。
【図７】クライアントネットワークアドレス管理テーブルの一例を示す図である。
【図８】視聴クライアント管理テーブルの一例を示す図である。
【図９】クライアントメッセージ一覧を示す図である。
【図１０】視聴クライアント劣化予兆管理テーブルの一例を示す図である。
【図１１】コンテンツ管理テーブルの一例を示す図である。
【図１２】クライアント管理テーブルの一例を示す図である。
【図１３】視聴クライアントＡＳ管理テーブルの一例を示す図である。
【図１４】ＡＳ品質管理テーブルの一例を示す図である。
【図１５】第１のＡＳ経路管理テーブルの一例を示す図である。
【図１６】第２のＡＳ経路管理テーブルの一例を示す図である。
【図１７】帯域情報管理テーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  クライアント
２，４  ルータ
３，３−１  Ｔａｐ装置
５  レイヤー３スイッチ
６  ストリーミング配信装置
７  配信品質抽出装置
８  経路情報抽出装置
９  品質管理分析装置
１０  ネットワーク回線
７１  メッセージトレース部
７２  時刻生成部
７３  ＴＣＰ−ＡＣＫ管理部
７４  クライアント管理部
７５  通信部
７６  配信品質管理部
７７  視聴クライアント管理テーブル
７８  視聴クライアント劣化予兆管理テーブル
８１  メッセージトレース部
８２  時刻生成部
８３  ＡＳ経路管理部
８４  ネットワークアドレス管理部
８５  通信部
８６  クライアントネットワーク経路管理テーブル
８７  クライアントネットワークアドレス管理テーブル
９１  通信部
９２  品質劣化予兆判断部
９３  コンテンツ管理テーブル
９４  クライアント管理テーブル
９５  劣化特定／劣化原因箇所特定部
９６  記録部
９７  メッセージ生成・制御部
９８  視聴クライアントＡＳ管理テーブル
９９  ＡＳ品質管理テーブル
１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５  ＡＳ
１１０  第１のＡＳ経路管理テーブル
１１１  第２のＡＳ経路管理テーブル
１１２  帯域情報管理テーブル
【図１】
2005064960.tif 000003
【図２】
2005064960.tif 000004
【図３】
2005064960.tif 000005
【図４】
2005064960.tif 000006
【図５】
2005064960.tif 000007
【図６】
2005064960.tif 000008
【図７】
2005064960.tif 000009
【図８】
2005064960.tif 000010
【図９】
2005064960.tif 000011
【図１０】
2005064960.tif 000012
【図１１】
2005064960.tif 000013
【図１２】
2005064960.tif 000014
【図１３】
2005064960.tif 000015
【図１４】
2005064960.tif 000016
【図１５】
2005064960.tif 000017
【図１６】
2005064960.tif 000018
【図１７】
2005064960.tif 000019