(57)【要約】【課題】ユニキャストプローブパケットを用いて、従来の試験パケットと試験パケットの量を変えることなく、より１に近い条件付き確率による推定式を用いることで、各部分のパケット損失率を従来よりも高い精度で推定可能とする。【解決手段】矢印方向にＲ，Ｌの組、Ｌ，Ｒの組、Ｒ，Ｌの組のように、送り先の順番が同じにならないように連続送信する。そのパケット損失率（あるいは到達率）を測定するために宛先の異なるユニキャストパケット複数を連続してひとまとまりで複数回送信し、そのひとまとまりにして送信するパケットの宛先の順番を常に同じ順序にはならないように送信し、受信装置では、それらのパケットを受信し、受信数と送信数を計数することにより、パケットが共通に経由したリンクおよび宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率（あるいは到達率）を推定する。【選択図】図４
2005117468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット網内のリンクのパケット損失率を推定する方法において、
送信装置は、上記パケット損失率あるいはパケット到達率を測定するために、宛先の異なるユニキャストパケットの複数を、連続してひとまとまりにして複数回送信し、
上記ひとまとまりにして送信するパケットの宛先の順番を常に異なる順番になるように送信し、
受信装置は、該パケットを受信し、受信数と送信数を計数することにより、該パケットが共通に経由したリンク、および、宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定することを特徴とするパケット損失率推定方法。
【請求項２】
パケット網内のリンクのパケット損失率を推定する方法において、
送信装置は、上記パケット損失率あるいはパケット到達率を測定するために、宛先の異なるユニキャストパケットの複数をひとまとまりにし、該複数の宛先の異なるパケットひとまとまりに対して通し番号を付与し、
さらに上記ひとまとまりの複数のパケットのうち、各パケットが何番目であることを示す子番号を付与し、
上記ひとまとまりの複数のパケットを複数回、送信するパケットの宛先の順番が常に異なる順番になるように送信し、
受信装置は、該パケットを受信し、受信数と送信数を計数することにより、該パケットが共通に経由したリンク、および、宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定することを特徴とするパケット損失率推定方法。
【請求項３】
パケット網内のリンクのパケット損失率を推定する装置のうちの送信装置において、
上記パケット損失率を測定するために、宛先の異なるユニキャストパケット複数を作成する手段と、
上記複数の宛先の異なるパケットのひとまとまりに対して通し番号を付与し、さらに上記ひとまとまりとなっている複数のパケットのうち、各パケットが何番目であるかを示す子番号を付与する手段と、
上記複数のパケットを連続してひとまとまりにし、該ひとまとまりにして送信するパケットの宛先の順番を常に異なる順番になるように送信する手段と
を有することを特徴とする送信装置。
【請求項４】
パケット網内のリンクのパケット損失率を推定する装置のうちの受信装置において、
上記送信装置から送信されたパケットを受信する手段と、
通し番号および子番号の情報を記録する手段と、
受信された情報からパケットが共通に経由したリンク、および、宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率あるいはパケット到達率を推定する手段と
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項５】
パケット網内のリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定する処理手順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記録媒体であって、
上記パケット損失率を測定するために宛先の異なるユニキャストパケットの複数を連続かつひとまとまりにして送信する手段、上記ひとまとまりにして送信するパケットの宛先の順番を常に異なる順番になるように送信する手段、該パケットを受信する手段、受信した情報に基づき測定する手段、該パケットが共通に経由したリンクおよび宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率を推定する手段として、コンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体。
【請求項６】
パケット網内のリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定する処理手順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記録媒体であって、
上記パケット損失率を測定するために宛先の異なるユニキャストパケットの複数を作成する手段、該複数のパケットに通し番号を付与する手段、該複数のパケットのうち、各パケットが何番目であるかを示す子番号を付与する手段、該複数のパケットを連続かつひとまとまりにして送信する手段、該ひとまとまりにして送信するパケットの宛先の順番を常に異なる順番になるように送信する手段として、コンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体。
【請求項７】
パケット網内のリンクのパケット損失率あるいは到達率を測定する処理手順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記録媒体であって、
送信装置で送信されたパケットを受信する手段、通し番号および子番号の情報を記録する手段として、コンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体。
【請求項８】
パケット網内のリンクのパケット損失率あるいは到達率を測定する処理手順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記録媒体であって、
計測された情報を受信する手段、該情報からパケットが共通に経由したリンクおよび宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率を推定する手段として、コンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体。
【請求項９】
パケット網内のリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定する処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
上記パケット損失率を測定するために宛先の異なるユニキャストパケットの複数を連続、かつ、ひとまとまりにして送信する手段、該ひとまとまりにして送信するパケットの宛先の順番を常に異なる順番になるように送信する手段、該パケットを受信する手段、受信することによる測定手段、該パケットが共通に経由したリンクおよび宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定する手段として、コンピュータを機能させるためのパケット損失率あるいは到達率推定用プログラム。
【請求項１０】
パケット網内のリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定する処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
上記パケット損失率を測定するために宛先の異なるユニキャストパケットの複数を作成する手段、該複数のパケットに通し番号を付与する手段、該複数のパケットのうち、各パケットが何番目であるかを示す子番号を付与する手段、該複数のパケットを連続かつひとまとまりにして送信する手段、該ひとまとまりにして送信するパケットの宛先の順番を常に異なる順番になるように送信する手段としてコンピュータを機能させるためのパケット損失率あるいは到達率推定用プログラム。
【請求項１１】
パケット網内のリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定する処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
送信装置で送信されたパケットを受信する手段、通し番号および子番号の情報を記録する手段としてコンピュータを機能させるためのパケット損失率あるいは到達率推定用プログラム。
【請求項１２】
パケット網内のリンクのパケット損失率あるいは到達率を推定する処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
計測された情報を受信する手段、該情報からパケットが共通に経由したリンクおよび宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率を推定する手段としてコンピュータを機能させるためのパケット損失率あるいは到達率推定用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク内のリンクのパケット損失率（あるいは到達率）を推定する方法および推定装置、ならびにネットワーク内のリンクのパケット損失率を推定する手順をコンピュータに実行させるためのプログラムと、そのプログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
（従来の技術１）
ここでは、マルチキャストを基にした測定技術について説明する。
下記非特許文献（Ｒ．Ｃａｃｅｒｅｓ  ｅｔ  ａｌ：Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ−ｂａｓｅｄ  ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  ｎｅｔｗｏｒｋ−ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｌｏｓｓ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｉｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｏｒｙ，４５（１９９９）２４６２〜２４８０．）に従って、説明する。
図１は、論理的な木構造を示す図である。
図１において、マルチャストプローブパケットを送信するノードを根とし、これをＯで表す。最終的なマルチャストプローブパケットの受信ノードを葉とし、その集合をＥで表す。ＯとＥを含めたノードの集合をＶとする。ここでは、論理的な木構造を対象とする。すなわち、ノードでリンクが分岐されていないノードは、無いものとして扱う。この論理的木構造において、あるノードｉがノードＯ，ｊ，ｋと接続されているものとする。
【０００３】
この場合、ノードｉに対してノードｊ，ｋは子供と呼び、ノードｊ，ｋにとってノードｉは親と呼ぶ。ルートに直接接続されている場合に限らず、直接接続されているノードを通して、根に近い側を親、葉に近い側を子供と呼ぶ。
根Ｏからｎ個のプローブパケットを送信する。今、次のような確率変数を考える。
Ｘ＝（Ｘｋ）ｋ∈Ｖ  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ここで、Ｘｋ＝１  プローブパケットがノードｋにたどり着いた場合
Ｘｋ＝０  プローブパケットがノードｋにたどり着かない場合
・・・・・・・・・・・・・・（２）
である。従って、
ＸＯ＝１    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
である。
【０００４】
根Ｏ以外のノードについては、以下のようなルールでＸｊの値が決定する。
Ｘｋ＝０ならば、Ｘｊ＝０（ただし、ノードｊはノードｋの子供）・・（４）
Ｘｋ＝１ならば、Ｘｊ＝１（独立な確率αｊで）・・・・・・・・・・・（５）
Ｘｋ＝１ならば、Ｘｊ＝１（独立な確率１−αｊで）・・・・・・・・（６）
確率変数のベクトルＸ（Ｅ）を
Ｘ（Ｅ）＝（Ｘｋ）ｋ∈Ｅ・・・・・・・・（７）
とおき、
ｘ  ∈  Ω       ・・・・・・・・（８）
Ω  ＝｛０，１｝Ｅ  ・・・・・・・（９）
とする。ある与えられたリンクの集合間における到達確率α＝（αｋ）ｋ∈Ｖに対する試行（Ｘｋ）ｋ∈Ｅの分布は、Ｐαで表されるものとする。さらに、
Ｐ（ｘ；α）＝Ｐα（Ｘ（Ｅ）＝ｘ）・・・・・（１０）
と書く。
【０００５】
ｎ回のプローブパケットの送信による観測値ｘ１，・・・，ｘｎが独立であるとして、
【数１】
2005117468.tif 000003
となる。ここで、ｎ（ｘ）は、観測値ｘが得られた回数である。以上の定式化から求めるべき各リンクのパケット到達率α
α＝（αｋ）ｋ∈Ｖ・・・・・・・・・・  （１２）
は、最尤法によって求められる。最尤方程式は、
【数２】
2005117468.tif 000004
である。なお、パケット到達率とパケット損失率との間には、
パケット損失率＝１−パケット到達率・・・・・（１４）
という関係がある。
【０００６】
（従来の技術２）
ここでは、Ｓｔｒｉｐｅｄ  Ｕｎｉｃａｓｔ  Ｐｒｏｂｅｓを基にした測定技術について述べる。
非特許文献２（Ｎ．Ｇ．Ｄｕｆｆｉｅｌｄ  ｅｔ  ａｌ：  Ｉｎｆｅｒｒｉｎｇ  ｌｉｎｋ  ｌｏｓｓ  ｕｓｉｎｇ  ｓｔｒｉｐｅｄ  ｕｎｉｃａｓｔ  ｐｒｐｂｅｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  ＩＮＦＯＣＯＭ  ２００１．（Ａｎｃｈｏｒａｇｅ２００１）９１５〜９２３．）では、Ｓｔｒｉｐｅｄ  Ｕｎｉｃａｓｔ  Ｐｒｏｂｅｓ（ＳＵＰ）を使用する方法を提案している。この技術は、従来技術１で使用していたマルチャストプローブパケットをユニキャストプローブパケットに置き換える技術である。
そのユニキャストプローブパケットとは、Ｓｔｒｉｐｅｄ  Ｕｎｉｃａｓｔ  Ｐｒｏｂｅｓと呼ばれるもので、複数のユニキャストプローブパケットをひとまとまりとして、連続送信するものである。２つのパケットで構成されているものをｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓ，ｎ（ｎ＞２）個のパケットで構成されているものをｎ−ｐａｃｋｅｔ  ｓｔｒｉｐｅｓと呼ぶ。まず、始めに、ｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓについて説明する。
【０００７】
図２は、根Ｓから葉Ｒ、葉Ｌへパケットを送信する場合で、ノードＣで枝分かれしている木構造を示している。従来技術１では、マルチャストプローブパケットを根から葉へ送信するが、ここでは、ｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓプローブパケットを送信する。ｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓプローブパケットの２つのパケットの宛先は、１番目のものがＬ，２番目のものがＲとなっている。マルチキャストを使用した場合、根ＯからノードＣまで、パケットが到達するか否かしかないが、ｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓプローブパケットの場合、２つのパケットを連続して送るようにして、マルチキャストと同じ振る舞いになるように近付けてはいるが、２つのパケットのいずれかが損失される可能性はある。
【０００８】
今、Ｚｉをｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓプローブパケットのうちのｉ番目のパケットが宛先に届く場合を１、それ以外を０とする確率変数とすると、１番目のパケットが宛先Ｌに到達する確率はＥ〔Ｚ１〕、２番目のパケットが宛先Ｒに到達する確率はＥ〔Ｚ２〕と表され、次式で表される。
Ｅ〔Ｚ１〕＝αＣ（１）αＬ（１）  ・・・・・・・・・・・・・・・・（１５）
Ｅ〔Ｚ２〕＝αＣ（２）αＲ（２）  ・・・・・・・・・・・・・・・・（１６）
ここで、αｋ（ｉ）は、ｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓプローブパケットのｉ番目のパケットの親ノードから子ノードｋへのリンクのパケット到達率（到達率は１−損失率）である。ここで、ｉによってαｋ（ｉ）の値が変わっても構わない。βｋ（ｉ／ｊ）（ｉ≠ｊ）をパケットｊがノードｋに到着するという条件の下で、パケットｉがノードｋに到達する条件付き確率とすると、図２の場合、
βＣ（２｜１）＝αＣ（｛１，２｝）αＣ（１）≦１  ・・・・・・・・（１７）
βＣ（１｜２）＝αＣ（｛１，２｝）αＣ（２）≦１  ・・・・・・・・（１８）
である。
【０００９】
１番目のパケット、２番目のパケット双方がそれらの宛先にする確率Ｅ〔Ｚ１２〕は、
Ｅ〔Ｚ１２〕＝αＣ（｛１，２｝）αＬ（１）αＲ（２）  ・・・・・・（１９）
である。これらから、各リンクのパケット到達率は次のようになる。
【数３】
2005117468.tif 000005
【数４】
2005117468.tif 000006
【数５】
2005117468.tif 000007
【００１０】
下式が仮定されたものとすると、
βＣ＝（１｜２）＝１  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２３）
βＣ＝（２｜１）＝１  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２４）
とすると、求めるべき各リンクのパケットの到達率は、Ｅ〔Ｚ１〕，Ｅ〔Ｚ２〕，Ｅ〔Ｚ１２〕を測定することにより、次のように求められる。
【数６】
2005117468.tif 000008
【数７】
2005117468.tif 000009
【数８】
2005117468.tif 000010
となる。ここで、Ｅの上付文字は推定値を意味する。例えば、αの推定値はαＥで表す。
【００１１】
次に、ｎ−ｐａｃｋｅｔ  ｓｔｒｉｐｅｓによる各リンクのパケット損失率推定方法について説明する。
基本はｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓと同じであり、仮定（２３），（２４）のような条件付き確率が１により近くなるように、プローブパケットをより数の多いパケットで構成しようとするものである。ここでは、３つのパケットにより構成される例を示す。３つのパケットの宛先は、それぞれＬ，Ｒ，Ｒである。これら３つのパケットを連続して送信する。このように２つよりも３つのパケットを送信することにより、２番目のパケットと３番目のパケットが共に宛先Ｒに到着するという条件の下で、１番目のパケットが宛先Ｌに到着する確率が、ｂｉｎａｒｙ  ｓｔｒｉｐｅｓの場合よりも高くなる。これにより、各リンクのパケット損失率は、
【数９】
2005117468.tif 000011
【数１０】
2005117468.tif 000012
となる。αＢＥを求めるためには、３つのパケットの宛先が、それぞれＲ，Ｌ，Ｌで構成される３−ｐａｃｋｅｔ  ｓｔｒｉｐｅｓを使用することにより同様に求められる。非特許文献２（Ｎ．Ｇ．Ｄｕｆｆｉｅｌｄ  ｅｔ  ａｌ：  Ｉｎｆｅｒｒｉｎｇ  ｌｉｎｋ  ｌｏｓｓ  ｕｓｉｎｇ  ｓｔｒｉｐｅｄ  ｕｎｉｃａｓｔ  ｐｒｐｂｅｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  ＩＮＦＯＣＯＭ  ２００１．（Ａｎｃｈｏｒａｇｅ２００１）９１５〜９２３．）では、４−ｐａｃｋｅｔ  ｓｔｒｉｐｅｓを使用することによって、さらに精度が向上するとある。
【００１２】
【非特許文献１】Ｒ．Ｃａｃｅｒｅｓ  ｅｔ  ａｌ：Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ−ｂａｓｅｄ  ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  ｎｅｔｗｏｒｋ−ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｌｏｓｓ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｉｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｏｒｙ，４５（１９９９）２４６２〜２４８０．
【非特許文献２】Ｎ．Ｇ．Ｄｕｆｆｉｅｌｄ  ｅｔ  ａｌ：  Ｉｎｆｅｒｒｉｎｇ  ｌｉｎｋ  ｌｏｓｓ  ｕｓｉｎｇ  ｓｔｒｉｐｅｄ  ｕｎｉｃａｓｔ  ｐｒｐｂｅｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  ＩＮＦＯＣＯＭ  ２００１．（Ａｎｃｈｏｒａｇｅ２００１）９１５〜９２３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述の従来技術１により、ネットワーク内部の挙動を推定する技術は向上したが、以下のような２つの問題がある。その１つは、インターネット内の重要な部分にネットワークレベルまでマルチキャストをサポートしていない部分が残っていることである。
もう１つは、マルチキャストパケットによる計測はユニキャストパケットによる計測としばしば大きく異なることである。このことは、インターネット内に大半のトラヒックがユニキャストであることを考えると、非常に重要な問題である。
従来技術２は、従来技術１の問題点を解決するためにユニキャストプローブパケットを使い、プローブパケットを構成するユニキャストパケットを連続して送信することにより、構成する複数のパケットが同じリンクを伝搬しているときには、その中のいずれかがパケット損失にならないようにしてマルチキャストプローブパケットを使用したときと同じような挙動になるように工夫している。
【００１４】
しかしながら、従来技術２では、ユニキャストプローブパケットによってマルチキャストプローブパケットと同様の挙動になるように工夫はされているが、前式（２３）の確率は、前式（２４）の確率よりも大きいことは明らかであって、両者をともに１として推定しているため、前式（２４）の確率を１として近似した推定式（式（２７））の精度は低い。これらの近似を正確にするために、従来技術２では、より数多くのパケットでプローブパケットを構成するが、これは精度向上と同時に、よりバースト性があるトラヒックを発生させる原因にもなるという問題がある。
また、数多くのパケットでプローブパケットを構成したとしても、前式（２３）に対応する確率は、前式（２４）に対応する確率よりも大きいことは変わらず、推定するリンクによっては他のリンクよりも到達率が高く（パケット損失率が低く）推定されてしまうという問題は解決されない。
【００１５】
（目的）
本発明の目的は、これらの問題を解決し、ユニキャストプローブパケットを用いて、従来の試験パケットと試験パケットの量を変えることなく、つまり網により大きな負担をかけることなく、より１に近い条件付き確率による推定式を用いることで、各部分のパケット損失率を従来よりも高い精度で推定可能なパケット損失率推定方法および推定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のパケット損失率推定方法は、ユニキャストプローブパケットの構成を宛先Ｌ、宛先Ｒの順でひとまとまりにして連続送信し、次のプローブパケットは、宛先Ｒ、宛先Ｌの順でひとまとまりにして連続送信する。宛先Ｌ，Ｒの組と宛先Ｒ，Ｌの組との間隔は、それらのパケットの組の内部の間隔よりは十分に大きくとって送信し、これらのプローブパケットを計測することにより、精度向上と推定結果の偏りの是正を行う。
具体的には、そのパケット損失率（あるいは到達率）を測定するために宛先の異なるユニキャストパケット複数を連続してひとまとまりで複数回送信し、そのひとまとまりにして送信するパケットの宛先の順番を常に同じ順序にはならないように送信し、それらのパケットを受信し、受信数と送信数を計数することにより、パケットが共通に経由したリンクおよび宛先ごとに経由したリンクのパケット損失率（あるいは到達率）を推定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ユニキャストプローブパケットを用いて、従来の試験パケットと試験パケットの量を変えることなく、すなわち、網により大きな負担をかけることなく、より１に近い条件付き確率による推定式を用いることにより、各部分のパケット損失率を従来よりも高い精度で推定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施例に係るパケット損失率推定システムの構成図であり、図４は本発明の試験パケットイメージ図である。
図３において、１０は試験パケット送信装置、１１，１２は試験パケット受信装置、１３は試験パケット集計装置である。まず、試験パケット送信装置１０から試験パケットを送信する。ここでは、試験パケットとして２つのパケットをひとまとまりとして送信する場合について説明する。
試験パケット送信装置１０は、図４に示すように、異なる宛先のパケットをひとまとまりにして送信する。すなわち、図４では、右方向が進行方向であるので、Ｒ１−１、Ｌ１−が最初のひとまとまりとして送信され、Ｌ２−１、Ｒ２−２が次のひとまとまりとして送信され、Ｒ３−１，Ｌ３−２が次のひとまとまりとして送信され、以降、逆の順序で送信される。ここでは、これを試験パケットペアと呼ぶ。なお、図４中の各パケットには、次に説明する通し番号と子番号が記されている。また、試験パケットペアには、通し番号が付されており、試験パケットペアを構成する各パケットで同じ番号が付けられている。この通し番号は、予め決められた番号まで１ずつ増加し、試験パケットペアに振られる。その予め決められた番号を越えた場合には、再度１から番号が振られる。
【００１９】
試験パケットペアには、通し番号の他に、試験パケットペアの中で何番目のパケットなのかを表す番号（子番号）が振られている。試験パケットペアは、図４に示すように、宛先が交互になるように送信される。
ここでは、基本となる二つの葉を持つ木の構造（図２参照）で、測定区間が表現できる場合について考える。この基本となる測定を複数同時に行うことにより、より複雑なネットワークの各区間のパケット損失率が推定可能である。
【００２０】
図５は、本発明の一実施例に係るパケット損失率推定方法の動作フローチャートであり、図７は本発明の一実施例に係る受信端末の処理フローチャートであり、図８は本発明の一実施例に係る受信端末のブロック構成図である。
図３における試験パケット受信装置１１，１２は、図８に示すような構成の受信端末５１１である。図８の受信端末５１１のパケット受信部５１６により、送信された試験パケットを受信する。受信されたパケットは、図８のデータ蓄積部５１７で、受信した試験パケットの中身に書かれている通し番号と子番号を記録する。予め決められた通し番号の最大数を超えない限り、何回も通し番号、子番号の記録と試験パケットの受信を繰り返す。
最大数を超えた場合には、図８の測定データ送信部５１８で、記録したデータを集計装置１３に送信する。
図７により受信端末の動作を説明する。試験パケットを受信すると（ステップ１１１）、受信されたパケットをデータ蓄積部５１７に、通し番号、子番号を記録する（ステップ１１２）。通し番号の最大数になるまで、ステップ１１１に戻って（ステップ１１３）、試験パケットの受信と、通信番号、子番号の記録を繰り返す（ステップ１１１，１１２）。
最大数を超えたならば、測定データ送信部５１８から集計装置に対して記録したデータを送信する（ステップ１１４）。
【００２１】
図６は本発明の一実施例に係る集計装置の構成図である。
図３における集計装置１３は、図６に示すような構成の装置５０１である。図６の測定データ受信部５０７で各受信装置１１，１２から測定データ結果を受信する。受信した測定データを基に、Ｅ〔Ｚ１２〕計数部５０６で、Ｅ〔Ｚ１２〕，Ｅ〔Ｚ１ＬＲ〕，Ｅ〔Ｚ２ＬＲ〕，Ｅ〔Ｚ１ＲＬ〕，Ｅ〔Ｚ２ＲＬ〕を算出する。Ｅ〔Ｚ１２〕計数部５０６で得られたＥ〔Ｚ１２〕，Ｅ〔Ｚ１ＬＲ〕，Ｅ〔Ｚ２ＬＲ〕，Ｅ〔Ｚ１ＲＬ〕，Ｅ〔Ｚ２ＲＬ〕を基に、パケット損失率計数部５０８で、各区間でのパケット損失率を求め、その結果を表示する。なお、図６の５０２は、集計装置５０１全体を制御するＣＰＵ（中央処理装置）、５０３はメモリ、５０４はＩ／Ｏ制御部、５０５はキーボードである。
【００２２】
図５は、本発明の一実施例に係る集計装置の動作フローチャートである。
各受信端末１１，１２から送られてきた測定データ結果を測定データ受信部５０７で受信し（ステップ１０１）、次に受信した測定データを基にＥ〔Ｚ１２〕計数部５０６で、Ｅ〔Ｚ１２〕，Ｅ〔Ｚ１ＬＲ〕，Ｅ〔Ｚ２ＬＲ〕，Ｅ〔Ｚ１ＲＬ〕，Ｅ〔Ｚ２ＲＬ〕を算出する（ステップ１０２）。これらの各式を基に、パケット損失率推定部５０８で、各区間におけるパケット損失率の算出を行う（ステップ１０３）。そして、算出した結果を表示する（ステップ１０４）。
【００２３】
ここでは、試験パケットの宛先の設定方法と、各確率や確率変数について説明する。
試験パケットペアの宛先を、《一番目のパケットの宛先、二番目のパケットの宛先》と書く。例えば、一番目がＬ、二番号がＲであれば、《Ｌ，Ｒ》となる。
非特許文献２（Ｎ．Ｇ．Ｄｕｆｆｉｅｌｄ  ｅｔ  ａｌ：  Ｉｎｆｅｒｒｉｎｇ  ｌｉｎｋ  ｌｏｓｓ  ｕｓｉｎｇ  ｓｔｒｉｐｅｄ  ｕｎｉｃａｓｔ  ｐｒｐｂｅｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  ＩＮＦＯＣＯＭ  ２００１．（Ａｎｃｈｏｒａｇｅ２００１）９１５〜９２３．）の表記を基に、以下のように表す。
Ｘｋ（ｄ）・・・・パケットｄが宛先ノードｋに到達のときは１、それ以外は０
Ｚｄｋ１ｋ２・・・・・パケットのペアの宛先が《ｋ１，ｋ２》のとき、子番号ｄのパケットがその宛先に届く場合を１、それ以外を０とする確率変数
Ｚ｛ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎ｝・・・試験パケット中の子番号ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎのパケットがそれぞれ宛先に届く場合を１、それ以外を０とする確率変数
【００２４】
αＣ（ｄｉ）・・・・試験パケットペアを構成するパケットの宛先によって各パケットが分岐するノードをＣとし、子番号ｄｉのパケットがノードＣに届く確率
αｋ・・・・・・・ノードＣだ試験パケットペアを構成するパケットの宛先によって各パケットが分岐するノードをＣとし、子番号ｄｉのパケットがノードＣに届く確率
βＣ（ｄ１｜ｄ２）・・試験パケットペアを構成するパケットで、子番号ｄ２のパケットが分岐ノードＣに届いた条件下で子番号ｄ１のパケットがＣに届く確率
【００２５】
図２の場合に、各確率および確率変数は、次のように表される。
Ｅ〔Ｚ１ＬＲ〕＝αＬαＣ（１）  ・・・・・・・・・・・・・・・・・（３０）
Ｅ〔Ｚ２ＬＲ〕＝αＲαＣ（２）  ・・・・・・・・・・・・・・・・・（３１）
Ｅ〔Ｚ１ＲＬ〕＝αＲαＣ（１）  ・・・・・・・・・・・・・・・・・（３２）
Ｅ〔Ｚ２ＲＬ〕＝αＬαＣ（２）  ・・・・・・・・・・・・・・・・・（３３）
Ｅ〔Ｚ１２〕＝αＣ(｛１，２｝)αＬαＲ＝αＣ（２）βＣ（１|２）αＬαＲ
・・・・・・・・・（３４）
ここで、αＣ(｛１，２｝)は、子番号１，２のパケットが共に分岐ノードＣまで到達する確率である。
【００２６】
上式から、以下の式が求められる。
【数１１】
2005117468.tif 000013
【数１２】
2005117468.tif 000014
【数１３】
2005117468.tif 000015
【数１４】
2005117468.tif 000016
【数１５】
2005117468.tif 000017
【数１６】
2005117468.tif 000018
【００２７】
以上、到達の確率として求められた式を挙げた。
連続したパケットは、その連続したパケット内では、後続のパケットの方がより廃棄し易いため、下式が成立する。
βＣ（２｜１）＜βＣ（１｜２）（＜１）  ・・・・・・・・・・・・・・・（４１）
これらから、本発明は、従来技術２のようなβＣ（２｜１）を１と近似することなく、βＣ（１｜２）を１と近似し、従来技術２よりも精度高く、さらにユニキャストプローブパケットを用いてαＣ（１），αＣ（２），αＲ，αＬを推定することができる。
【００２８】
実施例では、宛先が２つの時に、ＬＲ，ＲＬ，ＬＲ，・・・のように送り先の順番が同じにならないように送信したが、３つ以上の時には、ＡＢ，ＢＡ，ＡＢと、ＢＣ，ＣＢ，ＢＣあるいはＡＣ，ＣＡ，ＡＣを送信する。つまり、宛先は２箇所でなければ適用されない。
ひとまとまり内のパケットの数は３個以上でも可能である。パターンには制限がある。
すなわち、３つの場合には、ＡＢＢ，ＢＡＡ，ＡＢＢ，・・・、４つの場合には、ＡＢＢＢ，ＢＡＡＡ，ＡＢＢＢ，・・・、５つの場合には、ＡＢＢＢＢ，ＢＡＡＡＡ，ＡＢＢＢＢ，・・・となる。ひとまとまり内のパケットの数を増加することにより、推定精度が向上する。この精度が向上することは、前述の非特許文献２に記述されている。
【００２９】
なお、図５に示す集計装置の動作フローおよび図７に示す受信端末の動作フローをプログラム化してＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に格納しておけば、本発明を実施するプログラムの売買や貸与に便利であり、かつネットワーク内の送信端末、受信端末あるいは集計装置となる端末内のコンピュータに記録媒体を装着することで、プログラムをインストールして実行させることにより、そのネットワークにおいて本発明を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】論理的な木構造を示す図である。
【図２】本発明の前提となる二つの葉を持つ木の構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係るパケット損失率推定装置のシステム構成図である。
【図４】本発明の一実施例に係る試験パケットのイメージ図である。
【図５】本発明の一実施例に係る集計装置による処理動作のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例に係る集計装置のブロック図である。
【図７】本発明の一実施例に係る受信端末による処理動作のフローチャートである。
【図８】本発明の一実施例に係る受信端末のブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｏ…送信ノード（根）、ｊ，ｋ…受信ノード（葉）、Ｓ…送信端末、Ｃ…中継ノード、
Ｌ，Ｒ…受信端末、１０…送信装置、１１，１２…受信装置、１３…集計装置、
５０１…集計装置、５０２…ＣＰＵ、５０３…メモリ、５０４…Ｉ／Ｏ制御部、
５０５…キーボード、５０６…Ｅ〔Ｚ１２〕計数部、５０７…測定データ受信部、
５０８…パケット損失率計数部、５１１…受信端末、５１２…ＣＰＵ、
５１３…メモリ、５１４…Ｉ／Ｏ制御部、５１５…キーボード、
５１６…パケット受信部、５１７…データ蓄積部、５１８…測定データ送信部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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