(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯域制御機能を有し、ネットワークを構成するネットワークノードと、
前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御するための情報が記憶される品質管理データベースと、
前記ネットワークとユーザネットワークインタフェースを介して通信するセットトップボックスと、
前記ネットワークとサーバネットワークインタフェースを介して通信し、該ネットワークを介してコンテンツデータを含むパケットを前記セットトップボックスに送信するコンテンツ配信サーバと
を備え、
前記コンテンツ配信サーバは、パケットのシーケンス番号を含む該パケットを、前記ネットワークを介して前記セットトップボックスに送信し、
前記セットトップボックスは、受信したパケットのシーケンス番号に従いパケットロスを検出すると、前記コンテンツ配信サーバに、前記ユーザネットワークインタフェースと前記サーバネットワークインタフェースとをまたいだ前記セットトップボックスと前記コンテンツ配信サーバ間の品質障害を通知し、
前記コンテンツ配信サーバは、自コンテンツ配信サーバから前記セットトップボックスへのコンテンツデータが経由する前記ネットワークノードを示す経路情報を求め、
前記コンテンツ配信サーバは、前記品質管理データベースに対して、求められた経路情報と、パケットロス発生を示す品質情報を送信し、
前記品質管理データベースに、経路情報と品質情報を記憶する通信品質監視システム。
【請求項２】
帯域制御機能を有し、ネットワークを構成するネットワークノードと、
前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御するための情報が記憶される品質管理データベースと、
前記ネットワークとユーザネットワークインタフェースを介して通信するセットトップボックスと、
前記ネットワークとサーバネットワークインタフェースを介して通信し、該ネットワークを介してコンテンツデータを含むパケットを前記セットトップボックスに送信するコンテンツ配信サーバと
を備え、
前記コンテンツ配信サーバは、タイムスタンプを含むパケットを、前記ネットワークを介して前記セットトップボックスに送信し、
前記セットトップボックスは、受信したパケットのタイムスタンプに従い求められたパケットジッタが予め定められた基準を超えていると、前記コンテンツ配信サーバに、前記ユーザネットワークインタフェースと前記サーバネットワークインタフェースとをまたいだ前記セットトップボックスと前記コンテンツ配信サーバ間の品質障害を通知し、
前記コンテンツ配信サーバは、自コンテンツ配信サーバから前記セットトップボックスへのコンテンツデータが経由する前記ネットワークノードを示す経路情報を求め、
前記コンテンツ配信サーバは、前記品質管理データベースに対して、求められた経路情報と、パケットジッタ異常を示す品質情報を送信し、
前記品質管理データベースに、経路情報と品質情報を記憶する通信品質監視システム。
【請求項３】
前記品質管理データベースの経路情報及び品質情報に従い、該経路情報が示す前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御して、前記ユーザネットワークインタフェースと前記サーバネットワークインタフェースとをまたいだ前記セットトップボックスと前記コンテンツ配信サーバ間の通信品質を向上させる管理サーバ
をさらに備える請求項１又は２に記載の通信品質監視システム。
【請求項４】
前記品質管理データベースの経路情報及び品質情報と、該経路情報が示す経路の通信品質を向上させるための指示を表示又は出力する管理サーバ
をさらに備える請求項１又は２に記載の通信品質監視システム。
【請求項５】
前記品質管理データベースは、前記ネットワークを管理又は運営する事業者が、前記セットトップボックスを使用するユーザから該セットトップボックスのリース料若しくは品質保証サービスのサービス料を受領したこと、又は、該ユーザとリース若しくはサービスの契約をしていることを示すフラグが、前記セットトップボックスを識別する識別情報に対応して記憶され、
前記管理サーバは、該フラグが有効な前記セットトップボックスに対する品質障害について、前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御する又は通信品質を向上させるための前記指示を表示若しくは出力する請求項３又は４に記載の通信品質監視システム。
【請求項６】
前記品質管理データベースは、前記コンテンツ配信サーバを管理又は運営する事業者が、前記セットトップボックスを使用するユーザから品質保証サービスのサービス料を受領したこと、又は、該ユーザとサービスの契約をしていることを示すフラグが、前記セットトップボックスを識別する識別情報に対応して記憶され、
前記管理サーバは、該フラグが有効な前記セットトップボックスに対する品質障害について、前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御する又は通信品質を向上させるための前記指示を表示若しくは出力する請求項３又は４に記載の通信品質監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信品質監視システムに係り、特に、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおけるＥｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄの通信品質を確保する通信品質監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテンツ配信サーバから映像を配信する場合、従来のインターネットサービスではベストエフォートのＩＰネットワークを経由して送っているので、送信できる品質に制限があった。ＩＰネットワークを構成するルータには帯域制御機能が具備されていることが多いが、品質劣化を検知し、帯域制御機能を用いてネットワークレベルで修正し、サービス品質向上につなげるようなシステム動作が実現できていないのが実情である。今後、ＮＧＮの通信放送融合により、高品位映像配信が進むと想定されるが、具体的にどのような仕組みで品質を確保するかは大きな課題となっている。
このような状況の中で、例えば、トラヒック計測などの方法によって品質劣化を測定し、ネットワークの管理サーバにフィードバックをかけることによってネットワークポリシーを最適化するポリシールール最適化方法および装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３５４２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の方法では端末側の品質を把握する手段がないので、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質を保証することはできない。
加えて、現状のネットワークサービスでは、ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ユーザネットワークインタフェース）及びＳＮＩ（Ｓｅｒｖｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、サーバネットワークインタフェース）をまたがってＥｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄで品質劣化を計測し、ＵＮＩ／ＳＮＩをまたがってフィードバックをかけることによってネットワークの品質を保証するような手段がなかった。これは、ＵＮＩ／ＳＮＩにおけるネットワークサービス境界条件において、宅内のセットトップボックス（以下、ＳＴＢ）はユーザ責任、コンテンツサーバとのインタフェースから例えばＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）までは通信キャリア責任、コンテンツサーバ自身はＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）責任と規定し、ＵＮＩ／ＳＮＩのインタフェース仕様を公開することで宅内装置を自由化していることによるものと考えられる。通常の電話サービスのようにＵＮＩのインタフェース条件を厳密に規定すればユーザへの通信サービスレベルがほぼ保証されるネットワークサービスが主流であったころに対し、現状の映像配信サービスでは、リアルタイム性が高い、トラヒックが完全な均一ではなくバースト性がある、音声等に比べトラヒック量が大きいためバッファリングがしにくい、というトラヒック条件に変わってきており、ＵＮＩ／ＳＮＩで画一的に品質を規定することが難しくなってきている。
【０００４】
例えば、１Ｇｂｐｓの帯域を３２分岐してＳＴＢに接続するシステムにおいて、複数のＳＴＢ又はＳＴＢに接続される端末が同じ放送を受信する場合、バーストのタイミングも重なる場合があり、サービスレベルが低下する場合がある。
従って、ＵＮＩ／ＳＮＩをまたがってＥｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでユーザが実際にサービスを受けている状態でサービス品質を測定し、それをネットワークやコンテンツサーバにフィードバックしてサービスレベルを保証するような品質保証システムの実現が要望されていた。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質劣化を計測し、ＵＮＩ／ＳＮＩをまたがってフィードバックをかけることによってネットワークの品質を保証することが可能な通信品質監視システムを提供することを目的とする。これにより、本発明は、ユーザに高品質の映像配信サービスを提供することが可能な通信品質監視システムを提供することを目的のひとつとする。
【０００６】
さらに、本発明は、ユーザ、通信キャリア、ＩＳＰをまたがってサービスを実現していることに対し、帯域を制御する通信キャリアがその料金をユーザから適正に徴収する手段を提供することを目的のひとつとする。本発明は、例えば、ＳＴＢのリース料金やＩＳＰの高品質配信通知サービスと組み合わせることで、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質保証サービスの対価として、通信キャリアが料金を徴収することを目的のひとつとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するため、本発明ではユーザ宅のＳＴＢで受信したトラヒックに対して、ＳＴＢに内蔵された品質フィードバック機能によりパケットロス、パケットジッタ、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）を測定し、その結果を配信元であるコンテンツサーバに返信する。コンテンツサーバはネットワーク品質情報をネットワーク管理サーバ（以下、ＮＷ管理サーバ）又はユーザ品質管理データベースに通知する。ＮＷ管理サーバは、必要に応じてユーザ品質管理データベースを参照して通信キャリアのルータ帯域制御機能を制御し、映像等の配信品質を向上させる。
この際に一番の課題のひとつになるのが通信キャリアの料金回収方法である。通信キャリアはＵＮＩでユーザとの責任分解点が明確に分かれており、ＵＮＩで規定する通信品質に対してのみ料金を徴収することができる。しかし、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質劣化を計測しコンテンツサーバに返信するまでのやり取りは宅内ＳＴＢとコンテンツサーバ間で実施されており、その手順をＵＮＩにインタフェース仕様に盛り込むのは困難である。また、通信キャリアが行うルータ帯域制御はネットワーク内部に閉じた制御であり、ＵＮＩに定義できる内容ではない。
【０００８】
従って、本発明では、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質保証サービスに対する通信キャリアへの対価支払い方法の第１の手段として、品質フィードバック機能付のＳＴＢのリース料に含めた料金徴収方法とする。さらに第２の手段として、ＩＳＰが高品質配信通知サービスとしてユーザから徴収し、通信キャリアはＩＳＰからルータ帯域制御の費用を受け取る。これらの手段を使用すれば、通信キャリアが公平なＵＮＩの規定とは別に品質保証サービスの対価を徴収でき、前述の課題を解決することができる。
【０００９】
本発明の第１の解決手段によると、
帯域制御機能を有し、ネットワークを構成するネットワークノードと、
前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御するための情報が記憶される品質管理データベースと、
前記ネットワークとユーザネットワークインタフェースを介して通信するセットトップボックスと、
前記ネットワークとサーバネットワークインタフェースを介して通信し、該ネットワークを介してコンテンツデータを含むパケットを前記セットトップボックスに送信するコンテンツ配信サーバと
を備え、
前記コンテンツ配信サーバは、パケットのシーケンス番号を含む該パケットを、前記ネットワークを介して前記セットトップボックスに送信し、
前記セットトップボックスは、受信したパケットのシーケンス番号に従いパケットロスを検出すると、前記コンテンツ配信サーバに、前記ユーザネットワークインタフェースと前記サーバネットワークインタフェースとをまたいだ前記セットトップボックスと前記コンテンツ配信サーバ間の品質障害を通知し、
前記コンテンツ配信サーバは、自コンテンツ配信サーバから前記セットトップボックスへのコンテンツデータが経由する前記ネットワークノードを示す経路情報を求め、
前記コンテンツ配信サーバは、前記品質管理データベースに対して、求められた経路情報と、パケットロス発生を示す品質情報を送信し、
前記品質管理データベースに、経路情報と品質情報を記憶する通信品質監視システムが提供される。
【００１０】
本発明の第２の解決手段によると、
帯域制御機能を有し、ネットワークを構成するネットワークノードと、
前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御するための情報が記憶される品質管理データベースと、
前記ネットワークとユーザネットワークインタフェースを介して通信するセットトップボックスと、
前記ネットワークとサーバネットワークインタフェースを介して通信し、該ネットワークを介してコンテンツデータを含むパケットを前記セットトップボックスに送信するコンテンツ配信サーバと
を備え、
前記コンテンツ配信サーバは、タイムスタンプを含むパケットを、前記ネットワークを介して前記セットトップボックスに送信し、
前記セットトップボックスは、受信したパケットのタイムスタンプに従い求められたパケットジッタが予め定められた基準を超えていると、前記コンテンツ配信サーバに、前記ユーザネットワークインタフェースと前記サーバネットワークインタフェースとをまたいだ前記セットトップボックスと前記コンテンツ配信サーバ間の品質障害を通知し、
前記コンテンツ配信サーバは、自コンテンツ配信サーバから前記セットトップボックスへのコンテンツデータが経由する前記ネットワークノードを示す経路情報を求め、
前記コンテンツ配信サーバは、前記品質管理データベースに対して、求められた経路情報と、パケットジッタ異常を示す品質情報を送信し、
前記品質管理データベースに、経路情報と品質情報を記憶する通信品質監視システムが提供される。
【００１１】
本発明の第３の解決手段によると、
帯域制御機能を有し、ネットワークを構成するネットワークノードと、
前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御するための情報が記憶される品質管理データベースと、
前記ネットワークとユーザネットワークインタフェースを介して通信するセットトップボックスと、
前記ネットワークとサーバネットワークインタフェースを介して通信し、該ネットワークを介してコンテンツデータを含むパケットを前記セットトップボックスに送信するコンテンツ配信サーバと
を備え、
前記コンテンツ配信サーバは、制御パケットを前記セットトップボックスとの間で送受信して、前記コンテンツ配信サーバと前記セットトップボックス間のラウンドトリップタイムを計測し、
前記コンテンツ配信サーバは、計測されたラウンドトリップタイムが予め定められた許容時間より大きい場合、自コンテンツ配信サーバから前記セットトップボックスへのコンテンツデータが経由する前記ネットワークノードを示す経路情報を求め、前記品質管理データベースに対して、求められた経路情報とラウンドトリップタイム異常を示す品質情報を送信し、
前記品質管理データベースに、経路情報と品質情報を記憶する通信品質監視システムが提供される。
【００１２】
上記解決手段によると、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質劣化を計測し、ＵＮＩ／ＳＮＩをまたがってフィードバックをかけることによってネットワークの品質を保証することが可能である。また、ユーザに高品質の映像配信サービスを提供することが可能である。
前記通信品質監視システムにおいて、
前記品質管理データベースは、前記ネットワークを管理又は運営する事業者が、前記セットトップボックスを使用するユーザから該セットトップボックスのリース料若しくは品質保証サービスのサービス料を受領したこと、又は、該ユーザとリース若しくはサービスの契約をしていることを示すフラグが、前記セットトップボックスを識別する識別情報に対応して記憶され、
前記管理サーバは、該フラグが有効な前記セットトップボックスに対する品質障害について、前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御する又は通信品質を向上させるための前記指示を表示若しくは出力する。
また、前記通信品質監視システムにおいて、
前記品質管理データベースは、前記コンテンツ配信サーバを管理又は運営する事業者が、前記セットトップボックスを使用するユーザから品質保証サービスのサービス料を受領したこと、又は、該ユーザとサービスの契約をしていることを示すフラグが、前記セットトップボックスを識別する識別情報に対応して記憶され、
前記管理サーバは、該フラグが有効な前記セットトップボックスに対する品質障害について、前記ネットワークノードの帯域制御機能を制御する又は通信品質を向上させるための前記指示を表示若しくは出力する。
【００１３】
これにより、ユーザ、通信キャリア、ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）をまたがってサービスを実現していることに対し、帯域を制御する通信キャリアがその料金をユーザから適正に徴収することができる。また、例えば、ＳＴＢのリース料金やＩＳＰの高品質配信通知サービスと組み合わせることで、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質保証サービスの対価として、通信キャリアが料金を徴収することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質劣化を計測し、ＵＮＩ／ＳＮＩをまたがってフィードバックをかけることによってネットワークの品質を保証することが可能な通信品質監視システムを提供することができる。これにより、本発明によると、ユーザに高品質の映像配信サービスを提供することが可能な通信品質監視システムを提供することができる。
さらに、本発明によると、ユーザ、通信キャリア、ＩＳＰをまたがってサービスを実現していることに対し、帯域を制御する通信キャリアがその料金をユーザから適正に徴収する手段を提供することができる。本発明によると、例えば、ＳＴＢのリース料金やＩＳＰの高品質配信通知サービスと組み合わせることで、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質保証サービスの対価として、通信キャリアが料金を徴収することができる。
本発明によると、品質保証型配信サービス及び品質保証システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、通信品質監視システムの構成例を示す図である。
通信品質監視システム（品質保証システム）は、例えば、宅内ＳＴＢ１１、ひとつ又は複数のＩＰネットワークノード１４、ネットワーク管理サーバ１５、コンテンツ配信サーバ１７、ユーザ品質管理データベース１８を備える。
エンドユーザ宅１０のユーザは、コンテンツ表示装置１２のメニューに従い、見たいコンテンツを選び、宅内ＳＴＢ１１、ＩＰネットワーク１３経由でコンテンツ配信サーバ１７にコンテンツ配信の要求を出す。コンテンツ配信サーバ１７は、エンドユーザからの要求に基づき、例えば、ＲＴＰ（Ｒｅａｌｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを用いてコンテンツを配信する。コンテンツは、コンテンツ配信サーバ１７内又は適宜のデータベースに予め記憶される。配信されたコンテンツは、ＩＰネットワーク１３、宅内ＳＴＢ１１を経由し、コンテンツ表示装置１２に表示される。
【００１６】
宅内ＳＴＢ１１は、ＲＴＰパケットを受信し、パケットロスやパケットジッタを検出したら、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを用いて品質結果（パケットロス発生、パケットジッタ異常）をコンテンツ配信サーバ１７に返信する。コンテンツ配信サーバ１７は、自身が送信するＲＴＣＰパケットと宅内ＳＴＢ１１から戻ってくるＲＴＣＰにより、ＲＴＴを計算する。コンテンツ配信サーバ１７は、自身が計算したＲＴＴをもとに品質障害（ラウンドトリップタイム過大）を判断する。コンテンツ配信サーバ１７は、宅内ＳＴＢ１１から受信したパケットロスやパケットジッタ異常、ＲＴＴ異常があると、ネットワーク品質情報をユーザ品質管理データベース１８に通知する。なお、コンテンツ配信サーバ１７は、ネットワーク品質情報をネットワーク管理サーバ１５に送信するようにしてもよい。
【００１７】
ＳＴＢ１１は、例えば、ＵＮＩを介してネットワークと通信する。宅内ＳＴＢ１１は、例えば、ＲＴＰ受信機能、品質監視機能、品質通知機能を有する。ＩＰネットワークノード１４は、帯域制御機能を有し、ＩＰネットワークを構成する。コンテンツ配信サーバ１７は、ＲＴＰパケット送信機能を有し、ＳＮＩを介してネットワークと通信し、ネットワークを介してコンテンツデータをＳＴＢ１１に送信する。品質管理データベース１８は、ＩＰネットワークノード１４の帯域制御機能を制御するための情報が記憶される。なお、詳細は後述する。
ネットワーク管理サーバ１５は、品質管理データベース１８の情報に従い、経路情報が示すＩＰネットワークノード１４の帯域制御機能を制御して、ＵＮＩとＳＮＩとをまたいだＳＴＢ１１とコンテンツ配信サーバ１７間の通信品質を向上させる。ネットワーク管理サーバ１５は、品質管理データベース１８の情報に従い、コンテンツ配信サーバ１７からＳＴＢ１１への経路の通信品質を向上させるための指示を表示又は出力するようにしてもよい。
【００１８】
宅内ＳＴＢ１１は、例えば、通信キャリアがエンドユーザにリースし、リース料金として品質保証サービス料金を徴収する。ユーザ責任の宅内ＳＴＢ１１とＩＳＰ責任のコンテンツ配信サーバ１７間で品質監視を行っているので、通信キャリアがＵＮＩを境界条件としたネットワークービスの料金としてユーザから徴収するのは困難と想定されるためである。また、ＩＳＰが高品質配信通知サービスとしてユーザから料金を徴収し、通信キャリアはＩＳＰからルータ帯域制御の費用を受け取るようにしてもよい。
【００１９】
図２は、ＲＴＰパケットフォーマットである。
ＲＴＰパケットは、ＵＤＰパケットの上に実装される。ＲＴＰパケットは、例えば、ＩＰヘッダと、ＵＤＰヘッダと、ＲＴＰヘッダと、符号データを含む。ＲＴＰヘッダは、例えば、バージョン（Ｖ）と、パディング（Ｐ）と、拡張ヘッダ（Ｘ）と、ＣＳＲＣ識別子数（ＣＣ）と、マーカー（Ｍ）と、ペイロード・タイプ（ＰＴ）と、シーケンス番号と、タイムスタンプと、同期送信元（ＳＳＲＣ）識別子とを含む。
ＲＴＰヘッダにはシーケンス番号が具備されており、これを受信者側（ＳＴＢ１１）でチェックすることで、パケットロスを検知することができる。また、ＳＴＢ１１は、受信したパケットのタイムスタンプ情報を基に、パケットジッタを検知することができる。例えば、ＳＴＢ１１は、受信した各パケットのシーケンス番号をチェックし、欠落した番号があるとパケットロス発生を検知する。
【００２０】
バージョン（Ｖ）は、ＲＴＰのバージョン番号を示す。パディング（Ｐ）は、パディング・データの有無を示す。拡張ヘッダ（Ｘ）は、拡張ヘッダの有無を示す。ＣＳＲＣ識別子数（ＣＣ）は、ＣＳＲＣ識別子数の数を示す。マーカー（Ｍ）は、使用方法がペイロード・タイプごとに定義される。ペイロード・タイプ（ＰＴ）は、伝送する符号データの種類を示す。シーケンス番号は、初期値が例えば乱数で、パケットごとに１ずつ増加する。タイムスタンプは、パケットに含まれる最も古いデータが発生した時刻を表す。なお、タイムスタンプは、パケット内のデータに関する適宜の時刻、パケットの送受信に関する適宜の時刻等を用いてもよい。同期送信元（ＳＳＲＣ）識別子は、ＲＴＰパケットの送信元を識別するための識別子である。
【００２１】
図３は、ＲＴＣＰパケットフォーマットである。
ＲＴＣＰパケットは、ＲＴＰの制御プロトコルである。ＲＴＣＰ  ＲＲ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｒｅｐｏｒｔ）は、受信者（ここではＳＴＢ１１）での受信品質に関する情報を送信者（ここではコンテンツ配信サーバ１７）に伝えるために利用する。
ＲＴＣＰパケットは、例えば、バージョン（Ｖ）と、パディング（Ｐ）と、カウントと、パケットタイプと、パケット長と、種類別情報（パディング）とを含む。バージョン（Ｖ）は、ＲＴＣＰのバージョン番号を示す。パディング（Ｐ）は、パディング・データの有無を示す。カウントは、パケットの種類によってパケットに含まれる項目数を示す。パケットタイプは、ＲＴＣＰパケットタイプを示す。例えば、ＲＴＣＰ  ＳＲ（Ｓｅｎｄｅｒ  Ｒｅｐｏｒｔ）のとき「２００」、ＲＴＣＰ  ＲＲのとき「２０１」が入る。パケット長は、ヘッダを除いたパケット長を示す。種類別情報（パディング）は、使用方法がパケットタイプごとに定義される。
【００２２】
図９は、ユーザ品質管理データベース１８のデータベース構造例である。
ユーザ品質管理データベース１８は、例えば、ＳＴＢ１１を使用するユーザのユーザＩＤ９１と、ＳＴＢ１１のＩＰアドレス９２と、高品質フラグ９３と、品質情報９４と、トレースルート情報（経路情報）９５とが対応して記憶される。品質情報９４は、パケットロス異常、パケットジッタ異常、ＲＴＴ異常を示す各情報を含むことができる。
ネットワーク管理サーバ１５は通信キャリアのＩＰネットワークノード１４を制御するので、ＩＳＰと直接通信するのはセキュリティ上問題のある場合があり、本実施の形態のように、ネットワーク管理サーバ１５とＩＳＰが情報を受け渡すためのユーザ品質管理データベース１８を独立に設置するようにしてもよい。ユーザ品質管理データベース１８では、本実施の形態の処理を行う高品質サービスの対象ユーザに対して、高品質フラグに１がセットされ、本実施の形態の処理を行うユーザでない場合は０がセットされている。ＩＳＰは該当ユーザでパケットロス、ジッタ異常、ＲＴＴ異常を検出した場合は、ＩＳＰからＳＴＢ１１までのトレースルートを確認した上で、品質情報とトレースルート情報を上記データベースに記入する。ネットワーク管理サーバ１５は、品質情報とトレースルート情報を基に、品質向上に必要な帯域制御（例えばルータの帯域制御や回線増設）などを行う。
【００２３】
図４は、パケットロス監視シーケンスである。
まず、コンテンツ配信サーバ１７は、パケットのシーケンス番号を含むＲＴＰパケットを、ネットワークを介してＳＴＢ１１に送信する（Ｓ４０１〜Ｓ４０５）。例えば、ＲＴＰパケットにはコンテンツデータが含まれる。ＲＴＰパケットは、例えば、予め定められた送信間隔で送信することができる。
ＳＴＢ１１は、受信したパケットのシーケンス番号に従いパケットロスの有無を検出する（Ｓ４０７）。図４のステップＳ４０３は、コンテンツ配信サーバ１７から送信されたパケットがロスした場合を示している。パケットロスを検出すると、ＳＴＢ１１は、ＵＮＩとＳＮＩとをまたいだＳＴＢ１１とコンテンツ配信サーバ１７間の品質障害を、例えば、ＲＴＣＰ  ＲＲパケットによりコンテンツ配信サーバ１７に通知する（Ｓ４０９）。
【００２４】
また、コンテンツ配信サーバ１７は、自コンテンツ配信サーバ１７からＳＴＢ１１へのトレースルート（経路情報）を求める（Ｓ４１１）。トレースルートは、所定のプロトコルにより求めることができる。経路情報は、例えば、コンテンツデータが経由するＩＰネットワークノード１４を示す。コンテンツ配信サーバ１７は、求められた経路情報と、パケットロス発生を示す品質情報を品質管理データベース１８に送信する（Ｓ４１３）。
品質管理データベース１８は、コンテンツ配信サーバ１７から送信された経路情報と品質情報が記憶される。ネットワーク管理サーバ１５は、例えば、品質管理データベース１８の経路情報及び品質情報を参照して（Ｓ４１５）、該経路情報が示す前記ネットワークノード１４の帯域制御機能を制御して、ＵＮＩとＳＮＩとをまたいだＳＴＢ１１とコンテンツ配信サーバ１７間の通信品質、映像配信品質を向上させる（Ｓ４１７）。
【００２５】
図５は、パケットジッタ監視シーケンスである。
本シーケンスでは、コンテンツ配信サーバ１７から送信されるＲＴＰパケットのタイムスタンプ情報を基に、ＳＴＢ１１側でパケットジッタ異常を検知した場合、ＲＴＣＰ  ＲＲパケットによりコンテンツ配信サーバ１７の品質に関する情報をコンテンツ配信サーバ１７に通知する。コンテンツ配信サーバ１７は、ネットワーク品質情報をユーザ品質管理データベース１８に通知、ネットワーク管理サーバ１５は、ユーザ品質管理データベース１８を参照して通信キャリアのルータ帯域制御機能を制御し、映像配信品質を向上させる。
【００２６】
以下、各ステップについて説明する。
まず、コンテンツ配信サーバ１７は、タイムスタンプを含むパケットを、ネットワークを介してＳＴＢ１１に送信する（Ｓ５０１〜Ｓ５０５）。例えば、ＲＴＰパケットにはコンテンツデータが含まれる。ＲＴＰパケットは、例えば、予め定められた送信間隔で送信することができる。
【００２７】
ＳＴＢ１１は、受信したコンテンツデータのタイムスタンプに従い、パケットジッタを測定する（Ｓ５０７）。パケットジッタが予め定められた基準を超えていると、コンテンツ配信サーバ１７に、ＵＮＩとＳＮＩとをまたいだＳＴＢ１１とコンテンツ配信サーバ１７間の品質障害を、例えば、ＲＴＣＰ  ＲＲパケットにより通知する（Ｓ５０９）。
コンテンツ配信サーバ１７は、自コンテンツ配信サーバ１７からＳＴＢ１１へのコンテンツデータが経由するＩＰネットワークノード１４を示すトレースルート（経路情報）を求める（Ｓ５１１）。コンテンツ配信サーバ１７は、品質管理データベース１８に対して、求められた経路情報と、パケットジッタ異常を示す品質情報を送信する（Ｓ５１３）。
品質管理データベース１８は，コンテンツ配信サーバ１７から送信された経路情報と品質情報が記憶される。ネットワーク管理サーバ１５は、例えば、品質管理データベース１８の経路情報及び品質情報を参照して（Ｓ５１５）、該経路情報が示す前記ネットワークノード１４の帯域制御機能を制御して、ＵＮＩとＳＮＩとをまたいだＳＴＢ１１とコンテンツ配信サーバ１７間の通信品質、映像配信品質を向上させる（Ｓ５１７）。
【００２８】
図６は、ＲＴＴ監視シーケンスである。
コンテンツ配信サーバ１７は、自身が送信したＲＴＣＰ  ＳＲと、宅内ＳＴＢ１１から受信したＲＴＣＰ  ＲＲを基にＲＴＴを計算し、異常値を検知した場合、コンテンツ配信サーバ１７はネットワーク品質情報をネットワーク管理サーバ１５に通知、ネットワーク管理サーバ１５は必要に応じて通信キャリアのルータ帯域制御機能を制御し、映像配信品質を向上させる。
【００２９】
図７は、ＲＴＴ計算フローチャートである。この計算フローに基づき、ＲＴＴを計算する。図６及び図７を参照して、ＲＴＴ監視の動作を説明する。
コンテンツ配信サーバ１７は、ＲＴＣＰ  ＳＲ（第１の制御パケット）を送信するとともに、その送信時刻を記録する（Ｓ６０１、Ｓ７０１）。ＳＴＢ１１は、ＲＴＣＰ  ＳＲを受け取ってからＲＴＣＰ  ＲＲ（第２の制御パケット）を返信するまでの時間（ｂ）を計測しＲＴＣＰ  ＲＲに記述し、ＲＴＣＰ  ＲＲをコンテンツ配信サーバ１７に送信する（Ｓ６０３、Ｓ７０３）。コンテンツ配信サーバ１７は、ＲＴＣＰ  ＳＲの送信時刻とＲＴＣＰ  ＲＲの受信時刻の間隔（ａ）と、受信したＲＴＣＰ  ＲＲに記述された上述の時間（ｂ）とに基づいてＲＴＴを計算する。例えば、コンテンツ配信サーバ１７は、ＲＴＴ＝（ａ）−（ｂ）を計算する（Ｓ６０５、Ｓ７０５）。
コンテンツ配信サーバ１７は、ＲＴＴが予め定められた許容ＲＴＴ時間より大きいか判断する（Ｓ７０７）。ＲＴＴが許容ＲＴＴ時間より大きければ（Ｓ７０７、Ｙｅｓ）、コンテンツ配信サーバ１７は、自コンテンツ配信サーバ１７からＳＴＢ１１へのコンテンツデータが経由するＩＰネットワークノード１４を示すトレースルート（経路情報）を求める（Ｓ６０７）。コンテンツ配信サーバ１７は、品質管理データベース１８に対して、求められた経路情報とラウンドトリップタイム異常を示す品質情報を送信する（Ｓ６０９、Ｓ７０９）。一方、ＲＴＴが許容ＲＴＴ時間より大きくなければ（Ｓ７０７、Ｎｏ）、ステップＳ７１１へ移る。
【００３０】
品質管理データベース１８に、コンテンツ配信サーバ１７から送信された経路情報と品質情報が記憶される。ネットワーク管理サーバ１５は、例えば、品質管理データベース１８の経路情報及び品質情報を参照し（Ｓ６１１）、該経路情報が示す前記ネットワークノード１４の帯域制御機能を制御して、ＵＮＩとＳＮＩとをまたいだＳＴＢ１１とコンテンツ配信サーバ１７間の通信品質、映像配信品質を向上させる（Ｓ６１３、Ｓ７１１）。
【００３１】
図８は、通信キャリアの料金徴収の説明図である。
まず、通信キャリアが宅内ＳＴＢ１１のリース料金に本品質保証機能の料金を徴収する場合、通信キャリアのメニュー、サービス形態としては以下のようなものがある。
（１）通信キャリアが品質保証機能つきＳＴＢ１１機器（本実施の形態の処理・機能を含むＳＴＢ１１機器）をリースし、ＳＴＢ１１機器の月額機器使用料を徴収する。このうち一部をＩＳＰに支払う。
（２）通信キャリアが品質保証機能に対する月額機能使用料を徴収する。
ユーザ品質管理データベース１８には、ネットワークを管理又は運営する通信キャリア（事業者）がＳＴＢ１１を使用するユーザから該ＳＴＢ１１のリース料又は品質保証サービスのサービス料を受領したことを示す高品質フラグ（品質サービス提供フラグ）が、ＳＴＢ１１を識別する識別情報（例えば、ＩＰアドレス）に対応して記憶される。なお、高品質フラグは、リース料、サービス料の受領したことにより有効にセットされる以外にも、リース、サービスの契約をしていることにより、フラグが有効にセットされていてもよい。ネットワーク管理サーバ１５は、フラグが有効なＳＴＢ１１に対する品質障害について、ＩＰネットワークノード１４の帯域制御機能を制御する。
【００３２】
また、ＩＳＰがコンテンツ配信サービスに加えて本品質保証機能の料金を徴収する場合、ＩＳＰのメニュー、サービス形態としては以下のようなものがある。
（１）ＩＳＰがプロバイダ月額基本料を徴収する。この場合、ＳＴＢ１１は、例えば、ＩＳＰが提供するネットワーク機能を利用できる。
（２）コンテンツ配信月額サービス料を徴収する。この場合、ＳＴＢ１１は、例えば、ＩＳＰが提供するネットワーク機能及びコンテンツ配信サーバ１７からのコンテンツデータの受信を利用できる。
（３）品質保証機能に対して月額サービス料を徴収する。このうち、一部を通信キャリアに支払う。例えば、本実施の形態の機能に対してサービス料を徴収する形態である。
【００３３】
ユーザ品質管理データベース１８は、コンテンツ配信サーバ１７を管理又は運営するＩＳＰがＳＴＢ１１を使用するユーザから品質保証サービスのサービス料を受領したことを示す高品質フラグが、ＳＴＢ１１を識別する識別情報に対応して記憶される。なお、高品質フラグは、サービス料の受領したことにより有効にセットされる以外にも、サービスの契約をしていることにより、フラグが有効にセットされていてもよい。ネットワーク管理サーバ１５は、フラグが有効なＳＴＢ１１に対する品質障害について、ＩＰネットワークノード１４の帯域制御機能を制御する。
【００３４】
以上のように本実施の形態では、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの品質に基づいてＳＴＢ１１に内蔵された品質フィードバック機能によりパケットロス、パケットジッタを測定し、その結果を配信元であるコンテンツ配信サーバ１７に返信する。またはＳＴＢ１１から返信されるＲＴＣＰによってコンテンツ配信サーバ１７側でＲＴＴを計算する。コンテンツ配信サーバ１７はネットワーク品質情報をＮＷ管理サーバ１５に通知し、ＮＷ管理サーバ１５は必要に応じて通信キャリアのルータ帯域制御機能を制御し、映像配信品質を向上させることができる。さらに、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄでの品質保証サービスの対価として、通信キャリアが料金を徴収することが可能となる。
なお、パケットロス、パケットジッタ、ＲＴＴはいずれかひとつを求めてもよいし、適宜の複数を求めるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、例えば、ＵＮＩ及びＳＮＩをまたいで通信するネットワークシステムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】品質保証システムの一構成例を示す図。
【図２】ＲＴＰパケットフォーマットを示す図。
【図３】ＲＴＣＰパケットフォーマットを示す図。
【図４】パケットロス監視シーケンスを示すシーケンス図。
【図５】パケットジッタ監視シーケンスを示すシーケンス図。
【図６】ＲＴＴ監視シーケンスを示すシーケンス図。
【図７】ＲＴＴ計算フローチャート。
【図８】通信キャリアの料金徴収メニュー例を示す図。
【図９】ユーザ品質管理データベースのデータベース構造例を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１０  エンドユーザ宅
１１  宅内ＳＴＢ
１２  コンテンツ表示装置
１３  通信キャリアが提供するＩＰネットワーク
１４  ＩＰネットワークノード
１５  ネットワーク管理サーバ
１６  ＩＳＰ
１７  コンテンツサーバ
１８  ユーザ品質管理データベース
９１  ユーザＩＤ
９２  ＩＰアドレス
９３  高品質フラグ
９４  品質情報
９５  トレースルート情報
【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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