(57)【要約】【課題】無線ＬＡＮブリッジやＰＬＣモデムといったＬＡＮ機器の有無を判定する。【解決手段】本発明では、符号７２で示す範囲に含まれる受信間隔の合計個数が最大値であった場合、符号７０４〜７１７で示す各個数に対応する受信間隔の平均である第２平均Ｉａ２と分散ｄｐを計算する。これにより、パケット間に存在する第１の機器での処理による時間の影響が排除される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
判定対象の通信路において、第１の機器が、受信した宛先付きのパケットを第２の機器に転送してから次にパケットを転送するまでの間に予め設定された最大待機時間以下のランダムな待機時間を含ませ、且つ、第２の機器が、転送されたパケットを宛先に従って転送するという通信が行われているか否かを判定する通信判定システムであって、
前記通信判定システムは、第１、第２の装置を備え、前記第１の装置は、前記第２の装置を宛先としたパケットを前記通信路に対して連続的に送信し且つ単位時間当たりに送信されるパケットの数を可及的に多くするものであり、
前記第２の装置は、
前記通信路からパケットを受信するパケット受信部と、
前後する受信時刻の差である受信間隔を計算する受信間隔計算部と、
受信間隔の平均である第１平均を計算する第１統計処理部と、
第１平均を含む受信間隔の範囲であって該範囲の大きさが予め記憶したまたは求めた前記最大待機時間に等しく且つ互いの位置が異なる範囲のそれぞれについて、該範囲に含まれる受信間隔の合計個数を計算し、各合計個数の中の最大値を求め、該最大値に対応する範囲に含まれる受信間隔の平均である第２平均と分散を計算する第２統計処理部と、
第１の機器が第１のバイト数をもつパケットを転送してから次に第１のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第１一定部分長を第２平均から減算し、減算結果に対し、第１の機器が第２のバイト数をもつパケットを転送してから次に第２のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第２一定部分長を加算することで、加算結果である予測平均を求める予測平均計算部と、
予測平均から分散を減算し、減算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの上限を求めとともに、予測平均に分散を加算し、加算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの下限を求める予測スループット計算部と、
第２のバイト数をもつパケットが第２の装置で受信されているときの単位時間当たりに受信されたバイト数またはビットの数であるスループットを計算するスループット計算部と、
スループットが予測スループットの上限以下且つ下限以上であるか否かを判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上である場合、前記通信が行われていると判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上でない場合、前記通信が行われていないと判定する判定部とを備えることを特徴とする通信判定システム。
【請求項２】
判定対象の通信路において、第１の機器が、受信した宛先付きのパケットを第２の機器に転送してから次にパケットを転送するまでの間に予め設定された最大待機時間以下のランダムな待機時間を含ませ、且つ、第２の機器が、転送されたパケットを宛先に従って転送するという通信が行われているか否かを判定する通信判定システムが行う通信判定方法であって、
前記通信判定システムは、第１、第２の装置を備え、
前記通信判定方法は、前記第１の装置が、前記第２の装置を宛先としたパケットを前記通信路に対して連続的に送信し且つ単位時間当たりに送信されるパケットの数を可及的に多くし、
前記第２の装置は、
前記通信路からパケットを受信し、
前後する受信時刻の差である受信間隔を計算し、
受信間隔の平均である第１平均を計算し、
第１平均を含む受信間隔の範囲であって該範囲の大きさが予め記憶したまたは求めた前記最大待機時間に等しく且つ互いの位置が異なる範囲のそれぞれについて、該範囲に含まれる受信間隔の合計個数を計算し、各合計個数の中の最大値を求め、該最大値に対応する範囲に含まれる受信間隔の平均である第２平均と分散を計算し、
第１の機器が第１のバイト数をもつパケットを転送してから次に第１のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第１一定部分長を第２平均から減算し、減算結果に対し、第１の機器が第２のバイト数をもつパケットを転送してから次に第２のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第２一定部分長を加算することで、加算結果である予測平均を求め、
予測平均に対し第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットを求め、
予測平均から分散を減算し、減算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの上限を求めとともに、予測平均に分散を加算し、加算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの下限を求め、
スループットが予測スループットの上限以下且つ下限以上であるか否かを判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上である場合、前記通信が行われていると判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上でない場合、前記通信が行われていないと判定することを特徴とする通信判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信判定システムおよび通信判定方法に関するものであり、例えば、今後普及が見込まれている無線ＬＡＮブリッジやＰＬＣモデムといったＬＡＮ機器を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、インターネットプロトコル（ＩＰ）による通信ネットワークを介してアプリケーションサービスが提供されることが多い。今後は、宅内における様々なＩＰによるサービスが普及すると見込まれる。例えば、高画質の映像配信サービスや、カメラを利用して遠隔地からお年寄りや子供・ペットを見守る福祉サービスである。これらのサービスの普及により、宅内にサービスを提供する端末（情報家電）が多く設置されると見込まれる。そして、このように情報家電が普及すると、従来、ネットワーク接続に用いられてきたカテゴリー（ＣＡＴ）５で規定されたＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルを宅内に敷設することが嫌われ、情報家電への接続形態も多様化することが予想される。新しい接続形態としては、例えば、無線ＬＡＮやＰＬＣ（Powered Line Communications）、c.LINK等がある。
【０００３】
情報家電が宅内に増えて接続形態も多様化すると、サービスにより発生する不具合の原因は多岐にわたる。例えばＶＯＤ（Video On Demand）サービスにおいて、動画にノイズが発生するという症状が発生した場合、この症状が発生する原因として、(1)ディスプレイとＶＯＤのＳＴＢ（Set Top Box）間のケーブルがしっかりと接続されてない、(2)動画データ以外のトラヒックが大量発生し、動画データを圧迫している、(3)ＳＴＢとルータ間の通信路において無線ＬＡＮを利用していて、電子レンジの影響により正常に信号を受信できなかった、(4)ルータ内部の故障やＳＴＢ内部の故障、そしてディスプレイ内部の故障等が考えられる。このようにサービス品質における不具合は通信路や各端末など複数の要因により発生する。
【０００４】
不具合が発生した原因を特定するための検査項目は多岐にわたり、また検査には知識を要する。これより、ユーザにとって不具合の原因を特定することは困難である。不具合が発生した際、多くのユーザはサポートセンタに対し、発生した不具合について問い合わせる。サポートセンタのオペレータはまずユーザとの対話から、現在のユーザ宅のホームネットワークの構成を把握する。それから、端末の機器のＮＩＣ（Network Interface Card）のＬＥＤランプ等をユーザに確認してもらうことで、問題の切り分けを行っていき、原因を特定していく。しかし、量販店の出張サービス等で情報家電やスイッチングハブ等のＬＡＮ機器を設置してもらったユーザや、ネットワークに関するリテラシが低いユーザは、ホームネットワークの構成を把握できないため、それをユーザから聞き出すことは困難を極める。特に、民需向けのＬＡＮ機器（無線ＬＡＮブリッジ、ＰＬＣモデム、ｃ．ＬＩＮＫモデム etc.）は、オペレータが遠隔からユーザ宅のホームネットワークにアクセスしたとしてもネットワーク的に透過であるため、ＬＡＮ機器の存在を把握することができない。これは、ルータはパケットを中継するため、ＩＰパケットを送受信している機器のＩＰアドレスを把握しているが、間の通信路はＩＰアドレスを持たないため、把握することができないからである。したがって、正確に切り分けを行うためには、情報家電とルータ間のＬＡＮ機器を特定する必要がある。
【０００５】
大規模なネットワークにおけるスイッチ等のＬＡＮ機器には、ネットワークを管理するプロトコルであるＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）が搭載されている。ＳＮＭＰにより、ＬＡＮ機器自身の種別や接続している機器のＭＡＣアドレステーブル等を遠隔から把握することができるため、ネットワーク全体の接続構成も把握することが可能である（非特許文献１、２を参照）。
【非特許文献１】Breitbart, Y., Garofalakis, M., Jai, B., Martin, C.,Rastogi, R. and Silberschatz, A.: "Topology discovery in heterogeneous IP networks: the NetInventory system", IEEE/ACM Transactions on Networking (TON), Volume 12, Issue 3, pp.401-414, 2004.
【非特許文献２】Bejerano, Y., Breitbart, Y. Garofalakis, M. and Rastogi, R.: "Physical topology discovery for large multi-subnet networks", Proc. of IEEE Conference on Computer Communications (INFOCM'03), pp.342-352, 2003.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ホームネットワークに設置されるＬＡＮ機器には、コスト面の問題から一般的にこのような管理機能が搭載されていない。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、無線ＬＡＮブリッジやＰＬＣモデムといったＬＡＮ機器の有無を判定できる通信判定システムおよび通信判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、第１の本発明に係る通信判定システムは、判定対象の通信路において、第１の機器が、受信した宛先付きのパケットを第２の機器に転送してから次にパケットを転送するまでの間に予め設定された最大待機時間以下のランダムな待機時間を含ませ、且つ、第２の機器が、転送されたパケットを宛先に従って転送するという通信が行われているか否かを判定する通信判定システムであって、前記通信判定システムは、第１、第２の装置を備え、前記第１の装置は、前記第２の装置を宛先としたパケットを前記通信路に対して連続的に送信し且つ単位時間当たりに送信されるパケットの数を可及的に多くするものであり、前記第２の装置は、前記通信路からパケットを受信するパケット受信部と、前後する受信時刻の差である受信間隔を計算する受信間隔計算部と、受信間隔の平均である第１平均を計算する第１統計処理部と、第１平均を含む受信間隔の範囲であって該範囲の大きさが予め記憶したまたは求めた前記最大待機時間に等しく且つ互いの位置が異なる範囲のそれぞれについて、該範囲に含まれる受信間隔の合計個数を計算し、各合計個数の中の最大値を求め、該最大値に対応する範囲に含まれる受信間隔の平均である第２平均と分散を計算する第２統計処理部と、第１の機器が第１のバイト数をもつパケットを転送してから次に第１のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第１一定部分長を第２平均から減算し、減算結果に対し、第１の機器が第２のバイト数をもつパケットを転送してから次に第２のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第２一定部分長を加算することで、加算結果である予測平均を求める予測平均計算部と、予測平均から分散を減算し、減算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの上限を求めとともに、予測平均に分散を加算し、加算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの下限を求める予測スループット計算部と、第２のバイト数をもつパケットが第２の装置で受信されているときの単位時間当たりに受信されたバイト数またはビットの数であるスループットを計算するスループット計算部と、スループットが予測スループットの上限以下且つ下限以上であるか否かを判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上である場合、前記通信が行われていると判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上でない場合、前記通信が行われていないと判定する判定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第１の本発明によれば、第１平均を含む受信間隔の範囲であって該範囲の大きさが最大待機時間に等しく且つ互いの位置が異なる範囲のそれぞれについて、該範囲に含まれる受信間隔の合計個数を計算し、各合計個数の中の最大値を求め、該最大値に対応する範囲に含まれる受信間隔の平均である第２平均と分散を計算することで、パケット間に存在する第１の機器での処理による時間の影響が排除される。
【００１０】
また、第１の機器が第１のバイト数をもつパケットを転送してから次に第１のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す第１一定部分長を第２平均から減算し、減算結果に対し、第１の機器が第２のバイト数をもつパケットを転送してから次に第２のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す第２一定部分長を加算することで、加算結果である予測平均を求め、予測平均から分散を減算し、減算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの上限を求めとともに、予測平均に分散を加算し、加算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの下限を求め、第２のバイト数をもつパケットが第２の装置で受信されているときの単位時間当たりに受信されたバイト数またはビットの数であるスループットを計算し、スループットが予測スループットの上限以下且つ下限以上であるか否かを判定するので、パケット間に存在する最大待機時間以下のランダムな待機時間を検出していることとなり、よって、当該通信の有無を判定することができる。
【００１１】
第２の本発明に係る通信判定方法は、判定対象の通信路において、第１の機器が、受信した宛先付きのパケットを第２の機器に転送してから次にパケットを転送するまでの間に予め設定された最大待機時間以下のランダムな待機時間を含ませ、且つ、第２の機器が、転送されたパケットを宛先に従って転送するという通信が行われているか否かを判定する通信判定システムが行う通信判定方法であって、前記通信判定システムは、第１、第２の装置を備え、前記通信判定方法は、前記第１の装置が、前記第２の装置を宛先としたパケットを前記通信路に対して連続的に送信し且つ単位時間当たりに送信されるパケットの数を可及的に多くし、前記第２の装置は、前記通信路からパケットを受信し、前後する受信時刻の差である受信間隔を計算し、受信間隔の平均である第１平均を計算し、第１平均を含む受信間隔の範囲であって該範囲の大きさが予め記憶したまたは求めた前記最大待機時間に等しく且つ互いの位置が異なる範囲のそれぞれについて、該範囲に含まれる受信間隔の合計個数を計算し、各合計個数の中の最大値を求め、該最大値に対応する範囲に含まれる受信間隔の平均である第２平均と分散を計算し、第１の機器が第１のバイト数をもつパケットを転送してから次に第１のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第１一定部分長を第２平均から減算し、減算結果に対し、第１の機器が第２のバイト数をもつパケットを転送してから次に第２のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間を含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第２一定部分長を加算することで、加算結果である予測平均を求め、予測平均に対し第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットを求め、予測平均から分散を減算し、減算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの上限を求めとともに、予測平均に分散を加算し、加算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数または第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの下限を求め、スループットが予測スループットの上限以下且つ下限以上であるか否かを判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上である場合、前記通信が行われていると判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上でない場合、前記通信が行われていないと判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、判定対象の通信路において、第１の機器が、受信した宛先付きのパケットを第２の機器に転送してから次にパケットを転送するまでの間に予め設定された最大待機時間以下のランダムな待機時間を含ませ、且つ、第２の機器が、転送されたパケットを宛先に従って転送するという通信が行われているか否かを判定することができる。その結果、当該通信を行うＬＡＮ機器の有無を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係る通信判定システムの利用形態を示す図である。
【００１５】
通信判定システム１は、判定対象の通信路２において、図示しない第１の機器が、受信した宛先付きのパケットを図示しない第２の機器に転送してから次にパケットを転送するまでの間に予め設定された最大待機時間以下のランダムな待機時間を含ませ、且つ、第２の機器が、転送されたパケットを宛先に従って転送するという通信が行われているか否かを判定するものであり、第１の装置３と第２の装置４を備える。
【００１６】
図２は、上記のような通信が行われていると判定される場合における通信路２の構成を示す図である。
【００１７】
通信路２には、例えば、第１の機器であるモデム２１と、第２の機器であるモデム２２とが含まれる。第１の装置３が第２の装置４を宛先とするパケットをモデム２１に送信すると、モデム２１は、パケットを受信し、受信したパケットをモデム２２に転送する。モデム２２は、転送されたパケットを受信し、受信したパケットを宛先に従って第２の装置４へ転送する。
【００１８】
図３は、モデム２１がモデム２２にパケットを送信する際の送信方式を示す図である。    以下、送信方式が、無線ＬＡＮの方式を規定するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）方式の規格の１つであるＩＥＥＥ８０１．１１ｇ／ａ／ｂに従うこととする。図３（ａ）に示すパケットは、モデム２１により送信されるものであり、モデム２１は、パケットをモデム２２に送信し、一定時間待機し、モデム２２からＡＣＫフレームを受信する。図３（ｂ）に示すように、モデム２１は、受信したパケットを記憶する受信バッファ２１１と、送信されるパケットを記憶する送信バッファ２２２とを有し、受信バッファ２１１から送信バッファ２２２へパケットを移すので、ＡＣＫフレームの受信後、そのような処理に応じた時間Ｋが経過する。そして、時間Ｋが経過した時点つまり次のパケットが送信可能になった時点から一定時間待機する。その後、予め設定された最大待機時間ＣＷｍａｘ以下のランダムな待機時間ＣＷが経過する。モデム２１は、待機時間ＣＷが経過したなら、次のパケットを送信する。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の特徴は、図３（ｃ）に示すように、パケットのバイト数を増加させると、スループットは非線形に増加していくことであり、本実施の形態では、かかる特徴を利用している。
【００１９】
モデム２１は、ＩＥＥＥ８０１．１１ｇ／ａに従う場合、待機時間ＣＷを定めるためのスロットタイム（例えば、９［マイクロ秒（以下、μＳ）］）を記憶しており、待機時間ＣＷを定める際には、例えば０〜１５の範囲に属する乱数を発生させ、スロットタイムに乱数を乗じることで、乗算結果である待機時間ＣＷを求め、時間Ｋが経過した時点から一定時間待機した後、待機時間ＣＷが経過するまで待機し、待機時間ＣＷが経過したなら、次のパケットを送信する。
【００２０】
この場合、最大待機時間ＣＷｍａｘである１３５［μＳ］が予め設定されており、モデム２１は、モデム２２にパケットを送信してから次にパケットを送信するまでの間に最大待機時間ＣＷｍａｘである１３５［μＳ］以下のランダムな待機時間ＣＷを含ませていることになる。
【００２１】
なお、ＩＥＥＥ８０１．１１ｂに従う場合、スロットタイムは２０［μＳ］であり、乱数の最大値は３１である。
【００２２】
図４は、第１の装置３の構成を示すブロック図である。
【００２３】
第１の装置３は、パケットを生成するパケット生成部３１と、パケットの送信タイミングを管理する送信タイミング管理部３２と、パケットを送信するパケット送信部３３とを備える。
【００２４】
図５は、第２の装置４の構成を示すブロック図である。
【００２５】
第２の装置４は、パケットを受信するパケット受信部４１と、第１のバイト数をもつパケットが第２の装置４で受信されているときの単位時間当たりに受信されたビット数である第１スループットＴｈ１を計算する第１スループット計算部４２と、前後する受信時刻の差である受信間隔Ｉｉ（ｉ＝１，２，…）を計算する受信間隔計算部４３と、受信間隔Ｉｉの平均である第１平均Ｉａ１を計算する第１統計処理部４４と、第１平均Ｉａ１を含む受信間隔の範囲であって該範囲の大きさが予め記憶したまたは求めた最大待機時間ＣＷｍａｘに等しく且つ互いの位置が異なる範囲のそれぞれについて、該範囲に含まれる受信間隔の合計個数を計算し、各合計個数の中の最大値を求め、該最大値に対応する範囲に含まれる受信間隔の平均である第２平均Ｉａ２と分散ｄｐを計算する第２統計処理部４５と、モデム２１が第１のバイト数をもつパケットを転送してから次に第１のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間ＣＷｍａｘを含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第１一定部分長を第２平均から減算し、減算結果に対し、モデム２１が第２のバイト数をもつパケットを転送してから次に第２のバイト数をもつパケットを転送するまでの間に最大待機時間ＣＷｍａｘを含ませて連続的にパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示す予め記憶したまたは求めた第２一定部分長を加算することで、加算結果である予測平均Ｐａを求める予測平均計算部４６と、予測平均Ｐａから分散ｄｐを減算し、減算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの上限Ｔｈｍａｘを求めとともに、予測平均Ｐａに分散ｄｐを加算し、加算結果の逆数に対し、第２のバイト数および１バイト中のビット数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの下限Ｔｈｍｉｎを求める予測スループット計算部４７と、第２のバイト数をもつパケットが第２の装置で受信されているときの単位時間当たりに受信されたビットの数である第２スループットＴｈ２を計算する第２スループット計算部４８と、第２スループットＴｈ２が予測スループットの上限Ｔｈｍａｘ以下且つ下限Ｔｈｍｉｎ以上であるか否かを判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上である場合、図３に示した通信が行われていると判定し、予測スループットの上限以下且つ下限以上でない場合、当該通信が行われていないと判定する判定部４９とを備える。
【００２６】
例えば、第２の装置４は、図示しない記憶部に、最大待機時間ＣＷｍａｘまたは待機時間ＣＷを定めるためのスロットタイムと乱数の最大値「１５」を記憶しており、この最大待機時間を読み出すことで、または、このスロットタイムと最大値を読み出し、スロットタイムに最大値を乗じることで、最大待機時間を得て、この得た最大待機時間を使用して上記のような計算を行う。
【００２７】
また、第２の装置４は、図示しない記憶部に、第１一定部分長および第２一定部分長を記憶しており、この第１一定部分長および第２一定部分長を読み出し、こうして得た第１一定部分長および第２一定部分長を使用して上記のような計算を行う。
【００２８】
第１一定部分長は、例えば、モデム２１が７５０（第１のバイト数）バイトのパケットを転送してから次に７５０バイトのパケットを転送するまでの間に最大待機時間ＣＷｍａｘを含ませて連続的に７５０バイトのパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示すものである。つまり、第１一定部分長は、この場合の図３（ａ）に示す期間α、βを合計した時間長である。
【００２９】
第２一定部分長は、例えば、モデム２１が１０００（第２のバイト数）バイトのパケットを転送してから次に１０００バイトのパケットを転送するまでの間に最大待機時間ＣＷｍａｘを含ませて連続的に１０００バイトのパケットを送信しているときの送信間隔の内の一定部分の長さを示すものである。つまり、第２一定部分長は、この場合の図３（ａ）に示す期間α、βを合計した時間長である。
【００３０】
図３（ａ）に示す期間αの時間長は、パケットのバイト数が大きいほど長くなり、一方、期間βの時間長は、最大待機時間ＣＷｍａｘを含むという条件のため、つまり、同図に示す待機時間ＣＷの部分が最大待機時間ＣＷｍａｘで固定であるため、一定である。よって、第２一定部分長は、第１一定部分長より長い。
【００３１】
期間αの時間長は、パケットのバイト数が大きいほど長くなるとはいえ、それらの関係は線形ではなく、これにより、図３（ｃ）に示した非線形性が呈されることとなる。よって、第１一定部分長および第２一定部分長は、この非線形を反映するように設定され、こうして、確実な判定が行えるようになっている。
【００３２】
また、第２の装置４は、図示しない記憶部に、第１、第２のバイト数および１バイト中のビット数「８」を記憶しており、この第１、第２のバイト数およびビット数「８」を読み出して得て、この得たものを使用することで上記のような計算を行う。
【００３３】
以下、上記のように、第１のバイト数が７５０、第２のバイト数が１０００であることとする。
【００３４】
図６は、通信判定システム１が行う通信判定方法を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、第１の装置３のパケット生成部３１が第２の装置４を宛先とする７５０バイトのパケット（例えばトランスポート層のＵＤＰパケット）を生成し、送信タイミング管理部３２がパケットの送信タイミングを管理し、これにより、パケット送信部３３がパケットを通信路２に送出する（Ｓ１）。このとき、送信タイミング管理部３２は、単位時間当たりに送信されるパケットの数が可及的に多くなるようにする。これにより、パケットは、パケット間の間隔が最小限となるように送信され、これを第２の装置４のパケット受信部４１が受信する。
【００３６】
なお、ステップＳ１は、例えば、次のようにしてなされる。つまり、ユーザが第２の装置４に対して開始操作を行い、または、ユーザによる第１の装置３への開始操作が第２の装置４に通知され、これにより、第２の装置４が、７５０バイトの場合の処理を次に行うべきと認識した上で、ステップＳ１の実行を第１の装置３に要求し、その結果、ステップＳ１が実行される。
【００３７】
次に、第１スループット計算部４２は、パケットが受信されているときの単位時間当たりに受信されたビット数である第１スループットＴｈ１を計算する（Ｓ３）。図３に示した通信が行われている場合、第１スループットＴｈ１は、例えば、１８．９７［Ｍｂｐｓ（百万ビット／秒：Ｍｅｇａ  ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）］となる。
【００３８】
次に、受信間隔計算部４３が、前後する受信時刻の差である受信間隔を計算する（Ｓ５）。ここで受信間隔計算部４３は、以下の式により、同式に示す各受信間隔Ｉｉ（ｉ＝１，２，…）を計算する。ただし、ｔｉ（ｉ＝１，２，…）は、ｉ番目に受信されたパケットの受信時刻である。
【００３９】
Ｉｉ＝（ｔｉ＋１）−ｔｉ
次に、第１統計処理部４４が、受信間隔Ｉｉの平均である第１平均Ｉａ１を計算する（Ｓ７）。ここで第１統計処理部４４は、例えば、第１のバイト数「７５０」と１バイト中のビット数「８」を記憶部から読み出し、これらを第１スループットＴｈ１の逆数に乗じ、これにより、計算結果である第１平均Ｉａ１を求める。なお、第１統計処理部４４が、受信間隔Ｉｉを合計し、合計値である時間長を受信間隔の個数で除し、除算結果である第１平均Ｉａ１を求めるようにしてもよい。この場合、第１スループット計算部４２を不要にできる。図３に示した通信が行われている場合、例えば、第１平均Ｉａ１は、３１６［μＳ］となる。
【００４０】
次に、第２統計処理部４５が、第１平均Ｉａ１を含む受信間隔の範囲であって該範囲の大きさが最大待機時間ＣＷｍａｘに等しく且つ互いの位置が異なる範囲のそれぞれについて、該範囲に含まれる受信間隔の合計個数を計算し、各合計個数の中の最大値を求め、該最大値に対応する範囲に含まれる受信間隔の平均である第２平均Ｉａ２と分散ｄｐを計算する（Ｓ９）。
【００４１】
図７は、受信間隔Ｉｉのヒストグラムを示す図であり、同図により、ステップＳ９を補足する。
【００４２】
横方向は、受信間隔の大きさであり、縦方向は、受信間隔の個数である。受信間隔の範囲は、このようなヒストグラムの横軸の一部を示すものである。例えば、符号７１で示す範囲に含まれる受信間隔の合計個数は、符号７０１〜７１４で示す各個数の合計個数である。また、この範囲の位置と異なる位置の範囲である符号７２で示す範囲に含まれる受信間隔の合計個数は、符号７０４〜７１７で示す各個数の合計個数である。符号７２で示す範囲に含まれる受信間隔の合計個数が最大値であった場合、符号７０４〜７１７で示す各個数に対応する受信間隔の平均である第２平均Ｉａ２と分散ｄｐが計算される。
【００４３】
例えば、最大値以外の合計個数に対応する範囲には、図３（ａ）に示した時間Ｋの影響が及んでおり、受信間隔の数が突出している箇所もあるが、最大値に対応する範囲に含まれる受信間隔の平均である第２平均Ｉａ２と分散ｄｐを計算することで、この時間Ｋの影響を排除することができる。
【００４４】
図３に示した通信が行われている場合、例えば、最大値に対応する範囲の下限は、２１９［μＳ］であり、当該範囲の上限は、３５３［μＳ］である。また、図３に示した通信が行われている場合、例えば、第２平均Ｉａ２は、２８５［μＳ］であり、分散ｄｐは、３６．４９［μＳ］である。
【００４５】
図６に戻り、次に、予測平均計算部４６が、第１一定部分長および第２一定部分長を記憶部から読み出し、読み出した第１一定部分長を第２平均から減算し、減算結果に対し、読み出した第２一定部分長を加算し、加算結果である予測平均Ｐａを求める（Ｓ１１）。
【００４６】
次に、予測スループット計算部４７が、第２のバイト数「１０００」および１バイト中のビット数「８」を記憶部から読み出し、予測平均Ｐａから分散ｄｐを減算し、減算結果の逆数に第２のバイト数「１０００」および１バイト中のビット数「８」を乗じることで、乗算結果である予測スループットの上限Ｔｈｍａｘを求めるとともに、予測平均Ｐａに分散ｄｐを加算し、加算結果の逆数に第２のバイト数「１０００」および１バイト中のビット数「８」を乗じることで、乗算結果である予測スループットの下限Ｔｈｍｉｎを求める（Ｓ１３）。
【００４７】
図３に示した通信が行われている場合、上限Ｔｈｍａｘは、例えば、２７．６３［Ｍｂｐｓ］であり、下限Ｔｈｍｉｎは、例えば、２２．０７［Ｍｂｐｓ］である。
【００４８】
次に、第１の装置３のパケット生成部３１が第２の装置４を宛先とする１０００バイトのパケットを生成し、送信タイミング管理部３２がパケットの送信タイミングを管理し、これにより、パケット送信部３３がパケットを通信路２に送出する（Ｓ２１）。このとき、送信タイミング管理部３２は、単位時間当たりに送信されるパケットの数が可及的に多くなるようにする。これにより、パケットは、パケット間の間隔が最小限となるように送信され、これを第２の装置４のパケット受信部４１が受信する。
【００４９】
なお、ステップＳ２１は、例えば、次のようにしてなされる。つまり、ステップＳ１７の終了より、第２の装置４が、１０００バイトの場合の処理を次に行うべきと認識した上で、ステップＳ２１の実行を第１の装置３に要求し、その結果、ステップＳ２１が実行される。
【００５０】
次に、第２スループット計算部４８は、パケットが受信されているときの単位時間当たりに受信されたビット数である第２スループットＴｈ２を計算する（Ｓ２３）。
【００５１】
図３に示した通信が行われている場合、第２スループットＴｈ２は、例えば、２２．１２［Ｍｂｐｓ］である。
【００５２】
次に、判定部４９が、第２スループットＴｈ２が予測スループットの上限Ｔｈｍａｘ以下且つ下限Ｔｈｍｉｎ以上であるか否かを判定し（Ｓ２５）、予測スループットの上限以下且つ下限以上である場合、図３に示す通信が行われていると判定して（Ｓ２７）、処理を終え、予測スループットの上限以下且つ下限以上でない場合、当該通信が行われていないと判定して（Ｓ２９）、処理を終える。
【００５３】
図３に示した通信が行われている場合、上限Ｔｈｍａｘは、例えば、２７．６３［Ｍｂｐｓ］であり、下限Ｔｈｍｉｎは、例えば、２２．０７［Ｍｂｐｓ］であり、第２スループットＴｈ２は、例えば、２２．１２［Ｍｂｐｓ］であるから、図３に示す通信が行われていると判定される（Ｓ２７）。
【００５４】
一方、図３に示した通信が行われていない場合、例えば、通信路２が、第１の装置３と第２の装置４とを接続する、カテゴリー（ＣＡＴ）５で規定されたＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルであった場合、スループットはパケットのサイズに依存せず、理想的には１０［Ｍｂｐｓ］や１００［Ｍｂｐｓ］で一定となる。よって、図３に示す通信が行われていないと判定される（Ｓ２９）。
【００５５】
よって、図３に示した通信が行われているか否かを判定することができる。
【００５６】
また、図３（ｃ）に示したように、パケットのバイト数を増加させると、スループットは非線形に増加していくのだが、本実施の形態では、第１一定部分長および第２一定部分長で、このような非線形性が反映されており、よって、仮にパケットのバイト数を増加させると、スループットが線形に増加するような通信が行われているような場合には、図３に示す通信が行われていないと判定される（Ｓ２９）。よって、スループットが線形に増加するような通信が行われる可能性がある場合であっても、図３に示した通信が行われているか否かを判定することができる。
【００５７】
また、図３に示した通信が行われている場合、パケット間にはランダムな待機時間ＣＷが含まれることにより、例えば、図７の符号７２で示す範囲のヒストグラム部分は、正規分布となり、また、パケット間には、予測が困難な時間Ｋも含まれるので、正規分布であるヒストグラム部分とは異なるヒストグラム部分が存在することとなるが、本実施の形態では、後者のヒストグラム部分を除外しているので、当該ヒストグラム部分による影響がなく、図３に示した通信が行われているか否かを判定することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態の第１、第２スループットは、単位時間当たりに受信されたビット数であるが、第１、第２スループットは、単位時間当たりに受信されたバイト数でもよい。この場合、第１スループット計算部４２は、第１のバイト数をもつパケットが第２の装置４で受信されているときの単位時間当たりに受信されたバイト数である第１スループットＴｈ１を計算すればよい。また、予測スループット計算部４７は、予測平均Ｐａから分散ｄｐを減算し、減算結果の逆数に対し、第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの上限Ｔｈｍａｘを求めとともに、予測平均Ｐａに分散ｄｐを加算し、加算結果の逆数に対し、第２のバイト数を乗じることで、乗算結果である予測スループットの下限Ｔｈｍｉｎを求めればよい。また、第２スループット計算部４８は、第２のバイト数をもつパケットが第２の装置で受信されているときの単位時間当たりに受信されたビットの数である第２スループットＴｈ２を計算すればよい。
【００５９】
また、本実施の形態ではパケットのバイト数を７５０、１０００バイトと例示したが、第１の機器が民需向けのＬＡＮブリッジである場合、大きなパケットを１０００バイト以下のパケットに分割することがあるので、パケットのバイト数は１０００バイト以下が望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施の形態に係る通信判定システムの利用形態を示す図である。
【図２】判定対象の通信が行われている場合における通信路２の構成を示す図である。
【図３】モデム２１がモデム２２にパケットを送信する際の送信方式を示す図である。
【図４】第１の装置３の構成を示すブロック図である。
【図５】第２の装置４の構成を示すブロック図である。
【図６】通信判定システム１が行う通信判定方法を示すフローチャートである。
【図７】受信間隔のヒストグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…通信判定システム
２…通信路
３…第１の装置
４…第２の装置
２１、２２…モデム
３１…パケット生成部
３２…送信タイミング管理部
３３…パケット送信部
４１…パケット受信部
４２…第１スループット計算部
４３…受信間隔計算部
４４…第１統計処理部
４５…第２統計処理部
４６…予測平均計算部
４７…予測スループット計算部
４８…第２スループット計算部
４９…判定部
２１１…受信バッファ
２２２…送信バッファ
ＣＷ…待機時間
ＣＷｍａｘ…最大待機時間
ｄｐ…分散
Ｉｉ…受信間隔
Ｉａ１…第１平均
Ｉａ２…第２平均
Ｋ…モデム２１での処理などによる時間
Ｐａ…予測平均
Ｔｈｍａｘ…予測スループットの上限
Ｔｈｍｉｎ…予測スループットの下限
【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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