(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークにおける第１の地点から第２の地点までの片道遅延時間を定期的に測定する第１の工程と、
この第１の工程によって測定された片道遅延時間のデータ群より最低片道遅延時間の変動成分を求める第２の工程と、
前記第１の工程によって測定された片道遅延時間のデータ群より最大片道遅延時間の変動成分を求める第３の工程と、
この第３の工程によって求められた最大片道遅延時間の変動成分から前記第２の工程によって求められた最低片道遅延時間の変動成分を差し引くことにより片道遅延時間の変動成分を求める第４の工程と、
この第４の工程によって求められた片道遅延時間の変動成分からその片道遅延時間が規則的に変動する周期を求める第５の工程と、
この第５の工程によって求められた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成する第６の工程と
を備えたことを特徴とするネットワーク品質管理方法。
【請求項２】
ネットワークにおける第１の地点から第２の地点までの片道遅延時間を定期的に測定する第１の工程と、
この第１の工程によって測定された片道遅延時間のデータ群より最低片道遅延時間の変動成分を求める第２の工程と、
前記第１の工程によって測定された片道遅延時間のデータ群より最大片道遅延時間の変動成分を求める第３の工程と、
この第３の工程によって求められた最大片道遅延時間の変動成分から前記第２の工程によって求められた最低片道遅延時間の変動成分を差し引くことにより片道遅延時間の変動成分を求める第４の工程と、
この第４の工程によって求められた片道遅延時間の変動成分からその片道遅延時間が規則的に変動する周期を求める第５の工程と、
この第５の工程によって求められた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成する第６の工程と、
この第６の工程によって作成された片道遅延時間の分布関数より所定の係数を用いてスレショルド関数を作成する第７の工程と、
この第７の工程によって作成されたスレショルド関数に基づいて現在のネットワークの品質を判断する第８の工程と
を備えたことを特徴とするネットワーク品質管理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたネットワーク品質管理方法において、
前記第６の工程において、前記第５の工程によって求められる周期をＣ、この周期Ｃにおける時間をｔ、この時間ｔにおける片道遅延時間ｄの分布関数をＦ（ｄ）とし、前記周期Ｃ内の時間ｔにおける片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ）をパレート分布に近似して求め、この操作を周期Ｃ内の全ての時間で行い、最終的に全時間における片道遅延時間の分布関数をＦ（ｄ，ｔ）として求めることを特徴とするネットワーク品質管理方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載されたネットワーク品質管理方法において、
前記第１の工程を実行する手段としてＮＴＰサーバを利用し、このＮＴＰサーバにおいて、ログ情報として残されるラウンドトリップタイムと時刻オフセットの値を用いて前記片道遅延時間を算出するようにした
ことを特徴とするネットワーク品質管理方法。
【請求項５】
ネットワークにおける第１の地点から第２の地点までの片道遅延時間を定期的に測定する片道遅延時間測定手段と、
この片道遅延時間測定手段によって測定された片道遅延時間のデータ群より最低片道遅延時間の変動成分を求める最低片道遅延時間変動成分算出手段と、
前記片道遅延時間測定手段によって測定された片道遅延時間のデータ群より最大片道遅延時間の変動成分を求める最大片道遅延時間変動成分算出手段と、
この最大片道遅延時間変動成分算出手段によって求められた最大片道遅延時間の変動成分から前記最低片道遅延時間変動成分算出手段によって求められた最低片道遅延時間の変動成分を差し引くことにより片道遅延時間の変動成分を求める片道遅延時間変動成分算出手段と、
この片道遅延時間変動成分算出手段によって求められた片道遅延時間の変動成分からその片道遅延時間が規則的に変動する周期を求める手段と、
この手段によって求められた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成する分布関数作成手段と
を備えたことを特徴とするネットワーク品質管理装置。
【請求項６】
ネットワークにおける第１の地点から第２の地点までの片道遅延時間を定期的に測定する片道遅延時間測定手段と、
この片道遅延時間測定手段によって測定された片道遅延時間のデータ群より最低片道遅延時間の変動成分を求める最低片道遅延時間変動成分算出手段と、
前記片道遅延時間測定手段によって測定された片道遅延時間のデータ群より最大片道遅延時間の変動成分を求める最大片道遅延時間変動成分算出手段と、
この最大片道遅延時間変動成分算出手段によって求められた最大片道遅延時間の変動成分から前記最低片道遅延時間変動成分算出手段によって求められた最低片道遅延時間の変動成分を差し引くことにより片道遅延時間の変動成分を求める片道遅延時間変動成分算出手段と、
この片道遅延時間変動成分算出手段によって求められた片道遅延時間の変動成分からその片道遅延時間が規則的に変動する周期を求める手段と、
この手段によって求められた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成する分布関数作成手段と、
この分布関数作成手段によって作成された片道遅延時間の分布関数より所定の係数を用いてスレショルド関数を作成するスレショルド関数作成手段と、
このスレショルド関数作成手段によって作成されたスレショルド関数に基づいて現在のネットワークの品質を判断するネットワーク品質判断手段と
を備えたことを特徴とするネットワーク品質管理装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載されたネットワーク品質管理装置において、
前記分布関数作成手段は、前記周期を求める手段によって把握される周期をＣ、この周期Ｃにおける時間をｔ、この時間ｔにおける片道遅延時間ｄの分布関数をＦ（ｄ）とし、前記周期Ｃ内の時間ｔにおける片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ）をパレート分布に近似して求め、この操作を周期Ｃ内の全ての時間で行い、最終的に全時間における片道遅延時間の分布関数をＦ（ｄ，ｔ）として求める
ことを特徴とするネットワーク品質管理装置。
【請求項８】
請求項５〜７の何れか１項に記載されたネットワーク品質管理装置において、
前記片道遅延時間測定手段としてＮＴＰサーバが利用され、
このＮＴＰサーバは、ログ情報として残されるラウンドトリップタイムと時刻オフセットの値を用いて前記片道遅延時間を算出する手段を有する
ことを特徴とするネットワーク品質管理装置。
【請求項９】
コンピュータに、
ネットワークにおける第１の地点から第２の地点までの片道遅延時間を定期的に測定させる第１の処理と、
この第１の処理によって測定された片道遅延時間のデータ群より最低片道遅延時間の変動成分を求める第２の処理と、
前記第１の処理によって測定された片道遅延時間のデータ群より最大片道遅延時間の変動成分を求める第３の処理と、
この第３の処理によって求められた最大片道遅延時間の変動成分から前記第２の処理によって求められた最低片道遅延時間の変動成分を差し引くことにより片道遅延時間の変動成分を求める第４の処理と、
この第４の処理によって求められた片道遅延時間の変動成分からその片道遅延時間が規則的に変動する周期を求める第５の処理と、
この第５の処理によって求められた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成する第６の処理と
を実現させるためのネットワーク品質管理プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、
ネットワークにおける第１の地点から第２の地点までの片道遅延時間を定期的に測定する第１の処理と、
この第１の処理によって測定された片道遅延時間のデータ群より最低片道遅延時間の変動成分を求める第２の処理と、
前記第１の処理によって測定された片道遅延時間のデータ群より最大片道遅延時間の変動成分を求める第３の処理と、
この第３の処理によって求められた最大片道遅延時間の変動成分から前記第２の処理によって求められた最低片道遅延時間の変動成分を差し引くことにより片道遅延時間の変動成分を求める第４の処理と、
この第４の処理によって求められた片道遅延時間の変動成分からその片道遅延時間が規則的に変動する周期を求める第５の処理と、
この第５の処理によって求められた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成する第６の処理と、
この第６の処理によって作成された片道遅延時間の分布関数より所定の係数を用いてスレショルド関数を作成する第７の処理と、
この第７の処理によって作成されたスレショルド関数に基づいて現在のネットワークの品質を判断する第８の処理と
を実現させるためのネットワーク品質管理プログラム。
【請求項１１】
請求項９又は１０の何れか１項に記載されたプロセス監視プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、片道遅延時間を定期的に測定し、この測定した片道遅延時間に基づいてネットワークの品質を管理するネットワーク品質管理方法および装置、このネットワーク品質管理方法および装置に用いるネットワーク品質管理プログラム、およびこのネットワーク品質管理プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のネットワーク品質管理装置では、地点Ａと地点Ｂとの間の片道遅延時間を測定し、この片道遅延時間の測定値と予め設定されているスレショルド値とを比較し、片道遅延時間の測定値がスレショルド値を超えた場合にアラームを発生するようにしている。
【０００３】
〔片道遅延時間の測定方法▲１▼〕
片道遅延時間の測定方法の１つとして、時刻をデータとして与えた試験パケットを利用する方法がある。この方法では、測定区間の両端に、時刻同期により正確な時刻が与えられた試験パケット送受信機を設置する。試験パケット送信地点において、試験パケット送信時に、送信時刻をデータとして与える。
【０００４】
試験パケット受信地点において、試験パケットを受信時に受信時刻を記録するとともに、その試験パケットに与えられている送信時刻を読み取る。そして、記録した受信時刻から読み取った送信時刻を差し引くことにより、測定区間の片道遅延時間を算出する。
【０００５】
〔片道遅延時間の測定方法▲２▼〕
他の片道遅延時間の測定方法として、試験パケットを生成し、その試験パケットの通過時刻を求めて片道遅延時間の測定を行う方法がある。この方法では、測定区間の両端に、時刻同期により正確な時刻が与えられたパケットプローブ装置を設置する。
【０００６】
生成した試験パケットを測定区間に送り込み、測定区間の両端に設置されたパケットプローブ装置において、試験パケットの通過時刻とパケットのコピーを収集する。測定区間の両端において収集されたデータよりパケットマッチングを行い、同一試験パケットを探し出して、両端の通過時刻を把握する。そして、この両端の通過時刻の差を求め、測定区間の片道遅延時間を算出する。
【０００７】
従来のネットワーク品質管理装置では、このような方法で測定された片道遅延時間と予め設定されているスレショルド値とを比較し、片道遅延時間の測定値がスレショルド値以内である場合にはネットワークの利用状態が正常であると判断する。片道遅延時間の測定値がスレショルド値を超えた場合には、ネットワークの利用状態が異常であると判断し、アラームを発生する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のネットワーク品質管理装置では、ネットワークの正常・異常を判断する片道遅延時間の測定値に対するスレショルド値が一定とされているため、次のような問題が生じていた。
【０００９】
例えば、ネットワークの利用度が高い時間に合わせてスレショルド値を設定したとする。この場合、ネットワークの利用度が低い時間帯に何らかの異常が発生し、片道遅延時間が延びても、その片道遅延時間がスレショルド値を超えないことがあり、異常状態を発見することができない虞れがある。
【００１０】
逆に、ネットワークの利用度が低い時間帯に合わせてスレショルド値を設定したとする。この場合、ネットワークの利用度が高い時間帯において、アラームが頻繁に発生する虞れがある。
【００１１】
このように、従来のネットワーク品質管理装置では、ネットワークの品質変動の要因により片道遅延時間が変動するにも拘わらず、スレショルド値が一定であるために、異常状態を発見することができない虞れがあったり、アラームが頻繁に発生する虞れがあったりするなどの問題があった。
【００１２】
また、従来のネットワーク品質管理装置では、試験パケット送受信機やパケットプローブ装置の時刻を再設定した際に、時刻同期誤差の範囲内で時刻変動が発生する。このため、再設定前と後とで、測定された片道遅延時間が同期誤差の影響を受けて変動する。
【００１３】
従来のネットワーク品質管理装置では、この同期誤差の影響を受けての片道遅延時間の変動、すなわちネットワークの品質変動以外の要因による片道遅延時間の変動を吸収することができず、ネットワークの品質管理の精度の低下につながっていた。
なお、品質変動以外の要因が片道遅延時間の変動へ与える影響は、ネットワークの品質変動に比べて非常に長い周期で発生し、かつ、方形波のように変動する特徴を有する。
【００１４】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ネットワークの品質変動の要因による片道遅延時間の変動に対し、その片道遅延時間の変動に合わせたスレショルド値を設定（ネットワークの利用度が高い時間帯には高いスレショルド値を、利用度の低い時間帯には低いスレショルド値を設定するというようなスレショルド値の設定）することの可能な、また、ネットワークの品質変動以外の要因による片道遅延時間の変動を吸収することの可能な、ネットワーク品質管理方法および装置、ネットワーク品質管理プログラムおよびネットワーク品質管理プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、ネットワークにおける第１の地点から第２の地点までの片道遅延時間を定期的に測定し、この測定された片道遅延時間のデータ群より最低片道遅延時間の変動成分および最大片道遅延時間の変動成分を求め、この求めた最大片道遅延時間の変動成分から最低片道遅延時間の変動成分を差し引くことにより片道遅延時間の変動成分を求め、この求めた片道遅延時間の変動成分からその片道遅延時間が規則的に変動する周期を求め、この求めた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成するようにしたものである。
【００１６】
この発明によれば、片道遅延時間のデータ群から最低片道遅延時間の変動成分と最大片道遅延時間の変動成分が求められ、この最低片道遅延時間の変動成分と最大片道遅延時間の変動成分とから片道遅延時間の変動成分が求められ、この片道遅延時間の変動成分から１日や１週間といった片道遅延時間が規則的に変動する周期が求められ、この周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数が作成される。
【００１７】
この片道遅延時間の分布関数より、片道遅延時間の変動に合わせたスレショルド値の設定（ネットワークの利用度が高い時間帯には高いスレショルド値を、利用度の低い時間帯には低いスレショルド値を設定するというようなスレショルド値の設定）が可能となる。例えば、片道遅延時間の分布関数より所定の係数を用いてスレショルド関数を作成し、この作成したスレショルド関数に基づいて現在のネットワークの品質を判断する。
【００１８】
また、最低片道遅延時間の変動成分と最大片道遅延時間の変動成分とから片道遅延時間の変動成分を求め、この片道遅延時間の変動成分から片道遅延時間が規則的に変動する周期を求め、この求めた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成する過程で、ネットワークの品質変動以外の要因による片道遅延時間の変動が吸収される。
【００１９】
片道遅延時間の分布関数は、例えば、求められた周期をＣ、この周期Ｃにおける時間をｔ、この時間ｔにおける片道遅延時間の分布関数をＦ（ｄ）とし、周期Ｃ内の時間ｔにおける片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ）をパレート分布に近似して求め、この操作を周期Ｃ内の全ての時間で行い、最終的に全時間における片道遅延時間の分布関数をＦ（ｄ，ｔ）として求める。
【００２０】
また、片道遅延時間を測定する手段として、ＮＴＰサーバを利用してもよい。この場合、ＮＴＰサーバにおいて、ログ情報として残されるラウンドトリップタイムと時刻オフセットの値を用いて片道遅延時間を算出することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係るネットワーク品質管理装置の一実施の形態である長周期測定型片道遅延時間測定装置の要部を示す構成図である。この長周期測定型片道遅延時間測定装置は、片道遅延測定装置１と、分布関数生成装置２と、アラーム発生装置３とから構成されている。
【００２２】
なお、この実施の形態において、時刻とは、ある基準日の０時０分０秒（例えば、１９７０年１月１日０時０分０秒）からの経過時間を示し、単位は秒とする。また、その他の時間に関する関数や変数の単位はすべて秒とする。
【００２３】
〔片道遅延測定装置〕
片道遅延測定装置１は、従来の技術で説明した「片道遅延時間の測定方法▲１▼」によって、片道遅延時間を測定する。すなわち、測定区間の両端に試験パケット送受信機を設置し、送信時刻をデータとして与えた試験パケットを送信側から受信側の試験パケット送受信機へ送り、受信時刻から送信時刻を差し引くことによって測定区間の片道遅延時間を算出する。片道遅延測定装置１は、この片道遅延時間の測定を所定の周期で連続して行う。
【００２４】
なお、試験パケット送受信機の代わりにＮＴＰ（Network Time Protocol ）サーバを利用する場合には、ＮＴＰサーバの動作ログに記述されるラウンドトリップタイムと時刻のオフセットにより片道遅延時間を算出する。
【００２５】
ラウンドトリップタイムをＲＴＴとし、時刻のオフセットをＯＦＦとし、送信側のＮＴＰサーバをＡ、受信側のＮＴＰサーバをＢとした場合、ＮＴＰサーバＡの動作ログに記述されるＲＴＴとＯＦＦの値を用いると、ＮＴＰサーバＡからＮＴＰサーバＢへの片道遅延時間は（ＲＴＴ＋２・ＯＦＦ）／２となり、ＮＴＰサーバＢからＮＴＰサーバＡへの片道遅延時間は（ＲＴＴ−２・ＯＦＦ）／２となる。
【００２６】
図２にＮＴＰサーバＡとＮＴＰサーバＢとの間の通信の様子を示す。ｔ１はＮＴＰサーバＡからの送信時刻であり、ｔ２はＮＴＰサーバＢでの受信時刻である。ｔ３はＮＴＰサーバＢからの確認応答の返信時刻であり、ｔ４はＮＴＰサーバＡでのＮＴＰサーバＢからの確認応答の受信時刻である。この場合、ＡからＢへの片道遅延時間ｄ１は、ｄ１＝ｔ２−ｔ１となる。ＢからＡへの片道遅延時間ｄ２は、ｄ２＝ｔ４−ｔ３となる。
【００２７】
ＮＴＰサーバＡでは、ＲＴＴ＝（ｔ４−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２）、ＯＦＦ＝｛（ｔ２−ｔ１）−（ｔ４−ｔ３）｝／２を計算し、この計算したＲＴＴとＯＦＦを動作ログに記述する。
【００２８】
この記述された動作ログにおいて、
ＲＴＴ＝ｔ４−ｔ１−ｔ３＋ｔ２＝（ｔ４−ｔ３）＋（ｔ２−ｔ１）＝ｄ１＋ｄ２であり、
２・ＯＦＦ＝ｔ２−ｔ１＋ｔ３−ｔ４＝（ｔ２−ｔ１）−（ｔ４−ｔ３）＝ｄ１−ｄ２である。
したがって、ｄ１＝（ＲＴＴ＋２・ＯＦＦ）／２となり、ｄ２＝（ＲＴＴ−２・ＯＦＦ）／２となる。
【００２９】
試験パケット送受信機の代わりにＮＴＰサーバを利用すれば、ラウンドトリップタイムＲＴＴと時刻のオフセットＯＦＦから双方向の片道遅延時間を測定することができる。これにより、例えば、スター状にＮＴＰサーバを配置し、測定を行った場合には、中心のＮＴＰサーバで収集したデータのみで、スター状に配置された全てのＮＴＰサーバとの間の往復の片道遅延時間の測定が可能である。
【００３０】
片道遅延測定装置１における処理フローを図３に示す。片道遅延測定装置１は、片道遅延時間の測定を所定の周期Ｔｃ（Ｔｃ＜＜ｓ：ｓは後述するスライド時間）で連続して行い（ステップ３０１）、その測定データＦＤをローカルディスクＬＤに保存する（ステップ３０２）。
【００３１】
また、片道遅延測定装置１は、分布関数生成装置２からの長周期（例えば、３ヶ月毎）の転送要求に応じ（ステップ３０３のＹＥＳ）、ローカルディスクＬＤに格納されている前回の転送要求から今回の転送要求までの間の片道遅延時間に関する全ての測定データＦＤ（ｍ１）（前回転送データの最終測定時刻＜ｍ１≦現測定データの最終測定時刻）を長周期測定結果として分布関数生成装置２へ送る（ステップ３０４）。
【００３２】
また、片道遅延測定装置１は、アラーム発生装置３からの時刻範囲を指定しての転送要求に応じ（ステップ３０５のＹＥＳ）、ローカルディスクＬＤに格納されている指定時刻範囲における全ての測定データＦＤ（ｍ２）（Ｔｎ−ｓ・ｎ≦ｍ２≦Ｔｎ：Ｔｎは現在時刻、ｎは自然数）をアラーム発生装置３に送る（ステップ３０６）。
【００３３】
〔分布関数生成装置〕
分布関数生成装置２は、長周期測定結果解析機能２−１と、最低片道遅延時間把握機能２−２と、片道遅延時間変動成分把握機能２−３と、周期判定機能２−４と、分布関数作成機能２−５とで構成されている。この分布関数生成装置２は、片道遅延時間測定装置１から片道遅延時間の実測データを受け取り、１日や１週間といった片道遅延時間の長期的変動の周期を求めたうえで、その周期内における分布関数を作成して保存する。また、アラーム発生装置３へ作成した分布関数を送信する。
【００３４】
以下、分布関数生成装置２における各機能を詳細に説明する。なお、以下では、スライド時間をｓ、処理対象開始時刻をＴｓ、処理対象終了時刻をＴｅとする。例えば、過去３ヶ月間のデータを計算対象とするには、現在時刻をＴｎとすると、Ｔｅ＝Ｔｎ、Ｔｓ＝Ｔｎ−３ヶ月とする。なお、Ｔｓは算出された時刻そのものではなく、算出日時の０時０分０秒とする。また、スライド時間ｓは、片道遅延時間の測定周期Ｔｃより大きく、処理対象時間（Ｔｅ−Ｔｃ）よりも小さい任意の時間幅である。
【００３５】
〔長周期測定結果解析機能〕
長周期測定結果解析機能２−１は、片道遅延測定装置１から受け取った長周期測定結果ＦＤ（ｍ１）を用いて簡便な統計処理を行い、最低片道遅延時間の時間変動データＤｌmin(ｔ）を最低片道遅延時間把握機能２−２へ、最大片道遅延時間の時間変動データＤｌfreq（ｔ）を片道遅延時間変動成分把握機能２−３へ、全データＤｌ（ｄ，ｔ）を分布関数作成機能２−５へ送る。ここで、最低片道遅延時間とは、所定時間幅（ウインド時間）における片道遅延時間のうち、所定の値以下のものの相対累積度数をいう。また、最大片道遅延時間とは、所定時間幅（ウインド時間）における片道遅延時間のうち、所定の値以上のものの相対累積度数をいう。
【００３６】
図４に長周期測定結果解析機能２−１の処理フローを示す。長周期測定結果解析機能２−１は、片道遅延測定装置１に対して、例えば３ヶ月ごとに転送要求を行い、片道遅延測定装置１からの測定データＦＤ（ｍ１）（前回転送データの最終測定時刻＜ｍ１≦現測定データの最終測定時刻）を受信し、ローカルディスクＬＤに格納する（ステップ４０１）。
【００３７】
この長周期測定結果解析機能２−１での統計処理は次のようにして行われる。現在時刻Ｔｎを処理対象終了時刻Ｔｅとし、現在時刻Ｔｎから解析対象期間（この例では、３ヶ月）を差し引いて処理対象開始時刻Ｔｓとする。なお、Ｔｓは算出日時の０時０分０秒とする（ステップ４０２）。そして、Ｔ＝Ｔｓとし（ステップ４０３）、ＴからＴ＋ｗ１の区間の全ての測定データＦＤをローカルディスクＬＤから取り出す（ステップ４０４）。なお、ｗ１はローカル変数（ウインドウ時間幅）であり、ｗ１≧ｓとして定められている。
【００３８】
そして、この取り出したＴからＴ＋ｗ１の区間の全ての測定データＦＤから横軸を遅延時間ｄとした相対累積度数を求め（ステップ４０５）、この相対累積度数の十分位点を求める。ここで、第１十分位点（１０％）分位点のデータをＤｌmin(Ｔ）とし、第９十分位点（９０％分位点）のデータをＤｌfreq（Ｔ）とする（ステップ４０６）。
【００３９】
また、取り出したＴからＴ＋ｗ１の区間の全ての測定データＦＤから横軸を遅延時間ｄとした累積度数Ｄｌ（ｄ，Ｔ）を求める（ステップ４０７）。そして、Ｔ＝Ｔ＋ｓとし（ステップ４０８）、ステップ４０９においてＴ＝Ｔｅとなるまで、ステップ４０４〜４０８の処理動作を繰り返す。これにより、Ｔの値をＴｓからＴｅまでの間で、ｓずつずらしながら求めた結果を、最低片道遅延時間の時間変動データＤｌmin(ｔ）、最大片道遅延時間の時間変動データＤｌfreq（ｔ）、時刻ｔに対する片道遅延時間ｄの分布データ（累積度数）Ｄｌ（ｄ，ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）として得る。
【００４０】
Ｔ＝Ｔｅとなれば（ステップ４０９のＹＥＳ）、Ｄｌmin(ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を最低遅延時間の時間変動データとして最低片道遅延時間把握機能２−２へ送り、Ｄｌfreq（ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を最大遅延時間の時間変動データとして片道遅延時間変動成分把握機能２−３へ送り、Ｄｌ（ｄ，ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を全データとして分布関数作成機能２−５へ送る（ステップ４１０）。
【００４１】
〔最低片道遅延時間把握機能〕
最低片道遅延時間把握機能２−２の処理フローを図５に示す。最低片道遅延時間把握機能２−２は、長周期測定結果解析機能２−１からの最低遅延時間の時間変動データＤｌmin(ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を受け取り（ステップ５０１）、最低片道遅延時間の変動成分Ｄmin(ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）次のようにして求める。
【００４２】
Ｔ＝Ｔｓとし（ステップ５０２）、Ｗｓ＝Ｔ−ｗ２、Ｗｅ＝Ｔ＋ｗ２とする（ステップ５０３）。なお、ｗ２はウインドウ時間幅であり、ｗ２≧ｓとして予め定められている。
【００４３】
そして、Ｗｓ≦ｘ≦Ｔの範囲内でのＤｌmin(ｘ）の最低値を最低値Ｄmin1として求め（ステップ５０４）、またＴ≦ｘ≦Ｗｅの範囲内でのＤｌmin(ｘ）の最低値を最低値Ｄmin2として求め（ステップ５０５）、Ｄmin1とＤmin2の大小を比較して、大きい値となる側をＤmin(Ｔ）とする（ステップ５０６）。なお、Ｄmin1とＤmin2とが等しい場合には、その値をＤmin(Ｔ）とする。
【００４４】
そして、Ｔ＝Ｔ＋ｓとし（ステップ５０７）、ステップ５０８においてＴ＝Ｔｅとなるまで、ステップ５０３〜５０７の処理動作を繰り返す。これにより、Ｔの値をＴｓからＴｅまでの間で、ｓずつずらしながら求めた結果を、Ｄmin(ｔ）（Ｔｓ≦ｔ≦Ｔｅ）として得る。
【００４５】
Ｔ＝Ｔｅとなれば（ステップ５０８のＹＥＳ）、Ｄmin(ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を最低片道遅延時間の変動成分として片道遅延時間変動成分把握機能２−３へ送る（ステップ５０９）。また、Ｄmin(Ｔｅ）の値をローカルディスクＬＤへ保存する（ステップ５１０）。
【００４６】
〔片道遅延時間変動成分把握機能〕
片道遅延時間変動成分把握機能２−３の処理フローを図６に示す。片道遅延時間変動成分把握機能２−３は、長周期測定結果解析機能２−１からの最大遅延時間の時間変動データＤｌfreq（ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を受け取り（ステップ６０１）、また最低片道遅延時間把握機能２−２からの最低片道遅延時間の変動成分Ｄmin(ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を受け取り（ステップ６０２）、Ｄｌfreq（ｔ）からＤmin(ｔ）を差し引くことによりＤfreq（ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を求め（ステップ６０３）、この求めたＤfreq（ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を片道遅延時間変動成分として周期判定機能２−４へ送信する（ステップ６０４）。
【００４７】
〔周期判定機能〕
周期判定機能２−４の処理フローを図７に示す。周期判定機能２−４は、片道遅延時間変動成分把握機能２−３からの片道遅延時間変動成分Ｄfreq（ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を受け取る（ステップ７０１）。そして、片道遅延時間変動成分把握機能２−３からの片道遅延時間変動成分Ｄfreq（ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）より、ＦＦＴ（Fast Fourier Transfer ）を用いて自己相関ｒを求めて（ステップ７０２）、パワースペクトルＷを算出する（ステップ７０３）。この算出したパワースペクトルＷより片道遅延時間が規則的に変動する周期Ｃを求め（ステップ７０４）、分布関数作成機能２−５へ送信する（ステップ７０５）。
【００４８】
周期判定機能２−４は、パワースペクトルＷより、１日や１週間といった比較的長い時間における片道遅延時間変動の周期パターンを判定し、片道遅延時間が規則的に変動する周期Ｃを求める。なお、この周期判定機能２−４は、ローカル変数として、最短周期ＣＨ（≦８６４００秒）、最長周期ＣＬ（≧６０４８００秒）、基本周期ＣＢ１（＝８６４００秒），ＣＢ２（＝６０４８００秒）、閾値α（＜１）、ｍ（＜１）、ｎ（＜１）をもつ。
【００４９】
ステップ７０４での周期Ｃは、例えば、次のようにして求める。
▲１▼ＣＬとＣＨとの間に最大スペクトルが現れない場合には、Ｃ＝ＣＢ１とする。
▲２▼ＳＰ（ＣＢ１）に最大スペクトルとなる山がある場合には、以下の場合を除いて、Ｃ＝ＣＢ１とする。なお、ＳＰ（ＣＢ１）とは、ＣＢ１でのスペクトルの値を意味する。
※ＳＰ（ＣＢ２）／ＳＰ（ＣＢ１）がα以上である場合には、Ｃ＝ＣＢ２とする。
▲３▼ＳＰ（ＣＢ２）に最大スペクトルとなる山がある場合には、以下の場合を除いて、Ｃ＝ＣＢ２とする。
※ＳＰ（ＣＢ１）／ＳＰ（ＣＢ２）がｍ以上である場合には、Ｃ＝ＣＢ１とする。
※ＣＢ２以外の時間をＴとしたとき、全ての時間Ｔにおいて、ＳＰ（Ｔ）／ＳＰ（ＣＢ２）がｎ以上である場合には、Ｃ＝ＣＢ１とする。
▲４▼上記以外の場合には、Ｃ＝ＣＢ１とする。
【００５０】
〔分布関数作成機能〕
分布関数作成機能２−５の処理フローを図８に示す。分布関数作成機能２−５は、長周期測定結果解析機能２−１からの全データＤｌ（ｄ，ｔ）（Ｔｓ≦ｔ＜Ｔｅ）を受け取り（ステップ８０１）、また周期判定機能２−４からの周期Ｃを受け取り（ステップ８０２）、ステップ８０４〜８０７の繰り返しにより、Ｄｌ（ｄ，ｔ）を０≦ｔ＜Ｃの範囲でスライド時間ｓだけずらしながら繰り返し重ね合わせて、累積度数の１周期内変動であるＤ’（ｄ，ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）を求める。
【００５１】
そして、Ｄ’（ｄ，Ｔ）より片道遅延時間の分布関数Ｇ（ｄ）を作成し（ステップ８０９）、直線近似を行って分布関数Ｆ（ｄ）を求め（ステップ８１０，８１１）、この操作をｓずつ時間をずらしながら周期Ｃ内の全ての時間で行い（ステップ８０９〜８１３の繰り返し）、最終的に周期Ｃ内の全時間における片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ，ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）を求める。
そして、求めた片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ，ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）をローカルディスクＦＤに格納する（ステップ８１４）。
【００５２】
遅延時間の分布はヘビーテイルド（heavy-tailed）となる性質があることが報告されている。そこで、本実施の形態では、ヘビーテイルド分布の表現の１つであるパレート（Pareto）分布を利用し、このパレート分布に近似して周期Ｃ内の時間Ｔにおける片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ）を求め、この操作を周期Ｃ内の全ての時間で行い、最終的に周期Ｃ内の全時間における片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ，ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）を求める。
【００５３】
パレート分布の分布関数は、Ｆ（ｕ）＝Ｐ〔Ｘ≦ｘ〕＝１−（ｋ／ｘ）a と示される。従って、分布関数Ｆ’（ｕ）＝Ｐ〔Ｘ＞ｘ〕＝（ｋ／ｘ）a のｌｏｇ-ｌｏｇ をとると、ｌｏｇＦ’（ｕ）＝ａｌｏｇ（ｋ／ｘ）＝ａｌｏｇｋ−ａｌｏｇｘとなり、直線となることがわかる。そこで、累積度数Ｄ’（ｄ，ｔ）のｌｏｇ−ｌｏｇ （対数表示）をとった値より直線に近似する。この直線よりパレート分布となる分布関数Ｆ（ｄ，ｔ）を導く。なお、Ｘは確率変数であり、ａ，ｋについては次のようにして求める。実測値をｌｏｇ−ｌｏｇグラフ上にプロットし、直線を求める（Ｙ＝αｘ＋β）。このととき、ａ＝α、ａｌｏｇｋ＝βとし、これによりａ，ｋを求める。
【００５４】
この分布関数生成装置２において、最低片道遅延時間の変動成分と最大片道遅延時間の変動成分とから片道遅延時間の変動成分を求め、この片道遅延時間の変動成分から片道遅延時間が規則的に変動する周期Ｃを求め、この求めた周期Ｃ内の全時間における片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ，ｔ）を作成する過程で、ネットワークの品質変動以外の要因による片道遅延時間の変動が吸収される。具体的には、最低片道遅延時間把握機能２−２において、方形波となる最低片道遅延変動（Ｄmin ）を求め、片道遅延時間変動成分把握機能２−３において、片道遅延時間の実測値から作成した時間変動データ（Ｄlfreq）から最低片道遅延変動（Ｄmin ）を差し引くことにより、ネットワークの品質変動以外の要因による片道遅延時間の変動が吸収される。
【００５５】
〔アラーム発生装置〕
アラーム発生装置３は、スレショルド波形作成機能３−１とアラーム生成機能３−２とにより構成されている。
【００５６】
〔スレショルド波形作成機能〕
スレショルド波形作成機能３−１の処理フローを図８に示す。スレショルド波形作成機能３−１は、分布関数生成装置２からの片道遅延時間の分布関数Ｆ（ｄ，ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）を受け取り（ステップ９０１）、Ｔ＝０とし（ステップ９０２）、Ｔ＝Ｃまでｓずつ時間をずらしながら、Ｆ（ｄ，Ｔ）＝ｐとなるｄをｈ（Ｔ）として求める（ステップ９０３〜９０５の繰り返し）。なお、ｐは、０＜ｐ＜１内の任意の値として予め定められた係数である。
【００５７】
これにより、スレショルド関数ｈ（ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）を作成し、すなわちスレショルド波形ｈ（ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）を作成し、この作成したスレショルド波形ｈ（ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）をアラーム生成機能３−２へ送信する（ステップ９０６）。
【００５８】
〔アラーム生成機能〕
アラーム生成機能３−２にはスレショルド波形作成機能３−１からのスレショルド関数ｈ（ｔ）がセットされる。アラーム生成機能３−２は、分布関数生成装置２へ転送要求を送り、最低片道遅延時間は青く機能２−２によって求められたＤmin(Ｔｅ）を読み込む。また、片道遅延測定装置１に転送要求を送り、（Ｔｎ−ｓ・ｎ）≦ｍ２≦Ｔｎを指定時刻範囲とし、この指定時刻範囲内の全ての実測データＦＤ（ｍ２）を読み込む。なお、Ｔｎは現在時刻、ｓはスライド時間、ｎは自然数である。自然数ｎは任意の値として設定することが可能である。
【００５９】
そして、アラーム生成機能３−２は、実測データＦＤ（ｍ２）（（Ｔｎ−ｓ・ｎ）≦ｍ２≦Ｔｎ）より最低遅延時間Ｄmin を求め、この最低遅延時間Ｄmin とＤmin(Ｔｅ）とを比較し、Ｄmin がＤmin(Ｔｅ）の±β（＞０）の幅以内に収まらない場合、警告信号を発生する。
【００６０】
また、アラーム生成機能３−２は、周期Ｃ内のＴｎ−ｓ・ｎに対応する時刻をＴ（Ｔ＝（Ｔｎ−ｓ・ｎ）（ｍｏｄＣ））とし、スレショルド波形ｈ（ｔ）（０≦ｔ＜Ｃ）から時刻Ｔにおけるｈ（Ｔ）を求め、ｈ＝Ｄmin ＋ｈ（Ｔ）をそのサンプル時間に属するスレショルド値とする。
【００６１】
そして、実測データＦＤ（ｍ２）（（Ｔｎ−ｓ・ｎ）≦ｍ２≦Ｔｎ）について、スレショルド値ｈを超えるデータの個数をＵ個、ｈ以下のデータの個数をＤ個とし、Ｄ／（Ｕ＋Ｄ）を求め、この値が予め定められた確率ｑ（０＜ｑ＜１）以下である場合にはネットワークの利用状態が異常であると判断し、警告信号を発生する。Ｄ／（Ｕ＋Ｄ）の値が確率ｑ以上である場合には、ネットワークの利用状態が正常であると判断し、正常信号を発生する。
【００６２】
なお、上述したアラーム生成機能３−２の処理動作（基本処理動作）では、短い時間間隔でＤ／（Ｕ＋Ｄ）の計算結果が頻繁に確率ｑ付近で変動した場合、警告信号と正常信号とが交互に連続して発生することになる。
【００６３】
これを避けるために、図１０に示したフローチャートでは、正常状態と警告状態の２つの状態をもたせ、正常状態である場合に複数回連続して警告信号が発生する状況になった場合に（ステップ１１８のＹＥＳ）、警告信号を発生して（ステップ１１９）、警告状態へ遷移させるようにしている（ステップ１２０）。また、警告状態である場合に複数回連続して正常信号が発生する状況になった場合に（ステップ１２３のＹＥＳ）、正常信号を発生して（ステップ１２４）、正常状態へ遷移するようにしている（ステップ１２５）。なお、図１０に示したフローチャートでは、連続回数をＶとし、正常状態をＮｏｒとし、警告状態をＡｌｍとしている。
【００６４】
なお、図１示した長周期測定型片道遅延時間測定装置において、そのハードウェアシステムはコンピュータを用いて構築され、このハードウエアシステムで用いられるプログラムは媒体に記録された状態で提供される。プログラムを記憶した媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどを用いることができる。媒体に記録されたプログラムは、ハードウェアシステムに組み込まれている記憶装置、例えばハードディスク装置にインストールされることにより、このプログラムを実行して、片道遅延測定装置１での処理、分布関数生成装置２での処理、アラーム発生装置３での処理を実現する長周期測定型片道遅延時間測定装置の構築に寄与する。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、片道遅延時間のデータ群から最低片道遅延時間の変動成分と最大片道遅延時間の変動成分が求められ、この最低片道遅延時間の変動成分と最大片道遅延時間の変動成分とから片道遅延時間の変動成分が求められ、この片道遅延時間の変動成分から１日や１週間といった片道遅延時間が規則的に変動する周期が求められ、この周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数が作成されるものとなり、この片道遅延時間の分布関数より、片道遅延時間の変動に合わせたスレショルド値を設定（ネットワークの利用度が高い時間帯には高いスレショルド値を、利用度の低い時間帯には低いスレショルド値を設定するというようなスレショルド値の設定）することが可能となり、また、最低片道遅延時間の変動成分と最大片道遅延時間の変動成分とから片道遅延時間の変動成分を求め、この片道遅延時間の変動成分から片道遅延時間が規則的に変動する周期を求め、この求めた周期内の全時間における片道遅延時間の分布関数を作成する過程で、ネットワークの品質変動以外の要因による片道遅延時間の変動が吸収されるものとなり、より精度の高いネットワークの品質管理を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るネットワーク品質管理装置の一実施の形態である長周期測定型片道遅延時間測定装置の要部を示す構成図である。
【図２】  ＮＴＰサーバの動作ログに記述されるラウンドトリップタイムＲＴＴと時刻のオフセットＯＦＦの値から片道遅延時間が求められることを説明する図である。
【図３】  片道遅延測定装置における処理を示すフローチャートである。
【図４】  分布関数生成装置における長周期測定結果解析機能での処理を示すフローチャートである。
【図５】  最低片道遅延時間把握機能での処理を示すフローチャートである。
【図６】  片道遅延時間変動成分把握機能での処理を示すフローチャートである。
【図７】  周期判定機能での処理を示すフローチャートである。
【図８】  分布関数作成機能での処理を示すフローチャートである。
【図９】  スレショルド波形作成機能での処理を示すフローチャートである。
【図１０】  アラーム生成機能での処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…片道遅延測定装置、２…分布関数生成装置、２−１…長周期測定結果解析機能、２−２…最低片道遅延時間把握機能、２−３…片道遅延時間変動成分把握機能、２−４…周期判定機能、２−５…分布関数作成機能、３…アラーム発生装置、３−１…スレショルド波形作成機能、３−２…アラーム生成機能。
【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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