JP2002164891A - ネットワーク評価システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の評価基準に基づきネットワークの性能
を評価するネットワーク評価システムを提供する。 【解決手段】 測定装置２から評価対象ネットワーク６
にトラッピング線７を引き込むことにより、測定装置２
において、評価対象ネットワーク６上のトラフィックを
測定可能とする。評価装置３は、入出力装置１から入力
された要求値と、測定装置２におけるトラフィックの測
定の結果得られた実測値とを、任意の評価基準に基づき
評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワーク評価
システムに関し、より特定的には、トラフィックに係る
測定値に基づきネットワークの性能を評価するシステム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＰネットワークでは、サービス
品質保証を実現する試みが多く行われている。サービス
品質保証型ネットワークを運用するにあたっては、その
ネットワークが実際に要求されたサービス品質を満たし
ているかどうかを測定し、評価することが不可欠であ
る。こういった状況の下、ネットワークの性能の測定尺
度および測定方法については、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎ
ｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃ
ｅ）のＩＰＰＭＷＧ（ＩＰ Ｐｒｏｖｉｄｅ／Ｍｅｔｒ
ｉｃ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）において、標準化
が進められている。

【０００３】なお、ネットワーク性能の測定尺度および
測定方法の標準化動向に関しては、電子情報通信学会信
学技報ＣＱ２０００−７の３９頁から４６頁に記載の木
村巧巳氏等の論文「ＩＰ品質尺度・測定方法の標準化動
向」を参照されたい。

【０００４】また、特開２０００−２０９２０５号公報
には、ネットワーク上を伝送されるパケットのパケット
属性ごとに、パケットの送信から受信までに経過した時
間、すなわちネットワーク遅延時間を測定するネットワ
ーク内遅延時間測定装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
０００−２０９２０５号公報に記載された従来技術は、
ネットワーク性能を測定することは可能であるが、その
測定結果を評価する際、ネットワーク遅延時間等の測定
結果をもとに、人間が評価結果を判断するようにしてい
た。そのため、人手による手間がかかるという問題点が
あった。

【０００６】また、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ
ＩＰ）ネットワーク等においては、導入後の動作テスト
の際、実際の音声品質を人間の主観によって評価するこ
とが行われている。このような人間による主観的な評価
は、個人差によるばらつきが生じるという問題点があ
る。

【０００７】それ故に、本発明の目的は、ネットワーク
性能の測定結果を自動的に評価することのできるシステ
ムを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
は、上記のような目的を達成するために、以下に示すよ
うな特徴を備えている。第１の発明は、評価対象ネット
ワークのトラフィック伝送性能を評価するためのネット
ワーク評価システムであって、評価対象ネットワークの
トラフィック伝送性能を評価する際の基準となる要求値
を入力するための入力手段と、予め定められた測定尺度
に基づいて評価対象ネットワークのトラフィックを測定
する測定手段と、入力手段から入力された要求値に基づ
いて測定手段によって測定された実測値を評価すること
により、評価対象ネットワークのトラフィック伝送性能
を評価する評価手段と、評価手段によって得られた評価
結果を出力する出力手段とを備えている。

【０００９】上記のように、第１の発明によれば、入力
された要求値に基づいて評価対象ネットワークの測定結
果を自動的に評価するようにしているので、これまで人
手によって行われいた評価と比較して、効率的であり、
評価にかかるコストを低減することが可能となる。ま
た、主観的な評価を排除することができる。

【００１０】第２の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、測定手段は、評価対象ネットワークの網内遅
延時間を測定し、評価手段は、評価対象ネットワークの
リアルタイム性に関するトラフィック伝送性能を評価す
ることを特徴とする。

【００１１】上記のように、第２の発明によれば、測定
尺度として評価対象ネットワークの網内遅延時間を採用
し、評価対象ネットワークのリアルタイム性に関するト
ラフィック伝送性能を評価するようにしているので、主
としてリアルタイム通信を行うことの多いネットワーク
に適した評価が可能となる。

【００１２】第３の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、評価手段は、測定手段によって測定された実
測値が予め設定された許容範囲を外れた場合は、評価対
象ネットワークに異常が発生していると判定することを
特徴とする。

【００１３】上記のように、第３の発明によれば、評価
対象ネットワークの性能評価が行えるばかりでなく、評
価対象ネットワークに異常が生じているか否かをも、客
観的かつ正確に判断することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
るネットワーク評価システムの構成を示したブロック図
である。図１において、本実施形態のネットワーク評価
システムは、入出力装置１と、測定装置２と、評価装置
３とを備えている。評価装置３は、入出力装置１および
測定装置２とデータがやりとりできるように接続されて
いる。

【００１５】入出力装置１は、パーソナルコンピュー
タ、ワークステーション等のネットワーク端末である。
入出力装置１は、ユーザーからの要求値を受理して、要
求値を評価装置３に送信する。

【００１６】測定装置２は、トラフィックの測定を行う
ことができる測定モジュールあるいはプローブ等であ
る。ここで、評価対象ネットワーク６におけるトラフィ
ックが測定装置２の測定の対象となる。より具体的に説
明すると、測定装置２は、端末４と評価対象ネットワー
ク６との間に接続される物理的な線に接続されたトラッ
ピング線７を介して評価対象ネットワーク６に接続さ
れ、端末４の近傍におけるトラフィックを測定する。測
定装置２は、予め決められた測定尺度に基づいて、評価
対象ネットワーク６上のトラフィックを測定し、測定結
果を評価装置３に送信する。

【００１７】評価装置３は、入出力装置１から入力され
た要求値、および測定装置２において測定された実測値
を受信し、要求値と実測値とを予め決められた評価基準
に基づいて評価することにより、評価対象ネットワーク
６のトラフィック伝送性能を評価する。評価装置３は、
評価結果を入出力装置１に送信する。

【００１８】図２は、図１に示す評価装置３のより具体
的な構成を示すブロック図である。図２において、評価
装置３は、受信部３１と、評価部３２と、送信部３３と
を備えている。

【００１９】評価装置３において、受信部３１は、入出
力装置１から入力された要求値および測定装置２におい
て測定された実測値を受信し、評価部３２に送る。評価
部３２は、要求値と実測値をもとに、予め決められた評
価基準に基づいて評価対象ネットワーク６の音声トラフ
ィック伝送性能を評価し、送信部３３に評価結果を送
る。送信部３３は、評価部３２から取得した評価結果を
入出力装置１に送信する。入出力装置１は、評価装置３
から受信した評価結果をユーザーに対して出力する。

【００２０】ここで、以上のように構成されたネットワ
ーク評価システムにおいて、以下のような評価対象ネッ
トワークを想定する。

【００２１】図１における評価対象ネットワーク６は、
ＶｏＩＰネットワークとする。ＶｏＩＰネットワークに
おいては、一般に、音声データは、ＲＴＰ／ＵＤＰ／Ｉ
Ｐのプロトコルスタックによりカプセル化される。ＲＴ
Ｐ（Ｒｅａｌｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔ
ｏｃｏｌ）とは、オーディオやビデオ等のデータストリ
ームをリアルタイムに配送するためのデータ伝送プロト
コルである。ＲＴＰに関する詳細は、ＲＦＣ１８８９を
参照されたい。ＲＦＣ１８８９では、音声トラフィック
のサービス品質を監視し、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰにより
カプセル化されたパケットによるトラフィックを制御す
るためのプロトコルとしてＲＴＣＰ（ＲＴＰ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を定義している。

【００２２】また、送信側および受信側のＶｏＩＰ端末
は、定期的にＲＴＣＰパケットを送信して、トラフィッ
クの制御に必要な情報のやり取りをする。ＲＴＣＰパケ
ットヘッダには、ＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ
Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）タイムスタンプを格納する領域が存
在する。

【００２３】なお、上記評価対象ネットワーク６におい
て、評価対象のトラフィックを、音声トラフィックとす
ることにする。さらに、測定尺度には、網内遅延時間を
用いる。網内遅延時間の評価基準は、「実測値が要求値
以下であれば“音質良好”、実測値が要求値を越えた場
合には“音質不良”、実測値が１ｓ（秒）を越えた場合
には“ネットワークに異常がある可能性があり”」とす
る。

【００２４】上記のような想定の下、本実施形態におけ
るネットワーク評価システムの動作を以下に説明する。

【００２５】まず、入出力装置１は、ユーザーによって
入力された網内遅延時間に関する要求値を受理して評価
装置３に送信する。測定装置２は、ＲＴＣＰパケットを
受信した時刻から同パケットのＮＴＰタイムスタンプの
値を差し引くことで網内遅延時間を計算する。測定装置
２は、計算した網内遅延時間を評価装置３に送信する。
ただし、これを実現するためには、送信側の端末５と測
定装置２のタイマとが同時刻を指している必要がある。
このため、各装置のタイマを、ＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ
Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等を用いて正
確な時刻に合わせておく必要がある。

【００２６】図３は、評価装置３の評価部３２における
評価動作を表すフローチャートである。以下には、図３
を参照して評価装置３における評価動作をより詳細に説
明する。

【００２７】受信部３１が、入出力装置１から要求値
を、測定装置２から実測値を受理すると、評価部３２
は、受信部３１から要求値と実測値を取得する（ステッ
プＳ１０１）。次に、評価部３２は、実測値が要求値以
下か否かを判定する（ステップＳ１０２）。実測値が要
求値以下であれば、評価部３２は、評価結果を“音質良
好”とする（ステップ１０３）。そうでなければ、次
に、評価部３２は、実測値が１ｓを越えるかどうか判定
する（ステップＳ１０４）。実測値が１ｓを越える場合
には、評価部３２は、評価結果を“ネットワークに異常
がある可能性あり”とする（ステップＳ１０５）。そう
でなければ、評価部３２は、評価結果を“音質不良”と
する（ステップ１０６）。次に、評価部３２は、評価結
果を送信部３３に送る（ステップＳ１０７）。送信部３
３は、評価結果を入出力装置１に送信する。入出力装置
は、受信した評価結果をユーザに対して出力する。

【００２８】次に図１および図２に示す一システムに諸
量を与えたときのより具体的な動作を説明する。すなわ
ち、入出力装置１に要求値として“４００ｍｓ”が入力
されたと仮定する。また、網内遅延時間の実測値として
“２５０ｍｓ”を得たと仮定する。

【００２９】この場合、入出力装置１は、要求値“４０
０ｍｓ”を評価装置３に送信し、測定装置２は実測値
“２５０ｍｓ”を評価装置３に送信する。次に、評価装
置３の受信部３１は、入出力装置１から要求値“４００
ｍｓ”を、測定装置２から実測値“２５０ｍｓ”を受信
し評価部３２に送る。

【００３０】次に、評価装置３の評価部３２は、受信部
３１から要求値“４００ｍｓ”と実測値“２５０ｍｓ”
とを取得する（ステップＳ１０１）。次に評価部３２
は、実測値“２５０ｍｓ”が要求値“４００ｍｓ”以下
か否かを判定する（ステップＳ１０２）。この例におい
て、実測値“２５０ｍｓ”は、要求値“４００ｍｓ”以
下であるため、評価部３２は、評価結果を“音質良好”
と評価する（ステップ１０３）。次に、評価部３２は、
評価結果すなわち“音質良好”を送信部３３に送る（ス
テップＳ１０７）。送信部３３は、評価結果すなわち
“音質良好”を入出力装置１に送信する。

【００３１】そして、入出力装置１は、送信部３３か
ら、評価結果として“音質良好”を受信し、ユーザーに
対して出力する。

【００３２】なお、上記実施形態では、評価結果の形式
として、“音質良好”などといった説明的な評価を採用
するようにしているが、“遅延レベル３”といった予め
決められた基準に基づく度数を用いて評価結果を表現し
てもよい。

【００３３】また、上記実施形態では、測定評価対象を
一例として音声トラフィックとしているが、映像トラフ
ィックや通常のデータトラフィックなど、他の種別のト
ラフィックについても同様に測定および評価することが
可能である。

【００３４】また、上記実施形態では、測定尺度を、網
内遅延時間としているが、ジッタ（遅延変動）、パケッ
トロス率、スループットなどとしても、同様に測定装置
は、トラフィックを測定することが可能である。

【００３５】例えば、ジッタは、連続して受信した２つ
の音声パケットにおけるＲＴＰヘッダのＲＴＰタイムス
タンプの値の差分値に基づいて求めることができる。ジ
ッタおよびパケットロス率などの求め方についての詳細
は、ＲＦＣ１８８９を参照されたい。またＲＴＰヘッダ
を含まないパケットであっても、上述したように測定に
必要な情報を含んでいれば測定装置は、トラフィックを
測定することが可能である。

【００３６】また、上記実施形態では、網内遅延時間を
測定することにより、評価対象ネットワークのリアルタ
イム性に関するトラフィック伝送性能を評価するように
しているが、ネットワークのスループットやデータ伝送
パスの限界性能についても、本発明と同様の構成で測定
および評価することが可能である。例えば、図１におけ
る端末５の代わりに試験用のバーストトラフィックを発
生する試験トラフィック発生装置を設置して、その試験
トラフィック発生装置から送信される単位時間あたりの
トラフィック量を測定装置２において測定することで、
評価対象ネットワーク６におけるスループットを測定す
ることが可能である。

【００３７】また、評価基準についても、上記実施形態
で示した評価基準だけでなく、各測定尺度に合わせた評
価基準を設けることにより、評価装置３は、ネットワー
クの性能を評価することが可能である。例えば、スルー
プットの評価基準については、「スループットの実測値
が、スループットの要求値（すなわち、保証すべき帯域
幅）±１００ｂｐｓ（ビット／秒）の範囲内であれば、
帯域は保証されているとし、範囲外であれば帯域は保証
されていない」とすることができる。この場合において
も、評価装置３は、上記実施形態と同じく、要求値と、
実測値と、評価基準とに基づいて、ネットワークの性能
を評価することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るネットワーク管理シ
ステムの構成を示したブロック図である。

【図２】図１に示す評価装置３のより具体的な構成を示
すブロック図である。

【図３】評価装置３の評価部３２における評価動作を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１…入出力装置 ２…測定装置 ３…評価装置 ４…端末 ５…端末 ６…評価対象ネットワーク ７…トラッピング線 ３１…受信部 ３２…評価部 ３３…送信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 MB03 MB06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 評価対象ネットワークのトラフィック伝
   送性能を評価するためのネットワーク評価システムであ
   って、 前記評価対象ネットワークのトラフィック伝送性能を評
   価する際の基準となる要求値を入力するための入力手段
   と、 予め定められた測定尺度に基づいて前記評価対象ネット
   ワークのトラフィックを測定する測定手段と、 前記入力手段から入力された要求値に基づいて前記測定
   手段によって測定された実測値を評価することにより、
   前記評価対象ネットワークのトラフィック伝送性能を評
   価する評価手段と、 前記評価手段によって得られた評価結果を出力する出力
   手段とを備える、ネットワーク評価システム。
2. 【請求項２】 前記測定手段は、前記評価対象ネットワ
   ークの網内遅延時間を測定し、 前記評価手段は、前記評価対象ネットワークのリアルタ
   イム性に関するトラフィック伝送性能を評価することを
   特徴とする、請求項１に記載のネットワーク評価システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記評価手段は、前記測定手段によって
   測定された実測値が予め設定された許容範囲を外れた場
   合は、前記評価対象ネットワークに異常が発生している
   と判定することを特徴とする、請求項１に記載のネット
   ワーク評価システム。