JP2003244145A - 輻輳要因分析システム、及び、輻輳要因分析方法 - Google Patents

輻輳要因分析システム、及び、輻輳要因分析方法

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JP2003244145A
JP2003244145A JP2002042273A JP2002042273A JP2003244145A JP 2003244145 A JP2003244145 A JP 2003244145A JP 2002042273 A JP2002042273 A JP 2002042273A JP 2002042273 A JP2002042273 A JP 2002042273A JP 2003244145 A JP2003244145 A JP 2003244145A
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Masanori Furuya
雅典 古谷
Hideyuki Mori
秀之 毛利
Katsuyuki Tsumita
勝幸 積田
Nobuhiro Tanigawa
延広 谷川
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NTT Docomo Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信ネットワークで輻輳が発生した場合、輻
輳を引き起こす要因となる通信を特定し、要因となる通
信を規制することで輻輳の沈静を行うことが効果的であ
るため、要因となる通信が何かを短時間に分析する。 【解決手段】 個々の通信装置N1〜N4から輻輳の発
生時に輻輳が発生する直前の単位時間内に処理した処理
種別毎の計数結果を受信する。その計数結果を、処理換
算値を用いて処理種別毎の処理負荷に換算し、この換算
した処理負荷と所定の閾値とを比較することで、輻輳要
因を分析する。このことにより、輻輳発生直後に運用者
の作業無しに自動で輻輳要因の分析、表示が行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は輻輳要因分析システ
ム、及び、輻輳要因分析方法に関し、特に通信ネットワ
ークを構成する複数の通信装置を、通信媒体を介して管
理する汎用計算機を構成要素とした輻輳要因分析システ
ム、及び、輻輳要因分析方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、通信ネットワークの多様化に伴
い、大規模かつ複雑に構成される通信ネットワークで
は、通信ネットワークの通信状況を一元監視し、通信ネ
ットワーク内で輻輳が発生した場合に、短時間に輻輳を
沈静させることが要望されている。通信ネットワークで
輻輳が発生した場合、輻輳を引き起こす要因となる通信
を特定し、要因となる通信を規制することで輻輳の沈静
を行うことが効果的である。しかしながら、要因となる
通信が何かを短時間に分析することが重要な課題であ
る。
【0003】通信ネットワーク内で輻輳が発生した場合
に、輻輳を引き起こす要因となった通信を特定する従来
技術について図8を参照して説明する。同図において、
通信ネットワークには、通信媒介を介して相互に通信が
可能な通信装置N1〜N4と、通信装置N1〜N4へ通
信媒介を介してそれぞれ接続されている通信端末T1〜
T4とが含まれている。
【0004】オペレーションシステムO1は、通信装置
N1〜N4に通信媒介を介して接続され、各通信装置N
1〜N4からの通知(メッセージ)を受信し、または各
通信装置N1〜N4に指示(コマンド)を送出するオペ
レーションシステムである。入出力装置D1は、オペレ
ーションシステムO1に接続され、オペレーションシス
テムO1で受信したメッセージを運用者(オペレータ)
に対して表示し、または、運用者からのコマンドをオペ
レーションシステムO1に入力するための装置である。
【0005】ここで、上記通信ネットワーク内の通信装
置N1が通信装置N4からの通信が多く輻輳した場合を
例とし、従来技術での要因となる通信の分析方法につい
て説明する。通信装置N1で輻輳Hが発生すると、この
輻輳発生を知らせるメッセージが通信装置N1よりオペ
レーションシステムO1へ通知され、オペレーションシ
ステムO1では、受信したメッセージを運用者に認識で
きる表現で入出力装置D1に表示を行う()。この表
示を確認して運用者は、入出力装置D1に表示されたメ
ッセージにより、通信装置N1での輻輳の発生を認識
し、輻輳を引き起こす要因となっている通信を分析する
ための作業を行う。
【0006】この場合、運用者は、入出力装置D1より
オペレーションO1を介して通信装置N1に対し、通信
端末T1と通信装置N1との間、通信装置N2と通信装
置N1との間、通信装置N3と通信装置N1との間のそ
れぞれの通信量を収集するコマンドを送信する()。
すると、このコマンドの応答としてそれぞれの通信量が
得られる()。
【0007】運用者は、コマンドの応答として得られた
それぞれの通信量を比較し、通信装置N4から通信装置
N1向けの通信が多いことを分析する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の輻輳要因の分析
方法は、輻輳が発生した後に、輻輳した通信装置と当該
装置に接続される通信装置との通信量を収集し、運用者
が比較することで輻輳要因を分析する方法であるため、
輻輳発生から輻輳要因の分析までに時間がかかること、
輻輳した通信装置と接続する対向通信装置の種別に依存
して輻輳した通信装置に加わる処理負荷が異なるような
場合に、運用者がそれぞれの通信量を同じ処理負荷と考
え比較すると輻輳要因の分析を誤る可能性があること、
輻輳状態では通信処理の停滞等で通信量が正確に測定で
きなくなるような通信装置を用いていた場合に、輻輳要
因の分析を誤るといった欠点があった。
【0009】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的は輻輳が発生す
ると、運用者の作業無しに直ちに、正確に輻輳要因を分
析、表示することのできる輻輳要因分析システムを提供
することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1による
輻輳要因分析システムは、通信ネットワークを構成する
複数の通信装置のいずれかが輻輳状態になった場合に、
該輻輳の要因を分析する輻輳要因分析システムであっ
て、前記複数の通信装置のうちのいずれかの装置で輻輳
が発生した場合、該輻輳が発生する直前までに輻輳が発
生した通信装置が処理した処理種別毎の計数結果を通知
する計数結果通知手段と、前記複数の通信装置の処理種
別毎の計数結果と処理種別毎の処理負荷換算情報とを基
に該処理種別毎の処理負荷を計算する処理負荷計算手段
と、前記処理種別毎の処理負荷と所定閾値とを比較し、
閾値を越えた処理種別を輻輳要因と特定する要因特定手
段とを含むことを特徴とする。
【0011】本発明の請求項2による輻輳要因分析シス
テムは、請求項1において、前記計数結果通知手段は、
前記通信装置が単位時間内に処理した処理種別毎の計数
結果を通知することを特徴とする。本発明の請求項3に
よる輻輳要因分析システムは、請求項2において、前記
処理負荷計算手段は、前記計数結果を前記通信装置が単
位時間内に処理できる処理種別毎の基準値で除算して前
記処理負荷を計算することを特徴とする。
【0012】本発明の請求項4による輻輳要因分析方法
は、通信ネットワークを構成する複数の通信装置のいず
れかが輻輳状態になった場合に、該輻輳の要因を分析す
る輻輳要因分析方法であって、前記複数の通信装置のう
ちのいずれかの装置で輻輳が発生した場合、該輻輳が発
生する直前までに輻輳が発生した通信装置が処理した処
理種別毎の計数結果を通知する計数結果通知ステップ
と、前記複数の通信装置の処理種別毎の計数結果と処理
種別毎の処理負荷換算情報とを基に該処理種別毎の処理
負荷を計算する処理負荷計算ステップと、前記処理種別
毎の処理負荷と所定閾値とを比較し、閾値を越えた処理
種別を輻輳要因と特定する要因特定ステップとを含むこ
とを特徴とする。
【0013】本発明の請求項5による輻輳要因分析方法
は、請求項4において、前記計数結果通知ステップにお
いては、前記通信装置が単位時間内に処理した処理種別
毎の計数結果を通知することを特徴とする。本発明の請
求項6による輻輳要因分析方法は、請求項5において、
前記処理負荷計算ステップにおいては、前記計数結果を
前記通信装置が単位時間内に処理できる処理種別毎の基
準値で除算して前記処理負荷を計算することを特徴とす
る。
【0014】要するに、通信装置から通知される自律メ
ッセージ内の情報を利用して輻輳の要因を瞬時に分析す
るので、従来技術とは異なり、運用者の作業無しに直ち
に、正確に輻輳要因を分析することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の説明において
参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号
が付されている。図1は本発明による輻輳要因分析シス
テムの実施の一形態を示すブロック図である。同図に
は、通信ネットワークを管理する汎用計算機からなるオ
ペレーションシステムを用いて本システムを実現した概
略構成が示されている。
【0016】同図において、本システムは、通信ネット
ワークを構成する通信装置N1、N2、N3及びN4
と、これら通信装置に接続される通信端末T1、T2、
T3及びT4と、通信装置N1〜N4に接続され、通信
ネットワークを管理するオペレーションシステムO2
と、オペレーションシステムO2に接続され、オペレー
ションシステムO2へのコマンドの投入、または、オペ
レーションシステムO2からの通知を表示する入出力装
置D1とを含んで構成されている。なお、同図において
は、通信装置N1が輻輳した場合が示されている。
【0017】同図中の通信装置N1内には、処理種別別
通信量計数部C1が含まれている。この処理種別別通信
量計数部C1は、タイマーによって計時される単位時間
当たりの処理種別毎の通信量を計数し、輻輳Hの発生に
応答して処理種別別計数結果をオペレーションシステム
O2に通知する()。そして、オペレーションシステ
ムO2は、輻輳の要因を特定し、輻輳要因を入出力装置
D1に通知する()。
【0018】図2は、オペレーションシステムO2の構
成例を示すブロック図である。同図において、オペレー
ションシステムO2は、通信装置N1から処理種別別計
数結果通知を受信するための計数結果受信部A1と、受
信した計数結果から処理種別別の処理負荷を算出する処
理負荷計算部A2と、算出された処理種別別の処理負荷
より、輻輳の要因を特定する要因特定部A3とを含んで
構成されている。
【0019】処理負荷計算部A2は、処理種別別の通信
量から、処理負荷に換算するために必要な処理換算値
(換算情報)を管理する換算情報データベース(以下、
DB)A22と、処理換算値を読み出す換算情報読出部
A21と、処理種別別の処理換算値と計数結果受信部A
1より渡された処理結果とを基に処理種別別の処理負荷
を演算する処理負荷演算部A23とを含んで構成されて
いる。
【0020】要因特定部A3は、要因特定の判定に必要
な閾値情報を管理する閾値情報DBA32と、閾値情報
を読み出す閾値情報読出部A31と、処理負荷計算部A
2より渡された処理種別別の処理負荷と閾値情報読出部
A31で読み出した閾値とを比較し、閾値を越えた処理
種別を輻輳の要因と特定し、輻輳要因通知部A34へ通
知する輻輳要因特定部A33と、輻輳要因特定部A33
より通知された輻輳の要因を入出力装置D1へ送信する
輻輳要因通知部A34とを含んで構成されている。
【0021】図3は、通信装置N1内の処理種別別通信
量計数部C1で輻輳が発生した場合に、処理種別別計数
結果をオペレーションシステムO2に通知する処理種別
別通信量計数部C1の動作を示すフローチャートであ
る。同図において、処理種別別通信量計数部C1では、
イベントを受信すると、そのイベントが輻輳発生のイベ
ントであるか判断する(ステップS301)。そして、
輻輳発生のイベントであれば、通信量を測定した時間の
収集を行う(ステップS302→S303)。さらに、
処理種別別の計数結果の収集を行い(ステップS30
4)、後述する図4に示されている情報を作成してオペ
レーションシステムO2に送信する(ステップS30
5)。
【0022】また、処理種別別通信量計数部C1では、
受信したイベントが輻輳発生ではなく、タイマー満了で
あれば、処理種別別の計数結果を初期化する(ステップ
S302→S306→S307)。そして、タイマーの
再起動を行う(ステップS308)。さらに、処理種別
別通信量計数部C1では、受信したイベントが輻輳発生
ではなく、タイマー満了でもなく、通信処理のイベント
であれば、処理種別に合致したカウンタを「1」加算す
る(ステップS302→S306→S309)。
【0023】以上の動作により、輻輳が発生する直前ま
での一定時間の処理種別別の計数を行い、測定した時間
と計数結果とをオペレーションシステムO2へ通知す
る。図4には、通信装置N1内の処理種別別通信量計数
部C1で作成され計数結果受信部A1に通知される情報
の構成例が示されている。同図を参照すると、本例で
は、測定時間は30(秒)である。そして、通信装置N
1において、対T1送信通信量は「700」、対T1受
信通信量は「400」、対N2送信通信量は「10
0」、対N2受信通信量は「110」、対N3送信通信
量は「110」、対N3受信通信量は「100」、対N
4送信通信量は「200」、対N4受信通信量は「60
0」、である。
【0024】図5には、換算情報DBA22で管理する
処理換算値の構成例が示されている。同図を参照する
と、本例では、基準時間は60(秒)である。そして、
通信装置N1について、対T1送信通信量は「300
0」、対T1受信通信量は「2000」、対N2送信通
信量は「1200」、対N2受信通信量は「100
0」、対N3送信通信量は「1200」、対N3受信通
信量は「1000」、対N4送信通信量は「120
0」、対N4受信通信量は「1000」、である。
【0025】図6には、閾値情報DBA32で管理する
情報の構成例が示されている。本例では、要因特定閾値
は「1.0」である。ここで、処理負荷演算部A23で
実施する演算の一例について、図4及び図5を用いて説
明する。通信装置N1より計数結果受信部A1を介して
測定時間、処理種別別の通信量が処理負荷演算部A23
に通知され、処理負荷演算部A23では、換算情報DB
A22の基準時間に合わせるため、処理負荷演算部A2
3で通知された各処理種別別の通信量(X)に、換算情
報DBA22の基準時間(Y)を処理負荷演算部A23
で通知された測定時間(Z)で除算した結果を掛け合わ
せる。掛け合わせた処理種別毎の結果を換算情報DBA
22の処理種別毎の処理換算値で除算することで処理種
別毎の処理負荷を演算する。
【0026】つまり、各処理種別別の通信量をX、基準
時間をY、測定時間をZ、処理換算値をWとすると、処
理種別毎の処理負荷は式(1)のようになる。 X・(Y/Z)/W …(1) 通信装置N1で輻輳が発生し、輻輳の要因をオペレーシ
ョンシステムO2で分析し、入出力装置D1で表示する
一連の動作について、上記の図1〜図6を参照しながら
説明する。
【0027】図1に示されている通信装置N1では、処
理種別別通信量計数部C1で処理種別別の通信量を計数
しており、輻輳が発生すると、上記処理種別別通信量計
数部C1によって、図4に示されている情報を、図1に
示されているオペレーションシステムO2の計数結果受
信部A1に通知する。計数結果受信部A1では受信した
計数結果を処理負荷計算部A2へ通知し、処理負荷計算
部A2では、換算情報読出部A21で換算に必要な図5
の情報を換算情報DBA22より読出し、処理負荷演算
部A23へ通知する。処理負荷演算部A23では、上述
した式(1)に従って処理種別毎の処理負荷を演算し、
要因特定部A3へ通知する。式(1)に従った演算結果
例が図7に示されている。
【0028】対T1受信通信量は、 700・(60/30)/3000=約0.5 となる。同様に、対T1受信通信量は「0.4」、対N
2送信通信量は「約0.2」、対N2受信通信量は「約
0.2」、対N3送信通信量は「約0.2」、対N3受
信通信量は「0.2」、対N4送信通信量は「約0.
3」、対N4受信通信量は「1.2」、である。
【0029】要因特定部A3では、処理負荷計算部A2
より通知された処理負荷を比較するために必要な、図6
に示されている構成の閾値情報を閾値情報読出部A31
にて閾値情報DBA32より読出し、輻輳要因特定部A
33に通知する。輻輳要因特定部A33では、通知され
た処理種別別の処理負荷と閾値情報とを比較し、閾値を
越えた処理種別を特定し、輻輳要因通知部A34へ通知
する。輻輳要因通知部A34では、通知された処理種別
を図1に示されている入出力装置D1に送出する。本例
では図7に示されているように、対N4受信通信量は
「1.2」であり、図6に示されている閾値「1.0」
より大である。このため、対N4受信通信量が輻輳要因
であると判断できるので、これを入出力装置D1に送出
する。
【0030】ここで、ある通信装置に対する処理負荷と
して、例えば、発信処理と着信処理とがあり、発信処理
を1つ処理するための処理負荷と着信処理を1つ処理す
るための処理負荷とが異なる場合を考える。ここでは、
処理負荷同士を相対的に比較すると、発信処理:着信処
理=3:1とする。この場合、通信装置が処理できる処
理量(呼の数)は、発信処理の処理負荷×発信処理の処
理量+着信処理の処理負荷×着信処理の処理量<通信装
置の処理能力、となる場合である。仮に、発信処理のみ
では1分間に1000呼処理できる能力があるとする
と、着信処理のみでは3000呼処理できることにな
る。
【0031】したがって、通信装置への処理影響を呼の
数のみで比較することはできず、重みを付けて比較する
必要がある。そのため、本例では、処理種別毎に具備す
る処理換算値との除算を行う。上記の例では、除算する
処理換算値は、発信処理が「1000」、着信処理が
「3000」となる。このように比較することで、それ
ぞれの処理負荷毎の通信装置の処理能力に対する割合が
計算される。例えば、発信処理が700呼、着信処理が
700呼とすると、発信処理が「0.7」、着信処理が
「0.23」と計算できる。
【0032】そして、これらの発信処理、着信処理を、
閾値(図6では「1.0」)と比較するのは、処理負荷
別に、主たる要因となり得るものがあるか否かをふるい
分けるためである。すなわち、例えば、着信処理の処理
負荷と発信処理の処理負荷とが同じくらいの割合であっ
た場合に、同じ程度の処理負荷であるため、両方が要因
であると判定する必要がある。そして、上記の発信処理
「0.7」、着信処理「0.23」の場合には、発信処
理の方が、着信処理よりも影響度合いが大であるため、
発信処理を輻輳要因であると判定する必要がある。その
ため、閾値を設け、その値と比較することで、他の要因
より通信装置に与える負荷が大きいと判定し、仮に閾値
を越えるものがなかった場合には、各処理が同程度の影
響を与えると考え、全ての処理種別を要因と判断する。
【0033】以上のように本システムでは、通信装置か
ら通知される自律メッセージ内の情報を利用して輻輳の
要因を瞬時に分析するので、従来技術とは異なり、輻輳
発生直後に運用者の作業無しに自動で輻輳要因の分析、
表示が行える。ところで、以上説明した輻輳要因分析シ
ステムでは、以下のような輻輳要因分析方法が実現され
ている。
【0034】すなわち、通信ネットワークを構成する複
数の通信装置のいずれかが輻輳状態になった場合に、該
輻輳の要因を分析する輻輳要因分析方法であり、上記複
数の通信装置のうちのいずれかの装置で輻輳が発生した
場合、該輻輳が発生する直前までに輻輳が発生した通信
装置が処理した処理種別毎の計数結果を通知する計数結
果通知ステップと、上記複数の通信装置の処理種別毎の
計数結果と処理種別毎の処理負荷換算情報とを基に該処
理種別毎の処理負荷を計算する処理負荷計算ステップ
と、上記処理種別毎の処理負荷と所定閾値とを比較し、
閾値を越えた処理種別を輻輳要因と特定する要因特定ス
テップとを含む輻輳要因分析方法が実現されている。そ
して、上記計数結果通知ステップにおいては、上記通信
装置が単位時間内に処理した処理種別毎の計数結果を通
知する。また、上記処理負荷計算ステップにおいては、
上記計数結果を上記通信装置が単位時間内に処理できる
処理種別毎の基準値で除算して上記処理負荷を計算す
る。
【0035】以上のような輻輳要因分析方法において
も、通信装置から通知される自律メッセージ内の情報を
利用して輻輳の要因を瞬時に分析するので、従来技術と
は異なり、輻輳発生直後に運用者の作業無しに自動で輻
輳要因の分析、表示が行える。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、通信装置
から通知される自律メッセージ内の情報を利用して輻輳
の要因を分析することにより、複雑に構成される通信ネ
ットワークで輻輳が発生した場合でも、輻輳発生の要因
を運用者の作業無しで、直ちに、正確に分析、表示する
ことができ、迅速かつ効果的な規制実施による輻輳の沈
静が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による輻輳要因分析システムの実施の一
形態を示すブロック図である。
【図2】本発明を実現するオペレーションシステムの一
実施例を示すブロック図である。
【図3】通信装置で輻輳が発生した場合に処理種別別計
数結果をオペレーションシステムに通知する処理種別別
通信量計数部の動作を示すフローチャートである。
【図4】輻輳状態となった通信装置から計数結果受信部
に通知される情報の構成例を示す図である。
【図5】換算情報DBで管理する情報の構成例を示す図
である。
【図6】閾値情報DBで管理する情報の構成例を示す図
である。
【図7】処理負荷計算部で演算した演算結果を示す図で
ある。
【図8】従来の通信ネットワーク輻輳要因の分析方法を
説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
A1 計数結果受信部 A2 処理負荷計算部 A3 要因特定部 A21 換算情報読出部 A22 換算情報DB A23 処理負荷演算部 A31 閾値情報読出部 A32 閾値情報DB A33 輻輳要因特定部 A34 輻輳要因通知部 C1 処理種別別通信量計数部 D1 入出力装置 N1〜N4 通信装置 O1、O2 オペレーションシステム T1〜T4 通信端末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 積田 勝幸 東京都千代田区永田町二丁目11番1号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 (72)発明者 谷川 延広 東京都千代田区永田町二丁目11番1号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 Fターム(参考) 5K019 BB22 DC01 5K030 GA13 HB08 JA10 LC11 MA01 MB02 MB09

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信ネットワークを構成する複数の通信
    装置のいずれかが輻輳状態になった場合に、該輻輳の要
    因を分析する輻輳要因分析システムであって、前記複数
    の通信装置のうちのいずれかの装置で輻輳が発生した場
    合、該輻輳が発生する直前までに輻輳が発生した通信装
    置が処理した処理種別毎の計数結果を通知する計数結果
    通知手段と、前記複数の通信装置の処理種別毎の計数結
    果と処理種別毎の処理負荷換算情報とを基に該処理種別
    毎の処理負荷を計算する処理負荷計算手段と、前記処理
    種別毎の処理負荷と所定閾値とを比較し、閾値を越えた
    処理種別を輻輳要因と特定する要因特定手段とを含むこ
    とを特徴とする輻輳要因分析システム。
  2. 【請求項2】 前記計数結果通知手段は、前記通信装置
    が単位時間内に処理した処理種別毎の計数結果を通知す
    ることを特徴とする請求項1記載の輻輳要因分析システ
    ム。
  3. 【請求項3】 前記処理負荷計算手段は、前記計数結果
    を前記通信装置が単位時間内に処理できる処理種別毎の
    基準値で除算して前記処理負荷を計算することを特徴と
    する請求項2記載の輻輳要因分析システム。
  4. 【請求項4】 通信ネットワークを構成する複数の通信
    装置のいずれかが輻輳状態になった場合に、該輻輳の要
    因を分析する輻輳要因分析方法であって、前記複数の通
    信装置のうちのいずれかの装置で輻輳が発生した場合、
    該輻輳が発生する直前までに輻輳が発生した通信装置が
    処理した処理種別毎の計数結果を通知する計数結果通知
    ステップと、前記複数の通信装置の処理種別毎の計数結
    果と処理種別毎の処理負荷換算情報とを基に該処理種別
    毎の処理負荷を計算する処理負荷計算ステップと、前記
    処理種別毎の処理負荷と所定閾値とを比較し、閾値を越
    えた処理種別を輻輳要因と特定する要因特定ステップと
    を含むことを特徴とする輻輳要因分析方法。
  5. 【請求項5】 前記計数結果通知ステップにおいては、
    前記通信装置が単位時間内に処理した処理種別毎の計数
    結果を通知することを特徴とする請求項4記載の輻輳要
    因分析方法。
  6. 【請求項6】 前記処理負荷計算ステップにおいては、
    前記計数結果を前記通信装置が単位時間内に処理できる
    処理種別毎の基準値で除算して前記処理負荷を計算する
    ことを特徴とする請求項5記載の輻輳要因分析方法。
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