JP2010193252A - System, method and program for packet transfer delay quartile monitoring threshold calculation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケット交換網において、ユーザに提供する品質が低下する前にパケット転送遅延分位数の異常を検知することを目的とした転送遅延の分位数に設ける監視閾値を、少ないサンプル測定結果でより誤差を少なく算出するパケット転送遅延分位数監視閾値算出システムおよびパケット転送遅延分位数監視閾値算出方法、ならびにそのためのプログラムに関する。 The present invention provides a small sample measurement with a monitoring threshold provided in a quantile of transfer delay for the purpose of detecting an abnormality of the packet transfer delay quantile before the quality to be provided to a user is deteriorated in a packet switching network. The present invention relates to a packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation system, a packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation method, and a program for calculating the same.
近年、次世代ネットワーク(NGN;Next Generation Network)を代表とする品質を確保するIPネットワークのような通信情報ネットワークが普及してきている。 2. Description of the Related Art In recent years, communication information networks such as IP networks that ensure quality represented by the next generation network (NGN) have become widespread.
高品質IPネットワークにおいては、異常発生時にはいち早くその事象を検知して故障対応等へ迅速につなげるための品質監視が必要である。また、遅延に敏感なリアルタイムアプリケーションをIPネットワーク上で提供する場合、品質評価尺度の一つであるパケット転送遅延(以下、転送遅延)を監視することが重要である。転送遅延を評価する場合、一般的に転送遅延の統計量(平均値、分位数等)を評価指標として用いる(非特許文献1)。 In a high-quality IP network, quality monitoring is necessary to detect an event as soon as possible and to quickly connect to a failure response. Also, when providing a delay-sensitive real-time application on an IP network, it is important to monitor packet transfer delay (hereinafter referred to as transfer delay), which is one of quality evaluation measures. When evaluating the transfer delay, generally the statistics (average value, quantile, etc.) of the transfer delay are used as an evaluation index (Non-patent Document 1).
そして、評価指標を事前に決めた監視閾値と比較することにより正常性を判断する。監視閾値には、主に、評価指標が定常的に想定される範囲内であることを確認するための閾値と、ユーザに提供する品質が低下していないことを確認するための閾値がある。後述の閾値を用いる場合、ユーザに提供する品質が低下するときに異常を検知する一方、前述の閾値を用いる場合、ユーザが品質劣化を体感する前に異常を検知出来る可能性がある。本発明は、高品質IPネットワークを想定し、過去に取得した転送遅延のサンプルを用いて、ユーザに提供する品質が低下する前に転送遅延が想定範囲を外れたことを検知する異常検知方式を対象とする。 Then, normality is determined by comparing the evaluation index with a predetermined monitoring threshold. The monitoring threshold mainly includes a threshold for confirming that the evaluation index is within a range that is regularly assumed and a threshold for confirming that the quality to be provided to the user has not deteriorated. When the threshold value described later is used, an abnormality is detected when the quality to be provided to the user is reduced. On the other hand, when the above-described threshold value is used, the user may be able to detect the abnormality before experiencing quality deterioration. The present invention assumes a high-quality IP network, and uses a sample of transfer delay acquired in the past to detect an abnormality detection method that detects that the transfer delay is out of the expected range before the quality provided to the user decreases. set to target.
転送遅延が想定範囲を外れたことを検知する異常検知方式では、統計的検定の概念を用いて有意水準を設け、事前の測定等から得られるサンプルを用いて閾値を算出することが考えられる。その場合、評価指標となる統計量により閾値の算出方法が異なる。平均値は、サンプルサイズを大きくするとき平均値自体の分布が近似的に正規分布に従うことが中心極限定理として知られている。このため、平均値の監視では、正規分布を仮定することにより閾値を算出する手法がある(非特許文献2、非特許文献3)。 In the abnormality detection method for detecting that the transfer delay is out of the assumed range, it is conceivable to set a significance level using the concept of statistical test and calculate a threshold value using a sample obtained from a prior measurement or the like. In that case, the threshold value calculation method differs depending on the statistic as an evaluation index. The average value is known as the central limit theorem that when the sample size is increased, the distribution of the average value approximately follows a normal distribution. For this reason, in the monitoring of the average value, there is a method of calculating a threshold value by assuming a normal distribution (Non-Patent Document 2, Non-Patent Document 3).
しかし、分位数(転送遅延ゆらぎの算出に用いられる統計量)の場合には、分位数自体の分布が正規分布にはならない(非特許文献4)。転送遅延分位数の閾値を算出する場合には、一般的に、事前の測定等から得られるサンプルにより分位数を複数取得して分位数自体の分布を推定し、次に、その分位数自体の分布と有意水準に基づいて閾値を算出する。 However, in the case of quantiles (statistics used for calculating transfer delay fluctuations), the distribution of quantiles themselves is not a normal distribution (Non-patent Document 4). When calculating the threshold value of the transfer delay quantile, generally, a plurality of quantiles are obtained from samples obtained from prior measurements, etc., and the distribution of the quantiles themselves is estimated. The threshold is calculated based on the distribution of the order itself and the significance level.
例えば、10000サンプルの0.999分位数を有意水準1%となるよう監視する場合、一般的に0.999分位数を100サンプル取得(計1000000サンプルを取得)し、その100サンプルの0.01分位数を閾値とする。しかし、サンプルサイズが不十分な場合、偏り、ばらつきにより、算出した閾値を用いた場合の誤検知率が設定した有意水準と乖離する。有意水準と誤検知率が異なる閾値を監視に適用する場合、以下の問題が生じる。 For example, when monitoring the 0.999 quantile of 10000 samples so that the significance level is 1%, generally obtain 100 samples of 0.999 quantile (acquire a total of 1000000 samples), and set the 0.01 quantile of 100 samples. The threshold is used. However, if the sample size is insufficient, the false detection rate when using the calculated threshold value deviates from the set significance level due to bias and variation. When threshold values having different significance levels and false detection rates are applied to monitoring, the following problems arise.
1)有意水準に対して誤検知率が大きい場合には、閾値を超える事象が想定しているよりも多く、本来正常であるにもかかわらず余分な運用コストが発生する可能性がある。 1) When the false detection rate is large with respect to the significance level, there are more events that exceed the threshold than expected, and there is a possibility that extra operating costs may occur despite being normal in nature.
2)有意水準に対して誤検知率が小さい場合には、閾値を超える事象が想定しているよりも少なく、本来捉えるべき異常を逃してしまう可能性がある。よって、上記問題の少ない、つまり誤検知率がより有意水準に近い閾値を算出する必要がある。 2) When the false detection rate is small with respect to the significance level, there are fewer events that exceed the threshold than expected, and there is a possibility of missing an abnormality that should be captured. Therefore, it is necessary to calculate a threshold value that is less problematic, that is, the false detection rate is closer to the significance level.
前述の通り、パケット交換網において、ユーザに提供する品質が低下する前にパケット転送遅延分位数の異常を検知することを目的とした転送遅延の分位数に設ける監視閾値を、一般的な算出方法を用いて算出する場合、偏り、ばらつきにより、算出した閾値を用いた場合の誤検知率が設定した有意水準と乖離する問題がある。 As described above, in the packet switching network, the monitoring threshold provided in the transfer delay quantile for the purpose of detecting an abnormality in the packet transfer delay quantile before the quality to be provided to the user is deteriorated, When calculating using the calculation method, there is a problem that the false detection rate when using the calculated threshold value deviates from the set significance level due to bias and variation.
したがって本発明は、上記の問題点に鑑み、転送遅延の分位数に設ける監視閾値を、少ないサンプル測定結果でより誤差を少なく算出するパケット転送遅延分位数監視閾値算出システムおよびパケット転送遅延分位数監視閾値算出方法、ならびにそのためのプログラムを提供することを目的とするものである。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation system and a packet transfer delay component for calculating a monitor threshold value provided for a transfer delay quantile with less sample measurement results and less error. It is an object of the present invention to provide a rank monitoring threshold value calculation method and a program therefor.
本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成を有する。
a)本発明に係る情報通信ネットワークにおけるパケット転送遅延分位数の監視閾値を算出するパケット転送遅延分位数監視閾値算出システムは、パケット転送遅延母分布の分布関数と密度関数をそれぞれFとfとし、サンプル集合Sから推定した母分布の分布関数と密度関数をそれぞれF1とF2とし、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数と密度関数をそれぞれF4とF3としたとき、事前測定により得られたサンプル集合Sからサンプル集合Sから推定した母分布の経験分布関数F1を算出する経験分布関数F1算出手段と、サンプル集合Sから推定した母分布の分布関数F1からサンプル集合Sから推定した母分布の密度関数F2を算出する密度関数F2算出手段と、サンプル集合Sから推定した母分布の分布関数F1、サンプル集合Sから推定した母分布の密度関数F2、サンプル集合Sから推定した母分布における分位数q、分位数算出時サンプル数nから、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の密度関数F3を算出する分位数密度関数F3算出手段と、該サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の密度関数F3からサンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数F4を算出する分位数分布関数F4算出手段と、
サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数F4からその逆関数F4−1を算出し、有意水準aから上限閾値tu、下限閾値tlを算出する閾値t算出手段とを有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
a) A packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculating system for calculating a packet transfer delay quantile monitoring threshold value in an information communication network according to the present invention includes a distribution function and a density function of the packet transfer delay mother distribution as F and f, respectively. And the distribution function and density function of the population distribution estimated from the sample set S are F1 and F2, respectively, and the distribution function and density function of the q quantile in the population distribution estimated from the sample set S are F4 and F3, respectively. An empirical distribution function F1 calculating means for calculating an empirical distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S from the sample set S obtained by prior measurement, and a sample set from the distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S Density function F2 calculating means for calculating the density function F2 of the population distribution estimated from S, and the distribution of the population distribution estimated from the sample set S In the population distribution estimated from the sample set S from the distribution function F1, the density function F2 of the population distribution estimated from the sample set S, the quantile q in the population distribution estimated from the sample set S, and the number of samples n at the time of quantile calculation The quantile density function F3 calculating means for calculating the q quantile density function F3 and the q distribution in the population distribution estimated from the sample set S from the q quantile density function F3 in the population distribution estimated from the sample set S. A quantile distribution function F4 calculating means for calculating a quantile distribution function F4;
Calculating an inverse function F4 -1 from its distribution function F4 of q quantile in mother distribution estimated from the sample set S, the upper threshold tu from significant level a, having a threshold value t calculating means for calculating a lower threshold tl It is characterized by.
b)また、前記経験分布関数F1算出手段は、サンプル集合Sの経験分布関数として前記分布関数F1を、下記(数1)により算出することを特徴とする。 b) The empirical distribution function F1 calculating means calculates the distribution function F1 as an empirical distribution function of the sample set S by the following (Equation 1).
c)また、前記密度関数F2算出手段は、前記密度関数F2を、下記(数2)により算出することを特徴とする。 c) Further, the density function F2 calculating means calculates the density function F2 by the following (Equation 2).
d)また、前記分位数密度関数F3算出手段が、前記密度関数F3を、下記(数3)により算出することを特徴とする。 d) Further, the quantile density function F3 calculating means calculates the density function F3 by the following (Equation 3).
e)また、前記分位数密度関数F3算出手段が、前記密度関数F3を、前記分布関数F1と前記密度関数F2と分位数算出時のサンプル数nと前記指定した分位数qを用いて、
F3=exp(((m-1)log(F1(x)))+log(F2(x))+((n-m)log(1-F1(x)))-log(B(m,n-m+1)))
(ただし、m=(n-1)q+1)
として算出することを特徴とする。
e) Further, the quantile density function F3 calculating means uses the density function F3 by using the distribution function F1, the density function F2, the sample number n at the time of calculating the quantile, and the specified quantile q. And
F3 = exp (((m-1) log (F1 (x))) + log (F2 (x)) + ((nm) log (1-F1 (x)))-log (B (m, n- m + 1)))
(However, m = (n-1) q + 1)
It is calculated as follows.
f)また、前記分位数分布関数F4算出手段が、前記分布関数F4を、下記(数4)により算出することを特徴とする。 f) The quantile distribution function F4 calculating means calculates the distribution function F4 by the following (Equation 4).
g)前記閾値t算出手段が、前記分布関数F4からその逆関数F4−1を算出し、有意水準aを用いて上限閾値tuおよび下限閾値tlを下記(数5)により算出することを特徴とする。 g) The threshold value t calculating means calculates the inverse function F4 -1 from the distribution function F4, and calculates the upper limit threshold value tu and the lower limit threshold value tl by the following (Equation 5) using the significance level a. To do.
h)本発明に係る情報通信ネットワークにおけるパケット転送遅延分位数の監視閾値を算出するパケット転送遅延分位数監視閾値算出方法は、サンプル集合Sから推定した母分布の経験分布関数と密度関数をそれぞれF1とF2とし、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分位数分布関数と分位数密度関数をそれぞれF4とF3としたとき、事前測定により得られたサンプル集合Sからサンプル集合Sから推定した母分布の分布関数F1を算出する経験分布関数F1算出手順と、サンプル集合Sから推定した母分布の経験分布関数F1からサンプル集合Sから推定した母分布の密度関数F2を算出する密度関数F2算出手順と、サンプル集合Sから推定した母分布の経験分布関数F1、サンプル集合Sから推定した母分布の密度関数F2、サンプル集合Sから推定した母分布における分位数q、分位数算出時サンプル数nから、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の密度関数F3を算出する分位数密度関数F3算出手順と、該サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の密度関数F3からサンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数F4を算出する分位数分布関数F4算出手順と、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数F4からその逆関数F4−1を算出し、有意水準aから上限閾値tu、下限閾値tlを算出する閾値t算出手順とを有することを特徴としている。 h) The packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation method for calculating the packet transfer delay quantile monitoring threshold value in the information communication network according to the present invention includes an empirical distribution function and a density function of the population distribution estimated from the sample set S. When the quantile distribution function and the quantile density function of the q quantile in the population distribution estimated from the sample set S are F1 and F2, respectively, and F4 and F3, respectively, the sample set S obtained by the prior measurement is used. An empirical distribution function F1 calculation procedure for calculating the distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S, and a density function F2 of the population distribution estimated from the sample set S from the empirical distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S The density function F2 calculation procedure to be calculated, the empirical distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S, and the population distribution estimated from the sample set S Quantile that calculates density function F3 of q quantile in the population distribution estimated from sample set S from degree function F2, quantile q in population distribution estimated from sample set S, and quantile calculation sample number n Number density function F3 calculation procedure and quantile for calculating q quantile distribution function F4 in population distribution estimated from sample set S from q quantile density function F3 in population distribution estimated from sample set S a distribution function F4 calculation procedure calculates the inverse function F4 -1 from its distribution function F4 of q quantile in mother distribution estimated from the sample set S, is calculated upper threshold tu, a lower threshold tl from significance level a threshold and a t calculation procedure.
i)また、前記分布関数F1算出手順により、前記分布関数F1を上記(数1)により算出し、前記密度関数F2算出手順により、前記密度関数F2を、上記(数2)により算出し、前記分位数密度関数F3算出手順により、前記分位数密度関数F3を、上記(数3)(ただし、m=(n-1)q+1)またはF3=exp(((m-1)log(F1(x)))+log(F2(x))+((n-m)log(1-F1(x)))-log(B(m,n-m+1))) (ただし、m=(n-1)q+1)により算出し、前記分位数分布関数F4算出手順により、前記分位数分布関数F4を上記(数4)により算出し、前記閾値(t)算出手順により、前記分位数分布関数F4からその逆関数F4−1を算出し、有意水準aを用いて上限閾値tuおよび下限閾値tlを上記(数5)により算出することを特徴とする。 i) Further, the distribution function F1 is calculated by the above (Equation 1) by the distribution function F1 calculation procedure, the density function F2 is calculated by the (Equation 2) by the density function F2 calculation procedure, The quantile density function F3 is calculated from the above-described quantile density function F3 by the above (Equation 3) (where m = (n-1) q + 1) or F3 = exp (((m-1) log. (F1 (x))) + log (F2 (x)) + ((nm) log (1-F1 (x)))-log (B (m, n-m + 1))) (where m = (n-1) q + 1), the quantile distribution function F4 is calculated by the above-described (Numerical expression 4) by the quantile distribution function F4 calculation procedure, and the threshold (t) calculation procedure is performed by calculating the inverse function F4 -1 from the quantile distribution function F4, the upper threshold tu and lower threshold tl, and calculates the above equation (5) with significance level a.
j)本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記a)〜g)のいずれかに記載のパケット転送遅延分位数監視閾値算出システムにおける経験分布関数F1算出手段,密度関数F2算出手段,分位数密度関数F3算出手段,分位数分布関数F4算出手段,閾値t算出手段として機能させるためのプログラムである。 j) The program according to the present invention is a computer which stores an empirical distribution function F1 calculation means, a density function F2 calculation means, a quantile in the packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation system according to any one of the above a) to g). This is a program for functioning as number density function F3 calculating means, quantile distribution function F4 calculating means, and threshold t calculating means.
本発明によれば、情報通信ネットワークにおけるパケット転送遅延の分位数に設ける監視閾値を、少ないサンプル測定結果でより誤差を少なく算出することができる。 According to the present invention, the monitoring threshold provided in the quantile of packet transfer delay in the information communication network can be calculated with less error with a small sample measurement result.
以下、本発明に係るパケット転送遅延分位数監視閾値算出システムを、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るパケット転送遅延分位数監視のためのパケット転送遅延分位数監視閾値算出システム100のブロック構成、および入力部200と出力部300を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of a packet transfer delay quantile monitoring threshold
同図に示すように、パケット転送遅延分位数監視閾値算出システム100は、経験分布関数(F1)算出手段101と、密度関数(F2)算出手段102と、分位数密度関数(F3)算出手段103と、分位数分布関数(F4)算出手段104と、閾値(t)算出手段105から構成される。
As shown in the figure, the packet transfer delay quantile monitoring threshold
図2は、本発明に係るパケット転送遅延分位数監視閾値算出システムの各手段への入力と出力の関係を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between input and output to each means of the packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation system according to the present invention.
同図に示すように、経験分布関数(F1)算出手段101は、入力部200からサンプル測定値集合(Si)を入力し、経験分布関数(F1)を出力する。
As shown in the figure, the empirical distribution function (F1) calculating means 101 inputs the sample measurement value set (Si) from the
密度関数(F2)算出手段102は、経験分布関数(F1)を入力し、これから密度関数(F2)を算出して出力する。 The density function (F2) calculating means 102 inputs the empirical distribution function (F1), calculates the density function (F2) therefrom, and outputs it.
分位数密度関数(F3)算出手段103は、経験分布関数(F1)と密度関数(F2)と分位数算出時のサンプル数(n)と指定した分位数(p)を入力し、これらから分位数密度関数(F3)を算出して出力する。 The quantile density function (F3) calculating means 103 inputs an empirical distribution function (F1), a density function (F2), a sample number (n) at the time of quantile calculation, and a specified quantile (p). From these, the quantile density function (F3) is calculated and output.
分位数分布関数(F4)算出手段104は、分位数密度関数(F3)を入力し、これから分位数分布関数(F4)を算出して出力する。 The quantile distribution function (F4) calculating means 104 receives the quantile density function (F3), and calculates and outputs the quantile distribution function (F4) therefrom.
閾値(t)算出手段105は、分位数分布関数(F4)と有意水準(a)を入力し、これから閾値(t)を算出して出力部300に出力する。
The threshold (t) calculation means 105 receives the quantile distribution function (F4) and the significance level (a), calculates the threshold (t) therefrom, and outputs it to the
図3は、本発明に基づくパケット転送遅延分位数の監視のためのパケット転送遅延分位数監視閾値算出方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart for explaining an embodiment of a packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation method for monitoring a packet transfer delay quantile according to the present invention.
なお、本発明では、n個のデータ集合Sのq分位数Qqを以下(数6)のように定義する。 In the present invention, the q quantile Qq of n data sets S is defined as follows (Formula 6).
<ステップS201>
経験分布関数(F1)算出手段101は、パケット転送遅延の事前測定により得られたサンプル測定値集合Siの結果ベクトルV0から、上記(数1)を用いて、パケット転送遅延の経験分布関数F1を算出する。ここで、「Indicator」は、(Si≦x)の条件に合致するときに“1”、合致しないとき“0”である。
<Step S201>
The empirical distribution function (F1) calculating means 101 calculates the empirical distribution function F1 of the packet transfer delay from the result vector V0 of the sample measurement value set Si obtained by the prior measurement of the packet transfer delay, using the above (Equation 1). calculate. Here, “Indicator” is “1” when the condition (Si ≦ x) is met, and “0” when the condition is not met.
<ステップS202>
密度関数(F2)算出手段102は、パケット転送遅延の経験分布関数F1からパケット転送遅延の密度関数F2を推定算出する。パケット転送遅延の経験分布関数F1は階段関数であることから、上記(数2)によりパケット転送遅延の密度関数F2を推定算出する。なお、v=(v1=0,v2,・・・,vr)は、サンプル集合Sから重複値を取り除いて要素0を追加したS′を昇順にソートした数列である。
<Step S202>
The density function (F2) calculating means 102 estimates and calculates the packet transfer delay density function F2 from the packet transfer delay experience distribution function F1. Since the empirical distribution function F1 of packet transfer delay is a step function, the density function F2 of packet transfer delay is estimated and calculated from the above (Equation 2). Note that v = (v1 = 0, v2,..., Vr) is a numerical sequence obtained by sorting S ′ in which the duplicate value is removed from the sample set S and the element 0 is added in ascending order.
<ステップS203>
分位数密度関数(F3)算出手段103は、パケット転送遅延の経験分布関数F1と密度関数F2と分位数算出時のサンプル数nと指定した分位数qから、上記(数3)(ただし、m=(n-1)q+1)により、パケット転送遅延分位数の密度関数F3を推定算出する。
<Step S203>
The quantile density function (F3) calculating means 103 calculates the above (Equation 3) from the empirical distribution function F1, the density function F2 of the packet transfer delay, the sample number n at the time of calculating the quantile, and the specified quantile q. However, the density function F3 of the packet transfer delay quantile is estimated and calculated from m = (n−1) q + 1).
まず、m=(n−1)q+1が自然数である場合の第m順序統計量の密度関数を算出し、その後、ベータ関数Bを用いて実数関数へ拡張する。なお、パケット転送遅延の経験分布関数F1と密度関数F2とも不連続箇所が集合S′となる階段関数となることから、パケット転送遅延分位数の密度関数F3も不連続箇所が集合S′となる階段関数となる。 First, the density function of the m-th order statistic when m = (n−1) q + 1 is a natural number is calculated, and then expanded to a real function using a beta function B. Since both the empirical distribution function F1 and the density function F2 of the packet transfer delay are step functions in which the discontinuous portions become the set S ′, the density function F3 of the packet transfer delay quantile also has the set S ′. Is a step function.
なお、分位数密度関数(F3)算出手段103では、上記(数3)を算出する代わりに、パケット転送遅延の経験分布関数F1と密度関数F2と分位数算出時のサンプル数nと指定した分位数pを用いた関数
exp(((m-1)log(F1(x)))+log(F2(x))+((n-m)log(1-F1(x)))-log(B(m,n-m+1)))
(ただし、m=(n-1)*q+1)
を算出し、これを分位数密度関数F3としてもよい。コンピュータで計算する場合、この式を用いると計算誤差が少なくなる。
The quantile density function (F3) calculating means 103 designates the empirical distribution function F1 and density function F2 of the packet transfer delay and the number of samples n at the time of quantile calculation instead of calculating the above (Equation 3). Function using the quantile p
exp (((m-1) log (F1 (x))) + log (F2 (x)) + ((nm) log (1-F1 (x)))-log (B (m, n-m + 1)))
(However, m = (n-1) * q + 1)
May be calculated and used as the quantile density function F3. When calculating with a computer, using this equation reduces the calculation error.
<ステップS204>
分位数分布関数(F4)算出手段104は、パケット転送遅延分位数の密度関数F3から上記(数4)により分位数密度関数F3を積分する形で、パケット転送遅延分位数の分布関数F4を推定算出する。その際、分位数密度関数F3が階段関数であることから、不連続箇所を分点とする区分求積を行う関数を分位数分布関数F4とする。
<Step S204>
The quantile distribution function (F4) calculating means 104 integrates the quantile density function F3 according to the above (Equation 4) from the packet transfer delay quantile density function F3, and distributes the packet transfer delay quantile. The function F4 is estimated and calculated. At this time, since the quantile density function F3 is a step function, a function that performs piecewise quadrature with a discontinuous point as a dividing point is referred to as a quantile distribution function F4.
<ステップS205>
閾値(t)算出手段105は、パケット転送遅延分位数分布関数F4からその逆関数F4−1を算出し、有意水準aを用いて上限閾値tuと下限閾値tlを算出する。なお、分位数密度関数F3は階段関数であること、分位数分布関数F4が単調増加関数であることを考慮し、上限閾値tuと下限閾値tlを上記(数5)により算出する。
<Step S205>
Threshold (t) calculation means 105 calculates an inverse function F4 -1 from its packet transfer delay quantile distribution function F4, to calculate the upper threshold tu and lower limit threshold tl with significance level a. Considering that the quantile density function F3 is a step function and that the quantile distribution function F4 is a monotonically increasing function, the upper limit threshold tu and the lower limit threshold tl are calculated by the above (Equation 5).
本発明に係るパケット転送遅延分位数監視閾値算出手法についてコンピュータによりモンテカルロシミュレーションを行った結果、従来手法に比較して、より真値に近い閾値を算出すること、算出した閾値を用いて監視を行う場合、目標に近い有意水準を実現できることがわかった。 As a result of performing the Monte Carlo simulation by the computer for the packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation method according to the present invention, it is possible to calculate a threshold value closer to the true value compared to the conventional method, and to monitor using the calculated threshold value. When done, it was found that a significance level close to the target could be achieved.
なお、本発明に係るパケット転送遅延分位数監視閾値算出システム100における経験分布関数(F1)算出手段101、密度関数(F2)算出手段102、分位数密度関数(F3)算出手段103、分位数分布関数(F4)算出手段104、閾値(t)算出手段105は、当該パケット転送遅延分位数監視閾値算出システム100を構成するCPUやメモリなどのハードウェア資源を用いて上記各手段に対応するプログラムを実行することにより実現される。
It should be noted that the empirical distribution function (F1) calculation means 101, the density function (F2) calculation means 102, the quantile density function (F3) calculation means 103, the minutes in the packet transfer delay quantile monitoring threshold
また、上記各手段に対応するプログラムは、FD,CD−ROM、DVDなどの記録媒体や、インターネットなどのネットワークを介して市場に流通させることができる。 The programs corresponding to the above means can be distributed to the market via a recording medium such as FD, CD-ROM, DVD, or a network such as the Internet.
100:パケット転送遅延分位数の監視システム
101:経験分布関数(F1)算出手段
102:密度関数(F2)算出手段
103:分位数密度関数(F3)算出手段
104:分位数分布関数(F4)算出手段
105:閾値(t)算出手段
200:入力部
300:出力部
100: Monitoring system for packet transfer delay quantile 101: Empirical distribution function (F1) calculating means 102: Density function (F2) calculating means 103: Quantile density function (F3) calculating means 104: Quantile distribution function ( F4) Calculation means 105: Threshold value (t) calculation means 200: Input unit 300: Output unit
Claims (10)
サンプル集合Sから推定した母分布の分布関数と密度関数をそれぞれF1とF2とし、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数と密度関数をそれぞれF4とF3としたとき、
事前測定により得られたサンプル集合Sからサンプル集合Sから推定した母分布の経験分布関数F1を算出する経験分布関数F1算出手段と、
サンプル集合Sから推定した母分布の分布関数F1からサンプル集合Sから推定した母分布の密度関数F2を算出する密度関数F2算出手段と、
サンプル集合Sから推定した母分布の分布関数F1、サンプル集合Sから推定した母分布の密度関数F2、サンプル集合Sから推定した母分布における分位数q、分位数算出時サンプル数nから、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の密度関数F3を算出する分位数密度関数F3算出手段と、
該サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の密度関数F3からサンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数F4を算出する分位数分布関数F4算出手段と、
サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数F4からその逆関数F4−1を算出し、有意水準aから上限閾値tu、下限閾値tlを算出する閾値t算出手段と
を有することを特徴とするパケット転送遅延分位数監視閾値算出システム。 A packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation system for calculating a packet transfer delay quantile monitoring threshold value in an information communication network,
When the distribution function and density function of the population distribution estimated from the sample set S are F1 and F2, respectively, and the distribution function and density function of the q quantile in the population distribution estimated from the sample set S are respectively F4 and F3,
Empirical distribution function F1 calculating means for calculating an empirical distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S from the sample set S obtained by the prior measurement;
A density function F2 calculating means for calculating a density function F2 of the population distribution estimated from the sample set S from a distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S;
From the distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S, the density function F2 of the population distribution estimated from the sample set S, the quantile q in the population distribution estimated from the sample set S, and the sample number n at the time of quantile calculation, Quantile density function F3 calculating means for calculating the q quantile density function F3 in the population distribution estimated from the sample set S;
A quantile distribution function F4 calculating means for calculating a q quantile distribution function F4 in the population distribution estimated from the sample set S from a q quantile density function F3 in the population distribution estimated from the sample set S;
Calculating an inverse function F4 -1 from its distribution function F4 of q quantile in mother distribution estimated from the sample set S, the upper threshold tu from significant level a, having a threshold value t calculating means for calculating a lower threshold tl And a packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation system.
F3=exp(((m-1)log(F1(x)))+log(F2(x))+((n-m)log(1-F1(x)))-log(B(m,n-m+1)))
(ただし、m=(n-1)q+1)
として算出することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のパケット転送遅延分位数監視閾値算出システム。 The quantile density function F3 calculating means uses the density function F3, the distribution function F1, the density function F2, the sample number n at the time of quantile calculation, and the specified quantile q.
F3 = exp (((m-1) log (F1 (x))) + log (F2 (x)) + ((nm) log (1-F1 (x)))-log (B (m, n- m + 1)))
(However, m = (n-1) q + 1)
The packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation system according to any one of claims 1 to 3, wherein
サンプル集合Sから推定した母分布の経験分布関数と密度関数をそれぞれF1とF2とし、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分位数分布関数と分位数密度関数をそれぞれF4とF3としたとき、
事前測定により得られたサンプル集合Sからサンプル集合Sから推定した母分布の分布関数F1を算出する経験分布関数F1算出手順と、
サンプル集合Sから推定した母分布の経験分布関数F1からサンプル集合Sから推定した母分布の密度関数F2を算出する密度関数F2算出手順と、
サンプル集合Sから推定した母分布の経験分布関数F1、サンプル集合Sから推定した母分布の密度関数F2、サンプル集合Sから推定した母分布における分位数q、分位数算出時サンプル数nから、サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の密度関数F3を算出する分位数密度関数F3算出手順と、
該サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の密度関数F3からサンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数F4を算出する分位数分布関数F4算出手順と、
サンプル集合Sから推定した母分布におけるq分位数の分布関数F4からその逆関数F4−1を算出し、有意水準aから上限閾値tu、下限閾値tlを算出する閾値t算出手順と、
を有することを特徴とするパケット転送遅延分位数監視閾値算出方法。 A packet transfer delay quantile monitoring threshold calculation method for calculating a packet transfer delay quantile monitoring threshold in an information communication network,
The empirical distribution function and density function of the population distribution estimated from the sample set S are F1 and F2, respectively. The quantile distribution function and quantile density function of the q quantile in the population distribution estimated from the sample set S are F4 and F4, respectively. And F3,
An empirical distribution function F1 calculation procedure for calculating the distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S from the sample set S obtained by the prior measurement;
A density function F2 calculation procedure for calculating a population distribution density function F2 estimated from the sample set S from a population distribution experience distribution function F1 estimated from the sample set S;
Based on the empirical distribution function F1 of the population distribution estimated from the sample set S, the density function F2 of the population distribution estimated from the sample set S, the quantile q in the population distribution estimated from the sample set S, and the sample number n at the time of quantile calculation A quantile density function F3 calculating procedure for calculating a q quantile density function F3 in the population distribution estimated from the sample set S;
A quantile distribution function F4 calculation procedure for calculating a q quantile distribution function F4 in the population distribution estimated from the sample set S from a q quantile density function F3 in the population distribution estimated from the sample set S;
Calculating an inverse function F4 -1 from its distribution function F4 of q quantile in mother distribution estimated from the sample set S, a threshold t calculation procedure for calculating the upper threshold tu, a lower threshold tl from significance level a,
A packet transfer delay quantile monitoring threshold value calculation method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009036330A JP2010193252A (en) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | System, method and program for packet transfer delay quartile monitoring threshold calculation |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014022918A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Delay fluctuation measuring apparatus, delay fluctuation measuring method and delay fluctuation measuring program |
-
2009
- 2009-02-19 JP JP2009036330A patent/JP2010193252A/en active Pending
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JP2014022918A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Delay fluctuation measuring apparatus, delay fluctuation measuring method and delay fluctuation measuring program |
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