JP2017050753A - Quality monitoring device, system, and method - Google Patents

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英里 堀田
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直哉 河村
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智宏 村本
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一生 水田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow the cause of quality deterioration in a network to be isolated in relation to a technique to monitor the quality of a network including a radio network.SOLUTION: A throughput analysis processing unit 609 monitors communication of each radio terminal in a network, and thereby calculates a throughput value for each data communication at each radio terminal. A main cause determination processing unit 610 calculates a throughput deterioration rate per data communication on the basis of the throughput value, checks the throughput deterioration rate with information on main cause determination stored in a main cause determination analysis table 611, and thereby determines the main cause of quality deterioration in the network.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

無線網を含むネットワークの品質監視を行う装置、システム、および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus, a system, and a method for monitoring quality of a network including a wireless network.

無線端末の大容量データ通信かつ応答の高速化を実現するLTE(Long Term Evolution)やWiFi(Wireless Fidelity)等の無線通信規格を背景として、重要情報を無線端末で扱うユーザが増加している。無線品質を監視することにより、トラブルを早期に発見しかつ対応する技術が求められている。   With the background of wireless communication standards such as LTE (Long Term Evolution) and WiFi (Wireless Fidelity) that realize high-capacity data communication and response speed of wireless terminals, there are an increasing number of users who handle important information in wireless terminals. There is a need for technology that can quickly detect and respond to troubles by monitoring wireless quality.

無線品質を監視するための技術として、無線端末の操作に対する応答性とスループットを測定する技術が知られている。   As a technique for monitoring wireless quality, a technique for measuring response and throughput with respect to operation of a wireless terminal is known.

スループットの測定を利用したネットワークの品質管理および監視を行う従来技術として、例えば特許文献1が知られている。   For example, Patent Document 1 is known as a conventional technique for performing quality control and monitoring of a network using measurement of throughput.

また、スループット低下の要因に応じて適切なスループット改善策を選択する従来技術として、例えば特許文献2が知られている。   Further, for example, Patent Document 2 is known as a conventional technique for selecting an appropriate throughput improvement measure according to a factor of throughput reduction.

特開2007−036839号公報JP 2007-036839 A 特開2006−217495号公報JP 2006-217495 A

上述の従来技術では、一定時間(例えば1分間)スループットを平均的に測定しており、スループットの低下の有無のみを把握していた。また、無線網を集約したEPC(Evolved Packet Core)網側の回線ベースの総量(容量)しか見ていなかった。   In the above-described conventional technique, the throughput is measured on an average for a predetermined time (for example, 1 minute), and only the presence or absence of a decrease in throughput is grasped. Also, only the total amount (capacity) of the line base on the EPC (Evolved Packet Core) network side where the wireless networks are aggregated was seen.

このため、ネットワークにおける品質劣化の原因が、無線網にあるのか、EPC網にあるのかの領域の切り分け及びより具体的な原因の切り分け判断ができなかった。   For this reason, it has not been possible to determine whether the cause of quality degradation in the network is in the wireless network or in the EPC network, and more specific cause determination.

さらに従来は、原因究明を技術者のノウハウに頼る結果、人件費が高くついてしまった。   Furthermore, as a result of relying on the know-how of engineers to determine the cause, labor costs have been high.

無線端末にスループット低下の原因を特定するための専用アプリケーションをインストールすることも考えられる。しかし、この場合には、端末機種、オペレーティングシステム、ハードウェア実装のそれぞれにアプリケーションを対応させる必要があるため、コストが常にかかり続ける。また、端末ユーザのすべてまたは多くのユーザが自身でアプリケーションをインストールする必要があり、導入を促すのが難しかった。   It is also conceivable to install a dedicated application for identifying the cause of the throughput decrease in the wireless terminal. However, in this case, since it is necessary to make the application correspond to each of the terminal model, the operating system, and the hardware implementation, the cost is always increased. In addition, all or many of the terminal users have to install the application themselves, which makes it difficult to promote the introduction.

そこで、本発明の1つの側面では、ネットワークにおける品質劣化の原因の切分けを可能とすることを目的とする。   Accordingly, an object of one aspect of the present invention is to enable identification of causes of quality deterioration in a network.

態様の一例では、無線網と前記無線網を集約したパケット網とを含むネットワークにおけるセッション内のデータ通信ごとにスループット値を算出する手段と、各スループット値からスループットの劣化率を算出する手段と、劣化率に基づいてネットワークにおける品質劣化の原因を特定する手段と、からなる品質監視装置を提供する。   In one example, a means for calculating a throughput value for each data communication in a session in a network including a wireless network and a packet network that aggregates the wireless networks, a means for calculating a throughput deterioration rate from each throughput value, There is provided a quality monitoring apparatus comprising: means for identifying a cause of quality deterioration in a network based on a deterioration rate.

ネットワークにおける品質劣化の原因の切分けが可能となる。   The cause of quality degradation in the network can be identified.

本実施形態のネットワーク構成例を示す図である。It is a figure which shows the network structural example of this embodiment. スループット値の算出処理の説明図である。It is explanatory drawing of the calculation process of a throughput value. パケットデータの分割処理の説明図である。It is explanatory drawing of the division | segmentation process of packet data. 主原因特定による切分け処理の説明図(その1)である。It is explanatory drawing (the 1) of the isolation | separation process by main cause identification. 主原因特定による切分け処理の説明図(その2)である。It is explanatory drawing (the 2) of the isolation | separation process by main cause identification. 品質監視測定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a quality monitoring measurement apparatus. 品質監視測定装置のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware structural example of a quality monitoring measurement apparatus. 主原因特定解析テーブルのデータ構成例を示す図である。It is a figure which shows the data structural example of a main cause specific analysis table. データ通信管理テーブルのデータ構成例を示す図である。It is a figure which shows the data structural example of a data communication management table. 品質監視測定装置の全体制御処理の例を示すフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) which shows the example of the whole control processing of a quality monitoring measurement apparatus. 品質監視測定装置の全体制御処理の例を示すフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) which shows the example of the whole control processing of a quality monitoring measurement apparatus. 主原因特定処理の詳細例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed example of a main cause specific process. スループット劣化率の許容範囲の閾値設定処理の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the threshold value setting process of the allowable range of a throughput degradation rate. 実施形態の動作例(スループット値算出動作)を示す図である。It is a figure which shows the operation example (throughput value calculation operation | movement) of embodiment. 実施形態の動作例(データ通信管理テーブルの内容)を示す図である。It is a figure which shows the operation example (contents of a data communication management table) of embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態のネットワーク構成例を示す図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a network configuration example of the present embodiment.

複数の無線端末104が、それぞれの近傍の基地局105に、例えばLTEの無線規格により接続することで、無線網101が形成される。   A plurality of wireless terminals 104 are connected to the neighboring base stations 105 according to, for example, the LTE wireless standard, whereby the wireless network 101 is formed.

各基地局105は、EPC網102によって集約される。EPC網は基地局の無線網を集約するパケット網によって主として構成される。EPC網は、マイクロ波通信網の無線伝送路等も含む場合もあるが、移動送信網ではないので通信の安定性は維持されている。EPC網は、ユーザのパケットデータを処理するS−GW(Serving Gateway)と、インターネット等の後段のコア網103への接続を処理するP−GW(Packet data network Gateway)を含む。   Each base station 105 is aggregated by the EPC network 102. The EPC network is mainly configured by a packet network that aggregates radio networks of base stations. The EPC network may include a radio transmission path of a microwave communication network, but the stability of communication is maintained because it is not a mobile transmission network. The EPC network includes an S-GW (Serving Gateway) that processes user packet data and a P-GW (Packet data network Gateway) that processes connection to the core network 103 in the subsequent stage such as the Internet.

基地局105によって構築される無線網101とEPC網102は、合わせて、LTE網を形成する。   The wireless network 101 and the EPC network 102 constructed by the base station 105 together form an LTE network.

無線端末104は、基地局105、EPC網102、およびコア網103を経由して、アプリケーション/Webサーバ106と通信を行う。   The wireless terminal 104 communicates with the application / Web server 106 via the base station 105, the EPC network 102, and the core network 103.

本実施形態では、基地局105を集約するEPC網102内のキャプチャーポイント108の通信回線に、品質監視測定装置(品質監視装置)が接続される。品質監視測定装置100は、キャプチャーポイント108において、LTE網に流れるHTTP(ハイパーテキスト転送プロトコル)の通信データをキャプチャー(パッシブ計測)する。ここで、HTTPはTCP(Transmission Control Protocol)の一例であり、本実施例はTCPに適用可能で、下記のHTTPセッションは、TCPセッションと読み替えて適用することが可能である。品質監視測定装置100は、各無線端末104によるアプリケーション/Webサーバ106との間の後述するHTTPセッション内のデータ通信ごとに、スループット値を算出し、さらにスループット劣化率を算出する。このとき、スループット劣化率の許容範囲が定められ、無線網101からEPC網102にわたるネットワークの遅延原因を切り分ける。遅延原因の切分け処理の結果、「異常無し」以外の判定がなされた場合、品質監視測定装置100からシステム運用端末107に、判定結果(特定された遅延原因)が通知される。スループット劣化率の許容範囲は、システム運用者がシステム運用端末107から品質監視測定装置100にアクセスして設定する。   In this embodiment, a quality monitoring / measuring device (quality monitoring device) is connected to the communication line of the capture point 108 in the EPC network 102 that aggregates the base stations 105. The quality monitoring / measurement apparatus 100 captures (passive measurement) HTTP (hypertext transfer protocol) communication data flowing in the LTE network at the capture point 108. Here, HTTP is an example of TCP (Transmission Control Protocol), the present embodiment can be applied to TCP, and the following HTTP session can be read as a TCP session and applied. The quality monitoring and measuring apparatus 100 calculates a throughput value and further calculates a throughput deterioration rate for each data communication in an HTTP session to be described later with the application / Web server 106 by each wireless terminal 104. At this time, the allowable range of the throughput deterioration rate is determined, and the cause of delay of the network from the wireless network 101 to the EPC network 102 is determined. When a determination other than “no abnormality” is made as a result of the delay cause isolation process, the determination result (specified delay cause) is notified from the quality monitoring measurement device 100 to the system operation terminal 107. The allowable range of the throughput deterioration rate is set by the system operator accessing the quality monitoring / measurement apparatus 100 from the system operation terminal 107.

図2は、品質監視測定装置100におけるスループット値の算出処理の説明図である。この図は、LTE網に流れるHTTPの通信を例としている。この通信は、無線端末104が、基地局105、EPC網102、およびコア網103を経由し、アプリケーション/Webサーバ106と通信する例である。そして、図1に示される無線端末104およびアプリケーション/Webサーバ106間のデータが通過する、EPC網102内のキャプチャーポイント108に接続された品質監視測定装置100が、上記通信を監視する。   FIG. 2 is an explanatory diagram of the throughput value calculation process in the quality monitoring and measuring apparatus 100. This figure exemplifies HTTP communication flowing in the LTE network. This communication is an example in which the wireless terminal 104 communicates with the application / Web server 106 via the base station 105, the EPC network 102, and the core network 103. The quality monitoring and measuring apparatus 100 connected to the capture point 108 in the EPC network 102 through which data between the wireless terminal 104 and the application / Web server 106 shown in FIG. 1 passes monitors the communication.

いま、無線端末104からアプリケーション/Webサーバ106にデータ送信要求が送信される。このデータを、リクエストと呼ぶ。アプリケーション/Webサーバ106は、そのリクエストに応え、パケットデータを無線端末104に向けて送信する。このパケットデータを、レスポンスと呼ぶ。無線端末104は、アプリケーション/Webサーバ106からレスポンスを受信すると、受信を完了した旨を示す肯定応答を返す。この肯定応答をACKと呼ぶ。そして、このレスポンスとACKの組合せを、データ通信と呼ぶ。アプリケーション/Webサーバ106は、リクエストを受信後、まず最初のレスポンスを、図2の実線R1として示されるように、図1のコア網103、EPC網102、および基地局105を経由して、リクエストを送信した無線端末104に送信する。このレスポンスR1に対して、無線端末104は、ACKを、図2の破線ACK1として示されるように、図1の基地局105、EPC網102、およびコア網103を経由して、アプリケーション/Webサーバ106に応答する。アプリケーション/Webサーバ106は、最初のレスポンスR1に続けて、R2、R3、R4の各レスポンスを順次送信する。無線端末104は、これらのレスポンスを受信すると、対応するACK2、ACK3、ACK4の各ACKを受信応答する。アプリケーション/Webサーバ106は、最終のレスポンスR4に対応するACK4を無線端末104から受信すると、データ送信完了の旨を示すデータを無線端末104に返す。これをFINと呼ぶ。上述のリクエストからFINまでの一連のデータ通信の集合を、1つのセッション(図中、201)と呼ぶ。   Now, a data transmission request is transmitted from the wireless terminal 104 to the application / Web server 106. This data is called a request. In response to the request, the application / Web server 106 transmits packet data to the wireless terminal 104. This packet data is called a response. When receiving a response from the application / Web server 106, the wireless terminal 104 returns an affirmative response indicating that the reception has been completed. This acknowledgment is called ACK. This combination of response and ACK is called data communication. After receiving the request, the application / Web server 106 sends a first response to the request via the core network 103, the EPC network 102, and the base station 105 in FIG. 1, as indicated by the solid line R1 in FIG. Is transmitted to the wireless terminal 104 that transmitted. In response to this response R1, the wireless terminal 104 sends an ACK to the application / Web server via the base station 105, the EPC network 102, and the core network 103 in FIG. 1, as indicated by a broken line ACK1 in FIG. Respond to 106. The application / Web server 106 sequentially transmits R2, R3, and R4 responses following the first response R1. Upon receiving these responses, the wireless terminal 104 receives and responds to the corresponding ACK2, ACK3, and ACK4. When the application / Web server 106 receives ACK4 corresponding to the final response R4 from the wireless terminal 104, the application / Web server 106 returns data indicating completion of data transmission to the wireless terminal 104. This is called FIN. A set of a series of data communications from the above request to FIN is called one session (201 in the figure).

ここで、アプリケーション/Webサーバ106が無線端末104に返すレスポンスは、例えばホームページの1ページ分のデータである。この場合、レスポンスを示すパケットデータがネットワーク上のデータ転送の最大データサイズを示すウィンドウサイズに比べて大きい場合、一般に次のような分割処理が実行される。図3は、そのパケットデータの分割処理の説明図である。レスポンスである分割前の元データ301は、302として示されるように、それぞれMTU(Maximum Transfer Unit:ネットワークの最大転送単位)長のデータ1〜3に分割されて、データ1〜3のそれぞれにIP(インターネットプロトコル)ヘッダが付与されてパケットデータが生成され、送信される。このとき最終データ4が含まれるパケットデータはMTU長に満たず、データ1〜3のパケットデータと、データ通信のデータ量が均一ではない。   Here, the response returned from the application / Web server 106 to the wireless terminal 104 is, for example, data for one page of a home page. In this case, when the packet data indicating the response is larger than the window size indicating the maximum data size of data transfer on the network, the following division process is generally executed. FIG. 3 is an explanatory diagram of the packet data dividing process. The original data 301 before the division, which is a response, is divided into data 1 to 3 each having an MTU (Maximum Transfer Unit) length as indicated by 302, and each of the data 1 to 3 has an IP. (Internet protocol) A header is added and packet data is generated and transmitted. At this time, the packet data including the final data 4 is less than the MTU length, and the data amounts of the data 1 to 3 and the data communication are not uniform.

上述のようにして送信されるデータ1〜4の各パケットデータが、図2のR1、R2、R3、およびR4(最終データパケット)に対応する。   Each packet data of data 1 to 4 transmitted as described above corresponds to R1, R2, R3, and R4 (final data packet) in FIG.

図2のI、IIはそれぞれ、スループット値の測定タイミングを示す。スループット値は、次式により算出される。なお、以下の記述において、「レスポンスの時刻」および「ACKの時刻」とはそれぞれ、レスポンスおよびACKの各パケットデータが品質監視測定装置100によりそれぞれキャプチャー(パッシブ計測)された時刻をいう。   Each of I and II in FIG. 2 indicates the measurement timing of the throughput value. The throughput value is calculated by the following equation. In the following description, “response time” and “ACK time” refer to the times when the response monitoring and the ACK packet data are respectively captured (passive measurement) by the quality monitoring measurement device 100.

スループット値[bps(ビット/秒)]=
レスポンスの通信量[byte(バイト)]÷
レスポンスの時刻から対応するACKの時刻までの時間[s(秒)]
Throughput value [bps (bits / second)] =
Response traffic [bytes (bytes)] ÷
Time from response time to corresponding ACK time [s (seconds)]

ここでは、ACKのデータ量はレスポンスのデータ量に比べて微小であるため、無視するものとする。   Here, the amount of ACK data is negligible compared to the amount of response data, and is ignored.

上記(1)式に基づき、例えば図2のスループット値I[bps]は、品質監視測定装置100で測定されるレスポンスR2の通信量[byte]を、品質監視測定装置100がレスポンスR2をキャプチャーした時刻からACK2をキャプチャーした時刻までの差分の時間[s]で除算した値として算出される。   Based on the above equation (1), for example, the throughput value I [bps] in FIG. 2 captures the communication amount [byte] of the response R2 measured by the quality monitoring measurement device 100, and the quality monitoring measurement device 100 captures the response R2. It is calculated as a value divided by the difference time [s] from the time to the time when ACK2 was captured.

同様に、図2のスループット値II[bps]は、品質監視測定装置100で測定されるレスポンスR3の通信量[byte]を、品質監視測定装置100がレスポンスR3をキャプチャーした時刻からACK3をキャプチャーした時刻までの差分の時間[s]で除算した値として算出される。   Similarly, the throughput value II [bps] in FIG. 2 is obtained by capturing the communication amount [byte] of the response R3 measured by the quality monitoring and measuring apparatus 100 and ACK3 from the time when the quality monitoring and measuring apparatus 100 captures the response R3. It is calculated as a value divided by the time difference [s] up to the time.

さらに、本実施形態において、品質監視測定装置100は、セッションの最終データ通信の1つ前と2つ前の各データ通信の各スループット値(図2の場合スループット値IおよびII)を用いて、例えば次式によりスループット劣化率を算出する。   Further, in the present embodiment, the quality monitoring and measuring apparatus 100 uses the throughput values of the data communication one before and the last data communication of the session (throughput values I and II in the case of FIG. 2), For example, the throughput deterioration rate is calculated by the following equation.

スループット劣化率=
(スループット値II−スループット値I)÷スループット値I×100[%]
・・・(2)
Throughput degradation rate =
(Throughput value II−throughput value I) ÷ throughput value I × 100 [%]
... (2)

ここで、最終データ通信のスループット値を用いないのは、最終データは、例えば図3のデータ4として示されるように、そのデータ量が他のデータ1〜3のデータ量と均一でないためである。   Here, the reason why the throughput value of the final data communication is not used is that the data amount of the final data is not uniform with the data amounts of the other data 1 to 3 as shown as data 4 in FIG. .

本実施形態によれば、ネットワークにおける品質劣化の原因がEPC網、すなわち、無線網を集約したパケット網にあるのか、無線網におけるリソース不足やパケットの不到達等によるのか、無線網における中断を伴うハンドオーバ及び再接続によるのか等の原因切り分けの判断が明確にできる。そして、無線網側とEPC網側のどちらの領域の原因かを切り分けることができる。   According to the present embodiment, whether the cause of quality degradation in the network is an EPC network, that is, a packet network in which wireless networks are aggregated, a lack of resources in the wireless network, packet non-arrival, or the like, accompanied by interruption in the wireless network It is possible to clearly determine the cause isolation such as whether it is due to handover or reconnection. Then, it is possible to determine which area is the cause of the wireless network side or the EPC network side.

スループットの測定結果に対して規則性を定義・共有することができるので、原因究明を技術者のノウハウに頼る必要がなく、人件費を抑制できる。   Since regularity can be defined and shared for the throughput measurement results, it is not necessary to rely on the know-how of engineers to investigate the cause, thereby reducing labor costs.

品質劣化の原因を特定するための専用アプリケーションをインストールする必要がなく、基地局側のネットーク回線の集約されたキャプチャーポイントに置かれた品質監視装置のみで測定できる。   It is not necessary to install a dedicated application for identifying the cause of quality degradation, and measurement can be performed only with a quality monitoring device placed at an aggregated capture point of the network line on the base station side.

各無線端末セッションとアプリケーション/WEBサーバ間のデータ通信スループット劣化率の許容範囲を定め、無線網とEPC網の遅延原因の切り分けができる。   The allowable range of the data communication throughput degradation rate between each wireless terminal session and the application / WEB server can be defined, and the cause of delay between the wireless network and the EPC network can be separated.

なお、本実施形態では、セッションの最終データ通信の1つ前と2つ前の各データ通信の各スループット値に基づいて上記(2)式に基づいてスループット劣化率を計算しているが、スループット劣化率の計算はこれに限られない。例えば2つ前と3つ前、3つ前と4つ前というように、セッション内の最終データ通信以外の隣接するデータ通信同士の各スループット値に基づいてスループット劣化率が算出されてもよい。以下では、説明の簡単のために、セッションの最終データ通信の1つ前と2つ前の各データ通信の各スループット値に基づいて上記(2)式に準じてスループット劣化率を計算するものとする。   In the present embodiment, the throughput deterioration rate is calculated based on the above formula (2) based on the throughput values of the data communications one session before and two times before the final data communication of the session. The calculation of the deterioration rate is not limited to this. For example, the throughput deterioration rate may be calculated based on the throughput values of adjacent data communications other than the last data communication in the session, such as two previous, three previous, and four previous. In the following, for the sake of simplicity of explanation, the throughput deterioration rate is calculated in accordance with the above equation (2) based on the throughput values of the data communication before and after the last data communication of the session. To do.

図4および図5は、上記(2)式に準じて算出されるスループット劣化率を用いて主原因特定することによる切分け処理の説明図である。   4 and 5 are explanatory diagrams of the separation process by specifying the main cause using the throughput deterioration rate calculated according to the above equation (2).

本実施形態では、図1の品質監視測定装置100が、(1)式に基づいておよび(2)式に準じて算出されるスループット劣化率に基づいて、図1の無線網101およびEPC網102を含むLTE網における品質劣化の主原因を特定する。本実施形態では、品質監視測定装置100は、LTE網における品質劣化の主原因を、無線網101を集約したEPC網102に起因するものと、無線網101に起因するものとに切り分けることができる。品質監視測定装置100はさらに、上記無線網101に起因する主原因を、無線網101におけるリソース不足に起因するものと、無線網101におけるパケットの不到達または中断を伴うハンドオーバおよび再接続に起因するものに切り分けることができる。   In the present embodiment, the quality monitoring and measuring apparatus 100 in FIG. 1 performs the wireless network 101 and the EPC network 102 in FIG. 1 based on the throughput deterioration rate calculated based on the equation (1) and in accordance with the equation (2). The main cause of quality degradation in the LTE network including In the present embodiment, the quality monitoring and measuring apparatus 100 can classify main causes of quality degradation in the LTE network into those caused by the EPC network 102 that aggregates the wireless networks 101 and those caused by the wireless networks 101. . Further, the quality monitoring / measurement apparatus 100 is mainly caused by the radio network 101 due to resource shortage in the radio network 101 and due to handover and reconnection with non-arrival or interruption of packets in the radio network 101. Can be divided into things.

ここで、「無線網101におけるリソース」とは、例えば無線網101内の基地局105におけるデータ通信帯域をいう。「リソース」は、一般的に、1つの基地局105に接続される無線端末104の平均数に対して余裕をもって用意される。従って、1つの基地局105に接続する無線端末104が平均数を超えて多くなると、「リソース」の許容量を超えた通信が行われるようになりリソース不足の状態が発生し得る。   Here, the “resource in the wireless network 101” refers to a data communication band in the base station 105 in the wireless network 101, for example. “Resources” are generally prepared with a margin with respect to the average number of wireless terminals 104 connected to one base station 105. Therefore, if the number of wireless terminals 104 connected to one base station 105 exceeds the average number, communication exceeding the allowable amount of “resource” is performed, and a resource shortage state may occur.

「ハンドオーバ」とは、無線端末104と通信する基地局105を無線端末104の移動中に切り替えることをいう。例えばセル方式を採用する移動体通信である携帯電話等の無線端末104では、セル境界に無線端末104が移動した場合やその他の原因により、基地局105からの電波が弱くなると、そのままでは通信できなくなる。そのため、電波が弱くなるかまたは弱くなる前に、別のセルの電波の強い基地局105に切り替える制御が行われる。このときに、パケットの不到達または中断が発生する可能性がある。   “Handover” refers to switching the base station 105 communicating with the wireless terminal 104 while the wireless terminal 104 is moving. For example, in a wireless terminal 104 such as a mobile phone which is a mobile communication adopting a cell system, when the wireless terminal 104 moves to a cell boundary or for other reasons, if the radio wave from the base station 105 becomes weak, it can communicate as it is. Disappear. Therefore, before the radio wave is weakened or weakened, control is performed to switch to the base station 105 having a strong radio wave in another cell. At this time, packet non-arrival or interruption may occur.

図4(a)は、LTE網における品質劣化の主原因がEPC網102に起因するものである場合のセッションのシーケンス例を示した図である。図4(a)では、スループット劣化率は、前記(2)式に準じて、例えば次式のような計算で算出される。   FIG. 4A is a diagram showing a sequence example of a session when the main cause of quality degradation in the LTE network is caused by the EPC network 102. In FIG. 4A, the throughput deterioration rate is calculated by the following equation, for example, according to the equation (2).

スループット劣化率=
(スループット値II−スループット値I)÷スループット値I×100[%]
=0.1[%]未満
Throughput degradation rate =
(Throughput value II−throughput value I) ÷ throughput value I × 100 [%]
= Less than 0.1 [%]

図4(a)では、スループット劣化率から、ほぼ等間隔または微小に遅延が発生しているとわかる。この場合、無線端末104から基地局105までの無線網101にはほぼ遅延がない、つまりLTE網にお品質劣化に何か問題がある場合、無線網101側ではなくEPC網102側に、LTE網における品質劣化の主原因があると判定することができる。   In FIG. 4 (a), it can be seen from the throughput deterioration rate that delays occur at substantially equal intervals or minutely. In this case, when there is almost no delay in the wireless network 101 from the wireless terminal 104 to the base station 105, that is, there is a problem in quality degradation in the LTE network, the LTE network is not connected to the EPC network 102 side but the wireless network 101 side. It can be determined that there is a main cause of quality degradation in the network.

図4(b)は、LTE網における品質劣化の主原因が無線網101に起因するものである場合のセッションのシーケンス例を示した図である。図4(b)では、スループット劣化率は、前記(2)式に準じて、例えば次式のような計算で算出される。   FIG. 4B is a diagram illustrating a session sequence example when the main cause of quality degradation in the LTE network is due to the wireless network 101. In FIG. 4B, the throughput deterioration rate is calculated by the following equation, for example, according to the equation (2).

スループット劣化率=
(スループット値IV−スループット値III)÷スループット値III×100[%]
=0.1[%]以上
Throughput degradation rate =
(Throughput value IV-Throughput value III) ÷ Throughput value III x 100 [%]
= 0.1 [%] or more

図4(b)では、スループット劣化率から、遅延が拡大していることがわかる。この場合、無線端末104から基地局105までの無線網101に遅延が発生していることがわかる。図4(b)のセッション例からも、図2や図4(a)に比較して、無線端末104から基地局105間においてレスポンスが遅延していることが見て取れる。   In FIG. 4B, it can be seen that the delay is increased from the throughput deterioration rate. In this case, it can be seen that there is a delay in the wireless network 101 from the wireless terminal 104 to the base station 105. From the session example of FIG. 4B, it can be seen that the response is delayed between the wireless terminal 104 and the base station 105 as compared to FIGS. 2 and 4A.

なお、本実施形態では例として、図4(a)のスループット劣化率を0.1[%]未満、図4(b)のスループット劣化率を0.1[%]以上としているが、基地局105や無線端末104ごとにユーザがスループット劣化率の許容範囲を変更することができる(後述する図8および図13の説明を参照)。   In this embodiment, as an example, the throughput deterioration rate of FIG. 4A is less than 0.1 [%] and the throughput deterioration rate of FIG. 4B is 0.1 [%] or more. The user can change the allowable range of the throughput deterioration rate for each 105 or the wireless terminal 104 (see the description of FIG. 8 and FIG. 13 described later).

図5(a)は、無線網101の基地局105におけるリソース不足やパケットの不到達等がLTE網における品質劣化の主原因である場合のセッションのシーケンスを示す。また、図5(b)は、無線網101の中断を伴うハンドオーバおよび再接続等が、LTE網における品質劣化の主原因である場合のセッションのシーケンスを示す。   FIG. 5A shows a sequence of a session when resource shortage or packet non-arrival in the base station 105 of the wireless network 101 is the main cause of quality degradation in the LTE network. FIG. 5B shows a sequence of sessions in the case where handover and reconnection with interruption of the radio network 101 are the main causes of quality degradation in the LTE network.

図5(a)では、スループット劣化率は、前記(2)式に準じて、例えば次式のような計算で算出される。   In FIG. 5 (a), the throughput deterioration rate is calculated by the following equation, for example, according to the equation (2).

スループット劣化率=
(スループット値VI−スループット値V)÷スループット値V×100[%]
=0.1[%]以上10[%]未満
Throughput degradation rate =
(Throughput value VI−throughput value V) ÷ throughput value V × 100 [%]
= 0.1 [%] or more and less than 10 [%]

図5(a)に示されるように、スループット劣化率が徐々に拡大する場合は、基地局105から品質監視測定装置100間に比べ、基地局105から無線端末104間の無線網101において、通信帯域が足りていない。つまり、基地局105のリソース不足やパケットの不到達等が、LTE網における品質劣化の主原因であると判断することができる。   As shown in FIG. 5A, when the throughput deterioration rate gradually increases, communication is performed in the wireless network 101 between the base station 105 and the wireless terminal 104 as compared with between the base station 105 and the quality monitoring and measuring apparatus 100. Insufficient bandwidth. That is, it can be determined that the shortage of resources of the base station 105, non-arrival of packets, and the like are the main causes of quality degradation in the LTE network.

基地局105のリソース不足の場合には、基地局105やアクセスポイントのようなところはある程度一定のリソースを持っている。そのリソースに対して、パケットデータの滞留の度合いが徐々に増加してゆくと、スループット値が少しずつ遅れてゆき、スループット劣化率が増加してゆく。   When the resources of the base station 105 are insufficient, places such as the base station 105 and the access point have a certain amount of resources. As the degree of packet data retention gradually increases with respect to the resource, the throughput value gradually delays and the throughput deterioration rate increases.

図5(b)では、スループット劣化率は、前記(2)式に準じて、例えば次式のような計算になる。   In FIG. 5B, the throughput degradation rate is calculated according to the following equation, for example, according to the equation (2).

スループット劣化率=
(スループット値VIII−スループット値VI)÷スループット値VI×100[%]
=10[%]以上
Throughput degradation rate =
(Throughput value VIII-throughput value VI) ÷ throughput value VI x 100 [%]
= 10 [%] or more

図5(b)に示されるように、スループット劣化率が大幅に拡大する場合は、無線網101において大幅な時間がかかる無線網101の中断を伴うハンドオーバ、再接続等の原因によるスループット低下と判断することができる。   As shown in FIG. 5 (b), when the throughput deterioration rate greatly increases, it is determined that the wireless network 101 has a reduced throughput due to a cause such as handover, reconnection, etc., which takes a long time in the wireless network 101. can do.

なお、本実施形態では例として、図5(a)のスループット劣化率を0.1[%]以上10[%]未満、図5(b)のスループット劣化率を10[%]以上としているが、基地局105や無線端末104ごとにユーザがスループット劣化率の許容範囲を変更することができる(後述する図8および図13の説明を参照)。   In this embodiment, as an example, the throughput deterioration rate in FIG. 5A is 0.1 [%] or more and less than 10 [%], and the throughput deterioration rate in FIG. 5B is 10 [%] or more. The user can change the permissible range of the throughput deterioration rate for each base station 105 or wireless terminal 104 (see the description of FIG. 8 and FIG. 13 described later).

上述のLTE網における品質劣化の主原因の切分け動作の原理に基づく本実施形態の詳細な構成および動作について、以下に説明する。   The detailed configuration and operation of the present embodiment based on the principle of the operation for isolating the main cause of quality deterioration in the LTE network will be described below.

図6は、図1の品質監視測定装置100の構成例を示すブロック図である。品質監視測定装置100は、ネットインタフェース(図中「Net I/F」)601、収集部602、解析部603、記憶部604、通知部605、および設定部606を備える。収集部602は、パケットキャプチャ処理部607を備える。解析部603は、収集情報解析部608、スループット分析処理部609、および主原因特定処理部610を備える。記憶部604は、主原因特定解析テーブル611、データ通信管理テーブル612、および主原因特定結果格納部613を備える。通知部605は、故障通知部614を備える。設定部606は、主原因特定閾値設定部615を備える。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the quality monitoring measurement apparatus 100 of FIG. The quality monitoring and measuring apparatus 100 includes a net interface (“Net I / F” in the figure) 601, a collection unit 602, an analysis unit 603, a storage unit 604, a notification unit 605, and a setting unit 606. The collection unit 602 includes a packet capture processing unit 607. The analysis unit 603 includes a collected information analysis unit 608, a throughput analysis processing unit 609, and a main cause identification processing unit 610. The storage unit 604 includes a main cause identification analysis table 611, a data communication management table 612, and a main cause identification result storage unit 613. The notification unit 605 includes a failure notification unit 614. The setting unit 606 includes a main cause identification threshold setting unit 615.

収集部602内のパケットキャプチャ処理部607は、図1のEPC網102内のキャプチャーポイント108の通信回線617上を流れるパケットデータを、TAP616からキャプチャーし、解析部603に引き渡す。TAP616は、通信回線617に割り入れられることにより、通信回線617上のパケットデータを分岐させてモニタすることのできる装置である。   The packet capture processing unit 607 in the collection unit 602 captures the packet data flowing on the communication line 617 of the capture point 108 in the EPC network 102 in FIG. 1 from the TAP 616 and delivers it to the analysis unit 603. The TAP 616 is a device capable of branching and monitoring packet data on the communication line 617 by being inserted into the communication line 617.

解析部603内の収集情報解析部608は、パケットキャプチャ処理部607から受け取ったパケットデータの情報に基づいて、記憶部604内のデータ通信管理テーブル612の内容を更新する。   The collected information analysis unit 608 in the analysis unit 603 updates the contents of the data communication management table 612 in the storage unit 604 based on the packet data information received from the packet capture processing unit 607.

解析部603内のスループット分析処理部609は、セッションごとの各データ通信に対応するスループット値を順次算出し、データ通信管理テーブル612に書き込んでゆく。   A throughput analysis processing unit 609 in the analysis unit 603 sequentially calculates a throughput value corresponding to each data communication for each session and writes it in the data communication management table 612.

解析部603内の主原因特定処理部610は、セッションごとにFINパケットデータが受信されたタイミングで、そのセッションにおけるスループット劣化率を算出する。そして、主原因特定処理部610は、算出したスループット劣化率を、記憶部604内の主原因特定解析テーブル611に格納されている主原因特定の情報と照合することで、LTE網における品質劣化の主原因を特定する。主原因特定処理部610は、主原因の特定の結果を、記憶部604内の主原因特定結果格納部613に格納した後、通知部605内の故障通知部614に、上記主原因の特定の結果を引き渡す。   The main cause identification processing unit 610 in the analysis unit 603 calculates a throughput deterioration rate in the session at the timing when the FIN packet data is received for each session. Then, the main cause identification processing unit 610 collates the calculated throughput degradation rate with the main cause identification information stored in the main cause identification analysis table 611 in the storage unit 604, thereby reducing the quality degradation in the LTE network. Identify the main cause. After the main cause identification processing unit 610 stores the main cause identification result in the main cause identification result storage unit 613 in the storage unit 604, the main cause identification processing unit 610 identifies the main cause identification in the failure notification unit 614 in the notification unit 605. Deliver the result.

図7は、図6の構成に対応する品質監視測定装置100のハードウェア構成例を示す図である。品質監視測定装置100のハードウェアは例えば、CPU701、ROM702、RAM703、ディスク記憶装置704、ネットワークインタフェースコントローラ(NIC)705等が、バス706により相互に接続された構成を備えたコンピュータである。図7に示される構成は品質監視測定装置100を実現できるコンピュータの一例であり、そのようなコンピュータはこの構成に限定されるものではない。   FIG. 7 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the quality monitoring and measuring apparatus 100 corresponding to the configuration of FIG. The hardware of the quality monitoring and measuring apparatus 100 is, for example, a computer having a configuration in which a CPU 701, a ROM 702, a RAM 703, a disk storage device 704, a network interface controller (NIC) 705, and the like are connected to each other via a bus 706. The configuration shown in FIG. 7 is an example of a computer that can implement the quality monitoring and measuring apparatus 100, and such a computer is not limited to this configuration.

CPU701は、当該品質監視測定装置100全体の制御を行う。ROM702は、品質監視測定装置100を制御する各種制御プログラムと初期データ等を記憶する。CPU701は、ROM702内の制御プログラムを読み出してRAM703に展開することにより、図7に示されるように、図6の608から615までの各ブロックの機能を実現する。   The CPU 701 controls the entire quality monitoring and measuring apparatus 100. The ROM 702 stores various control programs for controlling the quality monitoring and measuring apparatus 100, initial data, and the like. The CPU 701 implements the functions of the blocks 608 to 615 in FIG. 6 as shown in FIG. 7 by reading the control program in the ROM 702 and developing it in the RAM 703.

NIC705は、図6のNet I/F601に対応する。
ディスク記憶装置704は、長期的に保存するデータ等を記憶する。
The NIC 705 corresponds to the Net I / F 601 in FIG.
The disk storage device 704 stores data to be stored for a long time.

本実施形態の品質監視測定装置100は、図11から図13の各フローチャート等で実現される機能を搭載したプログラムをCPU701が実行することで実現される。そのプログラムは、例えばディスク記憶装置704や特には図示しない可搬記録媒体に記録して配布してもよく、或いはNIC705を介してネットワークから取得できるようにしてもよい。   The quality monitoring and measuring apparatus 100 according to the present embodiment is realized by the CPU 701 executing a program having functions realized by the flowcharts of FIGS. 11 to 13 and the like. The program may be recorded and distributed on, for example, a disk storage device 704 or a portable recording medium (not shown), or may be acquired from a network via the NIC 705.

図8は、図6および図7の主原因特定解析テーブル611のデータ構成例を示す図である。外部環境、無線端末104の機種、通信規格(LTE、3G(第3世代移動通信網)、WiFi)、基地局105等により、許容範囲の切分けが異なる。そのため、この主原因特定解析テーブル611にて、各環境に合わせて、スループット劣化率の許容範囲の設定を変更可能な構成とする。網の遅延率はデータ量に伴い変化するため、本実施形態では、スループット劣化率の許容範囲を主原因特定解析テーブル611に設定し、網の品質劣化の各原因を特定することとする。   FIG. 8 is a diagram illustrating a data configuration example of the main cause identification analysis table 611 in FIGS. 6 and 7. The allowable range is different depending on the external environment, the model of the wireless terminal 104, the communication standard (LTE, 3G (third generation mobile communication network), WiFi), the base station 105, and the like. Therefore, the main cause identification analysis table 611 has a configuration in which the setting of the allowable range of the throughput deterioration rate can be changed according to each environment. Since the delay rate of the network changes with the amount of data, in this embodiment, the allowable range of the throughput deterioration rate is set in the main cause specifying analysis table 611 and each cause of the network quality deterioration is specified.

主原因特定解析テーブル611には、スループットの増加量の%比率、つまりスループット劣化率の許容範囲が設定され、許容範囲に応じて原因の切分けを実施する。前述した(2)式に準じて算出されるスループット劣化率をα[%]とすれば、αの許容範囲とLTE網の品質劣化の原因との関係を、例えば以下のように定めることができる。   In the main cause identification analysis table 611, the% ratio of the increase amount of the throughput, that is, the allowable range of the throughput deterioration rate is set, and the cause is classified according to the allowable range. If the throughput deterioration rate calculated according to the above-described equation (2) is α [%], the relationship between the allowable range of α and the cause of quality deterioration of the LTE network can be determined as follows, for example. .

0.01%>α :異常なし
0.01%<α≦0.1% :EPC網102に原因
0.1%<α≦10% :無線網101に原因(無線リソース不足等)
10%<α :無線網101に原因
(中断を伴うハンドオーバ・再接続)
0.01%> α: No abnormality 0.01% <α ≦ 0.1%: Caused by EPC network 102 0.1% <α ≦ 10%: Caused by wireless network 101 (radio resource shortage, etc.)
10% <α: Caused by the wireless network 101
(Handover / reconnection with interruption)

このような関係を、無線端末104および基地局105ごと等に記憶したものが、図8に示される主原因特定解析テーブル611である。   What stores such a relationship for each wireless terminal 104, base station 105, and the like is a main cause identification analysis table 611 shown in FIG.

図9は、図6および図7のデータ通信管理テーブル612のデータ構成例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating a data configuration example of the data communication management table 612 in FIGS. 6 and 7.

リクエストのデータ、つまり新規セッション情報が受信されると、データ通信管理テーブル612に新たなエントリが追加され、そのエントリ内の「セッション情報」の管理項目群が登録される。「セッション情報」の管理項目群としては、以下のものが管理可能である。   When request data, that is, new session information is received, a new entry is added to the data communication management table 612, and a management item group of “session information” in the entry is registered. As the management item group of “session information”, the following items can be managed.

●「セッション番号」項目:セッションを識別する番号が記録される。
●「送信元IPアドレス」項目:送信元の装置(アプリケーション/Webサーバ106または無線端末104)のIPアドレスが記録される。
●「宛先IPアドレス」項目:宛先の装置(無線端末104またはアプリケーション/Webサーバ106)のIPアドレスが記録される。
●「送信元MACアドレス」項目:送信元の装置(アプリケーション/Webサーバ106または無線端末104)のMAC(Media Access Control)アドレスが記録される。
●「宛先MACアドレス」項目:宛先の装置(無線端末104またはアプリケーション/Webサーバ106)のMACアドレスが記録される。
●「VLAN」項目:仮想ローカルエリアネットワーク(Virtual Local Area Network)の識別情報(ID)が記録される。
●「通信方向」項目:(無線端末−>サーバ)または(サーバ−>無線端末)が記録される。
・(無線端末−>サーバ):無線端末104からアプリケーション/Webサーバ106にパケットデータが送信される方向である。
・(サーバ−>無線端末):上記の逆の方向である。
● “Session number” item: A number identifying the session is recorded.
“Source IP address” item: The IP address of the source device (application / Web server 106 or wireless terminal 104) is recorded.
"Destination IP address" item: The IP address of the destination device (wireless terminal 104 or application / Web server 106) is recorded.
“Source MAC address” item: The MAC (Media Access Control) address of the source device (application / Web server 106 or wireless terminal 104) is recorded.
“Destination MAC address” item: The MAC address of the destination device (wireless terminal 104 or application / Web server 106) is recorded.
● “VLAN” item: Records identification information (ID) of a virtual local area network.
“Communication direction” item: (wireless terminal-> server) or (server-> wireless terminal) is recorded.
(Wireless terminal-> server): The direction in which packet data is transmitted from the wireless terminal 104 to the application / Web server 106.
(Server-> wireless terminal): Reverse direction as described above.

本実施形態では、上記「通信方向」に、「サーバ−>無線端末」(ダウンロード)が記録されているデータ通信を用いて、スループット劣化率が算出されるが、適宜「無線端末−>サーバ」(アップロード)のデータ通信が記録されてもよい。   In this embodiment, the throughput degradation rate is calculated using data communication in which “server → wireless terminal” (download) is recorded in the “communication direction”. (Upload) data communication may be recorded.

図9のデータ通信管理テーブル612の各エントリにおいて、「受信時刻」項目の値は、当該セッションのリクエストまたはレスポンスが品質監視測定装置100内のパケットキャプチャ処理部607でキャプチャーされるごとに、そのキャプチャー時刻の値によって更新される。   In each entry of the data communication management table 612 in FIG. 9, the value of the “reception time” item is captured every time the request or response of the session is captured by the packet capture processing unit 607 in the quality monitoring measurement device 100. Updated with the time value.

図9のデータ通信管理テーブル612の各エントリにおいて、「データ通信毎のスループット値[bps]」項目には、当該セッションのACKが受信されるごとに前述した(1)式に基づいて算出されるスループット値が順次記録されてゆく。図9の上記項目において、N1 は、そのエントリに対応するセッションの1番目のデータ通信(例えば図2のR1とACK1のペア)から算出されるスループット値である。Nn は、そのエントリに対応するセッションの最終番目のデータ通信(例えば図2のR4とACK4のペア)から算出されるスループット値である。Nn-2 とNn-1 は、そのエントリに対応するセッションの最終から1つ前と2つ前各データ通信(例えば図2のR3とACK3のペアおよびR2とACK2のペア)から算出されるスループット値(例えば図2のIおよびII)である。 In each entry of the data communication management table 612 in FIG. 9, the “throughput value for each data communication [bps]” item is calculated based on the above-described equation (1) every time an ACK for the session is received. Throughput values are recorded sequentially. In the above item of FIG. 9, N 1 is a throughput value calculated from the first data communication (for example, the pair of R1 and ACK1 in FIG. 2) of the session corresponding to the entry. Nn Is a throughput value calculated from the last data communication (for example, a pair of R4 and ACK4 in FIG. 2) of the session corresponding to the entry. Nn-2 And Nn-1 Is a throughput value (for example, I in FIG. 2) that is calculated from each data communication (for example, the pair of R3 and ACK3 in FIG. 2 and the pair of R2 and ACK2 in FIG. 2) from the end of the session corresponding to the entry. And II).

前述のように本実施形態では、FIN(図2参照)が受信された後、図9の破線枠901で示される、最終から1つ前のデータ通信のスループット値IIと2つ前のデータ通信のスループット値Iを用いて、前述の(2)式に準じてスループット劣化率が算出される。最終のデータ通信のスループット値が用いられない理由は、図2および図3の説明で前述した。   As described above, in the present embodiment, after the FIN (see FIG. 2) is received, the throughput value II of the previous data communication and the previous two data communication indicated by the broken line frame 901 in FIG. Is used to calculate the throughput deterioration rate according to the above-described equation (2). The reason why the throughput value of the final data communication is not used has been described above with reference to FIGS.

図10および図11は、図6および図7の品質監視測定装置100の全体制御処理の例を示すフローチャートである。以下、特に言及がなければ、図6または図7の各部を参照するものとする。   FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing an example of the overall control processing of the quality monitoring and measuring apparatus 100 of FIGS. Hereinafter, unless otherwise specified, each part in FIG. 6 or FIG. 7 is referred to.

品質監視測定装置100の電源がオンされると、まず、CPU701は、ROM702から全体制御処理のプログラムをRAM703に転送し、プログラムのプロセスを起動する(図10のステップS1001)。   When the power of the quality monitoring and measuring apparatus 100 is turned on, the CPU 701 first transfers a program for overall control processing from the ROM 702 to the RAM 703 and starts the program process (step S1001 in FIG. 10).

CPU701は、パケットキャプチャ処理部607の処理を実行する(図10のステップS1002)。パケットキャプチャ処理部607は、図1のEPC網102内のキャプチャーポイント108の通信回線617上を流れるパケットデータを、TAP616からキャプチャーする。そして、パケットキャプチャ処理部607は、TAP616がキャプチャーしたパケットデータを、Net I/F601を通して取り込み、取り込んだパケットデータを解析できるパケットデータか否かを判定する。パケットキャプチャ処理部607は、解析できるパケットデータを解析部603内の収集情報解析部608の処理に引き渡し、解析できない異常パケットデータを捨てる。   The CPU 701 executes processing of the packet capture processing unit 607 (step S1002 in FIG. 10). The packet capture processing unit 607 captures, from the TAP 616, packet data that flows on the communication line 617 of the capture point 108 in the EPC network 102 of FIG. Then, the packet capture processing unit 607 captures the packet data captured by the TAP 616 through the Net I / F 601 and determines whether the packet data can be analyzed. The packet capture processing unit 607 passes the packet data that can be analyzed to the processing of the collection information analysis unit 608 in the analysis unit 603, and discards abnormal packet data that cannot be analyzed.

CPU701は、収集情報解析部608の処理を実行し、まず、パケットキャプチャ処理部607の処理から引き渡されたパケットデータを解析する(図10のステップS1003)。   The CPU 701 executes processing of the collection information analysis unit 608, and first analyzes packet data delivered from the processing of the packet capture processing unit 607 (step S1003 in FIG. 10).

その後、収集情報解析部608は、解析したパケットデータがリクエストか否かを判定する(図10のステップS1004)。   Thereafter, the collected information analysis unit 608 determines whether or not the analyzed packet data is a request (step S1004 in FIG. 10).

収集情報解析部608は、受け取ったパケットデータがリクエスト(ステップS1004の判定がYES)の場合、図9のデータ通信管理テーブル612に新規エントリを追加登録する。そして、収集情報解析部608は、その新規エントリに、上記パケットデータのヘッダから抽出した送受信双方のIPアドレス、MACアドレスのほか、通信方向およびVLAN等のセッション情報と、上記パケットデータがキャプチャーされた時の受信時刻を記録する(ステップS1005)。   When the received packet data is a request (the determination in step S1004 is YES), the collected information analysis unit 608 additionally registers a new entry in the data communication management table 612 in FIG. The collected information analysis unit 608 captures the packet information in the new entry, in addition to the IP address and MAC address of both the transmission and reception extracted from the header of the packet data, the session information such as the communication direction and VLAN, and the like. The reception time of the hour is recorded (step S1005).

その後、CPU701は、ステップS1002のパケットキャプチャ処理部607の処理に戻る。   Thereafter, the CPU 701 returns to the process of the packet capture processing unit 607 in step S1002.

収集情報解析部608は、受け取ったパケットデータがリクエストでない(ステップS1004の判定がNOの)場合、さらにそのパケットデータがレスポンスであるか否かを判定する(図11のステップS1006)。   If the received packet data is not a request (NO in step S1004), the collected information analysis unit 608 further determines whether the packet data is a response (step S1006 in FIG. 11).

収集情報解析部608は、パケットデータがレスポンス(ステップS1006の判定がYES)の場合、図9のデータ通信管理テーブル612の対応するエントリの「受信時刻」項目を、上記レスポンスがキャプチャーされた時の受信時刻に更新する(図11のステップS1007)。   When the packet data is a response (the determination in step S1006 is YES), the collected information analysis unit 608 displays the “reception time” item of the corresponding entry in the data communication management table 612 in FIG. 9 when the response is captured. The reception time is updated (step S1007 in FIG. 11).

その後、CPU701は、図10のステップS1002のパケットキャプチャ処理部607の処理に戻る。   Thereafter, the CPU 701 returns to the processing of the packet capture processing unit 607 in step S1002 of FIG.

収集情報解析部608は、受け取ったパケットデータがレスポンスでもない(ステップS1006の判定がNOの)場合、CPU701は、スループット分析処理部609の処理を実行する。   When the received packet data is not a response (NO in step S1006), the collected information analysis unit 608 executes processing of the throughput analysis processing unit 609.

スループット分析処理部609は、収集情報解析部608から受け取ったパケットデータがFINか否かを判定する(図11のステップS1008)。   The throughput analysis processing unit 609 determines whether the packet data received from the collection information analysis unit 608 is FIN (step S1008 in FIG. 11).

スループット分析処理部609は、受け取ったパケットデータがFINでない(ステップS1008の判定がNOの)場合、すなわちACKである場合には、次の処理を実行する。スループット分析処理部609は、データ通信管理テーブル612から上記ACKに対応するセッションのエントリの「受信時刻」項目の時刻値(同一データ通信のレスポンスの受信時刻)を読み出す。そして、スループット分析処理部609は、ACKがキャプチャーされた時の受信時刻と読み出した受信時刻とを用いて、前述の(1)式に基づいてスループット値を計算する(以上、図11のステップS1009)。   If the received packet data is not FIN (determination in step S1008 is NO), that is, if it is ACK, the throughput analysis processing unit 609 executes the following processing. The throughput analysis processing unit 609 reads from the data communication management table 612 the time value of the “reception time” item of the session entry corresponding to the ACK (the reception time of the response of the same data communication). Then, the throughput analysis processing unit 609 calculates a throughput value based on the above equation (1) using the reception time when the ACK is captured and the read reception time (step S1009 in FIG. 11). ).

そして、スループット分析処理部609は、図9のデータ通信管理テーブル612の上記ACKに対合するセッションのエントリの「データ通信毎のスループット値[bps]」の欄に、計算したスループット値を格納する(図11のステップS1010)。   Then, the throughput analysis processing unit 609 stores the calculated throughput value in the “throughput value for each data communication [bps]” column of the entry of the session corresponding to the ACK in the data communication management table 612 of FIG. (Step S1010 in FIG. 11).

その後、CPU701は、図10のステップS1002のパケットキャプチャ処理部607の処理に戻る。   Thereafter, the CPU 701 returns to the processing of the packet capture processing unit 607 in step S1002 of FIG.

収集情報解析部608から受け取ったパケットデータがFIN(ステップS1008の判定がYES)の場合、CPU701は、主原因特定処理部610の処理を実行する。   When the packet data received from the collected information analysis unit 608 is FIN (determination in step S1008 is YES), the CPU 701 executes processing of the main cause identification processing unit 610.

主原因特定処理部610はまず、主原因特定処理を実行する(図11のステップS1011)。この処理の詳細は図12のフローチャートを用いて後述するが、ここでは、スループット劣化率が算出されて、主原因が特定される。   First, the main cause identification processing unit 610 executes main cause identification processing (step S1011 in FIG. 11). Details of this processing will be described later with reference to the flowchart of FIG. 12, but here, the throughput deterioration rate is calculated and the main cause is specified.

主原因特定処理部610は、ステップS1012の主原因特定処理の結果、スループット劣化率が「異常なし」であるか否かを判定する(図11のステップS1012)。   The main cause identification processing unit 610 determines whether or not the throughput deterioration rate is “no abnormality” as a result of the main cause identification processing in step S1012 (step S1012 in FIG. 11).

スループット劣化率が「異常なし」の許容範囲内(図8参照)(ステップS1012の判定がYES)の場合、以下の処理が実行される。主原因特定処理部610は、図9のデータ通信管理テーブル612で、スループット分析処理部609から受け取ったFINパケットデータに対応するセッションのエントリを削除する(図11のステップS1015)。   When the throughput deterioration rate is within the allowable range of “no abnormality” (see FIG. 8) (determination in step S1012 is YES), the following processing is executed. The main cause identification processing unit 610 deletes the entry of the session corresponding to the FIN packet data received from the throughput analysis processing unit 609 in the data communication management table 612 in FIG. 9 (step S1015 in FIG. 11).

その後、CPU701は、図10のステップS1002のパケットキャプチャ処理部607の処理に戻る。   Thereafter, the CPU 701 returns to the processing of the packet capture processing unit 607 in step S1002 of FIG.

スループット劣化率が「異常なし」の許容範囲内にない(図8参照)(ステップS1012の判定がNOの)場合、以下の処理が実行される。   If the throughput deterioration rate is not within the allowable range of “no abnormality” (see FIG. 8) (the determination in step S1012 is NO), the following processing is executed.

主原因特定処理部610は、ステップS1011の主原因特定処理で得た主原因の特定の結果を、セッション情報と合わせて、主原因特定結果格納部613に格納する(図11のステップS1013)。   The main cause specifying processing unit 610 stores the main cause specifying result obtained in the main cause specifying process in step S1011 together with the session information in the main cause specifying result storage unit 613 (step S1013 in FIG. 11).

次に、主原因特定処理部610は、故障通知部614の処理に、上記主原因の特定の結果を通知する(図11のステップS1014)。   Next, the main cause specifying processing unit 610 notifies the processing of the failure notifying unit 614 of the specified result of the main cause (step S1014 in FIG. 11).

そして、主原因特定処理部610は、図9のデータ通信管理テーブル612で、スループット分析処理部609から受け取ったFINパケットデータに対応するセッションのエントリを削除する(図11のステップS1015)。   Then, the main cause identification processing unit 610 deletes the entry of the session corresponding to the FIN packet data received from the throughput analysis processing unit 609 in the data communication management table 612 in FIG. 9 (Step S1015 in FIG. 11).

その後、CPU701は、図10のステップS1002のパケットキャプチャ処理部607の処理に戻る。   Thereafter, the CPU 701 returns to the processing of the packet capture processing unit 607 in step S1002 of FIG.

故障通知部614の処理については、詳細は省略するが、主原因特定処理部610の処理からの主原因の特定の結果のイベント通知により起動され、システム管理者のメールアドレス等に主原因の特定の結果を送信通知したり、システム管理者のコンピュータのディスプレイ画面に主原因の特定の結果をポップアップ表示させたりする。   The details of the processing of the failure notification unit 614 are omitted, but the processing is started by the event notification of the specific result of the main cause from the processing of the main cause specifying processing unit 610, and the main cause is specified in the e-mail address of the system administrator The result of the transmission is notified, or the specific result of the main cause is popped up on the display screen of the system administrator's computer.

図12は、図11のステップS1011の主原因特定処理の詳細例を示すフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart showing a detailed example of the main cause identifying process in step S1011 of FIG.

主原因特定処理部610は、図9のデータ通信管理テーブル612内の、スループット分析処理部609から受け取ったFINパケットデータに対応するセッションのエントリから、セッション情報とスループット値の集合を読み出す。スループット値の集合としては、前述したように、最終から1つ前と2つ前の各スループット値が読み出される(以上、図12のステップS1201)。   The main cause identification processing unit 610 reads a set of session information and a throughput value from the session entry corresponding to the FIN packet data received from the throughput analysis processing unit 609 in the data communication management table 612 of FIG. As a set of throughput values, as described above, the previous and second previous throughput values are read (step S1201 in FIG. 12).

主原因特定処理部610は、上記読み出した最終から1つ前と2つ前の各スループット値を用いて、前述した(2)式に準じてスループット劣化率を算出する(図12のステップS1202)。   The main cause identification processing unit 610 calculates a throughput deterioration rate according to the above-described equation (2) using the throughput values one and two before and after the last read (step S1202 in FIG. 12). .

主原因特定処理部610は、上記読み出したセッション情報をキーとして、図8に例示される主原因特定解析テーブル611を参照し、スループット劣化率の許容範囲の情報を読み出す(図12のステップS1203)。   The main cause identification processing unit 610 refers to the main cause identification analysis table 611 illustrated in FIG. 8 using the read session information as a key, and reads information on the allowable range of the throughput deterioration rate (step S1203 in FIG. 12). .

主原因特定処理部610は、ステップS1202で算出したスループット劣化率と、ステップS1203で読み出したスループット劣化率の許容範囲とを比較し、主原因を特定する(図12のステップS1204)。   The main cause identification processing unit 610 compares the throughput deterioration rate calculated in step S1202 with the allowable range of the throughput deterioration rate read in step S1203, and specifies the main cause (step S1204 in FIG. 12).

図13は、スループット劣化率の許容範囲の閾値設定処理の例を示すフローチャートである。この処理は、図1のシステム運用端末107からの設定指示により起動される。   FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the threshold setting process for the allowable range of the throughput deterioration rate. This process is activated by a setting instruction from the system operation terminal 107 in FIG.

CPU701は、各無線端末104の機種等と基地局105ごとに、図8に例示される主原因特定解析テーブル611の内容を取得する(図13のステップS1301)。   The CPU 701 acquires the contents of the main cause identification analysis table 611 illustrated in FIG. 8 for each wireless terminal 104 model and the base station 105 (step S1301 in FIG. 13).

次に、CPU701は、システム運用端末107からの指示が、許容範囲の閾値の設定か削除かを判定する(図13のステップS1302)。   Next, the CPU 701 determines whether the instruction from the system operation terminal 107 is setting or deleting an allowable range threshold (step S1302 in FIG. 13).

システム運用端末107からの指示が許容範囲の閾値の削除である場合、CPU701は、主原因特定解析テーブル611から、削除指示された該当箇所を削除する(図13のステップS1303)。   When the instruction from the system operation terminal 107 is deletion of the threshold value of the allowable range, the CPU 701 deletes the corresponding part instructed to be deleted from the main cause identification analysis table 611 (step S1303 in FIG. 13).

システム運用端末107からの指示が許容範囲の閾値の設定である場合、CPU701はさらに、システム運用端末107からの指示が許容範囲の閾値の新規設定か更新設定かを判定する(図13のステップS1304)。   When the instruction from the system operation terminal 107 is a setting of the allowable range threshold, the CPU 701 further determines whether the instruction from the system operation terminal 107 is a new setting or an update setting of the allowable range threshold (step S1304 in FIG. 13). ).

システム運用端末107からの指示が許容範囲の閾値の更新設定である場合、CPU701は、更新指示された主原因特定解析テーブル611の該当箇所を更新する(図13のステップS1305)。   When the instruction from the system operation terminal 107 is an update setting of the threshold value of the allowable range, the CPU 701 updates the corresponding part of the main cause identification analysis table 611 instructed to update (step S1305 in FIG. 13).

システム運用端末107からの指示が許容範囲の閾値の新規設定である場合、CPU701は、主原因特定解析テーブル611に新たに許容範囲の条件を追記する(図13のステップS1306)。   When the instruction from the system operation terminal 107 is a new setting of the threshold value of the allowable range, the CPU 701 adds a new allowable range condition to the main cause identification analysis table 611 (step S1306 in FIG. 13).

以上のステップS1303、S1305、またはS1306の処理の後、CPU701は、主原因特定解析テーブル611の設定内容をディストーション装置100等に保存する(図13のステップS1307)。   After the processing in step S1303, S1305, or S1306, the CPU 701 saves the setting contents of the main cause identification analysis table 611 in the distortion device 100 or the like (step S1307 in FIG. 13).

その後、CPU701は、図13のフローチャートで示されるスループット劣化率の許容範囲の閾値設定処理を終了する。   Thereafter, the CPU 701 ends the threshold value setting process of the allowable range of the throughput deterioration rate shown in the flowchart of FIG.

図14および図15は実施形態の動作例を示す図であり、図14はスループット値算出動作の例を、図15はデータ通信管理テーブル612の内容例を示す。図14の例では、IPアドレスaaa.aaa.aaa.aaaを有する無線端末104と、IPアドレスbbb.bbb.bbb.bbbを有するアプリケーション/Webサーバ106が、図2の場合と同様のHTTPの通信を行っている。なお、各IPアドレスの値は、説明の簡単のための模式的な値である。   14 and 15 are diagrams illustrating an example of the operation of the embodiment. FIG. 14 illustrates an example of the throughput value calculation operation, and FIG. 15 illustrates an example of the contents of the data communication management table 612. In the example of FIG. 14, the IP address aaa. aaa. aaa. wireless terminal 104 having aaa and IP address bbb. bbb. bbb. The application / Web server 106 having bbb performs HTTP communication similar to the case of FIG. Note that the value of each IP address is a schematic value for ease of explanation.

図15の例は、図14のセッションに対応するデータ通信管理テーブル612の記録内容例である。前述したように、スループット劣化率を求めるために使用されるスループット値は、最終から1つ前のデータ通信と2つ前のデータ通信である。そして、図14の最終のデータ通信はレスポンスR4とACK4のペアである。従って、図14のR3とACK3のペアに対応する図15のスループット値IIIと、図14のR2とACK2のペアに対応する図15のスループット値IIを用いて、前述した(2)式に準じて、スループット劣化率が算出される。   The example of FIG. 15 is a recorded content example of the data communication management table 612 corresponding to the session of FIG. As described above, the throughput values used for obtaining the throughput deterioration rate are the data communication immediately before the last and the data communication two times before. The final data communication in FIG. 14 is a pair of response R4 and ACK4. Therefore, using the throughput value III of FIG. 15 corresponding to the pair of R3 and ACK3 of FIG. 14 and the throughput value II of FIG. 15 corresponding to the pair of R2 and ACK2 of FIG. Thus, the throughput deterioration rate is calculated.

図15より、スループット値IIは、9.5[bps]、スループット値IIIは9[bps]である。これより、前述した(2)式に準じて、次式のようにスループット劣化率が算出できる。   From FIG. 15, the throughput value II is 9.5 [bps], and the throughput value III is 9 [bps]. From this, the throughput deterioration rate can be calculated according to the above-described equation (2) as in the following equation.

スループット劣化率=(9.5−9)÷9×100=5.6[%]
図8に例示される主原因特定解析テーブル611より、主原因は無線網の基地局リソース不足等であると切分けできる。
Throughput deterioration rate = (9.5-9) ÷ 9 × 100 = 5.6 [%]
From the main cause identification analysis table 611 illustrated in FIG. 8, it can be determined that the main cause is a shortage of base station resources in the wireless network.

以上説明したように、本実施形態によれば、ネットワークであるLTE網でのパケットの遅延の原因が存在する領域あるいはパケット遅延のより具体的な原因の判断、切り分けが可能となる。また、ノウハウ保持者による高額作業費削減や効率向上など、原因切り分け調査にかかる運用コストの削減が実現される。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to determine and isolate a region where a cause of packet delay exists in the LTE network as a network or a more specific cause of packet delay. In addition, the operation cost for the cause identification investigation can be reduced, such as high cost reduction and efficiency improvement by know-how holders.

また、無線端末104のそれぞれに専用アプリケーションを導入するのに比べ、基地局105が集約される側のEPC網102内のキャプチャーポイント108に品質監視測定装置100を配置することにより、監視システム全体の導入コストを削減することが可能となる。   Compared with introducing a dedicated application to each of the wireless terminals 104, the quality monitoring / measuring device 100 is disposed at the capture point 108 in the EPC network 102 on the side where the base stations 105 are aggregated. The introduction cost can be reduced.

さらに、品質監視測定装置100は、無線端末104の数に依存しないため、無線品質監視規模が増大しても、低コストで監視システムを構築することが可能となる。   Furthermore, since the quality monitoring and measuring apparatus 100 does not depend on the number of wireless terminals 104, it is possible to construct a monitoring system at a low cost even if the wireless quality monitoring scale increases.

以上説明した実施形態は、図1の無線網101とEPC網102とからなるLTE網に品質監視測定装置100が接続された例について説明したが、WiFi網、または3G網(第3世代移動通信網)等の無線網に本実施形態が適用されてもよい。   In the embodiment described above, the example in which the quality monitoring / measurement apparatus 100 is connected to the LTE network including the wireless network 101 and the EPC network 102 in FIG. 1 has been described. The present embodiment may be applied to a wireless network such as a network.

以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
無線網と前記無線網を集約したパケット網とを含むネットワークにおけるセッション内のデータ通信ごとにスループット値を算出する手段と、
前記各スループット値からスループットの劣化率を算出する手段と、
前記劣化率に基づいて前記ネットワークにおける品質劣化の原因を特定する手段と、
からなる品質監視装置。
(付記2)
前記ネットワークは、無線網と前記無線網を集約したパケット網を含み、
前記品質監視装置は、前記無線網を集約したパケット網からの通信を監視する、
ことを特徴とする付記1に記載の品質監視装置。
(付記3)
前記主原因を特定する手段は、前記ネットワークにおける品質劣化の原因を特定するための情報が格納された記憶部と、前記劣化率と前記情報とを照合することにより品質劣化の原因を特定するための主原因特定処理部とからなる、
ことを特徴とする付記1または2に記載の品質監視装置。
(付記4)
前記データ通信はハイパーテキスト転送プロトコルを含むTCP(Transmission Control Protocol)におけるセッション内におけるレスポンスデータと当該レスポンスデータに対する肯定応答データの組であり、前記スループット値を算出する手段は、前記データ通信における前記レスポンスデータと当該レスポンスデータに対する前記肯定応答データの各受信時刻の差分から、当該データ通信に対応する前記スループット値を算出する、
ことを特徴とする付記1ないし3の何れかに記載の品質監視装置。
(付記5)
前記主原因特定処理部は、前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を、前記無線網に起因するものまたは前記無線網を集約したパケット網に起因するものの少なくとも何れかに切り分ける、
ことを特徴とする付記3または4に記載の品質監視装置。
(付記6)
前記主原因特定処理部は、前記スループット劣化率が第1の閾値に比較して小さい場合に異常無しと判定し、前記スループット劣化率が前記第1の閾値に比較して大きくかつ当該第1の閾値よりも大きい第2の閾値に比較して小さい場合に前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を当該ネットワークに含まれる無線網を集約したパケット網に起因するものと判定し、前記スループット劣化率が前記第2の閾値に比較して大きい場合に前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を前記無線網に起因するものと判定する、
ことを特徴とする付記5に記載の品質監視装置。
(付記7)
前記主原因特定処理部はさらに、前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を、前記無線網におけるリソース不足に起因するもの、または前記無線網におけるパケットの不到達または中断を伴うハンドオーバおよび再接続に起因するものの少なくとも何れかに切り分ける、
ことを特徴とする付記5または6のいずれかに記載の品質監視装置。
(付記8)
前記主原因特定処理部はさらに、前記スループット劣化率が第3の閾値に比較して小さい場合に前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を前記無線網におけるリソース不足に起因するものと判定し、前記スループット劣化率が前記第3の閾値に比較して大きい場合に前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を前記無線網におけるパケットの不到達または中断を伴うハンドオーバおよび再接続に起因するものと判定する、
ことを特徴とする付記7に記載の品質監視装置。
(付記9)
前記無線網は、WiFi網、LTE網における無線網、または第3世代移動通信網のいずれかである、
ことを特徴とする付記1に記載の品質監視装置。
(付記10)
前記ネットワークにおける品質劣化の主原因の特定を、仮想ローカルエリアネットワークごと、MACアドレスごと、またはIPアドレスごとに行う、
ことを特徴とする付記1に記載の品質監視装置。
(付記11)
少なくとも無線網を集約したパケット網におけるセッション内のデータ通信ごとにスループット値を算出するステップと、
前記各スループット値からスループット劣化率を算出するステップと、
前記劣化率に基づいて前記ネットワークにおける品質劣化の原因を特定するステップと、
からなる品質監視方法。
(付記12)
無線端末を含む無線網と、
前記無線網と無線データを送受信する基地局と、
前記基地局と通信し、前記基地局を集約するパケット網と、
前記基地局を集約するパケット網を介して、前記無線端末と通信するサーバと、
前記基地局を網のキャプチャーポイントに接続され、前記通信のセッション内のスループット値からスループットの劣化率を算出し、その結果とあらかじめ記憶部に記憶されている原因設定の情報との照合を行うことにより、前記通信の品質劣化の原因を設定する品質監視装置とを、
備えたシステム。
Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
Means for calculating a throughput value for each data communication in a session in a network including a wireless network and a packet network in which the wireless networks are aggregated;
Means for calculating a throughput degradation rate from each throughput value;
Means for identifying the cause of quality degradation in the network based on the degradation rate;
Quality monitoring device consisting of
(Appendix 2)
The network includes a wireless network and a packet network in which the wireless networks are aggregated,
The quality monitoring device monitors communication from a packet network in which the wireless networks are aggregated;
The quality monitoring apparatus according to Supplementary Note 1, wherein:
(Appendix 3)
The means for identifying the main cause is to identify the cause of quality degradation by comparing the storage unit storing information for identifying the cause of quality degradation in the network and the degradation rate with the information. Consisting of the main cause identification processing part of
The quality monitoring apparatus according to appendix 1 or 2, characterized in that:
(Appendix 4)
The data communication is a set of response data in a session in TCP (Transmission Control Protocol) including a hypertext transfer protocol and acknowledgment data for the response data, and the means for calculating the throughput value includes the response in the data communication. The throughput value corresponding to the data communication is calculated from the difference between each reception time of the acknowledgment data with respect to the data and the response data,
4. The quality monitoring apparatus according to any one of appendices 1 to 3, wherein
(Appendix 5)
The main cause identification processing unit divides a main cause of quality degradation in the network into at least one of those caused by the radio network or a packet network that aggregates the radio network,
The quality monitoring apparatus according to appendix 3 or 4, characterized in that:
(Appendix 6)
The main cause identification processing unit determines that there is no abnormality when the throughput deterioration rate is small compared to the first threshold, the throughput deterioration rate is large compared to the first threshold, and the first When it is smaller than a second threshold value that is larger than a threshold value, it is determined that the main cause of quality degradation in the network is caused by a packet network that aggregates wireless networks included in the network, and the throughput degradation rate is Determining that the main cause of quality degradation in the network is attributed to the wireless network when larger than the second threshold;
The quality monitoring apparatus according to appendix 5, characterized by:
(Appendix 7)
The main cause identifying processing unit further causes a main cause of quality degradation in the network due to a resource shortage in the wireless network, or due to handover and reconnection with packet non-arrival or interruption in the wireless network. Carved into at least one of the things,
The quality monitoring apparatus according to any one of appendix 5 or 6, characterized by the above.
(Appendix 8)
The main cause identification processing unit further determines that the main cause of quality deterioration in the network is caused by a shortage of resources in the wireless network when the throughput deterioration rate is smaller than a third threshold, and the throughput Determining that the main cause of quality degradation in the network is due to handover and reconnection with packet non-arrival or interruption in the wireless network when the degradation rate is large compared to the third threshold;
The quality monitoring apparatus according to appendix 7, characterized by:
(Appendix 9)
The wireless network is either a WiFi network, a wireless network in an LTE network, or a third generation mobile communication network.
The quality monitoring apparatus according to Supplementary Note 1, wherein:
(Appendix 10)
Identification of the main cause of quality degradation in the network is performed for each virtual local area network, for each MAC address, or for each IP address.
The quality monitoring apparatus according to Supplementary Note 1, wherein:
(Appendix 11)
Calculating a throughput value for each data communication in a session in a packet network that aggregates at least wireless networks;
Calculating a throughput deterioration rate from each throughput value;
Identifying a cause of quality degradation in the network based on the degradation rate;
Quality monitoring method consisting of
(Appendix 12)
A wireless network including wireless terminals;
A base station that transmits and receives wireless data to and from the wireless network;
A packet network that communicates with and aggregates the base stations;
A server communicating with the wireless terminal via a packet network that aggregates the base stations;
The base station is connected to a network capture point, a throughput deterioration rate is calculated from the throughput value in the communication session, and the result is collated with cause setting information stored in the storage unit in advance. A quality monitoring device for setting the cause of the quality degradation of the communication,
System with.

101 無線網
102 EPC網
103 コア網
104 無線端末
105 基地局
106 アプリケーション/Webサーバ
107 システム運用端末
108 キャプチャーポイント
201 セッション
601 Net I/F(ネットインタフェース)
602 収集部
603 解析部
604 記憶部
605 通知部
606 設定部
607 パケットキャプチャ処理部
608 収集情報解析部
609 スループット分析処理部
610 主原因特定処理部
611 主原因特定解析テーブル
612 データ通信管理テーブル
613 主原因特定結果格納部
614 故障通知部
615 主原因特定閾値設定部
616 TAP
617 通信回線
701 CPU
702 メモリ
703 RAM
704 ディスク記憶装置
705 NIC
706 バス
901 分割前の元データ
902 分割後の送信されるデータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Wireless network 102 EPC network 103 Core network 104 Wireless terminal 105 Base station 106 Application / Web server 107 System operation terminal 108 Capture point 201 Session 601 Net I / F (net interface)
602 Collection unit 603 Analysis unit 604 Storage unit 605 Notification unit 606 Setting unit 607 Packet capture processing unit 608 Collection information analysis unit 609 Throughput analysis processing unit 610 Main cause identification processing unit 611 Main cause identification analysis table 612 Data communication management table 613 Main cause Specific result storage unit 614 Failure notification unit 615 Main cause specific threshold setting unit 616 TAP
617 Communication line 701 CPU
702 Memory 703 RAM
704 Disk storage device 705 NIC
706 Bus 901 Original data before division 902 Data transmitted after division

Claims (10)

無線網と前記無線網を集約したパケット網とを含むネットワークにおけるセッション内のデータ通信ごとにスループット値を算出する手段と、
前記各スループット値からスループットの劣化率を算出する手段と、
前記劣化率に基づいて前記ネットワークにおける品質劣化の原因を特定する手段と、
からなる品質監視装置。
Means for calculating a throughput value for each data communication in a session in a network including a wireless network and a packet network in which the wireless networks are aggregated;
Means for calculating a throughput degradation rate from each throughput value;
Means for identifying the cause of quality degradation in the network based on the degradation rate;
Quality monitoring device consisting of
前記ネットワークは、無線網と前記無線網を集約したパケット網を含み、
前記品質監視装置は、前記無線網を集約したパケット網からの通信を監視する、
ことを特徴とする請求項1に記載の品質監視装置。
The network includes a wireless network and a packet network in which the wireless networks are aggregated,
The quality monitoring device monitors communication from a packet network in which the wireless networks are aggregated;
The quality monitoring apparatus according to claim 1.
前記原因を特定する手段は、前記ネットワークにおける品質劣化の原因を特定するための情報が格納された記憶部と、前記劣化率と前記情報とを照合することにより品質劣化の原因を特定するための原因特定処理部とからなる、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の品質監視装置。
The means for identifying the cause is for identifying a cause of quality degradation by comparing a storage unit storing information for identifying the cause of quality degradation in the network and the degradation rate with the information. Consists of the cause identification processing part,
The quality monitoring apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that
前記データ通信はハイパーテキスト転送プロトコルを含むTCP(Transmission Control Protocol)におけるセッション内におけるレスポンスデータと当該レスポンスデータに対する肯定応答データの組であり、前記スループット値を算出する手段は、前記データ通信における前記レスポンスデータと当該レスポンスデータに対する前記肯定応答データの各受信時刻の差分から、当該データ通信に対応する前記スループット値を算出する、
ことを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の品質監視装置。
The data communication is a set of response data in a session in TCP (Transmission Control Protocol) including a hypertext transfer protocol and acknowledgment data for the response data, and the means for calculating the throughput value includes the response in the data communication. The throughput value corresponding to the data communication is calculated from the difference between each reception time of the acknowledgment data with respect to the data and the response data,
The quality monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記原因特定処理部は、前記ネットワークにおける品質劣化の原因を、前記無線網に起因するものまたは前記無線網を集約したパケット網に起因するものの少なくとも何れかに切り分ける、
ことを特徴とする請求項3または4に記載の品質監視装置。
The cause identifying processing unit divides the cause of quality degradation in the network into at least one of those caused by the radio network or a packet network that aggregates the radio network,
The quality monitoring apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that:
前記原因特定処理部は、前記スループット劣化率が第1の閾値に比較して小さい場合に異常無しと判定し、前記スループット劣化率が前記第1の閾値に比較して大きくかつ当該第1の閾値よりも大きい第2の閾値に比較して小さい場合に前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を当該ネットワークに含まれる無線網を集約したパケット網に起因するものと判定し、前記スループット劣化率が前記第2の閾値に比較して大きい場合に前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を前記無線網に起因するものと判定する、
ことを特徴とする請求項3または4に記載の品質監視装置。
The cause identification processing unit determines that there is no abnormality when the throughput deterioration rate is small compared to the first threshold, the throughput deterioration rate is large compared to the first threshold, and the first threshold The main cause of quality degradation in the network is attributed to a packet network in which radio networks included in the network are aggregated, and the throughput degradation rate is the first Determining that the main cause of quality degradation in the network is caused by the wireless network when it is larger than the threshold value of 2;
The quality monitoring apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that:
前記原因特定処理部は、前記ネットワークにおける品質劣化の原因を、前記無線網におけるリソース不足に起因するもの、または前記無線網におけるパケットの不到達または中断を伴うハンドオーバおよび再接続に起因するものの少なくとも何れかに切り分ける、
ことを特徴とする請求項3または4のいずれかに記載の品質監視装置。
The cause identification processing unit may cause at least one of causes of quality degradation in the network due to resource shortage in the wireless network, or due to handover and reconnection involving packet non-arrival or interruption in the wireless network. Carved into crab,
The quality monitoring apparatus according to claim 3, wherein the quality monitoring apparatus is characterized in that:
前記原因特定処理部は、前記スループット劣化率が第3の閾値に比較して小さい場合に前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を前記無線網におけるリソース不足に起因するものと判定し、前記スループット劣化率が前記第3の閾値に比較して大きい場合に前記ネットワークにおける品質劣化の主原因を前記無線網におけるパケットの不到達または中断を伴うハンドオーバおよび再接続に起因するものと判定する、
ことを特徴とする請求項3または4に記載の品質監視装置。
The cause identification processing unit determines that the main cause of quality degradation in the network is caused by a shortage of resources in the wireless network when the throughput degradation rate is smaller than a third threshold, and the throughput degradation rate Determining that the main cause of quality degradation in the network is due to handover and reconnection with packet non-arrival or interruption in the wireless network when is greater than the third threshold;
The quality monitoring apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that:
少なくとも無線網を含むネットワークにおけるセッション内のデータ通信ごとにスループット値を算出するステップと、
前記各スループット値からスループット劣化率を算出するステップと、
前記劣化率に基づいて前記ネットワークにおける品質劣化の原因を特定するステップと、
からなる品質監視方法。
Calculating a throughput value for each data communication in a session in a network including at least a wireless network;
Calculating a throughput deterioration rate from each throughput value;
Identifying a cause of quality degradation in the network based on the degradation rate;
Quality monitoring method consisting of
無線端末を含む無線網と、
前記無線網と無線データを送受信する基地局と、
前記基地局と通信し、前記基地局を集約するパケット網と、
前記基地局を集約するパケット網を介して、前記無線端末と通信するサーバと、
前記基地局を網のキャプチャーポイントに接続され、前記通信のセッション内のスループット値からスループットの劣化率を算出し、その結果とあらかじめ記憶部に記憶されている原因設定の情報との照合を行うことにより、前記通信の品質劣化の原因を設定する品質監視装置とを、
備えたシステム。
A wireless network including wireless terminals;
A base station that transmits and receives wireless data to and from the wireless network;
A packet network that communicates with and aggregates the base stations;
A server communicating with the wireless terminal via a packet network that aggregates the base stations;
The base station is connected to a network capture point, a throughput deterioration rate is calculated from a throughput value in the communication session, and the result is collated with cause setting information stored in advance in a storage unit. A quality monitoring device for setting the cause of the quality degradation of the communication,
System with.
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