JP2019016958A - Quality deterioration estimation device, quality deterioration estimation method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信におけるエンド−エンドの品質観測値を入力として、その通信におけるノードの接続箇所の中でどこがどれだけ劣化していたかを推定・判定する技術に関連するものである。 The present invention relates to a technique for estimating / determining how much deterioration has occurred in connection points of nodes in a communication using an end-to-end quality observation value in the communication as an input.
モバイル通信ではユーザ環境の多様化、利用方法の多岐化により、様々な箇所で品質劣化が発生する状況である。モバイル通信サービス品質向上のためには劣化箇所を把握することが重要である。 In mobile communications, quality degradation occurs in various locations due to diversification of user environments and diversification of usage methods. In order to improve the quality of mobile communication services, it is important to understand the degradation location.
しかし、品質観測において、エンド−エンドの観測("計測"と称してもよい)を行なうことは可能であるが、その観測結果から各箇所(サーバ、ISP、アクセスノード、端末等)における劣化度合いを判定することは難しい。この点に関する先行技術として、非特許文献1、2に開示された技術がある。非特許文献1には、劣化度合いを推定するノードの関係性をグラフ構造として利用することにより、少ない計算量で各ノードの劣化量を推定する技術が開示されている。
However, it is possible to perform end-to-end observation (may be referred to as “measurement”) in quality observation, but the degree of deterioration at each location (server, ISP, access node, terminal, etc.) based on the observation result It is difficult to judge. As a prior art regarding this point, there are techniques disclosed in
また、非特許文献2には、信頼性の低い観測データを棄却することにより推定精度を向上させる技術が開示されている。
従来技術では、例えばモバイル端末において観測したエンド−エンド間の品質を用いて劣化箇所の推定を行う場合、観測する端末数が少ない、端末の計測性能が低い等の理由により、劣化箇所を推定するために必要な高精度な観測データが得られないという問題が発生する。非特許文献1に開示された技術では、ノード間の関係性を用いて劣化箇所を推定しているため、このような低信頼な観測データは、観測データが通過しているノードの劣化量推定精度だけでなく、その近隣の複数の推定精度にも影響を与える可能性がある。また、観測データが少ない場合には、非特許文献2の手法を用いても効果は小さく、観測値の標本分散が大きくなることから、推定精度が低下する課題があった。
In the prior art, for example, when the degradation location is estimated using the end-to-end quality observed in the mobile terminal, the degradation location is estimated due to a small number of terminals to be observed or the measurement performance of the terminal is low. Therefore, there arises a problem that high-accuracy observation data necessary for this cannot be obtained. In the technique disclosed in
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、通信網におけるエンド−エンドの観測値を用いてノード毎の品質劣化量の値を推定する技術において、品質劣化量の推定精度を向上させる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and improves the estimation accuracy of the quality degradation amount in the technique for estimating the value of the quality degradation amount for each node using the end-to-end observation value in the communication network. The purpose is to provide technology.
開示の技術によれば、通信網を構成するノードの品質劣化を推定する品質劣化推定装置であって、
各観測経路の品質観測値、各観測経路の観測数、及び各観測経路の経路情報を入力する入力手段と、
前記品質観測値と、各ノードの未知の劣化量に対する重み付けに使用される前記観測数と、前記経路情報とに基づいて、各ノードの劣化量の推定値を算出する演算手段と、
前記各ノードの劣化量の推定値を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする品質劣化推定装置が提供される。
According to the disclosed technology, a quality degradation estimation apparatus that estimates quality degradation of nodes constituting a communication network,
Input means for inputting quality observation values of each observation route, the number of observations of each observation route, and route information of each observation route;
An arithmetic means for calculating an estimated value of the deterioration amount of each node based on the quality observation value, the number of observations used for weighting the unknown deterioration amount of each node, and the path information;
An output means for outputting an estimated value of the deterioration amount of each node is provided.
開示の技術によれば、通信網におけるエンド−エンドの観測値を用いてノード毎の品質劣化量の値を推定する技術において、品質劣化量の推定精度を向上させる技術が提供される。 According to the disclosed technique, a technique for improving the estimation accuracy of the quality degradation amount is provided in the technology for estimating the value of the quality degradation amount for each node using the end-to-end observation value in the communication network.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。本実施の形態の通信網(以下、対象通信網と呼ぶ)において、品質劣化量を推定する対象となるサーバ、中継装置、基地局等の通信機器を「ノード」と呼ぶ。「ノード」は、単体のネットワーク機器のみならず、ISP、通信事業者ネットワーク等のネットワーク機器の集合からなる構成も含まれる。また、対象通信網は、特定の種類の網に限られず、例えば、モバイル網であってもよいし、固定網であってもよいし、モバイル網と固定網が混在した網であってもよいし、これら以外の網であってもよい。 Hereinafter, an embodiment (this embodiment) of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example, and the embodiment to which the present invention is applied is not limited to the following embodiment. In the communication network of the present embodiment (hereinafter referred to as a target communication network), a communication device such as a server, a relay device, or a base station that is a target for estimating the amount of quality degradation is referred to as a “node”. The “node” includes not only a single network device but also a configuration including a set of network devices such as an ISP and a carrier network. The target communication network is not limited to a specific type of network, and may be, for example, a mobile network, a fixed network, or a network in which a mobile network and a fixed network are mixed. However, other nets may be used.
本実施の形態では、対象通信網を構成する各ノードに値があり、その値が大きいほど劣化量が大きいことを表す。そして、品質劣化推定装置100が、任意の2点のノード間の品質観測値(エンド−エンドの品質観測値)から、通信網を構成する各ノードの値の推定を行う。以下、装置構成、及び処理内容を説明する。
In the present embodiment, each node constituting the target communication network has a value, and the larger the value, the larger the deterioration amount. Then, the quality
(装置構成)
図1に、本実施の形態における品質劣化推定装置100の構成図を示す。図1に示すように、品質劣化推定装置100は、品質劣化推定の演算に使用するデータを入力する入力部101、品質劣化推定の演算を行う演算部102、演算の結果を出力する出力部103、及び、入力データ、演算途中のデータ、演算結果、プログラム等を記憶するデータ記憶部104を有する。
(Device configuration)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a quality
本実施の形態における品質劣化推定装置100は、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、品質劣化推定装置100が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるCPUやメモリ等のハードウェア資源を用いて、当該装置で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(可搬メモリ等)に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
The quality
図2は、本実施の形態における品質劣化推定装置100のハードウェア構成例を示す図である。図2の品質劣化推定装置100は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置150、補助記憶装置152、メモリ装置153、CPU154、インタフェース装置155、表示装置156、及び入力装置157等を有する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the quality
品質劣化推定装置100での処理を実現するプログラムは、例えば、CD−ROM又はメモリカード等の記録媒体151によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体151がドライブ装置150にセットされると、プログラムが記録媒体151からドライブ装置150を介して補助記憶装置152にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体151より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置152は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
A program that realizes processing in the quality
メモリ装置153は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置152からプログラムを読み出して格納する。CPU154は、メモリ装置153に格納されたプログラムに従って品質劣化推定装置100に係る機能を実現する。インタフェース装置155は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置156はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置157はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。
The
(品質劣化推定装置100の動作)
次に、品質劣化推定装置100の動作として、本実施の形態における品質劣化推定方法を詳細に説明する。
(Operation of the quality degradation estimation apparatus 100)
Next, as an operation of the quality
<定義>
前述したとおり、対象通信網における品質劣化量を推定する対象となるサーバ、中継装置、基地局等の通信機器をノードと呼ぶ。また、複数のサーバや複数の端末等、同じ種類の複数のノードからなる集合をグループと呼ぶ。本実施の形態では、グループ1とグループ2があり、グループ1に属するノードをa1, a2, …, aQ1と表し、グループ2に属するノードをb1, b2, …, bQ2と表す。また、グループ1に属するノードの劣化量をx=(x1 x2 … xQ1)Τ、グループ2に属するノードの劣化量をy=(y1 y2 … yQ2)Τと表す。
<Definition>
As described above, a communication device such as a server, a relay device, or a base station that is a target for estimating the amount of quality degradation in the target communication network is called a node. A set of a plurality of nodes of the same type, such as a plurality of servers and a plurality of terminals, is called a group. In the present embodiment, there are
グループ1に属するノード同士は、ノード間の劣化量の類似性がグラフ構造により表され、その無向グラフをGとする。なお、劣化量の類似性とは、劣化量の大きさが似ているかということである。
For the nodes belonging to
また、グループ1に属するノードaiとグループ2に属するノードbj間の経路を観測経路(i, j)と表す。
A path between the node a i belonging to the
<入力>
品質劣化推定装置100の入力部101には、少なくとも以下のデータが入力される。入力されたデータはデータ記憶部104に格納され、その後の処理において、演算部102により読み出されて演算がなされる。下記の入力データ以外にも、処理に必要な閾値等の値も適宜入力される。
<Input>
At least the following data is input to the
入力1:観測経路数Mの観測経路の識別子1, 2, …, m, … M、観測経路毎の観測数N1, N2, … Nm, …, NM、観測経路毎の品質観測データzm (k)(m=1, 2, …, M, k=1, 2, …, Nm)
入力2:グループ1のノード間の劣化の類似性を表すグラフ構造Gに対するグラフラプラシアン: L
入力3:入力1の観測が行われた際の各観測経路の経路情報(通信を構成するノード)を表す行列 : A1、A2
<入力2の詳細>
入力2に関して、グループ1のノード数Q1のグラフGを構成するグラフラプラシアンLを求める方法について説明する。
Input 1: Observation path identifier M, number of
Input 2: Graph Laplacian for graph structure G that represents the similarity of degradation between nodes in group 1: L
Input 3: Matrix representing path information (nodes composing communication) of each observation path when
<Details of
A method for obtaining a graph Laplacian L constituting the graph G of the number of nodes Q 1 of the
グラフGに含まれるノードaj、ak間の距離dj,kを定義する。この距離dは、ノード間の劣化の類似度を表す指標である。距離dは例えば地理的な距離とすることができるが、これに限らず、類似度が距離dの減少関数(例:反比例の関数)となればどのような値でもよい。ここで、減衰関数をf(x)と定義する。 A distance d j, k between nodes a j and a k included in the graph G is defined. This distance d is an index representing the similarity of deterioration between nodes. The distance d can be a geographical distance, for example. However, the distance d is not limited to this, and may be any value as long as the similarity is a decreasing function (eg, an inversely proportional function) of the distance d. Here, the attenuation function is defined as f (x).
グラフラプラシアンLはL=D-Cで算出される。C、Dは以下のとおりである。 The graph Laplacian L is calculated by L = D-C. C and D are as follows.
CはN×Nの隣接行列であり、Cの要素cj,k (j,k=1,2,…,Q1)は、j=kのときは0、cj,k = ck,jを満たす。j=kでない場合のcj,kは、以下のように、重み無しグラフと重み付きグラフとで異なる。 C is an N × N adjacency matrix, and the element c j, k (j, k = 1,2, ..., Q 1 ) of C is 0 when j = k, c j, k = c k, Satisfies j . c j, k when j = k is not different between the unweighted graph and the weighted graph as follows.
グラフGの枝に重みを付けない重み無しグラフの場合、dj,kがある閾値e*以下であればcj,k =1とし、そうでなければcj,k =0とする。重み付きグラフの場合、cj,k =f(dj,k)とする。 In the case of a weightless graph in which no weight is given to the branch of the graph G, c j, k = 1 if d j, k is equal to or less than a certain threshold value e *, and c j, k = 0 otherwise. In the case of a weighted graph, c j, k = f (d j, k ).
DはN×Nの次数行列であり、Dの要素gj,k (j,k=1,2,…, N)はj≠kのときは0の対角行列であり、gj,jは次式で与えられる。 D is an N × N degree matrix, and the elements g j, k (j, k = 1,2,..., N) of D are diagonal matrices of 0 when j ≠ k, and g j, j Is given by:
入力3のA1は、0あるいは1からなるM×Q1の行列であり、入力3のA2は、0あるいは1からなるM×Q2の行列である。
A 1 of
観測経路数Mにおけるm番目(m=1,2,…M)の観測経路を(im,jm)とすると、A1の(m,q1)成分(m=1,2,…M,q1=1,2,…Q1)は、観測経路(im,jm)がノードaq1を通過していれば1、そうでなければ0である。また、A2の(m,q2)成分(m=1,2,…M,q2=1,2,…Q2)は、観測経路(im,jm)がノードbq2を通過していれば1、そうでなければ0である。
When the m-th (m = 1,2, ... M) observation path in the number M of observation paths is (i m , j m ), the (m, q 1 ) component (m = 1,2, ... M) of A 1 , q 1 = 1, 2,... Q 1 ) is 1 if the observation path (i m , j m ) passes through the node a q1, and 0 otherwise. In addition, the (m, q 2 ) component of A2 (m = 1,2,… M, q 2 = 1,2, ... Q 2 ), the observation path (i m , j m ) passes through the
なお、本実施の形態において、入力2(グラフラプラシアンL)は、品質劣化推定装置100の外部で予め算出して品質劣化推定装置100に入力することとしてもよいし、品質劣化推定装置100の入力部101に、グラフGの情報と距離dを与えることにより、演算部102がグラフラプラシアンLを算出し、データ記憶部104に格納しておくこととしてもよい。また、後述するUについても、品質劣化推定装置100の外部で予め算出して品質劣化推定装置100に入力することとしてもよいし、品質劣化推定装置100が算出することとしてもよい。
In the present embodiment, the input 2 (graph Laplacian L) may be calculated in advance outside the quality
(品質劣化を推定するための処理手順)
次に、入力1〜入力3等に基づいて、演算部102が実行する品質劣化を推定するための処理について説明する。基本的に、演算部102が実行する処理の結果は順次データ記憶部104に格納され、次の処理において演算部102により読み出され、使用される。
(Processing procedure for estimating quality degradation)
Next, processing for estimating quality degradation performed by the
<Uの作成>
まず、演算部102は、グラフGのグラフラプラシアンLの固有値λi(i=1,2,…Q1)を求める。また、固有値λiに対応する固有ベクトルuiを求め、固有ベクトルを並べた行列U=(u1 u2 … uQ1) (Q1×Q1行列)を作成する。ここで、Uは正規直交行列である。
<Create U>
First, the
<ノードの品質の推定処理>
観測経路数Mにおけるm番目(m=1,2,…M)の観測経路である(im,jm)は、グループ1のノードaimとグループ2のノードbjm間の経路である。観測経路(im,jm)のk番目の観測で得られたエンド−エンド間の品質をzm (k)と表す。このとき、観測経路(im,jm)上で得られた観測データzmは次式で与えられる。つまり、観測データzmは、同じ観測経路で得られたNm回の観測における各観測値zm (k)の総和で与える。
<Node quality estimation process>
The m-th (m = 1, 2,... M) observation path (i m , j m ) in the number M of observation paths is a path between the group a node a im and the
上記のようにして得られたzと、グループ1に属するノードの劣化量xと、グループ2に属するノードの劣化量yとの関係は、次式で与えられる。
The relationship between z obtained as described above, the degradation amount x of the nodes belonging to
z= N*A1x+N*A2y
上記の式において、N*を乗算していることは、観測経路毎に観測数(重み)を劣化量に乗算していることに相当する。
z = N * A 1 x + N * A 2 y
In the above equation, multiplying N * corresponds to multiplying the deterioration amount by the number of observations (weight) for each observation path.
更に、xを行列Uを用いて、x=Usと表す。ただし、s=(s1 s2 … sN1 )Τである。これより、上記の関係式は次のように表すことができる。 Further, x is expressed as x = Us using the matrix U. However, s = (s 1 s 2 ... S N1 ) Τ . Thus, the above relational expression can be expressed as follows.
z=N*A1Us+N*A2y
上記のように、観測(観測値)ベクトルと未知量ベクトルとの関係が線形で表された関係が得られるので、演算部102は、上記の関係に基づく線形逆問題を最適化問題として解くことで、ベクトルs, yを推定し、さらに変換を行うことで、グループ1の各ノードの値であるベクトルxを推定する。具体的には以下のとおりである。以下では、推定方法としてLasso(Least absolute shrinkage and selection operator)を使用するが、Lasso以外の方法で推定を行うこととしてもよい。なお、Lassoは、回帰係数の絶対値(L1ノルム)の和を正規化項とした正規化推定法である。下記の推定方法に関する参考文献として例えば「Seung-Jean Kim ; Stanford Univ., Stanford ; Koh, K. ; Lustig, M. ; Boyd, S. et al. "An Interior-Point Method for Large-Scale l1-Regularized Least Squares"」がある。
z = N * A 1 Us + N * A 2 y
As described above, since a relationship in which the relationship between the observation (observation value) vector and the unknown vector is expressed linearly is obtained, the
具体的には、演算部102は、スパース近似を用い、下記の式で表されるLassoの推定式を解くことによって、ベクトルsを推定する。
Specifically, the
<出力>
続いて、出力部103が、得られた結果の出力を行う。本実施の形態では、x、yを出力する。なお、x、yの値を出力することは一例であり、x、yから得られる別の値を出力してもよい。
<Output>
Subsequently, the
上記のとおり、本実施の形態では、N*をかけることにより、観測数に応じた重み付けを考慮した推定が可能である。 As described above, in the present embodiment, it is possible to perform estimation in consideration of weighting according to the number of observations by applying N * .
(実施例)
品質劣化推定装置100が、上述した方法で品質劣化推定を行った具体的な例としての実施例を説明する。
(Example)
An embodiment as a specific example in which the quality
本実施例では、グループ1のノード数をQ1=64、グループ2のノード数をQ2=10とし、グループ1におけるノード間のグラフ構造と劣化量を図3に示すように与え、グループ2に属するノードの劣化量を図4に示すように与える。
In this embodiment, the number of nodes in
また、観測経路数をM=2N1として、m=1においてNm=50(1-ρ)、m=2においてNm=50(1+ρ)、m=3,4,…,MにおいてNm=50とする。 Also, assuming that the number of observation paths is M = 2N 1 , N m = 50 (1-ρ) at m = 1, N m = 50 (1 + ρ) at m = 2, m = 3,4, ..., M N m = 50.
上記の設定により、ρ=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9のそれぞれに対して劣化量推定の実験を200回行った。図5は、実験により得られた推定劣化量の分散を示す。本発明の手法を「重みあり」、「非特許文献1」の手法を「重みなし」、「非特許文献2」の手法を「棄却」と表す。図5に示すとおり、本発明の手法が観測数に拠らず、最も推定値の分散が小さく、ロバストな推定が可能である。
With the above settings, the degradation amount estimation experiment was performed 200 times for each of ρ = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, and 0.9. FIG. 5 shows the variance of the estimated deterioration amount obtained by the experiment. The method of the present invention is expressed as “weighted”, the method of “
(実施の形態の効果)
例えば、モバイルネットワークを構成する通信機器の劣化量推定のために、非特許文献1の既存技術を用いた場合、端末の移動等モバイル通信特有の現象により、常に安定した信頼性のある観測データを取得できるわけではない。低信頼な観測データが用いられた場合、その観測データを取得した観測経路上の通信機器の劣化量推定だけなく、その他の通信機器の推定精度にも影響を及ぼす。
(Effect of embodiment)
For example, when the existing technology of
本実施の形態に係る技術は、そのような既存技術の問題点を補う技術であり、ノード間の関係性による補間機能を積極的に利用するとともに、観測数に応じた重み付け行うことにより品質劣化量の推定を行うことで、推定精度を向上させることが可能である。 The technology according to the present embodiment is a technology that compensates for such problems of the existing technology, and actively uses the interpolation function based on the relationship between nodes and performs quality degradation by weighting according to the number of observations. By estimating the amount, it is possible to improve the estimation accuracy.
(実施の形態のまとめ)
以上、説明したように、本実施の形態により、通信網を構成するノードの品質劣化を推定する品質劣化推定装置であって、各観測経路の品質観測値、各観測経路の観測数、及び各観測経路の経路情報を入力する入力手段と、前記品質観測値と、各ノードの未知の劣化量に対する重み付けに使用される前記観測数と、前記経路情報とに基づいて、各ノードの劣化量の推定値を算出する演算手段と、前記各ノードの劣化量の推定値を出力する出力手段とを備えることを特徴とする品質劣化推定装置が提供される。
(Summary of embodiment)
As described above, according to the present embodiment, a quality deterioration estimation device that estimates the quality deterioration of nodes constituting a communication network, the quality observation value of each observation path, the number of observations of each observation path, and each Based on the input means for inputting the route information of the observation route, the quality observation value, the number of observations used for weighting the unknown deterioration amount of each node, and the route information, the deterioration amount of each node There is provided a quality deterioration estimation device comprising: an arithmetic means for calculating an estimated value; and an output means for outputting an estimated value of the deterioration amount of each node.
実施の形態で説明した入力部101、演算部102、出力部103は、それぞれ入力手段、演算手段、出力手段の例である。
The
前記演算手段は、前記品質観測値から構成されるベクトルと、前記経路情報から構成される行列と、前記観測数と、ノード間の劣化の類似性を表すグラフの構造に対応するグラフラプラシアン行列の固有ベクトルを並べた行列とを使用した推定式を解くことにより、前記各ノードの劣化量の推定値を算出することとしてもよい。 The computing means is a graph Laplacian matrix corresponding to a vector composed of the quality observation values, a matrix composed of the path information, the number of observations, and a graph structure representing similarity of deterioration between nodes. The estimated value of the deterioration amount of each node may be calculated by solving an estimation formula using a matrix in which eigenvectors are arranged.
前記推定式は、ある観測経路における品質観測値の観測数分の和が、当該観測経路を構成するノードの劣化量に観測数に基づく重み付けをした値に等しいという関係に基づく推定式であることとしてもよい。なお、z= N*A1x+N*A2yは、上記の関係の例である。 The estimation formula is an estimation formula based on the relationship that the sum of the number of observations of quality observation values in a certain observation path is equal to a value obtained by weighting the deterioration amount of the nodes constituting the observation path based on the number of observations. It is good. Note that z = N * A 1 x + N * A 2 y is an example of the above relationship.
以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
100 品質劣化推定装置
101 入力部
102 演算部
103 出力部
104 データ記憶部
150 ドライブ装置
151 記録媒体
152 補助記憶装置
153 メモリ装置
154 CPU
155 インタフェース装置
156 表示装置
157 入力装置
DESCRIPTION OF
155
Claims (7)
各観測経路の品質観測値、各観測経路の観測数、及び各観測経路の経路情報を入力する入力手段と、
前記品質観測値と、各ノードの未知の劣化量に対する重み付けに使用される前記観測数と、前記経路情報とに基づいて、各ノードの劣化量の推定値を算出する演算手段と、
前記各ノードの劣化量の推定値を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする品質劣化推定装置。 A quality degradation estimation device for estimating quality degradation of nodes constituting a communication network,
Input means for inputting quality observation values of each observation route, the number of observations of each observation route, and route information of each observation route;
An arithmetic means for calculating an estimated value of the deterioration amount of each node based on the quality observation value, the number of observations used for weighting the unknown deterioration amount of each node, and the path information;
An output means for outputting an estimated value of the deterioration amount of each node.
ことを特徴とする請求項1に記載の品質劣化推定装置。 The computing means is a graph Laplacian matrix corresponding to a vector composed of the quality observation values, a matrix composed of the path information, the number of observations, and a graph structure representing similarity of deterioration between nodes. The quality degradation estimation apparatus according to claim 1, wherein an estimated value of the degradation amount of each node is calculated by solving an estimation formula using a matrix in which eigenvectors are arranged.
ことを特徴とする請求項2に記載の品質劣化推定装置。 The estimation formula is an estimation formula based on the relationship that the sum of the number of observations of quality observation values in a certain observation path is equal to a value obtained by weighting the deterioration amount of nodes constituting the observation path based on the number of observations. The quality degradation estimation apparatus according to claim 2, wherein:
各観測経路の品質観測値、各観測経路の観測数、及び各観測経路の経路情報を入力する入力ステップと、
前記品質観測値と、各ノードの未知の劣化量に対する重み付けに使用される前記観測数と、前記経路情報とに基づいて、各ノードの劣化量の推定値を算出する演算ステップと、
前記各ノードの劣化量の推定値を出力する出力ステップと
を備えることを特徴とする品質劣化推定方法。 A quality degradation estimation method executed by a quality degradation estimation device that estimates quality degradation of nodes constituting a communication network,
An input step for inputting quality observation values for each observation route, the number of observations for each observation route, and route information for each observation route;
A calculation step of calculating an estimated value of the deterioration amount of each node based on the quality observation value, the number of observations used for weighting the unknown deterioration amount of each node, and the path information;
An output step of outputting an estimated value of the deterioration amount of each node.
ことを特徴とする請求項4に記載の品質劣化推定方法。 In the calculation step, the quality degradation estimation device is configured to include a vector composed of the quality observation values, a matrix composed of the path information, the number of observations, and a graph structure representing similarity between degradations between nodes. 5. The quality degradation estimation method according to claim 4, wherein an estimated value of the degradation amount of each node is calculated by solving an estimation formula using a matrix in which eigenvectors of a graph Laplacian matrix corresponding to the matrix are arranged. .
ことを特徴とする請求項5に記載の品質劣化推定方法。 The estimation formula is an estimation formula based on the relationship that the sum of the number of observations of quality observation values in a certain observation path is equal to a value obtained by weighting the deterioration amount of nodes constituting the observation path based on the number of observations. The method for estimating quality degradation according to claim 5.
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