JP2020136723A - 通信品質劣化箇所推定装置、システム、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することを可能にする。【解決手段】観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出し、音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出し、所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する。【選択図】 図１

Description

本発明は、通信品質劣化箇所推定装置、システム、方法およびプログラムに関する。

音声通信サービスの維持や改善のためには、サービス提供者は、サービスの品質を把握した上で、品質劣化の原因となっている箇所を特定することが必要である。

音声品質を評価する方法には、ＭＯＳ（Mean Opinion Score）のような主観評価法や、品質評価モデルを利用して主観品質を推定する客観評価法がある。しかし、これらの方法は、音声通信における音声品質の評価は可能だが、品質劣化の原因となっている箇所を特定することはできない。

一方、通信品質の劣化を検出する方法には、たとえば、特許文献１に記載の方法がある。特許文献１に記載の方法では、送信元から宛先までの一地点をパケット観測点とし、その地点におけるパケット損失率、音声パケットの遅延、ゆらぎ等を測定する。これにより、通信品質の劣化を検出することができる。

特開２０１７−１９２００１号公報

しかし、特許文献１に記載の方法では、エンドツーエンドでの品質劣化の検出は可能だが、品質劣化の原因となっている箇所を特定することはできない。

本発明の目的は、通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することを可能にする、通信品質劣化箇所推定装置、システム、方法およびプログラムを提供することにある。

上述の問題を解決するために、本発明の一実施形態において、通信品質劣化箇所推定装置は、観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する差算出部と、音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する基準算出部と、所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する推定結果出力部とを備えることを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態において、通信品質劣化箇所推定方法は、観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出し、音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出し、所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力することを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態において、通信品質劣化箇所推定プログラムは、コンピュータに、観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する差算出機能と、音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する基準算出機能と、所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する推定結果出力機能とを実現させることを特徴とする。

本発明の通信品質劣化箇所推定装置、システム、方法およびプログラムにより、通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することが可能になる。

本発明の第一の実施形態の通信品質劣化箇所推定装置の構成例を示す図である。 本発明の第一の実施形態の通信品質劣化箇所推定装置の動作例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の通信品質劣化箇所推定システムの構成例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の通信品質劣化箇所推定装置の構成例を示す図である。 本発明の第二の実施形態のフローデータの例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の通信品質劣化箇所推定装置が記憶するフローデータの例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の遅延時間と遅延ゆらぎの例を示す図である。 本発明の第二の実施形態のフローデータの例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の遅延ゆらぎ差の例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の基準範囲の例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の遅延ゆらぎ差の例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の通信品質劣化箇所推定装置の動作例を示す図である。 本発明の各実施形態のハードウェア構成例を示す図である。

［第一の実施形態］
本発明の第一の実施の形態について説明する。

図１に本実施形態の通信品質劣化箇所推定装置１０の構成例を示す。本実施形態の通信品質劣化箇所推定装置１０は、差算出部１２、基準算出部１３および推定結果出力部１４により構成される。

差算出部１２は、観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する観測点の間の遅延ゆらぎ差を算出する。なお、遅延時間は、通信パケットが送信された送信時刻から観測点で取得された取得時刻までの時間である。また、遅延ゆらぎ差は、遅延時間のゆらぎ度合いの差である。

基準算出部１３は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する。推定結果出力部１４は、所定の通信フローの通信パケットについて、当該通信パケットの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する。

このように通信品質劣化箇所推定装置１０を構成することによって、通信品質劣化箇所推定装置１０は、通信フローの通信パケットの各々について、隣接する観測点の間の遅延時間のゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する。また、通信品質劣化箇所推定装置１０は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する。そして、通信品質劣化箇所推定装置１０は、所定の通信パケットについて、当該通信パケットの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する。これにより、通信品質劣化箇所推定装置１０は、区間の各々について、音声品質が良い場合の遅延ゆらぎ差の基準範囲を算出することが可能になる。そして、所定の通信パケットについて、遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間の情報を劣化箇所の推定結果として出力することが可能になる。そのため、通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することが可能になる。

次に、図２に本実施形態の通信品質劣化箇所推定装置１０の動作の例を示す。

差算出部１２は、観測点が設定された通信装置で取得されたフローデータの各々について、遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する観測点の間の遅延ゆらぎ差を算出する（ステップＳ１０１）。基準算出部１３は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する（ステップＳ１０２）。推定結果出力部１４は、所定の通信フローの通信パケットについて、当該通信パケットの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する（ステップＳ１０３）。

このように動作することによって、通信品質劣化箇所推定装置１０は、通信フローの通信パケットの各々について、隣接する観測点の間の遅延時間のゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する。また、通信品質劣化箇所推定装置１０は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する。そして、通信品質劣化箇所推定装置１０は、所定の通信パケットについて、当該通信パケットの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する。これにより、通信品質劣化箇所推定装置１０は、区間の各々について、音声品質が良い場合の遅延ゆらぎ差の基準範囲を算出することが可能になる。そして、所定の通信パケットについて、遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間の情報を劣化箇所の推定結果として出力することが可能になる。そのため、通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することが可能になる。

以上で説明したように、本発明の第一の実施形態では、通信品質劣化箇所推定装置１０は、通信フローの通信パケットの各々について、隣接する観測点の間の遅延時間のゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する。また、通信品質劣化箇所推定装置１０は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する。そして、通信品質劣化箇所推定装置１０は、所定の通信パケットについて、当該通信パケットの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する。これにより、通信品質劣化箇所推定装置１０は、区間の各々について、音声品質が良い場合の遅延ゆらぎ差の基準範囲を算出することが可能になる。そして、所定の通信パケットについて、遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間の情報を劣化箇所の推定結果として出力することが可能になる。そのため、通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することが可能になる。

［第二の実施形態］
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。本実施形態では、通信品質劣化箇所推定装置２０についてより具体的に説明する。

まず、図３に本実施形態の通信品質劣化箇所推定システムの構成例を示す。本実施形態の通信品質劣化箇所推定システムは、端末５０（５０Ａ〜５０Ｃ）、通信装置６０（６０Ａ〜６０Ｅ）および通信品質劣化箇所推定装置２０により構成される。なお、端末５０の数は３台に限られず、任意の数が可能である。また、通信装置６０の数は、５台に限られず、任意の数が可能である。

通信装置６０は、たとえば、スイッチ、ルータ、計算機など、ネットワーク上のパケットを受信および送信可能な装置により実現される。また、本実施形態の通信装置６０は、パケットサンプリング機能を有する。

通信装置６０の接続点には、観測点が設定されているものとする。図３に示す例では、通信装置６０Ａに観測点ＩＦ１およびＩＦ２が、通信装置６０Ｃに観測点ＩＦ３およびＩＦ４が、通信装置６０Ｄに観測点ＩＦ５、ＩＦ６およびＩＦ７が、通信装置６０Ｅに観測点ＩＦ８およびＩＦ９が設定されている。

また、本実施形態では、音声通信が流れるネットワーク経路上の通信装置６０が通信パケットの情報（フローデータ）を収集し、通信装置６０が収集したフローデータを通信品質劣化箇所推定装置２０が記憶する。フローデータの収集方法には、ｓＦｌｏｗやＮｅｔＦｌｏｗなどのサンプリングプロトコルを利用することが可能である。

通信品質劣化箇所推定装置２０は、通信装置６０Ｂに接続されており、各通信装置６０が収集したフローデータを収集できるものとする。また、本実施形態では、音声通信は端末５０間で行われるものとする。

なお、図３に例示する通信品質劣化箇所推定装置２０は、通信装置６０Ｂに接続されているが、通信品質劣化箇所推定装置２０が接続される装置は、各通信装置６０が収集したフローデータを収集可能であれば、特定の通信装置に限られない。

次に、図４を用いて、本実施形態の通信品質劣化箇所推定装置２０の構成例について説明する。本実施形態の通信品質劣化箇所推定装置２０は、受信部２５、記憶部２６、品質評価部２１、差算出部１２、基準算出部１３および推定結果出力部１４により構成される。

受信部２５は、通信装置６０の各々から通信パケットの情報（フローデータ）を受信し、記憶部２６に記憶させる。具体的には、受信部２５は、通信装置６０に設定された各観測点で収集されたフローデータを受信する。フローデータには少なくとも通信パケットの送信元の端末５０の識別情報、送信時刻情報および観測点における観測時刻情報が含まれる。

図５に、観測点ＩＦ１で収集されたフローデータの例を示す。この例では、フローデータは、各通信パケットが端末５０から送信された送信時刻（送信タイムスタンプ）と各観測点で通信パケットが取得された時刻（取得時刻）とを含む。各フローデータは、図５に例示するように、シーケンス番号で区別されていてもよい。

記憶部２６は、収集されたフローデータを記憶する。図６に、記憶部２６が記憶するフローデータの例を示す。この例では、各通信装置６０における観測点（インタフェース名）ごとに、送信元ＩＰ（Internet Protocol）アドレス、宛先ＩＰアドレスおよび宛先ポートを対応付けてフローが管理されている。この例では、宛先ポートが５００４の通信フローが、音声通信に関する通信フローであるものとする。

また、記憶部２６は、ネットワークトポロジ情報を記憶する。ネットワークトポロジ情報は、あらかじめネットワーク管理者等により登録される。

品質評価部２１は、音声通信に関する通信フローの各々に対して音声品質を評価する。品質評価部２１は、たとえば、記憶部２６に記憶されたフローデータおよびトポロジ情報から、音声通信の通信フローの経路上にある観測点を特定し、各観測点を経由する音声データを通信装置６０経由で取得する。そして、取得した音声データの各々に対して音声品質を評価する。あるいは、品質評価部２１は、端末５０やその他の装置から音声品質の評価結果を受信しても良い。

なお、音声品質評価の手法としては、ＭＯＳのような主観評価法や、品質評価モデルを利用して主観品質を推定する客観評価法など、任意の方法を利用することが可能である。

差算出部１２は、記憶部２６に記憶されたフローデータに基づいて、通信パケットの各々について、当該通信パケットの送信時刻から観測点での取得時刻までの遅延時間を算出し、また、遅延時間に基づいて遅延時間のゆらぎ度合いを算出する。そして、遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する観測点の間のゆらぎ度合いの差を算出する。なお、以降、「遅延時間のゆらぎ度合い」を「遅延ゆらぎ」、「遅延時間のゆらぎ度合いの差」を「遅延ゆらぎ差」と呼ぶ。また、隣接する観測点とは、ある観測点を通過した通信パケットが次に通過する観測点を意味する。

具体的には、まず、差算出部１２は、フローデータに含まれる送信元情報、宛先情報および送信時刻、および、記憶部２６に記憶されているネットワークトポロジ情報に基づいて、各々の通信パケットの通信経路を特定する。差算出部１２は、経路上に存在する各観測点において収集された音声通信のフローデータから送信時刻（送信タイムスタンプ）とサンプリングされた時刻（取得時刻）を特定し、遅延時間を算出する。また、差算出部１２は、遅延時間に基づき、各観測点における平均遅延時間を計算する。具体的には、差算出部１２は、各観測点で通信パケットが取得された時刻（取得時刻）と、対応する各通信パケットが送信された時刻（送信時刻）との差分を遅延時間として算出し、その平均を算出する。

また、差算出部１２は、各フローデータについて、各観測点における平均遅延時間と各フローデータの遅延時間との差を算出し、これを各観測点における遅延ゆらぎとする。

図７は、遅延時間および遅延ゆらぎの例を示す図である。この例では、観測点ごと、また、フローデータごとに、遅延時間、および、平均遅延時間と遅延時間との差分が算出されている。たとえば、観測点ＩＦ１において、差算出部１２は、シーケンス番号０で特定されるフローデータの遅延時間を、取得時刻と送信時刻の差分を算出することで、２０ｍｓと算出する。また、観測点ＩＦ１における平均遅延時間が２０ｍｓと算出されている場合、差算出部１２は、たとえば、シーケンス番号６で特定されるフローデータの遅延ゆらぎを、遅延時間から平均遅延時間を減算することにより、１０ｍｓと算出する。

また、差算出部１２は、隣接する観測点の間の遅延ゆらぎ差を算出する。

差算出部１２は、各観測点で収集したフローデータの各々を、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信時刻が同じものをまとめた組に分類する。この組は、同じ通信パケットに関するフローデータである。たとえば、図８において、太線で囲まれたものは、同じ通信パケットのフローデータである。

そして、差算出部１２は、組としたフローデータについて、隣接する観測点の間の遅延ゆらぎ差を算出する。たとえば、図３のシステム構成の場合、図８の一番上のフローデータの組（通信パケット）において、隣接する観測点の組は、観測点ＩＦ１と観測点ＩＦ２、観測点ＩＦ２と観測点ＩＦ３、観測点ＩＦ３と観測点ＩＦ４の３通りである。差算出部１２は、この３通りの観測点の組の各々について、通信パケットごとに、遅延ゆらぎ差を算出する。なお、どの観測点が隣接しているかについては、差算出部１２は、記憶部２６が記憶しているトポロジ情報から把握することができる。

基準算出部１３は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローのフローデータの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する。

基準算出部１３は、まず、記憶部２６に記憶されたフローデータから、音声品質が所定のレベル以上の通信フローに関するフローデータを抽出する。たとえば、品質評価をＭＯＳによって行う場合には、一般的に品質が良いとされる４〜５のＭＯＳ値を持つ通信フローに対応するフローデータを抽出する。なお、基準算出部１３は、ＭＯＳ値が３以上であるフローデータを抽出しても良い。

次に、基準算出部１３は、差算出部１２が算出した遅延ゆらぎ差から、抽出されたフローデータ（音声品質が所定のレベル以上の通信フローのフローデータ）の遅延ゆらぎ差を抽出する。

図９に、基準算出部１３が特定した遅延ゆらぎ差の例を示す。たとえば、観測点ＩＦ１と観測点ＩＦ２の間の遅延ゆらぎ差には、図８の一番上の通信パケットについての値が抽出されている。また、さらに、観測点ＩＦ１と観測点ＩＦ２を通過する通信パケット、すなわち、図８の上から三番目（送信時刻がＣ）の通信パケットや、一番下（送信時刻がＤ）の通信パケットも抽出されている。

そして、基準算出部１３は、抽出した遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間ごとに、基準範囲を算出する。より具体的には、基準算出部１３は、遅延ゆらぎ差の９５％信頼区間を基準範囲として算出する。なお、このとき、基準算出部１３は、遅延ゆらぎ差が正規分布に従うと仮定して、基準範囲を算出する。また、基準算出部１３は、遅延ゆらぎ差が正規分布以外の分布に従うと仮定しても良いし、９５％信頼区間以外の方法で基準範囲を算出しても良い。図１０に、算出された基準範囲の例を示す。ここで算出した基準範囲は、推定結果出力部１４において、通信品質劣化箇所推定の基準範囲として使用される。

このようにすることで、基準算出部１３は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローに基づいて、区間ごとに、ほとんどの遅延ゆらぎ差が取り得る値の範囲を基準範囲として算出することが可能になる。そして、推定結果出力部１４は、遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合に、その区間が品質劣化の原因となっている箇所であると推定することが可能になる。

推定結果出力部１４は、所定の通信フローの通信パケット（フローデータ）について、当該フローデータの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該フローデータにおける劣化箇所の推定結果として出力する。

所定の通信フローは、たとえば、音声品質劣化の疑いがある通信フローである。たとえば、推定結果出力部１４は、品質評価部２１における音声品質の評価の結果、音声品質が低い通信フローについて、通信品質の劣化箇所を推定しても良い。あるいは、推定結果出力部１４は、管理者等によって指定された通信フローに対して、通信品質の劣化箇所を推定しても良い。

推定結果出力部１４は、所定の通信フローに関するフローデータについて、隣接する観測点の間の遅延ゆらぎ差を算出する。あるいは、推定結果出力部１４は、差算出部１２が算出した遅延ゆらぎ差を利用しても良い。

図１１に、遅延ゆらぎ差の算出結果の例を示す。この例の場合、音声通信１、音声通信２、音声通信３は、同じ経路を経由する音声通信であるが、異なる通信パケットであるとする。

そして、推定結果出力部１４は、所定の通信フローに関するフローデータにおける遅延ゆらぎ差が、基準算出部１３で算出した基準範囲に含まれているか確認する。

たとえば、図１１において、音声通信１の観測点ＩＦ１と観測点ＩＦ２の間の区間の遅延ゆらぎ差は４９９であるため、図１０における観測点ＩＦ１と観測点ＩＦ２の間の区間の基準範囲に含まれる。そのため、推定結果出力部１４は、観測点ＩＦ１と観測点ＩＦ２の間の区間は、音声通信１における品質劣化箇所ではないと推定する。

また、たとえば、図１１において、音声通信１の観測点ＩＦ３と観測点ＩＦ４の間の区間の遅延ゆらぎ差は１２０であるため、図１０における観測点ＩＦ３と観測点ＩＦ４の間の区間の基準範囲から外れている。そのため、推定結果出力部１４は、観測点ＩＦ３と観測点ＩＦ４の間の区間が、音声通信１における品質劣化箇所であると推定する。

また、音声通信２、音声通信３の遅延ゆらぎ差についても同様に基準範囲との比較を行うと、推定結果出力部１４は、音声通信２については、観測点ＩＦ１と観測点ＩＦ２の間の区間と、観測点ＩＦ２と観測点ＩＦ３の間の区間を、劣化箇所として推定する。また、推定結果出力部１４は、音声通信３については、いずれの区間についても遅延ゆらぎ差が基準範囲内のため、劣化箇所はないと推定する。

そして、推定結果出力部１４は、推定した劣化箇所の情報を出力する。なお、上記の説明では、推定結果出力部１４は、所定の通信フローの各通信パケット（フローデータ）について、劣化箇所を推定している。しかし、推定結果出力部１４は、劣化箇所の推定を、通信パケット単位で行っても良いし、通信フロー単位で行っても良い。たとえば、推定結果出力部１４は、所定の通信フローに関するフローデータの遅延ゆらぎ差の平均値、最大値、最小値等を基準範囲とを比較して、当該通信フローについての劣化箇所を推定しても良い。

このように通信品質劣化箇所推定装置２０を構成することによって、通信品質劣化箇所推定装置２０は、通信フローの通信パケットの各々について、隣接する観測点の間の遅延時間のゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する。また、通信品質劣化箇所推定装置１０は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する。そして、通信品質劣化箇所推定装置１０は、所定の通信パケットについて、当該通信パケットの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する。これにより、通信品質劣化箇所推定装置１０は、区間の各々について、音声品質が良い場合の遅延ゆらぎ差の基準範囲を算出することが可能になる。そして、所定の通信パケットについて、遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間の情報を劣化箇所の推定結果として出力することが可能になる。そのため、通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することが可能になる。

次に、図１２に、本実施形態の通信品質劣化箇所推定装置２０の動作例を示す。ここでは、通信品質劣化箇所推定システムが図３の場合を例に、通信品質劣化箇所推定装置２０の動作例について説明する。

まず、通信品質劣化箇所推定装置２０の受信部２５は、通信装置６０の各々から、各観測点において収集された通信パケットの情報（フローデータ）を受信し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ２０１）。

また、品質評価部２１は、音声通信に関する通信フローの各々に対して音声品質を評価する、あるいは、音声品質の評価結果を受信する（ステップＳ２０２）。なお、ステップＳ２０２とステップＳ２０１は同時に行われても良いし、逆の順であっても良い。また、ステップＳ２０１では、受信部２５は、ステップＳ２０２での音声品質の評価（あるいは受信）後に、音声品質が所定のレベル以上の通信フローに関するフローデータを記憶部２６に記憶させても良い。

次に、差算出部１２は、記憶部２６に記憶されたフローデータに基づいて、通信パケットの各々について、遅延時間を算出し、また、遅延時間と平均遅延時間との差に基づいて遅延ゆらぎを算出する。そして、差算出部１２は、通信パケットの各々について、隣接する観測点の間の遅延ゆらぎ差を算出する（ステップＳ２０３）。なお、差算出部１２は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローに関する通信パケットについて、隣接する観測点の間の遅延ゆらぎ差を算出しても良い。

次に、基準算出部１３は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローのフローデータの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する（ステップＳ２０４）。基準算出部１３は、たとえば、遅延ゆらぎ差の９５％信頼区間を基準範囲として算出する。

そして、推定結果出力部１４は、基準算出部１３が算出した基準範囲に基づいて、所定の通信フローの通信パケットについて、劣化箇所の推定結果を出力する（ステップＳ２０５）。推定結果出力部１４は、所定の通信フローの通信パケット（フローデータ）について、当該フローデータの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該フローデータにおける劣化箇所の推定結果として出力する。

なお、推定結果出力部１４は、差算出部１２が算出した遅延ゆらぎ差を当該フローデータの遅延ゆらぎ差として使用することができる。あるいは、推定結果出力部１４は、所定の通信フローの通信パケットのフローデータを、記憶部２６から取得して、あるいは、通信装置６０から取得して、取得したフローデータに基づいて遅延ゆらぎ差を算出しても良い。

このように動作することによって、通信品質劣化箇所推定装置２０は、通信フローの通信パケットの各々について、隣接する観測点の間の遅延時間のゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する。また、通信品質劣化箇所推定装置１０は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する。そして、通信品質劣化箇所推定装置１０は、所定の通信パケットについて、当該通信パケットの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する。これにより、通信品質劣化箇所推定装置１０は、区間の各々について、音声品質が良い場合の遅延ゆらぎ差の基準範囲を算出することが可能になる。そして、所定の通信パケットについて、遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間の情報を劣化箇所の推定結果として出力することが可能になる。そのため、通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することが可能になる。

以上で説明したように、本発明の第二の実施形態では、通信品質劣化箇所推定装置２０は、通信フローの通信パケットの各々について、隣接する観測点の間の遅延時間のゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する。また、通信品質劣化箇所推定装置１０は、音声品質が所定のレベル以上の通信フローの遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する観測点の間の区間の各々について、遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する。そして、通信品質劣化箇所推定装置１０は、所定の通信パケットについて、当該通信パケットの遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する。これにより、通信品質劣化箇所推定装置１０は、区間の各々について、音声品質が良い場合の遅延ゆらぎ差の基準範囲を算出することが可能になる。そして、所定の通信パケットについて、遅延ゆらぎ差が基準範囲を外れている区間の情報を劣化箇所の推定結果として出力することが可能になる。そのため、通信品質の劣化の原因となっている箇所を推定することが可能になる。

［ハードウェア構成例］
上述した本発明の各実施形態における通信品質劣化箇所推定装置（１０、２０）を、一つの情報処理装置（コンピュータ）を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。なお、通信品質劣化箇所推定装置は、物理的または機能的に少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現してもよい。また、通信品質劣化箇所推定装置は、専用の装置として実現してもよい。また、通信品質劣化箇所推定装置の一部の機能のみを情報処理装置を用いて実現しても良い。

図１３は、本発明の各実施形態の通信品質劣化箇所推定装置を実現可能な情報処理装置のハードウェア構成例を概略的に示す図である。情報処理装置９０は、通信インタフェース９１、入出力インタフェース９２、演算装置９３、記憶装置９４、不揮発性記憶装置９５およびドライブ装置９６を備える。

通信インタフェース９１は、各実施形態の通信品質劣化箇所推定装置が、有線あるいは／および無線で外部装置と通信するための通信手段である。なお、通信品質劣化箇所推定装置を、少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現する場合、それらの装置の間を通信インタフェース９１経由で相互に通信可能なように接続しても良い。

入出力インタフェース９２は、入力デバイスの一例であるキーボードや、出力デバイスとしてのディスプレイ等のマンマシンインタフェースである。

演算装置９３は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロプロセッサ等の演算処理装置である。演算装置９３は、たとえば、不揮発性記憶装置９５に記憶された各種プログラムを記憶装置９４に読み出し、読み出したプログラムに従って処理を実行することが可能である。

記憶装置９４は、演算装置９３から参照可能な、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置であり、プログラムや各種データ等を記憶する。記憶装置９４は、揮発性のメモリ装置であっても良い。

不揮発性記憶装置９５は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、等の、不揮発性の記憶装置であり、各種プログラムやデータ等を記憶することが可能である。

ドライブ装置９６は、たとえば、後述する記録媒体９７に対するデータの読み込みや書き込みを処理する装置である。

記録媒体９７は、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク、半導体フラッシュメモリ等、データを記録可能な任意の記録媒体である。

本発明の各実施形態は、たとえば、図１３に例示した情報処理装置９０により通信品質劣化箇所推定装置を構成し、この通信品質劣化箇所推定装置に対して、上記各実施形態において説明した機能を実現可能なプログラムを供給することにより実現してもよい。

この場合、通信品質劣化箇所推定装置に対して供給したプログラムを、演算装置９３が実行することによって、実施形態を実現することが可能である。また、通信品質劣化箇所推定装置のすべてではなく、一部の機能を情報処理装置９０で構成することも可能である。

さらに、上記プログラムを記録媒体９７に記録しておき、通信品質劣化箇所推定装置の出荷段階、あるいは運用段階等において、適宜上記プログラムが不揮発性記憶装置９５に格納されるよう構成してもよい。なお、この場合、上記プログラムの供給方法は、出荷前の製造段階、あるいは運用段階等において、適当な治具を利用して通信品質劣化箇所推定装置内にインストールする方法を採用してもよい。また、上記プログラムの供給方法は、インターネット等の通信回線を介して外部からダウンロードする方法等の一般的な手順を採用してもよい。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する差算出部と、
音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する基準算出部と、
所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する推定結果出力部と
を備えることを特徴とする通信品質劣化箇所推定装置。

（付記２）
前記通信フローの前記音声品質を評価する、あるいは、受信する品質評価部
を備えることを特徴とする付記１に記載の通信品質劣化箇所推定装置。

（付記３）
前記通信装置で取得された前記フローデータを記憶する記憶部
を備え、
前記差算出部は、記憶された前記フローデータの各々に対して、前記遅延ゆらぎ差の前記算出を行う
ことを特徴とする付記１あるいは付記２に記載の通信品質劣化箇所推定装置。

（付記４）
前記フローデータは、前記通信パケットの送信元の端末の識別情報、前記送信時刻、前記取得時刻の情報を含む
ことを特徴とする付記１から付記３のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定装置。

（付記５）
前記基準算出部は、前記遅延ゆらぎ差の９５％信頼区間を前記基準範囲として前記算出する
ことを特徴とする付記１から付記４のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定装置。

（付記６）
前記推定結果出力部は、前記音声品質が劣化している前記通信フローについて、前記劣化箇所の前記推定結果の前記出力を行う
ことを特徴とする付記１から付記５のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定装置。

（付記７）
付記１から付記６のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定装置と、
前記通信装置と
を備えることを特徴とする通信品質劣化箇所推定システム。

（付記８）
観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出し、
音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出し、
所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する
ことを特徴とする通信品質劣化箇所推定方法。

（付記９）
前記通信フローの前記音声品質を評価する、あるいは、受信する
ことを特徴とする付記８に記載の通信品質劣化箇所推定方法。

（付記１０）
前記通信装置で取得された前記フローデータを記憶する記憶部に記憶された前記フローデータの各々に対して、前記遅延ゆらぎ差の前記算出を行う
ことを特徴とする付記８あるいは付記９に記載の通信品質劣化箇所推定方法。

（付記１１）
前記フローデータは、前記通信パケットの送信元の端末の識別情報、前記送信時刻、前記取得時刻の情報を含む
ことを特徴とする付記８から付記１０のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定方法。

（付記１２）
前記遅延ゆらぎ差の９５％信頼区間を前記基準範囲として前記算出する
ことを特徴とする付記８から付記１１のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定方法。

（付記１３）
前記音声品質が劣化している前記通信フローについて、前記劣化箇所の前記推定結果の前記出力を行う
ことを特徴とする付記８から付記１２のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定方法。

（付記１４）
コンピュータに、
観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する差算出機能と、
音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する基準算出機能と、
所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する推定結果出力機能と
を実現させることを特徴とする通信品質劣化箇所推定プログラム。

（付記１５）
前記通信フローの前記音声品質を評価する、あるいは、受信する品質評価機能
をコンピュータに実現させることを特徴とする付記１４に記載の通信品質劣化箇所推定プログラム。

（付記１６）
前記通信装置で取得された前記フローデータを記憶する記憶部に記憶された前記フローデータの各々に対して、前記遅延ゆらぎ差の前記算出を行う
ことを特徴とする付記１４あるいは付記１５に記載の通信品質劣化箇所推定プログラム。

（付記１７）
前記フローデータは、前記通信パケットの送信元の端末の識別情報、前記送信時刻、前記取得時刻の情報を含む
ことを特徴とする付記１４から付記１６のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定プログラム。

（付記１８）
前記基準算出機能は、前記遅延ゆらぎ差の９５％信頼区間を前記基準範囲として前記算出する
ことを特徴とする付記１４から付記１７のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定プログラム。

（付記１９）
前記推定結果出力機能は、前記音声品質が劣化している前記通信フローについて、前記劣化箇所の前記推定結果の前記出力を行う
ことを特徴とする付記１４から付記１８のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定プログラム。

１０、２０ 通信品質劣化箇所推定装置
１２ 差算出部
１３ 基準算出部
１４ 推定結果出力部
２１ 品質評価部
２５ 受信部
２６ 記憶部
５０ 端末
６０ 通信装置
９０ 情報処理装置
９１ 通信インタフェース
９２ 入出力インタフェース
９３ 演算装置
９４ 記憶装置
９５ 不揮発性記憶装置
９６ ドライブ装置
９７ 記録媒体

Claims (10)

1. 観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する差算出部と、
   音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する基準算出部と、
   所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する推定結果出力部と
   を備えることを特徴とする通信品質劣化箇所推定装置。
2. 前記通信フローの前記音声品質を評価する、あるいは、受信する品質評価部
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信品質劣化箇所推定装置。
3. 前記通信装置で取得された前記フローデータを記憶する記憶部
   を備え、
   前記差算出部は、記憶された前記フローデータの各々に対して、前記遅延ゆらぎ差の前記算出を行う
   ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の通信品質劣化箇所推定装置。
4. 前記フローデータは、前記通信パケットの送信元の端末の識別情報、前記送信時刻、前記取得時刻の情報を含む
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定装置。
5. 前記基準算出部は、前記遅延ゆらぎ差の９５％信頼区間を前記基準範囲として前記算出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定装置。
6. 前記推定結果出力部は、前記音声品質が劣化している前記通信フローについて、前記劣化箇所の前記推定結果の前記出力を行う
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信品質劣化箇所推定装置と、
   前記通信装置と
   を備えることを特徴とする通信品質劣化箇所推定システム。
8. 観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出し、
   音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出し、
   所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する
   ことを特徴とする通信品質劣化箇所推定方法。
9. 前記通信フローの前記音声品質を評価する、あるいは、受信する
   ことを特徴とする請求項８に記載の通信品質劣化箇所推定方法。
10. コンピュータに、
    観測点が設定された通信装置で取得された、音声通信に関する通信フローの通信パケットに関する情報であるフローデータの各々について、前記通信パケットが送信された送信時刻から前記観測点で取得された取得時刻までの遅延時間のゆらぎ度合いに基づいて、隣接する前記観測点の間の前記遅延時間の前記ゆらぎ度合いの差である遅延ゆらぎ差を算出する差算出機能と、
    音声品質が所定のレベル以上の前記通信フローの前記遅延ゆらぎ差に基づいて、隣接する前記観測点の間の区間の各々について、前記遅延ゆらぎ差に関する基準範囲を算出する基準算出機能と、
    所定の前記通信フローの前記通信パケットについて、当該通信パケットの前記遅延ゆらぎ差が前記基準範囲を外れている前記区間がある場合、当該区間の情報を当該通信パケットにおける劣化箇所の推定結果として出力する推定結果出力機能と
    を実現させることを特徴とする通信品質劣化箇所推定プログラム。

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