JP3614835B2 - Packet communication quality measuring method and system - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信品質測定方法およびシステムに関し、特にパケット通信網を介して接続された2つの品質測定装置で測定パケットを送受信し、その送受信状況に基づき両品質測定装置間におけるパケット通信品質を測定するパケット通信品質測定方法およびシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
パケット通信網の通信品質として、例えばパケットの遅延分布(遅延時間)、パケットロス(損失率)、スループット(単位時間当たりのデータ転送量)などの各種パラメータを測定するパケット通信品質測定方法では、従来よりパッシブ測定方式とアクティブ測定方式という2つの品質測定方式が用いられている。
【0003】
パッシブ測定方式は、パケット通信網内の所望のノードまたはリンクを通過するパケットを監視し、その監視結果からパケット通信網の品質を算出する方式である(例えば、特開2001−53792号公報など参照)。このパッシブ測定方式でパケット遅延分布を得る場合には、例えば、所望の測定対象経路の両端に時刻同期した品質測定装置を配置して、ユーザが測定対象経路を用いて実際に送受信したパケットすなわちユーザパケットをこれら品質測定装置でキャプチャし、それらユーザパケットを特定できるヘッダ情報とそのパケット検出時刻を監視データとして取得する。そして、両品質測定装置で得られた2つの監視データを整合させて、同一ユーザパケットに関するパケット検出時刻差を求めることにより、測定対象経路でのパケット遅延時間を取得し、各ユーザパケットのパケット遅延時間を統計処理することによりパケット遅延分布を得ている。
【0004】
一方、アクティブ測定方式は、定期的またはユーザパケット生起パターンを擬似して多数の測定パケットを送信するエージェントとその測定パケットを受信するエージェントとを網内に配備し、測定パケット自身の通信品質からエージェント間の網品質を推定する方式である(例えば、特開昭62−176239号公報など参照)。このアクティブ方式でパケット遅延分布を得る場合には、例えば、所望の測定対象経路の両端に上記エージェントとして時刻同期した品質測定装置を配置して、これら品質測定装置間で測定対象経路を介して複数の測定パケットを送受信し、各測定パケットごとの送信時刻および受信時刻を監視データとして取得する。そして、両品質測定装置で得られた2つの監視データを整合させて、各測定パケットに関するパケット送受信時刻差を求めることにより、測定対象経路での遅延時間を取得し、各測定パケットのパケット遅延時間を統計処理することによりパケット遅延分布を得ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のパケット通信品質測定方法では、それぞれの品質測定方式について次のような問題点があった。
まず、パッシブ測定方式では、所望の一方向に流れるパケットについて例えば片道遅延測定を行うには、上記のように時刻同期した2点間で通過する多数のユーザパケットを比較する手法が考えられる。しかし、図らずも同じ内容のユーザパケットがあった場合は測定精度を低下させる要因となるパケット誤認識を生じたり、膨大なデータを処理する必要があり計算量が大きくなるため規模拡張性に乏しい、等の問題があった。
【0006】
また、往復遅延測定を行うには、上記片道遅延測定を組み合わせたり、TCP(transmission control protocol / internet plotocol)のAck(acknowledge)が返るまでの時間を測る等の手法があるが、前者には片道遅延測定と同じ問題があり、後者ではTCP通信を行うサーバ装置の処理がTCPレイヤまで必要なため処理遅延が大きく、遅延の精度が低くなる、という問題がある。さらに、損失率の測定を行うにも複数箇所のトラフィック情報を照らし合わせるため、膨大な計算量を要する。
【0007】
一方、アクティブ測定方式のうち、ユーザパケット生起パターンを擬似して測定パケットを送信する方法の場合、ユーザパケットとは別個に多数の測定パケットを流すためパケット通信網に負荷を与えるという問題点があり、この際、網へかかる負荷はユーザが増加した場合と同程度になり、無視できない大きさとなる。また、アクティブ測定方式のうち、一定間隔で測定パケットを送信する方法の場合、得られる通信品質は、測定パケットに関する通信品質であり、ユーザパケットに関する通信品質とは限らないという問題がある。
【0008】
また、一定間隔で測定パケットを送信した場合、各測定パケットが流されるときのトラフィックが一定とは限らないため実際の通信品質とは異なる結果が観測されるという問題点があった。例えば、午前はトラフィックがなく(トラフィック量=0)遅延測定結果が遅延量=1となり、午後はトラフィック量=1で遅延量=100となる回線について、数日間にわたって1分間おきに測定パケットを送信して遅延量を測定した場合、その測定期間に送信したすべての測定パケットのうちの50%で遅延量=1が測定され、残りの50%の測定パケットで遅延量=100が測定され、その平均遅延量は50.5となる。しかし、その回線では午後にトラフィックが生じており、実際の遅延量は100であることから、実際の通信品質とは全く異なる測定結果が観測されてしまう。これは測定期間を無限に延ばしても変わらない。
【0009】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、網負荷および計算量を軽減でき、かつ高い測定精度が得られるとともに拡張性のあるパケット通信品質測定方法およびシステムを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明にかかるパケット通信品質測定方法は、パケット通信網を介して接続された2つの品質測定装置間で、これら品質測定装置間を結ぶパケット通信網を介して測定パケットを送受信し、その測定パケットの送受信状況に基づき品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するパケット通信品質測定方法であって、一方の品質測定装置から一定間隔で間欠的に測定パケットをパケット通信網を介して他方の品質測定装置へ送出して他方の品質測定装置で受信し、これら両品質測定装置で送受信された測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、所定期間内、例えば前回測定パケット送出から当該測定パケット送出までの間に品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れたパケットの計数値に応じて、通信品質に対して重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
【0012】
この際、一定間隔に代えて所定の確率分布に従って選択した間隔で測定パケットの送出を行うようにしてもよく、あるいは所定の指数分布に従って選択した間隔で測定パケットの送出を行うようにしてもよい
【0013】
また、パケット計数値として、経路を流れるパケットのうち所定条件を満たすパケットのみを計数した計数値を用いてもよく、所定条件として、少なくとも特定の送信アドレスまたは受信アドレスを持つことを条件とするようにしてもよい。
あるいは、パケット計数値として、経路を流れるすべてのパケットを計数した計数値を用いてもよい。
なお、所定条件として、一方の品質測定装置から測定パケットが送出された時刻の時間的近傍のパケットであることを条件としてもよく、所定条件として、経路上で測定パケットが検知された時刻の時間的近傍のパケットであることを条件としてもよい。また、時間的近傍として、該測定パケット送出時刻の、零以上の一定時間前から、零以上の一定時間後までの範囲としてもよい。
【0014】
測定する通信品質としては、送受信状況に当該測定パケットの送信時刻および受信時刻、またはこれら時刻差を含み、これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する測定遅延時間に基づき、品質測定装置間における通信品質として遅延分布を算出するようにしてもよい。
このほか、送受信状況に当該測定パケットの損失有無を含み、これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する損失有無に基づき、品質測定装置間における通信品質として損失率を算出するようにしてもよい。
【0015】
往復遅延分布については、パケット計数値として、経路で両測定方向へ流れるパケットを計数した計数値を用い、送受信状況として、一方の品質測定装置から他方の品質測定装置への測定パケットを送出し、一方の品質測定装置からの測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットをその一方の品質測定装置へ返送した際に得られる送受信状況を用いるようにしてもよい。
【0016】
また、本発明にかかるパケット通信品質測定システムは、パケット通信網を介して接続された2つの品質測定装置と、これら品質測定装置と接続されて品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出する管理装置とからなり、これら品質測定装置間でパケット通信網を介して測定パケットを送受信し、その測定パケットの送受信状況に基づき管理装置で品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するパケット通信品質測定システムであって、品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れるパケットを計数するパケット計数部と、一定間隔で間欠的に測定パケットの送出を指示する測定パケット送出指示部とを有するパケット計数装置をさらに設けて、測定パケット送出指示部で、送出指示を行ったこととパケット計数部により計数されたパケット計数値とを送出通知により管理装置へ通知し、一方の品質測定装置で、パケット計数装置からの送出指示に応じて、測定パケットをパケット通信網を介して他方の品質測定装置へ送出し、他方の品質測定装置で、一方の品質測定装置から受信した測定パケットに関する送受信状況を受信通知により管理装置へ通知し、管理装置で、測定パケット送出指示部からの送出通知と他方の品質測定装置からの受信通知とに基づき、当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、当該送出通知のパケット計数値から所定期間内、例えば前回測定パケット送出から当該測定パケット送出までの間に計数されたパケット計数値を導出し、通信品質に対してそのパケット計数値に応じた重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
【0018】
このうち、前者のパケット通信品質測定システムでは、送出指示の間隔について、測定パケット送出指示部で、一定間隔に代えて所定の確率分布に従って選択した間隔で送出指示を行うようにしてもよく、あるいは一定間隔に代えて所定の指数分布に従って選択した間隔で送出指示を行うようにしてもよい。
【0020】
また、計数するパケットについて、パケット計数部で、経路を流れるパケットのうち所定条件を満たすパケットのみを計数するようにしてもよく、例えば、少なくとも特定の送信アドレスまたは受信アドレスを持つことを条件とするようにしてもよい。あるいは、経路を流れるすべてのパケットを計数するようにしてもよい。
なお、所定条件として、測定パケット送出部が一方の品質測定装置に示した測定パケット送出時刻の時間的近傍のパケットであることを条件としてもよく、所定条件として、パケット計数部が測定パケットを検知した時刻の時間的近傍のパケットであることを条件としてもよい。また、時間的近傍として、上記時刻の、零以上の一定時間前から、零以上の一定時間後までの範囲としてもよい。
【0021】
測定する通信品質としては、送受信状況に当該測定パケットの送信時刻および受信時刻、またはこれら時刻差を含み、管理装置で、各受信通知の送受信状況から得られた各測定パケットに関する測定遅延時間に基づき、品質測定装置間における通信品質として遅延分布を算出するようにしてもよい。
このほか、送受信状況に当該測定パケットの損失有無を含み、管理装置で、これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する損失有無に基づき、品質測定装置間における通信品質として損失率を算出するようにしてもよい。
【0022】
測定パケットの識別については、測定パケット送出指示部で、送出指示に当該送出指示を識別するための識別情報を付与して通知するとともに、識別情報を送出通知に付加して管理装置へ通知し、一方の品質測定装置で、当該送出指示に付加されている識別情報を測定パケットに含めて送出し、他方の品質測定装置で、測定パケットに含まれている識別情報を受信通知に付加して管理装置へ通知し、管理装置で、送出通知に付与されている識別情報と受信通知に付与されている識別情報とに基づき、同一測定パケットに関する通知であることを識別するようにしてもよい。
このとき、測定パケットの損失判断については、管理装置で、送出通知の受信から所定時間経過前に送出通知に付与されている識別情報と同じ識別情報を含む受信通知が受信されない場合、当該識別情報に対応する測定パケットは損失したものと判断するようにしてもよい。
【0023】
往復遅延分布については、パケット計数部で、経路で両測定方向へ流れるパケットを計数し、一方の品質測定装置で、他方の品質測定装置への測定パケットの送出に加え、その他方の品質測定装置から返送された当該測定パケットに対応する測定パケットの受信に応じてこれら測定パケットに関する送受信状況を受信通知により管理装置へ通知し、他方の品質測定装置で、管理装置への受信通知に代えて、一方の品質測定装置からの測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットをその一方の品質測定装置へ返送するようにしてもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示すのブロック図である。
このパケット通信品質測定システム10には、パケット計数装置1、管理装置2および複数の品質測定装置3が設けられており、各品質測定装置3は測定対象となるパケット通信網4にそれぞれ接続されている。
以下では、パケット通信網4をIP(internet plotocol)ルータとIP端末およびそれらを結ぶリンクから成るものと仮定した、簡潔なトポロジを例として説明する。
【0025】
また、パケット計数装置1と管理装置2との間、パケット計数装置1と各品質測定装置3の間、および管理装置2と各品質測定装置3の間は、それぞれ所定の通信網を介して接続されており、パケット通信品質の測定に必要な各種情報がやり取りされる。
パケット計数装置1は、パケット通信網4のうち測定対象となる品質測定装置3間を流れる各パケットを計数するパケット計数部12と、測定対象となる品質測定装置3に対して間欠的に測定パケットの送出を指示する測定パケット送出指示部11とを有する通信装置である。
【0026】
品質測定装置3は、パケット計数装置1の測定パケット送出指示部11からの送出指示に基づき、当該品質測定装置3と対となる他方の品質測定装置3へパケット通信網4を介して所定の測定パケットを送出する通信装置(IP端末)である。
管理装置2は、2つの品質測定装置3の間で送受信された測定パケットの送受信状況に基づき、その測定パケットの通信品質を算出し、各測定パケットの通信品質を用いて当該品質測定装置間における通信品質を算出(推定)する処理装置である。
【0027】
これら、パケット計数装置1、品質測定装置3および管理装置2としては、専用の測定装置を用いてもよく、パケット通信機能を有するパーソナルコンピュータやサーバー装置を用いてもよい。
また、測定パケットには当該パケットが測定パケットであることを示す識別子が付与されており、この識別子により他のユーザパケットと区別して検出される。測定パケットであることを示す識別子としては、パケットヘッダ内の空きフィールドに特定の値を書く方法、パケットペイロードの特定の位置に特定の値を書く方法、等が挙げられる。
【0028】
本発明では、このようにしてパケット通信品質測定システムを構成して、パケット計数装置1で所望の品質測定装置間を結ぶ経路を流れる各パケットを実際に計数することによりその経路のトラフィック量を把握し、そのトラフィック量ここではパケット計数値を考慮して、各測定パケットから個別の通信品質を得るとともに、これら通信品質から所望の品質測定装置3間の通信品質を管理装置2で算出するようにしたものである。
以下、本発明にかかるパケット通信品質測定システムについて具体的に説明する。
【0029】
次に、図2および図3を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。図2は第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成例を示すブロック図、図3は第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの品質測定動作を示すシーケンス図である。
本実施の形態では、各測定パケットに対応してパケット計数装置1で測定されたパケット計数値を管理装置2へ通知し、個々の測定パケットから得られた通信品質を当該パケット計数値に基づき重み付けし、得られた各通信品質から所望の品質測定装置間における通信品質を算出する場合について説明する。
【0030】
図2では、品質測定装置3A,3Bが通信品質の測定に用いられるものとし、測定パケットを送出する側の品質測定装置3Aはパケット計数装置1と接続され、測定パケットを受信する側の品質測定装置3Bは管理装置2と接続されている。
これら品質測定装置3A,3Bを結ぶパケット通信網4は、複数のIPルータ5A〜5CとこれらIPルータ間を結ぶリンク4A〜4Cとから構成されているものとする。
【0031】
IPルータ5Aは、品質測定装置3Aと接続されており、IPルータ5Bは品質測定装置3Bと接続されている。各IPルータ5A〜5CにはIP端末6がそれぞれ接続されている。またIPルータ5A,5B間はリンクすなわち測定対象リンク4Aを介して接続されている。さらにIPルータ5A,5C間およびIPルータ5B,5C間はリンク4Bおよびリンク4Cを介してそれぞれ接続されている。
本実施の形態では、IPルータ5A,5Bおよび測定対象リンク4Aを介して接続された品質測定装置3Aから品質測定装置3Bへ向かう方向についてのパケット通信品質、すなわち片道遅延分布および損失率を測定する場合について説明する。なお、本実施の形態によれば、この例に限らず、他のリンクや方向についても同様にしてパケット通信品質を測定できる。
【0032】
測定パケットの送受信時刻から測定遅延時間を測定することから、少なくとも品質測定装置3A,3Bは、例えばGPSからの情報を用いて相互に時刻同期を取っておく。
品質測定装置3AとIPルータ5Aの間の接続、および品質測定装置3BとIPルータ5Bとの間の接続は、それぞれノイズの小さな場所でEthernet(登録商標)で直結することにより、品質劣化が無視できる程度のリンクを使う。
【0033】
パケット計数装置1のパケット計数部12では、通信品質の測定を行う際、図3に示すように、まず測定開始に応じて、リンク(経路)4Aを通る各パケットのうち、IPルータ5AからIPルータ5Bへ向かう方向のパケットのすべてのパケットの数の計数を開始する(ステップ111)。
これは、例えばリンク4Aに物理レイヤでの分岐装置(図示せず)を接続し、すべての経由パケットをパケット計数部12へ引き込む方法などにより実現できる。なお、品質測定装置3Aから送出される測定パケットは計数せず、それ以外のユーザパケットを計数する。
【0034】
上記パケット計数開始から一定間隔後、パケット計数装置1の測定パケット送出指示部11では、測定パケットの送出を指示する送出指示を品質測定装置3Aへ通知する(ステップ112)。この送出指示には、各送出指示を識別するための固有の識別情報(ID)を付与しておく。
品質測定装置3Aは、パケット計数装置1からの送出指示を受けて、直ちに測定パケットを品質測定装置3Bへ送出する(ステップ113)。測定パケットはIPパケットからなり、送出指示に付与されていた識別情報と当該測定パケットの送信時刻とを記述しておく。
【0035】
また、測定パケット計数装置1のパケット計数部12では、上記送出指示の通知すなわち測定パケットの送出とほぼ同時に、ステップ111で開始したパケット計数を終了し、ステップ112で通知した送出指示に付与した識別情報と、その時点までにパケット計数部12で計数されたパケット数(累積数)を、送出通知により管理装置2へ通知する(ステップ114)。
このとき、測定を継続する場合には、パケット計数の終了後、直ちに次の送出指示までの期間におけるパケット計数を開始する。
【0036】
品質測定装置3Aからの測定パケットは、IPルータ5A、リンク4A、IPルータ5Bを経由して品質測定装置3Bへ到着する。品質測定装置3Bでは、品質測定装置3Aからの測定パケットを受信して、当該測定パケットに記述されている送信時刻および識別情報と、当該測定パケットを受信した受信時刻とを、受信通知により管理装置2へ通知する(ステップ115)。この受信通知自体により、測定パケットが到着したこと(到着性)の通知を兼ねることができる。
【0037】
管理装置2は、品質測定装置3Bから受け取った受信通知に含まれる当該測定パケットの送信時刻および受信時刻の時刻差から、その測定パケットに関する品質測定装置3Aから品質測定装置3Bまでの転送所要時間すなわち片道遅延時間を算出する(ステップ116)。
また、パケット計数装置1から受け取った送出通知から所定時間経過前に、当該送出通知で通知された識別情報を持つ測定パケットの受信通知が通知されなかった場合、その測定パケットは損失したものとして損失率=1とし、そうでなければ損失率=0として損失率を計算する(ステップ116)。
【0038】
このようにして、1つの測定パケットについてステップ111〜116からなる測定パケットの通信品質算出処理を行い(ステップ100)、これをパケット計数装置1から品質測定装置3Aへ一定間隔で間欠的に送信される送出指示ごとすなわち測定パケットの送出ごとに複数回(N回)繰り返して実行する(ステップ101〜10N)。
続いて、管理装置2では、パケット計数装置1からの送出通知で受け取ったパケット計数値(累積数)から、前回受け取ったパケット計数値を減算し、2つの送出通知間すなわち測定パケット間のパケット数を計算する。
そして、当該測定パケットの遅延分布および損失率に対して、上記パケット数に応じた重みを与え、それまでに得られた通信品質ここでは片道遅延時間および損失率から、品質測定装置3A,3B間における通信品質すなわち片道遅延分布および損失率を得る(ステップ117)。
【0039】
例えば、i番目(iは正整数)の測定パケットに対する重みをw(i)とし、i番目までの各重みの和をW(i)=w(1)+…+w(i)とする。なお、重みw(i)として対応するパケット数をそのまま用いてもよい。
そして、i回目の測定遅延時間をd(i)とした場合、i回測定後において測定遅延がx以下の割合を示す遅延分布関数Fi(x)は、次の数1のように表される。なお、初期状態としてすべてのxにおいてF0(x)=0とする。
【0040】
【数1】

Figure 0003614835
【0041】
また、i番目の測定パケットの損失率をp(i)(=0または1)とした場合、i回測定後の損失率L(i)(∈[0,1])は、次の数2のように表される。なお、初期状態としてL(0)=0とする。
【0042】
【数2】
Figure 0003614835
【0043】
もちろん、それまでの各測定パケットに関する重みw(1)〜w(i)、測定遅延時間d(1)〜d(i)、損失率p(1)〜p(i)を用いて、次の数3や数4から遅延分布関数Fi(x)や損失率L(i)を求めてもよい。
【0044】
【数3】
Figure 0003614835
【0045】
【数4】
Figure 0003614835
【0046】
このように、本実施の形態は、品質測定装置3Aから一定間隔で間欠的に測定パケットを送出して品質測定装置3Bで受信し、これら両品質測定装置3A,3Bで送受信された測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットの通信品質を管理装置2で算出するとともに、所定期間内、例えば前回測定パケット送出から当該測定パケット送出までの間に品質測定装置3A,3B間を結ぶ経路で所望の測定方向へ流れたパケットの計数値に応じて、上記通信品質に対して重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた通信品質から品質測定装置3A,3B間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
これは、パッシブ測定の情報を用いてアクティブ測定結果の測度変換を行うこと意味しており、パッシブ測定の計算量やアクティブ測定頻度を下げ、精度を向上させることができる。
【0047】
すなわち、本実施の形態によれば、パケット通信品質の測定に、ユーザパケットを用いていないため、前述したパッシブ測定方式のように多数のユーザパケットを用いることに起因する種々の問題点を回避できる。例えば、パッシブ測定方式の片道遅延測定や損失率測定では、異なる地点で多数のユーザパケットから測定したそれぞれの監視データを整合させるために、それらのデータを1カ所に集める必要があるとともに、多数のユーザパケットを識別するための識別情報サイズもある程度必要となるため、転送データ量が膨大となるという問題点があるが、本発明によれば、間欠的に送信する測定パケットに関する監視データのみを整合させればよく、また識別情報は測定パケット相互間で識別できる程度のサイズで十分であることから、転送データ量を大幅に削減できる。
【0048】
また、品質測定装置3A,3B間を結ぶ経路で実際に流れるパケット数に応じて、各測定パケットから得られた通信品質を重み付けするようにしたので、測定パケットを一定間隔で間欠的に送信した場合に生じる、トラフィック量の変動に応じた通信品質の差異を補正することができる。また、前述したアクティブ測定方式のうち、ユーザパケット生起パターンを擬似して測定パケットを送信する方式と比較して、測定パケットによるパケット通信網への負荷を軽減することができる。さらにはユーザパケット生起パターンを擬似する必要がなくなり、ユーザパケット生起パターンが未知のアプリケーションやユーザにも対応できる。したがって、網負荷および計算量を軽減でき、かつ高い測定精度が得られるとともに拡張性のあるパケット通信品質測定システムを実現できる。
【0049】
また、第1の実施の形態では、パケット計数装置1の測定パケット送出指示部11では、一定間隔で送出指示を品質測定装置3Aへ通知する場合について説明したが、これに代えて所定の確率分布に応じて選択される周期で送出指示を通知してもよい。
これにより測定パケットが一定間隔ではなく不規則な間隔で送信されることになり、品質測定装置3A,3B間のトラフィックパターンに任意の周波数成分が含まれている場合でも、その変動と測定との同期を抑制でき、精度よく品質測定を行うことができる。上記確率分布の具体例としては、指数分布が挙げられる。指数分布はマルコフ(Markov)性(無記憶性)を有しており、トラフィック変動と測定との同期を確実に回避できる。
【0050】
なお、第1の実施の形態では、測定パケット送出指示部11から管理装置2への送出通知でパケット計数値を通知する際、パケット計数部12でパケットを累積して計数し、送出指示の通知タイミングにおける累積数を送出通知で通知し、管理装置2で前回通知された累積数との差に基づき測定パケットに対応するパケット計数値を算出するようにしてもよい。
あるいは、送出指示の通知ごとにパケット計数部12で新たな計数を開始し、送出指示の通知タイミングにおける計数値を送出通知で通知するようにしてもよい。
【0051】
また、第1の実施の形態では、送出指示ごとに個別の識別情報を付与するとともに測定パケットに付加して送信するようにしたので、同一測定パケットに関する測定であることを容易に識別できる。特に、管理装置2への送出通知でパケット計数値を通知する際、その識別情報を付加しておくことにより、パケット計数値と受信通知で通知された測定パケットの送受信状況とを容易に対応付けることができる。
また、送出通知から所定期間経過するまでに、その識別情報と同じ識別情報を持つ測定パケットの受信通知が通知されるか否かにより、測定パケットの損失有無を判断するようにしたので、測定パケットの損失を容易かつ正確に判断できる。
【0052】
なお、第1の実施の形態において、パケット計数装置1に確率フィルタ部を設け、測定パケット送出指示部11からの送出指示を所定の確率に基づいて取りやめさせるようにしてもよい。
これにより、品質測定装置間を結ぶ経路のトラフィックの周期的変動と測定周期とが同期してしまう場合に生じる測定誤差を軽減できる。
【0053】
図6に第1の実施の形態による通信品質の測定結果として、IPP(断続的マルコフ過程)に従って発生するパケット源を10多重したときの遅延分布を示す。このグラフでは、横軸が測定遅延時間xを示し、縦軸が確率すなわち1−Fi(x)を表している。なお、遅延分布関数Fi(x)は、i回測定後において測定遅延がx以下の割合を示す。
このグラフからわかるように、従来のアクティブ測定方式すなわち定期的に多数の測定パケットを送信して遅延分布特性を測定した場合は、測定パケットを送受信した際のトラフィック状況の影響により、真の遅延分布特性と誤差が生じている。これに対して本発明の遅延分布は、重み付けにより補正されるため真の遅延分布特性とほとんど誤差がなく、高精度な通信品質測定が実現されている。
【0054】
次に、本発明の第2の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。
前述した第1の実施の形態では、一定間隔で送出される測定パケットに対するトラフィック変動の影響を考慮して、パケット計数値に応じた重み付けを管理装置2で実施する場合を例として説明した。本実施の形態では、各測定パケットに対するトラフィック変動の影響が抑制されるように、トラフィック量ここではパケット計数値に応じた間隔で測定パケットを送出する場合について説明する。なお、パケット通信品質測定システムの構成は第1の実施の形態(図2参照)と同様であり、前述と同様にして品質測定装置3A,3B間の品質を測定する場合を例として説明する。
【0055】
この場合、パケット計数装置1の測定パケット送出指示部11では、前回の測定パケット送出以降にパケット計数部12で計数されたリンク4Aでのパケット計数値が所定数分になった時点で、新たな測定パケットのための送出指示を品質測定装置3Aへ通知する。
このとき、測定パケット送出指示部11から管理装置2に対する送出通知として、パケット計数値を通知する必要はなく、識別情報のみでよい。
この後、品質測定装置3A,3B間で測定パケットが送受信されて、前述と同様にして品質測定装置3Bから管理装置2へ受信通知が通知され、個々の測定パケットごとに通信品質が算出されるとともに、これら複数の通信品質から品質測定装置3A,3B間における通信品質が算出される。
【0056】
管理装置2では、通信品質を算出する際、第1の実施の形態のように重み付けを行う必要がない。
したがって、i回目の測定遅延時間をd(i)とした場合、i回測定後において測定遅延がx以下の割合を示す遅延分布関数Fi(x)は、次の数5のように表される。なお、初期状態としてすべてのxにおいてF0(x)=0とする。
【0057】
【数5】
Figure 0003614835
【0058】
また、i番目の測定パケットの損失率をp(i)(=0または1)とした場合、i回測定後の損失率L(i)(∈[0,1])は、次の数6のように表される。なお、初期状態としてL(0)=0とする。
【0059】
【数6】
Figure 0003614835
【0060】
もちろん、それまでの各測定パケットに関する測定遅延時間d(1)〜d(i)や損失率p(1)〜p(i)を用いて、次の数7や数8から遅延分布関数Fi(x)や損失率L(i)を求めてもよい。
【0061】
【数7】
Figure 0003614835
【0062】
【数8】
Figure 0003614835
【0063】
このように、本実施の形態は、品質測定装置3A,3B間を結ぶ経路で所望の測定方向へ流れるパケットの計数値に応じた間隔で、品質測定装置3Aから間欠的に測定パケットを送出して品質測定装置3Bで受信し、これら両品質測定装置3A,3Bで送受信された測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットの通信品質を算出し、複数の測定パケットごとに算出された通信品質から品質測定装置3A,3B間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
【0064】
これは、パッシブ測定の情報を用いてアクティブ測定間隔の設定を行うことを意味しており、パッシブ測定の計算量やアクティブ測定頻度を下げ、精度を向上させることができる。
したがって、第1の実施の形態と同様の作用効果が得られる。また、第1の実施の形態と比較して、パケット計数装置1での処理負担をあまり増加させることなく、管理装置2での重み付け処理を省くことができる。
【0065】
なお、本実施の形態において、送出指示を通知するタイミングを決定する方法としては、パケット計数部12でパケットを累積して計数し、その累積数が前回送出指示の際の累積数に所定数を加えて設定した閾値に達した時点で、新たな送出指示を行うようにしてもよい。あるいは、送出指示の通知ごとにパケット計数部12で新たな計数を開始し、その計数値が所定数に達した時点で新たな送出指示を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態において、パケット計数装置1に確率フィルタ部を設け、測定パケット送出指示部11からの送出指示を所定の確率に基づいて取りやめさせるようにしてもよい。これにより、品質測定装置間を結ぶ経路のトラフィックの周期的変動と測定周期とが同期してしまう場合に生じる測定誤差を軽減できる。
【0066】
次に、本発明の第3の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。
前述した第1および第2の実施の形態では、パケット計数装置1のパケット計数部12において、品質測定装置3A,3Bを結ぶ経路で流れるすべてのパケットを計数する場合について説明したが、これら各実施の形態において、特定の条件を満たすパケットのみを計数するようにしてもよい。
上記条件の具体例としては、各パケットの送信アドレスまたは受信アドレス、あるいは送信アドレスおよび受信アドレスが所望のアドレスと一致するパケットのみを計数してもよい。これにより、所望のユーザまたはユーザ群に関するパケット通信品質を測定できる。
【0067】
なお、同様にして、IPパケットのTOS(type of service)フィールド値が所望の値をとるもの、パケット長が所定の範囲内にあるもの、TCPパケットのポート番号が所定の範囲内にあるもの、UDP(user datagram plotocol)パケットのポート番号が所定範囲内にあるもの、あるいはパケット内の特定位置にある情報が所定範囲内にあるもの、などの各条件を用いてもよい。
従来のアクティブ測定方式のうち、一定間隔で測定パケットを送信する方法では、特定のアプリケーションや特定のユーザについて個別に品質を測定することができないという問題点があったが、本発明によれば、上記条件を単独または複数組み合わせて用いることにより、所望のユーザごとやアプリケーションごとにパケット通信品質を測定できる。
【0068】
図7に第3の実施の形態による通信品質の測定結果として、互いに異なるトラフィックパターンを持つ2つのユーザ群のTCPトラフィックの遅延分布を示す。このグラフでは、横軸が測定遅延時間xを示し、縦軸が確率すなわち1−Fi(x)を表している。なお、遅延分布関数Fi(x)は、i回測定後において測定遅延がx以下の割合を示す。
このグラフからわかるように、所定の条件、この場合は第1および第2のユーザ群にそれぞれ属するパケットのみを個別に計数するようにしたので、複数のユーザ群を多重したときでも、それぞれのユーザ群の真の測定値とほぼ同様の測定値が、それぞれ個別に得られていることがわかる。
【0069】
次に、図4および図5を参照して、本発明の第4の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。図4は第4の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成例を示すブロック図、図5は第4の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの品質測定動作を示すシーケンス図である。
前述した第1〜第3の実施の形態では、品質測定装置3Aから品質測定装置3Bへ流れるパケットを対象とした通信品質(片道遅延分布)を測定する場合を例として説明したが、これら実施の形態において、パケットの方向に関係なく品質測定装置3A,3B間を往復するパケットを対象とした通信品質(往復遅延分布)を測定するようにしてもよい。
【0070】
この場合、パケット計数装置1での動作(ステップ211,212,214)は、前述の第1の実施の形態(図3:ステップ111,112,114)と同様である。これに対して品質測定装置3Aでは、送出指示に応じて測定パケットを送出する際、測定パケットに送出時刻を付加せず送信し(ステップ213)、その送出時刻を自装置で識別情報と対応させて記憶しておく。
一方、品質測定装置3Bでは、品質測定装置3Aからの測定パケットを受信した場合、その識別情報を持つ別の測定パケットを品質測定装置3Aへ返送する(ステップ215)。
【0071】
品質測定装置3Aでは、返送された測定パケットの受信に応じて、その測定パケットの識別情報とともに記憶しておいた送信時刻と、その測定パケットの受信時刻と、当該識別情報とを受信通知として管理装置2へ通知する(ステップ216)。そして、前述した第1の実施の形態と同様にして(図1:ステップ116参照)、当該測定パケットの通信品質が算出される(ステップ217)。
このようにして、各測定パケットごとの通信品質が繰り返し算出され(ステップ200〜20N)、前述した第1の実施の形態と同様にして(図1:ステップ117参照)、これら複数の通信品質から品質測定装置3A,3B間における通信品質が算出される(ステップ218)。
【0072】
このように、パケット計数部12で、当該品質測定装置3A,3B間を結ぶ経路で両測定方向へ流れるパケットを計数し、品質測定装置3Bで、品質測定装置3Aからの測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットを返送し、品質測定装置3Aでは、返送された当該測定パケットに対応する測定パケットの受信に応じてその測定パケットに関する送受信状況を受信通知により管理装置へ通知するようにしたので、往復遅延分布について容易に測定でき、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【0073】
次に、本発明の第5の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムについて説明する。
前述した第1〜第4の実施の形態では、パケット計数装置1のパケット計数部12において、品質測定装置3A、3Bを結ぶ経路で流れるパケットのうち、全てのパケットまたはパケットの内容が特定の条件を満たすもののみを計数し、また測定パケット毎に送出通知を行う場合について説明したが、これら各実施の形態において、測定パケット送出時刻の時間的近傍(パケット計数時間幅)のパケットのみを計数するようにしてもよい。また複数測定パケット毎にまとめて送出通知を行ってもよい。
【0074】
上記時間的近傍の具体例としては、測定パケット送出の一定時間前から測定パケット送出時刻まで、あるいは測定パケット送出時刻からその一定時間後、あるいは測定パケット送出の一定時間前から一定時間後まで、等のパケットのみを計数する場合が挙げられる。
これにより、測定パケットによる網負荷をより軽減させることができる。なぜなら、測定パケット間のパケット数で重み付けをする場合、測定パケット間隔を広げると、時間的に遠いパケットが測定パケットの重みに影響するため精度が落ちるのに対し、時間的近傍のパケット数で重み付けする場合、測定パケット間隔を広げても、時間的に近いパケットのみが測定パケットの重みに影響するため、測定パケット間隔を大きくできるためである。
上記複数測定パケットの具体例としては、品質を測定したい期間に送出する測定パケットすべて、が挙げられる。これにより、装置間通信の接続・切断による負荷を軽減できる。
【0075】
図9に、時間的近傍のパケット数による重み付けの効果を示す。
縦軸は平均遅延の測定結果を示し、横軸はパケット計数時間幅を示す。測定パケット間隔は8秒である。ゆえに、パケット計数時間幅=8秒の点は、測定パケット間のパケット数で重み付けをする形態に対応する。パケット計数間隔幅が8秒から縮まるにつれ、本発明による精度は向上し、1秒付近で誤差がほぼ0になる。なお図9は、全領域に渡って本発明が従来のアクティブ測定より優れた精度を保つことも示唆している。
【0076】
図8に、本発明の第5の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの品質測定動作を示す動作シーケンス図を示す。
第1の実施の形態(図3:ステップ112)と同様に、パケット計数装置1は品質測定装置3Aへ送出指示を出す(ステップ312)。品質測定装置3Aは、送出指示到着からある時間後に測定パケットを送出することを予定し、この予定時刻(測定パケット送信予定時刻)とIDを含むAckメッセージをパケット計数装置1に送る(ステップ318)。ある時間の具体例として、パケット計数装置1と品質測定装置3Aの間の遅延のn倍(n=2、3、4、等)と前述のパケット計数時間幅の和が挙げられる。
【0077】
これにより、パケット計数装置1はAckメッセージ到着後にパケット計数を始めればよいことになる。または、ある時間として、0(ゼロ)を用いても良い。この場合、パケット計数装置1は、十分細かいタイムスロット毎にパケットを常時計数し、指定された期間のパケット数を計算できるようにしておく。
パケット計数装置1は、Ackメッセージを受けると、このメッセージに記述された測定パケット送信予定時刻の時間的近傍(具体例は上述)のパケットを計数し(ステップ311)、IDと測定パケット送信予定時刻との組にして記憶する。
【0078】
品質測定装置3Aは、測定パケット送信予定時刻に、測定パケットを品質測定装置3Bへ送る(ステップ314)。品質測定装置3Bは、受信した測定パケットのIDと、このパケットの受信時刻を対にして記憶する。
このようにして、1つの測定パケットについてステップ312、318、311、314から成る品質測定処理を行い(ステップ300)、これを送出指示に応じた一定間隔あるいは指数分布に従う乱数間隔で間欠的に複数回(N回)繰り返して実行する(ステップ301〜30N)。
【0079】
品質測定を行う期間が終了すると、パケット計数装置は管理装置へ送出通知を送る(ステップ323)。送出通知は、ステップ300〜30Nで記憶した、IDと送信時刻とパケット計数値の組の列を含む。また、品質測定装置は、管理装置へ受信通知を送る(ステップ325)。受信通知は、ステップ300〜30Nで記憶した、IDと受信時刻の対の列を含む。
管理装置2は、送出通知と受信通知を受けると、測定パケットの遅延分布および損失率に対して、各測定パケットの時間的近傍のパケット数に応じた重みを与え、品質測定装置3A、3B間における通信品質すなわち片道遅延分布および損失率を得る(ステップ326)。
【0080】
このように、本実施の形態によれば、パケット計数時間幅のパケットのみ計数するようにしたので、測定パケット間隔を広くとっても、得られる遅延分布に影響を与えるパケットは時間的近傍のパケットのみとなり、高精度な品質測定結果を得られる。
また、複数の測定パケットに対応する送出通知・受信通知をまとめて行うようにしたので、この通知に係る接続・切断負荷を抑えることができる。また、前述の第1の実施の形態と同様の作用・効果を得られる。
【0081】
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。
前述した第1〜第5の実施の形態では、パケット計数部のパケット計数の区切りは測定パケット送出時刻と一致していたが、これら各実施の形態において、パケット計数装置1のパケット計数部12が接続される測定対象網のリンクを測定パケットが通過する時刻を、パケット計数部12でのパケット計数の区切りとしてもよい。すなわち、上記リンクにおいて測定パケットを検知し、その検知した時刻をパケット計数の区切りとすればよい。
【0082】
図10に、本発明の第6の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの品質測定動作を示す動作シーケンス図を示す。第5の実施の形態と同様に動作し、各ステップ400,401〜40N,411,412,414,418,423,425,426は、それぞれ図8の各ステップ300,301〜30N,311,312,314,318,323,325,326に対応する。
本実施の形態では、測定パケットには当該パケットが測定パケットであることを示す識別子を付与しておく(ステップ412)。そして、パケット計数装置1で測定対象網を通過するパケットを監視し、測定パケットの通過を検知した時刻の近傍のパケット数を測定パケットのIDと測定パケット送信時刻との組にして記憶する(ステップ411)。
測定パケットであることを示す識別子としては、パケットヘッダ内の空きフィールドに特定の値を書く方法、パケットペイロードの特定の位置に特定の値を書く方法、等が挙げられる。
【0083】
このように、本実施の形態によれば、測定パケット検出時刻とパケット計数の区切りを同期させたので、品質測定装置3Aとパケット計数装置1の間の遅延が大きいときも、測定パケットの時間的近傍のパケット数で重み付けが可能となり、より高精度な測定が可能となる。
なお、測定パケットを検知する地点は測定対象網のリンク上であればよいが、パケット計数を実際に行っているパケット計数部12が接続されている地点で行うことにより、パケット計数と測定パケット検知すなわち区切りとの時間的ずれを最も小さくすることができる。
【0084】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、一方の品質測定装置から一定間隔で間欠的に測定パケットをパケット通信網を介して他方の品質測定装置へ送出して他方の品質測定装置で受信し、これら両品質測定装置で送受信された測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、所定期間内に品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れたパケットの計数値に応じて、通信品質に対して重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するようにしたものである。
【0086】
したがって、パッシブ測定の情報を用いてアクティブ測定結果の測度変換を行うことができ、パッシブ測定の計算量やアクティブ測定頻度を下げ、精度を向上させることができる。
すなわち、本発明では、パケット通信品質の測定時にユーザーパケットに関する情報としてユーザーパケットの個数という極めて情報量の小さい測定結果しか用いていないため、前述したパッシブ測定方式のように多数のユーザパケットを用いることに起因する種々の問題点を回避できる。
【0087】
また、品質測定装置間を結ぶ経路で実際に流れるパケット数に応じて、各測定パケットから得られた通信品質を重み付けするようにしたので、測定パケットを一定間隔で間欠的に送信した場合に生じる、トラフィック量の変動に応じた通信品質の差異を補正することができる。これにより、前述したアクティブ測定方式のうち、ユーザパケット生起パターンを擬似して測定パケットを送信する方式と比較して、測定パケットによるパケット通信網への負荷を軽減することができる。さらにはユーザパケット生起パターンを擬似する必要がなくなり、ユーザパケット生起パターンが未知のアプリケーションやユーザにも対応できる。
したがって、網負荷および計算量を軽減でき、かつ高い測定精度が得られるとともに拡張性のあるパケット通信品質測定システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるパケット通信品質測定システムの基本構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの品質測定動作を示すシーケンス図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの品質測定動作を示すシーケンス図である。
【図6】本発明にかかるパケット通信品質測定システムの測定精度を示す説明図である。
【図7】本発明にかかるパケット通信品質測定システムの他の測定精度を示す説明図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの品質測定動作を示すシーケンス図である。
【図9】時間的近傍のパケット数による重み付けの効果を示す説明図である。
【図10】本発明の第6の実施の形態にかかるパケット通信品質測定システムの品質測定動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
10…パケット通信品質測定システム、1…パケット計数装置、11…測定パケット送出指示部、12…パケット計数部、2…管理装置、3,3A,3B…品質測定装置、4…パケット通信網、4A,4B,4C…リンク、5A,5B,5C…IPルータ、6…IP端末。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet communication quality measurement method and system, and in particular, transmits and receives measurement packets between two quality measurement devices connected via a packet communication network, and determines the packet communication quality between both quality measurement devices based on the transmission / reception status. The present invention relates to a method and system for measuring packet communication quality to be measured.
[0002]
[Prior art]
In the packet communication quality measurement method of measuring various parameters such as packet delay distribution (delay time), packet loss (loss rate), and throughput (data transfer amount per unit time) as the communication quality of the packet communication network, Two quality measurement methods, a passive measurement method and an active measurement method, are used.
[0003]
The passive measurement method is a method in which a packet passing through a desired node or link in the packet communication network is monitored, and the quality of the packet communication network is calculated from the monitoring result (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-53792). ). When obtaining a packet delay distribution by this passive measurement method, for example, a quality measurement device synchronized in time is arranged at both ends of a desired measurement target path, that is, a packet actually transmitted / received by a user using the measurement target path, that is, a user Packets are captured by these quality measuring devices, and header information that can identify the user packets and the packet detection time are acquired as monitoring data. Then, by matching the two monitoring data obtained by both quality measuring devices and obtaining the packet detection time difference for the same user packet, the packet delay time in the measurement target path is obtained, and the packet delay of each user packet The packet delay distribution is obtained by statistically processing the time.
[0004]
On the other hand, in the active measurement method, an agent that transmits a large number of measurement packets and an agent that receives the measurement packets are deployed in the network periodically or by simulating a user packet occurrence pattern, and the agent is determined based on the communication quality of the measurement packets themselves. (For example, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 62-176239). When obtaining the packet delay distribution by this active method, for example, a quality measurement device synchronized in time as the above-mentioned agent is arranged at both ends of a desired measurement target route, and a plurality of these measurement devices are connected via the measurement target route. Are transmitted and received, and the transmission time and reception time for each measurement packet are acquired as monitoring data. Then, by matching the two monitoring data obtained by both quality measuring devices and obtaining the packet transmission / reception time difference for each measurement packet, the delay time in the measurement target path is obtained, and the packet delay time of each measurement packet The packet delay distribution is obtained by statistical processing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such conventional packet communication quality measurement methods have the following problems with respect to each quality measurement method.
First, in the passive measurement method, for example, in order to perform one-way delay measurement on a packet flowing in a desired direction, a method of comparing a large number of user packets passing between two points synchronized in time as described above can be considered. However, if there is a user packet with the same content as expected, packet misrecognition that causes a reduction in measurement accuracy may occur, or a large amount of data must be processed, resulting in a large amount of calculation and poor scalability. There was a problem such as.
[0006]
In order to perform round-trip delay measurement, there are methods such as combining the above one-way delay measurement and measuring the time until Ack (acknowledge) of TCP (transmission control protocol / internet protocol) is returned. There is the same problem as the delay measurement. In the latter case, the server apparatus that performs TCP communication requires processing up to the TCP layer. Furthermore, in order to measure the loss rate, a large amount of calculation is required to check traffic information at a plurality of locations.
[0007]
On the other hand, among the active measurement methods, in the method of transmitting measurement packets by simulating the user packet occurrence pattern, there is a problem that a load is applied to the packet communication network because a large number of measurement packets flow separately from the user packets. At this time, the load on the network is the same as when the number of users increases, and cannot be ignored. Further, in the method of transmitting measurement packets at regular intervals among the active measurement methods, there is a problem that the obtained communication quality is the communication quality related to the measurement packet and not necessarily the communication quality related to the user packet.
[0008]
In addition, when measurement packets are transmitted at a constant interval, there is a problem that a result different from the actual communication quality is observed because the traffic when each measurement packet flows is not always constant. For example, there is no traffic in the morning (traffic volume = 0), and the delay measurement result is delay quantity = 1, and in the afternoon, a measurement packet is sent every other minute over several days for traffic quantity = 1 and delay quantity = 100 When the delay amount is measured, delay amount = 1 is measured in 50% of all measurement packets transmitted in the measurement period, and delay amount = 100 is measured in the remaining 50% of the measurement packets. The average delay amount is 50.5. However, since traffic occurs in the afternoon in the line and the actual delay amount is 100, a measurement result completely different from the actual communication quality is observed. This does not change even if the measurement period is extended indefinitely.
[0009]
The present invention is intended to solve such problems, and provides a packet communication quality measurement method and system that can reduce network load and calculation amount, can obtain high measurement accuracy, and is scalable. It is aimed.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a packet communication quality measurement method according to the present invention is provided between two quality measurement devices connected via a packet communication network via a packet communication network connecting these quality measurement devices. A packet communication quality measurement method for calculating packet communication quality between quality measurement devices based on the transmission / reception status of the measurement packet, and intermittently transmitting measurement packets from one quality measurement device at regular intervals. While transmitting to the other quality measurement device via the packet communication network and receiving by the other quality measurement device, the communication quality related to the measurement packet is calculated based on the transmission / reception status of the measurement packet transmitted and received by both quality measurement devices. The quality measuring devices are connected within a predetermined period, for example, between the previous measurement packet transmission and the measurement packet transmission. The communication quality is weighted according to the count value of the packets that flow in the desired measurement direction on the route, and the packet communication quality between the quality measurement devices is calculated from the weighted communication quality calculated for each of the plurality of measurement packets. Is calculated.
[0012]
On this occasion,Measurement packets may be sent at intervals selected according to a predetermined probability distribution instead of a fixed interval, or measurement packets may be sent at intervals selected according to a predetermined exponential distribution..
[0013]
Also,As the packet count value, a count value obtained by counting only packets that satisfy a predetermined condition among the packets flowing through the route may be used, and the predetermined condition is that at least a specific transmission address or reception address is provided. Also good.
Or you may use the count value which counted all the packets which flow through a path | route as a packet count value.
The predetermined condition may be that the packet is near the time when the measurement packet is transmitted from one quality measurement device, and the predetermined time is the time at which the measurement packet is detected on the route. It may be a condition that the packet is close to the target. Further, as a temporal vicinity, it may be a range from a certain time before zero or more to a time after zero or more after the measurement packet transmission time.
[0014]
As the communication quality to be measured, the transmission and reception status includes the transmission time and reception time of the measurement packet, or the time difference between them,theseThe delay distribution may be calculated as the communication quality between the quality measuring devices based on the measurement delay time for each measurement packet obtained from the transmission / reception status.
In addition, the loss rate may be calculated as the communication quality between the quality measuring devices based on the loss presence / absence of each measurement packet obtained from the transmission / reception status including the loss / non-existence of the measurement packet.
[0015]
For the round-trip delay distribution, the packet count value is a count value obtained by counting packets flowing in both measurement directions on the route, and as a transmission / reception status, a measurement packet is sent from one quality measurement device to the other quality measurement device, In response to reception of a measurement packet from one quality measurement device, a transmission / reception state obtained when a corresponding measurement packet is returned to the one quality measurement device may be used.
[0016]
A packet communication quality measurement system according to the present invention includes two quality measurement devices connected via a packet communication network, and a management device that is connected to these quality measurement devices and calculates packet communication quality between the quality measurement devices. A packet communication quality measurement system that transmits and receives measurement packets between these quality measurement devices via a packet communication network, and calculates packet communication quality between the quality measurement devices by the management device based on the transmission / reception status of the measurement packets. A packet counter having a packet counter for counting packets flowing in a desired measurement direction along a path connecting the quality measuring devices, and a measurement packet transmission instructing unit for instructing transmission of the measurement packets at regular intervals. The device further includes a measurement packet transmission instructing unit, and the packet counting unit The counted packet count value is notified to the management device by a transmission notification, and one quality measurement device sends the measurement packet to the other quality measurement device via the packet communication network in response to a transmission instruction from the packet counting device. The other quality measuring device notifies the management device of the transmission / reception status of the measurement packet received from one quality measuring device by reception notification, and the management device sends the transmission notification from the measurement packet sending instruction unit and the other quality. Based on the reception notification from the measurement device, the communication quality related to the measurement packet is calculated and counted within a predetermined period from the packet count value of the transmission notification, for example, between the previous measurement packet transmission and the measurement packet transmission. The packet count value is derived, the communication quality is weighted according to the packet count value, and multiple measurement packets are measured. It is obtained to calculate the packet communication quality between the communication qualities which are calculated weighted quality measurement device.
[0018]
Among these, in the former packet communication quality measurement system, regarding the transmission instruction interval, the measurement packet transmission instruction unit may issue a transmission instruction at an interval selected according to a predetermined probability distribution instead of a fixed interval, or The sending instruction may be given at intervals selected according to a predetermined exponential distribution instead of a fixed interval.
[0020]
Also,Regarding the packets to be counted, the packet counting unit may count only packets that satisfy a predetermined condition among the packets flowing through the route. For example, the packet counting unit may have at least a specific transmission address or reception address as a condition. May be. Or you may make it count all the packets which flow through a path | route.
Note that the predetermined condition may be that the measurement packet sending unit is a packet near the time of the measurement packet sending time shown in one quality measuring device, and the packet counting unit detects the measurement packet as the predetermined condition. It may be a condition that the packet is in the vicinity of the time at the time. Further, as a temporal vicinity, a range from a certain time before zero or more to a certain time after zero or more may be set.
[0021]
As the communication quality to be measured, the transmission / reception status includes the transmission time and reception time of the measurement packet, or the time difference between them, and the management device is based on the measurement delay time for each measurement packet obtained from the transmission / reception status of each reception notification. The delay distribution may be calculated as the communication quality between the quality measuring devices.
In addition, the transmission / reception status includes the loss / non-existence of the measurement packet, and the management device calculates the loss rate as the communication quality between the quality measurement devices based on the loss / non-existence of each measurement packet obtained from the transmission / reception status. May be.
[0022]
For the identification of the measurement packet, the measurement packet transmission instruction unit notifies the transmission instruction with identification information for identifying the transmission instruction, and adds the identification information to the transmission notification to notify the management apparatus, One quality measurement device sends the identification information added to the transmission instruction in the measurement packet, and the other quality measurement device adds the identification information contained in the measurement packet to the reception notification and manages it. The notification may be sent to the device, and the management device may identify the notification regarding the same measurement packet based on the identification information given to the transmission notification and the identification information given to the reception notification.
At this time, regarding the determination of the loss of the measurement packet, if the management device does not receive a reception notification including the same identification information as the identification information given to the transmission notification before the predetermined time has elapsed since the reception of the transmission notification, the identification information It may be determined that the measurement packet corresponding to is lost.
[0023]
For the round-trip delay distribution, the packet counting unit counts the packets flowing in both measurement directions along the route, and in addition to sending the measurement packet to the other quality measuring device by one quality measuring device, the other quality measuring device In response to reception of the measurement packet returned from the measurement packet, the transmission / reception status regarding these measurement packets is notified to the management device by reception notification, and the other quality measurement device is replaced with the reception notification to the management device, In response to reception of a measurement packet from one quality measuring device, a corresponding measurement packet may be returned to the one quality measuring device.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a packet communication quality measurement system according to an embodiment of the present invention.
The packet communication quality measurement system 10 is provided with a packet counting device 1, a management device 2, and a plurality of quality measurement devices 3. Each quality measurement device 3 is connected to a packet communication network 4 to be measured. Yes.
Hereinafter, a simple topology will be described as an example, assuming that the packet communication network 4 is composed of an IP (Internet protocol) router, an IP terminal, and a link connecting them.
[0025]
Further, the packet counting device 1 and the management device 2 are connected to each other via the predetermined communication network, between the packet counting device 1 and each quality measuring device 3, and between the management device 2 and each quality measuring device 3. Various information necessary for measuring packet communication quality is exchanged.
The packet counting device 1 includes a packet counting unit 12 that counts each packet flowing between the quality measuring devices 3 to be measured in the packet communication network 4 and a measurement packet intermittently with respect to the quality measuring device 3 to be measured. Is a communication device having a measurement packet transmission instruction unit 11 for instructing the transmission of
[0026]
Based on the transmission instruction from the measurement packet transmission instruction unit 11 of the packet counting device 1, the quality measurement device 3 performs predetermined measurement via the packet communication network 4 to the other quality measurement device 3 paired with the quality measurement device 3. It is a communication device (IP terminal) that transmits packets.
The management device 2 calculates the communication quality of the measurement packet based on the transmission / reception state of the measurement packet transmitted / received between the two quality measurement devices 3, and uses the communication quality of each measurement packet to exchange between the quality measurement devices. A processing device that calculates (estimates) communication quality.
[0027]
As these packet counting device 1, quality measuring device 3, and management device 2, a dedicated measuring device may be used, or a personal computer or server device having a packet communication function may be used.
In addition, an identifier indicating that the packet is a measurement packet is given to the measurement packet, and is detected separately from other user packets by this identifier. Examples of the identifier indicating the measurement packet include a method of writing a specific value in an empty field in the packet header, a method of writing a specific value in a specific position of the packet payload, and the like.
[0028]
In the present invention, the packet communication quality measurement system is configured in this way, and the packet counting device 1 grasps the traffic amount of the route by actually counting each packet flowing through the route connecting the desired quality measurement devices. Then, in consideration of the packet count value here, the communication quality is obtained from each measurement packet, and the communication quality between the desired quality measurement devices 3 is calculated by the management device 2 from these communication qualities. It is a thing.
The packet communication quality measurement system according to the present invention will be specifically described below.
[0029]
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the packet communication quality measurement system according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the packet communication quality measurement system according to the first embodiment, and FIG. 3 is a sequence diagram illustrating a quality measurement operation of the packet communication quality measurement system according to the first embodiment. .
In the present embodiment, the packet count value measured by the packet counting device 1 corresponding to each measurement packet is notified to the management device 2, and the communication quality obtained from each measurement packet is weighted based on the packet count value. Then, a case where the communication quality between desired quality measuring devices is calculated from each obtained communication quality will be described.
[0030]
In FIG. 2, it is assumed that the quality measuring devices 3A and 3B are used for measuring the communication quality, and the quality measuring device 3A on the side sending the measurement packet is connected to the packet counting device 1 and measuring the quality on the side receiving the measurement packet. The device 3B is connected to the management device 2.
The packet communication network 4 connecting these quality measuring apparatuses 3A and 3B is assumed to be composed of a plurality of IP routers 5A to 5C and links 4A to 4C connecting these IP routers.
[0031]
The IP router 5A is connected to the quality measuring device 3A, and the IP router 5B is connected to the quality measuring device 3B. An IP terminal 6 is connected to each of the IP routers 5A to 5C. The IP routers 5A and 5B are connected via a link, that is, a measurement target link 4A. Further, the IP routers 5A and 5C and the IP routers 5B and 5C are connected via a link 4B and a link 4C, respectively.
In the present embodiment, the packet communication quality, that is, the one-way delay distribution and loss rate in the direction from the quality measuring device 3A connected to the quality measuring device 3B via the IP routers 5A and 5B and the measurement target link 4A is measured. The case will be described. Note that according to the present embodiment, the packet communication quality can be measured not only in this example but also in other links and directions in the same manner.
[0032]
Since the measurement delay time is measured from the transmission / reception time of the measurement packet, at least the quality measurement apparatuses 3A and 3B keep time synchronization with each other using information from GPS, for example.
The connection between the quality measuring device 3A and the IP router 5A and the connection between the quality measuring device 3B and the IP router 5B are directly connected by Ethernet (registered trademark) at a place where noise is small, so that the quality deterioration is ignored. Use as many links as you can.
[0033]
In the packet counting unit 12 of the packet counting device 1, when measuring the communication quality, as shown in FIG. 3, first of all the packets passing through the link (path) 4A from the IP router 5A to the IP, as shown in FIG. The counting of the number of all packets in the direction toward the router 5B is started (step 111).
This can be realized, for example, by connecting a branch device (not shown) in the physical layer to the link 4A and drawing all the routed packets into the packet counting unit 12. Note that the measurement packets transmitted from the quality measuring apparatus 3A are not counted, and other user packets are counted.
[0034]
After a certain interval from the start of packet counting, the measurement packet transmission instruction unit 11 of the packet counting device 1 notifies the quality measuring device 3A of a transmission instruction for instructing transmission of the measurement packet (step 112). The sending instruction is given unique identification information (ID) for identifying each sending instruction.
Upon receiving the transmission instruction from the packet counting device 1, the quality measuring device 3A immediately sends the measurement packet to the quality measuring device 3B (step 113). The measurement packet is an IP packet, and describes the identification information given to the transmission instruction and the transmission time of the measurement packet.
[0035]
The packet counting unit 12 of the measurement packet counting device 1 ends the packet counting started in step 111 almost simultaneously with the notification of the transmission instruction, that is, the transmission of the measurement packet, and the identification given to the transmission instruction notified in step 112 Information and the number of packets (cumulative number) counted by the packet counting unit 12 up to that point are notified to the management apparatus 2 by a transmission notification (step 114).
At this time, when the measurement is continued, the packet counting in the period until the next transmission instruction is started immediately after the packet counting is finished.
[0036]
The measurement packet from the quality measuring device 3A arrives at the quality measuring device 3B via the IP router 5A, the link 4A, and the IP router 5B. The quality measuring apparatus 3B receives the measurement packet from the quality measuring apparatus 3A, and manages the transmission time and identification information described in the measurement packet and the reception time when the measurement packet is received by a reception notification. 2 is notified (step 115). This reception notification itself can also serve as notification that the measurement packet has arrived (arrival).
[0037]
From the time difference between the transmission time and the reception time of the measurement packet included in the reception notification received from the quality measurement device 3B, the management device 2 requires a transfer time from the quality measurement device 3A to the quality measurement device 3B regarding the measurement packet, that is, A one-way delay time is calculated (step 116).
In addition, if a reception notification of a measurement packet having identification information notified by the transmission notification is not notified before a predetermined time has elapsed from the transmission notification received from the packet counting device 1, the measurement packet is lost as a loss. If the rate is 1, otherwise the loss rate is calculated as 0 (step 116).
[0038]
In this way, the communication quality calculation processing of the measurement packet consisting of steps 111 to 116 is performed for one measurement packet (step 100), and this is intermittently transmitted from the packet counting device 1 to the quality measurement device 3A at regular intervals. It is repeatedly executed a plurality of times (N times) for each transmission instruction to be transmitted, that is, for each measurement packet transmission (steps 101 to 10N).
Subsequently, the management device 2 subtracts the previously received packet count value from the packet count value (cumulative number) received in the transmission notification from the packet counting device 1 to obtain the number of packets between two transmission notifications, that is, between measurement packets. Calculate
Then, a weight corresponding to the number of packets is given to the delay distribution and loss rate of the measurement packet, and the communication quality obtained so far, from the one-way delay time and loss rate, between the quality measuring apparatuses 3A and 3B The communication quality, that is, the one-way delay distribution and the loss rate are obtained (step 117).
[0039]
For example, let w (i) be the weight for the i-th (i is a positive integer) measurement packet, and let W (i) = w (1) +. The corresponding number of packets may be used as it is as the weight w (i).
When the i-th measurement delay time is d (i), the delay distribution function Fi (x) indicating the ratio of the measurement delay after the i-th measurement is not more than x is expressed as the following equation (1). . Note that F0 (x) = 0 in all x as an initial state.
[0040]
[Expression 1]
Figure 0003614835
[0041]
Further, when the loss rate of the i-th measurement packet is p (i) (= 0 or 1), the loss rate L (i) (∈ [0, 1]) after the i-th measurement is expressed by the following equation 2 It is expressed as Note that L (0) = 0 as an initial state.
[0042]
[Expression 2]
Figure 0003614835
[0043]
Of course, using the weights w (1) to w (i), the measurement delay times d (1) to d (i), and the loss rates p (1) to p (i) related to each measurement packet so far, The delay distribution function Fi (x) and the loss rate L (i) may be obtained from Equations 3 and 4.
[0044]
[Equation 3]
Figure 0003614835
[0045]
[Expression 4]
Figure 0003614835
[0046]
As described above, the present embodiment relates to measurement packets that are intermittently transmitted from the quality measuring device 3A at regular intervals, received by the quality measuring device 3B, and transmitted / received by both the quality measuring devices 3A and 3B. Based on the transmission / reception status, the management device 2 calculates the communication quality of the measurement packet, and, for example, in a predetermined period, for example, a route connecting the quality measurement devices 3A and 3B between the previous measurement packet transmission and the measurement packet transmission. The communication quality is weighted according to the count value of the packets flowing in the measurement direction, and the packet communication quality between the quality measuring apparatuses 3A and 3B is calculated from the weighted communication quality calculated for each of the plurality of measurement packets. It is what you do.
This means that the measure conversion of the active measurement result is performed using the information of the passive measurement, and the calculation amount of the passive measurement and the active measurement frequency can be reduced and the accuracy can be improved.
[0047]
That is, according to the present embodiment, since user packets are not used for packet communication quality measurement, various problems caused by using a large number of user packets as in the passive measurement method described above can be avoided. . For example, in the one-way delay measurement and loss rate measurement of the passive measurement method, in order to match each monitoring data measured from a large number of user packets at different points, it is necessary to collect the data in one place and Since the identification information size for identifying the user packet is also required to some extent, there is a problem that the amount of transfer data becomes enormous. However, according to the present invention, only the monitoring data related to the measurement packet transmitted intermittently is matched. In addition, since the size of the identification information that can be identified between the measurement packets is sufficient, the amount of transfer data can be greatly reduced.
[0048]
In addition, since the communication quality obtained from each measurement packet is weighted according to the number of packets actually flowing through the path connecting the quality measuring apparatuses 3A and 3B, the measurement packets are transmitted intermittently at regular intervals. It is possible to correct a difference in communication quality corresponding to a change in traffic volume that occurs in some cases. In addition, among the above-described active measurement methods, the load on the packet communication network due to the measurement packets can be reduced as compared with a method in which a measurement packet is transmitted by simulating a user packet occurrence pattern. Furthermore, it is not necessary to simulate the user packet occurrence pattern, and it is possible to deal with applications and users whose user packet occurrence pattern is unknown. Therefore, it is possible to reduce a network load and a calculation amount, and to obtain a high measurement accuracy and a scalable packet communication quality measurement system.
[0049]
In the first embodiment, the measurement packet transmission instructing unit 11 of the packet counting device 1 has been described as sending a transmission instruction to the quality measuring device 3A at regular intervals. Instead, a predetermined probability distribution is provided. The transmission instruction may be notified at a cycle selected according to the above.
As a result, measurement packets are transmitted at irregular intervals, not at regular intervals, and even if the traffic pattern between the quality measurement apparatuses 3A and 3B includes an arbitrary frequency component, the variation and measurement Synchronization can be suppressed and quality measurement can be performed with high accuracy. A specific example of the probability distribution is an exponential distribution. The exponential distribution has a Markov property (memorylessness), and it is possible to reliably avoid synchronization between traffic fluctuation and measurement.
[0050]
In the first embodiment, when the packet count value is notified by the transmission notification from the measurement packet transmission instruction unit 11 to the management device 2, the packet counting unit 12 accumulates and counts the packet, and notifies the transmission instruction. The cumulative number at the timing may be notified by a transmission notification, and the packet count value corresponding to the measurement packet may be calculated based on the difference from the cumulative number previously notified by the management apparatus 2.
Alternatively, each time a transmission instruction is notified, the packet counting unit 12 may start a new count, and the count value at the notification timing of the transmission instruction may be notified by the transmission notification.
[0051]
In the first embodiment, since individual identification information is assigned for each transmission instruction and is added to a measurement packet for transmission, it can be easily identified that the measurements are for the same measurement packet. In particular, when the packet count value is notified by the transmission notification to the management apparatus 2, the identification information is added to easily associate the packet count value with the transmission / reception status of the measurement packet notified by the reception notification. Can do.
In addition, the measurement packet is determined whether or not the measurement packet is lost depending on whether or not the reception notification of the measurement packet having the same identification information as the identification information is notified before the elapse of a predetermined period from the transmission notification. Can be easily and accurately determined.
[0052]
In the first embodiment, a probability filter unit may be provided in the packet counting device 1, and the transmission instruction from the measurement packet transmission instruction unit 11 may be canceled based on a predetermined probability.
Thereby, the measurement error which arises when the periodic fluctuation of the traffic of the path | route which connects between quality measuring apparatuses and a measurement period synchronize can be reduced.
[0053]
FIG. 6 shows a delay distribution when 10 packet sources generated according to IPP (intermittent Markov process) are multiplexed as a result of measuring the communication quality according to the first embodiment. In this graph, the horizontal axis represents the measurement delay time x, and the vertical axis represents the probability, that is, 1−Fi (x). Note that the delay distribution function Fi (x) indicates a ratio in which the measurement delay is x or less after i measurements.
As can be seen from this graph, when the delay distribution characteristics are measured by sending a large number of measurement packets periodically, that is, when the delay distribution characteristics are measured, the true delay distribution is affected by the influence of traffic conditions when the measurement packets are sent and received. Characteristics and errors have occurred. On the other hand, since the delay distribution of the present invention is corrected by weighting, there is almost no error from the true delay distribution characteristic, and highly accurate communication quality measurement is realized.
[0054]
Next, a packet communication quality measurement system according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the case where the management apparatus 2 performs weighting according to the packet count value in consideration of the influence of traffic fluctuations on measurement packets transmitted at regular intervals has been described as an example. In the present embodiment, a case will be described in which measurement packets are sent at intervals according to the amount of traffic, here the packet count value, so that the influence of traffic fluctuations on each measurement packet is suppressed. The configuration of the packet communication quality measurement system is the same as that of the first embodiment (see FIG. 2), and the case where the quality between the quality measurement apparatuses 3A and 3B is measured in the same manner as described above will be described as an example.
[0055]
In this case, the measurement packet transmission instruction unit 11 of the packet counting device 1 starts a new time when the packet count value on the link 4A counted by the packet counting unit 12 after the previous measurement packet transmission reaches a predetermined number. A transmission instruction for the measurement packet is notified to the quality measuring apparatus 3A.
At this time, it is not necessary to notify the packet count value as a transmission notification from the measurement packet transmission instruction unit 11 to the management apparatus 2, and only the identification information is sufficient.
Thereafter, measurement packets are transmitted / received between the quality measurement apparatuses 3A and 3B, a reception notification is notified from the quality measurement apparatus 3B to the management apparatus 2 in the same manner as described above, and communication quality is calculated for each measurement packet. At the same time, the communication quality between the quality measuring apparatuses 3A and 3B is calculated from the plurality of communication qualities.
[0056]
The management device 2 does not need to perform weighting as in the first embodiment when calculating the communication quality.
Therefore, when the i-th measurement delay time is d (i), the delay distribution function Fi (x) indicating the ratio of the measurement delay after the i-th measurement to x or less is expressed as the following equation (5). . Note that F0 (x) = 0 in all x as an initial state.
[0057]
[Equation 5]
Figure 0003614835
[0058]
Further, when the loss rate of the i-th measurement packet is p (i) (= 0 or 1), the loss rate L (i) (∈ [0, 1]) after the i-th measurement is given by the following equation 6 It is expressed as Note that L (0) = 0 as an initial state.
[0059]
[Formula 6]
Figure 0003614835
[0060]
Of course, using the measurement delay times d (1) to d (i) and the loss rates p (1) to p (i) related to the respective measurement packets so far, the delay distribution function Fi ( x) and the loss rate L (i) may be obtained.
[0061]
[Expression 7]
Figure 0003614835
[0062]
[Equation 8]
Figure 0003614835
[0063]
As described above, in the present embodiment, measurement packets are intermittently transmitted from the quality measurement device 3A at intervals according to the count value of packets flowing in a desired measurement direction along the path connecting the quality measurement devices 3A and 3B. Then, the communication quality of the measurement packet is calculated based on the transmission / reception status of the measurement packet received by the quality measurement device 3B and transmitted / received by both the quality measurement devices 3A and 3B, and the communication quality calculated for each of the plurality of measurement packets is calculated. The packet communication quality between the quality measuring devices 3A and 3B is calculated.
[0064]
This means that the active measurement interval is set using passive measurement information, and the calculation amount of active measurement and the frequency of active measurement can be reduced to improve the accuracy.
Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, compared with the first embodiment, the weighting process in the management apparatus 2 can be omitted without increasing the processing load in the packet counting apparatus 1 so much.
[0065]
In this embodiment, as a method for determining the timing for notifying the transmission instruction, the packet counting unit 12 accumulates and counts the packets, and the accumulated number is a predetermined number as the accumulated number in the previous transmission instruction. In addition, a new transmission instruction may be issued when the set threshold value is reached. Alternatively, the packet counting unit 12 may start a new count every time a transmission instruction is notified, and a new transmission instruction may be issued when the count value reaches a predetermined number.
In the present embodiment, the packet counting device 1 may be provided with a probability filter unit so that the transmission instruction from the measurement packet transmission instruction unit 11 is canceled based on a predetermined probability. Thereby, the measurement error which arises when the periodic fluctuation of the traffic of the path | route which connects between quality measuring apparatuses and a measurement period synchronize can be reduced.
[0066]
Next, a packet communication quality measurement system according to the third exemplary embodiment of the present invention will be described.
In the first and second embodiments described above, the case has been described in which the packet counting unit 12 of the packet counting device 1 counts all the packets flowing along the path connecting the quality measuring devices 3A and 3B. In this embodiment, only packets that satisfy a specific condition may be counted.
As a specific example of the above condition, only the transmission address or reception address of each packet or only the packets whose transmission address and reception address match a desired address may be counted. Thereby, the packet communication quality regarding a desired user or a user group can be measured.
[0067]
Similarly, the IP packet TOS (type of service) field value takes a desired value, the packet length is within a predetermined range, the TCP packet port number is within a predetermined range, Each condition such as a port number of a UDP (user datagram protocol) packet being within a predetermined range or information having a specific position within the packet being within a predetermined range may be used.
Among the conventional active measurement methods, the method of transmitting measurement packets at regular intervals has a problem that the quality cannot be individually measured for a specific application or a specific user. By using the above conditions singly or in combination, packet communication quality can be measured for each desired user or application.
[0068]
FIG. 7 shows the TCP traffic delay distribution of two user groups having different traffic patterns as the communication quality measurement results according to the third embodiment. In this graph, the horizontal axis represents the measurement delay time x, and the vertical axis represents the probability, that is, 1−Fi (x). Note that the delay distribution function Fi (x) indicates a ratio in which the measurement delay is x or less after i measurements.
As can be seen from this graph, only the packets belonging to the predetermined conditions, in this case, the first and second user groups, are counted individually, so even when multiple user groups are multiplexed, It can be seen that the measurement values almost the same as the true measurement values of the group are obtained individually.
[0069]
Next, a packet communication quality measurement system according to the fourth exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a packet communication quality measurement system according to the fourth embodiment, and FIG. 5 is a sequence diagram illustrating a quality measurement operation of the packet communication quality measurement system according to the fourth embodiment. .
In the first to third embodiments described above, the case where the communication quality (one-way delay distribution) for the packet flowing from the quality measuring device 3A to the quality measuring device 3B is measured has been described as an example. In the embodiment, communication quality (round-trip delay distribution) may be measured for a packet that reciprocates between the quality measuring apparatuses 3A and 3B regardless of the direction of the packet.
[0070]
In this case, the operation (steps 211, 212, 214) in the packet counting device 1 is the same as that in the first embodiment (FIG. 3: steps 111, 112, 114). On the other hand, when sending the measurement packet in response to the sending instruction, the quality measuring device 3A sends the measurement packet without adding the sending time (step 213), and associates the sending time with the identification information by the own device. And remember.
On the other hand, when the quality measurement device 3B receives the measurement packet from the quality measurement device 3A, it returns another measurement packet having the identification information to the quality measurement device 3A (step 215).
[0071]
In response to reception of the returned measurement packet, the quality measurement apparatus 3A manages the transmission time stored together with the identification information of the measurement packet, the reception time of the measurement packet, and the identification information as a reception notification. The device 2 is notified (step 216). Then, the communication quality of the measurement packet is calculated (step 217) in the same manner as in the first embodiment described above (see FIG. 1: step 116).
In this way, the communication quality for each measurement packet is repeatedly calculated (steps 200 to 20N), and from the plurality of communication qualities in the same manner as in the first embodiment described above (see FIG. 1: step 117). Communication quality between the quality measuring devices 3A and 3B is calculated (step 218).
[0072]
Thus, the packet counting unit 12 counts the packets flowing in both measurement directions along the path connecting the quality measuring devices 3A and 3B, and the quality measuring device 3B responds to the reception of the measurement packet from the quality measuring device 3A. In response to the reception of the measurement packet corresponding to the returned measurement packet, the quality measurement device 3A notifies the management device of the transmission / reception status regarding the measurement packet by the reception notification. Therefore, it is possible to easily measure the round-trip delay distribution, and the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
[0073]
Next, a packet communication quality measurement system according to the fifth exemplary embodiment of the present invention is described.
In the first to fourth embodiments described above, in the packet counting unit 12 of the packet counting device 1, all the packets or the contents of the packets flowing in the route connecting the quality measuring devices 3A and 3B are specified conditions. In the above embodiments, only the packets that satisfy the condition are counted, and the transmission notification is performed for each measurement packet. However, in each of these embodiments, only the packets in the temporal vicinity (packet counting time width) of the measurement packet transmission time are counted. You may do it. Further, transmission notification may be performed collectively for each of a plurality of measurement packets.
[0074]
Specific examples of the vicinity in time include a certain time before sending a measurement packet to the measurement packet sending time, a certain time after the sending time of the measuring packet, or a certain time before sending the measurement packet to a certain time, etc. In this case, only the number of packets are counted.
Thereby, the network load by a measurement packet can be reduced more. This is because when weighting is performed using the number of packets between measurement packets, if the interval between measurement packets is widened, the accuracy decreases because packets that are distant in time affect the weight of the measurement packets. In this case, even if the measurement packet interval is widened, only the packets close in time affect the weight of the measurement packet, so that the measurement packet interval can be increased.
Specific examples of the multiple measurement packets include all measurement packets transmitted during a period in which quality is desired to be measured. As a result, it is possible to reduce a load caused by connection / disconnection of communication between apparatuses.
[0075]
FIG. 9 shows the effect of weighting by the number of packets in the temporal vicinity.
The vertical axis represents the measurement result of the average delay, and the horizontal axis represents the packet counting time width. The measurement packet interval is 8 seconds. Therefore, the point where the packet count time width = 8 seconds corresponds to a mode in which weighting is performed by the number of packets between measurement packets. As the packet counting interval width is reduced from 8 seconds, the accuracy according to the present invention is improved, and the error is substantially zero at around 1 second. Note that FIG. 9 also suggests that the present invention maintains better accuracy than the conventional active measurement over the entire region.
[0076]
FIG. 8 is an operation sequence diagram showing a quality measurement operation of the packet communication quality measurement system according to the fifth exemplary embodiment of the present invention.
As in the first embodiment (FIG. 3: step 112), the packet counting device 1 issues a transmission instruction to the quality measuring device 3A (step 312). The quality measuring apparatus 3A plans to transmit a measurement packet after a certain time from the arrival of the transmission instruction, and sends an Ack message including this scheduled time (measurement packet transmission scheduled time) and ID to the packet counting apparatus 1 (step 318). . As a specific example of a certain time, there is n times the delay between the packet counting device 1 and the quality measuring device 3A (n = 2, 3, 4, etc.) and the sum of the packet counting time widths described above.
[0077]
As a result, the packet counting device 1 only has to start counting packets after the arrival of the Ack message. Alternatively, 0 (zero) may be used as a certain time. In this case, the packet counting device 1 always counts packets for each sufficiently fine time slot so that the number of packets in a specified period can be calculated.
Upon receiving the Ack message, the packet counting device 1 counts packets in the temporal vicinity (specific example is described above) of the measurement packet transmission scheduled time described in the message (step 311), and the ID and the measurement packet transmission scheduled time. Memorize as a pair.
[0078]
The quality measuring device 3A sends the measurement packet to the quality measuring device 3B at the measurement packet transmission scheduled time (step 314). The quality measuring apparatus 3B stores the ID of the received measurement packet and the reception time of this packet as a pair.
In this way, the quality measurement process consisting of steps 312, 318, 311, and 314 is performed for one measurement packet (step 300), and this is intermittently performed at a constant interval according to the transmission instruction or at random intervals according to the exponential distribution. Repeatedly (N times) (steps 301 to 30N).
[0079]
When the period of quality measurement is over, the packet counting device sends a transmission notification to the management device (step 323). The transmission notification includes a set of ID, transmission time, and packet count values stored in steps 300 to 30N. Further, the quality measuring device sends a reception notification to the management device (step 325). The reception notification includes a pair of ID and reception time stored in steps 300 to 30N.
Upon receiving the transmission notification and the reception notification, the management device 2 gives a weight according to the number of packets in the temporal vicinity of each measurement packet to the delay distribution and loss rate of the measurement packet, and between the quality measurement devices 3A and 3B. The communication quality, that is, the one-way delay distribution and loss rate are obtained (step 326).
[0080]
As described above, according to the present embodiment, only the packets having the packet counting time width are counted. Therefore, even if the measurement packet interval is wide, only the packets in the temporal vicinity are affected by the obtained delay distribution. High quality measurement results can be obtained.
In addition, since transmission notifications and reception notifications corresponding to a plurality of measurement packets are collectively performed, the connection / disconnection load related to this notification can be suppressed. In addition, the same operations and effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
[0081]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
In the first to fifth embodiments described above, the packet counting delimiter of the packet counting unit coincides with the measurement packet transmission time. In these embodiments, the packet counting unit 12 of the packet counting device 1 The time at which the measurement packet passes through the link of the measurement target network to be connected may be used as a packet count delimiter in the packet counting unit 12. That is, a measurement packet is detected on the link, and the detected time may be used as a packet count delimiter.
[0082]
FIG. 10 is an operation sequence diagram showing a quality measurement operation of the packet communication quality measurement system according to the sixth exemplary embodiment of the present invention. The steps 400, 401 to 40N, 411, 412, 414, 418, 423, 425, and 426 operate in the same manner as in the fifth embodiment, and the steps 300, 301 to 30N, 311 and 312 of FIG. , 314, 318, 323, 325, 326.
In this embodiment, an identifier indicating that the packet is a measurement packet is assigned to the measurement packet (step 412). Then, the packet counter 1 monitors the packets passing through the measurement target network, and stores the number of packets near the time when the passage of the measurement packet is detected as a set of the measurement packet ID and the measurement packet transmission time (step) 411).
Examples of the identifier indicating the measurement packet include a method of writing a specific value in an empty field in the packet header, a method of writing a specific value in a specific position of the packet payload, and the like.
[0083]
As described above, according to the present embodiment, since the measurement packet detection time and the packet count delimiter are synchronized, even when the delay between the quality measuring device 3A and the packet counting device 1 is large, the time of the measurement packet Weighting is possible with the number of packets in the vicinity, and more accurate measurement is possible.
The point where the measurement packet is detected may be on the link of the measurement target network, but the packet counting and the measurement packet detection are performed by performing the packet counting at the point where the packet counting unit 12 that actually performs the packet counting is connected. That is, it is possible to minimize the time lag from the separation.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, the present invention intermittently transmits measurement packets from one quality measurement device at regular intervals to the other quality measurement device via the packet communication network, and receives them by the other quality measurement device. Calculates the communication quality for the measurement packet based on the transmission / reception status of the measurement packet transmitted / received by both quality measurement devices, and counts the number of packets that flow in a desired measurement direction along the path connecting the quality measurement devices within a predetermined period Accordingly, the communication quality is weighted, and the packet communication quality between the quality measuring devices is calculated from the weighted communication quality calculated for each of the plurality of measurement packets.
[0086]
Therefore, the measure conversion of the active measurement result can be performed using the information of the passive measurement, the calculation amount of the passive measurement and the active measurement frequency can be reduced, and the accuracy can be improved.
That is, in the present invention, since only the measurement result of the extremely small amount of information such as the number of user packets is used as the information about the user packets when measuring the packet communication quality, a large number of user packets are used as in the above-described passive measurement method. Various problems due to the above can be avoided.
[0087]
Also, since the communication quality obtained from each measurement packet is weighted according to the number of packets that actually flow through the path connecting the quality measurement devices, this occurs when measurement packets are transmitted intermittently at regular intervals. Thus, it is possible to correct a difference in communication quality corresponding to a change in traffic volume. As a result, the load on the packet communication network due to the measurement packet can be reduced as compared with the above-described active measurement method in which the measurement packet is transmitted by simulating the user packet occurrence pattern. Furthermore, it is not necessary to simulate the user packet occurrence pattern, and it is possible to deal with applications and users whose user packet occurrence pattern is unknown.
Therefore, it is possible to reduce a network load and a calculation amount, and to obtain a high measurement accuracy and a scalable packet communication quality measurement system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a packet communication quality measurement system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a packet communication quality measurement system according to the first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sequence diagram showing a quality measurement operation of the packet communication quality measurement system according to the first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a packet communication quality measurement system according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sequence diagram showing a quality measurement operation of the packet communication quality measurement system according to the fourth exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing measurement accuracy of the packet communication quality measurement system according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another measurement accuracy of the packet communication quality measurement system according to the present invention.
FIG. 8 is a sequence diagram showing a quality measurement operation of the packet communication quality measurement system according to the fifth exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the effect of weighting by the number of packets in the temporal vicinity.
FIG. 10 is a sequence diagram showing a quality measurement operation of the packet communication quality measurement system according to the sixth exemplary embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Packet communication quality measurement system, 1 ... Packet counting device, 11 ... Measurement packet transmission instruction | indication part, 12 ... Packet counting part, 2 ... Management apparatus, 3, 3A, 3B ... Quality measuring device, 4 ... Packet communication network, 4A , 4B, 4C ... link, 5A, 5B, 5C ... IP router, 6 ... IP terminal.

Claims (26)

パケット通信網を介して接続された2つの品質測定装置間で、これら品質測定装置間を結ぶ前記パケット通信網を介して測定パケットを送受信し、その測定パケットの送受信状況に基づき前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するパケット通信品質測定方法であって、
前記一方の品質測定装置から一定間隔で間欠的に測定パケットを前記パケット通信網を介して前記他方の品質測定装置へ送出して前記他方の品質測定装置で受信し、
これら両品質測定装置で送受信された前記測定パケットに関する送受信状況に基づき当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、所定期間内に前記品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れたパケットの計数値に応じて、前記通信品質に対して重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出することを特徴とするパケット通信品質測定方法。
Between two quality measurement devices connected via a packet communication network, a measurement packet is transmitted / received via the packet communication network connecting the quality measurement devices, and between the quality measurement devices based on the transmission / reception status of the measurement packet A packet communication quality measurement method for calculating packet communication quality in
The measurement packet is intermittently transmitted from the one quality measurement device at regular intervals to the other quality measurement device via the packet communication network and received by the other quality measurement device,
Based on the transmission / reception status of the measurement packet transmitted / received by both of these quality measuring devices, the communication quality related to the measurement packet is calculated, and the packet that flows in a desired measurement direction along a path connecting the quality measuring devices within a predetermined period The packet is characterized in that the communication quality is weighted according to the count value of the packet, and the packet communication quality between the quality measuring devices is calculated from the weighted communication quality calculated for each of the plurality of measurement packets. Communication quality measurement method.
請求項1記載のパケット通信品質測定方法において、
前記一定間隔に代えて所定の確率分布に従って選択した間隔で前記測定パケットの送出を行うことを特徴とするパケット通信品質測定方法。
The packet communication quality measurement method according to claim 1 ,
A packet communication quality measurement method , wherein the measurement packet is transmitted at an interval selected according to a predetermined probability distribution instead of the fixed interval .
請求項1記載のパケット通信品質測定方法において、
前記一定間隔に代えて所定の指数分布に従って選択した間隔で前記測定パケットの送出を行うことを特徴とするパケット通信品質測定方法。
The packet communication quality measurement method according to claim 1,
A packet communication quality measuring method, wherein the measurement packet is transmitted at an interval selected according to a predetermined exponential distribution instead of the constant interval.
請求項1〜3のいずれか一つに記載のパケット通信品質測定方法において、
前記パケット計数値として、前記経路を流れるパケットのうち所定条件を満たすパケットのみを計数した計数値を用いることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
In the packet communication quality measuring method according to any one of claims 1 to 3 ,
A packet communication quality measuring method , wherein a count value obtained by counting only packets satisfying a predetermined condition among packets flowing through the route is used as the packet count value .
請求項4記載のパケット通信品質測定方法において、
前記所定条件として、少なくとも特定の送信アドレスまたは受信アドレスを持つことを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
In the packet communication quality measuring method according to claim 4 ,
A packet communication quality measuring method characterized in that, as the predetermined condition, at least a specific transmission address or reception address is provided .
請求項1記載のパケット通信品質測定方法において、
前記パケット計数値として、前記経路を流れるすべてのパケットを計数した計数値を用いることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
The packet communication quality measurement method according to claim 1 ,
A packet communication quality measurement method , wherein a count value obtained by counting all packets flowing through the path is used as the packet count value .
請求項1記載のパケット通信品質測定方法において、
前記送受信状況は、当該測定パケットの送信時刻および受信時刻、またはこれら時刻差を含み、
これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する測定遅延時間に基づき、前記品質測定装置間における通信品質として遅延分布を算出することを特徴とするパケット通信品質測定方法。
The packet communication quality measurement method according to claim 1 ,
The transmission / reception status includes a transmission time and a reception time of the measurement packet, or a time difference therebetween,
A packet communication quality measurement method , comprising: calculating a delay distribution as communication quality between the quality measurement devices based on a measurement delay time for each measurement packet obtained from the transmission / reception status .
請求項1記載のパケット通信品質測定方法において、
前記送受信状況は、当該測定パケットの損失有無を含み、
これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する損失有無に基づき、前記品質測定装置間における通信品質として損失率を算出することを特徴とするパケット通信品質測定方法。
The packet communication quality measurement method according to claim 1 ,
The transmission / reception status includes whether or not the measurement packet is lost,
A packet communication quality measurement method, characterized in that a loss rate is calculated as communication quality between the quality measurement devices based on the presence or absence of loss for each measurement packet obtained from these transmission / reception conditions .
請求項1記載のパケット通信品質測定方法において、
前記パケット計数値として、前記経路で両測定方向へ流れるパケットを計数した計数値を用い、
前記送受信状況として、前記一方の品質測定装置から前記他方の品質測定装置への測定パケットの送出し、一方の品質測定装置からの前記測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットをその一方の品質測定装置へ返送した際に得られる送受信状況を用いることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
The packet communication quality measurement method according to claim 1 ,
As the packet count value, a count value obtained by counting packets flowing in both measurement directions on the route is used.
As the transmission / reception status, a measurement packet is transmitted from the one quality measurement device to the other quality measurement device, and in response to reception of the measurement packet from one quality measurement device, a measurement packet corresponding thereto is sent A packet communication quality measurement method characterized by using a transmission / reception state obtained when returned to one quality measurement device .
請求項4記載のパケット通信品質測定方法において、
前記所定条件として、前記一方の品質測定装置から前記測定パケットが送出された時刻の時間的近傍のパケットであることを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
In the packet communication quality measuring method according to claim 4 ,
The packet communication quality measuring method according to claim 1, wherein the predetermined condition is that the packet is near the time when the measurement packet is transmitted from the one quality measuring device .
請求項4記載のパケット通信品質測定方法において、
前記所定条件として、前記経路上で前記測定パケットが検知された時刻の時間的近傍のパケットであることを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
In the packet communication quality measuring method according to claim 4 ,
The packet communication quality measurement method according to claim 1, wherein the predetermined condition is that the packet is in the temporal vicinity of the time when the measurement packet is detected on the route .
請求項10または11記載のパケット通信品質測定方法において、
前記時間的近傍は、前記時刻の、零以上の一定時間前から、零以上の一定時間後までの範囲であることを特徴とするパケット通信品質測定方法。
The packet communication quality measurement method according to claim 10 or 11 ,
The method of measuring packet communication quality according to claim 1, wherein the temporal vicinity is a range from a certain time before zero or more to a time after zero or more .
パケット通信網を介して接続された2つの品質測定装置と、これら品質測定装置と接続されて前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出する管理装置とからなり、これら品質測定装置間で前記パケット通信網を介して測定パケットを送受信し、その測定パケットの送受信状況に基づき前記管理装置で前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出するパケット通信品質測定システムであって、Two quality measurement devices connected via a packet communication network, and a management device connected to these quality measurement devices to calculate packet communication quality between the quality measurement devices, and the packets between these quality measurement devices A packet communication quality measurement system that transmits and receives measurement packets via a communication network and calculates packet communication quality between the quality measurement devices in the management device based on the transmission / reception status of the measurement packets,
前記品質測定装置間を結ぶ経路で所望の一測定方向へ流れるパケットを計数するパケット計数部と、一定間隔で間欠的に測定パケットの送出を指示する測定パケット送出指示部とを有するパケット計数装置をさらに備え、A packet counter having a packet counter for counting packets flowing in a desired measurement direction along a path connecting the quality measuring devices, and a measurement packet transmission instructing unit for instructing transmission of measurement packets at regular intervals; In addition,
前記測定パケット送出指示部は、前記送出指示を行ったことと前記パケット計数部により計数されたパケット計数値とを送出通知により前記管理装置へ通知し、The measurement packet transmission instruction unit notifies the management device of the transmission instruction and the packet count value counted by the packet counting unit by a transmission notification,
前記一方の品質測定装置は、前記パケット計数装置からの送出指示に応じて、測定パケットを前記パケット通信網を介して前記他方の品質測定装置へ送出し、The one quality measuring device sends a measurement packet to the other quality measuring device via the packet communication network in response to a sending instruction from the packet counting device,
前記他方の品質測定装置は、前記一方の品質測定装置から受信した測定パケットに関する送受信状況を受信通知により前記管理装置へ通知し、The other quality measurement device notifies the management device of a transmission / reception status regarding the measurement packet received from the one quality measurement device by a reception notification,
前記管理装置は、前記測定パケット送出指示部からの送出通知と前記他方の品質測定装置からの受信通知とに基づき、当該測定パケットに関する通信品質を算出するとともに、当該送出通知のパケット計数値から所定期間内に計数されたパケット計数値を導出し、前記通信品質に対してそのパケット計数値に応じた重み付けを行い、複数の測定パケットごとに算出され重み付けされた各通信品質から前記品質測定装置間におけるパケット通信品質を算出することを特徴とするパケット通信品質測定システム。The management device calculates communication quality related to the measurement packet based on a transmission notification from the measurement packet transmission instruction unit and a reception notification from the other quality measurement device, and determines a predetermined value from the packet count value of the transmission notification. A packet count value counted within a period is derived, the communication quality is weighted according to the packet count value, and the quality measurement devices are calculated from each weighted communication quality calculated for each of a plurality of measurement packets. A packet communication quality measurement system characterized by calculating packet communication quality in
請求項13記載のパケット通信品質測定システムにおいて、The packet communication quality measurement system according to claim 13,
前記測定パケット送出指示部は、前記一定間隔に代えて所定の確率分布に従って選択した間隔で前記送出指示を行うことを特徴とするパケット通信品質測定システム。The packet communication quality measurement system, wherein the measurement packet transmission instruction unit performs the transmission instruction at an interval selected according to a predetermined probability distribution instead of the fixed interval.
請求項13記載のパケット通信品質測定システムにおいて、The packet communication quality measurement system according to claim 13,
前記測定パケット送出指示部は、前記一定間隔に代えて所定の指数分布に従って選択した間隔で前記送出指示を行うことを特徴とするパケット通信品質測定システム。The packet communication quality measurement system, wherein the measurement packet transmission instruction unit performs the transmission instruction at an interval selected according to a predetermined exponential distribution instead of the fixed interval.
請求項13〜15のいずれか一つに記載のパケット通信品質測定システムにおいて、The packet communication quality measurement system according to any one of claims 13 to 15,
前記パケット計数部は、前記経路を流れるパケットのうち所定条件を満たすパケットのみを計数することを特徴とするパケット通信品質測定システム。The packet counting unit is configured to count only packets that satisfy a predetermined condition among packets flowing through the path.
請求項16記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記所定条件として、少なくとも特定の送信アドレスまたは受信アドレスを持つことを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 16, wherein
The packet communication quality measurement system characterized in that the predetermined condition is that it has at least a specific transmission address or reception address .
請求項13記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記パケット計数部は、前記経路を流れるすべてのパケットを計数することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 13,
The packet communication quality measuring system , wherein the packet counting unit counts all packets flowing through the path .
請求項13記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記送受信状況は、当該測定パケットの送信時刻および受信時刻、またはこれら時刻差を含み、
前記管理装置は、前記各受信通知の送受信状況から得られた各測定パケットに関する測定遅延時間に基づき、前記品質測定装置間における通信品質として遅延分布を算出することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 13 ,
The transmission / reception status includes a transmission time and a reception time of the measurement packet, or a time difference therebetween,
The management device calculates a delay distribution as communication quality between the quality measurement devices based on a measurement delay time for each measurement packet obtained from a transmission / reception state of each reception notification. .
請求項13記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記送受信状況は、当該測定パケットの損失有無を含み、
前記管理装置は、これら送受信状況から得られた各測定パケットに関する損失有無に基づき、前記品質測定装置間における通信品質として損失率を算出することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 13,
The transmission / reception status includes whether or not the measurement packet is lost,
The packet management quality measurement system, wherein the management device calculates a loss rate as communication quality between the quality measurement devices based on the presence or absence of loss for each measurement packet obtained from the transmission / reception status .
請求項13記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記測定パケット送出指示部は、前記送出指示に当該送出指示を識別するための識別情報を付与して通知するとともに、前記識別情報を前記送出通知に付加して前記管理装置へ通知し、
前記一方の品質測定装置は、当該送出指示に付加されている識別情報を前記測定パケットに含めて送出し、
前記他方の品質測定装置は、前記測定パケットに含まれている識別情報を前記受信通知に付加して前記管理装置へ通知し、
前記管理装置は、前記送出通知に付与されている識別情報と前記受信通知に付与されている識別情報とに基づき、同一測定パケットに関する通知であることを識別することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 13 ,
The measurement packet transmission instruction unit gives and notifies the transmission instruction with identification information for identifying the transmission instruction, adds the identification information to the transmission notification, and notifies the management apparatus,
The one quality measuring device transmits the identification information added to the transmission instruction in the measurement packet,
The other quality measurement device adds the identification information included in the measurement packet to the reception notification and notifies the management device,
The management apparatus identifies packet communication quality measurement based on identification information given to the transmission notification and identification information given to the reception notification, which are notifications related to the same measurement packet. system.
請求項21記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記管理装置は、前記送出通知の受信から所定時間経過前に前記送出通知に付与されている識別情報と同じ識別情報を含む受信通知が受信されない場合、当該識別情報に対応する測定パケットは損失したものと判断することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 21 , wherein
When the management device does not receive a reception notification including the same identification information as the identification information given to the transmission notification before a predetermined time has elapsed since the reception of the transmission notification, the measurement packet corresponding to the identification information is lost. packet communication quality measurement system and determines that thing.
請求項13記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記パケット計数部は、前記経路で両測定方向へ流れるパケットを計数し、
前記一方の品質測定装置は、前記他方の品質測定装置への測定パケットの送出に加え、その他方の品質測定装置から返送された当該測定パケットに対応する測定パケットの受信に応じてこれら測定パケットに関する送受信状況を受信通知により前記管理装置へ通知し、
前記他方の品質測定装置は、前記管理装置への受信通知に代えて、前記一方の品質測定装置からの前記測定パケットの受信に応じて、これに対応する測定パケットをその一方の品質測定装置へ返送することを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 13 ,
The packet counting unit counts packets flowing in both measurement directions on the route,
The one quality measuring device relates to these measurement packets in response to reception of the measurement packet corresponding to the measurement packet returned from the other quality measuring device in addition to sending the measurement packet to the other quality measuring device. Notifying the management device of the transmission / reception status by reception notification,
The other quality measurement device, instead of receiving the notification to the management device, sends the measurement packet corresponding to the reception of the measurement packet from the one quality measurement device to the one quality measurement device. A packet communication quality measurement system characterized by returning it.
請求項16記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記所定条件として、前記測定パケット送出部が前記一方の品質測定装置に示した測定パケット送出時刻の時間的近傍のパケットであることを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 16 , wherein
2. The packet communication quality measurement system according to claim 1, wherein the predetermined condition is that the measurement packet transmission unit is a packet near the time of the measurement packet transmission time indicated by the one quality measurement device .
請求項16記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記所定条件として、前記パケット計数部が前記測定パケットを検知した時刻の時間的近傍のパケットであることを条件とすることを特徴とするパケット通信品質測定システム。
The packet communication quality measurement system according to claim 16 , wherein
The packet communication quality measurement system according to claim 1, wherein the predetermined condition is that the packet counting unit is a packet in the vicinity of the time at which the measurement packet is detected .
求項24または25記載のパケット通信品質測定システムにおいて、
前記時間的近傍は、前記時刻の、零以上の一定時間前から、零以上の一定時間後までの範囲であることを特徴とするパケット通信品質測定システム。
In請Motomeko 24 or 25, wherein the packet communication quality measurement system,
The packet communication quality measuring system according to claim 1, wherein the temporal vicinity is a range from a certain time before zero or more to a time after zero .
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