JP3747001B2 - 試験パケットによるパケット交換網品質判定方法及びその装置 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネット等のパケット交換網を管理する技術に関するものであり、詳細には、網の状態を測定する技術及び網上で提供されるサービスの品質を管理する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパケット交換網の品質を判定する方法としては、試験パケットを一定間隔で事前に指定した個数だけ測定対象網の一端から送信し、他端にて受信することで、送信パケット数と受信パケット数を測定し、それらからパケット損失率を（統計的に）推定し、予め与えられた値と比較して品質を判定する方法が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、網品質の指標値（パケット損失率）を推定する必要があり、推定するために必要な試験パケットは一般に多く、網への負荷が重いという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、判定したいパケット損失率と網品質の実態に応じて試験パケット数を減らし、短期間でパケット交換網の品質を判定可能な方法及びその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のパケット交換網品質判定方法は、
任意の数の試験パケットを測定対象網に送信するステップと、
測定対象網から試験パケットを受信するステップと、
送信した試験パケット数及び受信した試験パケット数から網内で損失したパケット数の割合であるパケット損失率を算出し、パケット交換網の品質状態を良好、劣化、判断保留のいずれかに判定するステップと、
品質状態の判定を保留した場合、前記試験パケットの送信及び受信、並びにパケット交換網の品質状態の判定のステップを予め指定した任意の回数を上限として繰り返すステップとを含む
ことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のパケット交換網品質判定装置は、
任意の数の試験パケットを測定対象網に送信する手段と、
測定対象網から試験パケットを受信する手段と、
送信した試験パケット数及び受信した試験パケット数から網内で損失したパケット数の割合であるパケット損失率を算出し、パケット交換網の品質状態を良好、劣化、判断保留のいずれかに判定し、判定を保留した場合は前記試験パケットの送信及び受信、並びにパケット交換網の品質の判定を予め指定した任意の回数を上限として繰り返す手段とを備えた
ことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１は本発明のパケット交換網品質判定装置の実施の形態の一例を示すもので、図中、１は入力部、２は試験パケット送信部、３は試験パケット受信部、４は品質劣化判定部、５は出力部である。
【０００９】
入力部１は、外部から入力されるパラメータ、ここでは「一度に送信する試験パケット数Ｎ（Ｎは１以上の整数）」、「品質良好と判定するパケット損失率の閾値Ｘ１」、「品質劣化と判定するパケット損失率の閾値Ｘ２」（但し、Ｘ１＜Ｘ２）、「第Ｉ種誤り確率α」、「第II種誤り確率β」、「測定の打ち切りを表す判定の繰り返し上限回数Ｍ（Ｍは１以上の整数）」を受け取り、これらを品質劣化判定部４に送出するとともに、「一度に送信する試験パケット数Ｎ（Ｎは１以上の整数）」を試験パケット送信部２にも送出する。
【００１０】
試験パケット送信部２は、品質劣化判定部４からの命令に従い、測定対象網に対してＮ個の試験パケットを一度に送信する。試験パケット受信部３は、測定対象網を通過して戻ってきた試験パケットを受信し、該受信したパケットの数を記憶する。
【００１１】
品質劣化判定部４は、試験パケット受信部３に記憶された受信パケット数及び送信パケット数Ｎから損失パケット数ｎ（ｉ）を算出し（但し、ｉ＝１，２，…：Ｎ個の試験パケットを送信した回数）、該算出した損失パケット数ｎ（ｉ）と、前記閾値Ｘ１、閾値Ｘ２、第Ｉ種誤り確率α、第II種誤り確率βとを用いて、後述するように統計的検定手法により品質を判定、ここでは品質良好／品質劣化／不明のいずれであるかを判定する。
【００１２】
判定結果が品質良好または品質劣化の場合、品質劣化判定部４は、これらの結果を出力部５を介して直ちに出力するが、不明の場合、それまでのＮ個の試験パケットの送信回数が前記上限回数Ｍに達していなければ、試験パケット送信部２により再びＮ個の試験パケットを送信させ、上記判定を繰り返す。Ｍに達している場合は、不明とする結果を出力する。
【００１３】
図２は本発明のパケット交換網品質判定方法の流れを示すフローチャートであり、以下、これに従って動作を詳細に説明する。なお、前述した各種のパラメータは予め入力され、記憶しているものとする。
【００１４】
まず、何回目の試験パケット送出かを表すカウンタの値ｍの初期値を１に設定し、損失パケット数ｎ（ｉ）の初期値をＮに設定し、Ｎ個の試験パケットを測定対象網に送信する。また、受信したパケット数を表すカウンタの値ｊの初期値も０に設定する（ステップｓ１〜ｓ４）。
【００１５】
送信された試験パケットは測定対象網を通過して受信される。受信された際、パケット受信数ｊを１加算するとともに、損失パケット数ｎ（ｉ）を１減ずる。受信は送信された全ての試験パケットが受信される（ｊがＮ以上）か、長時間パケットの到着がない場合に終了する（ステップｓ５〜ｓ７）。
【００１６】
受信が終了すると、統計的検定を行う。ここでは検定に逐次検定を用いた例を示す。
【００１７】
まず、前記パラメータに基づいて品質状態に関する２つの統計的な仮説、即ち
品質が良好であるという帰無仮説Ｈ１：パケット損失率がＸ１未満
品質が劣化しているという対立仮説Ｈ２：パケット損失率がＸ２以上（但し、Ｘ１＜Ｘ２）
を立てる。
【００１８】
また、それぞれの仮説の誤り確率、即ちパケット損失率がＸ１未満であり、品質良好と判定されるべき時にそれ以外の判定がなされる確率である
第Ｉ種誤り確率α
と、パケット損失率がＸ２以上であり、品質劣化と判定されるべき時にそれ以外の判定がなされる確率である
第II種誤り確率β
とを前記パラメータとして得る。
【００１９】
次に、累積損失パケット数ｋを
【００２０】
【数１】
より算出し、パケット損失の発生する確率事象として、２項分布を仮定し、仮説Ｈ１の下での確率分布と仮説Ｈ２の下での確率分布の比（尤度比）λｍを
λｍ＝Ｘ２＾ｋ×（１−Ｘ２）＾（ｍＮ−ｋ）
／Ｘ１＾ｋ×（１−Ｘ１）＾（ｍＮ−ｋ）
より算出する（ステップｓ８）。
【００２１】
この際、
λｍ≦β／（１−α）
が成り立てば、Ｈ１と判断できるので「品質良好」を結果として出力し、
λｍ≧（１−β）／α
が成り立てば、Ｈ２と判断できるので「品質劣化」を結果として出力する（ステップｓ９）。
【００２２】
どちらも成立しない場合（パケット損失率がＸ１以上でＸ２未満の時）、Ｎ個の試験パケットの送信回数ｍと測定の打ち切りを表す判定の繰り返し上限回数Ｍとを比較し、Ｍに満たない場合は再びＮ個の試験パケットを送信し、ステップｓ２からの処理を繰り返す。ｍがＭと等しいあるいはＭを超過している場合は「不明」を結果として出力する（ステップｓ１０，ｓ１１）。
【００２３】
なお、前記実施の形態では、品質判定の繰り返しを、Ｎ個の試験パケットの送信回数ｍと、予め入力された「測定の打ち切りを表す判定の繰り返し上限回数Ｍ」とを比較して判断したが、送信した試験パケットの総数（ｍ×Ｎ）と、予め入力された「測定の打ち切りを表す上限試験パケット数Ｚ（ＺはＮ以上の整数）」とを比較して判断するようにしても良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、単純サンプリングによる従来の方法では、パケット損失率の推定を行う必要があり、一般に多くの試験パケットが必要となり、網への負荷が重いという問題があったが、本発明によれば、良好あるいは劣化の検出のみに着目し、判断が可能となった時点で試験パケットの送出を中止できるため、必要な試験パケット数を減らすことができるという利点がある。特に、品質劣化現象が波及し易いサービス網の品質管理では、「品質良好の状態」、「品質劣化の状態」の差が顕著であるため、従来の方法に比べて著しく試験パケット数を削減でき、試験パケットによって網負荷が重くなるという問題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパケット交換網品質判定装置の実施の形態の一例を示すブロック図
【図２】本発明のパケット交換網品質判定方法の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１：入力部、２：試験パケット送信部、３：試験パケット受信部、４：品質劣化判定部、５：出力部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネット等のパケット交換網を管理する技術に関するものであり、詳細には、網の状態を測定する技術及び網上で提供されるサービスの品質を管理する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパケット交換網の品質を判定する方法としては、試験パケットを一定間隔で事前に指定した個数だけ測定対象網の一端から送信し、他端にて受信することで、送信パケット数と受信パケット数を測定し、それらからパケット損失率を（統計的に）推定し、予め与えられた値と比較して品質を判定する方法が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、網品質の指標値（パケット損失率）を推定する必要があり、推定するために必要な試験パケットは一般に多く、網への負荷が重いという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、判定したいパケット損失率と網品質の実態に応じて試験パケット数を減らし、短期間でパケット交換網の品質を判定可能な方法及びその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のパケット交換網品質判定方法は、
任意の数の試験パケットを測定対象網に送信するステップと、
測定対象網から試験パケットを受信するステップと、
送信した試験パケット数及び受信した試験パケット数から網内で損失したパケット数の割合であるパケット損失率を算出し、パケット交換網の品質状態を良好、劣化、判断保留のいずれかに判定するステップと、
品質状態の判定を保留した場合、前記試験パケットの送信及び受信、並びにパケット交換網の品質状態の判定のステップを予め指定した任意の回数を上限として繰り返すステップとを含む
ことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のパケット交換網品質判定装置は、
任意の数の試験パケットを測定対象網に送信する手段と、
測定対象網から試験パケットを受信する手段と、
送信した試験パケット数及び受信した試験パケット数から網内で損失したパケット数の割合であるパケット損失率を算出し、パケット交換網の品質状態を良好、劣化、判断保留のいずれかに判定し、判定を保留した場合は前記試験パケットの送信及び受信、並びにパケット交換網の品質の判定を予め指定した任意の回数を上限として繰り返す手段とを備えた
ことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１は本発明のパケット交換網品質判定装置の実施の形態の一例を示すもので、図中、１は入力部、２は試験パケット送信部、３は試験パケット受信部、４は品質劣化判定部、５は出力部である。
【０００９】
入力部１は、外部から入力されるパラメータ、ここでは「一度に送信する試験パケット数Ｎ（Ｎは１以上の整数）」、「品質良好と判定するパケット損失率の閾値Ｘ１」、「品質劣化と判定するパケット損失率の閾値Ｘ２」（但し、Ｘ１＜Ｘ２）、「第Ｉ種誤り確率α」、「第II種誤り確率β」、「測定の打ち切りを表す判定の繰り返し上限回数Ｍ（Ｍは１以上の整数）」を受け取り、これらを品質劣化判定部４に送出するとともに、「一度に送信する試験パケット数Ｎ（Ｎは１以上の整数）」を試験パケット送信部２にも送出する。
【００１０】
試験パケット送信部２は、品質劣化判定部４からの命令に従い、測定対象網に対してＮ個の試験パケットを一度に送信する。試験パケット受信部３は、測定対象網を通過して戻ってきた試験パケットを受信し、該受信したパケットの数を記憶する。
【００１１】
品質劣化判定部４は、試験パケット受信部３に記憶された受信パケット数及び送信パケット数Ｎから損失パケット数ｎ（ｉ）を算出し（但し、ｉ＝１，２，…：Ｎ個の試験パケットを送信した回数）、該算出した損失パケット数ｎ（ｉ）と、前記閾値Ｘ１、閾値Ｘ２、第Ｉ種誤り確率α、第II種誤り確率βとを用いて、後述するように統計的検定手法により品質を判定、ここでは品質良好／品質劣化／不明のいずれであるかを判定する。
【００１２】
判定結果が品質良好または品質劣化の場合、品質劣化判定部４は、これらの結果を出力部５を介して直ちに出力するが、不明の場合、それまでのＮ個の試験パケットの送信回数が前記上限回数Ｍに達していなければ、試験パケット送信部２により再びＮ個の試験パケットを送信させ、上記判定を繰り返す。Ｍに達している場合は、不明とする結果を出力する。
【００１３】
図２は本発明のパケット交換網品質判定方法の流れを示すフローチャートであり、以下、これに従って動作を詳細に説明する。なお、前述した各種のパラメータは予め入力され、記憶しているものとする。
【００１４】
まず、何回目の試験パケット送出かを表すカウンタの値ｍの初期値を１に設定し、損失パケット数ｎ（ｉ）の初期値をＮに設定し、Ｎ個の試験パケットを測定対象網に送信する。また、受信したパケット数を表すカウンタの値ｊの初期値も０に設定する（ステップｓ１〜ｓ４）。
【００１５】
送信された試験パケットは測定対象網を通過して受信される。受信された際、パケット受信数ｊを１加算するとともに、損失パケット数ｎ（ｉ）を１減ずる。受信は送信された全ての試験パケットが受信される（ｊがＮ以上）か、長時間パケットの到着がない場合に終了する（ステップｓ５〜ｓ７）。
【００１６】
受信が終了すると、統計的検定を行う。ここでは検定に逐次検定を用いた例を示す。
【００１７】
まず、前記パラメータに基づいて品質状態に関する２つの統計的な仮説、即ち
品質が良好であるという帰無仮説Ｈ１：パケット損失率がＸ１未満
品質が劣化しているという対立仮説Ｈ２：パケット損失率がＸ２以上（但し、Ｘ１＜Ｘ２）
を立てる。
【００１８】
また、それぞれの仮説の誤り確率、即ちパケット損失率がＸ１未満であり、品質良好と判定されるべき時にそれ以外の判定がなされる確率である
第Ｉ種誤り確率α
と、パケット損失率がＸ２以上であり、品質劣化と判定されるべき時にそれ以外の判定がなされる確率である
第II種誤り確率β
とを前記パラメータとして得る。
【００１９】
次に、累積損失パケット数ｋを
【００２０】
【数１】
λｍ＝Ｘ２＾ｋ×（１−Ｘ２）＾（ｍＮ−ｋ）
／Ｘ１＾ｋ×（１−Ｘ１）＾（ｍＮ−ｋ）
より算出する（ステップｓ８）。
【００２１】
この際、
λｍ≦β／（１−α）
が成り立てば、Ｈ１と判断できるので「品質良好」を結果として出力し、
λｍ≧（１−β）／α
が成り立てば、Ｈ２と判断できるので「品質劣化」を結果として出力する（ステップｓ９）。
【００２２】
どちらも成立しない場合（パケット損失率がＸ１以上でＸ２未満の時）、Ｎ個の試験パケットの送信回数ｍと測定の打ち切りを表す判定の繰り返し上限回数Ｍとを比較し、Ｍに満たない場合は再びＮ個の試験パケットを送信し、ステップｓ２からの処理を繰り返す。ｍがＭと等しいあるいはＭを超過している場合は「不明」を結果として出力する（ステップｓ１０，ｓ１１）。
【００２３】
なお、前記実施の形態では、品質判定の繰り返しを、Ｎ個の試験パケットの送信回数ｍと、予め入力された「測定の打ち切りを表す判定の繰り返し上限回数Ｍ」とを比較して判断したが、送信した試験パケットの総数（ｍ×Ｎ）と、予め入力された「測定の打ち切りを表す上限試験パケット数Ｚ（ＺはＮ以上の整数）」とを比較して判断するようにしても良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、単純サンプリングによる従来の方法では、パケット損失率の推定を行う必要があり、一般に多くの試験パケットが必要となり、網への負荷が重いという問題があったが、本発明によれば、良好あるいは劣化の検出のみに着目し、判断が可能となった時点で試験パケットの送出を中止できるため、必要な試験パケット数を減らすことができるという利点がある。特に、品質劣化現象が波及し易いサービス網の品質管理では、「品質良好の状態」、「品質劣化の状態」の差が顕著であるため、従来の方法に比べて著しく試験パケット数を削減でき、試験パケットによって網負荷が重くなるという問題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパケット交換網品質判定装置の実施の形態の一例を示すブロック図
【図２】本発明のパケット交換網品質判定方法の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１：入力部、２：試験パケット送信部、３：試験パケット受信部、４：品質劣化判定部、５：出力部。
Claims (6)
- 試験パケットによりパケット交換網の品質を判定する方法において、
任意の数の試験パケットを測定対象網に送信するステップと、
測定対象網から試験パケットを受信するステップと、
送信した試験パケット数及び受信した試験パケット数から網内で損失したパケット数の割合であるパケット損失率を算出し、パケット交換網の品質状態を良好、劣化、判断保留のいずれかに判定するステップと、
品質状態の判定を保留した場合、前記試験パケットの送信及び受信、並びにパケット交換網の品質状態の判定のステップを予め指定した任意の回数を上限として繰り返すステップとを含む
ことを特徴とするパケット交換網品質判定方法。 - 請求項１記載のパケット交換網品質判定方法において、
予め入力された数Ｎの試験パケットを測定対象網に送信するステップと、
測定対象網から試験パケットを受信し、受信した試験パケットの数を記録するステップと、
品質の判定を保留し、Ｎ個の試験パケットの送信を繰り返した回数を記録するステップとを含む
ことを特徴とするパケット交換網品質判定方法。 - 請求項１又は２記載のパケット交換網品質判定方法において、品質良好と判定するパケット損失率の閾値Ｘ１、品質劣化と判定するパケット損失率の閾値Ｘ２、逐次判断の第Ｉ種誤り確率α、第II種誤り確率βを入力として受け取るステップと、
品質状態に関する２つの統計的な仮説
品質が良好であるという帰無仮説Ｈ１：パケット損失率がＸ１未満、
品質が劣化しているという対立仮説Ｈ２：パケット損失率がＸ２以上（但し、Ｘ１＜Ｘ２）
を立てるステップと、
逐次検定を行い、品質良好／品質劣化／判断保留を判定するステップとを含む
ことを特徴とするパケット交換網品質判定方法。 - 試験パケットによりパケット交換網の品質を判定する装置において、
任意の数の試験パケットを測定対象網に送信する手段と、
測定対象網から試験パケットを受信する手段と、
送信した試験パケット数及び受信した試験パケット数から網内で損失したパケット数の割合であるパケット損失率を算出し、パケット交換網の品質状態を良好、劣化、判断保留のいずれかに判定し、判定を保留した場合は前記試験パケットの送信及び受信、並びにパケット交換網の品質の判定を予め指定した任意の回数を上限として繰り返す手段とを備えた
ことを特徴とするパケット交換網品質判定装置。 - 請求項４記載のパケット交換網品質判定装置において、
予め入力された数Ｎの試験パケットを測定対象網に送信する手段と、
測定対象網から試験パケットを受信し、受信した試験パケットの数を記録する手段と、
品質の判定を保留し、Ｎ個の試験パケット送信を繰り返した回数を記録する手段とを備えた
ことを特徴とするパケット交換網品質判定装置。 - 請求項４又は５記載のパケット交換網品質判定装置において、品質良好と判定するパケット損失率の閾値Ｘ１、品質劣化と判定するパケット損失率の閾値Ｘ２、逐次判断の第Ｉ種誤り確率α、第II種誤り確率βを入力として受け取り、品質状態に関する２つの統計的な仮説
品質が良好であるという帰無仮説Ｈ１：パケット損失率がＸ１未満、
品質が劣化しているという対立仮説Ｈ２：パケット損失率がＸ２以上（但し、Ｘ１＜Ｘ２）
を立て、逐次検定を行い、品質良好／品質劣化／判断保留を判定する手段を備えた
ことを特徴とするパケット交換網品質判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002037927A JP3747001B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 試験パケットによるパケット交換網品質判定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002037927A JP3747001B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 試験パケットによるパケット交換網品質判定方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003244236A JP2003244236A (ja) | 2003-08-29 |
| JP3747001B2 true JP3747001B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=27779375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002037927A Expired - Lifetime JP3747001B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 試験パケットによるパケット交換網品質判定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3747001B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| EP1626521B1 (en) * | 2004-08-10 | 2012-01-25 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Method to perform a statistical test in which the experiment is multinomial |
| JP4793652B2 (ja) * | 2004-10-21 | 2011-10-12 | 日本電気株式会社 | 通信品質計測装置及びその計測方法 |
| CN106936656B (zh) * | 2015-12-30 | 2020-01-03 | 华为技术有限公司 | 一种实现丢包检测的方法、装置和系统 |
| JP6845127B2 (ja) * | 2017-12-25 | 2021-03-17 | 日本電信電話株式会社 | 外形監視システム、および、監視用端末 |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002037927A patent/JP3747001B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003244236A (ja) | 2003-08-29 |
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