JP4009633B2 - 伝送品質測定方法およびシステムおよび装置 - Google Patents

Description

本発明は、パケットサービスにおける伝送品質測定に利用する。特に、伝送品質測定を行う両端装置での測定方法および機能に関する。

固定通信レートの伝送品質測定は、特許文献１で示すように品質測定用の信号を送受信することにより、伝送品質をＢＥＲ(Bit Error Rate)で測定する。図９は固定通信レートの伝送品質測定方法を説明するための図である。図９に示すように、送信側では、あらかじめ定められた情報（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、…）が書き込まれた伝送品質測定用パケットが用意され、この伝送品質測定用パケットは、伝送品質測定区間を伝送して受信側に到達する。

受信側では、この伝送品質測定用パケットを解析し、あらかじめ定められた情報（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、…）が正しく判定されたか否かを検証する。図９の例では、送信側で書き込まれた情報の内、ｂおよびｄが受信側で正しく判定されていないことがわかる。これにより、ビットエラーが検出される。また、これにより全体のビット数に対するビットエラー数の割合であるビットエラーレートを算出することができる。

また、パケットの伝送方法では、特許文献２で示すようにパケット連続性情報をパケットに付与して送受信することにより、パケットの欠落を検出して再送信を行う。パケット連続性情報はチェックサムの冗長ビットを付与することにより、パケット連続性情報の誤り発生検出を行う。図１０はパケットの伝送方法におけるパケットの欠落検出方法を説明するための図である。図１０に示すように、送信側では、伝送品質測定用パケットにあらかじめ連続性情報としてのシーケンス番号を付与し、この伝送品質測定用パケットは、伝送品質測定区間を伝送して受信側に到達する。

受信側では、この伝送品質測定用パケットを解析し、あらかじめ付与されたシーケンス番号が正しく受信されたか否かを検証する。図１０の例では、送信側で付与されたシーケンス番号の内、♯３が受信側で受信されていないことがわかる。これにより、欠落パケットが検出される。また、これにより全体のパケット送信数に対する欠落パケット数の割合であるパケット廃棄率を算出することができる。

特開平２−１６５７４０号公報 特開昭６０−１２８７４０号公報

固定通信レートである伝送は、常に同じタイミングでデータを送受信する必要があるため、各利用者毎に通信路が確保されるが、変動通信レートであるパケット伝送方式では、複数の利用者によって通信路が共有される。

そのため、ルータやハブ、ＡＴＭスイッチ等に代表される中間装置でパケットの衝突が生じた場合には、中間装置にてパケットの消失、また不要なトラヒックを減らすためにパケットの意図的な廃棄を行う。同様に、移動体におけるパケット通信では、ＮｏｄｅＢ、ＲＮＣ(Radio Network Controller)等の各ノードとなる中間装置で、パケットの消失、廃棄が発生する。

このようにパケットが消失、廃棄される中間装置を含めたパケット伝送の品質測定を行うと、パケット消失、廃棄が発生した場合に、品質測定用の信号の連続性が失われるため、ＢＥＲ(Bit Error Rate)の大幅な劣化、さらには同期（相関）が取れなくなるため、測定不能となる。

また、伝送方式で行われているパケット連続性情報による誤り発生の検出および再送信は、中間装置でのパケット消失および廃棄に考慮されているが、伝送品質測定でビットエラーが発生すると、パケット連続性情報の誤りは検出できるが正常な情報が判定できないため、ビットエラーとパケット欠落の識別が出来ず、パケットの廃棄率、ビットエラーレートといった伝送品質測定が行えない。

本発明は、このような背景に行われたものであって、パケットの消失、廃棄といったパケットの廃棄率測定を可能とし、さらに簡易的なビットエラー測定と組み合わせることにより、固定通信レートの伝送品質測定とは異なり、伝送経路上の中間装置によるパケット廃棄が行われ、ビットエラーレートだけでは定量評価が行えない変動通信レートであるパケットサービスに対し、定量評価を可能とする伝送品質測定方法およびシステムおよび装置を提供することを目的とする。

本発明は、変動通信レートであるパケットサービスに対し、ビットエラーが発生する条件下でパケット廃棄率測定を可能とするために、伝送品質測定を行いたい区間の両端装置間で、一つのパケットに複数のパケット連続性情報を載せて送受信し、ビットエラーが発生しても複数のパケット連続性情報から正しい情報を導き出すことを特徴とする。さらに、伝送品質測定の定量評価のため、簡易的なビットエラー測定手段を併せて備えることを特徴とする。

例えば、伝送品質測定を行いたい区間の両端装置で送受信するパケットのデータ部に、パケットの連続性情報を示す同一のシーケンス番号（以降ＳＮという）を複数個搭載することにより、伝送路上でビット誤りが生じても複数個のＳＮから正しいＳＮを判定することが可能となり、ＳＮの連続性情報よりパケットの廃棄を算出すると共にビットエラーの測定を行うことができる。

すなわち、本発明の第一の観点は、伝送品質測定区間の両端にそれぞれパケット伝送品質測定装置を配置し、その一端の前記パケット伝送品質測定装置から他端の前記パケット伝送品質測定装置に向けて伝送品質測定用パケットを送出し、他端の前記パケット伝送品質測定装置により前記伝送品質測定用パケットを受信して解析することにより前記伝送品質測定区間における伝送品質を測定する伝送品質測定方法である。

ここで、本発明の特徴とするところは、一端の前記パケット伝送品質測定装置は、前記伝送品質測定用パケットに同一値を有する複数のＳＮを搭載して当該伝送品質測定用パケットを他端の前記パケット伝送品質測定装置に向けて送出し、他端の前記パケット伝送品質測定装置は、前記伝送品質測定用パケットを受信して当該伝送品質測定用パケットに搭載された複数の前記ＳＮを抽出してその値を判定し、あらかじめ記憶している当該ＳＮの連続性の情報に基づき、抽出された前記ＳＮの連続性を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットの廃棄数を検出すると共に、あらかじめ記憶している当該ＳＮの搭載数の情報に基づき、抽出された前記ＳＮの内で正しく判定された前記ＳＮの個数を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットのビットエラー数を検出するところにある。

さらに、前記廃棄数の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間における廃棄率を算出することができる。さらに、前記ビットエラー数の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間におけるビットエラーレートを算出することができる。

また、伝送品質の測定を行う際には、同期が確立されていることが前提となるため、伝送品質測定に先立って、同期確立を判定することが望ましい。さらに、伝送品質測定中に同期外れが発生すると、正しい伝送品質測定が困難となるため、伝送品質測定中における同期外れを判定することが望ましい。

また、前記ＳＮを抽出してその値を判定する際に、同一パケット内のＳＮの一致数が閾値を越えており、かつ、当該閾値を越えた一致数を有するＳＮが同一パケット内に複数存在しないときに、当該ＳＮの値を正しく判定された値とすることが望ましい。

これによれば、ビットエラーが発生し、一部のＳＮが誤っていたとしても残りの大多数のＳＮから正しいＳＮの値を判定することができる。

本発明の第二の観点は、伝送品質測定区間の両端にそれぞれパケット伝送品質測定装置を備え、一端の前記パケット伝送品質測定装置は、他端の前記パケット伝送品質測定装置に向けて伝送品質測定用パケットを送出する手段を備え、他端の前記パケット伝送品質測定装置は、前記伝送品質測定用パケットを受信する手段と、この受信する手段により受信した前記伝送品質測定用パケットを解析する手段とを備えた伝送品質測定システムである。

ここで、本発明の特徴とするところは、一端の前記パケット伝送品質測定装置は、前記伝送品質測定用パケットに同一値を有する複数のＳＮを搭載する手段を備え、他端の前記パケット伝送品質測定装置の前記解析する手段は、受信した前記伝送品質測定用パケットに搭載された複数の前記ＳＮを抽出する手段と、この抽出する手段により抽出された前記ＳＮの値を判定する手段と、あらかじめ記憶している当該ＳＮの連続性の情報に基づき、抽出された前記ＳＮの連続性を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットの廃棄数を検出する手段と、あらかじめ記憶している当該ＳＮの搭載数の情報に基づき、抽出された前記ＳＮの内で正しく判定された前記ＳＮの個数を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットのビットエラー数を検出する手段とを備えたところにある。

さらに、前記廃棄数を検出する手段の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間における廃棄率を算出する手段を備えることができる。さらに、前記ビットエラー数を検出する手段の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間におけるビットエラーレートを算出する手段を備えることができる。

また、伝送品質測定に先立って、同期確立を判定する手段を備えることが望ましい。さらに、伝送品質測定中における同期外れを判定する手段を備えることが望ましい。

また、前記ＳＮの値を判定する手段は、同一パケット内のＳＮの一致数が閾値を越えており、かつ、当該閾値を越えた一致数を有するＳＮが同一パケット内に複数存在しないときに、当該ＳＮの値を正しく判定された値とする手段を備えることが望ましい。

本発明の第三の観点は、伝送品質測定区間の他端に備えられたパケット伝送品質測定装置に向けて伝送品質測定用パケットを送出する手段を備えた送信側のパケット伝送品質測定装置である。

ここで、本発明の特徴とするところは、前記伝送品質測定用パケットに同一値を有する複数のＳＮを搭載する手段を備えたところにある。

本発明の第四の観点は、伝送品質測定区間の一端のパケット伝送品質測定装置から送出された伝送品質測定用パケットを受信する手段と、この受信する手段により受信した前記伝送品質測定用パケットを解析する手段とを備えた受信側のパケット伝送品質測定装置である。

ここで、本発明の特徴とするところは、前記解析する手段は、一端の前記パケット伝送品質測定装置により前記伝送品質測定用パケットには同一値を有する複数のＳＮが搭載され、受信した前記伝送品質測定用パケットに搭載された複数の前記ＳＮを抽出する手段と、この抽出する手段により抽出された前記ＳＮの値を判定する手段と、あらかじめ記憶している当該ＳＮの連続性の情報に基づき、抽出された前記ＳＮの連続性を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットの廃棄数を検出する手段と、あらかじめ記憶している当該ＳＮの搭載数の情報に基づき、抽出された前記ＳＮの内で正しく判定された前記ＳＮの個数を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットのビットエラー数を検出する手段とを備えたところにある。

さらに、前記廃棄数を検出する手段の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間における廃棄率を算出する手段を備えることができる。さらに、前記ビットエラー数を検出する手段の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間におけるビットエラーレートを算出する手段を備えることができる。

また、伝送品質測定に先立って、同期確立を判定する手段を備えることが望ましい。さらに、伝送品質測定中における同期外れを判定する手段を備えることが望ましい。

また、前記ＳＮの値を判定する手段は、同一パケット内のＳＮの一致数が閾値を越えており、かつ、当該閾値を越えた一致数を有するＳＮが同一パケット内に複数存在しないときに、当該ＳＮの値を正しく判定された値とする手段を備えることが望ましい。

本発明によれば、変動通信レートであるパケットサービスに対しての中間装置などを含む伝送品質を、パケット廃棄測定、簡易的なビットエラー測定により、定量的な評価が可能となる。

その理由は伝送品質測定を行いたい区間の両端装置間で、一つのパケットに複数のパケット連続性情報を載せて送受信し、ビットエラーが発生しても複数のパケット連続性情報から正しい情報を導き出し、さらに伝送品質測定の定量評価のため、簡易的なビットエラー測定を併せて備えたことにある。

本発明実施例の伝送品質測定方法を図１、図２および図５を参照して説明する。図１は本実施例のパケット伝送品質測定例を示す全体構成図である。図２は本実施例のＳＮ搭載フォーマットを示す図である。図５は本実施例のＳＮ判定処理フローを示す図である。

本実施例は、図１に示すように、伝送品質測定区間５０の両端にそれぞれパケット伝送品質測定装置６−１および６−２を配置し、その一端のパケット伝送品質測定装置６−１または６−２から他端のパケット伝送品質測定装置６−２または６−１に向けて伝送品質測定用パケット６０を送出し、他端のパケット伝送品質測定装置６−２または６−１により伝送品質測定用パケット６０を受信して解析することにより伝送品質測定区間５０における伝送品質を測定する伝送品質測定方法である。

実際には、図１に示すように、パケット伝送品質測定装置６−１と６−２との間で双方向に伝送品質測定を行っているが、以下では、説明をわかりやすくするために、パケット伝送品質測定装置６−２から６−１に向かう単方向の伝送品質測定について説明する。

ここで、本実施例の特徴とするところは、一端のパケット伝送品質測定装置６−２は、図２に示すように、伝送品質測定用パケット６０に同一値を有する複数のＳＮ１〜ＳＮｋを搭載して当該伝送品質測定用パケット６０を他端のパケット伝送品質測定装置６−１に向けて送出し、他端のパケット伝送品質測定装置６−１は、伝送品質測定用パケット６０を受信して当該伝送品質測定用パケット６０に搭載された複数のＳＮ１〜ＳＮｋを抽出してその値を判定し、あらかじめ記憶している当該ＳＮ１〜ＳＮｋの連続性の情報に基づき、抽出された前記ＳＮ１〜ＳＮｋの連続性を検証して伝送品質測定区間５０における伝送品質測定用パケット６０の廃棄数を検出すると共に、あらかじめ記憶している当該ＳＮ１〜ＳＮｋの搭載数の情報に基づき、抽出された前記ＳＮ１〜ＳＮｋの内で正しく判定されたＳＮ１〜ＳＮｋの個数を検証して伝送品質測定区間５０における伝送品質測定用パケット６０のビットエラー数を検出するところにある。

さらに、前記廃棄数の検出結果に基づき伝送品質測定区間５０における廃棄率を算出する。さらに、前記ビットエラー数の検出結果に基づき伝送品質測定区間５０におけるビットエラーレートを算出する。

また、伝送品質測定に先立って、同期確立を判定する。さらに、伝送品質測定中における同期外れを判定する。

また、前記ＳＮ１〜ＳＮｋを抽出してその値を判定する際に、図５に示すように、同一パケット内のＳＮ１〜ＳＮｋの一致数が閾値を越えており、かつ、当該閾値を越えた一致数を有するＳＮ１〜ＳＮｋが同一パケット内に複数存在しないときに、当該ＳＮ１〜ＳＮｋの値を正しく判定された値とする。

次に、本実施例の伝送品質測定システムを図１〜図５を参照して説明する。図３は本実施例の送信側におけるパケット伝送品質測定機能を示すブロック構成図である。図４は本実施例の受信側におけるパケット伝送品質測定機能を示すブロック構成図である。

本実施例は、図１に示すように、伝送品質測定区間５０の両端にそれぞれパケット伝送品質測定装置６−１および６−２を備え、一端のパケット伝送品質測定装置６−２は、他端のパケット伝送品質測定装置６−１に向けて伝送品質測定用パケット６０を送出するパケット送信部１０を備え、他端のパケット伝送品質測定装置６−１は、伝送品質測定用パケット６０を受信するパケット受信部１１と、このパケット受信部１１により受信した伝送品質測定用パケット６０を解析するパケット伝送品質測定機能部５とを備えた伝送品質測定システムである。

ここで、本実施例の特徴とするところは、一端のパケット伝送品質測定装置６−２の送信部２は、図３に示すように、伝送品質測定用パケット６０に同一値を有する複数のＳＮ１〜ＳＮｋを搭載するパケット伝送品質測定機能部４としてＳＮ生成部７、ＳＮ複製部８、ＳＮ搭載部９を備え、他端のパケット伝送品質測定装置６−１の受信部３のパケット伝送品質測定機能部５は、図４に示すように、受信した伝送品質測定用パケット６０に搭載された複数のＳＮ１〜ＳＮｋを抽出するＳＮ抽出部１２と、このＳＮ抽出部１２により抽出されたＳＮ１〜ＳＮｋの値を判定するＳＮ判定部１３と、あらかじめ記憶している当該ＳＮ１〜ＳＮｋの連続性の情報に基づき、抽出されたＳＮ１〜ＳＮｋの連続性を検証して伝送品質測定区間５０における伝送品質測定用パケット６０の廃棄数を検出するパケット廃棄数検出部１４と、あらかじめ記憶している当該ＳＮ１〜ＳＮｋの搭載数の情報に基づき、抽出されたＳＮ１〜ＳＮｋの内で正しく判定されたＳＮ１〜ＳＮｋの個数を検証して伝送品質測定区間５０における伝送品質測定用パケット６０のビットエラー数を検出するビットエラー検出部１５とを備えたところにある。

さらに、パケット廃棄数検出部１４の検出結果に基づき伝送品質測定区間５０における廃棄率を算出するパケット廃棄率算出部１８を備える。さらに、ビットエラー検出部１５の検出結果に基づき伝送品質測定区間５０におけるビットエラーレートを算出するビットエラーレート算出部１９を備える。

また、伝送品質測定に先立って、同期確立を判定する同期確立判定部１７を備える。さらに、伝送品質測定中における同期外れを判定する同期外れ判定部１６を備える。

また、ＳＮ判定部１３は、図５に示すように、同一パケット内のＳＮ１〜ＳＮｋの一致数が閾値を越えており、かつ、当該閾値を越えた一致数を有するＳＮ１〜ＳＮｋが同一パケット内に複数存在しないときに、当該ＳＮ１〜ＳＮｋの値を正しく判定された値とする手段を備える。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第一実施例）
本発明第一実施例を図１ないし図６を参照して説明する。図１に示すように、中間装置１−１〜１−Ｎを含む測定を行いたいパケットサービスの伝送品質測定区間５０の両端に、送信部２および受信部３にパケット伝送品質測定機能部４、５を具備したパケット伝送品質測定装置６−１、６−２を接続する。なお、中間装置１−１〜１−Ｎは、既に説明したように、例えば、ルータ、ハブ、ＡＴＭスイッチ等、あるいは、移動体におけるパケット通信では、ＮｏｄｅＢ、ＲＮＣ等の各ノードである。

図２は、図１のパケット伝送品質測定装置６−１、６−２間で送受信する伝送品質測定用パケットのＳＮ搭載フォーマットであり、一つの伝送品質測定用パケット内に同値のＳＮを複数搭載する。すなわち、ＳＮが一つのみであると、ビットエラーが発生した場合にＳＮの誤検出が発生する可能性があるが、同値のＳＮを複数搭載することにより、ＳＮの誤検出を最小限に抑えることができる。

ＳＮフィールドのレングス長は、ＳＮ抽出部１２のＳＮカウンタの必要周期によって決定される。また、ＳＮフィールドのレングス長は問題発生時の解析容易性を重視し、オクテット単位とする。

例えば、ＳＮフィールドを１バイトとした場合に、ＳＮカウンタは０〜２５５までとなり、ＳＮカウンタが１カウントするのに要する時間を２ｍｓｅｃとした場合に、
２５６×２ｍｓｅｃ＝０．５１２ｓｅｃ
の周期でＳＮカウンタが１周する。また、ＳＮフィールドを２バイトとした場合に、ＳＮカウンタは０〜６５５３５までとなり、ＳＮカウンタが１カウントするのに要する時間を２ｍｓｅｃとした場合に、
６５５３６×２ｍｓｅｃ＝１３１．０７２ｓｅｃ
の周期でＳＮカウンタが１周する。

ＳＮカウンタが１周する周期が０．５１２ｓｅｃであると、例えば、ＳＮを一時蓄積しておくバッファのＤｉｓｃａｒｄ Ｔｉｍｅｒの設定値をきわめて高速に設定する必要が生じるために実用的ではない。また、必要以上にバイト数を増やすと、一つのパケットにおけるＳＮ搭載数が減少するので望ましくない。したがって、一般的に、ＳＮフィールドのレングス長は２バイトが適当である。

この場合のＳＮ搭載数は、例えば、１２２オクテット（９７６ビット）の場合には６１個、８２オクテット（６５６ビット）の場合には４１個、４２オクテット（３３６ビット）の場合には２１個、４５オクテット（３６０ビット）の場合には２２個となる。

図３を参照すると、図１に示すパケット伝送品質測定機能部４の詳細が示されている。送信部２におけるパケット伝送品質測定機能部４は、ＳＮを生成するＳＮ生成部７、ＳＮを複製するＳＮ複製部８、複製された複数のＳＮをパケットに搭載するＳＮ搭載部９から構成される。

図４を参照すると、図１に示すパケット伝送品質測定機能部５の詳細が示されている。受信部３におけるパケット伝送品質測定機能部５は、受信パケットからＳＮを抽出するＳＮ抽出部１２、受信パケットから抽出された複数のＳＮから正しいＳＮを決定するＳＮ判定部１３、ＳＮ判定部１３で決定されたＳＮから廃棄された受信パケットを検出するパケット廃棄数検出部１４、ビットエラー数を検出するビットエラー検出部１５、受信したＳＮから測定不能状態を判定する同期外れ判定部１６、測定不能後または測定開始時のＳＮ取り込みによる測定開始を判定する同期確立判定部１７、パケット廃棄数検出部１４で検出されたパケット廃棄数からパケット廃棄率を算出するパケット廃棄率算出部１８、ビットエラー検出部１５で検出されたビットエラー数からビットエラーレートを算出するビットエラーレート算出部１９、検出結果および算出結果を統計する測定結果統計部２０から構成される。

以上実施例の構成を述べたが、図３のパケット送信部１０、および図４のパケット受信部１１は、当業者にとってよく知られており、また、本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成の説明は省略する。

次に、図３の送信部２におけるパケット伝送品質測定機能部４の動作を説明する。ＳＮ生成部７は、パケットの送信タイミング毎にＳＮを生成し、ＳＮ複製部８へ生成したＳＮを渡す。ＳＮ複製部８は、ＳＮ生成部７から渡されたＳＮを複数個に複製し、ＳＮ搭載部９へ複製した複数のＳＮを渡す。ＳＮ搭載部９は、ＳＮ複製部８で複製されたＳＮをパケットに搭載し、パケット送信部１０へ複数のＳＮを搭載したパケットを渡し、パケット送信部１０からパケットが送信される。

次に、図４の受信部３におけるパケット伝送品質測定機能部５の動作を説明する。ＳＮ抽出部１２は、パケット受信部１１で受信したパケットを受け取り、パケットに搭載されている複数のＳＮを抽出し、ＳＮ判定部１３へ渡す。ＳＮ判定部１３ではＳＮ抽出部１２で抽出された複数のＳＮの中から、ＳＮ判定条件を元に正しいＳＮを決定し、パケット廃棄数検出部１４に決定したＳＮを通知する。また、ビットエラー検出部１５に決定したＳＮと共に、一致していないＳＮも併せて通知する。ＳＮ判定条件の一例として、ＳＮの一致数が閾値を越えた場合には、そのＳＮを正しいＳＮと決定する方法がある。

パケット廃棄数検出部１４は、ＳＮ判定部１３で決定されたＳＮ、および前に受信したパケットのＳＮにより、パケットの廃棄数を検出する。パケット廃棄率算出部１８は、パケット廃棄数検出部１４で検出されたパケット廃棄数から、単位時間当たりのパケット廃棄率を算出する。

ビットエラー検出部１５ではＳＮ判定部１３で決定されたＳＮと、同一パケット内の一致していないＳＮとを比較し、ＳＮの反転ビット数からビットエラー数を検出する。ビットエラーレート算出部１９は、ビットエラー検出部１５で検出したビットエラー数から、単位時間当たりのビットエラーレートを算出する。測定結果統計部２０は、パケット廃棄数検出部１４、ビットエラー検出部１５での検出結果、パケット廃棄率算出部１８、ビットエラーレート算出部１９での算出結果をそれぞれ統計する。

同期外れ判定部１６では、ＳＮ判定部１３、パケット廃棄数検出部１４、およびビットエラー検出部１５からの情報を元に、同期外れ条件により同期外れと判定する。同期外れ条件の一例としては、“ＳＮ判定部１３において、ＳＮ判定条件を満たすＳＮが存在しない”、“ＳＮ判定部１３において、ＳＮ判定条件を満たすＳＮが複数存在する”、“パケット廃棄数検出部１４により検出されたパケット廃棄数が閾値を越える”がある。

同期確立判定部１７は、同期外れ判定による同期外れ後、または測定開始時に、ＳＮ判定部１３、パケット廃棄数検出部１４、およびビットエラー検出部１５から通知されるＳＮの情報を元に、同期確立判定条件により、同期確立と判定する。同期確立条件の一例として、“一定時間パケットの廃棄が生じていない”、“一定時間ビットエラーが発生していない”がある。

次に、図４のＳＮ判定部１３におけるＳＮ判定処理例（７０）を図５に示す。図４のＳＮ抽出部１２で抽出された同一パケットにおける複数のＳＮのうち、ＳＮが一致する個数Ｊ ａｇｒｅｅｍｅｎｔがＳＮ判定用に設定するＪ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ以上となるＳＮが存在しない場合には、判定条件１（７１）でＳＮ判定ＮＧとする。

さらに、Ｊ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ以上となるＳＮが複数存在する場合は、判定条件２（７２）でＳＮ判定ＮＧとし（７４）、Ｊ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ以上となるＳＮが一つのみである場合は、ＳＮ判定ＯＫとしてその該当ＳＮを正しいＳＮとして決定する（７３）。

なお、Ｊ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの値は伝送路状態を考慮して適宜設定する。例えば、ビットエラーレートが大きい伝送路状態と小さい伝送路状態とを比較すれば、ビットエラーレートが大きい伝送路状態の方が小さい伝送路状態と比較してＪ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの値は小さく設定される。

次に、図４のパケット廃棄数検出部１４の検出例を図６を用いて説明する。パケット伝送品質測定装置６−２の送信部２から、ＳＮを搭載したパケット１００−０〜１００−８を順次送信し、中間装置１−１〜１−Ｎでのパケットロスを発生しながら、パケット伝送品質測定装置６−１の受信部３で受信したとする。ＳＮ＝１を搭載したパケット１００−１を受信した際に、図４の同期確立判定部１７により同期確立と判定されたとして、パケット廃棄数の検出の例を示す。パケット廃棄数は、
（今回受信したパケットに搭載されていたＳＮ）−（前回受信したパケットに搭載されていたＳＮ）−１
を計算することにより検出する。

（ＳＮ＝１のパケット１００−１を受信した際のパケット廃棄数）＝
（今回受信したパケット１００−１に搭載されていたＳＮ＝１）−（前回受信したパケット１００−０に搭載されていたＳＮ＝０）−１＝０
（ＳＮ＝２のパケット１００−２を受信した際のパケット廃棄数）＝
（今回受信したパケット１００−２に搭載されていたＳＮ＝２）−（前回受信したパケット１００−１に搭載されていたＳＮ＝１）−１＝０
（ＳＮ＝４のパケット１００−４を受信した際のパケット廃棄数）＝
（今回受信したパケット１００−４に搭載されていたＳＮ＝４）−（前回受信したパケット１００−２に搭載されていたＳＮ＝２）−１＝１
（ＳＮ＝５のパケット１００−５を受信した際のパケット廃棄数）＝
（今回受信したパケット１００−５に搭載されていたＳＮ＝５）−（前回受信したパケット１００−４に搭載されていたＳＮ＝４）−１＝０
（ＳＮ＝８のパケット１００−８を受信した際のパケット廃棄数）＝
（今回受信したパケット１００−８に搭載されていたＳＮ＝８）−（前回受信したパケット１００−５に搭載されていたＳＮ＝５）−１＝２
図６の例では説明の簡略化のため片方向で例を示したが、実際には双方向でそれぞれ独立に検出を行う。

このように上記実施例では、パケット廃棄数検出部１４に併せて、ビットエラー検出部１５を設けているので、パケット廃棄数とビットエラー数の同時測定が可能である。

さらには本実施例では、パケット廃棄率算出部１８とビットエラーレート算出部１９が設けられているので、パケットの廃棄数、ビットエラー数だけでなく、単位時間当たりのパケット廃棄率、ビットエラーレートの算出が可能である。

しかも測定結果統計部２０が設けられているので、単位時間当たりの各測定結果だけでなく、測定開始時からの積算の測定結果も測定可能である。

（第二実施例）
本発明第二実施例を図７を参照して説明する。第二実施例として、その基本的構成は上記のとおりであるが、伝送品質測定を行いたい区間の両端装置で送受信するパケットデータ部の内容について、複製した各ＳＮにパリティビットを冗長ビットとして付与するように工夫する。その構成を図７に示す。

図７において、送信部２におけるパケット伝送品質測定機能部４にパリティビット計算部２１を追加し、ＳＮ／パリティビット複製部２２でＳＮとパリティビットを複製し、ＳＮ／パリティビット搭載部２３でパケットに搭載する。

受信部３におけるパケット伝送品質測定機能部５には、ＳＮ／パリティビット抽出部２４で、複数のＳＮとパリティビットを抽出し、パリティビットチェック部２５で、パリティビットのチェックを行う。パリティビットの正誤情報を、ＳＮ判定部２６のＳＮ判定条件の一つとして使用する。このように、本実施例では、ＳＮだけでなくパリティビットを冗長ビットとして付与し、受信側にて冗長ビットをチェックしているので、ＳＮ判定部２６におけるＳＮ判定の信頼度を向上させるという効果が得られる。

本構成において冗長ビットは、Ｃｈｅｃｋ Ｓｕｍ、ＣＲＣ(Cyclic
Redundancy Check)、誤り訂正符号を使用した構成にしてもよい。

（第三実施例）
本発明第三実施例を図８を参照して説明する。第三実施例として、基本構成は上記のとおりであるが、ＳＮをビットインターリーブして送受信するように工夫する。その構成を図８に示す。図８において、送信部２におけるパケット伝送品質測定機能部４に、ビットインターリーブ機能部２７を追加する。ＳＮ搭載部９で複数のＳＮを搭載後、ビットインターリーブ機能部２７で、複数のＳＮが搭載されたパケットデータに対しビットインターリーブを行う。

受信部３のパケット伝送品質測定機能部５にも、ビットインターリーブ機能部２８を追加し、パケット受信部１１で受信したパケットデータを、ビットインターリーブ機能部２８で復元し、ＳＮ抽出部１２へ復元したパケットデータを渡す。

ＳＮが単純なインクリメント方式である場合には、ＭＳＢ（最上位ビット）は、直前に転送されたパケットデータのＬＳＢ（最下位ビット）からの時間変化が少ないため、バースト的なビット誤りが発生した場合には、ＳＮ誤りが複数パケットに及ぶ場合がある。

これに対し、本実施例では、複数のＳＮが搭載されたパケットデータをビットインターリーブして送受信しているので、バースト的なビット誤りが発生した場合のＳＮ誤りを最小限に抑えることができるという効果が得られる。

（第四実施例）
また、ＳＮを単にビットのインクリメントではなく、ランダムなビットパターンをＳＮに対応させることにより、第三実施例で説明したようなビットインターリーブ機能を追加しなくても、簡易的にバーストエラー的なビット誤り対策を行うことができる。

本発明によれば、変動通信レートであるパケットサービスに対しての中間装置などを含む伝送品質を、パケット廃棄測定、簡易的なビットエラー測定により、定量的な評価が可能となるため、伝送品質測定を効率的に行うことができる。

これにより、ネットワーク管理者は、伝送品質測定を簡単に行うことができるため、ユーザに対するサービス品質の向上に寄与することができる。

本実施例のパケット伝送品質測定例を示す全体構成図。 本実施例のＳＮ搭載フォーマットを示す図。 本実施例の送信側におけるパケット伝送品質測定機能を示すブロック構成図。 本実施例の受信側におけるパケット伝送品質測定機能を示すブロック構成図。 本実施例のＳＮ判定処理フローを示す図。 本実施例のパケット廃棄数算出動作例を示すシーケンス図。 第二実施例の送信部および受信部のブロック構成図。 第三実施例の送信部および受信部のブロック構成図。 ビットエラー数の検出を説明するための図。 パケット欠落数の検出を説明するための図。

符号の説明

１−１〜１−Ｎ 中間装置
２ 送信部
３ 受信部
４、５ パケット伝送品質測定機能部
６−１、６−２ パケット伝送品質測定装置
７ ＳＮ生成部
８ ＳＮ複製部
９ ＳＮ搭載部
１０ パケット送信部
１１ パケット受信部
１２ ＳＮ抽出部
１３、２６ ＳＮ判定部
１４ パケット廃棄数検出部
１５ ビットエラー検出部
１６ 同期外れ判定部
１７ 同期確立判定部
１８ パケット廃棄率算出部
１９ ビットエラーレート算出部
２０ 測定結果統計部
２１ パリティビット計算部
２２ ＳＮ／パリティビット複製部
２３ ＳＮ／パリティビット搭載部
２４ ＳＮ／パリティビット抽出部
２５ パリティビットチェック部
２７、２８ ビットインターリーブ機能部
５０ 伝送品質測定区間
６０、１００−０〜１００−８ 伝送品質測定用パケット
７０ ＳＮ判定処理
７１ 判定条件１
７２ 判定条件２
７３ ＳＮ判定結果ＯＫ
７４ ＳＮ判定結果ＮＧ

Claims (19)

1. 伝送品質測定区間の両端にそれぞれパケット伝送品質測定装置を配置し、
   その一端の前記パケット伝送品質測定装置から他端の前記パケット伝送品質測定装置に向けて伝送品質測定用パケットを送出し、他端の前記パケット伝送品質測定装置により前記伝送品質測定用パケットを受信して解析することにより前記伝送品質測定区間における伝送品質を測定する伝送品質測定方法において、
   一端の前記パケット伝送品質測定装置は、前記伝送品質測定用パケットに同一値を有する複数のシーケンス番号を搭載して当該伝送品質測定用パケットを他端の前記パケット伝送品質測定装置に向けて送出し、
   他端の前記パケット伝送品質測定装置は、
   前記伝送品質測定用パケットを受信して当該伝送品質測定用パケットに搭載された複数の前記シーケンス番号を抽出してその値を判定し、
   あらかじめ記憶している当該シーケンス番号の連続性の情報に基づき、抽出された前記シーケンス番号の連続性を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットの廃棄数を検出すると共に、あらかじめ記憶している当該シーケンス番号の搭載数の情報に基づき、抽出された前記シーケンス番号の内で正しく判定された前記シーケンス番号の個数を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットのビットエラー数を検出する
   ことを特徴とする伝送品質測定方法。
2. 前記廃棄数の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間における廃棄率を算出する請求項１記載の伝送品質測定方法。
3. 前記ビットエラー数の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間におけるビットエラーレートを算出する請求項１記載の伝送品質測定方法。
4. 伝送品質測定に先立って、同期確立を判定する請求項１記載の伝送品質測定方法。
5. 伝送品質測定中における同期外れを判定する請求項１記載の伝送品質測定方法。
6. 前記シーケンス番号を抽出してその値を判定する際に、同一パケット内のシーケンス番号の一致数が閾値を越えており、かつ、当該閾値を越えた一致数を有するシーケンス番号が同一パケット内に複数存在しないときに、当該シーケンス番号の値を正しく判定された値とする請求項１記載の伝送品質測定方法。
7. 伝送品質測定区間の両端にそれぞれパケット伝送品質測定装置を備え、一端の前記パケット伝送品質測定装置は、他端の前記パケット伝送品質測定装置に向けて伝送品質測定用パケットを送出する手段を備え、他端の前記パケット伝送品質測定装置は、前記伝送品質測定用パケットを受信する手段と、この受信する手段により受信した前記伝送品質測定用パケットを解析する手段とを備えた伝送品質測定システムにおいて、
   一端の前記パケット伝送品質測定装置は、前記伝送品質測定用パケットに同一値を有する複数のシーケンス番号を搭載する手段を備え、
   他端の前記パケット伝送品質測定装置の前記解析する手段は、
   受信した前記伝送品質測定用パケットに搭載された複数の前記シーケンス番号を抽出する手段と、
   この抽出する手段により抽出された前記シーケンス番号の値を判定する手段と、
   あらかじめ記憶している当該シーケンス番号の連続性の情報に基づき、抽出された前記シーケンス番号の連続性を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットの廃棄数を検出する手段と、
   あらかじめ記憶している当該シーケンス番号の搭載数の情報に基づき、抽出された前記シーケンス番号の内で正しく判定された前記シーケンス番号の個数を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットのビットエラー数を検出する手段と
   を備えたことを特徴とする伝送品質測定システム。
8. 前記廃棄数を検出する手段の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間における廃棄率を算出する手段を備えた請求項７記載の伝送品質測定システム。
9. 前記ビットエラー数を検出する手段の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間におけるビットエラーレートを算出する手段を備えた請求項７記載の伝送品質測定システム。
10. 伝送品質測定に先立って、同期確立を判定する手段を備えた請求項７記載の伝送品質測定システム。
11. 伝送品質測定中における同期外れを判定する手段を備えた請求項７記載の伝送品質測定システム。
12. 前記シーケンス番号の値を判定する手段は、同一パケット内のシーケンス番号の一致数が閾値を越えており、かつ、当該閾値を越えた一致数を有するシーケンス番号が同一パケット内に複数存在しないときに、当該シーケンス番号の値を正しく判定された値とする手段を備えた請求項７記載の伝送品質測定システム。
13. 伝送品質測定区間の他端に備えられたパケット伝送品質測定装置に向けて伝送品質測定用パケットを送出する手段を備えた送信側のパケット伝送品質測定装置において、
    前記伝送品質測定用パケットに同一値を有する複数のシーケンス番号を搭載する手段を備えた
    ことを特徴とするパケット伝送品質測定装置。
14. 伝送品質測定区間の一端のパケット伝送品質測定装置から送出された伝送品質測定用パケットを受信する手段と、この受信する手段により受信した前記伝送品質測定用パケットを解析する手段とを備えた受信側のパケット伝送品質測定装置において、
    一端の前記パケット伝送品質測定装置により前記伝送品質測定用パケットには同一値を有する複数のシーケンス番号が搭載され、
    前記解析する手段は、
    受信した前記伝送品質測定用パケットに搭載された複数の前記シーケンス番号を抽出する手段と、
    この抽出する手段により抽出された前記シーケンス番号の値を判定する手段と、
    あらかじめ記憶している当該シーケンス番号の連続性の情報に基づき、抽出された前記シーケンス番号の連続性を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットの廃棄数を検出する手段と、
    あらかじめ記憶している当該シーケンス番号の搭載数の情報に基づき、抽出された前記シーケンス番号の内で正しく判定された前記シーケンス番号の個数を検証して前記伝送品質測定区間における前記伝送品質測定用パケットのビットエラー数を検出する手段と
    を備えたことを特徴とするパケット伝送品質測定装置。
15. 前記廃棄数を検出する手段の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間における廃棄率を算出する手段を備えた請求項１４記載のパケット伝送品質測定装置。
16. 前記ビットエラー数を検出する手段の検出結果に基づき前記伝送品質測定区間におけるビットエラーレートを算出する手段を備えた請求項１４記載のパケット伝送品質測定装置。
17. 伝送品質測定に先立って、同期確立を判定する手段を備えた請求項１４記載のパケット伝送品質測定装置。
18. 伝送品質測定中における同期外れを判定する手段を備えた請求項１４記載のパケット伝送品質測定装置。
19. 前記シーケンス番号の値を判定する手段は、同一パケット内のシーケンス番号の一致数が閾値を越えており、かつ、当該閾値を越えた一致数を有するシーケンス番号が同一パケット内に複数存在しないときに、当該シーケンス番号の値を正しく判定された値とする手段を備えた請求項１４記載の伝送品質測定装置。

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