JP4294673B2

JP4294673B2 - パケット品質評価システムおよび方法

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Publication number: JP4294673B2
Application number: JP2006274022A
Authority: JP
Inventors: 淳史小林; 圭介石橋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2006-10-05
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2026-10-05
Also published as: JP2008092520A

Description

本発明は、インターネットに代表される大規模ネットワーク上を流れるパケット、特に音声パケットの品質を評価するパケット品質評価システムおよび方法に関する。

回線交換呼に代表される音声の監視機能については、音声の品質が交換機によって保証されているため、品質評価手法に対しては、実際の送信・受信により音声そのものを比較することによる評価手法が一般的であった。

これに対して、ＶｏＩＰに代表されるＩＰ電話では、複数のアプリケーションにより発生するパケットと同一のネットワーク上を伝播するため、ネットワークの様々な状況により、音声が劣化するということがわかっている。音声劣化の要因としては、遅延、パケット送信間隔のゆらぎ、パケット損失などが該当する。特に、パケット送信間隔のゆらぎについては、端末のバッファを超える場合には、パケット損失と捉えられるため、品質に対する影響度が大きいことで知られている。このような中、様々な音声パケットの品質を評価する手法が検討されてきた。

特定の回線上を流れるＲＴＰ（real-time transport protocol）パケットを収集し、そのＲＴＰパケットの品質を測定する方法では、特定の回線上に品質監視装置を配置することが必要であり、更にバックボーン回線等に配置した場合には、情報量が多く、格納・解析が困難になるという問題があった。

またネットワークの各拠点にある経由装置を割り出し、各経由装置間の遅延時間を間接的にもとめることで、端末間の音声品質を測定する方法は、実際のユーザのパケットをもとにした測定方法とは異なり、間接的にデータを送受させるため、お客様の申告などにより、お客さまの実パケットを用いて、リアルタイムに評価を行うということが困難である。このため、実際の品質劣化の問題の解析が困難となるという問題があった。

また、特許文献１では、実パケットをもとに品質を測定するように検討されているが、測定対象のパケットストリームにわずかの測定情報を挿入することにより、遅延時間およびジッタ特性を、実際通過しているトラヒックを利用して計測している。ただし、本来、透過として扱うべきユーザパケットに情報を挿入させていることとなるという問題がある。また、測定対象のパケットに測定情報を挿入する装置をネットワークの各拠点に配置する必要があるため、コスト的に非常に問題となる。

また、本発明にて利用するフローモニタリング技術については、非特許文献１、２に記載されている。

特許第３５５０６５５号 "InMon Corporation's sFlow: A Method for Monitoring Traffic in Switched and Routed Network"、ＲＦＣ３１７６、September 2001 "IPFIX Protocol Specification"、IPFIX working group Internet Draft draft-ietf-ipfix-protocol-21.txt、April 2006

現在、ＩＰネットワーク環境で音声・画像などの品質を測定する際には、以下のような手法が活用される。（この場合の音声・画像データは、ＲＴＰプロトコルにより転送される。ここでは、音声・画像データのようにＲＴＰプロトコル等のプロトコルにより転送されるパケットを、総称して音声パケットという。）
・予め音声パケットが経由するＬＡＮセグメント上に品質を監視する装置を配置し、ＬＡＮセグメント上を流れるＲＴＰパケットを収集することで、遅延、ジッタ、パケット損失を測定することを行っている。（例えば、図１に示すように、各エッジルータ毎に音声パケット品質監視装置を配置し、計測する。）
・ＩＰ端末に品質を測定する機能をもたせ、ＩＰ端末を用いて、ネットワークの各拠点で定期的に品質を測定する。
・ネットワークの複数箇所に品質測定を補助するエージェント機器を配置し、エージェントの情報を収集参照することで品質を測定する。

上記の手法においては、予めネットワーク上の音声パケットを受信して、通話情報を管理する音声パケット品質監視装置を配置することが必要となる。現在、音声パケットが介するネットワークは、年々大規模化され、ＶｏＩＰパケット以外の様々なパケットが混在する環境となっている。このような状況の中、ネットワークの複数箇所に音声パケットを監視する音声パケット品質監視装置を配置することは、コスト的な面から困難な状況となっている。ネットワークのエッジ部分の各拠点に音声パケット品質監視装置、エージェントを配置した場合では、導入数が膨大になり、ネットワークのバックボーンに音声パケット品質監視装置、エージェントを配置した場合には、情報量の多さから膨大な処理能力が必要となる。

このように、ＩＰネットワーク上で端末間で直接交換される音声パケットの品質をスケーラブルに実施することは、困難な状況であった。また、音声品質監視を実現する場合には、特別な装置を実装する必要があり、設備費用的な面で非常に非効率であった。また、ユーザの実パケットに対しても音声パケットの品質をモニタすることが要望されていた。

本発明の目的は、パケットをパケット品質監視装置に誘導し、任意のモニタポイントでのパケットの品質を評価することを可能とする技術を提供することにある。また、パケットの誘導を、パケット転送装置（ルータ・スイッチ等）に実装されている機能を用いて、最小限の設備でパケット品質の評価を可能とする技術を提供することにある。

本明細書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

パケット（例えば、音声パケット）が転送されるＩＰネットワーク上に、必要最小限のパケット品質監視装置（例えば、音声パケット品質監視装置）を配置し、パケットを転送する装置であるパケット転送装置（ルータ・スイッチ等）においてネットワーク上に流れるパケットを複製し、複製したパケットをパケット品質監視装置に向けて送信することで、品質の評価を可能とする。複製したパケットを誘導するためには、パケット転送装置の選択的ミラーリング機能や、ｓＦｌｏｗ、ＩＰＦＩＸと呼ばれるフロー・モニタリング機能を用いることができる。また、パケット転送装置が等間隔にサンプリングを行い抽出したパケットをパケット品質監視装置に送信し、パケット品質監視装置において、パケット転送装置が抽出したパケットを用いてパケットの品質を推定することもできる。

本発明により、パケットをパケット転送装置（ルータ・スイッチ等）からパケット品質監視装置に誘導することによって、任意のモニタポイントでのパケットの品質を評価することが可能となる。また、パケットの誘導を、パケット転送装置に実装されている機能を用いることによって、最小限の設備でパケットの品質の評価が可能となる。

従来、大規模、大容量化したネットワークでは、音声パケット品質監視装置をネットワークの複数箇所に配置することが必要となっていた。これに対して、本発明の実施形態では、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）プロキシサーバが格納するセッション管理情報を用いて、音声パケットが経由するルータを特定し、ルータに対して音声パケットを複製し、複製したパケットを音声パケット品質監視装置に誘導することで、効率的に音声パケットの品質を計測する。これにより、多大な費用を掛けることなく、音声パケットの品質評価を行うことが可能となる。また、本実施形態により、従来、評価試験用の機器をネットワークの各所に配置し、試験評価用のパケットをネットワークに流すことで間接的に実施していた品質評価のためのコストを大きく削減することができる。

本実施形態のパケット品質評価システムのシステム構成図を、図２に示す。図２において、２１はＳＩＰプロキシサーバであり、２２はセッション管理データベースであり、２３はセッション制御サーバである。ＳＩＰプロキシサーバ２１、セッション管理データベース２２、セッション制御サーバ２３により、本パケット品質評価システムのＳＩＰプロトコル処理部が構成される。２４は音声パケット品質監視装置である。２５はＩＰネットワーク網であり、２６は広域ＬＡＮもしくはＶＰＮである。ルータ＃１〜＃６はＩＰネットワーク網２５のエッジに設けられたエッジルータである。端末＃１、＃３、＃４、＃６は、ルータ＃１、＃３、＃４、＃６を介してＩＰネットワーク網２５に接続する。ＳＩＰプロキシサーバ２１、セッション管理データベース２２、セッション制御サーバ２３は、ルータ＃５を介してＩＰネットワーク網２５に接続する。音声パケット品質監視装置２４は、各エッジルータとＶＰＮにより直接接続されるか広域ＬＡＮにて接続可能な状態とする。以下、ルータのミラーリング機能を用いる方式１と、ルータのフローモニタリング機能を用いる方式２に分けて説明する。

（方式１）
本方式は、音声パケットを音声パケット品質監視装置２４に誘導するために、ルータのミラーリング機能を使用する。通常のミラーリング機能は、モニタポート（モニタ用のＩＦ）に流入した全てのパケットを複製し、ミラーポート（ミラーパケットを送出するＩＦ）にて送信する機能のことを指す。このミラーリング機能に、ある特定の条件（送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号など）を加えて、条件に合致したもののみをミラーポートより送信する機能を選択的ミラーリング機能と呼ぶ。本方式では、ルータに実装されている選択的ミラーリング機能を用いる。また、このミラーリング機能には、ミラーしたパケットがｍ個通過した場合に１個サンプリングする機能を有している。図３にミラーリング機能の概要を示す。図３（ａ）が通常のミラーリング機能の場合であり、図３（ｂ）が選択的ミラーリング機能の場合である。

図４に、方式１による音声パケットの品質をモニタする際の動作概要を示す。例えばＩＰ電話においては、ＳＩＰプロキシサーバ２１は、パケットの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号およびＣｏｄｅｃ情報を含むセッション情報をセッション管理データベース２２に格納する。まず、ＳＩＰプロキシサーバ２１により格納されたセッション管理データベース２２に含まれるセッション情報をもとに、セッション制御サーバ２３に音声パケットの品質を監視することを指示する（Ｓ４１）。指示を受けたセッション制御サーバ２３は、モニタ対象のセッション情報をセッション管理データベース２２から収集し、音声パケット品質監視装置２４に引き継ぐ（Ｓ４２）。セッション制御サーバ２３は、ＢＧＰ（Border Gateway Protocol）経路情報をもとに当該音声パケットが経由するルータ（図４の例ではルータ＃６）を特定する。また、当該ルータが、その音声パケットを受信するＩＦ（インタフェース）についてもＢＧＰ経路情報をもとに特定を行う。セッション制御サーバ２３は、特定したルータに対して、モニタ対象のセッション情報（送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号）を条件に選択的にミラーリングする選択的ミラーリングを指示する（Ｓ４３）。選択的ミラーリングを指示されたルータ（図４の例ではルータ＃６）は、受信するＩＦをモニタ・ポートとし、ミラーリングされたパケットは、当該セッション情報（送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号）を条件にミラーリングのパケットを選択する。この際、ｍ個（ｍは１以上の整数）のうちの１個のパケットのみを取り出すことで最小限のパケット量を取り出すことで、品質評価を実現可能とする。ミラーポートより、ミラーリングされた音声パケットは、広域ＬＡＮもしくはＶＰＮ２６を経由して、音声パケット品質監視装置２４に誘導される（Ｓ４４）。音声パケット品質監視装置２４は、音声パケットの品質を計測する（Ｓ４５）。

（方式２）
本方式は、音声パケットを音声パケット品質監視装置２４に誘導するために、ｓＦｌｏｗ、ＩＰＦＩＸとして、ルータに実装されているフローモニタリング機能を用いる。通常のフローモニタリング機能は、ルータのＩＰを指定し、そのＩＰに流入した全てのパケットを対象に、予め決められたサンプリングレートでパケットを抽出し、パケット内の上位ヘッダ部分をｓＦＬｏｗ、ＩＰＦＩＸにて決められたパケットフォーマットに従い配信するというものである。どのプロトコル部分から何Ｂｙｔｅ分を配信するのかについては、ルータ内に指定することが可能である。（これをＭＡＸＩＭＵＭ＿ＨＥＡＤＥＲ＿ＳＩＺＥという。）本方式では、この選択的サンプリング機能を使用する。この選択的サンプリング機能は、ある特定の条件（送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号など）を加えて、条件に合致したもののみをサンプリングして、抽出する。図５にこの概要を示す。図５（ａ）が通常のパケットサンプリング機能の場合であり、図５（ｂ）が選択的パケットサンプリングの場合である。

システム構成図は、図２と同様である。図６に、方式２による音声パケットの品質をモニタする際の動作概要を示す。セッション管理データベース２２に含まれるセッション情報をもとに、セッション制御サーバ２３に音声をモニタすることを指示する（Ｓ６１）。指示を受けたセッション制御サーバ２３は、モニタ対象のセッション情報をセッション管理データベース２２から収集し、音声パケット品質監視装置２４に引き継ぐ（Ｓ６２）。セッション制御サーバ２３は、ＢＧＰ経路価報をもとに当該音声パケットが経由するルータ（図６の例ではルータ＃６）を特定する。また、当該、ルータが、その音声パケットを受信するＩＦについてもＢＧＰ経路惰報をもとに特定を行う。セッション制御サーバ２３は、特定したルータに対して、モニタ対象のセッション情報（送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号）を条件に選択的にサンプリングする選択的パケットサンプリングを指示する（Ｓ６３）。選択的パケットサンプリングを指示されたルータ（図６の例ではルータ＃６）は、パケットを受信するＩＦを指定し、そのＩＦに対して、選択的パケットサンプリングを実行する。選択するパケットの条件は、モニタ対象のセッション情報（送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号）とし、サンプリングレート＝１／１を指定する。抽出されたパケットは、ｓＦｌｏｗ、ＩＰＦＩＸのデータフォーマットに整形された後、ｓＦｌｏｗ、ＩＰＦＩＸデータグラムとして、音声パケット品質監視装置２４に向けて配信される（Ｓ６４）。ルータには、予めｓＦｌｏｗ、ＩＰＦＩＸの情報を収集するｃｏｌｌｅｒｃｔｏｒとして、音声パケット品質監視装置２４を指定しておく。音声パケット品質監視装置２４は、音声パケットの品質を計測する（Ｓ６５）。

（音声パケット品質監視装置での計測手法）
次に、音声パケット品質監視装置での計測手法について説明する。パケット損失については、ＲＴＰパケットのシーケンス番号を参照し、番号の抜けを確認することで、パケット損失数を判断することが可能である。また、遅延、到着間隔のゆらぎについては、音声パケット品質監視装置２４で推定を行うことで、品質状況を判断することが可能である。以下に、音声パケット品質監視装置２４で、パケット遅延の分散、パケット到着間隔の分散を計測する手法を示す。方式１、方式２においても同様の計算手法を用いる。

本計測手法を用いることによる利点は以下のとおりである。
・ミラーリングまたはフローモニタリングによりパケットを抽出する際に、パケットを等間隔のサンプリングにより抽出した場合でも、抽出したパケットのみから、対象となるトラヒックのゆらぎについて、推定することが可能である。これにより、音声パケット品質監視装置に送信するパケット量を削減することが可能となることやルータ機器に実装された機能をもとに品質評価を行うことが可能となる。
・端末が受信するパケットをルータ機器が受信する時刻または音声パケット品質監視装置が受信する時刻をもとに品質を測定することが可能となるため、ネットワーク運用者によって品質劣化箇所の切り分けが可能となる。

ここで用いる数式の係数を以下に示す。また、以下の各係数の関係を図７に示す。
（方式１）
ｔ_ｉ：対象パケットｉの送信時間（ｍｓｅｃ）
ａ_ｉ：対象パケットｉのルータへの到着時間（ｍｓｅｃ）
ｄ_ｉ：対象パケットｉの遅延（＝ａ_ｉ−ｔ_ｉ）（ｍｓｅｃ）
ｇ：対象パケット送信間隔（ｍｓｅｃ）
δ_ｉ：対象パケットｉとｉ−１の到着間隔（ｍｓｅｃ）
１／ｍ：サンプリングレート
Δ_ｊ：ミラーパケットの音声パケット品質監視装置の到着時間（ｍｓｅｃ）

（方式２）
ｔ_ｉ：対象パケットｉの送信時間（ｍｓｅｃ）
ａ_ｉ：対象パケットｉのルータヘの到着時間（ｍｓｅｃ）
ｄ_ｉ：対象パケットｉの遅延（＝ａ_ｉ−ｔ_ｉ）（ｍｓｅｃ）
ｇ：対象パケット送信間隔（ｍｓｅｃ）
δ_ｉ：対象パケットｉとｉ−１の到着間隔（ｍｓｅｃ）
ｍ：ｓＦｌｏｗ、ＩＰＦＩＸパケットで１パケット内に送信する対象パケットの数
Δ_ｊ：ｓＦｌｏｗ、ＩＰＦＩＸパケットｊの発信間隔もしくは音声パケット品質監視装置の到着時間（ｍｓｅｃ）

ここで、発信間隔のｇは、ｃｏｄｅｃ種別とパケット長から、明らかとなるため、音声パケット品質監視装置２４にて把握可能である。ここでは、Δの分散（Ｖａｒ［Δ］）を計算し、この数値をもとに計測対象パケットの遅延分散（Ｖａｒ［ｄ］）および到着間隔分散（Ｖａｒ［δ］）を推定する。ここでは、ρ_ｄ（ｍ）をパケット遅延（ｄ）の自己相関関数、γ_δ（ｊ）をパケット到着間隔（δ）の自己共分散関数（＝Ｃｏｖ［δ_ｉ，δ_ｉ＋ｊ］）、ρ_δ（ｊ）をパケット到着間隔（δ）の自己相関関数とする。

パケット遅延分散（Ｖａｒ［ｄ］）は、以下の式により導出される。

パケット到着間隔分散（Ｖａｒ［δ］）は、以下の式により導出される。

ここで、ρ_ｄ（ｍ）、ρ_δ（ｊ）がともに非常に小さいと仮定すると以下のようになる。
パケット遅延分散：Ｖａｒ［ｄ］＝Ｖａｒ［Δ］／２
パケット到着間隔分散：Ｖａｒ［δ］＝Ｖａｒ［Δ］／ｍ

上記の算出式の結果をもとに、方式２を用いた場合の検証結果、すなわち選択的パケットサンプリング機能（選択的ｓＦｌｏｗ）を用いて実施した検証結果を示す。図８は、トラヒックに遅延ゆらぎを発生させない場合の対象パケットの遅延、到着間隔、ｓＦｌｏｗパケットの到着間隔の変動の実験結果を示す。図８（ａ）は測定対象トラヒックのパケット遅延変動（図６の例では端末＃３と端末＃６間で転送されるパケットのパケット遅延変動）を示す図である。横軸に観測対象パケットの累積数を示し、縦軸にパケット遅延（ｍｓｅｃ）を示す。図８はトラヒックに遅延ゆらぎを発生させない場合であるから、図８（ａ）に示すように、測定対象トラヒックのパケット遅延は５００ｍｓｅｃに集中している。５００ｍｓｅｃから外れたデータはノイズである。図８（ｂ）は測定対象トラヒックのパケット到着間隔変動（図６の例では音声パケット品質監視装置２４がルータ＃６から受信する測定対象パケットの到着間隔変動）を示す図である。横軸にパケットの累積受信数を示し、縦軸にパケット受信間隔（ｍｓｅｃ）を示す。図８（ｂ）に示すように、測定対象トラヒックのパケット受信間隔は１０ｍｓｅｃ付近に集中している。１０ｍｓｅｃ付近から外れたデータはノイズである。図８（ｃ）はｓＦｌｏｗパケット到着間隔変動（図６の例では音声パケット品質監視装置２４がルータ＃６から受信するｓＦｌｏｗパケットのパケット到着間隔変動）を示す図である。横軸にｓＦｌｏｗパケット数の累積受信数を示し、縦軸にｓＦｌｏｗパケット到着間隔（ｍｓｅｃ）を示す。図８（ｃ）に示すように、ｓＦｌｏｗパケットは７０ｍｓｅｃ付近に集中している。７０ｍｓｅｃ付近から外れたデータはノイズである。

図９は、トラヒックに遅延ゆらぎを発生させた場合の対象パケットの遅延、到着間隔、ｓＦｌｏｗパケットの到着間隔の変動の実験結果を示す。図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に対応しているが、図９はトラヒックに遅延ゆらぎを発生させた場合であるから、データは分散している。

本実施形態の主旨は、図９の（ｃ）のパケット到着間隔の分散値を計測することにより、図９（ａ）、（ｂ）の分散値を推定することにある。すなわち、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）自体は全て実験による実測値であるが、図９（ｃ）に示すようなパケット到着間隔変動（方式２の場合はｓＦｌｏｗパケット到着間隔変動）だけを実測すれば、前述のパケット遅延分散：Ｖａｒ［ｄ］＝Ｖａｒ［Δ］／２、パケット到着間隔分散：Ｖａｒ［δ］／ｍの式を用いて、パケット遅延分散およびパケット到着間隔分散を推定することができるのである。

様々なトラヒックをもとに、実際のトラヒックと推定値との結果を図１０に示す。横軸が、実際のトラヒックの分散値を示し、縦軸が推定値を示す。●の縦軸の値が、横軸の実トラヒック分散値の場合のｓＦｌｏｗによる推定値である。点線は実トラヒック分散と推定値が一致した場合を示す。●は点線とほぼ一致しており、方式２により、ほぼ、推定可能であることを示している。方式１の場合も同様に推定可能である。

以上、音声パケットについて説明したが、音声パケット以外のＲＴＰパケットやその他のプロトコルによるパケットであってもよい。また、ルータの代わりにスイッチを用いてもよく、一般には、パケットを転送する装置すなわちパケット転送装置であればよい。

以上説明した各装置は、それぞれその機能、動作を実現する手段を備えている。そして、その手段はコンピュータとプログラムによって構成することができ、その一部または全部をハードウェアで構成してもよい。

すなわち、ＳＩＰプロキシサーバ２１は、パケットの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号および宛先ポート番号をセッション管理データベース２２に格納する手段を備え、セッション制御サーバ２３は、セッション管理データベース２２から抽出した送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス情報、送信元ポート情報および宛先ポート番号をもとに当該セッションに含まれるパケットが経由するパケット転送装置を特定する手段と、特定したパケット転送装置（図４の例ではルータ＃６）に前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットを音声パケット品質監視装置２４に送信するよう指示する手段と、を備え、パケット転送装置（ルータ＃１〜＃６）は、セッション制御サーバ２３からの指示に従い、前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットを音声パケット品質監視装置２４に送信する手段を備え、音声パケット品質監視装置２４は、パケット転送装置から送られてきたパケットに基づいてパケットの品質を測定する手段を備える。

また、パケット転送装置（ルータ＃１〜＃６）は、セッション制御サーバ２３からの指示に従い、選択的ミラーリング機能またはフローモニタリング機能を用いて、パケットを複製し、音声パケット品質監視装置２４に送信する手段を有する。

また、パケット転送装置（ルータ＃１〜＃６）は、セッション制御サーバ２３からの指示に従い、前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットに対して等間隔でサンプリングを行い抽出し、抽出したパケットを音声パケット品質監視装置２４に送信する手段を備え、音声パケット品質監視装置２４は、パケット転送装置が抽出して送信したパケットを用いて、パケットの品質を計測する手段を備える。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

従来の技術の例を示す図である。本発明の実施形態のパケット品質評価システムのシステム構成図である。方式１で用いるミラーリング機能の概要を示す図である。方式１の動作概要を示す図である。方式２で用いるフローモニタリング機能の概要を示す図である。方式２の動作概要を示す図である。パケット遅延分散、パケット到着間隔分散を推定するための数式の各係数の関係を示す図である。トラヒックに遅延ゆらぎを発生させない場合の実験結果を示す図である。トラヒックに遅延ゆらぎを発生させた場合の実験結果を示す図である。実際のトラヒックと推定値との結果を示す図である。

符号の説明

２１…ＳＩＰプロキシサーバ、２２…セッション管理データベース、２３…セッション制御サーバ、２４…音声パケット品質監視装置、２５…ＩＰネットワーク網、２６…広域ＬＡＮもしくはＶＰＮ

Claims

ＳＩＰプロキシサーバ、セッション管理データベースおよびセッション制御サーバを有するＳＩＰプロトコル処理部と、パケットを転送する装置であるパケット転送装置と、パケット品質監視装置を有するパケット品質評価システムであって、
前記ＳＩＰプロキシサーバは、パケットの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号および宛先ポート番号を前記セッション管理データベースに格納する手段を備え、
前記セッション制御サーバは、前記セッション管理データベースから抽出した前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス情報、送信元ポート情報および宛先ポート番号をもとに当該セッションに含まれるパケットが経由するパケット転送装置を特定する手段と、特定したパケット転送装置に前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットを前記パケット品質監視装置に送信するよう指示する手段と、を備え、
前記パケット転送装置は、前記セッション制御サーバからの指示に従い、前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットを前記パケット品質監視装置に送信する手段を備え、
前記パケット品質監視装置は、前記パケット転送装置から送られてきたパケットに基づいてパケットの品質を測定する手段を備える
ことを特徴とするパケット品質評価システム。
請求項１記載のパケット品質評価システムであって、前記パケット転送装置は、前記セッション制御サーバからの指示に従い、選択的ミラーリング機能を用いて、パケットを複製し、前記パケット品質監視装置に送信する手段を有することを特徴とするパケット品質評価システム。
請求項１記載のパケット品質評価システムであって、前記パケット転送装置は、前記セッション制御サーバからの指示に従い、フローモニタリング機能を用いて、パケットを複製し、前記パケット品質監視装置に送信する手段を有することを特徴とするパケット品質評価システム。
請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載のパケット品質評価システムであって、
前記パケット転送装置は、前記セッション制御サーバからの指示に従い、前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットに対して等間隔でサンプリングを行い抽出し、抽出したパケットを前記パケット品質監視装置に送信する手段を備え、
前記パケット品質監視装置は、前記パケット転送装置が抽出して送信したパケットを用いて、パケットの品質を計測する手段を備える
ことを特徴とするパケット品質評価システム。
ＳＩＰプロキシサーバ、セッション管理データベースおよびセッション制御サーバを有するＳＩＰプロトコル処理部と、パケットを転送する装置であるパケット転送装置と、パケット品質監視装置を有するパケット品質評価システムにおけるパケット品質評価方法であって、
前記ＳＩＰプロキシサーバは、パケットの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号および宛先ポート番号を前記セッション管理データベースに格納し、
前記セッション制御サーバは、前記セッション管理データベースから抽出した前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス情報、送信元ポート情報および宛先ポート番号をもとに当該セッションに含まれるパケットが経由するパケット転送装置を特定し、特定したパケット転送装置に前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットを前記パケット品質監視装置に送信するよう指示し、
前記パケット転送装置は、前記セッション制御サーバからの指示に従い、前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットを前記パケット品質監視装置に送信し、
前記パケット品質監視装置は、前記パケット転送装置から送られてきたパケットに基づいてパケットの品質を測定する
ことを特徴とするパケット品質評価方法。
請求項５記載のパケット品質評価方法であって、前記パケット転送装置は、前記セッション制御サーバからの指示に従い、選択的ミラーリング機能を用いて、パケットを複製し、前記パケット品質監視装置に送信することを特徴とするパケット品質評価方法。
請求項５記載のパケット品質評価方法であって、前記パケット転送装置は、前記セッション制御サーバからの指示に従い、フローモニタリング機能を用いて、パケットを複製し、前記パケット品質監視装置に送信することを特徴とするパケット品質評価方法。
請求項５ないし７のうちいずれか１項に記載のパケット品質評価方法であって、
前記パケット転送装置は、前記セッション制御サーバからの指示に従い、前記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットに対して等間隔でサンプリングを行い抽出し、抽出したパケットを前記パケット品質監視装置に送信し、
前記パケット品質監視装置は、前記パケット転送装置が抽出して送信したパケットを用いて、パケットの品質を計測する
ことを特徴とするパケット品質評価方法。