JP4665639B2 - 通信品質監視システム、通信品質監視装置、通信品質劣化箇所特定装置、その装置における方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信品質監視システム、通信品質監視装置、通信品質劣化箇所特定装置、その装置における方法及びプログラムに関し、特に、音声や動画などを伝送するためのＲＴＰ（Realtime Transport Protocol）などのパケットの通過経路や、パケットの損失箇所やパケットの転送経路の変化を監視し、パケットの通信品質を監視する通信品質監視システム、通信品質監視装置、通信品質劣化箇所特定装置、その装置における方法及びプログラムに関するものである。

従来、パケット損失などの通信品質劣化の発生やその劣化発生箇所を特定するために、例えば、本発明より先に出願された技術文献として、監視対象パケットの送信状態と受信状態を比較することによりネットワーク品質を監視し、品質低下を発見した場合には品質低下発生区間を判定する方法であって、品質測定監視対象となる網に測定装置を複数台設置し、それぞれの測定装置においてパケットをプローブして得られたパケット通過時刻系列をもとにして、相互相関関数を計算して品質評価を行い、品質低下が発生していると判断した場合には、予めパケット転送経路情報から木構造となる論理トポロジーを作成し、その論理トポロジーを利用して品質低下発生箇所を判定し、パケット網において品質低下の発生及び発生部位を特定できる品質状態監視方法が開示された文献がある（例えば、特許文献１参照）。

また、パケット交換機２１は、ネットワーク管制センタ１３からの指示により、パケット通信端末１１からのパケット４１に追跡情報の収集要求を設定したパケット４２をパケット交換機２２に送信すると共に、ネットワーク監視センタ１３へパケット４２と自身の情報とを設定したパケット追跡情報５１を公衆網３経由で送信し、ネットワーク管理センタ等の監視センタでパケット情報を編集し、通信（パケット通過）ルートを特定するパケット通信システムが開示された文献がある（例えば、特許文献２参照）。

また、複数のパケット交換機と、上記複数のパケット交換機を管理するネットワーク監視装置とを含むネットワークにおいて、上記ネットワークのバウンダリに配置されるパケット交換機のネットワーク監視方法であって、入力されたパケットのヘッダ内のデータと、検出すべき監視対象通信フローの条件とを比較することにより、監視対象通信フローに属するパケットの通信開始を検出すると、上記検出された監視対象通信フローの統計情報の収集を開始し、上記検出された監視対象通信フローに属するパケットが通過した経路の下流に位置する隣接パケット交換機に送信し、上記隣接パケット交換機に対して、上記隣接パケット交換機が収集した上記検出された監視対象通信フローの統計情報の収集を指示し、通信フロー毎の統計監視情報の収集を低コストで行うネットワーク監視方法が開示された文献がある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００３−３１８９８５号公報 特開平１０−４１９４３号公報 特開２００１−２５７７２２号公報

なお、上記特許文献１は、パケット網において品質低下の発生及び発生部位を特定できるものではあるが、パケットの通過履歴を基に、パケット損失が発生したパケットの通過経路や、パケット損失が発生した発生箇所やパケットの転送経路の変化を特定することについては何ら考慮されたものではない。

また、上記特許文献２は、追跡情報の収集要求を設定したパケット４２を基に、通信（パケット通過）ルートを特定するものではあるが、パケットの通過履歴を基に、パケット損失が発生したパケットの通過経路や、パケット損失が発生した発生箇所やパケットの転送経路の変化を特定することについては何ら考慮されたものではない。

また、上記特許文献３は、通信フロー毎の統計監視情報の収集を低コストで行うネットワーク監視方法であり、パケットの通過履歴を基に、パケット損失が発生したパケットの通過経路や、パケット損失が発生した発生箇所やパケットの転送経路の変化を特定することについては何ら考慮されたものではない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、パケットの通過履歴を基に、パケット損失が発生したパケットの通過経路と、パケット損失が発生した発生箇所と、パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを特定し、パケットの通信品質を監視する通信品質監視システム、通信品質監視装置、通信品質劣化箇所特定装置、その装置における方法及びプログラムを提供することを目的とするものである。

かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。

本発明にかかる通信品質監視装置は、
パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する通信品質劣化箇所特定装置に、パケットを転送する通信品質監視装置であって、
パケットを受信する受信手段と、
前記受信手段で受信したパケットに対し、前記通信品質監視装置の通過履歴を登録する登録手段と、を有し、
前記登録手段は、
前記受信手段が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記受信手段が前回受信したパケットのシーケンス番号と、を比較し、前記シーケンス番号が連続している場合は、前記通過履歴を登録し、前記シーケンス番号が連続していない場合は、前記通過履歴を登録しないことを特徴とする。

本発明にかかる通信品質劣化箇所特定装置は、
パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置であって、
前記パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する監視手段を有し、
前記通過履歴は、パケットを受信した各装置において、前記装置が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記装置が前回受信したパケットのシーケンス番号と、が連続している場合に、前記パケットに登録され、前記シーケンス番号が連続していない場合に、前記パケットに登録されない情報であり、
前記監視手段は、前記パケットの通過履歴を基に、前記通過履歴を前記パケットに登録した装置と、前記通過履歴を前記パケットに登録していない装置と、を特定し、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することを特徴とする。

本発明にかかる通信品質監視システムは、
パケットの通信品質を監視する通信品質監視装置と、前記パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置と、を有して構成される通信品質監視システムであって、
前記通信品質監視装置は、
パケットを受信する受信手段と、
前記受信手段で受信したパケットに対し、前記通信品質監視装置の通過履歴を登録する登録手段と、を有し、
前記通信品質劣化箇所特定装置は、
前記パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する監視手段を有し、
前記登録手段は、
前記受信手段が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記受信手段が前回受信したパケットのシーケンス番号と、を比較し、前記シーケンス番号が連続している場合は、前記通過履歴を登録し、前記シーケンス番号が連続していない場合は、前記通過履歴を登録せず、
前記監視手段は、前記パケットの通過履歴を基に、前記通過履歴を前記パケットに登録した通信品質監視装置と、前記通過履歴を前記パケットに登録していない通信品質監視装置と、を特定し、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することを特徴とする。

本発明にかかる制御方法は、
パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する通信品質劣化箇所特定装置に、パケットを転送する通信品質監視装置で行う制御方法であって、
パケットを受信する受信工程と、
前記受信工程で受信したパケットに対し、前記通信品質監視装置の通過履歴を登録する登録工程と、を有し、
前記登録工程は、
前記受信工程で今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記受信工程で前回受信したパケットのシーケンス番号と、を比較し、前記シーケンス番号が連続している場合は、前記通過履歴を登録し、前記シーケンス番号が連続していない場合は、前記通過履歴を登録しないことを特徴とする。

本発明にかかる制御方法は、
パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置で行う制御方法であって、
前記パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する監視工程を有し、
前記通過履歴は、パケットを受信した各装置において、前記装置が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記装置が前回受信したパケットのシーケンス番号と、が連続している場合に、前記パケットに登録され、前記シーケンス番号が連続していない場合に、前記パケットに登録されない情報であり、
前記監視工程は、前記パケットの通過履歴を基に、前記通過履歴を前記パケットに登録した装置と、前記通過履歴を前記パケットに登録していない装置と、を特定し、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することを特徴とする。

本発明にかかるプログラムは、
パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する通信品質劣化箇所特定装置に、パケットを転送する通信品質監視装置において実行されるプログラムであって、
パケットを受信する受信処理と、
前記受信処理で受信したパケットに対し、前記通信品質監視装置の通過履歴を登録する登録処理と、
を、前記通信品質監視装置において実行させ、
前記登録処理は、
前記受信処理で今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記受信処理で前回受信したパケットのシーケンス番号と、を比較し、前記シーケンス番号が連続している場合は、前記通過履歴を登録し、前記シーケンス番号が連続していない場合は、前記通過履歴を登録しないことを特徴とするプログラム。

本発明にかかるプログラムは、
パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置において実行されるプログラムであって、
前記パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する監視処理を、前記通信品質劣化箇所特定装置に実行させ、
前記通過履歴は、パケットを受信した各装置において、前記装置が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記装置が前回受信したパケットのシーケンス番号と、が連続している場合に、前記パケットに登録され、前記シーケンス番号が連続していない場合に、前記パケットに登録されない情報であり、
前記監視処理は、前記パケットの通過履歴を基に、前記通過履歴を前記パケットに登録した装置と、前記通過履歴を前記パケットに登録していない装置と、を特定し、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することを特徴とする。

本発明によれば、パケットの通過履歴を基に、パケット損失が発生したパケットの通過経路と、パケット損失が発生した発生箇所と、パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを特定することが可能となる。

まず、図１を参照しながら、本実施形態における通信品質監視システムの特徴について説明する。

本実施形態における通信品質監視システムは、パケットの通信品質を監視する通信品質監視装置（１−１〜ｎ：ｎは、任意の整数）と、パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置（２）と、を有して構成される通信品質監視システムである。そして、通信品質監視装置（１−１〜ｎ）は、パケットに対し、通信品質監視装置自身の通過履歴を登録し、その通信履歴を登録したパケットを転送し、複数の通信品質監視装置（１−１〜ｎ）を経由して通信品質劣化箇所特定装置（２）に送信する。通信品質劣化箇所特定装置（２）は、複数の通信品質監視装置（１−１〜ｎ）を経由して受信したパケットに含まれる、パケットの通過履歴を基に、パケットの通過経路と、パケットの損失が発生した発生箇所と、パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することになる。

このように、本実施形態における通信品質監視システムは、パケットの通過履歴を基に、パケットの通過経路を監視することで、膨大な計算処理量や、メッセージ量を必要とせず、少ない計算処理量やメッセージ量で、パケットの通過経路を特定することが可能となる。

また、パケットの通過履歴を基に、パケットの損失が発生した発生箇所を監視することで、１パケットでもパケットの損失が発生した場合には、そのパケット損失が発生した発生箇所を特定することが可能となる。

また、パケットの通過履歴を基に、パケットの転送経路の変化を監視することで、パケットの通過経路に変化があった場合には、そのパケットの転送経路の変化を特定することが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本実施形態における通信品質監視システムについて説明する。

まず、図１を参照しながら、本実施形態における通信品質監視システムのシステム構成について説明する。

本実施形態における通信品質監視システムは、プローブ装置（１−１〜ｎ：ｎは、任意の整数）と、損失箇所判定装置（２）と、を有して構成される。なお、プローブ装置（１−１〜ｎ）と、損失箇所判定装置（２）と、は、通信網内に設置されることになる。

＜プローブ装置１−１〜ｎ＞
次に、図２を参照しながら、プローブ装置（１−１〜ｎ）について説明する。

本実施形態におけるプローブ装置（１−１〜ｎ）は、プローブ装置（１−１〜ｎ）を通過するＲＴＰパケットのトラフィック状況を監視するものであり、図２に示すように、受信部（１１）と、抽出部（１２）と、シーケンス番号処理部（１３）と、プローブ識別子付与部（１４）と、送信部（１５）と、を有して構成される。

受信部（１１）は、ＲＴＰパケットを受信するものである。抽出部（１２）は、ＲＴＰパケットを抽出するものである。シーケンス番号処理部（１３）は、ＲＴＰパケットのヘッダに含まれるシーケンス番号を保持するものである。プローブ識別子付与部（１４）は、シーケンス番号処理部（１３）の指示に基づき、ＲＴＰパケットに対しプローブ識別子を付与するものである。送信部（１５）は、ＲＴＰパケットを送出するものである。

本実施形態におけるプローブ装置（１−１）は、受信部（１１）においてＲＴＰパケットを受信し、該受信したＲＴＰパケットを抽出部（１２）に送出する。抽出部（１２）は、受信部（１１）から送出されたＲＴＰパケットのヘッダに含まれるＲＴＰパケットのシーケンス番号を抽出し、該抽出したＲＴＰパケットのシーケンス番号をシーケンス番号処理部（１３）に送信する。これにより、シーケンス番号処理部（１３）は、抽出部（１２）において抽出したＲＴＰパケットのシーケンス番号を保持することになる。なお、抽出部（１２）は、受信部（１１）から送出されたＲＴＰパケットを送信部（１５）に送信し、送信部（１５）から次のプローブ装置（１−２）にＲＴＰパケットを送信することになる。

次に、シーケンス番号処理部（１３）は、再び、抽出部（１２）から次のＲＴＰパケットのシーケンス番号を受信した際に、上記処理によりシーケンス番号処理部（１３）が予め保持したＲＴＰパケットのシーケンス番号と、上記受信した次のＲＴＰパケットのシーケンス番号と、を比較し、シーケンス番号処理部（１３）が予め保持したＲＴＰパケットのシーケンス番号と、上記受信した次のＲＴＰパケットのシーケンス番号と、が連続したシーケンス番号か否かを判定し、シーケンス番号処理部（１３）が予め保持したＲＴＰパケットのシーケンス番号のＲＴＰパケットが送信部（１５）から次のプローブ装置（１−２）に転送されたか否かを判断することになる。

シーケンス番号処理部（１３）は、上記判定により、シーケンス番号処理部（１３）が予め保持したＲＴＰパケットのシーケンス番号と、上記受信した次のＲＴＰパケットのシーケンス番号と、が連続したシーケンス番号であると判定した場合には、直前のシーケンス番号のＲＴＰパケットが自装置のプローブ装置（１−１）を通過したと判断し、直前のシーケンス番号のＲＴＰパケットが自装置のプローブ装置（１−１）を通過した旨をプローブ識別子付与部（１４）に通知することになる。これにより、プローブ識別子付与部（１４）は、直前のシーケンス番号のＲＴＰパケットが自装置のプローブ装置（１−１）を通過したと判断することが可能となる。

プローブ識別子付与部（１４）は、シーケンス番号処理部（１３）から通知される情報を基に、直前のシーケンス番号のＲＴＰパケットが自装置のプローブ装置（１−１）を通過したと判断した場合には、プローブ装置（１−１）自身の識別子であるプローブ識別子を送信部（１５）に送出することになる。

送信部（１５）は、プローブ識別子付与部（１４）からプローブ識別子が付与された場合には、該付与されたプローブ識別子を、抽出部（１２）から送信された次のＲＴＰパケットの末尾部分となるフッタに追加し、プローブ装置（１−１）自身のプローブ識別子を追加したＲＴＰパケットを次のプローブ装置（１−２）に対して転送することになる。

＜損失箇所判定装置２＞
次に、図３を参照しながら、損失箇所判定装置（２）について説明する。

本実施形態における損失箇所判定装置（２）は、ＲＴＰパケットの通過経路と、ＲＴＰパケットの損失箇所と、パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視するものであり、図３に示すように、受信部（２１）と、複製部（２２）と、損失箇所判定部（２３）と、結果通知部（２４）と、フッタ削除部（２５）と、送信部（２６）と、を有して構成される。

受信部（２１）は、ＲＴＰパケットを受信するものである。複製部（２２）は、ＲＴＰパケットを複製するものである。損失箇所判定部（２３）は、ＲＴＰパケットの通過経路やＲＴＰパケットの損失箇所やパケットの転送経路の変化を判定するものである。結果通知部（２４）は、損失箇所判定部（２３）において判定した判定結果を外部に通知するものである。フッタ削除部（２５）は、ＲＴＰパケットに付加したプローブ識別子を削除するものである。送信部（２６）は、ＲＴＰパケットを送出するものである。

本実施形態における損失箇所判定装置（２）は、受信部（２１）において受信したＲＴＰパケットを複製部（２２）において複製し、該複製したＲＴＰパケットを損失箇所判定部（２３）と、フッタ削除部（２５）と、に送信する。

損失箇所判定部（２３）は、複製部（２２）において複製したＲＴＰパケットのフッタ部分に格納されているプローブ識別子列を基に、ＲＴＰパケットの通過経路や、ＲＴＰパケットの損失箇所や、パケットの転送経路の変化を監視し、その監視結果を結果通知部（２４）に送信する。結果通知部（２４）は、損失箇所判定部（２３）から送信された結果を外部に通知することになる。

また、フッタ削除部（２５）は、複製部（２２）から送信されたＲＴＰパケットのフッタに付加されているプローブ識別子を削除し、プローブ識別子を削除したＲＴＰパケットを送信部（２６）に送信し、送信部（２６）から外部に送信することになる。

次に、図４を参照しながら、本実施形態の通信監視システムにおける処理動作について説明する。

まず、図４に示すように、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎのＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１）と、プローブ装置（１−２）と、を通過し、プローブ装置（１−２）とプローブ装置（１−３）との間で損失（パケット損失）した場合の後続のシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットについて説明する。

この場合、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎのＲＴＰパケットは、プローブ装置（１−１）とプローブ装置（１−２）とを通過することになる。従って、プローブ装置（１−１）とプローブ装置（１−２）とのシーケンス番号処理部（１３）には、シーケンス番号としてｓｅｑ＃ｎが記憶されることになる。

次に、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎの後続のＲＴＰパケットとなるシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１）を通過する際、シーケンス番号処理部（１３）は、シーケンス番号処理部（１３）が保持するシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎと、受信部（１１）が受信した後続のＲＴＰパケットのシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１と、を比較する。これにより、シーケンス番号処理部（１３）は、シーケンス番号処理部（１３）が予め保持したＲＴＰパケットのシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎと、受信部（１１）が受信した後続のＲＴＰパケットのシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１と、が連続したシーケンス番号であると判定し、直前のＲＴＰパケット、即ち、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎのＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１）を通過したと判断し、その旨をプローブ識別子付与部（１４）に通知する。

プローブ識別子付与部（１４）は、シーケンス番号処理部（１３）から通知された情報を基に、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎのＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１）を通過したと判断した場合には、プローブ装置（１−１）自身の識別子となるプローブ識別子Ｐ１を送信部（１５）に送信する。

送信部（１５）は、抽出部（１２）から送信されたシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットのフッタに、プローブ識別子付与部（１４）から送信されたプローブ識別子Ｐ１を追加し、次のプローブ装置（１−２）に転送することになる。

次に、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−２）を通過する際も、プローブ装置（１−２）のシーケンス番号処理部（１３）が、直前のシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎを保持していることから、上述したプローブ装置（１−１）における処理動作と同様に、プローブ装置（１−２）自身のプローブ識別子（Ｐ２）をシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットのフッタに追加し、次のプローブ装置（１−３）に転送することになる。

なお、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−３）を通過する際には、プローブ装置（１−３）のシーケンス番号処理部（１３）が、直前のシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎを保持していないことから、シーケンス番号処理部（１３）は、直前のシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎのＲＴＰパケットが通過しなかったと判断することになる。このため、シーケンス番号処理部（１３）は、直前のシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎのＲＴＰパケットが通過した旨をプローブ識別子付与部（１４）に通知せず、プローブ識別子付与部（１４）は、プローブ装置（１−３）自身のプローブ識別子（Ｐ３）を送信部（１５）に送信しないことになる。

このため、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−３）を通過する際には、プローブ装置（１−３）は、プローブ装置（１−３）自身のプローブ識別子（Ｐ３）をシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットのフッタに追加せず、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットをそのまま転送することになる。

次に、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットを受信した損失箇所判定装置（２）は、損失箇所判定部（２３）においてシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットのフッタに記録されたプローブ識別子列を基に、ＲＴＰパケットの通過経路や、ＲＴＰパケットの損失箇所やパケットの転送経路の変化を特定することになる。

この例の場合、損失箇所判定部（２３）は、プローブ識別子列『Ｐ１，Ｐ２』を基に、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットの直前のＲＴＰパケットとなるシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎのＲＴＰパケットが、プローブ装置（１−１）と、プローブ装置（１−２）と、を通過し、プローブ装置（１−２）と、プローブ装置（１−３）と、の間で損失したと特定することになる。

次に、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋２のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１）→プローブ装置（１−２）→プローブ装置（１−３）を通過し、損失箇所判定装置（２）に到達した場合について説明する。

この場合、直前のシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットは、プローブ装置（１−１）、プローブ装置（１−２）、プローブ装置（１−３）と、を通過することになる。従って、プローブ装置（１−１〜３）のシーケンス番号処理部（１３）には、シーケンス番号としてｓｅｑ＃ｎ＋１が記憶されることになる。

このため、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋２のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１）→プローブ装置（１−２）→プローブ装置（１−３）を通過した場合、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋２のＲＴＰパケットのフッタには、各プローブ装置（１−１〜３）のプローブ識別子（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）が付与されることになる。従って、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋２のＲＴＰパケットが損失箇所判定装置（２）に到達した場合には、損失箇所判定部（２３）が、プローブ識別子列『Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３』を基に、シーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋２のＲＴＰパケットの直前のＲＴＰパケットとなるシーケンス番号ｓｅｑ＃ｎ＋１のＲＴＰパケットが、プローブ装置（１−１〜３）を通過し、パケット損失がなかったと特定することが可能となる。

このように、本実施形態における通信品質監視システムは、プローブ装置（１−１〜ｎ）がＲＴＰパケットを受信した際に、プローブ装置（１−１〜ｎ）は、その受信したＲＴＰパケットの直前のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１〜ｎ）を通過したか否かを判断し、直前のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１〜ｎ）を通過したと判断した場合には、プローブ装置（１−１〜ｎ）は、その受信したＲＴＰパケットの末尾となるフッタに対し、プローブ装置自身の識別子を付与して外部に転送することになる。そして、損失箇所判定装置（２）がＲＴＰパケットを受信した際に、損失箇所判定装置（２）は、その受信したＲＴＰパケットの末尾となるフッタに記録されたプローブ識別子列を解析し、そのプローブ識別子列が記録されたＲＴＰパケットの直前のＲＴＰパケットの通過経路を特定することになる。従って、損失箇所判定装置（２）は、各プローブ装置（１−１〜ｎ）が監視する個々のＲＴＰパケットの送達履歴の集計を行うことなく、少ない計算処理負荷で、ＲＴＰパケットの通過経路を特定することが可能となる。

また、本実施形態における通信監視システムは、プローブ装置（１−１〜ｎ）がＲＴＰパケットを受信した際に、プローブ装置（１−１〜ｎ）は、その受信したＲＴＰパケットの直前のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１〜ｎ）を通過したか否かを判断し、直前のＲＴＰパケットがプローブ装置（１−１〜ｎ）を通過せず、直前のＲＴＰパケットが損失したと判断した場合には、その受信したＲＴＰパケットの末尾となるフッタに対し、プローブ装置自身の識別子を付与せず、そのまま、外部に転送することになる。そして、その後のプローブ装置（１−１〜ｎ）においてもプローブ装置自身の識別子をＲＴＰパケットの末尾となるフッタには付与せず、そのまま、外部に転送することになる。このため、ＲＴＰパケットのフッタには、直前のＲＴＰパケットの損失が発生した場所以降のプローブ装置のプローブ識別子が付与されないことになる。そして、損失箇所判定装置（２）は、ＲＴＰパケットのフッタに記録されたプローブ識別子列を解析することで、ＲＴＰパケットのフッタには、直前のＲＴＰパケットの損失が発生した箇所以降のプローブ装置のプローブ識別子が付与されていないことを判明することになるため、そのプローブ識別子列が記録されたＲＴＰパケットの直前のＲＴＰパケットが１パケットでも損失した場合には、そのＲＴＰパケットが損失した損失箇所を特定することが可能となる。

また、損失箇所判定装置（２）は、ＲＴＰパケットの末尾となるフッタに記録されたプローブ識別子列を解析し、ＲＴＰパケットのフッタに記録されたプローブ識別子列の変化を調べることで、ＲＴＰパケットの通過経路の変化が発生した場合には、その通過経路の変化を特定することが可能となる。

また、ＲＴＰパケットの損失やＲＴＰパケットの到着順序の逆転、ＲＴＰパケットの転送経路のゆらぎなどが発生した場合には、その原因を、パケットの転送が正常に戻った際のＲＴＰパケットに付与されたプローブ識別子列から特定することが可能となる。

なお、ＲＴＰパケットの損失やＲＴＰパケットの到着順序の逆転の検出方法は、シーケンス番号を監視するＲＴＰなどで用いられる既存の手法を用いて行うことが可能である。

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

例えば、上述した通信品質監視システムでは、プローブ装置（１−１〜ｎ）において、ＲＴＰパケットの末尾部分となるフッタに対し、プローブ識別子を付与することにしたが、プローブ識別子を付与するだけではなく、プローブ識別子と併せてタイムスタンプを付与することも可能である。これにより、損失箇所判定装置（２）において、ＲＴＰパケットの通過時刻や、パケット損失発生時刻を把握することも可能となる。

また、上述した通信品質監視システムでは、プローブ装置（１−１〜ｎ）において、ＲＴＰパケットの末尾部分となるフッタに対し、プローブ識別子を付与することにしたが、プローブ識別子を付与する部分は、ＲＴＰパケットの末尾部分となるフッタに限定するものではなく、プローブ識別子をＲＴＰパケットに付与することが可能であれば、あらゆる手法を適用することが可能である。

また、上述した通信品質監視システムを構成するプローブ装置（１−１〜ｎ）や、損失箇所判定装置（２）は、ハード構成ではなく、コンピュータプログラム等のソフトウェアにより実行することも可能であり、また、上記のプログラムは、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、または半導体等の記録媒体に記録し、その記録媒体からプログラムをルータ等の通信装置や、ＰＣ等の情報処理装置に読み込ませることで、上述した処理動作を通信装置や情報処理装置において実行させることも可能である。また、所定のネットワークを介して接続されている外部機器からプログラムを通信装置や情報処理装置に読み込ませることでも、上述した処理動作を通信装置や情報処理装置において実行させることも可能である。

本発明は、パケットの通信品質を監視するシステムに適用可能である。

本実施形態における通信品質監視システムのシステム構成を示す図である。 本実施形態における通信品質監視システムを構成するプローブ装置の構成を示す図である。 本実施形態における通信品質監視システムを構成する損失箇所判定装置の構成を示す図である。 本実施形態における通信品質監視システムにおける処理動作を説明するための図である。

符号の説明

１−１〜ｎ プローブ装置（通信品質監視装置）
２ 損失箇所判定装置（通信品質劣化箇所特定装置）
１１ 受信部
１２ 抽出部
１３ シーケンス番号処理部
１４ プローブ識別子付与部
１５ 送信部
２１ 受信部
２２ 複製部
２３ 損失箇所判定部
２４ 結果通知部
２５ フッタ削除部
２６ 送信部

Claims (12)

1. パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する通信品質劣化箇所特定装置に、パケットを転送する通信品質監視装置であって、
   パケットを受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信したパケットに対し、前記通信品質監視装置の通過履歴を登録する登録手段と、を有し、
   前記登録手段は、
   前記受信手段が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記受信手段が前回受信したパケットのシーケンス番号と、を比較し、前記シーケンス番号が連続している場合は、前記通過履歴を登録し、前記シーケンス番号が連続していない場合は、前記通過履歴を登録しないことを特徴とする通信品質監視装置。
2. 前記登録手段は、前記パケットのフッタに対し、前記通過履歴を登録することを特徴とする請求項１記載の通信品質監視装置。
3. 前記通過履歴は、前記通信品質監視装置自身のプローブ識別子であることを特徴とする請求項１または２記載の通信品質監視装置。
4. パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置であって、
   前記パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する監視手段を有し、
   前記通過履歴は、パケットを受信した各装置において、前記装置が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記装置が前回受信したパケットのシーケンス番号と、が連続している場合に、前記パケットに登録され、前記シーケンス番号が連続していない場合に、前記パケットに登録されない情報であり、
   前記監視手段は、前記パケットの通過履歴を基に、前記通過履歴を前記パケットに登録した装置と、前記通過履歴を前記パケットに登録していない装置と、を特定し、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することを特徴とする通信品質劣化箇所特定装置。
5. 前記通過履歴は、パケットを受信した各装置自身のプローブ識別子であり、
   前記監視手段は、前記プローブ識別子を基に、前記プローブ識別子を前記パケットに登録した装置と、前記プローブ識別子を前記パケットに登録していない装置と、を特定することを特徴とする請求項４記載の通信品質劣化箇所特定装置。
6. パケットの通信品質を監視する通信品質監視装置と、前記パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置と、を有して構成される通信品質監視システムであって、
   前記通信品質監視装置は、
   パケットを受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信したパケットに対し、前記通信品質監視装置の通過履歴を登録する登録手段と、を有し、
   前記通信品質劣化箇所特定装置は、
   前記パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する監視手段を有し、
   前記登録手段は、
   前記受信手段が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記受信手段が前回受信したパケットのシーケンス番号と、を比較し、前記シーケンス番号が連続している場合は、前記通過履歴を登録し、前記シーケンス番号が連続していない場合は、前記通過履歴を登録せず、
   前記監視手段は、前記パケットの通過履歴を基に、前記通過履歴を前記パケットに登録した通信品質監視装置と、前記通過履歴を前記パケットに登録していない通信品質監視装置と、を特定し、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することを特徴とする通信品質監視システム。
7. 前記通信品質監視装置は、
   前記パケットのフッタに対し、前記通過履歴を登録することを特徴とする請求項６記載の通信品質監視システム。
8. 前記通過履歴は、前記通信品質監視装置自身のプローブ識別子であり、
   前記監視手段は、前記プローブ識別子を基に、前記プローブ識別子を前記パケットに登録した通信品質監視装置と、前記プローブ識別子を前記パケットに登録していない通信品質監視装置と、を特定することを特徴とする請求項６または７記載の通信品質監視システム。
9. パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する通信品質劣化箇所特定装置に、パケットを転送する通信品質監視装置で行う制御方法であって、
   パケットを受信する受信工程と、
   前記受信工程で受信したパケットに対し、前記通信品質監視装置の通過履歴を登録する登録工程と、を有し、
   前記登録工程は、
   前記受信工程で今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記受信工程で前回受信したパケットのシーケンス番号と、を比較し、前記シーケンス番号が連続している場合は、前記通過履歴を登録し、前記シーケンス番号が連続していない場合は、前記通過履歴を登録しないことを特徴とする制御方法。
10. パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置で行う制御方法であって、
    前記パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する監視工程を有し、
    前記通過履歴は、パケットを受信した各装置において、前記装置が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記装置が前回受信したパケットのシーケンス番号と、が連続している場合に、前記パケットに登録され、前記シーケンス番号が連続していない場合に、前記パケットに登録されない情報であり、
    前記監視工程は、前記パケットの通過履歴を基に、前記通過履歴を前記パケットに登録した装置と、前記通過履歴を前記パケットに登録していない装置と、を特定し、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することを特徴とする制御方法。
11. パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する通信品質劣化箇所特定装置に、パケットを転送する通信品質監視装置において実行されるプログラムであって、
    パケットを受信する受信処理と、
    前記受信処理で受信したパケットに対し、前記通信品質監視装置の通過履歴を登録する登録処理と、
    を、前記通信品質監視装置において実行させ、
    前記登録処理は、
    前記受信処理で今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記受信処理で前回受信したパケットのシーケンス番号と、を比較し、前記シーケンス番号が連続している場合は、前記通過履歴を登録し、前記シーケンス番号が連続していない場合は、前記通過履歴を登録しないことを特徴とするプログラム。
12. パケットの通信品質の劣化箇所を特定する通信品質劣化箇所特定装置において実行されるプログラムであって、
    前記パケットに含まれる、前記パケットの通過履歴を基に、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視する監視処理を、前記通信品質劣化箇所特定装置に実行させ、
    前記通過履歴は、パケットを受信した各装置において、前記装置が今回受信したパケットのシーケンス番号と、前記装置が前回受信したパケットのシーケンス番号と、が連続している場合に、前記パケットに登録され、前記シーケンス番号が連続していない場合に、前記パケットに登録されない情報であり、
    前記監視処理は、前記パケットの通過履歴を基に、前記通過履歴を前記パケットに登録した装置と、前記通過履歴を前記パケットに登録していない装置と、を特定し、前記パケットの通過経路と、前記パケットの損失が発生した発生箇所と、前記パケットの転送経路の変化と、の少なくとも１つを監視することを特徴とするプログラム。

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