JP4668158B2 - 遅延測定システムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク上の通信における遅延時間を計測する技術に関する。

パケットネットワークの性能指標の一つに、パケットがパケットネットワークを通過する間に要する時間である遅延時間がある。このようなネットワークの遅延時間の測定は、各々独立した時計を内蔵する２台の測定用の端末をパケットネットワークに接続し、一方の端末でパケットをパケットネットワークに送信した時刻Ｔｓを記録し、他方の端末でパケットネットワークから前記パケットを受信した時刻Ｔｅを記録し、Ｔｅ−Ｔｓを計算することで実現できる。

この測定方法では、端末間で事前に時刻合わせを行う必要がある。そこで、ネットワーク上の通信速度における遅延測定を測定する装置では、測定対象となるネットワークに対向して設置された拠点間で、事前の時刻同期を行うことなく、端末の外部の時計を用いて、拠点間の通信の遅延を統計的に計算する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

一方、端末間で事前に時刻合わせを行う方法としては、測定装置が、測定前に、ネットワーク上の時間を管理するサーバとＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて通信することにより、測定装置の内蔵時計の時刻合わせし、時刻合わせした内蔵時計を用いて、測定装置が測定する拠点間の時刻を同期する方式が知られている。
また、測定装置を、内蔵時計を有するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）を用いて、安価に構成し、上記のような時刻を同期する方法で、測定装置の内蔵時計の時刻を同期させておき、この測定装置により、拠点での通信の時刻を測定する。このように安価に構成された測定装置を多数用いて、多数の拠点での遅延測定をする方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許３４８０７０１号公報 特願２００３−５１９０号公報

しかしながら、外部時計や、ＰＣの内部時計を用いて、パケットをキャプチャした時刻を確定する仕組みにおいては、以下のような問題が存在し、時刻を測定する時において、その精度低下の要因となっている。そのために、測定された時刻に基づいて算出される遅延時間が、正確に測定できないという問題がある。
（１）内部時計の非線形な揺らぎ
ＰＣの内部時計は、発振周波数の偏差による、ＰＣの個体固有の時間の進みや遅れの誤差や、温度変化などを原因とする時間の進みや遅れの揺らぎの誤差がある。特に、揺らぎの誤差は線形ではないため、数式で簡単に解けるものではないことが知られている（参照：特開２００１−０５３７９２、特願２００３−５１９０）。
（２）外部時計から得る時刻のバラツキ
ＰＣが外部時計から時刻を得る際には、ＰＣと外部時計とを接続するために使用するインタフェースにもよるが、そのインタフェースにおける種々の処理オーバーヘッドが存在し、得た時刻にはオーバーヘッドに起因するランダムな誤差が含まれている。
上記（１）および（２）の理由により、ＰＣの内部時計時刻、また、外部時計から時刻を得る場合の時刻には、それぞれ、誤差が生じる。

また、ネットワークからパケットを取り込む仕組みにおいては次の問題が存在し、正確な時刻を検出する精度低下の要因となっている。
（３）パケットキャプチャタイミングの誤差
一般に、ＯＳ（オペレーティング・スシテム）はマルチタスクで動作しており、特定プロセスがＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）を独占できない。このためパケットをキャプチャするプロセス（またはアプリケーション）が、他プロセスによる割り込み等で実行を阻害され、キャプチャタイミングに遅れが生じることがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、端末が取得する時刻の誤差と、端末がパケットをキャプチャするタイミングの誤差の影響を減じて、ネットワーク上の通信速度における遅延時間を計測することが出来る遅延測定システムおよび方法を提供することにある。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ネットワークを通過するパケットの遅延時間を測定し算出する遅延測定システムであり、起動からの経過時間を計時する第１の内部時計を有し、前記第１の内部時計による一定時間経過毎に外部時計の時刻を取得し、前記第１の内部時計の示す経過時間である第１の一定内部経過時間と前記取得した外部時計の時刻である第１の外部時刻とを関連付けて第１の外部時刻記憶手段へ記憶し、送出装置から受信装置へ送出された送信番号を含むパケットを前記ネットワークから取り出し、該パケットから抽出した送信番号と、該パケットを取り出した時の前記第１の内部時計の示す経過時間である第１の受信時内部経過時間とを関連付けて第１の送信情報登録手段に登録する第１の端末と、起動からの経過時間を計時する第２の内部時計を有し、前記第２の内部時計による一定時間経過毎に外部時計の時刻を取得し、前記第２の内部時計の示す経過時間である第２の一定内部経過時間と前記取得した外部時計の時刻である第２の外部時刻とを関連付けて第２の外部時刻記憶手段へ記憶し、前記受信装置が受信するパケットを前記ネットワークから取り出し、該パケットから抽出した送信番号と、該パケットを取り出した時の前記第２の内部時計の示す経過時間である第２の受信時内部経過時間とを関連付けて第２の送信情報登録手段に登録する第２の端末と、前記第１の外部時刻と前記第１の一定内部経過時間とを前記第１の外部時刻記憶手段から読み出し、前記第１の一定内部経過時間と前記第１の外部時刻とにおける第１の誤差変動における高周波成分を除去し、前記第１の受信時内部経過時間の直前に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第１の一定内部経過時間、および、前記第１の受信時内部経過時間の直後に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第１の一定内部経過時間と、該高周波成分を除去した第１の外部時刻とから第１の線形関数を算出し、該第１の線形関数に前記第１の受信時内部経過時間を代入することにより外部時刻を第１の算出外部時間として算出する第１の時刻計算手段と、前記第２の外部時刻と前記第２の一定内部経過時間とを前記第２の外部時刻記憶手段から読み出し、前記第２の一定内部経過時間と前記第２の外部時刻とにおける第２の誤差変動における高周波成分を除去し、前記第２の受信時内部経過時間の直前に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第２の一定内部経過時間、および、前記第２の受信時内部経過時間の直後に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第２の一定内部経過時間と、該高周波成分を除去した第２の外部時刻とから第２の線形関数を算出し、該第２の線形関数に前記第２の受信時内部経過時間を代入することにより外部時刻を第２の算出外部時間として算出する第２の時刻計算手段と、前記送信番号が一致する前記第１の算出外部時間と前記第２の算出外部時間との差を遅延時間として算出する遅延計算手段とを有する解析装置と、を有することを特徴とする遅延測定システムである。

請求項２に記載の発明は、前記第１の時刻計算手段が、横軸を前記第１の一定内部経過時間とし、縦軸を前記第１の外部時刻として、一定期間における測定開始と測定終了とにおける前記第１の一定内部経過時間と前記第１の外部時刻との２点を通る第３の線形関数を求め、該第３の線形関数に前記第１の一定内部経過時間の値を代入し第１の算出外部時刻を算出し、前記第１の外部時刻から該第１の算出外部時刻を減算することにより前記第１の誤差変動を算出し、前記第２の時刻計算手段が、横軸を前記第２の一定内部経過時間とし、縦軸を前記第２の外部時刻として、一定期間における測定開始と測定終了とにおける前記第２の一定内部経過時間と前記第２の外部時刻との２点を通る第４の線形関数を求め、該第４の線形関数に前記第２の一定内部経過時間の値を代入し第２の算出外部時刻を算出し、前記第２の外部時刻から該第２の算出外部時刻を減算することにより前記第２の誤差変動を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の遅延測定システムである。

請求項３に記載の発明は、前記第１の時刻計算手段が、前記第１の誤差変動における高周波成分を除去する前に、前記第１の誤差変動からスパイク状のノイズを除去し、前記第２の時刻計算手段が、前記第２の誤差変動における高周波成分を除去する前に、前記第２の誤差変動からスパイク状のノイズを除去する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遅延測定システムである。

請求項４に記載の発明は、前記解析装置が、複数の前記第１の端末に対応した第１の算出外部時間を算出する複数の第１の時刻計算部を有し、複数の前記第１の時刻計算部がそれぞれ算出した複数の第１の算出外部時間の互いの差が予め定められた値以下である頻度が最も高い前記第１の算出外部時間を選択する第１のパケット時刻選択手段と、複数の前記第２の端末に対応した第２の算出外部時間を算出する複数の第２の時刻計算部を有し、複数の前記第２の時刻計算部がそれぞれ算出した複数の第２の算出外部時間の互いの差が予め定められた値以下である頻度が最も高い前記第２の算出外部時間を選択する第２のパケット時刻選択手段と、を有し、前記遅延計算手段が、前記第１のパケット時刻選択手段が選択した第１の算出外部時間から、前記第２のパケット時刻選択手段が選択した第２の算出外部時間を減算することにより前記遅延時間を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の遅延測定システムである。

請求項５に記載の発明は、ネットワークを通過するパケットの遅延時間を測定し算出する遅延測定システムに用いられる遅延測定方法であり、起動からの経過時間を計時する第１の内部時計を有し、前記第１の内部時計による一定時間経過毎に外部時計の時刻を取得し、前記第１の内部時計の示す時刻である第１の一定内部経過時間と前記取得した外部時計の時刻である第１の外部時刻とを関連付けて第１の外部時刻記憶手段へ記憶し、送出装置から受信装置へ送出された送信番号を含むパケットを前記ネットワークから取り出し、該パケットから抽出した送信番号と、該パケットを取り出した時の前記第１の内部時計の示す時間である第１の受信時内部経過時間とを関連付けて第１の送信情報登録手段に登録し、起動からの経過時間を計時する第２の内部時計を有し、前記第２の内部時計による一定時間経過毎に外部時計の時刻を取得し、前記第２の内部時計の示す時刻である第２の一定内部経過時間と前記取得した外部時計の時刻である第２の外部時刻とを関連付けて第２の外部時刻記憶手段へ記憶し、前記受信装置が受信するパケットを前記ネットワークから取り出し、該パケットから抽出した送信番号と、該パケットを取り出した時の前記第２の内部時計の示す時間である第２の受信時内部経過時間とを関連付けて第２の送信情報登録手段に登録し、前記第１の外部時刻と前記第１の一定内部経過時間とを前記第１の外部時刻記憶手段から読み出し、前記第１の一定内部経過時間と前記第１の外部時刻とにおける第１の誤差変動における高周波成分を除去し、前記第１の受信時内部経過時間の直前に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第１の一定内部経過時間、および、前記第１の受信時内部経過時間の直後に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第１の一定内部経過時間と、該高周波成分を除去した第１の外部時刻とから第１の線形関数を算出し、該第１の線形関数に前記第１の受信時内部経過時間を代入することにより外部時刻を第１の算出外部時間として算出し、前記第２の外部時刻と前記第２の一定内部経過時間とを前記第２の外部時刻記憶手段から読み出し、前記第２の一定内部経過時間と前記第２の外部時刻とにおける第２の誤差変動における高周波成分を除去し、前記第２の受信時内部経過時間の直前に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第２の一定内部経過時間、および、前記第２の受信時内部経過時間の直後に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第２の一定内部経過時間と、該高周波成分を除去した第２の外部時刻とから第２の線形関数を算出し、該第２の線形関数に前記第２の受信時内部経過時間を代入することにより外部時刻を第２の算出外部時間として算出し、前記送信番号が一致する前記第１の算出外部時間と前記第２の算出外部時間との差を遅延時間として算出する、ことを特徴とする遅延測定方法である。

この発明によれば、外部時計から得た誤差を含む時刻と内部時計の揺らぎのある時間を用い統計的手法を用いることにより精度を高めたことにより、端末が取得する時刻の誤差の影響を減じて、ネットワーク上の通信速度における遅延時間を計測することが出来るという効果を奏する。

また、この発明によれば、測定したデータに対してトレンド除去した後に、スパイクノイズの除去処理、帯域通過フィルタ処理を実行することにより、スパイクノイズが検出しやすくなり、また、確実に帯域通過フィルタ処理を実行出来るという効果を奏する。

また、この発明によれば、測定したデータに対してスパイクノイズ除去処理をした後、帯域通過フィルタ処理を実行することにより、測定における突発的なノイズに影響されずに測定したデータを解析することが出来るという効果を奏する。

また、この発明によれば、複数台並列した端末でキャプチャしたデータから、多数決方式でキャプチャタイミングした遅れの小さなデータを選択することにより、端末がパケットをキャプチャするタイミングの誤差の影響を減じて、ネットワーク上の通信速度における遅延を計測することが出来る。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による遅延測定システムの計測時の構成を示す概略ブロック図である。
送出装置Ａと受信装置Ｂとが、タップＴＡＰＡ、測定対象となるネットワークＮＷおよびタップＴＡＰＢを介して、接続されている。なお、送出装置Ａ、タップＴＡＰＡ、ネットワークＮＷ、タップＴＡＰＢ、受信装置Ｂの順に接続されており、隣接する構成の間は、それぞれネットワークを介して接続されている。
ここで、タップＴＡＰＡとタップＴＡＰＢとの間のネットワークＮＷが、本遅延測定システムで遅延時間を計測する対象となるネットワークである。

更に、タップＴＡＰＡには、リピータＨＵＢＡが接続されている。このリピータＨＵＢＡには、更に、端末ＰＣＡ１、端末ＰＣＡ２および端末ＰＣＡ３が、接続されている。また、端末ＰＣＡ１、端末ＰＣＡ２および端末ＰＣＡ３は、それぞれ外部時計ＴＡに接続されている。
ここで、タップＴＡＰＡとリピータＨＵＢＡとの間、および、リピータＨＵＢＡと端末ＰＣＡ１、端末ＰＣＡ２および端末ＰＣＡ３との間は、それぞれネットワークにより接続されている。
また、端末ＰＣＡ１、端末ＰＣＡ２および端末ＰＣＡ３と、外部時計ＴＡとの間は、ネットワークまたはＵＳＢ（Universal Serial Bus）等で接続されている。

更に、タップＴＡＰＢには、リピータＨＵＢＢが接続されている。このリピータＨＵＢＢには、更に、端末ＰＣＢ１、端末ＰＣＢ２および端末ＰＣＢ３が、接続されている。また、端末ＰＣＢ１、端末ＰＣＢ２および端末ＰＣＢ３は、それぞれ外部時計ＴＢに接続されている。
タップＴＡＰＢに接続されるそれぞれの構成の間の接続は、タップＴＡＰＡに接続されるそれぞれの構成の間の接続と同様である。

なお、計測する対象となるネットワークについて、送出装置Ａに近い方に設置されている構成を送信側の構成とし、受信装置Ｂに近い方に設置されている構成を受信側の構成として説明する。
つまり、タップＴＡＰＡには、送信側の構成が接続されており、タップＴＡＰＢには、受信側の構成が接続されている。なお、上記に説明したように、送信側の構成と受信側の構成は同様であるため、以降は、送信側の構成のみについて説明する。

次に、同図１を用いて、遅延測定システムの計測時に用いられる各構成について説明する。
送出装置Ａは、パケットごとの送信番号を含んでいるパケットを、測定対象となるネットワークＮＷを介して、受信装置Ｂへ向けて、送信する装置である。送出装置Ａが送信するパケットとは、例えば、ＲＴＰプロトコル（Real time Transport Protocol）で送出されるパケットであり、送信番号とは、ＲＴＰプロトコルにおけるパケットのシーケンス番号である。
なお、シーケンス番号は、送出されるパケットにおいて、ヘッダ情報として付加されており、パケットの、データ部分に含まれる情報は、任意である。
受信装置Ｂは、送出装置Ａから送出されたパケットを受信する装置である。

タップＴＡＰＡは、送出装置ＡとネットワークＮＷとの間のネットワークからパケットを取り出し、取り出したパケットを、接続されているハブＨＵＢＡに分配する。ここで、タップＴＡＰＡは、通信層のレイヤー１で、パケットを取り出している。タップＴＡＰＡは、例えば、タップであり、ネットワークからパケットを取り出す装置である。
ハブＨＵＢＡは、タップＴＡＰＡからパケットを受信し、接続されている端末に、受信したパケットを分配する。ここで、ハブＨＵＢＡは、通信層のレイヤー１で、パケットを接続される端末に分配している。ハブＨＵＢＡは、例えば、リピータHUBであり、パケットを分配する装置である。

外部時計ＴＡは、外部時計ＴＡの内部で時刻を計測しており、接続される端末からの問い合わせに応じて、外部時計ＴＡが内部で計測している時刻を、接続される端末へ返信する。
ここで、外部時計ＴＡと外部時計ＴＢとは、時刻の同期が取られている。
例えば、外部時計ＴＡおよび外部時計ＴＢは、それぞれ、NTPサーバにネットワーク経由でアクセスし、NTPサーバからネットワーク経由で時刻情報を取得する。外部時計ＴＡおよび外部時計ＴＢは、NTPサーバにアクセスすることにより、±数百マイクロ秒の精度で現在の時刻情報を取得可能である。

または、例えば、外部時計ＴＡおよび外部時計ＴＢは、それぞれ、ＧＰＳ（Global Positioning System）またはＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）により、送信されている時刻情報を受信することにより時刻情報を取得する。これにより、取得する時刻情報の精度は±１０マイクロ秒の精度である。
外部時計ＴＡと外部時計ＴＢは、取得した時刻情報の時刻にそれぞれの内部の時刻を合わせることにより、外部時計ＴＡと外部時計ＴＢとの内部の時計の時刻は一致している。
なお、一例としての外部時計ＴＡおよび外部時計ＴＢは、時刻を、時、分、秒、ミリ秒およびマイクロ秒の単位で計測し、その精度は±１０マイクロ秒である。

端末ＰＣＡ１、端末ＰＣＡ２および端末ＰＣＡ３は、それぞれ同一の構成を有している。ここでは、端末ＰＣＡ１についてのみ、説明する。なお、ここでは、送信側および受信側で、３台ずつの端末がある場合について説明するが、それぞれの端末の台数は任意である。しかし、後述するパケット時刻選択部３０６の処理のために、好ましくは、送信側および受信側ともに、端末は３台以上であることが望ましい。

端末ＰＣＡ１は、内部時計部ＰＣＴＡ１と、送信情報登録部３１２と、外部時刻登録部３１３、送信側パケットデータ記憶部１１２、送信側外部時計データ記憶部１１３とを有する。なお、図１において、送信情報登録部３１２と外部時刻登録部３１３とは、図示を省略している。
内部時計部ＰＣＴＡ１は、端末ＰＣＡ１が起動してからの経過時間である内部経過時間を計測し、送信情報登録部３１２からの問い合わせに応じて、計測している現在の内部経過時間を送信情報登録部３１２へ応答する。なお、内部時計部ＰＣＴＡ１は、端末ＰＣＡ１の内部に内蔵されている。

内部時計部ＰＣＴＡ１は、具体的には、端末ＰＣＡ１の内部に用いられている水晶発信器が出力するクロック数を計数することにより、内部経過時間を計測している。水晶発信器が出力するクロックの時間間隔は一定であるため、内部時計部は、クロックの時間間隔（つまり、１÷クロック周波数）と、計数したクロック数とを乗算することにより、端末ＰＣＡ１が起動してからの内部経過時間を算出することが出来る。
例えば、内部時計部は、起動してからの経過クロック数と、またクロック周波数とから、経過クロック数÷クロック周波数と算出することで経過時間を計算する。ただしクロック周波数は、上述の「（３）パケットキャプチャタイミングの誤差」に説明したように、偏差と揺らぎを持っているため、この経過時間は必ずしも正確であるとは限らない。

送信情報登録部３１２は、送出装置Ａから出力された送信情報を、タップＴＡＰＡとハブＨＵＢＡとを介して受信したことに応じて、内部時計部ＰＣＴＡ１から内部経過時間を受信時内部経過時間として取得し、受信した送信情報から送信番号を抽出し、抽出した送信番号と取得した受信時内部経過時間とを関連付けて送信側パケットデータ記憶部１１２に登録する。

外部時刻登録部３１３は、内部時計部ＰＣＴＡ１の計測する内部経過時間が一定時間毎に、外部時計ＴＡから外部時刻を取得し、取得した外部時刻と、内部経過時間である一定内部経過時間と、を関連付けて送信側外部時計データ記憶部１１３に登録する。
ここで、送信側外部時計データ記憶部１１３には、内部経過時間が一定時間毎での、取得された外部時刻が記録されていることにより、後に説明するように、時間軸を一定時間毎の内部経過時間とした場合に、取得した外部時刻に対して、周波数による解析や、周波数による帯域通過や帯域除去の処理を容易に実行することが可能となる。

なお、端末ＰＣＡ１において、送信側パケットデータ記憶部１１２と送信側外部時刻データ記憶部１１３とは、端末ＰＣＡ１から脱着可能となっている。例えば、送信側パケットデータ記憶部１１２と送信側外部時刻データ記憶部１１３とは、計測時においては、端末ＰＣＡ１に接続されており、計測が完了した後、遅延時間を解析する時においては、端末ＰＣＡ１との接続が解除され、後述の解析装置に接続される。

なお、以降において、送信側パケットデータ記憶部１１２、送信側パケットデータ記憶部１２２、送信側パケットデータ記憶部１３２、受信側パケットデータ記憶部２１２、受信側パケットデータ記憶部２２２および受信側パケットデータ記憶部２３２をまとめてパケットデータ記憶部として説明する。
また、以降において、送信側外部時刻データ記憶部１１３、送信側外部時刻データ記憶部１２３、送信側外部時刻データ記憶部１３３、受信側外部時刻データ記憶部２１３、受信側外部時刻データ記憶部２２３および受信側外部時刻データ記憶部２３３を外部時刻データ記憶部として説明する。

次に、図２、３を用いて、遅延測定システムの遅延時間の解析時における各構成について説明する。同図において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図２に示すように、解析用の端末である解析装置ＰＣ７には、図１の端末ＰＣＡ１との接続が解除された送信側パケットデータ記憶部１１２と送信側外部時刻データ記憶部１１３とが接続される。また、解析装置ＰＣ７には、同様に、図１の他のパケットデータ記憶部と外部時刻データ記憶部が接続されている。
なお、解析装置ＰＣ７は、以降においては、解析端末ＰＣ７として説明する。

また、解析端末ＰＣ７に接続される、送信側外部時計補正データ記憶部１１４および送信側パケット時刻データ記憶部１１５は、解析端末ＰＣ７で、端末ＰＣＡ１に関しての遅延時間を算出するために用いられる記憶部である。
また、送信側外部時計補正データ記憶部１１４および送信側パケット時刻データ記憶部１１５に相当する記憶部が、送信側および受信側の端末毎に、解析端末ＰＣ７に接続されている。

また、送信側における送信側パケット時刻選択データ記憶部１０６と、受信側における受信側パケット時刻選択データ記憶部２０６とが、解析端末ＰＣ７に接続されている。また、遅延結果レポート記憶部３０１が、解析端末ＰＣ７に接続されている。

図２の概略を説明すると、解析端末ＰＣ７は、接続されるパケットデータ記憶部と外部時刻データ記憶部とに基づいて、遅延時間を算出し、算出した遅延時間を出力として、遅延結果レポート記憶部３０１に登録する。解析端末ＰＣ７の構成と、各記憶部については、図３を用いて説明する。
なお、図２においては、各記憶部は、解析端末ＰＣ７の外部にあるように図示されているが、各記憶部は解析端末ＰＣ７の内部にあってもよく、解析端末ＰＣ７と各記憶部とが接続され、解析端末ＰＣ７から各記憶部がアクセスできるようになっていればよい。

次に、図３を用いて、解析端末ＰＣ７の構成と各記憶部について説明する。
解析端末ＰＣ７は、計測に用いた端末毎に、時刻補正部、時刻計算部、外部時計補正データ記憶部、パケット時刻データ記憶部を有する。
例えば、端末ＰＣＡ１に対応する構成は、送信側外部時計データ記憶部１１３、送信側パケットデータ記憶部１１２、時刻補正部３１４、送信側外部時計補正データ記憶部１１４、時刻計算部３１５と、送信側パケットデータ記憶部１１５である。
解析端末ＰＣ７は、他の端末についても、同様な構成を有する。

また、解析端末ＰＣ７は、送信側のパケット時刻データ記憶部がある場合には、送信側のパケット時刻データ記憶部に登録された情報から、統計処理により１つの情報を選択するパケット時刻選択部３０６を有している。
送信側のパケット時刻選択部３０６の出力は、送信側パケット時刻選択データ記憶部１０６に出力され、登録される。
以上の解析端末ＰＣ７の構成は、送信側と受信側で同様である。

また、解析端末ＰＣ７は、送信側パケット時刻選択データ記憶部１０６と受信側パケット時刻選択データ記憶部２０６とに接続される遅延計算部５０７を有し、遅延計算部５０７の出力は、遅延結果レポート記憶部３０１に接続される。なお、解析端末ＰＣ７においては、遅延計算部５０７と遅延結果レポート記憶部３０１とは、それぞれ１つずつある。

次に、端末ＰＣＡ１に対応する時刻補正部３１４、時刻計算部３１５、送信側外部時計データ補正記憶部１１３、送信側パケット時刻データ記憶部１１２、送信側外部時刻補正データ記憶部１１４、送信側パケット時刻データ記憶部１１５の構成について説明する。端末ＰＣＡ２、端末ＰＣＡ３、端末ＰＣＢ１、端末ＰＣＢ２、端末ＰＣＢ３に対応する上記構成も、端末ＰＣＡ１に対応する上記構成と同様な構成を有する。

時刻補正部３１４は、外部時刻と一定内部経過時間とを送信側外部時計データ補正記憶部１１３から読み出し、横軸を読み出した一定内部経過時間とし、縦軸を読み出した外部時刻として、外部時刻から所定の高周波成分を除去することにより補正後外部時刻を算出し、読み出した一定内部経過時間と補正後外部時刻とを関連付けて、送信側外部時刻補正データ記憶部１１４に登録する。
時刻補正部３１４で実行される処理の詳細については、後述する。

時刻計算部３１５は、抽出した送信番号と受信時内部経過時間とを送信側パケット時刻データ記憶部１１２から読み出し、関連付けられた一定内部経過時間と補正後外部時刻とを時刻補正部３１４から送信側外部時刻補正データ記憶部１１４を介して入力され、入力された一定内部経過時間と補正後外部時刻とから算出される線形関数（一次関数）に、読み出した受信時内部経過時間を代入することにより算出される外部時間である算出外部時間を算出し、送信番号と算出した算出外部時間とを関連付けて送信側パケット時刻データ記憶部１１５に登録する。
時刻計算部３１５で実行される処理の詳細については、後述する。

パケット時刻選択部３０６は、送信番号と算出外部時間とを複数の端末ごとに時刻計算部（３１５、３２５、３３５）から送信側パケット時刻データ記憶部（１１５、１２５、１３５）を介して入力され、入力された送信番号が同一である複数の端末ごとの算出外部時間を抽出し、抽出した複数の端末ごとの算出外部時間の互いの差を算出し、算出された互いの差が予め定められた値以下である頻度が最も高い算出外部時間と、送信番号とを関連付けて送信側パケット時刻選択データ記憶部１０６に登録する。
パケット時刻選択部３０６で実行される処理の詳細については、後述する。

遅延計算部５０７は、送信側において、関連付けられた送信番号と算出外部時間とをパケット時刻選択部３０６から送信側パケット時刻選択データ記憶部１０６を介して入力され、また、受信側において、関連付けられた送信番号と算出外部時間とを送信側パケット時刻選択データ記憶部（図示なし）から受信側パケット時刻選択データ記憶部２０６を介して入力され、送信番号が一致する送信側の算出外部時間と受信側の算出外部時間との差を遅延時間として算出し、算出した遅延時間を、遅延結果レポート記憶部３０１に登録する。

なお、遅延計算部５０７は、送信側および受信側に端末が１台ずつしかない場合には、送信側において、関連付けられた送信番号と算出外部時間とを時刻計算部３１５から送信側パケット時刻データ記憶部１１５を介して入力され、また、受信側において、関連付けられた送信番号と算出外部時間とを時刻計算部（図示なし）から受信側パケット時刻データ記憶部１（図示なし）を介して入力され、送信番号が一致する送信側の算出外部時間と受信側の算出外部時間との差を遅延時間として算出してもよい。

次に、図４から図７を用いて、時刻補正部３１４が実行する処理について説明する。
まず、送信側外部時計データ補正記憶部１１３から、関連付けられている内部経過時間ＩＴと、外部時刻ＯＴとを読み出す（ステップＳ４０１）。
次に、横軸を内部経過時間ＩＴとし、縦軸を外部時刻ＯＴとし（図５（ａ）の波形Ｐ１参照）、測定開始（図５（ａ）のＳ１）と測定終了（図５（ａ）のＳ２）との２点を通る一時関数（図５（ａ）の直線Ｐ２）を算出する（ステップＳ４０２）。

次に、算出した線形関数に内部経過時間ＩＴのそれぞれの値を代入した値である算出外部時刻ＣＯＴを算出する（ステップＳ４０３）。
次に、外部時刻ＯＴから、外部時刻ＯＴに関連付けられている内部経過時間ＩＴを求めた線形関数に代入して算出した算出外部時刻ＣＯＴを減算し、外部時刻ゆらぎ値ＦOT（図５（ａ）では、ＦＯＴ１，２，３の３点のみ例示している）（つまり誤差変動）を算出する（ステップＳ４０４）。

このようにして算出された外部時刻ゆらぎ値ＦOTは、横軸を内部経過時間ＩＴ、縦軸を外部時刻ゆらぎ値ＦOTとすると、例えば、図５（ｂ）に示す図となる。
図５（ｂ）に示されるように、算出された外部時刻ゆらぎ値ＦOTには、偶発的に大きな誤差を持つデータが発生していることがあり、近傍の平均的な値より値が大きく離れており、グラフで見た場合スパイク状になる所がある。このようなスパイク状のノイズを、以降スパイクノイズということにする。

次に、図４の説明に戻り、外部時刻ゆらぎ値FOTからスパイクノイズを除去し、スパイクノイズ除去外部時刻ゆらぎ値ＳＦＯＴを算出する（ステップＳ４０５）。
具体的には、外部時刻ゆらぎ値ＦOTに対し、中央値または平均値フィルタをかける。これにより、外部時刻ゆらぎ値ＦOT中で、近傍の平均的な値より値が大きく離れているデータを除去することが可能となる。なお、中央値または平均値フィルタは、予め定められたフィルタである。
なお、ここでいうスパイクノイズの除去とは、外部時刻ゆらぎ値FOTからスパイクノイズとして検出されたデータを削除することではなく、スパイクノイズとして検出されたデータを中央値または平均値フィルタの値に置き換えることである。

また、スパイクノイズの除去として、まず外部時刻ゆらぎ値FOTからスパイクノイズを検出し、検出した外部時刻ゆらぎ値FOTのスパイクノイズに対してのみ、予め定められた中央値または平均値フィルタをかけるようにしてもよい。
ここで、外部時刻ゆらぎ値FOTからのスパイクノイズの検出は、外部時刻ゆらぎ値FOTの値が、予め定められた値以上のものを、スパイクノイズとして検出するようにしてもよい。
または、外部時刻ゆらぎ値FOTからのスパイクノイズの検出は、外部時刻ゆらぎ値FOTの値が、予め定められた近傍の外部時刻ゆらぎ値FOTの値の平均よりも、予め定められた値以上に大きい場合に、スパイクノイズとして検出するようにしてもよい。

一例としての、スパイクノイズを除去する前のデータは図６（ａ）に示す波形であり、スパイクノイズを除去した後のデータは図６（ｂ）に示す波形である。
ここで用いた具体的な処理としては、フィルタ処理として、まず、データについて、そのデータを含んだ前後5個のデータで中央値を算出するフィルタを用いている。次に、データと、算出した中央値との差が15μsec未満のデータをスパイクノイズとして抽出し、除去している。
ノイズ除去の前後で比較すると、除去前より除去後が、その波形がより安定していることがわかる。除去前は突発的なノイズ状のデータは±80μsecであり、一方、除去後はノイズ状のデータは±20μsecに収まっている
なお、平均値フィルタを用いた場合でも、同様の結果を得ることが出来る。

図４の説明に戻り、次に、スパイクノイズ除去外部時刻ゆらぎ値ＳＦＯＴを補正処理し、補正後外部時刻ゆらぎ値ＭＳＦＯＴを算出する（ステップＳ４０６）。
ここでいう補正処理とは、スパイクノイズ除去外部時刻ゆらぎ値ＳＦＯＴに、低域通過フィルタを適応する、直線近似処理をする、折れ線近似の処理をする、等の処理である。

図７に、補正処理として低域通過フィルタを用いた処理を実行した場合の、補正後外部時刻ゆらぎ値ＭＳＦＯＴに示す。
図７（ａ）および（ｂ）には、低域通過フィルタについての情報を示しており、それぞれ、インパルス応答と振幅特性を示している。
この低域通過フィルタは、カットオフ周波数が０．０１Ｈｚであり、０．０２Ｈｚ以上を除去するものである。その低域通過フィルタの仕様は、次にようになる。ＦＩＲ型の加重平均である。また、正規化カットオフ周波数は０．００１Ｈｚ、つまり、カットオフ周波数は０．０１Ｈｚであり、サンプリング周期は０．１秒（１０Ｈｚ）である。また、タップ数は１００１である。また、振幅特性の補正として、ハミング窓関数を用いている。

図７（ｃ）は、横軸を内部経過時間ＩＴとし、縦軸を補正後外部時刻ゆらぎ値ＭＳＦＯＴとしたグラフである。なお、図７（ｃ）には、参考のために、横軸を内部経過時間ＩＴとし、縦軸を元のデータである外部時刻ＯＴとしたグラフも、示してある。
これから、補正後外部時刻ゆらぎ値ＭＳＦＯＴは、元のデータである外部時刻ＯＴと比較して、滑らかな概形を得ていることがわかる。また、補正後外部時刻ゆらぎ値ＭＳＦＯＴにはノイズ成分が存在せず、補正後外部時刻ゆらぎ値ＭＳＦＯＴは外部時刻ＯＴの中央付近を貫通していることがわかる。

次に、補正後外部時刻ゆらぎ値ＭＳＦＯＴに、算出外部時刻ＣＯＴを加算し、補正後外部時刻ＭＯＴを算出する（ステップＳ４０７）。
次に、補正後外部時刻ＭＯＴと、補正後外部時刻ＭＯＴと関連付けられている内部経過時間ＩＴと、を関連付けて送信側外部時計補正データ記憶部に登録する（ステップＳ４０８）。

時刻補正部３１４は、上記の処理により、図５（ａ）に示してあるように、横軸を内部経過時間ＩＴとし、縦軸を外部時刻ＯＴとして、外部時刻ＯＴに対して、傾きをゼロにした後、切片をゼロにした後に、スパイクノイズの除去処理、低域通過フィルタ処理を実行している。
なお、時刻補正部３１４は、以上のように、傾きをゼロにした後、切片をゼロにした（いわゆる、トレンド除去処理をした）後に、低域通過フィルタ処理を実行することにより、低域通過フィルタ処理の結果が適正となる。
また、時刻補正部３１４は、スパイクノイズを除去した後に、低域通過フィルタ処理を実行するため、低域通過フィルタ処理の結果が適正となる。

なお、データのトレンド除去処理とは、以下のような処理である。フーリエ変換は、データ・関数を正弦・余弦関数の集合に分解するので、定常を仮定している。よって、元のデータにトレンドが含まれる場合は、これを除去することが必要となる。
実施の形態においては、データとは外部時刻ＯＴであり、トレンドの除去方法として、線形回帰による線形トレンドの除去を実行している。実施の形態においては、データである外部時刻ＯＴに対して、フーリエ変換を直接に実行するものではないが、低域通過フィルタ処理において、データを正弦・余弦関数の集合として、一定の帯域を除去している。そのため、外部時刻ＯＴに対してトレンド除去をすることにより、低域通過フィルタ処理における、精度が向上する。

次に、図８を用いて、時刻計算部３１５が実行する処理について説明する。
まず、時刻計算部３１５は、抽出した送信番号と受信時内部経過時間とを送信側パケット時刻データ記憶部１１２から読み出し、関連付けられた一定内部経過時間と補正後外部時刻とを時刻補正部３１４から送信側外部時刻補正データ記憶部１１４を介して入力される。
次に、時刻計算部３１５は、入力された受信時内部経過時間の前後となる一定内部経過時間を、入力された一定内部経過時間から検索する。次に、検索した前後となる一定内部経過時間を検索キーとして、補正後外部時刻を、入力された関連付けられた一定内部経過時間と補正後外部時刻から、検索する。

図８では、受信時内部経過時間をＣａ、前後となる一定内部経過時間をＣＲＥＦ１とＣＲＥＦ２、前後となる補正後外部時刻をｔＲＥＦ１とｔＲＥＦ２として説明する。
図８（ｂ）に示すように、内部経過時間を横軸にすると、一定内部経過時間ＣＲＥＦ１、受信時内部経過時間Ｃａ、一定内部経過時間ＣＲＥＦ２の順に経過している。
時刻計算部３１５は、以上の検出した結果を元に、パケット到着である受信時内部経過時間Ｃａに対応する補正後外部時刻ｔａを、図８（ａ）に示すようにして、算出する。
時刻計算部３１５が、補正後外部時刻ｔａを算出する処理を、以下に説明する。

まず、横軸と縦軸の２点の値を、一定内部経過時間ＣＲＥＦ１と補正後外部時刻ｔＲＥＦ１、一定内部経過時間ＣＲＥＦ２と補正後外部時刻ｔＲＥＦ２とした１次関数を算出する。
次に、算出した線形関数に、受信時内部経過時間Ｃａを代入した値を、補正後外部時刻ｔａとして算出する。

時刻計算部３１５は、以上のようにして、入力された一定内部経過時間と補正後外部時刻とから算出される線形関数に、読み出した受信時内部経過時間を代入することにより算出される外部時間である算出外部時間を算出し、送信番号と算出した算出外部時間とを関連付けて送信側パケット時刻データ記憶部１１５に登録する。

次に、パケット時刻選択部３０６で実行される処理について説明する。
まず説明のために、最小構成である端末ＰＣが３台である場合の、判定ロジックを具体的に説明する。なお、端末ＰＣがｎ台（ただし、ｎは３より大きい自然数）の場合においても、ロジックとしては同じである。

測定は、端末ＰＣが３台で実行する。
端末ＰＣ１， 端末ＰＣ２， 端末ＰＣ３の３台から得たデータを扱う
送信側パケット時刻データ１，２，３
受信側パケット時刻データ１，２，３
＜端末ＰＣが３台の場合のロジック説明＞
差分計算：PC1,2,3相互のパケットの通過時刻差を計算する
dif[1,2]=|PC1-PC2|, dif[1,3]=|PC1-PC3|
dif[2,1]=|PC2-PC1|, dif[2,3]=|PC2-PC3|
dif[3,1]=|PC3-PC1|, dif[3,2]=|PC3-PC2|
差分比較：差分計算結果のいずれかが一定範囲に収まっていれば、その2台は似通っている。
dif[x,y]で一定範囲に収まっている個数を該当頻度（pct[x]）とする。ここで、pctはpair-countの略である。
差分判定：該当頻度（pct[x]）の値を判定し、該当頻度の値が最大であるデータを選択する
値が最大である端末（PC）のデータを選択する

なお、差分判定における例外処理として、該当頻度の値で、優劣が無い場合は、若い番号のPCを選択する。また、該当頻度の値が、すべてゼロの場合は、不正確なデータであるため、不採用とする。

なお、通過時刻差dif計算においては、説明の簡単のため、dif[x,y]とdif[y,x]とを、別々に計算を実行しているが、この２つは同じ値であるため、dif[x,y]またはdif[y,x]の１回の計算で、dif[x,y]とdif[y,x]との計算とすることも可能である。

次に、パケット時刻選択部３０６で選択される実例を示す。
時刻取得装置：端末数は3台，許容時間：10μsec
ここで、許容時間とは、予め定められた所定の値である。
取得した時刻情報（つまり、算出外部時間）が以下であるとする。
装置1 9:00.000000
装置2 9:00.000020
装置3 9:00.000005

＜比較結果＞ 該当頻度
dif[1,2]=|PC1-PC2|=20, dif[1,3]=|PC1-PC3|= 5 1
dif[2,1]=|PC2-PC1|=20, dif[2,3]=|PC2-PC3|=15 0
dif[3,1]=|PC3-PC1|= 5, dif[3,2]=|PC3-PC2|=15 1
従って、パケット時刻選択部３０６は、該当頻度が最も多い装置１の時刻（つまり、算出外部時間）である「9:00.000000」を選択する。なお、この場合、装置１と装置３とが該当頻度が最も多く、その該当頻度の値が同じであるが、例外処理により、若い番号のPCを選択したため、装置１の時刻が選択されている。

次に、パケット時刻選択部３０６で処理する端末ＰＣの台数を、n台に拡張した判定ロジックについて説明する。
測定はn台で行うため、条件としては以下のようになる。
つまり、端末PC1, 端末PC2, 端末PC3,…, 端末PCnのn台から得たデータを扱う
送信側パケット時刻データ1,2,3,…,n
受信側パケット時刻データ1,2,3,…,n

＜端末ＰＣがｎ台の場合のロジック説明＞
差分計算：PC1,2,3相互のパケットの通過時刻差を計算する
dif[1,2]=|PC1-PC2|, dif[1,3]=|PC1-PC3|…,dif[1,m]=|PC1-PCm|,dif[1,n]=|PC1-PCn|
dif[2,1]=|PC2-PC1|, dif[2,3]=|PC2-PC3|…,dif[2,m]=|PC2-PCm|,dif[2,n]=|PC2-PCn|
dif[3,1]=|PC3-PC1|, dif[3,2]=|PC3-PC2|…,dif[2,m]=|PC3-PCm|,dif[2,n]=|PC3-PCn|
：
dif[m,1]=|PCm-PC1|, dif[m,2]=|PCm-PC2|, dif[m,3]=|PCm-PC3|…,dif[m,n]=|PCm-PCn|
差分比較：差分計算結果のいずれかが一定範囲に収まっているかを比較する。
dif[x,y]で一定範囲に収まっている個数を該当頻度（pct[x]）とする。
差分判定：該当頻度（pct[x]）の値を判定し、データを選択する。
値が最大であるPCのデータを選択する。
例外処理として、優劣が無い場合は、若い番号のPCを選択する。
また例外処理として、すべてゼロの場合は、不正確なデータであるため、不採用とする。

次に、パケット時刻選択部３０６での処理が、端末ＰＣが５台である場合の実例を用いて、ロジックを説明する。
時刻取得装置：5台，許容時間：10μsec
ここで、許容時間とは、予め定められた所定の値である。
取得した時刻情報（つまり、算出外部時間）
装置1 9:00.000000
装置2 9:00.000020
装置3 9:00.000005
装置4 9:00.000010
装置5 9:00.000009
＜比較結果＞ 該当頻度
dif[1,2]=20 dif[1,3]= 5 dif[1,4]=10 dif[1,5]= 9 3
dif[2,1]=20 dif[2,3]=15 dif[2,4]=10 dif[2,5]=11 1
dif[3,1]= 5 dif[3,2]=15 dif[3,4]= 5 dif[3,5]= 4 3
dif[4,1]=10 dif[4,2]=10 dif[4,3]= 5 dif[4,5]= 1 4
従って、パケット時刻選択部３０６は、該当頻度が最も多い装置４の時刻（つまり、算出外部時間）である「9:00.000010」を選択する。

パケット時刻選択部３０６は、以上のようにして選択した算出外部時間と、送信番号とを関連付けて送信側パケット時刻選択データ記憶部１０６に登録する。

本発明で用いる統計処理方法である「多数決によるデータの選択」は、複数のデータからの「多数決によるデータの選択」は最頻値を拡張した手法であり、下記の他の手法の問題点と比較して、それぞれ優位性を有している。
（手法１）平均値または中央値では、特に台数が少ない場合に差異があり、大きな外れ値があった場合にはその値による影響で誤差が大きくなるという問題がある。
（手法２）最頻値では、複数台のデータが近接した値であった場合は問題ないが、全てが離散した値であった場合には、データを捨てる必要があるという問題がある。
手法１、手法２に対して、本発明による統計処理方法である「多数決によるデータの選択」では、台数が少ない場合であり、大きな外れ値があった場合にはその値による影響で誤差が大きくならないという効果がある。また、複数台のデータで、全てが離散した値であった場合でも、データを捨てる必要無しに、多数決によるデータの選択が出来るという効果がある。

なお、パケット時刻選択部３０６は、上記に説明した「多数決によるデータの選択」により、１つの端末からの算出外部時間を選択するが、これに限られるものではなく、上記に説明した、平均値または中央値により、複数の算出外部時間から１つの算出外部時間を算出するようにしてもよいし、最頻値により複数の算出外部時間から１つの算出外部時間を選択するようにしてもよい。

なお、送信側外部時計データ補正記憶部１１３、送信側パケット時刻データ記憶部１１２、送信側外部時刻補正データ記憶部１１４、送信側パケット時刻データ記憶部１１５などの記憶部は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＣＲ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記憶媒体、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成されるものとする。

なお、図１における送信情報登録部３１２、外部時刻登録部３１３、および、図３における時刻補正部３１４、時刻計算部３１５、パケット時刻選択部３０６、遅延計算部５０７の処理部は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。

なお、この処理部は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この処理部はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、処理部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明は、パケットネットワークの遅延測定システムに用いて好適である。

この発明の一実施形態による遅延測定システムの測定時の構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態による遅延測定システムの解析時の記憶部の構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態による遅延測定システムの解析時の構成を示すブロック図である。 時刻補正部での処理を説明するフローチャート図である。 時刻補正部での処理を説明する第１の説明図である。 時刻補正部での処理を説明する第２の説明図である。 時刻補正部での処理を説明する第３の説明図である。 時刻計算部での処理を説明する説明図である。

符号の説明

Ａ 送出装置
Ｂ 受信装置
ＴＡＰＡ タップ
ＴＡＰＢ タップ
ＨＵＢＡ リピータ
ＨＵＢＢ リピータ
ＴＡ 外部時計
ＴＢ 外部時計
ＰＣＡ１ 端末
ＰＣＡ２ 端末
ＰＣＡ３ 端末
ＰＣＢ１ 端末
ＰＣＢ２ 端末
ＰＣＢ３ 端末
１１２，１２２，１３２ 送信側パケットデータ記憶部
１１３，１２３，１３３ 送信側外部時計データ記憶部
ＰＣ７ 解析端末
３１４ 時刻補正部
３１５ 時刻計算部
３０６ パケット時刻選択部
５０７ 遅延計算部
１１４、１２３、１３４ 送信側外部時刻補正データ記憶部
１１５、１２５、１３５ 送信側パケット時刻データ記憶部
１０６ 送信側パケット時刻選択データ記憶部
２０６ 受信側パケット時刻選択データ記憶部
３０１ 遅延結果レポート記憶部

Claims (5)

1. ネットワークを通過するパケットの遅延時間を測定し算出する遅延測定システムであり、
   起動からの経過時間を計時する第１の内部時計を有し、前記第１の内部時計による一定時間経過毎に外部時計の時刻を取得し、前記第１の内部時計の示す経過時間である第１の一定内部経過時間と前記取得した外部時計の時刻である第１の外部時刻とを関連付けて第１の外部時刻記憶手段へ記憶し、送出装置から受信装置へ送出された送信番号を含むパケットを前記ネットワークから取り出し、該パケットから抽出した送信番号と、該パケットを取り出した時の前記第１の内部時計の示す経過時間である第１の受信時内部経過時間とを関連付けて第１の送信情報登録手段に登録する第１の端末と、
   起動からの経過時間を計時する第２の内部時計を有し、前記第２の内部時計による一定時間経過毎に外部時計の時刻を取得し、前記第２の内部時計の示す経過時間である第２の一定内部経過時間と前記取得した外部時計の時刻である第２の外部時刻とを関連付けて第２の外部時刻記憶手段へ記憶し、前記受信装置が受信するパケットを前記ネットワークから取り出し、該パケットから抽出した送信番号と、該パケットを取り出した時の前記第２の内部時計の示す経過時間である第２の受信時内部経過時間とを関連付けて第２の送信情報登録手段に登録する第２の端末と、
   前記第１の外部時刻と前記第１の一定内部経過時間とを前記第１の外部時刻記憶手段から読み出し、前記第１の一定内部経過時間と前記第１の外部時刻とにおける第１の誤差変動における高周波成分を除去し、前記第１の受信時内部経過時間の直前に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第１の一定内部経過時間、および、前記第１の受信時内部経過時間の直後に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第１の一定内部経過時間と、該高周波成分を除去した第１の外部時刻とから第１の線形関数を算出し、該第１の線形関数に前記第１の受信時内部経過時間を代入することにより外部時刻を第１の算出外部時間として算出する第１の時刻計算手段と、前記第２の外部時刻と前記第２の一定内部経過時間とを前記第２の外部時刻記憶手段から読み出し、前記第２の一定内部経過時間と前記第２の外部時刻とにおける第２の誤差変動における高周波成分を除去し、前記第２の受信時内部経過時間の直前に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第２の一定内部経過時間、および、前記第２の受信時内部経過時間の直後に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第２の一定内部経過時間と、該高周波成分を除去した第２の外部時刻とから第２の線形関数を算出し、該第２の線形関数に前記第２の受信時内部経過時間を代入することにより外部時刻を第２の算出外部時間として算出する第２の時刻計算手段と、前記送信番号が一致する前記第１の算出外部時間と前記第２の算出外部時間との差を遅延時間として算出する遅延計算手段とを有する解析装置と、
   を有することを特徴とする遅延測定システム。
2. 前記第１の時刻計算手段が、
   横軸を前記第１の一定内部経過時間とし、縦軸を前記第１の外部時刻として、一定期間における測定開始と測定終了とにおける前記第１の一定内部経過時間と前記第１の外部時刻との２点を通る第３の線形関数を求め、該第３の線形関数に前記第１の一定内部経過時間の値を代入し第１の算出外部時刻を算出し、前記第１の外部時刻から該第１の算出外部時刻を減算することにより前記第１の誤差変動を算出し、
   前記第２の時刻計算手段が、
   横軸を前記第２の一定内部経過時間とし、縦軸を前記第２の外部時刻として、一定期間における測定開始と測定終了とにおける前記第２の一定内部経過時間と前記第２の外部時刻との２点を通る第４の線形関数を求め、該第４の線形関数に前記第２の一定内部経過時間の値を代入し第２の算出外部時刻を算出し、前記第２の外部時刻から該第２の算出外部時刻を減算することにより前記第２の誤差変動を算出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の遅延測定システム。
3. 前記第１の時刻計算手段が、
   前記第１の誤差変動における高周波成分を除去する前に、前記第１の誤差変動からスパイク状のノイズを除去し、
   前記第２の時刻計算手段が、
   前記第２の誤差変動における高周波成分を除去する前に、前記第２の誤差変動からスパイク状のノイズを除去する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遅延測定システム。
4. 前記解析装置が、
   複数の前記第１の端末に対応した第１の算出外部時間を算出する複数の第１の時刻計算部を有し、
   複数の前記第１の時刻計算部がそれぞれ算出した複数の第１の算出外部時間の互いの差が予め定められた値以下である頻度が最も高い前記第１の算出外部時間を選択する第１のパケット時刻選択手段と、
   複数の前記第２の端末に対応した第２の算出外部時間を算出する複数の第２の時刻計算部を有し、
   複数の前記第２の時刻計算部がそれぞれ算出した複数の第２の算出外部時間の互いの差が予め定められた値以下である頻度が最も高い前記第２の算出外部時間を選択する第２のパケット時刻選択手段と、
   を有し、
   前記遅延計算手段が、前記第１のパケット時刻選択手段が選択した第１の算出外部時間から、前記第２のパケット時刻選択手段が選択した第２の算出外部時間を減算することにより前記遅延時間を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の遅延測定システム。
5. ネットワークを通過するパケットの遅延時間を測定し算出する遅延測定システムに用いられる遅延測定方法であり、
   起動からの経過時間を計時する第１の内部時計を有し、前記第１の内部時計による一定時間経過毎に外部時計の時刻を取得し、前記第１の内部時計の示す時刻である第１の一定内部経過時間と前記取得した外部時計の時刻である第１の外部時刻とを関連付けて第１の外部時刻記憶手段へ記憶し、送出装置から受信装置へ送出された送信番号を含むパケットを前記ネットワークから取り出し、該パケットから抽出した送信番号と、該パケットを取り出した時の前記第１の内部時計の示す時間である第１の受信時内部経過時間とを関連付けて第１の送信情報登録手段に登録し、
   起動からの経過時間を計時する第２の内部時計を有し、前記第２の内部時計による一定時間経過毎に外部時計の時刻を取得し、前記第２の内部時計の示す時刻である第２の一定内部経過時間と前記取得した外部時計の時刻である第２の外部時刻とを関連付けて第２の外部時刻記憶手段へ記憶し、前記受信装置が受信するパケットを前記ネットワークから取り出し、該パケットから抽出した送信番号と、該パケットを取り出した時の前記第２の内部時計の示す時間である第２の受信時内部経過時間とを関連付けて第２の送信情報登録手段に登録し、
   前記第１の外部時刻と前記第１の一定内部経過時間とを前記第１の外部時刻記憶手段から読み出し、前記第１の一定内部経過時間と前記第１の外部時刻とにおける第１の誤差変動における高周波成分を除去し、前記第１の受信時内部経過時間の直前に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第１の一定内部経過時間、および、前記第１の受信時内部経過時間の直後に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第１の一定内部経過時間と、該高周波成分を除去した第１の外部時刻とから第１の線形関数を算出し、該第１の線形関数に前記第１の受信時内部経過時間を代入することにより外部時刻を第１の算出外部時間として算出し、前記第２の外部時刻と前記第２の一定内部経過時間とを前記第２の外部時刻記憶手段から読み出し、前記第２の一定内部経過時間と前記第２の外部時刻とにおける第２の誤差変動における高周波成分を除去し、前記第２の受信時内部経過時間の直前に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第２の一定内部経過時間、および、前記第２の受信時内部経過時間の直後に前記外部時計の時刻を取得した時の前記第２の一定内部経過時間と、該高周波成分を除去した第２の外部時刻とから第２の線形関数を算出し、該第２の線形関数に前記第２の受信時内部経過時間を代入することにより外部時刻を第２の算出外部時間として算出し、前記送信番号が一致する前記第１の算出外部時間と前記第２の算出外部時間との差を遅延時間として算出する、
   ことを特徴とする遅延測定方法。

Images