JP5104738B2 - パケットロス率計測方法、パケットロス率計測装置、およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、パケットのロス率を計測する方法および装置などに関する。

情報通信の技術の発展に伴い、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークなどのパケット交換網を介しての双方向通信が活発に行われるようになった。

特に、近年、ＶｏＩＰ（Voice over IP）の機能を使用したＩＰ電話の技術が普及している。この技術によると、複数台の端末装置が、音声データをパケット化してパケット交換網を介してやり取りする。これにより、インターネットを経由した音声通話が可能となる。そして、従来のいわゆる固定電話網などに必要だった設備や運用などのコストを削減することができ、基本料金や通話料を従来よりも下げることができる。

ただし、インターネットを経由するので、ＩＰ電話のサービスを提供する事業者は、一定の通信の品質を確保するためには、通信の品質を監視し管理しなければならない。今後、ＩＰ電話による通話量がますます増大することに鑑みると、通話の品質をより正確に監視することが要求される。

従来、通話の品質を計測する方法として、次のようなものが提案されている。特許文献１に記載される方法によると、ネットワーク内の複数のポイントにそれぞれ計測装置を設置する。計測装置は、その計測装置が設けられたポイントを通過する通信のパケットに関するパケット情報に基づいてそのポイントにおけるその通信に関する状況を計測し、計測結果とその計測装置を識別する計測装置識別情報と計測した通信を識別する通信識別情報とを互いに対応付けて集計装置に送信する。集計装置は、通信の品質の分析を、各計測装置から送信されてきたその通信の通信識別情報に対応する通信状況情報および計測装置識別情報に基づいて行う。

特許文献２に記載される方法によると、ユーザ端末間で交信されるデータを伝送するための論理ネットワークのノードであるＱｏＳルーティング装置は、受信したデータが特定データか否かを判別し該データを転送し、自装置に接続された各リンクの通信品質値を特定データのフローに基づき計測し、通信品質値の計測精度をリンクごとに求め、より低い計測精度のリンクに対しより高い比率で特定データのフロー本数を割り当てる。

通信の品質を表わす指標の１つとして、パケットのロス率が挙げられる。パケットのロス率を計測するためには、何らかの方法でパケットをキャプチャしなければならない。パケットをキャプチャする方法として、主に、パッシブ方式とアクティブ方式とが挙げられる。パッシブ方式によると、ネットワーク上に計測装置を設け、ネットワークを流れるパケットをキャプチャする。アクティブ方式によると、試験用の２台の端末装置を用意する。そして、一方の端末装置からネットワークを介してパケットを送信し、他方の端末装置においてパケットを受信する。
特開２００５−２８６９００号公報 特開２００８−１１３１８６号公報

計測装置が高性能であれば、パッシブ方式であってもすべてのパケットをキャプチャすることが可能であるかもしれない。しかし、高性能な装置は、非常に高価であり、コストが嵩んでしまう。安価な計測装置を用いてコストを抑えるためには、パケットをサンプリングしてロス率を計測するなどして、計測装置の処理低減を行う必要がある。この場合、真の（実際の、本当の）ロス率を求めることができない。

しかし、上述の通り、ＩＰ電話などのＩＰ通信の普及に伴って、通話の品質をより正確に監視することがますます要求されている。

本発明は、このような問題点に鑑み、パケットをサンプリングしてロス率を計測する場合において、従来よりも高精度にロス率を計測できるようにすることを、目的とする。

本発明の一形態に係るパケットロス率計測方法は、計測装置に次の処理を実行させる。あるセッションのパケットを間欠的にキャプチャするキャプチャ処理を実行させる。前記パケットをキャプチャすべき時間帯ごとの、キャプチャすることができた前記パケットの個数であるキャプチャ成功個数と欠損がなければ当該時間帯にキャプチャしたことが判定できたはずの前記パケットの個数であるキャプチャ可能個数とを計数する計数処理を実行させる。前記パケットが欠損する率であるロス率を前記時間帯の前記キャプチャ成功個数および前記キャプチャ可能個数に基づいて算出するロス率算出処理を実行させる。前記各時間帯の前記キャプチャ可能個数の平均値が小さいほど増加率が大きくなるように前記ロス率を補正するロス率補正処理を実行させる。

好ましくは、前記ロス率補正処理において、前記ロス率を、前記平均値が小さいほど値の大きい係数を掛けることによって補正する。

または、シミュレータに、仮想のパケットである第二のパケットが第二のロス率で欠損するように仮想のネットワークである第二のネットワークを流れることをシミュレートする処理と、連続してキャプチャする個数である連続個数および前記第二のロス率を変えながら、前記第二のパケットをキャプチャすることを複数回シミュレートする処理と、前記各連続個数と前記各第二のロス率との組合せごとに、当該連続個数でキャプチャした際に欠損がなければキャプチャすることができたはずでありかつ当該第二のロス率で欠損するようにシミュレートされた前記第二のパケットの個数である第二のキャプチャ可能個数を計数する処理と、を実行させ、前記連続個数と前記第二のロス率との組合せに対応する前記第二のキャプチャ可能個数および当該連続個数に基づいて、当該組合せにおける前記第二のパケットが欠損する率である第三のロス率を算出し、前記組合せに対応する前記第三のロス率と、当該組合せを構成する前記連続個数と、当該組合せを構成する前記第二のロス率と、を示すロス率関係データを記憶手段に記憶させておき、前記計測装置に、前記ロス率補正処理において、前記ロス率を、当該ロス率にできるだけ近い前記第三のロス率と前記平均値にできるだけ近い前記連続個数とに対応付けられている前記第二のロス率に補正する処理を実行させる。

本発明によると、パケットをサンプリングしてロス率を計測する場合において、従来よりも高精度にロス率を計測することができる。

〔第一の実施形態〕
図１はＶｏＩＰ電話システムＳＹＳの全体的な構成の例を示す図、図２は計測装置１のハードウェア構成の例を示す図、図３は計測装置１の機能的構成の例を示す図、図４は演算結果画面ＨＧ１の例を示す図である。

ＶｏＩＰ電話システムＳＹＳは、ＶｏＩＰ（Voice over IP）による音声通話を実現するシステムであって、図１に示すように、計測装置１、複数台の端末装置２（２Ａ、２Ｂ、…）、およびネットワーク３などによって構成される。

ネットワーク３は、端末装置２同士を繋ぐためのネットワークであって、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークが含まれる。ＩＰネットワークとして、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、または電話事業者のＶｏＩＰネットワークなどが用いられる。

端末装置２は、ネットワーク３を介して通話する話者（ユーザ）が使用する、ＶｏＩＰに対応した端末装置である。端末装置２として、ビジネスホンなどの電話機、ヘッドセット付のパーソナルコンピュータ、または携帯電話端末などが用いられる。

計測装置１は、ネットワーク３の状況を計測するための装置であって、特にＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットのロス率を計測するために用いられる。

計測装置１は、図２に示すように、制御装置１０ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｂ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｃ、ハードディスク１０ｄ、通信装置１０ｅ、液晶ディスプレイ１０ｆ、キーボード１０ｇ、およびポインティングデバイス１０ｈなどを有する。

ＲＯＭ１０ｃおよびハードディスク１０ｄには、ロス率の計測を行うための計測プログラムが記憶されている。

ＲＡＭ１０ｂには、必要に応じて計測プログラムなどのプログラムがロードされる。また、プログラムの実行によって生成されたデータもＲＡＭ１０ｂに記憶される。

制御装置１０ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）などであって、ＲＡＭ１０ｂに読み出されたプログラムを実行する。なお、制御装置１０ａがＭＰＵである場合は、ＲＡＭ１０ｂおよびＲＯＭ１０ｃが制御装置１０ａに一体的に組み込まれていることがある。

通信装置１０ｅは、ネットワーク３を介して他の装置と通信を行うための、ＮＩＣ（Network Interface Card）などの装置である。本実施形態では、通信装置１０ｅは、特に、ネットワーク３を流れるパケットをキャプチャするために用いられる。

液晶ディスプレイ１０ｆは、ＲＴＰパケットのロス率などを示す画面のほか、計測装置１の動作の状況を示す画面、コマンドまたはデータの入力用の画面、および計測装置１の操作者（以下、「計測担当者」と記載する。）に対するメッセージを記載した画面などのいわゆるＧＵＩ（Graphical User Interface）画面が表示される。

キーボード１０ｇおよびポインティングデバイス１０ｈは、計測担当者が計測装置１にコマンドおよびデータなどを入力するための入力装置である。

計測プログラムを実行することによって、計測装置１には、図３に示すキャプチャ部１０１、ロス率演算部１０２、および演算結果表示部１０３などの機能が実現される。

次に、ある２台の端末装置２Ａ、２Ｂが音声通話のための通信を行っている際のロス率を演算する場合を例に、図３に示す計測装置１の各部の処理について詳細に説明する。

計測担当者は、計測の対象である通信を行う２台の端末装置つまり端末装置２Ａ、２Ｂを予め指定しておく。また、計測装置１を、端末装置２Ａ、２Ｂ間でやり取りされるすべてのパケットをキャプチャできる位置に設けておく。例えば、端末装置２Ａ、２Ｂいずれかが繋がっているＶｏＩＰルータに繋げておく。または、ネットワーク３の中の、インターネットと電話事業者の電話網（固定電話網または携帯電話網など）との間のＶｏＩＰゲートウェイに繋げておく。

図３において、計測装置１のキャプチャ部１０１は、自らが繋がれている装置（ＶｏＩＰルータまたはＶｏＩＰゲートウェイなど）を流れるパケットのうちの、計測担当者が指定した通信のＲＴＰパケット（以下、「ＲＴＰパケット７」と記載する。）をキャプチャする。

ただし、すべてのＲＴＰパケット７をキャプチャするのではなく、一部のＲＴＰパケット７のみをキャプチャする。

例えば、一定期間Ｔに流れるＲＴＰパケット７をキャプチャする。さらに、一定期間Ｔを、キャプチャ時間Ｔａおよび非キャプチャ時間Ｔｂからなる複数の区間に分割し、キャプチャ時間Ｔａに流れるＲＴＰパケット７のみをキャプチャし、非キャプチャ時間Ｔｂに流れるＲＴＰパケット７をキャプチャしないようにしてもよい。つまり、例えば、一定期間Ｔが「５．０秒」であり、キャプチャ時間Ｔａが「０．１秒」であり、かつ非キャプチャ時間Ｔｂが「０．１秒」である場合は、０．１秒ごとにキャプチャを開始し停止する。これを５．０秒間繰り返す。

または、すべてのキャプチャ時間Ｔａが同じ長さでなくてもよい。例えば、キャプチャを開始しまたは再開してから所定の個数のＲＴＰパケット７をキャプチャ（受信）できた時点までを、キャプチャ時間Ｔａとしてもよい。非キャプチャ時間Ｔｂも同様に、すべてが同じ長さでなくてもよい。

以下、一定期間Ｔにｋ個のキャプチャ時間Ｔａが含まれる場合の各キャプチャ時間Ｔａを「キャプチャ時間Ｔａ１」、「キャプチャ時間Ｔａ２」、…、「キャプチャ時間Ｔａｋ」と区別して記載することがある。

ロス率演算部１０２は、連続受信可能個数計数部１２１、ロス個数算出部１２２、ロス率算出部１２３、およびロス率補正部１２４などを有し、端末装置２Ａ、２Ｂ間でやり取りされるＲＴＰパケット７のロス率を演算するための処理を行う。

上述の通り、キャプチャ部１０１は、ＲＴＰパケット７を間引いてキャプチャするので、従来と同様、真の（実の、本当の）ロス率を正確に求められない。そこで、ロス率演算部１０２は、間引いてキャプチャして求めたロス率を補正する処理をも行う。

連続受信可能個数計数部１２１は、キャプチャ時間Ｔａ（Ｔａ１、Ｔａ２、…、Ｔａｋ）ごとの連続受信可能個数ＣＡ（ＣＡ１、ＣＡ２、…、ＣＡｋ）を計数する。「連続受信可能個数ＣＡ」とは、特定のセッションに属する一連のパケット（本例では、ＲＴＰパケット７）のうちの、キャプチャの開始の時点から終了の時点までの間（本例では、キャプチャ時間Ｔａ）にパケットのロスが一切生じなかった場合に受信できたであろうパケットの個数を、意味する。

連続受信可能個数計数部１２１は、各キャプチャ時間Ｔａの連続受信可能個数ＣＡを、次の（１）式によって求めることができる。
ＣＡｉ＝ＳＱＥｉ−ＳＱＳｉ＋１ … （１）
ただし、「ｉ」はキャプチャ時間Ｔａの番号を表しており、ｉ＝１、２、…、ｋである。以下、同様である。「ＳＱＳｉ」はキャプチャ時間Ｔａｉの最初にキャプチャしたＲＴＰパケット７のシーケンス番号である。「ＳＱＥｉ」は、キャプチャ時間Ｔａｉの最後にキャプチャしたＲＴＰパケット７のシーケンス番号である。

ロス個数算出部１２２は、キャプチャ時間Ｔａ（Ｔａ１、Ｔａ２、…Ｔａｋ）ごとのロス個数ＣＬ（ＣＬ１、ＣＬ２、…、ＣＬｋ）を算出する。「ロス個数ＣＬ」とは、キャプチャ時間Ｔａにキャプチャすべきであるにも関わらずロストによってキャプチャできなかったＲＴＰパケット７の個数を意味する。

ロス個数算出部１２２は、各キャプチャ時間Ｔａのロス個数ＣＬを、次の（２）式によって求めることができる。
ＣＬｉ＝ＣＡｉ−ＣＲｉ … （２）
ただし、「ＣＲｉ」は、キャプチャ時間Ｔａｉにキャプチャ（受信）できたＲＴＰパケット７の個数（キャプチャ成功個数）である。

ロス率算出部１２３は、次の（３）式に基づいて、すべてのキャプチャ時間Ｔａ（Ｔａ１、Ｔａ２、…、Ｔａｋ）におけるＲＴＰパケット７のロス率Ｒｏを算出する。

つまり、すべての連続受信可能個数ＣＡに対するすべてのロス個数ＣＬの割合を、ロス率Ｒｏとして算出する。この算出方法から分かるように、ロス率Ｒｏは、ＲＴＰパケット７を実際にサンプリングした結果にのみ基づいて算出されたものであって、何ら補正がなされていない。よって、ロス率Ｒｏは見かけ上のロス率であると、言える。そこで、以下、ロス率Ｒｏを「見かけロス率Ｒｏ」と記載する。

ロス率補正部１２４は、ロス率算出部１２３によって算出された見かけロス率Ｒｏを、次の（４）式を用いて補正することによって、ネットワーク３における真のロス率（以下、「真のロス率Ｒ」と記載する。）を求める。
Ｒ＝Ｒｏ・ｎ／（ｎ−α） … （４）
ただし、

である。「α」は、正の定数であって、例えば「２」である。

以上の通り、ロス率演算部１０２の各部の処理によると、見かけロス率Ｒｏ、真のロス率Ｒ、および１つのキャプチャ時間Ｔａ当たりの連続受信可能個数ＣＡの平均値（以下、「連続受信可能個数平均値ｎ」と記載する。）が算出される。

上述の例では、端末装置２Ａ、２Ｂ間のセッションにおけるＲＴＰパケット７の見かけロス率Ｒｏ、真のロス率Ｒなどの値を算出したが、同様の方法で、キャプチャ部１０１およびロス率演算部１０２によって他の端末装置同士の間のセッションにおける値も算出される。

演算結果表示部１０３は、図４のような、ロス率演算部１０２によって算出（演算）された各セッションの各項目の値を示す演算結果画面ＨＧ１を生成し、液晶ディスプレイ１０ｆに表示する。

図５は計測装置１の全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。次に、計測装置１におけるロス率の計測処理の全体的な流れを、図５のフローチャートを参照しながら説明する。

計測装置１は、例えば端末装置２Ａ、２Ｂの間のセッションが確立されると、このセッションにおけるＲＴＰパケット７のロス率を次のような手順で計測する。

計測装置１は、セッションの確立後、一定期間Ｔが経過するまで、端末装置２Ａ、２Ｂの間でやり取りされるＲＴＰパケット７のキャプチャの開始および停止を繰り返す（図５の＃１１でＹｅｓ、＃１２〜＃１４）。つまり、キャプチャ時間ＴａだけＲＴＰパケット７をキャプチャし（＃１２）非キャプチャ時間ＴｂだけＲＴＰパケット７をキャプチャしない（＃１４）というパターンを、一定期間Ｔが経過するまで繰り返す。また、その間、上記の（１）式および（２）式を用いて、キャプチャしたＲＴＰパケット７のシーケンス番号および個数に基づいて、連続受信可能個数ＣＡの合計およびロス個数ＣＬの合計を計数しておく（＃１３）。

計測装置１は、（３）式を用いて見かけロス率Ｒｏを算出し（＃１５）、（４）式を用いて見かけロス率Ｒｏを補正することによって真のロス率Ｒを算出する（＃１６）。

そして、計測装置１は、見かけロス率Ｒｏおよび真のロス率Ｒなどを示す演算結果画面ＨＧ１を表示する（＃１７）。

なお、既に演算結果画面ＨＧ１を表示している場合は、今回新たに求めた、端末装置２Ａ、２Ｂのセッションの見かけロス率Ｒｏおよび真のロス率Ｒなどの計測値を演算結果画面ＨＧ１に追記する。また、計測装置１は、このセッションが切断されるまで、定期的に、このセッションの見かけロス率Ｒｏおよび真のロス率Ｒなどを計測し直す（＃１１〜＃１６）。そして、計測し直すごとに、新たな計測値が示されるように演算結果画面ＨＧ１を表示し直す（＃１７）。

計測装置１は、端末装置２Ａ、２Ｂ以外の端末装置同士のセッションについても同様に、確立されてから切断されるまでの間、定期的に見かけロス率Ｒｏおよび真のロス率Ｒなどを計測する（＃１１〜＃１６）。そして、計測値が得られるごとに、それを記した演算結果画面ＨＧ１を表示し直す（＃１７）。

図６はキャプチャ時間と非キャプチャ時間との境目またはその付近にパケットロスが発生した例を示す図である。

第一の実施形態によると、ＲＴＰパケット７をサンプリングして求めたロス率（見かけロス率Ｒｏ）に１より大きい係数を掛けることによって、真のロス率Ｒを求めた。これにより、パケットをサンプリングしてロス率を計測する場合において、従来よりも高精度に真のロス率を計測することができる。

つまり、ＲＴＰパケット７をサンプリングする場合は、図６に示すようにキャプチャする時間帯（キャプチャ時間Ｔａ）とキャプチャしない時間帯（キャプチャ時間Ｔａ）との境目またはその付近にパケットロスが発生すると、それを検知することができない。よって、サンプリングしてロス率を計測する場合は、実際のロス率よりも低い結果が得られてしまう。

しかし、計測装置１によると、上述の通り、サンプリングして求めたロス率を、１より大きい係数を掛けて補正するので、従来よりも高精度に真のロス率を計測することができる。

しかも、連続受信可能個数平均値ｎが大きいほど小さな（１に近い）係数を用いて補正するので、より一層高精度に真のロス率を計測することができる。

〔第二の実施形態〕
図７は第二の実施形態における計測装置１の機能的構成の例を示す図、図８は対応データ８を生成するための処理の流れの例を説明するフローチャート、図９はロス率関係テーブル５４２の例を示す図である。

第一の実施形態では、サンプリングして実測したロス率つまり見かけロス率Ｒｏを（４）式で補正することによって、より精度の高い真のロス率Ｒを測定（推測）した。第二の実施形態では、シミュレータによって予め得たデータを用いて見かけロス率Ｒｏを補正し、真のロス率Ｒを算出する。

第二の実施形態におけるＶｏＩＰ電話システムＳＹＳの全体的な構成は、第一の実施形態の場合と同様であり、図１に示した通りである。計測装置１のハードウェア構成も第一の実施形態の場合と同様であり、図２に示した通りである。ただし、ＲＯＭ１０ｃおよびハードディスク１０ｄには、図７に示すキャプチャ部５０１、ロス率演算部５０２、演算結果表示部５０３、およびシミュレーション部５０４を実現するためのプログラムが記憶されている。

以下、キャプチャ部５０１ないしシミュレーション部５０４の機能を説明する。第一の実施形態と重複する点については、説明を省略する。

シミュレーション部５０４は、サンプリングロス率算出部５４１およびロス率関係テーブル５４２などを有し、ＲＴＰパケット７がネットワーク３を流れるのをシミュレートするとともに、それらのＲＴＰパケット７のロス率をサンプリングして見かけロス率Ｒｏ’を求める。そして、真のロス率Ｒ’とサンプリング計測したロス率Ｒｏ’との対応関係を求め、それを示すデータを記憶する。以下、シミュレーション部５０４の各部の内容を詳細に説明する。

サンプリングロス率算出部５４１は、図８に示すような手順で、ある１つのセッションのＲＴＰパケット７がネットワーク３を流れることをシミュレートし、ロス率のサンプリング計測を行う。以下、シミュレートしたＲＴＰパケット７を「ＲＴＰパケット７Ｂ」と記載する。

計測担当者は、サンプリングレートを計測装置１に対して指定する。本例では、連続して幾つのＲＴＰパケット７Ｂをキャプチャ（受信）し連続して幾つのＲＴＰパケット７Ｂを間引くのかを指定する。さらに、真のロス率Ｒ’を指定する。以下、連続してキャプチャする個数を「連続キャプチャ個数ＰＮ」と記載し、連続して間引く個数を「連続間引き個数ＰＭ」と記載する。

サンプリングロス率算出部５４１は、これらの指定を受け付けると（図８の＃２１）、真のロス率Ｒ’だけ欠損が表れるように、ＲＴＰパケット７Ｂを次々に生成する（＃２３〜＃２６）。すなわち、まず、真のロス率Ｒ’の確率で特定の値が表れるように次々に乱数を発生させる（＃２３）。

乱数が特定の値でなければ（＃２４でＮｏ）、欠損が表れなかったものとみなし、ＲＴＰパケット７Ｂが計測装置１に届いたことをシミュレートする（＃２５）。一方、乱数が特定の値である場合は（＃２４でＹｅｓ）、ＲＴＰパケット７Ｂが欠損（ロスト）し計測装置１に届かなかったものとみなす（＃２６）。

このようにして、あるセッションのＲＴＰパケット７Ｂがネットワーク３を流れるのがシミュレートされる。

サンプリングロス率算出部５４１は、ステップ＃２１で受け付けたサンプリングレートで、上述のようにシミュレートしたＲＴＰパケット７Ｂをサンプリングする（＃２７）。具体的には、連続キャプチャ個数ＰＮだけＲＴＰパケット７Ｂをキャプチャし連続間引き個数ＰＭだけＲＴＰパケット７Ｂを間引く（キャプチャしない）ことを、所定の期間、繰り返す。

その間、サンプリングロス率算出部５４１は、第一の実施形態における計測の処理の場合と同様に、キャプチャを行う時間ごとに、連続受信可能個数ＣＡおよびキャプチャ成功個数ＣＲを計数し、ロス個数ＣＬを算出する。以下、計数しまたは算出した連続受信可能個数ＣＡ、キャプチャ成功個数ＣＲ、およびロス個数ＣＬを、ロス率演算部１０２、５０２が算出するそれらと区別するために、それぞれ、「連続受信可能個数ＣＡ’」、「キャプチャ成功個数ＣＲ’」、および「ロス個数ＣＬ’」と記載する。

サンプリングロス率算出部５４１は、所定の期間が経過したらサンプリングを終了し（＃２２でＹｅｓ）、サンプリングによって得られた連続受信可能個数ＣＡ’およびロス個数ＣＬ’に基づいて次の（５）式を用いて、見かけロス率Ｒｏ’を算出する（＃２８）。

そして、サンプリングロス率算出部５４１は、算出した見かけロス率Ｒｏ’、指定された真のロス率Ｒ’、連続キャプチャ個数ＰＮ、および連続間引き個数ＰＭを示す対応データ８を生成し、ロス率関係テーブル５４２に登録する（＃２９）。

サンプリングロス率算出部５４１は、さらに、他の様々な値の真のロス率Ｒ’、連続キャプチャ個数ＰＮ、および連続間引き個数ＰＭの指定を受け付け（＃２１）、同様に見かけロス率Ｒｏ’を算出し（＃２２〜＃２８）、対応データ８をロス率関係テーブル５４２に登録する（＃２９）。

このようにして、ロス率関係テーブル５４２には、図９に示すように、多数の対応データ８が登録される。

図７に戻って、キャプチャ部５０１は、第一の実施形態のキャプチャ部１０１（図３参照）と同様に、計測の対象のセッションのＲＴＰパケット７をキャプチャする。

ロス率演算部５０２は、連続受信可能個数計数部５２１、ロス個数算出部５２２、ロス率算出部５２３、およびロス率補正部５２４を有し、第一の実施形態のロス率演算部１０２と同様に、端末装置同士間でやり取りされるＲＴＰパケット７のロス率を演算するための処理を行う。

連続受信可能個数計数部５２１、ロス個数算出部５２２、およびロス率算出部５２３の処理内容は、それぞれ、第一の実施形態の連続受信可能個数計数部１２１、ロス個数算出部１２２、およびロス率算出部１２３と同様である。したがって、連続受信可能個数計数部５２１ないしロス率算出部５２３の処理によると、連続受信可能個数ＣＡの平均値（連続受信可能個数平均値ｎ）および見かけロス率Ｒｏが求められる。

ロス率補正部５２４の役割は、第一の実施形態のロス率補正部１２４と同様であって、ロス率算出部５２３によって算出された見かけロス率Ｒｏを補正することによって、真のロス率Ｒを算出する。ただし、第二の実施形態では、（３）式の代わりに、ロス率関係テーブル５４２に記憶されている対応データ８が次のように用いられる。

ロス率補正部５２４は、今回の連続受信可能個数平均値ｎと同じ値である連続キャプチャ個数ＰＮを示す対応データ８を検索する。そのような対応データ８がなければ、今回の連続受信可能個数平均値ｎに最も近い連続キャプチャ個数ＰＮを示す対応データ８を検索する。

さらに、検索した対応データ８の中から、今回の見かけロス率Ｒｏと同じ値である見かけロス率Ｒｏ’を示す対応データ８を選出する。そのような対応データ８がなければ、今回の見かけロス率Ｒｏに最も近い見かけロス率Ｒｏ’を示す対応データ８を選出する。

そして、ロス率補正部５２４は、選出した対応データ８に示される真のロス率Ｒ’を、今回の見かけロス率Ｒｏの補正値（真のロス率Ｒ）として選択する。

例えば、今回の連続受信可能個数平均値ｎが「１０．１」でありかつ見かけロス率Ｒｏが「０．７９９１（％）」である場合は、対応データ８ｂ、８ｆ、８ｊが検索され、さらにそれらの中から対応データ８ｆが選出される。よって、「１．００００（％）」が真のロス率Ｒとなる。

なお、今回の見かけのロス率Ｒｏと同じ値である見かけのロス率Ｒｏ‘を示す対応データ８が無い場合は、上記のように、もっとも今回の見かけロス率Ｒｏに最も近い見かけロス率Ｒｏ’を示す対応データ８を選出する方法の他に、Ｒｏを挟む前後のＲｏ’に対応するＲ’の値から加重平均を出してＲを推測するような方法も考えられる。

演算結果表示部５０３は、第一の実施形態の演算結果表示部１０３と同様に、ロス率演算部５０２によって算出（演算）された各セッションの各項目の値を示す演算結果画面ＨＧ１（図４参照）を生成し、液晶ディスプレイ１０ｆに表示する。

第二の実施形態における計測装置１の全体的な処理の流れは、第一の実施形態の場合と同様であり、前に図５で説明した通りである。ただし、ステップ＃１６における見かけロス率Ｒｏの補正の方法が、上述の通り、第一の実施形態とは異なる。

第二の実施形態によると、ＲＴＰパケット７をサンプリングして計測したロス率Ｒｏを、事前にシミュレートして得た見かけロス率Ｒｏ’ と連続受信可能個数平均値ｎおよび真のロス率Ｒ’との関係に基づいて補正することによって、真のロス率Ｒを求める。よって、従来よりも高精度に真のロス率Ｒを計測することができる。

〔第三の実施形態〕
図１０は第三の実施形態における計測装置１の機能的構成の例を示す図、図１１はロス率関係テーブル６０４の例を示す図、図１２はロス率関係テーブル６０４を得るためのネットワークＮＴの例を示す図である。

第二の実施形態では、真のロス率Ｒ’および連続キャプチャ個数ＰＮとサンプリング計測した見かけロス率Ｒｏ’との関係をシミュレータによって予め求め、それに基づいて、運用時に新たに計測した見かけロス率Ｒｏを補正し真のロス率Ｒを求めた。第三の実施形態では、過去の運用時に計測した見かけロス率Ｒｏおよびそれを計測した際の連続受信可能個数とそれを補正した値である真のロス率Ｒとの関係を求め、それに基づいて、新たに計測した見かけロス率Ｒｏを補正し真のロス率Ｒを求めてもよい。

例えば、過去の運用時の見かけロス率Ｒｏおよび連続受信可能個数と真のロス率Ｒとを示すデータを多数記録しておき、見かけロス率Ｒｏおよび連続受信可能個数平均値ｎと真のロス率Ｒとの関係を求めておく。そして、その関係に基づいて、新たに計測した見かけロス率Ｒｏを補正し真のロス率Ｒを求めてもよい。

または、第二の実施形態におけるロス率関係テーブル５４２に相当するテーブルを作成し、このテーブルに基づいて、新たに計測した見かけロス率Ｒｏを補正し真のロス率Ｒを求めてもよい。以下、このテーブルを用いた場合を例に、第三の実施形態について説明する。

第三の実施形態におけるＶｏＩＰ電話システムＳＹＳの全体的な構成は、第一および第二の実施形態の場合と同様であり、図１に示した通りである。計測装置１のハードウェア構成も第一および第二の実施形態の場合と同様であり、図２に示した通りである。ただし、ＲＯＭ１０ｃおよびハードディスク１０ｄには、図１０に示すキャプチャ部６０１、ロス率演算部６０２、演算結果表示部６０３、およびロス率関係テーブル６０４を実現するためのプログラムが記憶されている。

以下、キャプチャ部６０１ないしロス率関係テーブル６０４について説明する。第一または第二の実施形態と重複する点については、説明を省略する。

ロス率関係テーブル６０４は、第二の実施形態のロス率関係テーブル５４２に相当するテーブルであって、図１１のように、真のロス率Ｒ’および連続キャプチャ個数ＰＮと見かけロス率Ｒｏ’との関係を示している。ロス率関係テーブル６０４の内容は、次のようにして求められる。

図１２に示すように、実験用の端末装置である端末装置２Ａ’、２Ｂ’と計測装置１とを、ネットワークＮＴに繋いでおく。ネットワークＮＴは、ネットワーク３よりも通信の品質が高いネットワークである。できるだけパケットの損失が生じにくいことが望ましく、パケットの欠損がまったく生じないことが最も望ましい。または、パケットの損失が生じにくい条件下のネットワーク３をネットワークＮＴとして用いてもよい。

計測担当者は、第二の実施形態の場合と同様に、サンプリングレート（連続キャプチャ個数ＰＮおよび連続間引き個数ＰＭ）と真のロス率Ｒ’とを指定する。

端末装置２Ａ’は、端末装置２Ｂ’とのセッションを確立し、端末装置２Ｂ’へ向けてＲＴＰパケット７Ｃを発信する。ただし、端末装置２Ａ’は、計測担当者が指定した真のロス率Ｒ’で意図的にＲＴＰパケット７Ｃを欠損させるために、ロス率Ｒ’の確率でＲＴＰパケット７Ｃを発信しないようにする。

計測装置１は、第一の実施形態の図５のステップ＃１１〜＃１５などで説明した方法で、見かけロス率Ｒｏ’をサンプリング計測する。ただし、この際のサンプリングレートは計測担当者が指定したものが適用される。また、見かけロス率Ｒｏ’をサンプリング計測した際に、連続受信可能個数ＣＡの平均値として、連続受信可能個数平均値ｎ’が求められる。

同一の値の真のロス率Ｒ’およびサンプリングレートで見かけロス率Ｒｏを何度か計測する。さらに、これらの値を様々に変えながら見かけロス率Ｒｏを計測する。これにより、真のロス率Ｒ’および連続キャプチャ個数ＰＮがそれぞれどのような値であるときに、見かけロス率Ｒｏがどれくらいの範囲の値を取り得るかが、求められる。そして、図１１のように、それぞれの真のロス率Ｒおよび連続キャプチャ個数ＰＮと見かけロス率Ｒｏ’の範囲とを示すデータを、ロス率関係テーブル６０４に格納する。

計測装置１の代わりに試験用の計測装置を用いて上記の処理を実行するようにしてもよい。

図１０に戻って、キャプチャ部６０１は、第一の実施形態のキャプチャ部１０１（図３参照）および第二の実施形態のキャプチャ部５０１（図７参照）と同様に、計測の対象のセッションのＲＴＰパケット７をキャプチャする。

ロス率演算部６０２は、連続受信可能個数計数部６２１、ロス個数算出部６２２、ロス率算出部６２３、およびロス率補正部６２４を有し、第一の実施形態のロス率演算部１０２および第二の実施形態のロス率演算部５０２と同様に、端末装置同士間でやり取りされるＲＴＰパケット７のロス率を演算するための処理を行う。

連続受信可能個数計数部６２１、ロス個数算出部６２２、およびロス率算出部６２３の処理内容は、それぞれ、第一または第二の実施形態の連続受信可能個数計数部１２１、５２１、ロス個数算出部１２２、５２２、およびロス率算出部１２３、５２３と同様である。したがって、連続受信可能個数計数部６２１ないしロス率算出部６２３の処理によると、連続受信可能個数ＣＡの平均値（連続受信可能個数平均値ｎ）および見かけロス率Ｒｏが求められる。

ロス率補正部６２４の役割は、第一の実施形態のロス率補正部１２４および第二の実施形態のロス率補正部５２４と同様であって、ロス率算出部６２３によって算出された見かけロス率Ｒｏを補正することによって、真のロス率Ｒを求める。ただし、第三の実施形態では、ロス率関係テーブル６０４が使用される。

ロス率関係テーブル６０４の使用方法は、第二の実施形態におけるロス率関係テーブル５４２の使用方法と同じである。

例えば、今回の補正の対象の見かけロス率Ｒｏが「０．５０５５（％）」であり連続受信可能個数平均値ｎが「４２」である場合は、「０．６３（％）」が真のロス率Ｒとなる。

演算結果表示部６０３は、第一の実施形態の演算結果表示部１０３および第二の実施形態の演算結果表示部５０３と同様に、ロス率演算部６０２によって算出（演算）された各セッションの各項目の値を示す演算結果画面ＨＧ１（図４参照）を生成し、液晶ディスプレイ１０ｆに表示する。

第二の実施形態における計測装置１の全体的な処理の流れは、第一の実施形態の場合と同様であり、前に図５で説明した通りである。ただし、ステップ＃１６における見かけロス率Ｒｏの計測方法が第一の実施形態の場合とは異なる。また、使用するテーブルが第二の実施形態の場合とは異なる。

第三の実施形態によると、ＲＴＰパケット７をサンプリングして計測したロス率Ｒｏを、事前に実測して得た見かけロス率Ｒｏ’および真のロス率Ｒ’との関係に基づいて補正することによって、真のロス率Ｒを求める。よって、従来よりも高精度に真のロス率Ｒを計測することができる。しかも、連続受信可能個数平均値ｎをも考慮して補正するので、より一層高精度に真のロス率Ｒを計測することができる。

第一の実施形態では、（４）式に示した通り「ｎ／（ｎ−α）」という係数を用いて見かけロス率Ｒｏを補正したが、連続受信可能個数平均値ｎが大きいほど小さな（１に近い）係数を用いて補正するのであれば、これ以外の係数を用いて補正してもよい。

第一ないし第三の本実施形態では、ＲＴＰパケット７のロス率を計測する場合を例に説明したが、他のプロトコルのパケットのロス率を計測する場合にも、本発明を適用することができる。

その他、ＶｏＩＰ電話システムＳＹＳ、計測装置１の全体または各部の構成、処理内容、処理順序、テーブルの構成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

上に述べた実施例には、以下に述べるような付記も開示されている。
（付記１）
計測装置に、
あるセッションのパケットを間欠的にキャプチャするキャプチャ処理を実行させ、
前記パケットをキャプチャすべき時間帯ごとの、キャプチャすることができた前記パケットの個数であるキャプチャ成功個数と、欠損がなければ当該時間帯にキャプチャすることができたはずの前記パケットの個数であるキャプチャ可能個数とを、計数する、計数処理を、実行させ、
前記パケットが欠損する率であるロス率を前記時間帯ごとの前記キャプチャ成功個数および前記キャプチャ可能個数に基づいて算出するロス率算出処理を実行させ、
前記各時間帯の前記キャプチャ可能個数の平均値が小さいほど増加率が大きくなるように前記ロス率を補正するロス率補正処理を実行させる、
パケットロス率計測方法。
（付記２）
前記ロス率補正処理において、前記ロス率を、前記平均値が小さいほど値の大きい係数を掛けることによって補正する、
付記１記載のパケットロス率計測方法。
（付記３）
シミュレータに、
仮想のパケットである第二のパケットが第二のロス率で欠損するように仮想のネットワークである第二のネットワークを流れることをシミュレートする処理と、
連続してキャプチャする個数である連続個数および前記第二のロス率を変えながら、前記第二のパケットをキャプチャすることを複数回シミュレートする処理と、
前記各連続個数と前記各第二のロス率との組合せごとに、当該連続個数でキャプチャした際に欠損がなければキャプチャすることができたはずでありかつ当該第二のロス率で欠損するようにシミュレートされた前記第二のパケットの個数である第二のキャプチャ可能個数を計数する処理と、
を実行させ、
前記連続個数と前記第二のロス率との組合せに対応する前記第二のキャプチャ可能個数および当該連続個数に基づいて、当該組合せにおける前記第二のパケットが欠損する率である第三のロス率を算出し、
前記組合せに対応する前記第三のロス率と、当該組合せを構成する前記連続個数と、当該組合せを構成する前記第二のロス率と、を示すロス率関係データを記憶手段に記憶させておき、
前記計測装置に、
前記ロス率補正処理において、前記ロス率を、当該ロス率にできるだけ近い前記第三のロス率と前記平均値にできるだけ近い前記連続個数とに対応付けられている前記第二のロス率に補正する処理を実行させる、
付記１記載のパケットロス率計測方法。
（付記４）
一方の通信装置から他方の通信装置へ第三のパケットを、前記ネットワークよりも通信の品質が高い第三のネットワークに、第三のロス率で欠損するように発信させ、
前記計測装置または試験用の計測装置に、
連続してキャプチャする個数である連続個数および前記第三のロス率を変えながら、前記第三のパケットをキャプチャする処理を複数回実行させ、
前記各連続個数と前記各第三のロス率との組合せごとに、当該連続個数でキャプチャした際に欠損がなければキャプチャすることができたはずでありかつ当該第三のロス率で欠損するようにシミュレートされた前記第三のパケットの個数である第三のキャプチャ可能個数を計数する処理を実行させ、
前記連続個数と前記第三のロス率との組合せに対応する前記第三のキャプチャ可能個数および当該連続個数に基づいて、当該組合せにおける前記第三のパケットが欠損する率である第四のロス率を算出し、
前記組合せに対応する前記第四のロス率と、当該組合せを構成する前記連続個数と、当該組合せを構成する前記第三のロス率と、を示すロス率関係データを記憶手段に記憶させておき、
前記計測装置に、
前記ロス率補正処理において、前記ロス率を、当該ロス率にできるだけ近い前記第四のロス率と前記平均値にできるだけ近い前記連続個数とに対応付けられている前記第三のロス率に補正する処理を実行させる、
付記１記載のパケットロス率計測方法。
（付記５）
前記通信装置に、
前記セッションごとの補正した前記ロス率を表示する、ロス率表示処理を実行させる、
付記１ないし付記４のいずれかに記載のパケットロス率計測方法。
（付記６）
あるセッションのパケットを間欠的にキャプチャするキャプチャ手段と、
前記パケットをキャプチャすべき時間帯ごとの、キャプチャすることができた前記パケットの個数であるキャプチャ成功個数と、欠損がなければ当該時間帯にキャプチャすることができたはずの前記パケットの個数であるキャプチャ可能個数とを、計数する、計数手段と、
前記パケットが欠損する率であるロス率を前記時間帯ごとの前記キャプチャ成功個数および前記キャプチャ可能個数に基づいて算出するロス率算出手段と、
前記各時間帯の前記キャプチャ可能個数の平均値が小さいほど増加率が大きくなるように前記ロス率を補正するロス率補正手段と、
を有するパケットロス計測装置。
（付記７）
計測装置を制御するために用いられるコンピュータプログラムであって、
前記計測装置に、
あるセッションのパケットを間欠的にキャプチャするキャプチャ処理を実行させ、
前記パケットをキャプチャすべき時間帯ごとの、キャプチャすることができた前記パケットの個数であるキャプチャ成功個数と、欠損がなければ当該時間帯にキャプチャすることができたはずの前記パケットの個数であるキャプチャ可能個数とを、計数する、計数処理を、実行させ、
前記パケットが欠損する率であるロス率を前記時間帯ごとの前記キャプチャ成功個数および前記キャプチャ可能個数に基づいて算出するロス率算出処理を実行させ、
前記各時間帯の前記キャプチャ可能個数の平均値が小さいほど増加率が大きくなるように前記ロス率を補正するロス率補正処理を実行させる、
コンピュータプログラム。

ＶｏＩＰ電話システムの全体的な構成の例を示す図である。 計測装置のハードウェア構成の例を示す図である。 計測装置の機能的構成の例を示す図である。 演算結果画面の例を示す図である。 計測装置の全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。 キャプチャ時間と非キャプチャ時間との境目またはその付近にパケットロスが発生した例を示す図である。 第二の実施形態における計測装置の機能的構成の例を示す図である。 対応データを生成するための処理の流れの例を説明するフローチャートである。 ロス率関係テーブルの例を示す図である。 第三の実施形態における計測装置の機能的構成の例を示す図である。 ロス率関係テーブルの例を示す図である。 ロス率関係テーブルを得るためのネットワークの例を示す図である。

符号の説明

１ 計測装置（パケットロス計測装置）
１０１、５０１、６０１ キャプチャ部（キャプチャ手段）
１０２、５０２、６０２ ロス率演算部（計数手段、ロス率算出手段、ロス率補正手段）
５４２ ロス率関係テーブル
７ ＲＴＰパケット
７Ｂ、７Ｃ ＲＴＰパケット（第二のパケット）

Claims (5)

1. 計測装置に、
   あるセッションのパケットを間欠的にキャプチャするキャプチャ処理を実行させ、
   前記パケットをキャプチャすべき時間帯ごとの、キャプチャすることができた前記パケットの個数であるキャプチャ成功個数と、欠損がなければ当該時間帯にキャプチャしたことが判定できたはずの前記パケットの個数であるキャプチャ可能個数とを、計数する、計数処理を、実行させ、
   前記パケットが欠損する率であるロス率を前記時間帯の前記キャプチャ成功個数および前記キャプチャ可能個数に基づいて算出するロス率算出処理を実行させ、
   前記各時間帯の前記キャプチャ可能個数の平均値が小さいほど増加率が大きくなるように前記ロス率を補正するロス率補正処理を実行させる、
   パケットロス率計測方法。
2. 前記ロス率補正処理において、前記ロス率を、前記平均値が小さいほど値の大きい係数を掛けることによって補正する、
   請求項１記載のパケットロス率計測方法。
3. シミュレータに、
   仮想のパケットである第二のパケットが第二のロス率で欠損するように仮想のネットワークである第二のネットワークを流れることをシミュレートする処理と、
   連続してキャプチャする個数である連続個数および前記第二のロス率を変えながら、前記第二のパケットをキャプチャすることを複数回シミュレートする処理と、
   前記各連続個数と前記各第二のロス率との組合せごとに、キャプチャすることがシミュレートされた前記第二のパケットの個数である第二のキャプチャ成功個数と、当該連続個数でキャプチャした際に欠損がなければキャプチャしたことが判定できたはずとシミュレートされた前記第二のパケットの個数である第二のキャプチャ可能個数を計数する処理と、
   を実行させ、
   前記連続個数と前記第二のロス率との組合せに対応する前記第二のキャプチャ成功個数および前記第二のキャプチャ可能個数に基づいて、当該組合せにおける前記第二のパケットが欠損する率である第三のロス率を算出し、
   前記組合せに対応する前記第三のロス率と、当該組合せを構成する前記連続個数と、当該組合せを構成する前記第二のロス率と、を示すロス率関係データを記憶手段に記憶させておき、
   前記計測装置に、
   前記ロス率補正処理において、前記ロス率を、当該ロス率にできるだけ近い前記第三のロス率と前記平均値にできるだけ近い前記連続個数とに対応付けられている前記第二のロス率に補正する処理を実行させる、
   請求項１記載のパケットロス率計測方法。
4. あるセッションのパケットを間欠的にキャプチャするキャプチャ手段と、
   前記パケットをキャプチャすべき時間帯ごとの、キャプチャすることができた前記パケットの個数であるキャプチャ成功個数と、欠損がなければ当該時間帯にキャプチャしたことが判定できたはずの前記パケットの個数であるキャプチャ可能個数とを、計数する、計数手段と、
   前記パケットが欠損する率であるロス率を前記時間帯の前記キャプチャ成功個数および前記キャプチャ可能個数に基づいて算出するロス率算出手段と、
   前記各時間帯の前記キャプチャ可能個数の平均値が小さいほど増加率が大きくなるように前記ロス率を補正するロス率補正手段と、
   を有するパケットロス計測装置。
5. 計測装置を制御するために用いられるコンピュータプログラムであって、
   前記計測装置に、
   あるセッションのパケットを間欠的にキャプチャするキャプチャ処理を実行させ、
   前記パケットをキャプチャすべき時間帯ごとの、キャプチャすることができた前記パケットの個数であるキャプチャ成功個数と、欠損がなければ当該時間帯にキャプチャしたことが判定できたはずの前記パケットの個数であるキャプチャ可能個数とを、計数する、計数処理を、実行させ、
   前記パケットが欠損する率であるロス率を前記時間帯の前記キャプチャ成功個数および前記キャプチャ可能個数に基づいて算出するロス率算出処理を実行させ、
   前記各時間帯の前記キャプチャ可能個数の平均値が小さいほど増加率が大きくなるように前記ロス率を補正するロス率補正処理を実行させる、
   コンピュータプログラム。

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