JP5379078B2 - ユーザ体感品質監視装置、方法および情報通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ユーザ体感品質監視装置、方法および情報通信システムに関するものであり、特に、映像や音声、データを通信するＩＰＴＶ（Internet Protocol Television）やＩＰ（Internet Protocol）テレビ電話などのＩＰ技術を利用した情報通信サービスに対するユーザ体感品質評価装置、方法および情報通信システムに関する。

近年、ＩＰ電話、ＩＰテレビ電話、ＩＰＴＶといったＩＰを利用した音声・音響・映像・データなどの大容量のパケットを高速で通信する情報通信サービスが市場に広く普及している。このような情報通信サービスを実現する大容量パケットの転送に用いるＩＰ通信網は、通信品質の保証がなされていない広域通信網であるため、上述した情報通信サービスを安定的に提供するためにＩＰ通信網に対する様々な品質管理・制御技術が検討されている。

また、ＩＰ通信網の品質管理・制御技術の進歩とともに、情報通信サービスを高品質に提供するため、通信網の品質管理に留まらずユーザが体感する品質（ユーザ体感品質、ＱｏＥ：Quality of Experience）を管理することが求められている（非特許文献１）。
従来、ユーザ体感品質を管理するため、ＩＰ通信網や端末装置から取得できる様々なパラメータを利用してユーザ体感品質を推定する技術が検討されている。

例えば、ＩＰ通信網から取得可能な情報（網上で転送されるパケットの挙動に関する情報）を利用してユーザ体感品質を推定する技術が知られている（特許文献１〜４）。また、網上で転送されるパケットの挙動について、符号化およびパケットの転送レートを利用してユーザ体感品質を推定する技術が知られている（非特許文献２）。

特許第３５７９３３４号 特許第４３０８２２７号 特開２００６−１６５７８９号公報 特開２００７−６０４７５号公報

ITU-T Recommendation P.10/G.100, "De.nition of Quality of Experoence(QoE)", Jan 2007. ITU-T Recommendation G.1070, "Opinion model for video-telephone applications", April 2007.

しかしながら、パケットの送受信により通信を実行する情報通信サービスにおいて、ユーザ体感品質の劣化が発生した場合、ユーザ体感品質の劣化要因は、広域通信網でのパケット転送品質の低下に限らず、構内通信網（ユーザ宅内に構成されるホームネットワーク。例えば、有線・無線によるＬＡＮ（Loacal Area Network）やＰＬＣ(Powe Lline Communication)を用いられて構成される。）でのパケット転送品質の低下が要因となる場合が多い。これは、無線ＬＡＮやＰＬＣを用いて情報通信サービスの提供を受ける場合では、一般的に有線ＬＡＮを用いた場合よりもパケット転送品質が不安定となるためである。

したがって、広域通信網におけるパケットの挙動を利用した従来の技術では、多様な通信方式でユーザ宅内に構成されたホームネットワークを用いた情報通信サービスに対するユーザ体感品質の劣化要因を遠隔から詳細に特定し、ユーザ体感品質を正確に管理することは困難であった。

そこで、本発明は、上述の問題を解決すべく、パケットを通信する情報通信サービスにおいて、構内通信網を介して提供される情報通信サービスに対するユーザ体感品質の劣化を構内通信網に接続される複数の端末装置毎に検出してユーザ体感品質の劣化要因および劣化該当箇所を遠隔から特定することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、情報通信サービス提供装置が接続された広域通信網に中継装置を介して接続された構内通信網を介して転送されるパケットの転送品質に関する品質管理情報を取得する取得部と、この取得部によって取得された前記品質管理情報に基づいて前記構内通信網に接続される端末装置においてユーザが体感するパケット通信の品質であるユーザ体感品質（ＱｏＥ）を推定する品質推定部と、この品質推定部により推定された前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）を監視するとともに、前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が所定の閾値より劣化したことを検知すると、ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した要因およびユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した該当箇所を特定した劣化情報を生成する生成部とを備えることを特徴とする。

また、本発明における前記取得部は、前記構内通信網を介して転送される前記パケットの中から前記品質管理情報を含んだ品質管理情報パケットを分別する分別部と、この分別部によって分別された品質管理情報パケットに含まれる品質管理情報を抽出して前記品質推定部へ出力する抽出部とを備えても良い。

また、本発明における前記品質推定部は、前記抽出部によって抽出された前記品質管理情報に基づいて前記構内通信網に接続される複数の端末装置への前記パケットの転送品質を前記端末装置毎に導出する解析部と、
この解析部によって導出された前記端末装置毎の前記転送品質から前記端末装置毎における前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）を推定するＱｏＥ推定部とを備えても良い。

また、本発明における前記生成部は、前記ＱｏＥ推定部によって推定された前記構内通信網に接続される前記端末装置の少なくとも１つに前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）の劣化が検出されると、この劣化が検出された前記端末装置のユーザ体感品質（ＱｏＥ）と前記構内通信網に接続される他の前記端末装置のユーザ体感品質（ＱｏＥ）とを比較して前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した要因および前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した前記端末装置を特定する特定部を備えても良い。
また、本発明における前記生成部は、前記ＱｏＥ推定部によって推定された前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）の平均値と変動幅とを算出し、所定の閾値と比較することにより前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化したか否かを検出する劣化検出部を備えても良い。

さらに、本発明にかかるユーザ体感品質監視装置は、前記広域通信網または前記構内通信網の少なくともいずれか一方に接続されても良い。
また、本発明にかかるユーザ体感品質監視装置は、前記情報通信サービス提供装置、前記中継装置、前記端末装置の少なくともいずれか一の装置に備えられても良い。

本発明によれば、構内通信網を介して端末装置に転送されるパケットの転送品質に関する品質管理情報に基づいて構内通信網に接続される端末装置における情報通信サービスに対するユーザ体感品質（ＱｏＥ）を推定し、この推定したユーザ体感品質（ＱｏＥ）の平均値と変動幅とを算出して所定の閾値と比較することによりユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化したか否かを端末装置毎に検出することができ、ユーザ体感品質（ＱｏＥ）劣化の要因と該当箇所を端末装置単位で特定することができる。
したがって、多様な通信方式によってユーザ宅内に構成されるホームネットワークに接続される端末装置を用いてユーザが情報通信サービスの提供を受ける場合であっても、情報通信サービスの提供者は、ホームネットワークに接続される端末装置単位でユーザ体感品質（ＱｏＥ）の劣化を遠隔から検出することができるとともに、劣化要因および劣化該当箇所を特定することができる。
よって、情報通信サービスの提供者は、情報通信サービスに対するユーザ体感品質低下の発生要因および劣化該当箇所を高精度で把握でき、迅速できめ細かなサービスをユーザに対して提供することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置と情報通信システムとの関係を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置を含んだ情報通信システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置のうち、情報通信サービス提供装置に備えられるユーザ体感品質監視装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置のうち、中継装置（ホームゲートウェイ装置）に備えられるユーザ体感品質監視装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置のうち、端末装置に備えられるユーザ体感品質監視装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置のうち、情報通信サービス提供装置に備えられるユーザ体感品質監視装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置のうち、中継装置（ホームゲートウェイ装置）に備えられるユーザ体感品質監視装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置のうち、中継装置（ホームゲートウェイ装置）に備えられるユーザ体感品質監視装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置のうち、端末装置に備えられるユーザ体感品質監視装置の動作を示すフローチャートである。 パッシブ測定における品質測定項目がジッタの場合でのユーザ体感品質劣化特定の一例を示す図である。 アクティブ測定における端末装置と中継装置（ＨＧＷ）間のパケット転送往復遅延時間の一例を示す図である。 アクティブ測定におけるユーザ体感品質劣化特定の一例を示す図である。 ユーザ体感品質の変動幅の基準値の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置は、広域通信網や構内通信網を介して接続される情報通信サービス提供装置と中継装置と端末装置とから構成された情報通信システムにおいて、中継装置を介した情報通信サービス提供装置と端末装置間のパケット通信による情報通信サービスに対してユーザが体感するユーザ体感品質（以下「ＱｏＥ」という。）の劣化を構内通信網に接続される端末装置毎に検出し、ＱｏＥの劣化要因や劣化該当箇所を特定するものである。

図１は、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置１０と情報通信システムとの関係を示す図である。図１に示すように、情報通信システム１は、広域通信網１−Ａに接続される情報通信サービス提供装置１１と、広域通信網１−Ａと構内通信網１−Ｂとを中継する中継装置１２と、構内通信網１−Ｂに接続される複数の端末装置１３−１〜１３−ｎとから構成され、ユーザ体感品質監視装置１０は、情報通信システム１において転送されるパケットの転送品質に基づいてこの情報通信システム１における情報通信サービスに対するＱｏＥを監視する。

＜ユーザ体感品質監視装置１０の構成＞
本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置１０の構成について、図２を参照して説明する。
図２に示すように、ユーザ体感品質監視装置１０は、取得部１１０と品質推定部１２０と生成部１３０とから構成されている。

取得部１１０は、分別部１１１と抽出部１１２とから構成され、情報通信システム１において広域通信網１−Ａまたは構内通信網１−Ｂを介して転送されるパケットの転送品質に関する情報である品質管理情報を取得する。
取得部１１０の分別部１１１は、情報通信システム１におけるパケット通信が実行される際に、広域通信網１−Ａまたは構内通信網１−Ｂを介して転送されるパケットの中から品質管理情報を含んだ品質管理情報パケットを分別して品質管理情報パケットを取得する
。
例えば、分別部１１１は、情報通信システム１において転送されるパケットのヘッダ情報に基づいて品質管理情報パケットを分別することにより、品質情報パケットを取得しても良い。

取得部１１０の抽出部１１２は、取得部１１０によって取得された品質管理情報パケットに含まれる品質管理情報を抽出して、品質推定部１２０へ出力する。
抽出部１１２によって抽出された品質管理情報は、例えば、広域通信網１−Ａまたは構内通信網１−Ｂを介した任意の通信経路におけるパケットの転送品質を測定するための測定項目、測定周期、品質劣化判定閾値、測定結果といったパケットの転送品質に関する情報である。

品質推定部１２０は、解析部１２１とＱｏＥ推定部１２２とから構成され、取得部１１０によって取得された品質管理情報に基づいて、構内通信網１−Ｂに接続される端末装置１３−ｎにおいてユーザが体感する情報通信システム１における情報通信サービスに対するＱｏＥを推定する。
品質推定部１２０の解析部１２１は、抽出部１１２によって抽出された品質管理情報に基づいて、構内通信網１−Ｂに接続される複数の端末装置１３−１〜１３−ｎへのパケットの転送品質を端末装置毎に導出する。
品質推定部１２０のＱｏＥ推定部１２２は、解析部１２１によって導出された端末装置毎の転送品質から端末装置毎のＱｏＥを推定する。

生成部１３０は、劣化検出部１３１と特定部１３２とから構成され、品質推定部１２０によって推定されたＱｏＥを監視するとともに、ＱｏＥが所定の閾値より劣化したことを検知すると、ＱｏＥが劣化した要因およびＱｏＥが劣化した該当箇所を特定した劣化情報を生成する。ここで、ＱｏＥの劣化の判定に用いる閾値は、予め情報通信サービスの提供者によって設定された値とすることができ、また、取得部１１０によって取得される品質管理情報パケットに含まれる品質管理情報に基づいて設定される値としても良い。

生成部１３０の劣化検出部１３１は、ＱｏＥ推定部１２２によって推定されたＱｏＥの平均値と変動値とを算出し、所定の閾値と比較してこの閾値よりもＱｏＥが劣化したか否かを検出する。
具体的には、ＱｏＥ推定部１２２によって推定されたＱｏＥの平均値が、所定の閾値よりも低い場合、劣化検出部１３１はＱｏＥに劣化が発生したことを検出する。一方、ＱｏＥ推定部１２２によって推定されたＱｏＥの平均値が所定の閾値よりも同等または高い場合ではＱｏＥに劣化は発生していないと判断する。

生成部１３０の特定部１３２は、劣化検出部１３１によってＱｏＥの劣化が検出されると、劣化が検出されたＱｏＥと構内通信網１−Ｂに接続される他の端末装置１３−ｎのＱｏＥとを比較することによってＱｏＥが劣化した要因および劣化した該当箇所特定する。
具体的には、劣化検出部１３１によってＱｏＥの劣化が検出されると、劣化が検出されたＱｏＥの変動値と他の端末装置１３−ｎのＱｏＥの変動値とを比較して、劣化が検出されたＱｏＥの変動値が他の端末装置１３−ｎのＱｏＥの変動値よりも大きい場合、ＱｏＥの劣化要因を構内通信網１−Ｂにおける転送品質の低下と判断でき、ＱｏＥの劣化該当箇所を中継装置１２とＱｏＥが劣化した端末装置間であると判断できる。
一方、劣化が検出されたＱｏＥの変動値が他の端末装置１３−ｎのＱｏＥの変動値よりも小さい場合では、ＱｏＥの劣化要因は広域通信網１−Ａにおける転送品質の低下と判断でき、ＱｏＥの劣化該当箇所は、情報通信サービス提供装置１１と中継装置１２間であると判断できる。

なお、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置１０の上記した各構成要素は、ユーザ体感品質監視装置１０のハードウェア構成であるＣＰＵ（中央演算装置）やメモリ、インターフェースからなるコンピュータに、コンピュータプログラムをインストールすることによって実現され、上述した構成要素の各種機能は、上記コンピュータの各種ハードウェア資源と上記コンピュータプログラム（ソフトウェア）とが協働して実現される。

＜ユーザ体感品質監視装置１０の動作＞
次に、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置１０の動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
図３に示すように、ユーザ体感品質監視装置１０は、情報通信システム１において提供される情報通信サービスに対するＱｏＥを監視するために、まず、取得部１１０の分別部１１１によって情報通信システム１において転送されるパケットの中から品質管理情報を含んだ品質管理情報パケットを分別し取得する（Ｓ１０１）。
分別部１１１によって品質管理情報パケットが取得されると、取得部１１０の抽出部１１２は、取得された品質管理情報パケットから品質管理情報を抽出する（Ｓ１０２）。

抽出部１１２によって品質管理情報が抽出されると、品質推定部１２０の解析部１２１は、抽出された品質管理情報に基づいて構内通信網１−Ｂに接続されている端末装置１３−ｎへのパケットの転送品質を端末装置毎に導出する（Ｓ１０３）。
解析部１２１によるパケットの転送品質の導出は、例えば、抽出部１１２によって抽出された品質管理情報に各端末装置１３−ｎにおけるパケットの転送品質の測定値が含まれている場合には、この測定値に基づいてパケットの転送品質を導出し、また、パケットの転送品質を測定するための測定項目や測定周期といった測定条件に関する情報が含まれている場合には、この測定条件に基づくパケットの転送品質の測定を実施し、得られた測定結果に基づいてパケットの転送品質を導出しても良い。

解析部１２１によって構内通信網１−Ｂに接続されている端末装置１３−ｎへのパケットの転送品質が導出されると、品質推定部１２０のＱｏＥ推定部１２２は、導出された転送品質に基づいて端末装置１３−１〜１３−ｎ毎にＱｏＥを推定する（Ｓ１０４）。
ＱｏＥ推定部１２２によって端末装置１３−ｎ毎に推定されるＱｏＥは、例えば、解析部１２１によって導出されたパケットの転送品質から推定されるＭＯＳ（Mean Opinion score）値とすることができる。

ＱｏＥ推定部１２２によって端末装置１３−ｎにおけるＱｏＥが推定されると、生成部１３０の劣化検出部１３１は、推定されたＱｏＥの平均値と変動値とを算出し、所定の閾値と比較することによりＱｏＥに劣化が発生したか否かを判定する（Ｓ１０５）。
具体的には、推定されたＱｏＥの平均値が所定の閾値よりも低い場合、劣化検出部１３１はＱｏＥに劣化が発生したことを検出し、推定されたＱｏＥの平均値が所定の閾値よりも同等または高い場合ではＱｏＥに劣化は発生していないと判断する。
ここで、劣化検出部１３１によるＱｏＥの劣化の判定に用いる閾値には、例えば、情報通信サービスの提供者によって予め設定された閾値とすることができ、また、取得部１１０によって取得された品質管理情報に基づいて設定された閾値としても良い。

推定したＱｏＥに劣化が発生した場合（Ｓ１０５で「Ｙｅｓ」）、生成部１３０の特定部１３２は、劣化が発生したＱｏＥと他の端末装置におけるＱｏＥとを比較することで、ＱｏＥの劣化要因と劣化該当箇所を特定し、劣化要因および劣化該当箇所に関する情報である劣化情報を生成する（Ｓ１０６）。

特定部１３２によるＱｏＥの劣化要因と劣化該当箇所の特定について、具体的に説明する。
特定部１３２は、劣化検出部１３１によって劣化が検出されたＱｏＥの変動値と他の端末装置１３−ｎのＱｏＥの変動値とを比較する。比較の結果、劣化が検出されたＱｏＥの変動値が他の端末装置１３−ｎのＱｏＥの変動値よりも大きい場合、特定部１３２は、ＱｏＥの劣化要因を構内通信網１−Ｂにおける転送品質の低下と判断し、ＱｏＥの劣化該当箇所を中継装置１２とＱｏＥが劣化した端末装置間であると判断してＱｏＥの劣化要因と劣化該当箇所を特定する。
また、劣化が検出されたＱｏＥの変動値が他の端末装置１３−ｎのＱｏＥの変動値と同等または小さい場合、特定部１３２は、ＱｏＥの劣化要因は広域通信網１−Ａにおける転送品質の低下と判断し、ＱｏＥの劣化該当箇所は、情報通信サービス提供装置１１と中継装置１２間であると判断してＱｏＥの劣化要因と劣化該当箇所を特定する。

一方、推定したＱｏＥに劣化が発生しなかった場合（Ｓ１０５で「Ｎｏ」）では、Ｓ１０１に戻り、引き続き情報通信システム１において提供される情報通信サービスに対するＱｏＥの監視を実行する。

このように、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置によれば、構内通信網を介して端末装置に転送されるパケットの転送品質に関する品質管理情報に基づいて構内通信網に接続される端末装置における情報通信サービスに対するユーザ体感品質（ＱｏＥ）を推定し、このＱｏＥの平均値と変動幅とを算出して所定の閾値と比較することによりＱｏＥが劣化したか否かを構内通信網に接続される端末装置毎に検出することができ、ＱｏＥ劣化の要因と該当箇所を端末装置単位で特定することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について図を参照して説明する。
図４は、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置２０と情報通信システム２との関係を示す図である。図４に示すように、情報通信システム２は、広域通信網１−Ａに接続される情報通信サービス提供装置２１と、広域通信網１−Ａと構内通信網１−Ｂとを中継する中継装置２２（ＨＧＷ：Home Gateway）と、構内通信網１−Ｂに接続される複数の端末装置２３−１〜２３−ｎとから構成され、ユーザ体感品質監視装置２０は、情報通信サービス提供装置２１、中継装置２２、端末装置２１−ｎのそれぞれに組み込まれている。

本実施の形態にかかる情報通信サービス提供装置２１、中継装置２２、端末装置２１−ｎのそれぞれに組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０は、それぞれの装置に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０それぞれの各構成要素が連携して情報通信システム２において転送されるパケットの転送品質に基づいた情報通信サービスに対するＱｏＥを監視するものである。

＜ユーザ体感品質監視装置２０の構成＞
本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置２０の構成および機能について、図５〜図７を参照して説明する。
ユーザ体感品質監視装置２０のうち、情報通信サービス提供装置２１に組み込まれた構成を示すブロック図を図５に、中継装置２２に組み込まれた構成を示すブロック図を図６に、端末装置２３−ｎに組み込まれた構成を図７に示す。

＜情報通信サービス提供装置２１に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−１の構成＞
図５に示すように、情報通信サービス提供装置２１に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−１は、管理対象情報取得部２１１と、管理閾値保存部２１２と、管理閾値決定部２１３と、管理閾値設定部２１４と、パケット送受信部２１５と、品質データ保存部２１６と、ユーザ体感品質劣化要因・被疑箇所解析部２１７と、品質劣化被疑箇所表示部２１８とから構成されている。

管理対象情報取得部２１１は、品質管理対象情報を取得する。ここで、品質管理対象情報は、情報通信サービスの提供者によって予め設定された管理対象サービス情報や品質管理ポリシー情報とすることができる。
管理閾値保存部２１２は、管理対象情報取得部２１１によって取得された品質管理対象情報に設定された品質管理対象に応じた品質測定項目および品質劣化を判定する基準値 (管理閾値)を保存する。

管理閾値決定部２１３は、管理閾値保存部２１２によって保存された情報に基づいて、中継装置２２や端末装置２３−ｎにおいてパケットの転送品質を測定する際の測定項目や管理閾値を決定する。
この管理閾値決定部２１３は、さらに、管理閾値読込部２１３−ａと、管理項目決定部２１３−ｂと、品質劣化判定基準決定部２１３−ｃとから構成される。

管理閾値読込部２１３−ａは、管理閾値保存部２１２より管理対象サービスおよび管理ポリシーに応じた品質測定項目とＱｏＥ劣化を判定するための各測定項目に応じた閾値とを読み込む。
管理項目決定部２１３−ｂは、管理閾値読込部２１３−ａによって読み込まれた各情報に基づいて品質測定項目を決定する。
品質劣化判定基準決定部２１３−ｃは、管理対象情報取得部２１１によって取得された品質管理ポリシーに基づいて決定されたＱｏＥ劣化を判定する閾値を用いて、管理項目決定部２１３−ｂによって決定された品質測定項目の管理閾値を決定する。

管理閾値設定部２１４は、管理閾値決定部２１３によって決定された品質測定項目や管理閾値を構内通信網１−Ｂに接続される中継装置２２と端末装置２３−ｎとに対し適用するための設定情報をパケット化した管理閾値設定パケットを作成する。
パケット送受信部２１５は、管理閾値設定部２１４によって作成された管理閾値設定パケットを送信するとともに、中継装置２２や端末装置２３−ｎから転送される品質測定結果を受信する。
品質データ保存部２１６は、パケット送受信部において受信した品質測定結果を保存する。

ユーザ体感品質劣化要因・被疑箇所解析部２１７は、パケット送受信部において受信した品質測定結果に基づいてＱｏＥの劣化要因および劣化被疑箇所を特定する。
このユーザ体感品質劣化要因・被疑箇所解析部２１７は、さらに、品質レポート読込部２１７−ａ、蓄積品質データ参照部２１７−ｂ、劣化被疑箇所比較判定部２１７−ｃ、判定結果保存部２１７−ｄとから構成される。

品質レポート読込部２１７−ａは、パケット送受信部２１５において受信したパケットに基づいて中継装置２２からレポートされた品質測定情報 (測定結果)を読込む。
蓄積品質データ参照部２１７−ｂは、品質データ保存部２１６より中継装置２２の過去の品質測定情報や他の対置に設置される中継装置２２(他のユーザ)の品質情報を読込む。

劣化被疑箇所比較判定部２１７−ｃは、品質レポート読込部２１７−ａと蓄積品質データ参照部２１７−ｂによって読込まれた品質測定情報 (品質測定結果)を比較して、中継装置２２の品質測定情報が対置された他の中継装置２２−ｎから受信した品質測定情報よりＱｏＥまたは対象測定項目の品質が低いか否かを比較して、品質劣化被疑箇所を判定する。
具体的には、品質測定情報を比較した結果、対置された他の中継装置２２−ｎより品質が高いまたは同等の場合、広域通信網１−Ａが品質劣化被疑箇所であると判定する。
一方、対置された他の中継装置２２−ｎより品質が低い場合、中継装置２２の過去の品質測定結果を確認し、過去の結果よりも品質が低い場合には、後述する中継装置２２による品質劣化要因および劣化被疑箇所のレポートに基づいて品質劣化要因および被疑箇所を特定する。また、中継装置２２によるレポート結果が過去の品質レポートの結果と同等もしくは高い場合、構内通信網１−Ｂに接続される中継装置２２または端末装置２３−ｎが品質劣化要因および被疑箇所であると特定する。

判定結果保存部２１７−ｄは、劣化被疑箇所比較判定部２１７−ｃにおいて特定されたＱｏＥ劣化要因および品質劣化被疑箇所の情報と、ＱｏＥ劣化要因および品質劣化被疑箇所の特定に利用した品質測定情報 (測定結果)とを品質データ保存部に保存する。
ここで、判定結果保存部２１７−ｄによって保存された中継装置２２におけるＱｏＥ劣化要因と品質劣化被疑箇所の情報は、対置された他の中継装置２２−ｎにおける品質測定情報や中継装置２２の過去の品質測定結果として蓄積品質データ参照部２１７−ｂによって参照され、比較評価されることが可能なデータとして品質データ保存部に保存されるとしても良い。

品質劣化被疑箇所表示部２１８は、ユーザ体感品質劣化要因・被疑箇所解析部２１７によって特定されたＱｏＥ劣化要因および品質劣化被疑箇所を表示可能に出力する。
ここで、品質劣化被疑箇所表示部２１８によって表示される情報は、端末装置２３−ｎにおいて測定された品質情報を中継装置２２で集約し、中継装置２２にて集約した品質情報に基づいてＱｏＥ劣化要因および品質劣化被疑箇所を仮定し、仮定した結果を情報通信サービス提供装置２１で集約し、対置された他の中継装置２２−ｎから受信した品質情報と比較することにより特定されたＱｏＥ劣化要因および品質劣化被疑箇所を、情報通信システム２の構成要素と対応させた情報とすることができる。

＜中継装置２２に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−２の構成＞
続いて、図６に示すように、中継装置２２に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−２は、パケット送受信部２２１と、パケット分別部２２２と、測定方式判定部２２３と、アクティブ品質測定部２２４と、品質情報解析部２２５と、品質データ保存部２２６と、品質劣化判定部２２７と、品質劣化被疑箇所特定部２２８とから構成されている。

パケット送受信部２２１は、情報通信システム２において提供される情報通信サービスの実行中に送受信されるパケットの転送品質を測定するための測定対象パケットと、品質管理項目や品質判定閾値が設定される管理閾値情報パケットとを取得する。
また、パケット送受信部２２１は、後述するアクティブ品質測定部２２４および品質劣化被疑箇所特定部２２８によって作成されたパケットを送信する。

パケット分別部２２２は、情報通信システム２において提供される情報通信サービスの実行中に送受信されるパケットと管理閾値情報パケットとを分別する。
このパケット分別部２２２は、さらに、管理閾値情報判定部２２２−ａと、管理対象パケット判定部２２２−ｂとから構成されている。
管理閾値情報判定部２２２−ａは、パケット送受信部２２１によって受信されたパケットが管理閾値情報パケットであることを認識した場合、測定方式判定部２２３の処理に移行する。
管理対象パケット判定部２２２−ｂは、パケット受信部２２１によって受信されたパケットが品質測定対象パケットであることを認識した場合、品質情報解析部２２５の処理に移行する。

測定方式判定部２２３は、構内通信網１−Ｂにおけるパケットの転送品質を測定する方式を選定する。ここで、構内通信網１−Ｂの一例として、有線または無線によるＬＡＮやＰＬＣを用いて複数の端末装置２３−１〜２３−ｎが中継装置２２を介して広域通信網１−Ａに接続されるホームネットワークとすることができる。
本実施の形態では、以下、構内通信網１−Ｂに接続された中継装置２２と端末装置２３−ｎとを含んだ構成について、総じて「ホームネットワーク」と表す。

測定方式判定部２２３は、さらに、測定方法決定部２２３−ａと、アクティブ測定実行部２２３−ｂと、パッシブ測定実行部２２３−ｃと、管理閾値情報設定部２２３−ｄとから構成されている。
測定方法決定部２２３−ａは、端末装置２３−ｎに対してパケットの転送品質を後述するアクティブ測定による測定を実施するか否かを判定し、アクティブ測定を実施しない場合では、後述するパッシブ測定を実施するか否かを判定する。いずれの測定も実施しないと判定した場合では、品質測定を中止する。

ここで、「アクティブ測定」とは、後述するアクティブ品質測定部２２４によって生成される測定用パケットを、測定対象である端末装置２３−ｎに向けて送信することにより、パケットの転送品質を測定する方法である。
また、「パッシブ測定」とは、測定対象である端末装置２３−ｎが、受信した情報通信システム２における情報通信サービスのパケット情報を用いて自らがパケットの受信品質を解析する方法である。

アクティブ測定実行部２２３−ｂは、測定方法決定部２２３−ａにおいてアクティブ測定の実行が選択された際に、端末装置２３−ｎに対してアクティブ測定を開始する。
パッシブ測定実行部２２３−ｃは、測定方法決定部２２３−ｂにおいてパッシブ測定の実行が選択された際に、端末装置２３−ｎに対してパッシブ測定を開始する

管理閾値情報設定部２２３−ｄは、測定方法決定部２２３−ａによって選択された測定方法における品質管理閾値 (品質測定項目、測定周期、品質劣化判定閾値 等）を管理閾値情報に基づいて設定する。

アクティブ品質測定部２２４は、測定方式判定部２２３によってアクティブ測定の実施が選択された際に、アクティブ測定を実施する。このアクティブ品質測定部２２４は、さらに、測定用パケット作成部２２４−ａと、測定用パケット送信部２２４−ｂとから構成されている。
測定用パケット作成部２２４−ａは、アクティブ品質測定用のパケットを作成する。
測定用パケット送信部２２４−ｂは、管理閾値情報設定部２２３−ｄによって設定されたパケット送信間隔でパケット送受信部２２１にアクティブ品質測定用のパケットを送信させる。

品質情報解析部２２５は、アクティブ測定およびパッシブ測定によって測定された品質情報を用いてホームネットワークにおけるパケットの転送品質を解析してＱｏＥを推定する。この品質情報解析部２２５は、ネットワーク品質解析部２２５−ａと、ユーザ体感品質推定部２２５−ｂとから構成されている。
ネットワーク品質解析部２２５−ａは、アクティブ測定またはパッシブ測定で測定した端末装置２３−ｎにおけるパケットの転送品質に関するデータの統計処理 (測定項目毎に平均や分散を算出)を実施してＱｏＥの推定に必要な情報へ加工する。
ユーザ体感品質推定部２２５−ｂは、ネットワーク品質解析部２２５−ａによって加工された情報を用いてＱｏＥを推定する。

品質データ保存部２２６は、ユーザ体感品質推定部２２５−ｂによって推定されたＱｏＥを示す情報と、ネットワーク品質解析部２２５−ａによって得られた情報とを保存して、品質劣化被疑箇所を特定する際に品質劣化被疑箇所特定部２２８からの情報の読込みを可能とする。

品質劣化判定部２２７は、品質情報解析部２２５によって解析された情報に基づいて、端末装置２３−ｎでのＱｏＥの劣化の有無を判定し、ＱｏＥに劣化が発生した場合には、中継装置２２と端末装置２３−ｎ間での品質劣化の発生の有無を判定する。この品質劣化判定部２２７は、さらに、平均品質判定部２２７−ａと、品質変動判定部２２７−ｂとから構成されている。

平均品質判定部２２７−ａは、品質情報解析部２２５によって解析されたＱｏＥおよび各品質測定項目 (パケット損失率やジッタの統計処理した値 )の平均値が管理閾値情報として設定される基準値よりも低い場合、品質劣化がありと判断し、一方、品質情報解析部２２５によって解析されたＱｏＥおよび各品質測定項目の平均値が同等もしくは高い場合、品質劣化は発生していないと判断する。
品質変動判定部２２７−ｂは、平均品質判定部２２７−ａで品質劣化が発生していると判断された場合、推定したＱｏＥの変動幅および測定した各項目の変動幅が、管理閾値情報として設定される基準値よりも大きい場合、ホームネットワークのいずれかの通信路において品質劣化が発生したと仮定し、推定したＱｏＥの変動幅および測定した各項目の変動幅が基準値と同等もしくは小さい場合、品質劣化被疑箇所が広域通信網１−Ａであると仮定する。

品質劣化被疑箇所特定部２２８は、品質劣化判定部２２７によって品質劣化がありと判定された際に、品質情報解析部２２５によって解析されたデータと品質データ保存部２２６に保存されたデータとを用いて品質劣化要因および品質劣化被疑箇所を特定する。
品質劣化被疑箇所特定部２２８は、さらに、品質データ読込部２２８−ａと、品質状態比較部２２８−ｂと、要因特定部２２８−ｃと、劣化被疑箇所特定部２２８−ｄと、特定結果送信部２２８−ｅとから構成されている。

品質データ読込部２２８−ａは、品質データ保存部２２６から測定対象である端末装置２３−ｎとは異なる端末装置の品質情報 (測定結果)を読込み、また、他の端末装置の品質情報が存在しない場合 (他の受信端末が接続されていない場合)では、品質劣化判定部２２７によって仮定された結果を品質劣化要因および品質劣化被疑箇所と特定する。
品質状態比較部２２８−ｂは、測定対象である端末装置２３−ｎと他の端末装置との品質劣化判定部２２７において利用した品質判定項目の平均値と変動幅について比較し、品質差の有無を確認する。

要因特定部２２８−ｃは、品質劣化判定部２２７によって仮定された品質劣化要因 (品質差があった測定項目)を品質劣化要因であると特定する。
劣化被疑箇所特定部２２８−ｄは、品質状態比較部２２８−ｂによって品質差が存在することが確認された場合、品質劣化判定部２２７によって仮定された品質劣化被疑箇所を品質劣化被疑箇所と特定し、また、品質差が存在しないことが確認された場合、品質劣化被疑箇所は、広域通信網１−Ａであると特定する。
特定結果送信部２２８−ｅは、要因特定部２２８−ｃと劣化被疑箇所特定部２２８−ｄとにおいて特定された品質劣化要因と劣化被疑箇所とをパケット化してパケット送受信部２２１に送信させる。

＜端末装置２３−ｎに組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−３−ｎの構成＞
続いて、図７に示すように、端末装置２３−ｎに組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−３−ｎは、パケット送受信部２３１と、パケット分別部２３２と、品質管理項目・閾値設定部２３３と、受信品質解析部２３４と、受信端末品質情報レポート部２３５とから構成されている。
なお、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置２０−３−ｎは、ホームネットワークの構成要素である複数の端末装置２３−１〜２３−ｎの少なくとも一つに組み込まれており、必ずしも全ての端末装置２３−１〜２３−ｎに組み込まれていなくても良い。

パケット送受信部２３１は、情報通信システム２において提供される情報通信サービスの実行中に送受信されるパケットと、品質管理項目や品質判定閾値が設定される管理閾値情報パケットとを取得する。また、パケット送受信部２２１は、後述する受信端末品質情報レポート部で作成されたパケットを送信する。

パケット分別部２３２は、情報通信システム２における情報通信サービスの実行中に送受信されるパケットと管理閾値情報パケットとを分別する。このパケット分別部２３２は、さらに、管理閾値情報判定部２３２−ａと、管理対象パケット判定部２３２−ｂとから構成されている。
管理閾値情報判定部２３２−ａは、パケット送受信部２３１によって受信されたパケットが、管理閾値情報パケットであることを認識した場合、中継装置２２の測定方式判定部２２３による処理へ移行する。
管理対象パケット判定部２３２−ｂは、パケット送受信部２２３１によって受信されたパケットが、情報通信サービスの実行中に送受信されるパケットのうち、品質測定対象パケットであることを認識した場合、後述する受信品質解析部２３４の処理に移行する。

品質管理項目・閾値設定部２３３は、管理閾値情報パケットを受信した際に、品質測定開始準備として、受信した管理閾値情報パケットの情報に基づいて品質管理項目および管理閾値を設定する。

受信品質解析部２３４は、情報通信システム２における情報通信サービスの実行中に送受信される品質測定対象パケットを受信した際に、パケット転送品質を解析してユーザ体感品質を推定する。この受信品質解析部２３４は、さらに、ホームネットワーク品質解析部２３４−ａと、ユーザ体感品質推定部２３４−ｂとから構成されている。
ホームネットワーク品質解析部２３４−ａは、パッシブ測定により取得したデータに対し統計処理 (測定項目毎に平均や分散を算出)を実施してＱｏＥの推定に必要な情報に加工する。
ユーザ体感品質推定部２３４−ｂは、ネットワーク品質解析部２３４−ａによって加工された情報を用いてＱｏＥを推定する。

受信端末品質情報レポート部２３５は、受信品質解析部２３４によって解析されたネットワーク品質情報と推定されたＱｏＥとを示す情報を中継装置２２に転送するためにパケット化して、パケット送受信部２３１に送信させる。

本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置２０は、情報通信システム２の情報通信サービス提供装置２１と中継装置２２と端末装置２３−１〜２３−ｎのそれぞれに組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−１〜２０−３−ｎの各構成要素が連携することにより、情報通信システム２における情報通信サービスに対するＱｏＥの劣化要因および劣化該当箇所を特定する。

なお、本実施の形態にかかる情報通信サービス提供装置２１、中継装置２２、端末装置２１−ｎのそれぞれに組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−１〜２０−３−ｎの上述した各構成要素は、ユーザ体感品質監視装置２０−１〜２０−３−ｎのハードウェア構成であるＣＰＵ（中央演算装置）やメモリ、インターフェースからなるコンピュータに、コンピュータプログラムをインストールすることによって実現され、上述した構成要素の各種機能は、上記コンピュータの各種ハードウェア資源と上記コンピュータプログラム（ソフトウェア）とが協働して実現される。

＜ユーザ体感品質監視装置２０の動作＞
次に、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置２０のＱｏＥの劣化要因の特定動作および劣化該当箇所の特定動作について、情報通信システム２の情報通信サービス提供装置２１と中継装置２２と端末装置２３−１〜２３−ｎとにそれぞれ組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−１〜２０−３毎にフローチャートを参照して説明する。

＜情報通信サービス提供装置２１に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−１の動作＞
まず、情報通信サービス提供装置２１に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−１の動作について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。
図８に示すように、サービス管理者によって設定される管理対象サービスおよび品質管理ポリシー（ＱｏＥの管理レベルを決定するための品質管理閾値。例えば、ＱｏＥの管理レベルをＭＯＳ値３(５段階中の３)で管理する等の情報）が入力されると（Ｓ２０１）、管理対象情報取得部２１１は、管理対象情報を取得する（Ｓ２０２）。

管理対象情報取得部２１１によって管理対象情報が取得されると、管理閾値決定部２１３は、管理閾値保存部２１２によって保存された管理対象サービスと管理ポリシーに基づいた品質測定を実施する項目（例えば、パケット損失率）や品質管理閾値 (例えば、パケット損失率が予め定めた割合を超えた場合に警報を発する）を管理閾値保存部２１２から取得する（Ｓ２０３〜Ｓ２０４）。

具体的には、管理閾値読込部２１３−ａと、管理項目決定部２１３−ｂと、品質管理閾値決定部２１３−ｃとによって実行される。各機能部で実施する事項は以下である。
管理閾値読込部２１３−ａにおいて、管理閾値保存部２１２より管理対象サービスおよび管理ポリシーに応じた品質測定項目と、ユーザ体感品質劣化を判定するための各測定項目に応じた閾値を読み込む。具体的には、パケット損失率やジッタ等が測定項目として存在し、管理閾値はそれぞれの平均値や変動量が設定される。
管理項目決定部２１３−ｂにおいて、管理閾値読込部２１３−ａで読み込んだ情報から品質測定項目を決定する。ここで、測定項目は１つのみではなく、測定対象に応じて複数の測定項目を決定しても良い。
品質劣化判定基準値決定部２１３−ｃにおいて、管理対象情報取得部２１１で取得した品質管理ポリシーに基づいて決定されたユーザ体感品質の劣化を判定する閾値を用いて管理項目決定部２１３−ｂにおいて決定した品質測定項目の管理閾値を決定する。

また、管理閾値決定部２１３によって品質測定項と目品質測定項目の管理閾値とが決定されると、管理閾値決定部２１３は、品質管理対象サービスに対する品質測定項目とＱｏＥの管理目標値とに応じた品質測定項目の管理閾値が対となった一覧表をデータベースとして管理閾値保存部２１２へ保存する（Ｓ２０４）。

管理閾値決定部２１３によって品質測定項目および管理閾値が決定されると、管理閾値設定部２１４は、管理閾値決定部２１３によって決定した品質測定項目および管理閾値の情報をホームネットワークに存在するＨＧＷ（中継装置２２）に転送するためパケット化して（Ｓ２０５）、パケット送受信部２１５にホームネットワークに存在するＨＧＷ（中継装置２２）へ転送させる（Ｓ２０６）。

その後、ホームネットワークに存在するＨＧＷ（中継装置２２）から品質測定情報や品質測定結果に関するパケットが送信されると（Ｓ２０７）、パケット送受信部２１５は、ＨＧＷ（中継装置２２）より転送された品質測定情報や品質測定結果に関する全てのパケットを収集する（Ｓ２０８）。

ＨＧＷ（中継装置２２）より転送された品質測定情報や品質測定結果に関するパケットが受信されると、ユーザ体感品質劣化要因・被疑箇所解析部２１７は、管理対象サービスのＱｏＥ劣化要因と劣化被疑箇所とを特定する。ＱｏＥ劣化要因と劣化被疑箇所との特定は、以下の機能部によって実現される。
品質レポート読込部２１７−ａは、パケット送受部２１５によって受信されたパケットよりＨＧＷ（中継装置２２）からレポートされた品質測定情報 (測定結果)を読み込む（Ｓ２０９）。
蓄積品質データ参照部２１７−ｂは、品質データ保存部２１６より対象のＨＧＷ（中継装置２２）の過去の品質測定情報や対置された他の中継装置(他のユーザ)の品質情報である蓄積品質データを読み込む（Ｓ２０９）。

品質測定情報と蓄積品質データが読み込まれると、劣化被疑箇所比較判定部２１７−ｃは、品質レポート読込部２１７−ａと蓄積品質データ参照部２１７−ｂとによって読み込まれた品質測定情報と蓄積品質データとを比較する（Ｓ２１０〜Ｓ２１１）。
まず、測定対象ＨＧＷ（中継装置２２）の品質測定情報が対置され他の中継装置から受信した品質測定情報よりＱｏＥもしくは対象測定項目の品質が低いか否かを比較する（Ｓ２１０）。
対置された他の中継装置よりも品質が高いもしくは同等の場合（Ｓ２１０で「Ｎｏ」）、劣化被疑箇所比較判定部２１７−ｃは、広域通信網１−Ａが品質劣化被疑箇所であると判定する（Ｓ２１４）。

一方、対象測定項目の品質が低い場合（Ｓ２１０で「Ｙｅｓ」）、測定対象のＨＧＷ（中継装置２２）の過去の品質測定結果（蓄積品質データ）と品質測定情報とを比較する（Ｓ２１１）。
蓄積品質データよりも品質が低い場合（Ｓ２１１で「Ｙｅｓ」）、ＨＧＷ（中継装置２２）がレポートしてきた品質劣化要因および劣化被疑箇所が品質劣化要因および被疑箇所であると特定する（Ｓ２１２）。
蓄積品質データと同等もしくは高い場合（Ｓ２１１で「Ｎｏ」）、ホームネットワークを構成するネットワーク装置が品質劣化要因および被疑箇所であると特定する（Ｓ２１３）。

劣化被疑箇所比較判定部２１７−ｃによって品質劣化要因および被疑箇所が特定されると、判定結果保存部２１７−ｄは、劣化被疑箇所比較判定部２１７−ｃによって特定されたＱｏＥ劣化要因と品質劣化被疑箇所の情報と、その特定に利用した品質測定情報(測定結果)を品質データ保存部２１６に保存する（Ｓ２１５）。
ここで、品質データ保存部２１６に保存される品質測定情報は、対置された他の中継装置の品質測定情報や測定対象の中継装置の過去の品質測定結果として、蓄積品質データ参照部２１７−ｂにより参照され比較評価されることで、品質劣化要因や品質劣化被疑箇所を特定できるデータとすることができる。

品質データ保存部２１６に品質測定情報が保存されると、品質劣化被疑箇所表示部２１８は、ユーザ体感品質劣化要因・被疑箇所解析部２１７によって特定されたＱｏＥ劣化要因と劣化被疑箇所とを、サービスを管理する保守者 (オペレータ)に識別可能に表示する（Ｓ２１６）。

＜中継装置２２に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−２の動作＞
続いて、中継装置（ＨＧＷ）２２に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−２の動作について、図９〜図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
図９に示すように、情報通信サービス提供装置２１や端末装置２３−１〜２３−ｎから管理閾値情報パケットや品質測定対象パケットが転送されると（Ｓ３０１）、送受信部２２１は、これら管理閾値情報パケットや品質測定対象パケット全てを受信する（Ｓ３０２）。

送受信部２２１によって管理閾値情報パケットや品質測定対象パケットが受信されると、パケット分別部２２２は、パケット送受部２２１によって受信されたパケットが、管理閾値情報であるか品質測定対象パケットであるかを判別する（Ｓ３０３〜Ｓ３０４）。判別は、以下の機能部により実現される。
管理閾値情報判定部２２２−ａは、パケット送受信部２２１によって受信されたパケットが、管理閾値情報であることを認識した場合（Ｓ３０３で「Ｙｅｓ」）、測定方式判定部２２３の処理に移行する。
管理対象パケット判定部２２２−ｂは、パケット送受信部２２１によって受信されたパケットが、品質測定対象パケットであることを認識した場合（Ｓ３０４で「Ｙｅｓ」）、品質情報解析部２２５の処理に移行する。

測定方式判定部は、パケット分別部２２２によって管理閾値情報を受信したと認識した際に（Ｓ３０３で「Ｙｅｓ」）、品質測定開始準備として品質測定方式を選定し、管理閾値情報に基づいて品質管理閾値を設定する。また、選定した方式で品質測定を開始する。品質測定方式の選定から実行については、以下の機能部により実現される。
測定方法決定部２２３−ａは、アクティブ測定を実施するか否かを判定する（Ｓ３０５）。次に、アクティブ測定を実施しない場合（Ｓ３０５で「Ｎｏ」）、パッシブ測定を実施するか否かを判定する（Ｓ３０８）。いずれの測定も実施しないと判定された場合（Ｓ３０８で「Ｎｏ」）、品質測定を中止する。

また、アクティブ測定またはパッシブ測定を実施するか否かの判定は、測定対象サービスの情報通信サービス受信端末にパッシブ測定によって品質レポートを実現する機能が実装されているか否かに依存する。そのため、品質管理閾値情報より選択された品質測定対象に応じてパッシブ測定の実施を決定することができる。ただし、事前に実施する測定方式をＨＧＷ（中継装置２２）に設定していても良い。

管理閾値情報設定部２２３−ｄは、測定方法決定部２２３−ａで選択された測定方法の品質管理閾値 (品質測定項目、測定周期、品質劣化判定閾値 )等を管理閾値情報に基づいて設定し（Ｓ３０９）、アクティブ測定実行部２２３−ｂによってアクティブ品質測定が、パッシブ測定実行部２２３−ｃによってパッシブ品質測定が開始される（Ｓ３１０）

ここで、管理閾値情報設定部２２３−ｄによって設定された情報に基づいてアクティブ品質測定部２２４が実行するアクティブ測定は以下の機能部で実行される。
測定用パケット作成部２２４−ａは、品質測定用のパケットを作成する（Ｓ３０６）。品質測定用のパケットの作成は、対象サービスのトラヒックを模擬したパケットサイズを設定する。
パケット送信部２２４−ｂは、管理閾値情報設定部２２３−ｄで設定されたパケット送信間隔で生成した品質測定用のパケットを測定対象である端末装置２３−ｎへパケット送受信部２２１から送信させる（Ｓ３０７）。

パケット分別部２２２によって測定対象サービスのパケットが受信されたと認識されると（Ｓ３０４で「Ｙｅｓ」）、品質情報解析部２２５は、アクティブおよびパッシブに測定された品質情報を解析してＱｏＥを推定し（Ｓ３１２）、その解析結果を品質データ保存部２２６に保存する（Ｓ３１３）。品質情報の解析は、以下の機能部によって実行される。

ネットワーク品質解析部２２５−ａは、アクティブもしくはパッシブで測定したデータの統計処理 (測定項目毎に平均や分散を算出 )を実施し、ＱｏＥの推定に必要な情報に加工する。測定データの加工は、特許文献１または特許文献２に開示されている技術を用いて行うことができる。
ユーザ体感品質推定部２２５−ｂは、ネットワーク品質解析部２２５−ａによって加工された情報を用いてＱｏＥを推定する。また、推定したＱｏＥを示す情報とネットワーク品質解析部２２５−ａによって得られた情報とを品質データ保存部２２６に保存する。
ここで、品質データ保存部２２６に保存される品質情報解析部２２５で得られた情報は、品質劣化被疑箇所を特定する際に、品質劣化被疑箇所特定部２２８より読み込み可能な情報とすることができる。

品質情報解析部２２５によって推定されたＱｏＥが保存されると、図１０に示すように、品質劣化判定部２２７は、品質情報解析部２２５によって解析された情報に基づいて、測定対象である端末装置２３−ｎでのＱｏＥの劣化の有無と、ＨＧＷ（中継装置２２）と端末装置２３−ｎ間での品質劣化の発生の有無とを判定する（Ｓ３１４〜Ｓ３１５）。判定は、以下の機能部によって実行される。

平均品質判定部２２７−ａは、品質情報解析部２２５で解析したＱｏＥおよび各品質測定項目 (パケット損失率やジッタ等の統計処理した値 )の平均値が、管理閾値情報として設定される基準値よりも低い場合（Ｓ３１４で「Ｙｅｓ」）、品質劣化がありと判断する。また、推定したＱｏＥおよび各品質測定値の平均値が基準値と同等もしくは高い場合（Ｓ３１４で「Ｎｏ」）、品質劣化は発生していないと判断する（Ｓ３１８）。

品質変動判定部２２７−ｂは、平均品質判定部２２７−ａによって品質劣化が発生していると判断された場合（Ｓ３１４で「Ｙｅｓ」）、推定されたＱｏＥの変動幅および測定された各項目の変動幅と管理閾値情報で設定される基準値とを比較し（Ｓ３１５）、基準値よりも大きい場合（Ｓ３１５で「Ｎｏ」）、ホームネットワーク(中継装置２２と端末装置２３−１〜２３−ｎ間)で品質劣化が発生したと仮定する（Ｓ３１６）。
また、推定されたＱｏＥおよび書く測定項目の測定値の変動幅が、基準値と同等もしくは小さい場合（Ｓ３１５で「Ｙｅｓ」）、品質劣化被疑箇所が広域通信網１−Ａであると仮定する（Ｓ３１７）。

品質劣化判定部２２７によって品質劣化の有無が判定されると、品質劣化被疑箇所特定部２２８は、他の情報通信サービス受信端末の品質測定情報と比較して測定対象の情報通信サービス受信端末の品質劣化要因および品質劣化被疑箇所を特定し、その結果をサービス品質監視装置へ転送する（Ｓ３１９〜Ｓ３２６）。品質劣化要因および品質劣化被疑箇所の特定は、以下の機能部によって実行される。

品質データ読込部２２８−ａは、品質データ保存部２２６より測定対象とは異なる端末装置の品質情報 (測定結果）を読込む（Ｓ３１９）。
この際、他の端末装置の品質情報が存在しない場合、または、他の受信端末が接続されていない場合（Ｓ３２０で「Ｎｏ」）は、品質劣化判定部２２７によって仮定した結果を品質劣化要因および品質劣化被疑箇所と特定する（Ｓ３２２）。

品質状態比較部２２８−ｂは、品質劣化判定部２２７で利用した品質判定項目の平均値と変動幅について測定対象である端末装置２３−ｎと他の端末装置とを比較し、品質差の有無を確認する（Ｓ３２１）。ここで、品質差の有無の判定基準は、管理閾値情報に設定されているものとすることができる。
品質状態比較部２２８−ｂによる比較の結果、品質差が存在した場合（Ｓ３２１で「Ｙｅｓ」）、劣化被疑箇所特定部２２８−ｄは、品質劣化判定部２２７によって仮定された品質劣化被疑箇所を品質劣化被疑箇所と特定する（Ｓ３２２）。
一方、品質差がなかった場合（Ｓ３２１で「Ｎｏ」）、品質劣化被疑箇所は広域通信網１−Ａであると特定する（Ｓ３２３）。

要因特定部２２８−ｃは、品質劣化判定部２２７によって仮定された品質劣化要因 (品質差があった測定項目)を品質劣化要因であると特定する（Ｓ３２４）。
品質劣化被疑箇所および品質劣化要因が特定されると、特定結果送信部２２８−ｅは、劣化被疑箇所特定部２２８−ｄと要因特定部２２８−ｃとによって特定された劣化被疑箇所と品質劣化要因とをパケット化し（Ｓ３２５）、情報通信サービス提供装置２１へ送信する（Ｓ３２６）。

＜端末装置２３−ｎに組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−３−ｎの動作＞
続いて、端末装置２３−１〜２３−ｎに組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−３−ｎの動作について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
図１１に示すように、中継装置２２から管理閾値情報パケットや品質測定対象パケットが転送されると（Ｓ４０１）、パケット送受信部２３１は、これら管理閾値情報パケットや品質測定対象パケット全てを受信する（Ｓ４０２）。

パケット送受信部２３１によってパケットが受信されると、パケット分別部２３２は、パケット送受信部によって受信されたパケットのうち、管理閾値情報パケットであるか品質測定対象パケットであるかを判別する（Ｓ４０３〜Ｓ４０５）。判別は以下の機能部によって実現される。

管理閾値情報判定部２３２−ａは、パケット送受信部２３１によって受信されたパケットが、管理閾値情報パケットであることを認識した場合（Ｓ４０３で「Ｙｅｓ」）、中継装置２２の測定方式判定部２２３の処理に移行する（Ｓ４０４）。
ここで、品質管理項目・閾値設定部２３３は、パケット分別部２３２によって管理閾値情報を認識した際に、品質測定開始準備として受信した管理閾値情報に基づいて品質管理閾値を設定し、中継装置によってアクティブ測定による品質測定が開始される。

管理対象パケット判定部２３２−ｂは、パケット送受信部２３１によって受信されたパケットが、品質測定対象パケットであることを認識した場合（Ｓ４０５で「Ｙｅｓ」）、受信品質解析部２３４の処理に移行する（Ｓ４０７〜Ｓ４０８）。

管理対象パケット判定部２３２−ｂによって品質測定対象パケットが認識されると、受信品質解析部２３４は、自装置（端末装置２３−ｎ）によってパッシブ測定によって測定された品質情報を解析してＱｏＥを推定する。推定および解析は、以下の機能部によって実行される。
ネットワーク品質解析部２３４−ａは、パッシブ測定によって取得した測定データの統計処理 (測定項目毎に平均や分散を算出)を実施し、ＱｏＥの推定に必要な情報に加工する（Ｓ４０７）。測定データの加工は、特許文献１または特許文献２に開示されている技術を用いて行うことができる。
ユーザ体感品質推定部２３４−ｂは、ネットワーク品質解析部２３４−ａで加工した情報を用いてＱｏＥ品質を推定する（Ｓ４０８）。

受信品質解析部２３４によって品質情報が解析されＱｏＥが推定されると、受信端末品質情報レポート部２３５は、受信品質解析部２３４によって解析されたネットワーク品質情報と推定ＱｏＥを示す情報とを中継装置２２に転送可能とするためパケット化して（Ｓ４０９）、中継装置２２へパケット化したネットワーク品質情報とユーザ体感品質情報をパケット送受信部に転送させる（Ｓ４１０）。

＜品質劣化要因および品質劣化被疑箇所の特定手法の具体例＞
ここで、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置２０による品質劣化要因および品質劣化被疑箇所の特定手法について、具体的に説明する。
ユーザ体感品質監視装置２０は、情報通信サービスにおいて、ホームネットワークに配置される複数の端末装置２３−１〜２３−ｎおよび中継装置２２でのＱｏＥを推定するとともにネットワーク品質（パケットの転送品質）を測定し、これら品質の平均値と変動幅によってホームネットワークでの品質劣化被疑箇所と品質劣化要因とを特定する。

ここでは、中継装置２２に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−２の品質劣化被疑箇所特定部２２８による 品質劣化要因および品質劣化被疑箇所の特定手法について説明する。この品質劣化要因および品質劣化被疑箇所の特定手法の具体例を図１２〜図１５に示す。
図１２は、測定項目をジッタとしたパッシブ測定による、無線通信によって中継装置２２と接続される端末装置２３−ｍのおいてＱｏＥの劣化を検知した際の品質劣化被疑箇所を特定する手法の一例を示している。

図１２に示すジッタ測定に基づく品質劣化被疑箇所の特定手法の一例は、中継装置２２に組み込まれたユーザ体感品質監視装置２０−２によって品質測定対象を無線通信によって中継装置２２と接続された端末装置２３−ｍとして品質劣化被疑箇所を特定した一例である。また、図１２に示す品質劣化被疑箇所の特定において用いる中継装置２３および他の有線通信によって中継装置２２と接続された受信端末２３−ｎの品質情報は、中継装置２２の品質データ保存部２２６より読み込んだ品質情報とする。

まず、ホームネットワークにおいて無線通信によって中継装置２２と接続された端末装置２３−ｍのジッタの測定結果、中継装置２２のジッタの測定結果、有線通信によって中継装置２２に接続された他の端末装置２３−ｎのジッタの測定結果を品質データ読込部２２８−ａが読み込む。読み込んだデータを図１２の一段目に示す。
中継装置２２と測定対象である端末装置２３−ｍ間の品質状態を確認するため、測定対象である無線通信によって中継装置２２に接続された端末装置２３−ｍのジッタと中継装置２２のジッタとの差分、有線通信によって中継装置２２に接続された他の端末装置２３−ｎのジッタと中継装置２２のジッタとの差分を品質状態比較部２２８−ｂが導出する。導出したジッタの差分データを図１２の二段目に示す。

図１２の二段目に示すジッタの差分データから、無線通信によるパケット通信区間に品質変動があることが識別できるため、劣化被疑箇所特定部２２８−ｄは、無線通信によるパケット通信区間を品質劣化被疑箇所と仮定する。
さらに、劣化被疑箇所特定部２２８−ｄは、無線通信によるパケット通信区間と有線通信によるパケット通信区間のジッタの差分を導出して、無線通信によるパケット通信区間の品質変動が大きいことを確認して、品質劣化被疑箇所が無線通信によるパケット通信区間であると特定する。導出した無線通信によるパケット通信区間と有線通信によるパケット通信区間とのジッタの差分を図１２の三段目に示す。

また、図１３および図１４は、中継装置２２から無線通信により中継装置２２に接続された端末装置２３−ｍと、有線通信により中継装置２２に接続された端末装置２３−ｎとに対してパケット往復転送遅延を測定する測定用パケットを送信し、アクティブ測定によって各々の区間の往復パケット転送遅延を取得して、この測定結果に基づくＱｏＥの品質変動の監視結果の一例を示したものである。

図１３は、中継装置２２によってアクティブ測定により取得された無線通信によるパケット通信区間（無線区間）と有線通信によるパケット通信区間（有線区間）との往復パケット転送遅延の測定結果データを示している。図１３によれば、無線区間と有線区間とで品質変動に違いがあることが分かる。

しかしながら、アクティブ測定により取得した往復転送遅延では、ＱｏＥへの影響を定量化できない場合もあるため、特許文献１または特許文献２に開示されている技術を用いて、所定の基準値よりも転送時間の変動が大きいパケットをＱｏＥと相関の高い尺度である端末装置で廃棄されるパケットと仮定して、データを変換することができる。
図１４は、転送遅延変動データを変換し、転送遅延変動によって端末装置２３−ｍおよび端末装置２３−ｎで廃棄されたパケットを推定したデータを示している。図１４に示すような変換されたデータに基づいて、品質変動（品質劣化）を判定しても良い。この変換により、ＱｏＥの品質変動を検出することができる。また、品質変動の判定には変動幅のみではなく、変動の経過時間も品質劣化判定閾値として加えても良い。

また、図１５に品質変動幅の基準値を決定する一例を示す。
情報通信サービスのメディアに対してユーザが体感する品質（ＱｏＥ）は、符号化方式やネットワーク品質だけではなく再生されるコンテンツ内容にも依存する。そのため、図１５に示す図は、横軸にパケット損失率等のコンテンツ依存性を加味しない品質測定項目、縦軸にユーザ体感品質値の関係を示すことにより、横軸が同一の条件であってもユーザ体感品質値がバラついていることが分かる。
例えば、図１５に示すように、品質測定項目とユーザ体感品質との関係を表す回帰曲線を求め、その回帰曲線を用いて同一の品質測定条件でのユーザ体感品質のバラツキ量を品質測定項目尺度の変動量に変換する。この変換された品質測定項目尺度の変動量を品質劣化判定基準値として品質劣化被疑箇所を特定しても良い。

このように、本実施の形態にかかるユーザ体感品質監視装置２０によれば、ホームネットワークの構成要素である端末装置で測定した情報を、ホームネットワークと広域通信網とを中継する中継装置で集約し、この中継装置にてＱｏＥの品質劣化要因および品質劣化被疑箇所を仮定し、仮定したＱｏＥの劣化要因および被疑箇所の情報を情報通信サービス提供装置で集約して複数の対置された他の中継装置から受信した品質情報と比較することでＱｏＥの品質劣化要因および品質劣化被疑箇所を遠隔からホームネットワークを構成する端末装置単位で特定することができる。
したがって、ホームネットワークで広く利用される無線ＬＡＮ等 (網品質が不安定な装置)の通信方式を用いた端末装置における情報通信サービスに対するＱｏＥを遠隔で把握し、ＱｏＥの品質劣化が生じた際にその要因と被疑箇所を詳細に特定することができる。

なお、本実施の形態において説明したユーザ体感品質監視装置２０は、情報通信システム２を構成する少なくともいずれかの装置または端末に組込まれることを前提としているが、各々の装置または端末に接続する外部装置として実現しても良く、広域通信網または構内通信網に接続される外部装置として実現しても良い。

ＩＰパケット網上で、音声や音響、映像、データを通信するＩＰＴＶやＩＰテレビ電話などのＩＰ技術を利用した情報通信サービスを安定した品質で提供するための品質管理システムに利用可能である。

１，２…情報通信システム、１０，２０（２０−１〜２０−３−ｎ）…ユーザ体感品質監視装置、１１０…取得部、１１１…分別部、１１２…抽出部、１２０…品質推定部、１２１…解析部、１２２…ＱｏＥ推定部、１３０…生成部、１３１…劣化検出部、１３１…特定部、２１１…管理対象情報取得部、２１２…管理閾値保存部、２１３…管理閾値決定部、２１３−ａ…管理閾値読込部、２１３−ｂ…管理項目決定部、２１３−ｃ…品質劣化判定基準決定部、２１４…管理閾値設定部、２１５，２２１，２３１…パケット送受信部、２１６，２２６…品質データ保存部、２１７…ユーザ体感品質劣化要因・被疑箇所解析部２１７、２１７−ａ…品質レポート読込部、２１７−ｂ…蓄積品質データ参照部、２１７−ｃ…劣化被疑箇所比較判定部、２１７−ｄ…判定結果保存部、２１８…品質劣化被疑箇所表示部、２２２，２３２…パケット分別部、２２２−ａ，２３２−ａ…管理閾値情報判定部、２２２−ｂ，２３２−ｂ…管理対象パケット判定部、２２３…測定方式判定部、２２３−ａ…測定方法決定部、２２３−ｂ…アクティブ測定実行部、２２３−ｃ…パッシブ測定実行部、２２３−ｄ…管理閾値情報設定部、２２４…アクティブ品質測定部、２２４−ａ…測定用パケット作成部、２２４−ｂ…測定用パケット送信部、２２５…品質情報解析部、２２５−ａ…ネットワーク品質解析部、２２５−ｂ，２３４−ｂ…ユーザ体感品質推定部、２２７…品質劣化判定部、２２７−ａ…平均品質判定部、２２７−ｂ…品質変動判定部、２２８…品質劣化被疑箇所特定部、２２８−ａ…品質データ読込部、２２８−ｂ…品質状態比較部、２２８−ｃ…要因特定部、２２８−ｄ…劣化被疑箇所特定部、２２８−ｅ…特定結果送信部、２３３…品質管理項目・閾値設定部、２３４…受信品質解析部、２３４−ａ…ホームネットワーク品質解析部、２３５…受信端末品質情報レポート部、１１，２１…情報通信サービス提供装置、１２，２２…中継装置（ＨＧＷ：Home Gateway）、１３−１〜１３−ｎ，２３−１〜２３−ｎ…端末装置（Set Top Box）。

Claims (7)

1. 情報通信サービス提供装置が接続された広域通信網に中継装置を介して接続された構内通信網を介して転送されるパケットの転送品質に関する品質管理情報を取得する取得部と、
   この取得部によって取得された前記品質管理情報に基づいて前記構内通信網に接続される端末装置においてユーザが体感するパケット通信の品質であるユーザ体感品質（ＱｏＥ）を推定する品質推定部と、
   この品質推定部により推定された前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）を監視するとともに、前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が所定の閾値より劣化したことを検知すると、ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した要因およびユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した該当箇所を特定した劣化情報を生成する生成部と
   を備えたユーザ体感品質監視装置において、
   前記取得部は、
   前記構内通信網を介して転送される前記パケットの中から前記品質管理情報を含んだ品質管理情報パケットを分別する分別部と、
   この分別部によって分別された品質管理情報パケットに含まれる品質管理情報を抽出して前記品質推定部へ出力する抽出部とを備え、
   前記品質推定部は、
   前記抽出部によって抽出された前記品質管理情報に基づいて前記構内通信網に接続される複数の端末装置への前記パケットの転送品質を前記端末装置毎に導出する解析部と、
   この解析部によって導出された前記端末装置毎の前記転送品質から前記端末装置毎における前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）を推定するＱｏＥ推定部とを備え、
   前記生成部は、
   前記ＱｏＥ推定部によって推定された前記構内通信網に接続される前記端末装置の少なくとも１つに前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）の劣化が検出されると、この劣化が検出された前記端末装置のユーザ体感品質（ＱｏＥ）と前記構内通信網に接続される他の前記端末装置のユーザ体感品質（ＱｏＥ）とを比較して前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した要因および前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した前記端末装置を特定する特定部
   を備えることを特徴とするユーザ体感品質監視装置。
2. 請求項１に記載のユーザ体感品質監視装置において、
   前記生成部は、前記ＱｏＥ推定部によって推定された前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）の平均値と変動幅とを算出し、所定の閾値と比較することにより前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化したか否かを検出する劣化検出部をさらに備えることを特徴とするユーザ体感品質監視装置。
3. 請求項１乃至２のいずれかに記載のユーザ体感品質監視装置において、
   前記広域通信網または前記構内通信網の少なくともいずれか一方に接続されることを特徴とするユーザ体感品質監視装置。
4. 請求項１乃至２のいずれかに記載のユーザ体感品質監視装置において、
   前記情報通信サービス提供装置、前記中継装置、前記端末装置の少なくともいずれか一の装置に備えられることを特徴とするユーザ体感品質監視装置。
5. 情報通信サービス提供装置が接続された広域通信網に中継装置を介して接続された構内通信網を介して転送されるパケットの転送品質に関する品質管理情報を取得する取得ステップと、
   この取得ステップによって取得された前記品質管理情報に基づいて前記構内通信網に接続される端末装置においてユーザが体感するパケット通信の品質であるユーザ体感品質（ＱｏＥ）を推定する品質推定ステップと、
   この品質推定ステップにより推定された前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）を監視するとともに、前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が所定の閾値より劣化したことを検知すると、ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した要因およびユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した該当箇所を特定した劣化情報を生成する生成ステップと
   を備えたユーザ体感品質監視方法において、
   前記取得ステップは、
   前記構内通信網を介して転送される前記パケットの中から前記品質管理情報を含んだ品質管理情報パケットを分別する分別ステップと、
   この分別ステップによって分別された品質管理情報パケットに含まれる品質管理情報を抽出する抽出ステップとを備え、
   前記品質推定ステップは、
   前記抽出ステップによって抽出された前記品質管理情報に基づいて前記構内通信網に接続される複数の端末装置への前記パケットの転送品質を前記端末装置毎に導出する解析ステップと、
   この解析ステップによって導出された前記端末装置毎の前記転送品質から前記端末装置毎における前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）を推定するＱｏＥ推定ステップとを備え、
   前記生成ステップは、
   前記ＱｏＥ推定ステップによって推定された前記構内通信網に接続される前記端末装置の少なくとも１つに前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）の劣化が検出されると、この劣化が検出された前記端末装置のユーザ体感品質（ＱｏＥ）と前記構内通信網に接続される他の前記端末装置のユーザ体感品質（ＱｏＥ）とを比較して前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した要因および前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化した前記端末装置を特定する特定ステップと
   を備えることを特徴とするユーザ体感品質監視方法。
6. 請求項５に記載のユーザ体感品質監視方法において、
   前記生成ステップは、前記ＱｏＥ推定ステップによって推定された前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）の平均値と変動幅とを算出し、所定の閾値と比較することにより前記ユーザ体感品質（ＱｏＥ）が劣化したか否かを検出する劣化検出ステップをさらに備えることを特徴とするユーザ体感品質監視方法。
7. 広域通信網に接続される情報通信サービス提供装置と、構内通信網に接続される端末装置と、前記広域通信網と前記構内通信網とを中継する中継装置とから構成され、前記端末装置と前記情報通信サービス提供装置との間の前記中継装置を介したパケットの送受信による情報通信サービスを実現する情報通信システムにおいて、
   前記情報サービス提供装置は、請求項１乃至２のいずれかに記載のユーザ体感品質監視装置から構成され、
   前記中継装置は、請求項１乃至２のいずれかに記載のユーザ体感品質監視装置から構成され、
   前記端末装置は、請求項１乃至２のいずれかに記載のユーザ体感品質監視装置から構成され
   ることを特徴とする情報通信システム。

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