JP5725616B2 - 通信品質測定方法および装置 - Google Patents
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Description
ΔT2=RTT_srv+RTT_air+t(M2) … (1)
ΔT3=RTT_srv+RTT_air+t(M3) … (2)
T3=t(M2)+t(M3)+2×RTT_sum … (3)
T3=ΣM/R+2×RTT_sum … (4)
R=ΣM/(T3-2×RTT_sum) … (5)
Rate=Sz/(Tn-(n-1)×RTT_sum) … (6a)
Rate=Sz/(Tn-RTT_sum) … (6b)
Rate=Sz/(Tn-m×RTT_sum) … (6c)
TotalTime=T−RTT_SUM−RTT_air/2 … (7)
ΣM=M1+Ma … (8)
Rate=M/T … (9)
Rate=Sz/(Tn-(n-1)×RTT_sum+RTT_srv/2) … (10)
Claims (21)
- 無線クライアントとサーバとの間に確立されたTCPコネクションでの通信トラヒックをネットワーク上でパッシブに監視して通信品質を測定する通信品質測定装置において、
無線クライアントからサーバへ送信され、ネットワーク上のキャプチャポイントに到着した上りのTCPパケットをキャプチャするキャプチャ手段と、
前記キャプチャされたパケットのログ情報をコネクションおよび/またはセッションごとに管理するログ情報管理手段と、
前記ログ情報に基づいて、前記キャプチャポイントから見た各エンド側の固定的な遅延時間を算出するエンド側固定遅延算出手段と、
スループット計測用の所要時間内に通信されたデータ量に基づいて無線クライアント側のスループットを算出する通信品質算出手段とを具備し、
前記通信品質算出手段は、無線区間の影響を受けて変化する代替所要時間を上りのTCPパケットの到着時刻差で計測し、当該代替所要時間を前記エンド側の固定遅延時間で補正することで前記所要時間を算出することを特徴とする通信品質測定装置。 - 前記エンド側固定遅延算出手段は、TCPコネクションの確立時に送受される制御パケットのキャプチャポイントへの到着時刻差に基づいて、前記各エンド側の固定遅延時間を算出することを特徴とする請求項1に記載の通信品質測定装置。
- 前記ログ情報を参照し、データが無線クライアントからサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信される回数が、1回および2回以上のいずれであるかを判定する一括送信回数判定手段をさらに具備し、
前記通信品質算出手段は、前記一括送信回数に基づいて、到着時刻を前記代替所要時間の算出に用いる上りパケットを選択することを特徴とする請求項1または2に記載の通信品質測定装置。 - 前記一括送信回数判定手段は、データ通信開始時のウィンドウサイズを検知するウィンドウサイズ検知手段を具備し、
前記一括送信回数を、通信のデータ量が前記データ通信開始時のウィンドウサイズ以下であれば1回と判定し、前記ウィンドウサイズよりも大きければ2回以上と判定することを特徴とする請求項3に記載の通信品質測定装置。 - 前記一括送信回数が2回以上と判定されたときに、
前記エンド側固定遅延算出手段は、無線エンド側およびサーバエンド側の各固定遅延時間を算出し、
前記品質算出手段は、
無線クライアントからサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信される第1番目のパケット群の到着時刻から最後の第n番目のパケット群の到着時刻までを前記代替所要時間として算出し、
第2番目のパケット群から最後の第n番目のパケット群までの総データ量を算出し、
前記代替所要時間から、前記無線エンド側固定遅延時間およびサーバエンド側固定遅延時間の和を少なくとも一倍を減じて所要時間を算出し、
前記総データ量を前記所要時間で除してスループットを算出することを特徴とする請求項3または4に記載の通信品質測定装置。 - 前記一括送信回数が2回以上と判定されたときに、
前記エンド側固定遅延算出手段は、無線エンド側およびサーバエンド側の各固定遅延時間を算出し、
前記品質算出手段は、
無線クライアントからサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信される第1番目のパケット群の到着時刻から最後の第n番目のパケット群の到着時刻までを前記代替所要時間として算出し、
第2番目のパケット群から最後の第n番目のパケット群までの総データ量を算出し、
前記代替所要時間から、前記無線エンド側固定遅延時間およびサーバエンド側固定遅延時間の和の少なくとも1倍だけ減じ、片道分のサーバエンド側固定遅延時間を加えて所要時間を算出し、
前記総データ量を前記所要時間で除してスループットを算出することを特徴とする請求項3または4に記載の通信品質測定装置。 - 前記品質算出手段は、前記代替所要時間から、前記無線エンド側固定遅延時間およびサーバエンド側固定遅延時間の和の(n-1)倍を減じることを特徴とする請求項5または6に記載の通信品質測定装置。
- 前記品質算出手段は、前記代替所要時間から、前記無線エンド側固定遅延時間およびサーバエンド側固定遅延時間の和を、ウィンドウサイズが開き切るまでの通信回数分の倍数だけ減じることを特徴とする請求項5または6に記載の通信品質測定装置。
- 前記一括送信回数が1回と判定されたときに、
前記エンド側固定遅延算出手段は、無線エンド側およびサーバエンド側の各固定遅延時間を算出し、
前記品質算出手段は、
TCPコネクション確立時の3ウェイハンドシェイクにおいて無線クライアントから送信されるSYNパケットの到着時刻から、無線クライアントがサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信する第1番目のパケット群の到着時刻までを前記代替所要時間として算出し、
前記代替所要時間から、前記無線エンド側固定遅延時間およびサーバエンド側固定遅延時間の和、ならびに片道分の無線エンド側固定遅延時間を減じて所要時間を算出し、
前記第1番目のパケット群のデータ量とTCPにおける標準的なACKサイズとの和を総データ量として算出し、
前記総データ量を前記代替所要時間で除してスループットを算出することを特徴とする請求項3または4に記載の通信品質測定装置。 - 前記一括送信回数が1回と判定されたときに、
前記エンド側固定遅延算出手段は、無線エンド側およびサーバエンド側の各固定遅延時間を算出し、
前記品質算出手段は、
TCPコネクション確立時の3ウェイハンドシェイクにおいて無線クライアントから送信されるSYNパケットの到着時刻から、無線クライアントがサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信する第1番目のパケット群の到着時刻までを前記代替所要時間として算出し、
前記代替所要時間から、前記無線エンド側固定遅延時間およびサーバエンド側固定遅延時間の和、ならびに片道分の無線エンド側固定遅延時間を減じて、さらに片道分のサーバエンド側固定遅延時間を加えて所要時間を算出し、
前記第1番目のパケット群のデータ量とTCPにおける標準的なACKサイズとの和を総データ量として算出し、
前記総データ量を前記代替所要時間で除してスループットを算出することを特徴とする請求項3または4に記載の通信品質測定装置。 - 前記キャプチャ手段においてキャプチャ漏れしたパケットのログ情報を、無線クライアント側のウィンドウサイズが規則的に変化することを前提に補完するログ情報補完手段を具備したことを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の通信品質測定装置。
- 測定対象がメールセッションであるとき、セッションサイズが所定値を下回るメールセッションのセッション時間をオーバヘッド時間として記憶し、セッションサイズが所定値を上回るメールセッションについて、そのセッション時間から前記オーバヘッド時間を減じて当該セッションの所要時間とすることを特徴とする請求項1に記載の通信品質測定装置。
- 前記一括送信回数判定手段は、TCPウィンドウサイズの初期値、最大値および増え方を規定する情報を取得し、当該取得した情報に基づいて、データが無線クライアントからサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信される回数を判定することを特徴とする請求項3ないし10のいずれかに記載の通信品質測定装置。
- 前記一括送信回数判定手段は、無線クライアントの種別を識別し、当該種別から識別されるTCPウィンドウサイズの初期値、最大値および増え方を規定する情報に基づいて、データが無線クライアントからサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信される回数を判定することを特徴とする請求項3ないし10のいずれかに記載の通信品質測定装置。
- 前記品質算出手段は、ウィンドウサイズ単位で一括送信されるパケット群の切れ目を、データ通信開始時のウィンドウサイズ、最大値および増え方に基づいて識別することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の通信品質測定装置。
- 前記品質算出手段は、ウィンドウサイズ単位で一括送信されるパケット群の切れ目を、各パケットの到着時刻の差に基づいて識別することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の通信品質測定装置。
- 前記一括送信回数が1回と判定されたときに、TCPコネクションの確立から第1番目のパケット群の到着時刻までの時間が無線エンド側固定遅延時間の半分以内であることを条件にスループットが算出されることを特徴とする請求項9または10に記載の通信品質測定装置。
- 無線クライアントとサーバとの間に確立されたTCPコネクションでの通信トラヒックをネットワーク上のキャプチャポイントに設置した通信品質測定装置でパッシブに監視して通信品質を測定する通信品質測定方法において、
無線クライアントからサーバへ送信され、ネットワーク上のキャプチャポイントでキャプチャされた上りのTCPパケットのログ情報をコネクションごとに管理し、
前記ログ情報に基づいて、データが無線クライアントからサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信される回数を判定し、
前記一括送信回数が2回以上であると、
無線エンド側およびサーバエンド側の各固定遅延時間を算出し、
無線クライアントからサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信される第1番目のパケット群の到着時刻から最後の第n番目のパケット群の到着時刻までを代替所要時間として算出し、
第2番目のパケット群から最後の第n番目のパケット群までの総データ量を算出し、
前記代替所要時間から、前記無線エンド側固定遅延時間およびサーバエンド側固定遅延時間の和の少なくとも1倍を減じて所要時間を算出し、
前記総データ量を前記代替所要時間で除してスループットを算出することを特徴とする通信品質測定方法。 - 無線クライアントとサーバとの間に確立されたTCPコネクションでの通信トラヒックをネットワーク上のキャプチャポイントに設置した通信品質測定装置でパッシブに監視して通信品質を測定する通信品質測定方法において、
無線クライアントからサーバへ送信され、ネットワーク上のキャプチャポイントでキャプチャされた上りのTCPパケットの種別および到着時刻をログ情報としてコネクションごとに管理し、
前記ログ情報に基づいて、データが無線クライアントからサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信される回数を判定し、
前記一括送信回数が1回であると、
無線エンド側およびサーバエンド側の各固定遅延時間を算出し、
TCPコネクション確立時の3ウェイハンドシェイクにおいて無線クライアントから送信されるSYNパケットの到着時刻から、無線クライアントがサーバへウィンドウサイズ単位で一括送信する第1番目のパケット群の到着時刻までを代替所要時間として算出し、
前記代替所要時間から、前記無線エンド側固定遅延時間およびサーバエンド側固定遅延時間の和、ならびに片道分の無線エンド側固定遅延時間を減じて所要時間を算出し、
前記第1番目のパケット群のデータ量とTCPにおける標準的なACKサイズとの和を総データ量として算出し、
前記総データ量を前記代替所要時間で除してスループットを算出することを特徴とする通信品質測定方法。 - 前記スループット計測がHTTPセッション単位で行われ、セッション間のthink timeがスループットの計測対象期間から除外されることを特徴とする請求項18または19に記載の通信品質測定方法。
- 前記スループット計測がメールセッション単位で行われ、セッションサイズが所定値を下回るメールセッションのセッション時間をオーバヘッド時間として記憶し、セッションサイズが所定値を上回るメールセッションについて、そのセッション時間から前記オーバヘッド時間を減じて当該セッションの所要時間とすることを特徴とする請求項18または19に記載の通信品質測定方法。
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