JP5904020B2 - ネットワーク分析方法、情報処理装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明はネットワーク分析方法、情報処理装置およびプログラムに関する。

現在、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信システムが広く利用されている。多くの無線通信システムでは、パケット通信を行う有線ネットワークに無線通信を行うアクセスポイント（基地局や無線中継機と呼ぶこともある）が接続されている。移動通信端末などの無線通信装置は、アクセスポイントと無線通信を行い、アクセスポイント経由で有線ネットワークにパケットを送信することができる。

アクセスポイントは、無線通信装置がそのアクセスポイントに接続し、また、接続を維持できるように、制御信号を送信（例えば、報知（ブロードキャスト））する。制御信号には、周期的に送信するものがあり、例えば、無線ＬＡＮでは、アクセスポイントは、所定のビーコンインターバル（例えば、１０２．４ミリ秒間隔）で、ビーコンと呼ばれる制御信号を送信している。その場合、無線通信装置は、アクセスポイントが送信する制御信号の一部または全部を、周期的に受信する。アクセスポイントと無線通信装置との間の無線通信が半二重通信である場合、無線通信装置は、アクセスポイントから制御信号を受信している間、パケット送信を中断することになる。制御信号のデータ量・送信レート・送信周期など、制御信号に関するパラメータは、アクセスポイント毎に設定できることもある。

なお、プロキシサーバが無線ＬＡＮデバイスにプローブパケットを送信し、プローブパケットに対する応答が返ってくるまでの応答時間を測定し、応答時間に基づいて無線ＬＡＮ基地局のビーコンインターバルを推定する無線ＬＡＮシステムが提案されている。

特開２００７−１５１１２１号公報

上記のように、無線通信装置は、アクセスポイントから制御信号を受信している間、有線ネットワークへのパケット送信を中断することになる場合がある。ここで、制御信号は、多くの無線通信装置が安定的に受信できるように、低い送信レート（例えば、１Ｍｂｐｓ）で送信されることが多い。このため、無線通信装置が制御信号の受信によってパケット送信を中断する時間は、無視できるほど十分に短いとは言えず、制御信号がパケット送信を遅延させる一因になり得る。さらに、制御信号に起因して生じる遅延は、アクセスポイントのパラメータの設定が不適切であるために大きくなることもある。

無線通信システムでは、想定したスループットが達成されていないとき、上記の制御信号を含めて様々な遅延原因の候補が考えられる。そこで、システム管理者は、パケット送信の遅延の原因を分析する作業を行う。しかし、パケット送信の遅延の原因がアクセスポイントから無線通信装置に送信される制御信号なのかどうか、また、システム全体の遅延にどの程度の影響を与えているかなどを分析することは、従来は容易でなかった。

すなわち、制御信号は、アクセスポイントと無線通信装置の間の無線区間で送信され、有線ネットワーク上には送信されない。そのため、この制御信号の分析方法の１つとして、無線信号をキャプチャして分析する方法が考えられる。しかしながら、無線信号をキャプチャして分析するには、監視装置を無線区間に設置する必要があり、さらに無線通信装置の無線信号をキャプチャできる場所に監視装置を設置することが容易ではない。また、無線通信システムの形態によっては、システム管理者が無線信号をキャプチャすることが難しい場合もある。また、無線信号をキャプチャして分析する方法では、１つのアクセスポイントと１つの無線通信装置の組毎に無線信号を分析することになり、効率的な原因分析を行えない。

一側面では、本発明は、無線通信システムにおけるパケット遅延の分析を効率的に行えるようにするネットワーク分析方法、情報処理装置およびプログラムを提供することを目的とする。

一側面では、有線ネットワークと、有線ネットワークに接続されており周期的に制御信号を無線で送信するアクセスポイントと、アクセスポイントを介して有線ネットワークにパケットを送信する無線通信装置とを含むシステムにおいて、有線ネットワークに接続されたコンピュータが実行するネットワーク分析方法が提供される。ネットワーク分析方法では、有線ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットの集合の中から、１つ前のパケットが受信されてから所定時間以上経過して受信された遅延パケットを抽出する。遅延パケットが受信されたタイミングの周期性に基づいて、制御信号によるパケット遅延が発生していることを判定する。

また、一側面では、有線ネットワークと、有線ネットワークに接続されており周期的に制御信号を無線で送信するアクセスポイントと、アクセスポイントを介して有線ネットワークにパケットを送信する無線通信装置とを含むシステムにおいて、有線ネットワークに接続される情報処理装置が提供される。情報処理装置は、有線ネットワークからパケットを受信する受信部と、受信したパケットの集合の中から、１つ前のパケットが受信されてから所定時間以上経過して受信された遅延パケットを抽出し、遅延パケットが受信されたタイミングの周期性に基づいて、制御信号によるパケット遅延が発生していることを判定する判定部とを有する。

また、一側面では、有線ネットワークと、有線ネットワークに接続されており周期的に制御信号を無線で送信するアクセスポイントと、アクセスポイントを介して有線ネットワークにパケットを送信する無線通信装置とを含むシステムにおいて、有線ネットワークに接続されたコンピュータに、以下の処理を実行させるプログラムが提供される。有線ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットの集合の中から、１つ前のパケットが受信されてから所定時間以上経過して受信された遅延パケットを抽出する。遅延パケットが受信されたタイミングの周期性に基づいて、制御信号によるパケット遅延が発生していることを判定する。

無線通信システムにおけるパケット遅延の分析を効率的に行えるようになる。

第１の実施の形態の無線通信システムを示す図である。 第２の実施の形態の無線通信システムを示す図である。 監視装置のハードウェア例を示すブロック図である。 パケット送信のタイミング例を示す図である。 パケットの受信間隔とビーコン遅延パケットとの関係例を示す図である。 パケットのフォーマット例を示す図である。 監視装置の機能例を示すブロック図である。 遅延分析の手順例を示すフローチャートである。 基準パケット判定の手順例を示すフローチャートである。 ビーコン遅延判定の手順例を示すフローチャートである。 インターバル推定の手順例を示すフローチャートである。 判定取消の手順例を示すフローチャートである。 ビーコン遅延パケットの判定状況の例を示す図である。 ビーコン遅延パケットの判定状況の例を示す図（続き）である。 無線通信システムの変形例を示す図である。

以下、本実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の無線通信システムを示す図である。無線通信システムは、有線ネットワーク２、アクセスポイント３、無線通信装置４および情報処理装置１０を含む。アクセスポイント３と情報処理装置１０は、有線ネットワーク２に接続されている。

有線ネットワーク２は、パケットを伝送するネットワークであり、ルータやレイヤ２スイッチなどの中継装置を含み得る。パケット通信のプロトコルとしては、例えば、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）やＩＰ（Internet Protocol）が用いられる。

アクセスポイント３は、無線通信装置４と無線通信を行い、また、有線ネットワーク２を用いて有線通信を行う通信装置である。無線通信方式としては、例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics）８０２．１１に規定された無線ＬＡＮの方式が用いられる。アクセスポイント３は、無線通信装置４からパケットを受信すると、有線ネットワーク２に転送する。また、アクセスポイント３は、無線通信の制御のための情報を、制御信号として無線で送信する。例えば、無線ＬＡＮの場合、アクセスポイント３は、ビーコンを一定周期（ビーコンインターバル）で報知する。ビーコンには、自己のアクセスポイントの識別子（ＳＳＩＤ：Service Set ID）やサポートする伝送レート（Supported Rates）などの情報が含まれる。ビーコンのデータ量、ビーコンの送信レート、ビーコンインターバルなどは、アクセスポイント３に設定されている。

無線通信装置４は、アクセスポイント３に接続しパケット通信を行う通信装置である。無線通信装置４は、携帯電話機やノートＰＣ（Personal Computer）などの移動通信装置でもよいし、固定無線通信装置でもよい。無線通信装置４は、アクセスポイント３が送信する制御信号の一部または全部を周期的に受信して、アクセスポイント３との接続を制御する。ここで、アクセスポイント３と無線通信装置４の間の通信は、半二重通信である。よって、無線通信装置４は、アクセスポイント３から制御信号を受信している間、アクセスポイント３経由で有線ネットワーク２にパケットを送信することを中断する。

情報処理装置１０は、有線ネットワーク２のパケットを受信し、パケット送信の遅延を分析する監視装置である。情報処理装置１０は、受信部１１および判定部１２を有する。
受信部１１は、有線ネットワーク２からパケットを受信する。無線通信装置４が送信するパケットの宛先は、情報処理装置１０でもよいし、有線ネットワーク２に接続された他の情報処理装置でもよい。後者の場合、受信部１１は、アクセスポイント３と宛先の情報処理装置との間で、有線ネットワーク２を流れるパケットをキャプチャする。

受信部１１がキャプチャするパケットの中に、アクセスポイント３を経由しないパケットが含まれる可能性がある場合、情報処理装置１０は、キャプチャしたパケットを、ヘッダを参照して分類することが好ましい。例えば、送信元アドレス・送信元ポート番号・宛先アドレス・宛先ポート番号の４つが同じパケット（同じセッションに属するパケット）の集合を、１つのパケットの集合と見なす。また、例えば、送信元アドレス・宛先アドレスの２つが同じパケットの集合、または、送信元アドレスが同じパケットの集合を、１つのパケットの集合と見なす。また、アクセスポイント３が属するサブネットと、アクセスポイント３を経由しないパケットの送信元のサブネットとが異なる場合、送信元アドレスのサブネットが同じパケットの集合を、１つのパケットの集合と見なしてもよい。

判定部１２は、受信部１１が受信した１つのパケットの集合に基づいて、無線通信システムで生じているパケット送信の遅延を分析する。判定部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのプロセッサでもよいし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの電子回路でもよい。プロセッサは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。プロセッサは、プログラムの命令を実行するための演算器やレジスタの他に、専用の電子回路を含んでいてもよい。

遅延分析において、判定部１２は、パケット毎に、受信時刻を確認し、１つのパケットの集合における１つ前のパケットの受信時刻との差（受信間隔）を算出する。そして、判定部１２は、１つのパケットの集合の中から、１つ前のパケットが受信されてから所定時間以上経過して受信された（受信間隔が閾値以上である）遅延パケットを検索する。受信間隔の閾値は、例えば、一般的なアクセスポイントに設定されている制御信号のデータ量と送信レートから算出される、１回の制御信号を受信するのに要する時間とする。アクセスポイント３に設定された制御信号のデータ量と送信レートとが判明している場合、判定部１２は、その情報から制御信号の受信に要する時間を算出して閾値としてもよい。

２つ以上の遅延パケットが検索されると、判定部１２は、遅延パケットが受信されたタイミングの周期性に基づいて、無線通信装置４がアクセスポイント３から制御信号を受信する間パケット送信を停止することで発生した遅延を判定する。例えば、判定部１２は、遅延パケットを、周期性に基づいて、制御信号が原因で遅延したと判定される遅延パケット（第１の遅延パケット）とそれ以外の遅延パケット（第２の遅延パケット）に分類する。

遅延パケットの分類では、例えば、判定部１２は、遅延パケットを１つ選択し、選択した遅延パケットを基準にして算出される所定周期のタイミングと受信タイミングとの差が閾値以下である遅延パケットを、第１の遅延パケットに分類する。受信タイミングの周期は、例えば、一般的なアクセスポイントに設定されている制御信号の送信周期とする。アクセスポイント３に設定された制御信号の送信周期が判明している場合、判定部１２は、アクセスポイント３の送信周期を用いて、遅延パケットを分類してもよい。

例えば、図１の例では、情報処理装置１０が受信したパケットの中から、遅延パケット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが検索され、遅延パケット５ａ，５ｃ，５ｄの受信タイミングが制御信号の送信周期に適合している。この場合、遅延パケット５ａ，５ｃ，５ｄは、制御信号が原因で遅延したパケットと判定され、遅延パケット５ｂは、それ以外の原因で遅延したパケットと判定される。このようにして、情報処理装置１０のユーザ（例えば、無線通信システムの管理者）は、パケット遅延の原因を分析するにあたり、遅延全体の中で無線区間の制御信号が影響している部分を他の部分から切り離して分析できる。

なお、アクセスポイント３に、複数の無線通信装置が接続していてもよい。この場合、情報処理装置１０は、アクセスポイントと無線通信装置との対応関係が判明していれば、これら複数の無線通信装置が送信するパケットの集合を１つのパケットの集合と見なして、遅延分析を行ってもよい。また、有線ネットワーク２に複数のアクセスポイントが接続されている場合、情報処理装置１０は、アクセスポイント毎に遅延分析を行ってもよい。

第１の実施の形態の無線通信システムによれば、有線ネットワーク２を流れるパケットを監視することで、遅延パケットの周期性から、アクセスポイント３と無線通信装置４の間の無線区間の制御信号が原因で発生した遅延を判定することができる。よって、無線信号をキャプチャしなくてもよく、遅延分析を効率的に行うことが可能となる。以下に説明する第２の実施の形態では、無線ＬＡＮの遅延分析の例を挙げる。

［第２の実施の形態］
図２は、第２の実施の形態の無線通信システムを示す図である。第２の実施の形態の無線通信システムは、ネットワーク２０、タップ２１、アクセスポイント３１、端末装置４１，４２、サーバ装置５１および監視装置１００を含む。

ネットワーク２０は、ＴＣＰ／ＩＰを用いてパケットを伝送する有線ネットワークである。ネットワーク２０は、ルータやレイヤ２スイッチなどの中継装置を含んでもよい。タップ２１は、ネットワーク２０および監視装置１００と接続された信号処理装置である。タップ２１は、アクセスポイント３１からサーバ装置５１への通信経路上に設けられる。タップ２１は、ネットワーク２０を流れる信号（特に、アクセスポイント３１からサーバ装置５１へ伝送されるパケットの信号）を複製して監視装置１００に出力する。

アクセスポイント３１は、ネットワーク２０に接続された無線通信装置である。アクセスポイント３１は、端末装置４１，４２と無線通信を行い、端末装置４１，４２とネットワーク２０との間でパケットを中継する。第２の実施の形態では、無線通信方式として、ＩＥＥＥ８０２．１１系の規格に基づいた無線ＬＡＮの方式を用いる。ここで、アクセスポイント３１は、ビーコンと呼ばれる制御用パケットを、周期的に無線でブロードキャスト（同報通知）している。ビーコンには、アクセスポイント３１の識別子やアクセスポイント３１がサポートする伝送レートの情報などが含まれている。

端末装置４１，４２は、ユーザが操作するクライアントコンピュータとしての無線端末装置である。端末装置４１，４２は、携帯電話機・携帯情報端末装置・ノートＰＣなどの移動通信装置でもよいし、固定無線通信装置でもよい。端末装置４１，４２は、アクセスポイント３１がブロードキャストするビーコンを検出することで、アクセスポイント３１に接続する。また、端末装置４１，４２は、ビーコンを周期的に受信することで、アクセスポイント３１との接続を維持する。端末装置４１，４２は、アクセスポイント３１を介して、サーバ装置５１とＴＣＰセッションを確立し、サーバ装置５１とパケット通信を行う。

ここで、アクセスポイント３１と端末装置４１，４２との間の無線通信は、半二重通信である。すなわち、端末装置４１，４２からアクセスポイント３１への通信（上り通信）と、アクセスポイント３１から端末装置４１，４２への通信（下り通信）とは、同時には行われない。よって、端末装置４１，４２は、サーバ装置５１にパケットを送信しているときに、ビーコンを受信するタイミングが到来すると、パケット送信を中断する。

サーバ装置５１は、ネットワーク２０に接続されたサーバコンピュータである。サーバ装置５１は、端末装置４１，４２からのアクセスに応じて、端末装置４１，４２とＴＣＰセッションを確立してパケット通信を行う。サーバ装置５１は、例えば、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）を用いてファイルを受信するファイルサーバである。

監視装置１００は、ネットワーク２０を流れるパケットを監視し、パケット送信の遅延を分析するコンピュータである。監視装置１００は、タップ２１を介してネットワーク２０から受信した信号に基づいて、アクセスポイント３１からサーバ装置５１へのパケットをキャプチャする。そして、監視装置１００は、あるパケットの受信時刻と１つ前のパケットの受信時刻の差（受信間隔）に基づいて、端末装置４１，４２がビーコンを受信することで発生したパケット送信の遅延（ビーコン遅延）を分析する。特に、監視装置１００は、受信間隔が大きいパケットが現れるタイミングの周期性に基づいて、キャプチャしたパケットの中から、ビーコンが原因で遅延したパケットを推定する。

なお、監視装置１００は、キャプチャしたパケットを所定の基準で分類し、分類したパケットの集合毎に上記の遅延分析を行ってもよい。例えば、同じＴＣＰセッションに属するパケット（送信元ＩＰアドレス・送信元ポート番号・宛先ＩＰアドレス・宛先ポート番号が同じパケット）の集合が、１つのパケットの集合と見なされる。また、例えば、送信元ＩＰアドレス・宛先ＩＰアドレスが同じパケットの集合、または、送信元ＩＰアドレスが同じパケットの集合が、１つのパケットの集合と見なされる。また、アクセスポイント３１を利用する複数の端末装置それぞれのＩＰアドレス（または、それら複数の端末装置が共通に使用するサブネットのアドレス）がわかっている場合、それら複数の端末装置が送信したパケットの集合を、１つのパケットの集合と見なしてもよい。

なお、監視装置１００は、第１の実施の形態の情報処理装置１０の一例である。ネットワーク２０は、第１の実施の形態の有線ネットワーク２の一例である。アクセスポイント３１は、第１の実施の形態のアクセスポイント３の一例であり、アクセスポイント３１が送信するビーコンは、アクセスポイント３が送信する制御信号の一例である。端末装置４１，４２は、第１の実施の形態の無線通信装置４の一例である。

図３は、監視装置のハードウェア例を示すブロック図である。監視装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０３、画像信号処理部１０４、入力信号処理部１０５、ディスクドライブ１０６および通信部１０７を有する。上記の各ユニットは、バスに接続されている。なお、ＣＰＵ１０１は、第１の実施の形態の判定部１２の一例であり、通信部１０７は第１の実施の形態の受信部１１の一例である。

ＣＰＵ１０１は、プログラムの命令を実行する演算器を含むプロセッサである。ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０３に記憶されているプログラムやデータの少なくとも一部をＲＡＭ１０２にロードし、プログラムを実行する。なお、ＣＰＵ１０１は複数のプロセッサコアを備えてもよく、監視装置１００は複数のプロセッサを備えてもよく、以下で説明する処理を複数のプロセッサまたはプロセッサコアを用いて並列実行してもよい。

ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムや遅延分析にあたって参照されるデータを一時的に記憶する揮発性メモリである。なお、監視装置１００は、ＲＡＭ以外の種類のメモリを備えてもよく、複数個の揮発性メモリを備えてもよい。

ＨＤＤ１０３は、ＯＳ（Operating System）やファームウェアやアプリケーションソフトウェアなどのソフトウェアのプログラム、および、データを記憶する不揮発性記憶装置である。なお、監視装置１００は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）などの他の種類の記憶装置を備えてもよく、複数の不揮発性記憶装置を備えてもよい。

画像信号処理部１０４は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、監視装置１００に接続されたディスプレイ６１に画像を出力する。ディスプレイ６１としては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイなどを用いることができる。

入力信号処理部１０５は、監視装置１００に接続された入力デバイス６２から入力信号を取得し、ＣＰＵ１０１に通知する。入力デバイス６２としては、マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイス、キーボードなどを用いることができる。

ディスクドライブ１０６は、記録媒体６３に記録されたプログラムやデータを読み取る駆動装置である。記録媒体６３として、例えば、フレキシブルディスク（ＦＤ：Flexible Disk）やＨＤＤなどの磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスク、光磁気ディスク（ＭＯ：Magneto-Optical disk）を使用できる。ディスクドライブ１０６は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、記録媒体６３から読み取ったプログラムやデータをＲＡＭ１０２またはＨＤＤ１０３に格納する。

通信部１０７は、タップ２１を介してネットワーク２０から信号を受信し、受信信号からパケットを抽出する有線インタフェースである。通信部１０７は、抽出されたパケット（監視装置１００が受信したパケット）を、ＲＡＭ１０２に格納する。

なお、監視装置１００は、ディスクドライブ１０６を備えていなくてもよい。また、監視装置１００は、ユーザが操作する他のコンピュータからアクセス可能である場合、画像信号処理部１０４や入力信号処理部１０５を備えていなくてもよい。また、ディスプレイ６１や入力デバイス６２は、監視装置１００と一体に形成されていてもよい。

図４は、パケット送信のタイミング例を示す図である。前述のように、アクセスポイント３１は、所定のビーコンインターバルで周期的にビーコンを無線により報知する。ビーコンとしてのパケットは、２４バイトのＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダと、４バイトのＦＣＳ（Frame Check Sequence）と、少なくとも１２バイトの制御情報とを含む。追加の制御情報がビーコンに含まれることで、ビーコンサイズは１００バイト以上になることが多い。また、ビーコンインターバルは１０２．４ミリ秒であることが多い。また、多くの端末装置がビーコンを安定的に受信して接続制御を行えるよう、ビーコンの送信レートは１Ｍｂｐｓ程度の低速に設定されていることが多い。ビーコンサイズ・ビーコンインターバル・送信レートは、アクセスポイント毎に設定される。

端末装置４１，４２は、アクセスポイント３１がビーコンを送信するタイミングに合わせて、ビーコンの受信処理を行うことで、アクセスポイント３１から周期的にビーコンを受信し、アクセスポイント３１との接続を維持する。ビーコンサイズが１００バイトであり、ビーコンの送信レートが１Ｍｂｐｓである場合、端末装置４１，４２がビーコンの受信に要する時間（ビーコン受信時間）は、１００バイト×８÷１Ｍｂｐｓ＝８００μ秒である。ビーコンサイズが２５０バイトであり、ビーコンの送信レートが１Ｍｂｐｓである場合、ビーコン受信時間は２０００μ秒である。前述のように、端末装置４１，４２は、ビーコンを受信している間、パケット送信を中断することになる。

（Ａ）端末装置４１が、データパケット７１をサーバ装置５１に送信し、サーバ装置５１からの応答としてＡＣＫ（Acknowledgement）パケット７２を受信し、その後、データパケット７３をサーバ装置５１に送信するとする。データパケット７１，７３のデータ量は、それぞれ１５００バイトとする。この場合、データパケット７１を送信し終えてからデータパケット７３を送信し終えるまでの送信間隔は、例えば、５００μ秒となる。

（Ｂ）これに対し、端末装置４１が、ＡＣＫパケット７２を受信した後、アクセスポイント３１が報知するビーコンを受信し、その後、データパケット７３を送信するとする。すなわち、データパケット７１の送信からデータパケット７３の送信までの間に、ビーコンを受信するタイミングが到来したとする。ビーコンサイズは２５０バイトであり、ビーコンの送信レートは１Ｍｂｐｓであるとする。この場合、データパケット７１を送信し終えてからデータパケット７３を送信し終えるまでの送信間隔は、ビーコンを受信しなかった場合よりも２０００μ秒増加して、例えば、２５００μ秒となる。

このように、端末装置４１，４２がアクセスポイント３１からビーコンを受信することで、端末装置４１，４２からサーバ装置５１へのパケット送信が遅延し得る。上記のデータパケット７３は、ビーコンが原因で遅延したパケット（ビーコン遅延パケット）と言える。ただし、第２の実施の形態の無線通信システムでは、他の理由でパケット送信が遅延することもある。監視装置１００は、ネットワーク２０上でのパケットの間隔を分析することで、何れのパケットがビーコン遅延パケットであるかを推定する。

図５は、パケットの受信間隔とビーコン遅延パケットとの関係例を示す図である。図５において、横軸は監視装置１００がキャプチャを開始してからの経過時間（単位はμ秒）であり、縦軸はキャプチャしたパケットの受信間隔（単位はμ秒）である。

監視装置１００は、所定の条件を満たすパケットの集合（例えば、同一のＴＣＰセッションに属するパケットの集合）を、監視装置１００での受信時刻が早い順に並べて、受信間隔を算出する。そして、監視装置１００は、受信間隔が閾値（例えば、２７００μ秒）以上であるパケットを、ビーコン遅延パケットである可能性のあるパケット（遅延パケット若しくは候補パケット）として選択する。図５の例では、パケット８１〜８５が候補パケットである。なお、監視装置１００が受信するパケットの多くは、受信間隔が閾値未満であるが、図５では受信間隔が閾値未満のパケットの記載を省略している。

監視装置１００は、候補パケットの中から、候補パケットの受信タイミングの周期性を判断するにあたって、基準パケットを１つ選択する。基準パケットは、１つ前の候補パケットとの受信時刻の差が、ビーコンインターバルに対応する（ビーコンインターバルの整数倍に一致するか、または、ビーコンインターバルの整数倍に十分近い）候補パケットである。図５の例では、パケット８１の受信時刻とパケット８２の受信時刻との差が、ビーコンインターバルに対応するため、パケット８２が基準パケットとなっている。

そして、監視装置１００は、基準パケットがビーコン遅延パケットの１つであると判定し、ビーコンの周期性に基づいて、候補パケットの中から、他のビーコン遅延パケットを判定する。具体的には、監視装置１００は、基準パケットとの受信時刻の差が、ビーコンインターバルに対応する候補パケットを、ビーコン遅延パケットと判定する。図５の例では、パケット８１，８４がビーコン遅延パケットであると判定される一方、パケット８３，８５はビーコン遅延パケットでないと判定されている。

図６は、パケットのフォーマット例を示す図である。図６に示すようなＴＣＰ／ＩＰパケットを含むＭＡＣフレームが、ネットワーク２０上でアクセスポイント３１からサーバ装置５１に送信されると共に、監視装置１００によってキャプチャされる。なお、ＭＡＣレイヤの「フレーム」も、パケットと呼ぶことがある。このＭＡＣフレームは、ＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ、データおよびＦＣＳを含む。

ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣレイヤプロトコルのヘッダ部であり、６バイトの宛先ＭＡＣアドレスと、６バイトの送信元ＭＡＣアドレスと、２バイトのタイプとを含む。タイプは、ＭＡＣレイヤより１つ上のレイヤで使用されているプロトコル（上位プロトコル）の種別を示す。上位プロトコルがＩＰである場合、タイプ＝０ｘ０８００が設定される。

ＩＰヘッダは、ＩＰのヘッダ部であり、１バイトのプロトコル番号と、４バイトの送信元ＩＰアドレスと、４バイトの宛先ＩＰアドレスとを含む。プロトコル番号は、ＩＰレイヤより１つ上のレイヤで使用されているプロトコル（上位プロトコル）の種別を示す。上位プロトコルがＴＣＰである場合、プロトコル番号＝０ｘ０６が設定される。このＩＰヘッダが、端末装置４１からサーバ装置５１へ送信されるＩＰパケットのヘッダである場合には、送信元ＩＰアドレスとして端末装置４１のＩＰアドレスが設定され、宛先ＩＰアドレスとしてサーバ装置５１のＩＰアドレスが設定される。

ＴＣＰヘッダは、ＴＣＰのヘッダ部であり、２バイトの送信元ポート番号と、２バイトの宛先ポート番号と、４バイトのシーケンス番号とを含む。このＴＣＰヘッダが、端末装置４１からサーバ装置５１へ送信されるＴＣＰパケットのヘッダである場合には、送信元ポート番号として端末装置４１がパケット通信に使用するポートの番号が設定され、宛先ポート番号としてサーバ装置５１がパケット通信に使用するポートの番号が設定される。

監視装置１００は、ＭＡＣヘッダのタイプとＩＰヘッダのプロトコル番号を確認することで、キャプチャしたパケットがＴＣＰ／ＩＰパケットであるか否か判定できる。また、監視装置１００は、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス・宛先ＩＰアドレスと、ＴＣＰヘッダの送信元ポート番号・宛先ポート番号を確認することで、キャプチャしたパケットが属するＴＣＰセッションを判定することができる。また、監視装置１００は、ＴＣＰヘッダのシーケンス番号を用いて、個々のパケットを識別することができる。なお、第２の実施の形態では、監視装置１００はＴＣＰ／ＩＰパケットを用いて遅延分析を行うこととしたが、他の種類のパケットを用いて遅延分析を行うようにしてもよい。

図７は、監視装置の機能例を示すブロック図である。監視装置１００は、ビーコン情報記憶部１１０、パケットキャプチャ部１２０、候補パケット検索部１３０、遅延判定部１４０および遅延情報出力部１５０を有する。ビーコン情報記憶部１１０は、例えば、ＲＡＭ１０２やＨＤＤ１０３に確保した記憶領域として実現される。パケットキャプチャ部１２０、候補パケット検索部１３０、遅延判定部１４０および遅延情報出力部１５０は、例えば、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムのモジュールとして実現される。

ビーコン情報記憶部１１０は、ビーコンサイズ、ビーコンインターバルおよびビーコンの送信レートを示すビーコン情報を記憶する。アクセスポイント３１に設定されたビーコンサイズ・ビーコンインターバル・送信レートが、事前に判明している場合や、これまでの監視装置１００の処理から推定できる場合には、アクセスポイント３１に対応するビーコン情報がビーコン情報記憶部１１０に記憶される。それ以外の場合には、一般的なビーコンサイズ・ビーコンインターバル・送信レートを示すビーコン情報が、ビーコン情報記憶部１１０に記憶される。なお、ビーコン情報には、ビーコンサイズと送信レートに代えて、ビーコン受信時間＝ビーコンサイズ÷送信レートの情報が含まれてもよい。

パケットキャプチャ部１２０は、端末装置４１，４２からサーバ装置５１へ送信されたＴＣＰ／ＩＰパケットをキャプチャする。例えば、パケットキャプチャ部１２０は、ＲＡＭ１０２に格納されたパケットの中から、ＴＣＰ／ＩＰパケットを選択し、選択したパケットを送信元ＩＰアドレスなどに基づいて分類する。そして、パケットキャプチャ部１２０は、分類毎にパケット情報を生成する。パケット情報には、各パケットについて、シーケンス番号、送信元ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号、受信時刻（監視装置１００がそのパケットをキャプチャした時刻）が含まれる。

候補パケット検索部１３０は、パケットキャプチャ部１２０が生成したパケット情報に基づいて、キャプチャされたパケットから候補パケットを検索する。すなわち、候補パケット検索部１３０は、各パケットについて、当該パケットの受信時刻と、そのパケットと同じ分類に属する１つ前に受信されたパケットの受信時刻から、受信間隔を算出する。そして、候補パケット検索部１３０は、受信間隔が閾値以上の遅延したパケットを、候補パケットとして選択する。受信間隔の閾値としては、例えば、ビーコン情報記憶部１１０に記憶されたビーコン情報が示すビーコンサイズ・送信レートから算出されるビーコン受信時間が用いられる。候補パケット検索部１３０は、候補パケット情報を生成する。候補パケット情報には、各候補パケットについて、シーケンス番号、送信元ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号、受信時刻、受信間隔が含まれる。

遅延判定部１４０は、候補パケット検索部１３０が生成した候補パケット情報に基づいて、候補パケットのうち何れがビーコン遅延パケットであるか推定する。前述のように、遅延判定部１４０は、まず、同じ分類に属する候補パケットの間の受信時刻の差から、ビーコン遅延パケットである可能性が高い候補パケットを、基準パケットとして選択する。そして、遅延判定部１４０は、基準パケットの受信時刻を基準にして、ビーコン情報記憶部１１０に記憶されたビーコン情報が示すビーコンインターバルから、周期的に現れることが期待されるビーコン遅延パケットを判定する。遅延判定部１４０は、候補パケット情報に、各候補パケットがビーコン遅延パケットであるか否かを示すフラグを付加する。

遅延情報出力部１５０は、ビーコン遅延パケットか否かのフラグを含む候補パケット情報に基づいて、遅延分析の結果を示す遅延情報を生成する。そして、遅延情報出力部１５０は、遅延情報を、ディスプレイ６１に表示することと、ＨＤＤ１０３に保存することの少なくとも一方を行う。遅延情報は、ビーコン遅延パケットとそれ以外の候補パケットとを区別できるようなグラフ（例えば、図５のようなグラフ）を含んでもよい。また、遅延情報は、ビーコンが原因で生じた遅延時間の合計と、それ以外の原因で生じた遅延時間の合計を示す情報を含んでもよい。ビーコンが原因で生じた遅延時間の合計は、例えば、ビーコン遅延パケットの数×ビーコン受信時間のように算出される。

図８は、遅延分析の手順例を示すフローチャートである。
（ステップＳ１１）候補パケット検索部１３０は、ビーコン情報記憶部１１０に記憶されたビーコン情報が示すビーコンサイズと送信レートを確認し、ビーコン受信時間Ｄ（ビーコンを１回受信するのに要する時間）＝ビーコンサイズ÷送信レートを算出する。

（ステップＳ１２）パケットキャプチャ部１２０は、アクセスポイント３１からサーバ装置５１に向かって流れるパケットをキャプチャする。そして、パケットキャプチャ部１２０は、現在時刻（キャプチャしたパケットの受信時刻）を確認する。

（ステップＳ１３）パケットキャプチャ部１２０は、キャプチャしたパケットがＴＣＰ／ＩＰパケットであるか判断する。ＭＡＣヘッダのタイプがＩＰを示し、かつ、ＩＰヘッダのプロトコル番号がＴＣＰを示すとき、そのパケットはＴＣＰ／ＩＰパケットと判断される。キャプチャしたパケットがＴＣＰ／ＩＰパケットである場合、処理をステップＳ１４に進め、それ以外のパケットである場合、処理をステップＳ２２に進める。

（ステップＳ１４）候補パケット検索部１３０は、ステップＳ１２でキャプチャされたパケットと同じ分類に属する（例えば、同じＴＣＰセッションに属する）、１つ前にキャプチャされたパケットが存在するか判断する。存在する場合は処理をステップＳ１５に進め、存在しない場合は処理をステップＳ２２に進める。なお、１つ前のパケットを、１つ前に受信されたパケットでなく、１つ前のシーケンス番号をもつパケットとしてもよい。

（ステップＳ１５）候補パケット検索部１３０は、ステップＳ１２でキャプチャされたパケットと１つ前にキャプチャされたパケットの受信時刻の差（受信間隔）を算出する。
（ステップＳ１６）候補パケット検索部１３０は、ステップＳ１５で算出した受信間隔が、ステップＳ１１で算出したビーコン受信時間Ｄ以上であるか判断する。条件を満たす場合は処理をステップＳ１６に進め、満たさない場合は処理をステップＳ２２に進める。

（ステップＳ１７）候補パケット検索部１３０は、ステップＳ１２でキャプチャされたパケットを候補パケットと判定する。なお、キャプチャから一定時間経過したときに、前述の候補パケット情報からこのパケットに関する情報を削除するようにしてもよい。

（ステップＳ１８）遅延判定部１４０は、基準パケットを選択済か判断する。選択済の場合は処理をステップＳ２１に進め、未選択の場合は処理をステップＳ１９に進める。
（ステップＳ１９）遅延判定部１４０は、ステップＳ１７で判定された候補パケットと同じ分類に属する１つ前の候補パケットが存在するか判断する。存在する場合は処理をステップＳ２０に進め、存在しない場合は処理をステップＳ２２に進める。

（ステップＳ２０）遅延判定部１４０は、ステップＳ１７で判定された候補パケットを、基準パケットとして選択するか判断する。また、その候補パケットを基準パケットとして選択したとき、遅延判定部１４０は、基準パケットより前に受信された他の候補パケットの中にビーコン遅延パケットがあるか検索する。この処理の詳細は後述する。

（ステップＳ２１）遅延判定部１４０は、ステップＳ１７で判定された候補パケットがビーコン遅延パケットであるか判断する。この処理の詳細は後述する。
（ステップＳ２２）パケットキャプチャ部１２０は、パケットキャプチャを継続するか判断する。パケットキャプチャを停止する契機としては、例えば、ユーザから停止コマンドを受け付けたこと、予め指定されたキャプチャ時間が経過したこと、キャプチャしたパケットの数が予め指定された上限数に達したことなどが挙げられる。継続する場合は処理をステップＳ１２に進め、継続しない場合は処理をステップＳ２３に進める。

（ステップＳ２３）遅延情報出力部１５０は、ビーコン遅延パケットと、ビーコン遅延パケットでない候補パケット（ビーコン以外の原因で遅延したパケット）とが区別できるように、遅延情報を生成する。遅延情報出力部１５０は、例えば、生成した遅延情報をＨＤＤ１０３に保存し、また、図５のようなグラフをディスプレイ６１に表示する。

図９は、基準パケット判定の手順例を示すフローチャートである。このフローチャートが示す処理は、上記のステップＳ２０において実行される。
（ステップＳ２０１）遅延判定部１４０は、上記のステップＳ１７で判定された候補パケットの受信時刻と、その候補パケットと同じ分類に属する１つ前の候補パケットの受信時刻とを確認し、２つの受信時刻の差を算出する。

（ステップＳ２０２）遅延判定部１４０は、ステップＳ２０１で算出した受信時刻の差が、ビーコン情報記憶部１１０に記憶されたビーコン情報が示すビーコンインターバルに対応するか判断する。ビーコンインターバルに対応するか否かの判定では、ある程度のタイミングのずれを許容する。例えば、遅延判定部１４０は、受信時刻の差が、ビーコンインターバル×ｎ−αからビーコンインターバル×ｎ＋αの範囲（ｎは１以上の整数）に属するとき、ビーコンインターバルに対応すると判定する。パラメータαとしては、端末装置４１，４２が最大サイズのパケットを１つ送信するのに要する時間（例えば、５００μ秒）を用いてもよい。また、パラメータαとして、ビーコンインターバル×所定の割合（例えば、０．１）を用いてもよい。受信時刻の差がビーコンインターバルに対応する場合は処理をステップＳ２０３に進め、対応しない場合は処理を終了する。

（ステップＳ２０３）遅延判定部１４０は、ステップＳ１７で判定された候補パケットを、基準パケットとして採用することを決定する。遅延判定部１４０は、決定した基準パケットを、ビーコン遅延パケットであると判定する。

（ステップＳ２０４）遅延判定部１４０は、基準パケットと同じ分類に属する、基準パケットより前にキャプチャされた候補パケットを１つ選択する。
（ステップＳ２０５）遅延判定部１４０は、基準パケットの受信時刻と、ステップＳ２０４で選択した候補パケットの受信時刻とを確認し、２つの受信時刻の差を算出する。

（ステップＳ２０６）遅延判定部１４０は、ステップＳ２０５で算出した受信時刻の差が、ビーコン情報が示すビーコンインターバルに対応するか判断する。例えば、遅延判定部１４０は、受信時刻の差が、ビーコンインターバル×ｎ−αからビーコンインターバル×ｎ＋αの範囲に属するとき、ビーコンインターバルに対応すると判定する。受信時刻の差がビーコンインターバルに対応する場合は処理をステップＳ２０７に進め、対応しない場合は処理をステップＳ２０８に進める。なお、後者の場合には、候補パケット情報から、ステップＳ２０４で選択したパケットの情報を削除してもよい。

（ステップＳ２０７）遅延判定部１４０は、ステップＳ２０４で選択した候補パケットを、ビーコン遅延パケット（ビーコンが原因で遅延したパケット）であると判定する。
（ステップＳ２０８）遅延判定部１４０は、ステップＳ２０４で、基準パケットより前の全ての候補パケットを選択したか判断する。全て選択した場合は処理を終了し、未選択の候補パケットがある場合は処理をステップＳ２０４に進める。

なお、上記の説明では、ある候補パケットを基準パケットとして選択するか否か判定するにあたり、１つ前の候補パケットとの受信時刻の差を確認したが、更に、２つ前の候補パケットや３つ前の候補パケットとの受信時刻の差を確認するようにしてもよい。

図１０は、ビーコン遅延判定の手順例を示すフローチャートである。このフローチャートが示す処理は、上記のステップＳ２１において実行される。
（ステップＳ２１１）遅延判定部１４０は、上記のステップＳ１７で判定された候補パケットの受信時刻と基準パケットの受信時刻を確認し、２つの受信時刻の差を算出する。

（ステップＳ２１２）遅延判定部１４０は、ステップＳ２１１で算出した受信時刻の差が、ビーコン情報記憶部１１０に記憶されたビーコン情報が示すビーコンインターバルに対応するか判断する。例えば、遅延判定部１４０は、受信時刻の差が、ビーコンインターバル×ｎ−αからビーコンインターバル×ｎ＋αの範囲に属するとき、ビーコンインターバルに対応すると判定する。受信時刻の差がビーコンインターバルに対応する場合は処理をステップＳ２１３に進め、対応しない場合は処理を終了する。

（ステップＳ２１３）遅延判定部１４０は、ステップＳ１７で判定された候補パケットを、ビーコン遅延パケット（ビーコンが原因で遅延したパケット）であると判定する。
次に、上記の図８〜１０に示した処理手順の変形例について説明する。まず、監視装置１００がアクセスポイント３１のビーコンインターバルを知らない場合に、ビーコンインターバルを推定する処理について説明する。その次に、基準パケットの受信時刻からビーコンインターバルの整数倍だけ離れたタイミング（ビーコンタイミング）の近くで、複数の候補パケットが検出された場合に、それら複数の候補パケットのうち何れか１つのみをビーコン遅延パケットと判定するようにする処理について説明する。

図１１は、インターバル推定の手順例を示すフローチャートである。このフローチャートが示す処理は、上記のステップＳ２０１とステップＳ２０２の間（または、ステップＳ１９とステップＳ２０の間）と、上記のステップＳ２１１とステップＳ２１２の間（または、ステップＳ１８とステップＳ２１の間）で、それぞれ実行される。

（ステップＳ３１）遅延判定部１４０は、上記のステップＳ１７で判定された候補パケットと同じ分類に属する、１つ前および２つ前の候補パケットが存在するか判断する。存在する場合は処理をステップＳ３２に進め、存在しない場合は処理を終了する。

（ステップＳ３２）遅延判定部１４０は、ステップＳ１７で判定された候補パケットの受信時刻と１つ前の候補パケットの受信時刻との差ΔＴ１を算出し、また、１つ前の候補パケットの受信時刻と２つ前の候補パケットの受信時刻との差ΔＴ０を算出する。

（ステップＳ３３）遅延判定部１４０は、ステップＳ３２で算出したΔＴ０とΔＴ１の差が閾値未満であるか判断する。閾値は、ある程度のタイミングのずれを許容するように、例えば、２αとする。ΔＴ０とΔＴ１の差が閾値未満の場合、処理をステップＳ３４に進める。ΔＴ０とΔＴ１の差が閾値以上の場合、処理を終了する。

（ステップＳ３４）遅延判定部１４０は、ステップＳ３２で算出したΔＴ０とΔＴ１から、アクセスポイント３１のビーコンインターバルを推定する。例えば、遅延判定部１４０は、ΔＴ０とΔＴ１の平均値を、ビーコンインターバルであると推定する。

図１２は、判定取消の手順例を示すフローチャートである。このフローチャートが示す処理は、上記のステップＳ２０７，Ｓ２１３の直後でそれぞれ実行される。
（ステップＳ４１）遅延判定部１４０は、上記のステップＳ２０７またはステップＳ２１３でビーコン遅延パケットと判定されたパケットの受信時刻と、基準パケットの受信時刻との差を、ビーコンインターバル×ｎ±βの形式に展開する。残差βは、当該パケットの受信時刻と、最も近いビーコンタイミング（基準パケットの受信時刻からビーコンインターバルの整数倍だけ離れたタイミング）との差である。整数部ｎは、例えば、基準パケットとの受信時刻の差÷ビーコンインターバルを四捨五入することで算出される。

（ステップＳ４２）遅延判定部１４０は、ステップＳ４１で算出された整数部ｎが、１つ前のビーコン遅延パケットと判定されたパケットと同じであるか判断する。整数部ｎが同じ場合は処理をステップＳ４３に進め、異なる場合は処理をステップＳ４５に進める。

（ステップＳ４３）遅延判定部１４０は、ステップＳ４１で算出された残差βが、１つ前のビーコン遅延パケットと判定されたパケットより小さいか判断する。残差βが小さい場合は処理をステップＳ４４に進め、小さくない場合は処理をステップＳ４６に進める。

（ステップＳ４４）遅延判定部１４０は、１つ前のビーコン遅延パケットと判定されたパケットについての判定を取り消し、ビーコン遅延パケットでないと判定する。
（ステップＳ４５）遅延判定部１４０は、ステップＳ４１で算出した整数部ｎと残差βを、１つ前のビーコン遅延パケットに関する情報として保存しておく。

（ステップＳ４６）遅延判定部１４０は、ステップＳ４１で算出された残差βが、１つ前のビーコン遅延パケットと判定されたパケットより大きいか判断する。残差βが大きい場合は処理をステップＳ４７に進め、大きくない（同じ）場合は処理を終了する。

（ステップＳ４７）遅延判定部１４０は、上記のステップＳ２０７またはステップＳ２１３でビーコン遅延パケットと判定されたパケットについての判定を取り消す。
図１３は、ビーコン遅延パケットの判定状況の例を示す図である。図１３（Ａ）（Ｂ）では、横軸は監視装置１００がキャプチャを開始してからの経過時間であり、縦軸はキャプチャしたパケットの受信間隔である。図１３では、受信間隔の閾値は２７００μ秒であり、受信間隔が閾値未満のパケットの記載を省略している。

（Ａ）監視装置１００は、図１３に示すように、受信間隔が閾値以上のパケット９１〜９４それぞれを、キャプチャする毎に順次、候補パケットであると判定する。ここで、パケット９１は、それより前に候補パケットが存在しないため、基準パケットとして選択されない。パケット９２は、１つ前のパケット９１との受信時刻の差がビーコンインターバルに対応しないため、基準パケットとして選択されない。同様に、パケット９３も、基準パケットとして選択されない。一方、パケット９４は、１つ前のパケット９３との受信時刻の差がビーコンインターバルに対応する（受信時刻の差が、ビーコンインターバルに略等しい）ことから、基準パケットとして選択される。このとき、パケット９４は、基準パケットであると共に、ビーコン遅延パケットであるとも判定される。

（Ｂ）監視装置１００は、パケット９４を基準パケットとして選択すると、基準パケットより前にキャプチャされている候補パケットであるパケット９１〜９３それぞれが、ビーコン遅延パケットであるか判定する。パケット９１は、基準パケットとの受信時刻の差がビーコンインターバルに対応する（受信時刻の差が、ビーコンインターバルの略２倍である）ことから、ビーコン遅延パケットと判定される。パケット９２は、受信時刻の差がビーコンインターバルに対応しないため、ビーコン遅延パケットと判定されない。パケット９３は、受信時刻の差がビーコンインターバルに対応する（受信時刻の差が、ビーコンインターバルに略等しい）ことから、ビーコン遅延パケットと判定される。

このように、受信間隔の大きい遅延したパケット９１〜９４のうち、パケット９１，９３，９４は、ビーコンが原因で遅延したパケットであると判定される。一方、パケット９２は、ビーコン以外の原因で遅延したパケットであると判定されることになる。

図１４は、ビーコン遅延パケットの判定状況の例を示す図（続き）である。図１３と同様に、図１４（Ｃ）（Ｄ）では、横軸は監視装置１００がキャプチャを開始してからの経過時間であり、縦軸はキャプチャしたパケットの受信間隔である。図１４では、受信間隔の閾値は２７００μ秒であり、受信間隔が閾値未満のパケットの記載を省略している。

（Ｃ）監視装置１００は、図１４に示すように、基準パケットであるパケット９４の後にキャプチャされた、受信間隔が閾値以上のパケット９５を、候補パケットであると判定する。このとき、パケット９５は、基準パケットであるパケット９４との受信時刻の差がビーコンインターバルに対応する（受信時刻の差が、ビーコンインターバルに略等しい）ことから、ビーコン遅延パケットであると判定される。

（Ｄ）監視装置１００は、パケット９５の後にキャプチャされた、受信間隔が閾値以上のパケット９６を、候補パケットであると判定する。このとき、パケット９６は、基準パケットであるパケット９４との受信時刻の差がビーコンインターバルに対応する（受信時刻の差が、ビーコンインターバルに略等しい）ことから、ビーコン遅延パケットであると判定される。ここで、パケット９５の受信時刻に最も近いビーコンタイミングとパケット９６の受信時刻に最も近いビーコンタイミングとが同じであり、かつ、パケット９５の残差よりもパケット９６の残差の方が小さい。そこで、監視装置１００は、パケット９５がビーコン遅延パケットであるという判定を取り消すことにする。

このように、受信間隔の大きい遅延したパケット９１〜９６のうち、パケット９１，９３，９４，９６は、ビーコンが原因で遅延したパケットであると判定され、パケット９２，９５は、ビーコン以外の原因で遅延したパケットであると判定されることになる。

次に、無線通信システムの構成の変形例について説明する。ネットワーク２０に複数のアクセスポイントが接続されているとき、ネットワーク２０にタップ２１を介して接続される監視装置は、アクセスポイント毎に遅延分析を行うようにしてもよい。

図１５は、無線通信システムの変形例を示す図である。ネットワーク２０には、アクセスポイント３１に加えて、アクセスポイント３２が接続されている。アクセスポイント３２は、周期的に無線でビーコンを報知している。端末装置４３は、アクセスポイント３２に接続し、アクセスポイント３２から無線で周期的にビーコンを受信し、また、アクセスポイント３２を介してサーバ装置５１にパケットを送信する。タップ２１は、アクセスポイント３１からサーバ装置５１へのパケット通信の経路上で、かつ、アクセスポイント３２からサーバ装置５１へのパケット通信の経路上に位置している。

監視装置１００ａは、図２の監視装置１００に代えて、タップ２１に接続される。監視装置１００ａは、アクセスポイント３１を経由するパケットと、アクセスポイント３２を経由するパケットとが異なる分類に属するように、キャプチャしたパケットを分類して、アクセスポイント毎に遅延分析を行う。ビーコンサイズ・ビーコンインターバル・ビーコンの送信レートを示すビーコン情報は、アクセスポイント毎に用意してもよい。

パケットを分類するために、監視装置１００ａは、端末装置４１〜４３とアクセスポイント３１，３２との対応関係の情報を保持していてもよい。すなわち、監視装置１００ａは、端末装置４１，４２がアクセスポイント３１を利用し、端末装置４３がアクセスポイント３２を利用するという情報を保持してもよい。対応関係の情報では、端末装置４１〜４３は、例えば、ＩＰアドレスによって識別される。その場合、監視装置１００ａは、送信元ＩＰアドレスに基づいて、キャプチャしたパケットを、アクセスポイント３１を通過したパケットの集合と、アクセスポイント３２を通過したパケットの集合とに分ける。監視装置１００ａは、そのパケットの集合毎に遅延分析を行うことで、アクセスポイント３１のビーコンの影響とアクセスポイント３２のビーコンの影響とを区別できる。

第２の実施の形態の監視装置１００（または、監視装置１００ａ）によれば、ネットワーク２０を流れるパケットの間隔が観測され、間隔の大きい遅延したパケットが現れるタイミングの周期性に基づいて、無線区間のビーコンが原因で遅延したパケットが推定される。よって、無線信号を直接キャプチャしなくてもビーコンが原因で生じたパケットの遅延を分析でき、無線通信システムの遅延分析を効率的に行える。また、無線区間ではなく有線区間で遅延分析を行うことで、複数の端末装置や複数のアクセスポイントについてのパケット通信の分析を集約的に行うことも可能となり、遅延分析を効率化できる。

なお、前述のように、第１の実施の形態の情報処理は、情報処理装置１０にプログラムを実行させることで実現でき、第２の実施の形態の情報処理は、監視装置１００，１００ａにプログラムを実行させることで実現できる。このようなプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、記録媒体６３）に記録しておくことができる。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリを使用できる。磁気ディスクには、ＦＤおよびＨＤＤが含まれる。光ディスクには、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（Rewritable）、ＤＶＤおよびＤＶＤ−Ｒ／ＲＷが含まれる。

プログラムを流通させる場合、例えば、当該プログラムを記録した可搬記録媒体が提供される。また、プログラムを他のコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワーク経由（例えば、ネットワーク２０経由）でプログラムを配布することもできる。コンピュータは、例えば、可搬記録媒体に記録されたプログラムまたは他のコンピュータから受信したプログラムを、記憶装置（例えば、ＨＤＤ１０３）に格納し、当該記憶装置からプログラムを読み込んで実行する。ただし、可搬記録媒体から読み込んだプログラムを直接実行してもよく、他のコンピュータからネットワークを介して受信したプログラムを直接実行してもよい。また、上記の情報処理の少なくとも一部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）等の電子回路で実現することも可能である。

２ 有線ネットワーク
３ アクセスポイント
４ 無線通信装置
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 遅延パケット
１０ 情報処理装置
１１ 受信部
１２ 判定部

Claims (8)

1. 有線ネットワークと、前記有線ネットワークに接続されており周期的に制御信号を無線で送信するアクセスポイントと、前記アクセスポイントを介して前記有線ネットワークにパケットを送信する無線通信装置とを含むシステムにおいて、前記有線ネットワークに接続されたコンピュータが実行するネットワーク分析方法であって、
   前記有線ネットワークからパケットを受信し、受信した前記パケットの集合の中から、１つ前のパケットが受信されてから所定時間以上経過して受信された遅延パケットを抽出し、
   前記遅延パケットが受信されたタイミングの周期性に基づいて、前記制御信号によるパケット遅延が発生していることを判定する、
   ネットワーク分析方法。
2. 前記パケット集合は、受信したパケットを所定の基準で分類したパケットの集合である、請求項１記載のネットワーク分析方法。
3. 前記パケットの集合は、同一のセッションに属する複数のパケットの集合、送信元アドレスと宛先アドレスとの組が同じ複数のパケットの集合、または、送信元アドレスが同じ複数のパケットの集合である、請求項２記載のネットワーク分析方法。
4. 前記周期性は、前記無線通信装置が前記制御信号を前記アクセスポイントから受信する周期である、請求項１乃至３の何れか一項に記載のネットワーク分析方法。
5. 前記遅延の判定では、前記周期性に基づいて、抽出された複数の遅延パケットを、前記制御信号により遅延したと判定される第１の遅延パケットと前記第１の遅延パケット以外の第２の遅延パケットとに分類する、請求項１乃至４の何れか一項に記載のネットワーク分析方法。
6. 前記遅延の判定では、前記抽出された複数の遅延パケットの中から１つの遅延パケットを選択し、選択した遅延パケットを基準にして算出される所定周期のタイミングと受信タイミングとの差が閾値以下である遅延パケットを、前記第１の遅延パケットに分類する、請求項５記載のネットワーク分析方法。
7. 有線ネットワークと、前記有線ネットワークに接続されており周期的に制御信号を無線で送信するアクセスポイントと、前記アクセスポイントを介して前記有線ネットワークにパケットを送信する無線通信装置とを含むシステムにおいて、前記有線ネットワークに接続される情報処理装置であって、
   前記有線ネットワークからパケットを受信する受信部と、
   受信した前記パケットの集合の中から、１つ前のパケットが受信されてから所定時間以上経過して受信された遅延パケットを抽出し、前記遅延パケットが受信されたタイミングの周期性に基づいて、前記制御信号によるパケット遅延が発生していることを判定する判定部と、
   を有する情報処理装置。
8. 有線ネットワークと、前記有線ネットワークに接続されており周期的に制御信号を無線で送信するアクセスポイントと、前記アクセスポイントを介して前記有線ネットワークにパケットを送信する無線通信装置とを含むシステムにおいて、前記有線ネットワークに接続されたコンピュータに、
   前記有線ネットワークからパケットを受信し、受信した前記パケットの集合の中から、１つ前のパケットが受信されてから所定時間以上経過して受信された遅延パケットを抽出し、
   前記遅延パケットが受信されたタイミングの周期性に基づいて、前記制御信号によるパケット遅延が発生していることを判定する、
   処理を実行させるプログラム。

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