JP6076920B2

JP6076920B2 - 通信品質の測定システム

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Publication number: JP6076920B2
Application number: JP2014004132A
Authority: JP
Inventors: 義行美原; 浩三輪; 山口　徹也; 徹也山口
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone West Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone West Corp
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2034-01-14
Also published as: JP2015133616A

Description

この発明は、ネットワーク全体の通信品質を把握し、障害箇所を把握するためのシステム及び方法に関する。

ブロードバンドの加速により、ネットワークを利用する端末が増大するとともに、利用されるサービスがマルチメディア化することによって、ネットワークが処理しなければならないトラフィックは年々増加している。これにより、ネットワークには単に切断せずに繋がっているだけでなく、高いスループットでの通信が維持される通信品質の高さが求められている。この通信品質をユーザが計測できるサービスを提供しているＷＥＢサイトも多数提供されており（例えば非特許文献１及び２）、ユーザは自らの端末が置かれている通信環境の品質を自ら測定することが出来るようになっている。

しかし、上記のようなＷＥＢサイトでスループットを測定した際に、その値が低かったとしても、低下要因が発生した区間を特定することは難しい。現在のインターネットへの接続環境は、ルータを兼ねたホームゲートウェイで宅内ＬＡＮとＷＡＮが区切られていることが多く、まず問題が宅内にあるかそれとも宅外にあるかによって状況が異なってくる。宅内であれば測定した端末自体、ルータ、その他スイッチングハブや無線中継器などの中間ネットワークが対応する通信規格や搭載するＣＰＵ等のスペック、さらには無線区間の有無、電力線通信区間の有無、それらの稼働状態が関係する。宅外であればプロバイダへの接続点との間のラストワンマイルに問題がある場合もあれば、都道府県ごとに纏まるまでの幹線であったり、インターネットエクスチェンジ間であったりする場合もある。起こりうるエラー原因としては、例えば光ファイバなどの伝送路の経年劣化による電送損失の増大や、端末やルータのプログラムの爆によるトラフィック増加なども挙げられる。このように問題が起こりうる箇所と状況が多岐に亘るため、ユーザがスループットについて通信会社に問い合わせても、通信会社としては単純にどこを解決したらいいのかを把握することすら困難となっている。

これに対して、通信品質を測定、把握してエラー原因を解決するための種々のアプローチが試みられている。例えば特許文献１には、通信品質の測定を行った結果所定値以下であった装置（請求項１１）をネットワークから切り離すことで、通信への影響を少なく抑えながら、アクセス先の切り替え制御を行う発明が記載されている。

また、特許文献２には、特定の動作アルゴリズムに従って送信されたパケットの受信パターンから異常を検知する方式が記載されている。

さらに、特許文献３には、パソコンなどの端末それ自体である障害解析装置がパケットを途中で捕獲し、ウインドウサイズと往復伝播時間（Round Trip Time）とからスループットの理論値を算出し、捕獲したパケットのデータ量から求めたスループット実測値を比較することで、サーバとの間の通信品質を検査する方式が記載されている。

さらにまた、特許文献４には、測定した通信品質により、ＬＡＮ側とＷＡＮ側のどちらに問題があるかを判断するルータが記載されている。

特開２０１３−０５１５４２号公報特開２０１１−１８２０１１号公報特許第４４２９０９５号公報特開２００７−３００３５６号公報

http://www.musen-lan.com/speed/ http://www.usen.com/speedtest02/index.html

しかしながら、特許文献１では通信品質の判定を、固定された閾値以下であるか否かで判断しているので、通信環境の変化に応じて動的に品質の違いを測定するということができない。このため、単純に閾値以下であればどこに原因があるか否かを問わず切り離すということになってしまい、問題箇所を突き止めるには不十分であった。

しかしながら、特許文献１の方法は閾値が固定的であり、問題が起きていることは検知できるが、動的な状況に変化することが困難であった。例えば全体が低下している中で特に突出してエラーが起きている箇所が起きているようなケースで、問題箇所を抽出することは困難であった。

また、特許文献２の方法では、条件が厳格であるためＬＡＮでの検知には向いているものの、様々な条件が複雑に絡み合うＷＡＮも含めた環境で動的に対応するには向かなかった。

さらに、特許文献３の方式でも、蓄積された実測値と対比するのが固定値であるスループットの理論値であるため、結局は単純比較になってしまい、エラーの分布や周囲の状況まで加味した判断を行うことはできなかった。

さらにまた、特許文献４の方式では、ホームゲートウェイ（ルータ）の内外それぞれについて、個別に閾値以下であるか否かを判断しているため、どちらかに問題の比重が偏っているかといった具体的な位置まで把握することは難しく、また、宅外（ＷＡＮ側）のどこに問題があるのかを突き止めるには向かなかった。

そこでこの発明は、ＬＡＮとＷＡＮとを含めたネットワーク全体について、状況に応じて動的に回線の異常を検出できるようにすることを目的とする。

この発明は、
ホームゲートウェイによってＷＡＮと区切られた複数のＬＡＮ内にそれぞれ設けられた測定端末と、上記ＷＡＮ内に設けられた、パラメータデータベースサーバと、スループット測定用サーバと、測定値収集サーバとして動作しうる一つ以上のサーバを有し、
上記測定端末は、上記ホームゲートウェイとの間の通信のスループットである宅内スループット値と、上記スループット測定用サーバからの距離に応じて上記パラメータデータベースサーバに記録された伝送遅延から算出される宅外スループット理論値とのうち小さい方である理論値を、上記スループット測定用サーバとの間で測定した実測スループット値と比較して差分値を求め、
上記測定値収集サーバは、
設置地域ごとに上記差分値又は上記実測スループット値を集計して、平均からの乖離が大きい上記測定端末の通信環境を異常と判断し、
測定を行った上記スループット測定用サーバからの距離に応じて分類した同一距離帯ごとに、上記差分値又は上記実測スループット値を集計して、同一距離帯における平均からの乖離が大きい統計値を示した上記設置地域の通信環境を異常と判断する、
通信環境異常検知システムにより上記の課題を解決したのである。

具体的には次のような構成により実現できる。
ホームゲートウェイによってＷＡＮと区切られた複数のＬＡＮ内にそれぞれ設けられた測定端末と、上記ＷＡＮ内に設けられた、パラメータデータベースサーバと、スループット測定用サーバと、測定値収集サーバとして動作しうる一つ以上のサーバを有し、
上記測定端末は、
上記ホームゲートウェイとの間の通信のスループットである宅内スループット値を求める宅内スループット導出手段と、
上記パラメータデータベースサーバに対して、上記測定端末自身と上記スループット測定用サーバとの間の距離から推算される上記スループット測定用サーバとの間の通信に必要な時間である伝送遅延の推測値を要求する伝送遅延要求手段と、
上記測定端末自身のWindowSizeを上記伝送遅延で割った宅外スループット理論値を算出する宅外理論値算出手段と、
上記宅内スループット値と上記宅外スループット理論値とを比較して、より小さい値を理論速度値として定める宅内外比較手段と、
上記スループット測定用サーバに対して、上記測定端末自身へ実測スループット値を測定するための測定用信号を送信することを要求する測定用信号要求手段と、
上記測定用信号の受信完了までに要した応答時間から実測スループット値を算出する実測スループット算出手段と、
上記実測スループット値の上記理論速度値からの乖離である差分値を算出する差分値算出手段と、
上記差分値を、上記測定端末の設置地域を判別可能な情報とともに上記測定値収集サーバへ送信する差分値送信手段と
を有し、
上記パラメータデータベースサーバは、
上記測定端末が上記スループット測定用サーバとの間で通信した際に生じる伝送遅延の推測値を、上記測定端末が設置された地域に応じて参照可能であるパラメータデータベースと、
上記測定端末からの要求に含まれる地域を特定可能な情報をトリガーとして、上記パラメータデータベースを参照して、上記伝送遅延の推測値を返送する伝送遅延送信手段と
を有し、
上記スループット測定用サーバは、
上記測定端末からの要求に応じて、上記測定用信号を上記測定端末へ送信する測定用信号送信手段を有し、
上記測定値収集サーバは、
複数の上記測定端末から上記差分値及び上記の設置地域を判別可能な情報を受信して、上記設置地域ごとに、上記差分値の平均値及び標準偏差を算出する地域別統計値算出手段と、
予め算出しておいた当該設置地域における上記差分値の平均値と新たに上記測定端末から送られた上記差分値との差に対して、当該設置地域に置ける上記差分値の標準偏差との大小を絶対値で比較し、上記標準偏差の方が大きければ当該測定端末の通信環境を正常と判断し、上記標準偏差の方が小さければ当該測定端末の通信環境を異常と判断する通信環境判断手段と、
上記設置地域が属する同一距離帯ごとに上記差分値の平均値及び標準偏差を算出する距離別統計値算出手段と、
上記の同一距離帯差分値の平均値と、一の上記設置地域における上記差分値の平均値との差の絶対値に対して、上記の同一距離帯差分値の標準偏差の方が大きければ当該設置地域の通信環境を正常と判断し、上記の同一距離帯差分値の標準偏差の方が小さければ当該設置地域の通信環境を異常と判断する地域環境判断手段と、
を有する、通信環境異常検知システムにより、上記の課題を解決することができる。

すなわち、測定端末がまず情報を揃えて宅内外比較手段により想定されるスループットを求め、これをサーバ側にて集計し、同じ中継点を介して接続される区域である設置地域ごとの平均値と比較してその差が標準偏差を上回るか否かで判断することで、一の測定端末が同一距離帯の他の端末に比べて異常と判断できる。異常であれば基本的には当該測定端末の置かれたLAN内に異常の原因があると考えられる。仮に宅外であったとしても、当該測定端末の住宅に繋がるまでの限られた経路に問題があることが絞り込める。

一方、設置地域ごとの平均値を、測定サーバからの距離が同一帯にあるデータの平均値と比較することで、他の同一距離帯にある地域に比べて、当該設置地域に繋がる幹線に問題が生じているか否かを判別することが出来る。

これら二つの判断において、静的な閾値と比べるのではなく、状況変化に応じて変動する集計値に対して比較することで、ネットワークの全体的傾向に対して異常となる事態が生じているケースが容易に察知できる。静的な閾値との比較では、インターネット全体のトラフィックが増大している場合に測定すると全てが異常という判断にもなりかねないが、本発明のように統計値と比較してその統計値を更新し続けることによって、異常が生じている区間を絞り込むことができる。

パラメータデータベースサーバとスループット測定用サーバと、測定値収集サーバは、一つのサーバでもよいし、別々のサーバでもよい。また、スループット測定用サーバは地域ごとに設けられていてもよい。その場合、統計値を求めるスループット測定用サーバからの距離とは、それぞれの測定にあたって利用されたスループット測定用サーバからの距離となる。なお、測定値収集サーバはネットワーク全体での傾向を掴むため、できるだけ大きなエリアの情報を集約する一箇所のサーバであることが望ましい。

この発明により、測定端末を利用する利用者は、スループット低下の原因が宅内と宅外のいずれにあるのかを、状況に応じた動的な判断で知ることが出来る。また、システム全体を管理する管理者は、設置地域ごとの平均値が、スループット測定用サーバからの距離が同一距離帯に属する他のエリアの統計値と比べて異常であるか否かによって、当該設置地域に繋がる経路で障害が発生していることを察知することができ、障害発生箇所を絞り込むことが出来るので、修理までに要する時間を短縮できる。

この発明の実施形態にかかるシステムの環境の概略図この発明の実施形態にかかるシステムの環境の機能ブロック図設置地域蓄積部のデータテーブルの例図対サーバ距離蓄積部のデータテーブルの例図距離毎伝送遅延蓄積部のデータテーブルの例図 WindowSize蓄積部のデータテーブルの例図測定端末、ＨＧＷ、パラメータＤＢサーバ間の第一の手順にかかるシーケンス図測定端末、ＨＧＷ、パラメータＤＢサーバ間の第二の手順にかかるシーケンス図測定端末、測定サーバ、収集サーバ間のシーケンス図（ａ）差分値蓄積部の同一距離帯データへのリンクテーブルの例図、（ｂ）（ａ）からリンクされた個々の設置地域ごとの差分値データテーブルの例図測定値収集サーバにおける手順フローチャート例図

以下、この発明の実施形態について詳細に説明する。
この実施形態にかかるシステムの環境の概略を図１に示す。このシステムは、少なくともホームゲートウェイ２２によってＷＡＮと区切られた複数のＬＡＮ２０内にそれぞれ設けられた測定端末２１と、上記ＷＡＮ内に設けられた、パラメータデータベースサーバ４２と、スループット測定用サーバ４１と、測定値収集サーバ４３として動作しうる一つ以上のサーバを有する。個々のＬＡＮ２０の外をＷＡＮとして説明するが、これは、インターネットのようなオープンネットワークでもよいし、法人が管理する閉域網であってもよいし、その両方からなるものでもよい。

ここでスループットを測定する測定端末２１は、一般ユーザが用いるパソコンやタブレット、スマートフォンなどのネットワーク機能を持った電子計算機であり、後述する個々の手段を実行するためのソフトウェアをインストール可能なものである。それぞれはネットワークアクセスのために、一般の家庭用ルータなどからなるホームゲートウェイ２２で区切られたＬＡＮ２０に一旦アクセスし、ホームゲートウェイ２２を介してＷＡＮと接続される。

ネットワークは、個々の住宅や事業所に相当するＬＡＮ２０から、設置地域３０内の利用者のアクセスを集約する地域集約ポイント３１に繋がっている。この地域集約ポイント３１は、例えば市町村や政令指定都市における区ごとに設けてある。人口の多いところではその中でさらに細分化して設けてもよい。また、範囲が広すぎる場合も適宜分割することが望ましい。一つの地域集約ポイント３１に集約される設置地域３０内に収容される測定端末２１は、宅外のスループットを測定するにあたりアクセスするスループット測定用サーバ４１との想定距離Ｌを共通として捉える。なお、地域集約ポイント３１は実際にはルータまたはＬ２スイッチによって構成される。

個々の地域集約ポイント３１からのアクセスは、都道府県ごとに広域集約ポイント３５に集約されて、基幹線へと繋がる。なお、厳密に都道府県単位である必要はなく、個々の設置地域３０からのアクセスについて、他からの影響を出来るだけ抑えてスループットを測定できる程度の距離とノード数であればよい。広域集約ポイント３５はルータ又はＬ２スイッチからなる集約点であり、そこにスループット測定用サーバ４１が設けてある。個々の測定端末２１はこのスループット測定用サーバ４１との間でスループットを測定するが、その際の想定距離Ｌは、地域集約ポイント３１と広域集約ポイント３５との間の距離と設定して以降の判断を行う。

さらにＷＡＮ上の測定端末２１からアクセス可能な箇所に、この発明において用いる情報を管理するパラメータデータベースサーバ４２と測定値収集サーバ４３が設けられている。ここでは仮に統合集約ポイント３９にこれらサーバを纏めて設置するものとして説明するが、これらのサーバは別々の場所に置かれていてもよいし、いずれかの広域集約ポイント３５に設置されていてもよい。また、パラメータデータベースサーバ４２と測定値収集サーバ４３が、物理的に一つのサーバが複数のサーバの機能を兼ねていてもよい。

ここの構成要素の機能について、図２の機能ブロック図を用いて説明する。
まず、上記の測定端末２１は、送信部１０１ａ及び受信部１０１ｂを有するネットワークインターフェース（ＮＷＩＦ）１０１と、個々の手段を実行する演算装置である処理部１０２と、応答により得られるデータ及び必要な情報と個々の手段のためのプログラムを保存しておく記憶部１０３を有する。記憶部１０３には、ホームゲートウェイ２２との間のスループットである宅内スループット値を記録しておく宅内スループット値蓄積部１０６と、測定端末２１自身のWindowSizeを、後述するスループット測定用サーバ４１との間の伝送遅延で割った宅外スループット理論値を記録しておく宅外スループット理論値蓄積部１０７とを少なくとも有する。

上記のホームゲートウェイ２２は、一般的な宅内ルータのようにＬＡＮ２０とＷＡＮとを分ける制御機能を有する。すなわち、ＬＡＮ側ネットワークインターフェース１１１と、ＷＡＮ側ネットワークインターフェース１１２（送信部を１１１ａ,１１２ａ、受信部を１１１ｂ,１１２ｂとする。他のＮＷＩＦも以下同様。）と、それらに入出力される信号に対して処理を実行するＨＧＷ処理部１１３を有する。ＨＧＷ処理部は、ＬＡＮ２０に対してはＤＨＣＰなどの機能を発揮し、出入りする情報に対してフィルタリングを行い、アドレス変換などの一般的な機能を備えているものとするがここでは特に図示しない。ただし、一般的機能の中でも特に、本発明においては、ＬＡＮ２０内にある測定端末２１からの応答要求信号に対して、応答信号を返す応答信号送信手段２２１を実行する点が構成要素の一端となる。

上記のスループット測定用サーバ４１は、測定端末２１からの要求に応じて、測定用信号を上記測定端末へ送信する測定用信号送信手段２７１を実行する。ここで測定端末２１からの要求はわずかなパケットで済む命令文である。一方、測定用信号とは、少なくとも１Ｍｂｙｔｅ以上のある程度の大きさを持ったデータであり、その一連のデータが測定端末２１に送信完了となるまでの時間により、測定端末２１はスループットの実測スループット値を算出することができる。なお、スループット測定用サーバ４１自体が、送信完了までにかかる時間をカウントする、測定用信号カウント手段（図示せず）を有していてもよい。その場合、カウントされた時間の測定データを、測定相手である測定端末２１が判別可能なデータセット又はデータテーブルとして測定値収集サーバ４３に送信し、これを受信した測定値収集サーバ４３でまとめて以下の解析動作を行ってもよい。なお、測定値を理想値に近づけるため、上記測定用信号の送信にあたっては排他制御しておくことが好ましい。従って、測定端末２１の数に対してスループット測定用サーバ４１が少なすぎると、この発明は十分な品質で運用することが出来ない。このため、少なくとも都道府県に一つ程度の個数を設けておくことが望ましい。
スループット測定用サーバ４１のアドレスは後述するパラメータデータベースサーバ４２に記録され、測定端末２１は後述する設置地域３０の識別情報を得る工程やその前後の工程において、パラメータデータベースサーバ４２から、設置地域３０に適したスループット測定用サーバ４１のアドレスを受信する。

上記のパラメータデータベースサーバ４２は、測定端末２１がスループット測定用サーバ４１との間で通信した際に生じる伝送遅延の推測値を、測定端末２１が設置された設置地域３０に応じて参照可能であるパラメータデータベース１２１を有する。何も障害が起きていない際の理想的なスループットは、伝送路を構成するケーブル及びスイッチなどのハードウェアの伝送限界から、距離とそれに依存する傾向にあるノード数とによる低下分を差し引くことで推算することができる。このため、限定された区域である設置地域３０内にある測定端末２１の理想的なスループットは、概ね想定距離Ｌに依存する。このため、測定端末２１からの通信から設置地域３０を割り出すことで、スループットに影響する伝送遅延の値を導出することが可能となる。パラメータデータベース１２１は、そのためのデータベース群である。

このパラメータデータベース１２１を構成する個々のデータベースとして、設置地域蓄積部１２２、対サーバ距離蓄積部１２３、距離毎伝送遅延蓄積部１２４を有しているとよい。
上記の設置地域蓄積部１２２は、測定端末２１から送られてきた設置地域３０を判別可能な情報から、設置地域３０の識別情報を参照可能に登録したデータベースである。ここで判別可能な情報とは、測定端末２１が送信する要求信号のパケットの中に定義された情報を埋め込んでおいてもよいし、測定端末２１の（又はホームゲートウェイ２２の）事業者が割り振ったＩＰアドレスのテーブル又は分配の法則が設置地域３０ごとに固有のものであれば、送信元ＩＰアドレスそのものでもよい。ＩＰｖ６の場合はプレフィックスが利用可能であるが、ＩＰｖ４の場合は地域ごとのＩＰアドレスの分配テーブルを用意する。例えばＩＰｖ６での要求信号をパラメータデータベースサーバ４２が受信した場合、その送信元ＩＰアドレスのプレフィックスから、設置地域３０の識別情報を呼び出すことができるとよい。ここで前記識別情報とは、○県○市といったテキスト情報でもよいし、郵便番号や市外局番といった何らかのテーブルにより地域を一義に決められるものでもよい。図３に、設置地域蓄積部１２２のデータテーブルの例を示す。ＩＰｖ６アドレスのプレフィックスと、設置地域３０のテキスト情報との対応テーブルである。

上記の対サーバ距離蓄積部１２３は、上記の設置地域３０の識別情報から、その設置地域３０で用いるスループット測定用サーバ４１までの想定距離Ｌを参照可能に登録したデータベースである。図４に、対サーバ距離蓄積部１２３のデータテーブルの例を示す。設置地域３０に対応する広域集約ポイント３５に付随または隣接して設けられたスループット測定用サーバ４１の設置場所と、その設置地域３０の地域集約ポイント３１からの想定距離Ｌが登録されている。設置地域３０内での個々の住宅の位置による距離の違いは無視して地域集約ポイント３１からの距離として一本化できるものとし、また、そのように無視できる範囲となるように設置地域３０の大きさを設定する。

なお、設置地域蓄積部１２２と対サーバ距離蓄積部１２３とが一体のデータベースであって、連携してデータの出力ができる構成でもよい。

上記の距離毎伝送遅延蓄積部１２４は、上記の想定距離Ｌから理想的に想定されるスループット測定の際に必要な応答時間である伝送遅延を、同一距離帯ごとに参照可能に登録したデータベースである。図５に、距離毎伝送遅延蓄積部１２４のデータテーブルの例を示す。なお、数値はあくまでも例である。

その上で、上記のパラメータデータベースサーバ４２は、これらの設置地域蓄積部１２２，対サーバ距離蓄積部１２３、距離毎伝送遅延蓄積部１２４のデータを参照することによって、測定端末２１からの要求に含まれる設置地域３０を特定可能な情報をトリガーとして、上記のパラメータデータベース（１２２〜１２４）を参照して、上記伝送遅延の推測値を返送する伝送遅延送信手段を実行する。これにより、測定端末２１は、自身が送った地域を判別できる情報から、設置地域３０を求め、スループット測定用サーバ４１との距離を求め、伝送遅延の値を求めることができる。この伝送遅延の値を求めるまでに、測定端末２１とパラメータデータベースサーバ４２との間で応答が繰り返されてもよいし、一度の要求でパラメータデータベースサーバ４２の処理部１３２がこれらのデータベースの参照を順に実行してスループット測定用サーバ４１のＩＰアドレスとともに伝送遅延の値を測定端末２１に返送してもよい。手順の具体例は後述する。

さらに、パラメータデータベース１２１の一部として、WindowSize蓄積部１２５を有していてもよい。WindowSizeは電子計算機がＴＣＰ通信を行う際にパケットをまとめて送出可能なサイズであり、デフォルト設定値がＯＳごとに規定されている。WindowSizeをデフォルトから動かすユーザが少ないと考えられる場合には、測定端末２１から送出されるパケットに含まれるＯＳ情報から最大WindowSizeを求めることができる。このWindowSizeを用いてスループットを算出する。なお、WindowSizeは測定端末２１が自ら知ることもできるので、測定端末の処理部１０２が自身で通信することなくOS自体の設定情報を参照して求めてもよいため、WindowSize蓄積部１２５は必須の構成ではない。図６に、WindowSize蓄積部のデータテーブルの例を示す。

上記の測定端末２１は、ホームゲートウェイ２２との間の通信のスループットである宅内スループット値と、上記スループット測定用サーバからの距離に応じて上記パラメータデータベースサーバ４２に記録された伝送遅延から算出される宅外スループット理論値とのうち小さい方である理論値を、自分が属する広域集約ポイント３５に付随又は従属するスループット測定用サーバ４１との間で測定した実測スループット値と比較して差分値を求める。詳しくは図７以降により後述する。

上記の測定値収集サーバ４３は、複数の測定端末２１から上記の差分値及び設置地域３０を判別可能な情報を受信して、設置地域３０ごとの統計値と、同一距離帯ごとの統計値とを少なくとも記録しておくデータベースである差分値蓄積部１６３を有する。この差分値とそれらの統計値について、測定値収集サーバ４３は主に次のような手段を実行して解析し、ネットワークのどこに異常があるのかを絞り込み、必要に応じて測定端末２１にも通知する。

前提として、設置地域３０ごとに、上記差分値の平均値及び標準偏差を算出する地域別統計値算出手段２８２を実行する。上記差分値とともに、これらの平均値及び標準偏差も記録しておくことが望ましい。この統計は１時間〜一日程度の頻度で行うことで、判断の基準を動的に調製することができる。

また、測定端末２１から上記差分値を送信されると、予め算出しておいた当該設置地域３０における上記差分値の平均値と新たに測定端末２１から送られた上記差分値との差に対して、当該設置地域３０における上記差分値の標準偏差との大小を絶対値で比較し、上記標準偏差の方が大きければ当該測定端末２１の通信環境を正常と判断し、上記標準偏差の方が小さければ当該測定端末２１の通信環境を異常と判断する通信環境判断手段２８５を実行する。すなわち、当該設置地域３０の平均から逸脱していれば当該測定端末２１は、地域集約ポイント３１からホームゲートウェイ２２を経由して測定端末２１までの間になんらかの通信障害が発生していることがわかる。その判断の正否の結果を測定端末２１に送信する判断結果送信手段２８６を実行して、その内容を測定端末２１に通知することで、測定端末２１のユーザが問題を解決出来る場合がある。また、当該結果を、測定値収集サーバ４３を管理する通信事業者が閲覧することで、地域集約ポイント３１からホームゲートウェイ２２までの間のどのラインに障害が発生しているかを絞り込むことができる場合がある。

さらに一方で、上記の設置地域３０が属する同一距離帯ごとに上記差分値の平均値及び標準偏差を算出する距離別統計値算出手段２９１を実行する。ここで同一距離帯とは、例えば図５の表で区切られる程度の、正常時における伝送遅延と推定される値が近似することをいう。これは、市町村や都道府県が異なっても、スループット測定用サーバ４１までの距離が概ね近似している集団が、その時点において示している通信品質の統計値を求めるものである。その時点におけるある同一距離帯に属する設置地域３０群の統計値から、特定の設置地域３０の統計値が著しくずれていれば、基幹線から当該設置地域３０に通じる経路上に問題があると判断することができる。その判断として、上記の同一距離帯差分値の平均値と、一の設置地域３０における上記差分値の平均値との差の絶対値に対して、上記の同一距離帯差分値の標準偏差との大小を比較し、上記の同一距離帯差分値の標準偏差の方が大きければ当該設置地域３０の通信環境を正常と判断し、上記の同一距離帯差分値の標準偏差の方が小さければ当該設置地域３０の通信環境を異常と判断する地域環境判断手段２９２を実行する。なお、標準偏差との比較の際に正の数値であることが求められるため絶対値と記載しているが、数式上は必ずしも絶対値に変換する処理が必要なわけではなく、差を求める順番を正の結果が得られるものとすれば、実質的に絶対値が求められてこの発明の実施として問題なく行える。

この発明にかかるシステムの具体的構成の実行手順例を記載する。
まず、測定端末２１とホームゲートウェイ２２、及びパラメータデータベースサーバ４２との間で行われる手順について、図７のシーケンス図を用いて説明する。

前提として、測定端末２１は、ホームゲートウェイ２２との間の通信のスループットである宅内スループット値を求める宅内スループット導出手段２１１（２１２〜２１６）を実行する。

上記の宅内スループット値を求める手段は特に限定されないが、ここでは一例を示す。具体的にはまず、測定端末２１で実行されるソフトウェアは、ユーザからのプログラムの直接実行又はタイマーなどによる周期的な自動実行により、ＬＡＮ２０内のブロードキャストアドレスを宛先として、探索信号を送信する探索信号送信手段２１２を実行する。このパケットを受け取ったホームゲートウェイ２２のＬＡＮ側ネットワークインターフェース１１１の受信部１１１ｂは、その探索信号の命令と送信元アドレスとをホームゲートウェイ処理部１１３に渡す。ホームゲートウェイ処理部１１３は、受け取った自身がホームゲートウェイ２２であることを示す応答を作成して、宛先である送信元アドレスをＬＡＮ側ネットワークインターフェース１１１の送信部１１１ａに渡し、送信部１１１ａは当該送信元アドレスを宛先として応答信号を返す応答信号送信手段２２１を実行する。

応答信号を受け取ったネットワークインターフェース１０１の受信部１０１ｂは、これを処理部１０２に渡し、処理部は応答信号の送信元アドレスから、当該アドレスがホームゲートウェイ２２であることを認識して記憶部１０３に記録する、ホームゲートウェイアドレス記録手段２１３を実行する。ここまでの探索信号送信手段２１２とそれに応答する応答信号送信手段２２１とホームゲートウェイアドレス記録手段２１３までの技術は、一般的なＵＰｎＰ−ＩＧＤにより実現可能である。

上記の手順によりホームゲートウェイ２２のアドレスを得た測定端末２１の処理部１０２は、応答要求信号を作成して、当該ホームゲートウェイ２２のアドレスを送信先アドレスとして送信する応答要求信号送信手段２１４を実行する。この応答要求信号としては、所謂ｐｉｎｇを利用できる。このとき処理部１０２は、送信部１０１ａに応答要求信号を渡した時刻を記憶しておく。ホームゲートウェイ２２の受信部１１１ｂは応答要求信号と送信元アドレスをホームゲートウェイ処理部１１３に渡し、処理部はそれを受けて応答信号を作成して、当該送信元アドレスを宛先としてＬＡＮ側ネットワークインターフェース１１１の送信部１１１ａに渡して送信する、要求応答送信手段２２２を実行する。これは一般的なｐｉｎｇへの応答が利用できる。当該応答信号を受信した測定端末２１の処理部１０２は、その応答信号を受信した時刻から、先に記憶しておいた応答要求信号を送信した時刻を引き、往復遅延（ＲＴＴ：ＲｏｕｎｄＴｒｉｐＴｉｍｅ）を算出する往復遅延カウント手段２１５を実行する。その上で、先に送出した応答要求信号のデータ量を下記式（１）のように往復遅延で除算して宅内スループット値を求める宅内スループット計算手段２１６を実行する。

宅内スループット値＝応答要求信号のデータ量÷ＲＴＴ……（１）

上記の一連の２１２〜２１６、２２１，２２２の工程により、宅内スループット導出手段２１１が達成される。測定端末２１は、こうして導出された宅内スループット値を、宅内スループット値蓄積部１０６に記録する宅内スループット値記憶手段２１７を実行する。この値はＷＡＮの影響を排除したＬＡＮ２０内におけるスループットであり、純粋にホームゲートウェイ２２とＬＡＮ２０の状態を反映した数値である。この値を後で、次の宅外スループット理論値と比較して、理想的な最大速度である理論値を求める。

一方で、測定端末２１は、宅外、すなわち当該設置地域３０におけるＷＡＮの理想的なスループットである宅外スループット理論値を求める。そのために、パラメータデータベースサーバ４２に対して、測定端末２１自身と上記スループット測定用サーバ４１との間の距離から推算されるスループット測定用サーバ４１との間の通信に必要な時間である伝送遅延の推測値を要求する伝送遅延導出手段２３１と、測定端末２１自身のWindowSizeを上記伝送遅延で割った宅外スループット理論値を算出する宅外理論値算出手段２３９とを実行する。

この伝送遅延導出手段２３１の具体的な実行内容はインプットとアウトプットが正しければ特に限定されないが、例えば以下のような第一の手順と第二の手順が挙げられる。まず第一の手順を説明する。まず測定端末２１は、予めソフトウェアとして記録しているパラメータデータベースサーバ４２のアドレスを送信先アドレスとして、自身の属する設置地域３０についての情報を求める自地域要求信号を送信部１０１ａに渡して送信する自地域要求手段２３２を実行する。これを受け取ったパラメータデータベースサーバ４２の受信部は、受信した自地域要求信号と送信元アドレスを処理部１３２に渡し、処理部１３２が送信元アドレスのＩＰｖ６プレフィックスなどの設置地域３０に繋がる情報を取り出して、設置地域蓄積部１２２を参照することで、住所や郵便番号、市外局番等の設置地域３０を識別する情報を得る設置地域識別手段２５１を実行する。その上で、得られた設置地域３０を識別する情報を測定端末２１に返送する設置地域返答手段２５２を実行する。

この設置地域３０を識別する情報を受信した測定端末２１の処理部１０２は、受け取った設置地域３０を識別する情報に加えて、当該設置地域３０における、これから利用しようとするスループット測定用サーバ４１までの想定距離Ｌを要求するサーバ距離要求信号をパラメータデータベースサーバ４２に送信する想定距離要求手段２３３を実行する。これらの情報を受け取ったパラメータデータベースサーバ４２の処理部１３２は、対サーバ距離蓄積部１２３を参照することで、当該設置地域３０が利用するスループット測定用サーバ４１までの想定距離Ｌを得る想定距離取得手段２５３を実行する。その上で、得られた想定距離Ｌ（及びアドレス）を、測定端末２１に返送する想定距離返答手段２５４を実行する。

この想定距離Ｌを受信した測定端末２１の処理部１０２は、受け取った想定距離Ｌに加えて、その想定距離Ｌで想定される伝送遅延を要求する伝送遅延要求信号をパラメータデータベースサーバ４２に送信する伝送遅延要求手段２３４を実行する。これらの情報を受け取ったパラメータデータベースサーバ４２の処理部１３２は、距離毎伝送遅延蓄積部１２４を参照することで、当該想定距離Ｌにおける理想的な伝送遅延の推測値を得る伝送遅延取得手段２５５を実行する。その上で、得られた伝送遅延の推測値を、測定端末２１に返送する伝送遅延返答手段２５６を実行する。

以上の２５１〜２５６と、２３２〜２３４の手順により、上記の伝送遅延導出手段２３１として必要なインプットとアウトプットを得ることができる。

次に、伝送遅延導出手段２３１の第二の手順を述べる。この手順では、上記第一の手順における、途中の応答を省略する。すなわち、測定端末２１は、最初の自地域要求手段２３２のタイミングで、設置地域３０だけでなく、想定距離Ｌとスループット測定用サーバのアドレスと伝送遅延まで一括して要求する一括情報要求手段２３５を実行する。パラメータデータベースサーバ４２の処理部は、上記のIPｖ６プレフィックスなどの設置地域３０に繋がる情報から、設置地域蓄積部１２２を参照して設置地域３０を識別する情報を取得し（設置地域識別手段２５１）、次にこの情報から、対サーバ距離蓄積部１２３を参照して想定距離Ｌ（及びスループット測定用サーバ４１のアドレス）を取得し（想定距離取得手段２５３）、さらに想定距離Ｌから、距離毎伝送遅延蓄積部１２４を参照して伝送遅延を取得する（伝送遅延取得手段２５５）を、測定端末２１との送受信を省略して一括して実行し、最後にこれらの取得した情報をまとめて測定端末２１に返送する一括情報返答手段２５７を実行する。この場合の実施形態のシーケンス図を図８に示す。

上記いずれかの手順、又はそれ以外に同様のアウトプットが得られる手順により伝送遅延等の情報を得た測定端末２１は、それらの情報を一旦記憶部１０３に記録する。

一方で、測定端末２１は測定端末２１自身のWindowSizeを取得する。取得する方法は特に限定されない。例えば、自身のＯＳに登録されている情報を直接参照する、WindowSize取得手段２３７を実行することで取得してもよい。図８ではこちらの例を記載している。また、容易に取得できるＯＳ情報をパラメータデータベースサーバ４２へ送ってデフォルトのWindowSize情報を問い合わせるWindowSize問合手段２３８を実行し、その返答として取得してもよい。図７ではこちらの例を記載している。この場合、パラメータデータベースサーバ４２の処理部１３２は、WindowSize蓄積部１２５を参照して、当該ＯＳ情報のデフォルトWindowSizeを取得するWindowSize参照手段２５８を実行し、得られたWindowSizeの値を測定端末２１に返送するWindowSize返答手段２５９を実行する。ただし、OSのWindowSizeがデフォルトから変更されている場合はWindowSize蓄積部１２５の値と一致しなくなる。いずれの方法によっても、WindowSizeが取得できればよい。なお、このWindowSizeの取得は、上記の伝送遅延導出手段２３１との間で順番が前後しても構わない。

測定端末２１は、上記の手順で得られた伝送遅延とWindowSizeとから、下記式（２）によりWindowSizeを伝送遅延で割って、宅外スループット理論値を算出する宅外理論値算出手段２３９を実行する。この宅外スループット理論値は、測定端末２１がＴＣＰの規格に則り、一括してスループット測定用サーバ４１へ送信する最大のパケットが、ホームゲートウェイ２２から送出されてから、返ってくるまで理想的な応答時間（すなわち伝送遅延）で返ってくる場合の値である。ただし、個々の細かい住所までは判断しきれないため、設置地域３０内の全てのホームゲートウェイ２２の箇所を、地域集約ポイント３１と仮想して計算した値である。その上で測定端末２１は、算出した値を宅外スループット理論値蓄積部１０７に保存する宅外理論値保存手段２４０を実行する。

スループット理論値＝WindowSize÷伝送遅延……（２）

そして、測定端末２１は、上記で求めた宅内スループット値と、上記宅外スループット理論値とを比較し、このうちの小さい方を、測定端末２１とスループット測定用サーバ４１との間でのスループットの実質的な理論速度値として設定する宅内外比較手段２４１を実行する。ＬＡＮの内外を通じて通信する場合のスループットは、最も低速なネットワークがボトルネックとなって決定されるからである。すなわち、宅内スループット値の方が低ければボトルネックはホームゲートウェイ２２の内部にあるということであり、宅外スループット理論値の方が低ければ、ＬＡＮ２０内の速度は十分であり実測値は宅外の環境に依存するということである。

この宅内外比較手段２４１と前後して、測定端末２１はスループット測定用サーバ４１との間で、実際のスループットの測定を行う。ただし、測定するためにはスループット測定用サーバ４１のアドレスを予め取得しておくか、上記の想定距離返答手段２５４等によって通知されておく必要がある。以下の手順を、図９を用いて説明する。

測定端末２１の処理部１０２は、スループット測定用のデータ群を送信させることを要求する測定要求信号を生成し、記憶されていたスループット測定用サーバ４１のアドレスを送信先アドレスとして、測定要求信号を送信する測定信号要求手段２４２を実行する。このとき同時に、処理部１０２は、送信部１０１ａに信号を渡した時刻を記憶部１０３に記録しておく。これがスタート時点となる。また、宛先となるスループット測定用サーバ４１は、基本的には設置地域３０の上流にある広域集約ポイント３５にあるスループット測定用サーバ４１であり、基幹線までの経路上におけるスループットを測定することになる。測定要求信号を受信したスループット測定用サーバ４１は、受け取った信号の送信元アドレスを宛先として、測定用信号を送信する測定用信号送信手段２７１を実行する。この測定用信号とは、少なくとも１Ｍｂｙｔｅ以上の容量を持つ一連のデータ群であり、わずかな通信環境のゆらぎによる速度の増減を平均化した値が得られる程度の容量があることが望ましい。なお、一連のデータ群を送信する際に、スループット測定用サーバ４１の処理負荷による速度低下を除外するため、スループット測定用サーバ４１が測定用信号を送信する際には、排他処理を行っておくとより好ましい。この場合、一の測定端末２１に向かって測定用信号を送信している間、他の測定端末２１が発した測定要求信号は拒絶するとよい。待機させてしまうと、スループットが適切に計測できないからである。測定用信号を受信部１０１ｂから受信した測定端末２１は、測定用信号の受信が完了するタイミングで時刻を記憶部１０３に記録し、先のスタート時点からの所要時間である宅外往復遅延を求める宅外往復遅延算出手段２４３を実行する。さらに、受信した測定用信号のデータ量を、宅外往復遅延で割る下記式（３）により、スループット測定用サーバ４１との間の実測スループット値を求める実測スループット算出手段２４４を実行する。

実測スループット値＝測定用信号のデータ量÷宅外往復遅延……（３）

なお、実測スループット値の値は必ずしもこの式である必要はなく、測定要求信号と測定用信号との合計データ量や平均データ量を宅外往復遅延で割る式など、速度についての情報が統一して求められるものであればよい。ただし、発明を実施するシステム全体では式を統一しておく必要がある。

以上のデータを前提として、測定端末２１は、上記実測スループット値の上記理論速度値からの乖離である差分値を下記式（４）により算出する差分値算出手段２４６を実行する。

差分値＝理論速度値−実測スループット値……（４）

こうして算出された差分値を、測定端末２１は、測定値収集サーバ４３に送信する差分値送信手段２４７を実行する。そのアドレスは予め測定端末２１のソフトウェアに登録されているとよい。このとき、設置地域３０を判別可能な情報とともに送っても良い。ただし必須ではなく、設置地域３０を送らずに、測定値収集サーバ４３がパラメータデータベースサーバ４２の設置地域蓄積部１２２と同様のデータベース（１６４）を保持してプレフィックスなどから導出できるようにしてあれば、送信するＴＣＰパケットの送信元アドレスがそのまま設置地域３０を判別可能な情報となるので、特に別途データを含める必要はない。

ここまでの工程のうち、理論速度値は一度求めた値を継続的に用いることができるが、実測スループット値の測定と差分値の算出、並びにその後の差分値の送信を高い頻度で行うことで、エラーが起きた際の問題の絞り込みを有効に行うことが出来る。具体的には１０分以上２時間以下程度の範囲で、ネットワークの状況に応じて適宜設定すればよい。

測定値収集サーバ４３は、少なくとも広域集約ポイント３５以上の単位で、多数の測定端末２１から差分値を受信して、差分値蓄積部１６３に蓄積する、差分値蓄積手段２８１を実行する。このとき個々の差分値のデータは、そのデータを送信した測定端末２１が属する設置地域３０と、スループット測定用サーバ４１からの想定距離Ｌを合わせて記録しておくと好ましい。このため、受信した差分値のパケットの送信元アドレスのプレフィックスを取り出して、設置地域蓄積部１６４を参照してそのプレフィックスから設置地域３０及び想定距離Ｌのデータを求めた上で蓄積すると好ましい。

測定値収集サーバ４３は上記のように差分値をある程度の頻度で収集する。新たに測定端末２１から差分値が送られてきた場合はそのデータを測定端末２１の送信元アドレス（厳密にはホームゲートウェイ２２のアドレス）ごとに管理して更新する。その上で、測定値収集サーバ４３は、２時間〜１日に一回の頻度で、差分値蓄積部１６３から設置地域３０ごとに上記差分値を読み出して、平均値及び標準偏差を算出する地域別統計値算出手段２８２を実行する。この値は、当該設置地域３０におけるスループットの理想値からのズレの大きさを表し、多くの場合、速度低下要因の多さに対応する。さらに測定値収集サーバ４３はこの得られた平均値及び標準偏差を設置地域３０の識別情報と紐付けて差分値蓄積部１６３に記録する地域別統計値記録手段２８３を実行する。なお、この記録は次の判断と前後してもよい。差分値蓄積部１６３について、同一距離帯毎に分類される設置地域３０の分類表を図１０（ａ）に、その分類からリンクされる、ここの設置地域３０ごとに集められたそれぞれの差分値データの表を図１０（ｂ）に示す。なお、図１０（ａ）における「○○データ」とは、当該設置地域３０におけるテーブルへのリンクを含む設置地域３０の情報である。

この統計値を前提として測定値収集サーバ４３は、個々の測定端末２１から送られてきた差分値が必要程度集まった段階で、当該差分値が平均値からどの程度乖離しているかを調べ、その乖離が下記式（５）に記載のように標準偏差の範囲に収まるか否かを判断する通信環境判断手段２８５を実行する。すなわち、個々の差分値の平均値との差について、当該設置地域３０における上記差分値の標準偏差との大小を絶対値で比較し、上記標準偏差の方が大きければ（式５が真）当該測定端末の通信環境を正常と判断し、上記標準偏差の方が小さければ（式５が偽）当該測定端末の通信環境を異常と判断する。標準偏差を超える乖離があれば、当該測定端末２１から地域集約ポイント３１までの間の経路で何らかの異常が起きている可能性が高いためである。なお、判断式は必ずしも下記式（５）の形式である必要はなく、数学的に同義の判断が導き出せる数式であればよい。

｜平均値−差分値｜＜標準偏差……（５）

なお、ここで計算に用いる平均値及び標準偏差の値として、最新の統計値を用いてもよいし、一定期間を指定してその期間に亘ってデータを蓄積し、その蓄積したデータの平均値及び標準偏差を用いてもよい。

測定値収集サーバ４３は、この判断結果を測定端末２１に送信する判断結果送信手段２８６を実行しておくとよい。測定端末２１は、保有する出力装置にその結果を表示することで、測定端末２１の管理者に異常の有無を通知することができる。また、測定値収集サーバ４３でも、少なくとも異常であると判断された測定端末２１の情報を、出力装置に出力すると望ましい。

さらに、測定値収集サーバ４３は、個々の設置地域３０が属する同一距離帯ごとに、上記差分値の平均値及び標準偏差を算出する距離別統計値算出手段２９１を実行する。ここで同一距離帯とは、概ね図５に記載の区分で分類するとよい。具体的には、それぞれの設置地域３０ごとに上記差分値の平均値（第一の平均値）を算出し、同一距離帯に属する複数の設置地域３０ごとの第一の平均値について、合計を当該設置地域３０数で割った平均（第二の平均値）とそれらの標準偏差からなる統計値を算出する。設置地域３０ごとの第一の平均値を用いて統計を求めることで、各地域毎のサンプル数の偏りによる影響を抑えることができる。

この同一距離帯ごとの統計値を前提として、測定値収集サーバ４３は、先に（２８３）で差分値蓄積部１６３に記録した個々の設置地域３０の平均値を差分値蓄積部１６３から読み込み、上記の同一距離帯差分値の平均値からどの程度乖離しているかを調べ、その乖離が下記式（６）に記載のように、同一距離帯の標準偏差の範囲に収まるか否かを判断する地域環境判断手段２９２を実行する。すなわち、個々の設置地域３０における平均値の、同一距離帯における平均値との差について、上記の同一距離帯差分値の標準偏差との大小を絶対値で比較し、上記の同一距離帯差分値の標準偏差の方が大きければ（式６が真）当該設置地域の通信環境を正常と判断し、上記の同一距離帯差分値の標準偏差の方が小さければ（式６が偽）当該設置地域の通信環境を異常と判断する。同一距離帯であれば概ね同じような環境になると想定されるところ、他の同一距離帯にある設置地域の平均から標準偏差を超える乖離があれば、当該設置地域３０の地域集約ポイント３１からスループット測定用サーバ４１のある広域集約ポイント３５までの間の経路で何らかの異常が起きている可能性が高いためである。なお、判断式は必ずしも下記式（６）の形式である必要はなく、数学的に同義の判断が導き出せる数式であればよい。

｜同一距離帯の平均値−当該設置地域の平均値｜＜同一距離帯の標準偏差……（６）

測定値収集サーバ４３は、この判断結果の情報を出力装置に出力する広域判断結果出力手段２９５を有していると望ましい。管理者はその中で異常がある可能性が高いと判断される経路について、メンテナンスの必要性を調査するとよい。

以上の判断内容をフローチャートとして図１１に示す。

２０ＬＡＮ
２１測定端末
２２ホームゲートウェイ
３０設置地域
３１地域集約ポイント
３５広域集約ポイント
３９統合集約ポイント
４１スループット測定用サーバ
４２パラメータデータベースサーバ
４３測定値収集サーバ
１０１ネットワークインターフェース
１０１ａ送信部
１０１ｂ受信部
１０２処理部
１０３記憶部
１０６宅内スループット値蓄積部
１０７宅外スループット理論値蓄積部
１１１ＬＡＮ側ネットワークインターフェース
１１１ａ送信部
１１１ｂ受信部
１１２ＷＡＮ側ネットワークインターフェース
１１２ａ送信部
１１２ｂ受信部
１１３ホームゲートウェイ処理部
１２１パラメータデータベース
１２２設置地域蓄積部
１２３対サーバ距離蓄積部
１２４距離毎伝送遅延蓄積部
１２５ WindowSize蓄積部
１３１パラメータＤＢネットワークインターフェース
１３１ａ送信部
１３１ｂ受信部
１３２パラメータＤＢ処理部
１５１測定用サーバネットワークインターフェース
１５１ａ送信部
１５１ｂ受信部
１５２測定用サーバ処理部
１６１収集サーバネットワークインターフェース
１６１ａ送信部
１６１ｂ受信部
１６２収集サーバ処理部
１６３差分値蓄積部
１６４設置地域蓄積部
２１１宅内スループット導出手段
２１２探索信号送信手段
２１３ホームゲートウェイアドレス記録手段
２１４応答要求信号送信手段
２１５往復遅延カウント手段
２１６宅内スループット計算手段
２１７宅内スループット値記憶手段
２２１応答信号送信手段
２２２要求応答送信手段
２３１伝送遅延導出手段
２３２自地域要求手段
２３３想定距離要求手段
２３４伝送遅延要求手段
２３５一括情報要求手段
２３７ WindowSize取得手段
２３８ WindowSize問合手段
２３９宅外理論値算出手段
２４０宅外理論値保存手段
２４１宅内外比較手段
２４２測定信号要求手段
２４３宅外往復遅延算出手段
２４４実測スループット算出手段
２４６差分値算出手段
２４７差分値送信手段
２５１設置地域識別手段
２５２設置地域返答手段
２５３想定距離取得手段
２５４想定距離返答手段
２５５伝送遅延取得手段
２５６伝送遅延返答手段
２５７一括情報返答手段
２５８ WindowSize参照手段
２５９ WindowSize返答手段
２７１測定用信号送信手段
２８１差分値蓄積手段
２８２地域別統計値算出手段
２８３地域別統計値記録手段
２８５通信環境判断手段
２８６判断結果送信手段
２９１距離別統計値算出手段
２９２地域環境判断手段
２９５広域判断結果出力手段
Ｌ想定距離

Claims

ホームゲートウェイによってＷＡＮと区切られた複数のＬＡＮ内にそれぞれ設けられた測定端末と、上記ＷＡＮ内に設けられた、パラメータデータベースサーバと、スループット測定用サーバと、測定値収集サーバとして動作しうる一つ以上のサーバを有し、
上記測定端末は、上記ホームゲートウェイとの間の通信のスループットである宅内スループット値と、上記スループット測定用サーバからの距離に応じて上記パラメータデータベースサーバに記録された伝送遅延から算出される宅外スループット理論値とのうち小さい方である理論値を、上記スループット測定用サーバとの間で測定した実測スループット値と比較して差分値を求め、
上記測定値収集サーバは、
設置地域ごとに上記差分値又は上記実測スループット値を集計して、平均からの乖離が大きい上記測定端末の通信環境を異常と判断し、
測定を行った上記スループット測定用サーバからの距離に応じて分類した同一距離帯ごとに、上記差分値又は上記実測スループット値を集計して、同一距離帯における平均からの乖離が大きい統計値を示した上記設置地域の通信環境を異常と判断する、
通信環境異常検知システム。
ホームゲートウェイによってＷＡＮと区切られた複数のＬＡＮ内にそれぞれ設けられた測定端末と、上記ＷＡＮ内に設けられた、パラメータデータベースサーバと、スループット測定用サーバと、測定値収集サーバとして動作しうる一つ以上のサーバを有し、
上記測定端末は、
上記ホームゲートウェイとの間の通信のスループットである宅内スループット値を求める宅内スループット導出手段と、
上記パラメータデータベースサーバに対して、上記測定端末自身と上記スループット測定用サーバとの間の距離から推算される上記スループット測定用サーバとの間の通信に必要な時間である伝送遅延の推測値を要求する伝送遅延要求手段と、
上記測定端末自身のWindowSizeを上記伝送遅延で割った宅外スループット理論値を算出する宅外理論値算出手段と、
上記宅内スループット値と上記宅外スループット理論値とを比較して、より小さい値を理論速度値として定める宅内外比較手段と、
上記スループット測定用サーバに対して、上記測定端末自身へ実測スループット値を測定するための測定用信号を送信することを要求する測定用信号要求手段と、
上記測定用信号の受信完了までに要した応答時間から実測スループット値を算出する実測スループット算出手段と、
上記実測スループット値の上記理論速度値からの乖離である差分値を算出する差分値算出手段と、
上記差分値を、上記測定端末の設置地域を判別可能な情報とともに上記測定値収集サーバへ送信する差分値送信手段と
を有し、
上記パラメータデータベースサーバは、
上記測定端末が上記スループット測定用サーバとの間で通信した際に生じる伝送遅延の推測値を、上記測定端末が設置された地域に応じて参照可能であるパラメータデータベースと、
上記測定端末からの要求に含まれる地域を特定可能な情報をトリガーとして、上記パラメータデータベースを参照して、上記伝送遅延の推測値を返送する伝送遅延送信手段と
を有し、
上記スループット測定用サーバは、
上記測定端末からの要求に応じて、上記測定用信号を上記測定端末へ送信する測定用信号送信手段を有し、
上記測定値収集サーバは、
複数の上記測定端末から上記差分値及び設置地域を判別可能な情報を受信して、上記設置地域ごとに、上記差分値の平均値及び標準偏差を算出する地域別統計値算出手段と、
予め算出しておいた当該設置地域における上記差分値の平均値と新たに上記測定端末から送られた上記差分値との差に対して、当該設置地域に置ける上記差分値の標準偏差との大小を絶対値で比較し、上記標準偏差の方が大きければ当該測定端末の通信環境を正常と判断し、上記標準偏差の方が小さければ当該測定端末の通信環境を異常と判断する通信環境判断手段と、
上記設置地域が属する同一距離帯ごとに上記差分値の平均値及び標準偏差を算出する距離別統計値算出手段と、
上記の同一距離帯差分値の平均値と、一の上記設置地域における上記差分値の平均値との差に対して、上記の同一距離帯差分値の標準偏差との大小を比較し、上記の同一距離帯差分値の標準偏差の方が絶対値として大きければ当該設置地域の通信環境を正常と判断し、上記の同一距離帯差分値の標準偏差の方が小さければ当該設置地域の通信環境を異常と判断する地域環境判断手段と、
を有する、通信環境異常検知システム。
ホームゲートウェイによってＷＡＮと区切られた複数のＬＡＮ内にそれぞれ設けられた測定端末と、上記ＷＡＮ内に設けられた、パラメータデータベースサーバと、スループット測定用サーバと、測定値収集サーバとして動作しうる一つ以上のサーバからなるシステムにおいて、
上記測定端末において、上記ホームゲートウェイとの間の通信のスループットである宅内スループット値と、上記スループット測定用サーバからの距離に応じて上記パラメータデータベースサーバに記録された伝送遅延から算出される宅外スループット理論値とのうち小さい方である理論値を、上記スループット測定用サーバとの間で測定した実測スループット値と比較して差分値を求め、
上記測定値収集サーバにおいて、
設置地域ごとに上記差分値又は上記実測スループット値を集計して、平均からの乖離が大きい上記測定端末の通信環境を異常と判断し、
測定を行った上記スループット測定用サーバからの距離に応じて分類した同一距離帯ごとに、上記差分値又は上記実測スループット値を集計して、同一距離帯における平均からの乖離が大きい統計値を示した上記設置地域の通信環境を異常と判断する、
通信環境異常検知方法。