JP6287409B2

JP6287409B2 - 通信品質監視装置及び方法とシステム並びにプログラム

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Publication number: JP6287409B2
Application number: JP2014057010A
Authority: JP
Inventors: 雅人青柳
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2034-03-19
Also published as: JP2015179996A

Description

本発明は、通信品質監視装置及び方法とシステム並びにプログラムに関する。

ネットワークの通信品質を測定・監視するシステムとして、例えば通信中のパケットをコピーして通信品質を測定する各種システムが知られている。図６は、通信品質の監視を行う関連技術の代表的なシステム構成の一例を模式的に示す図である。図６を参照すると、例えばメディアゲートウェイ（Media Gateway：ＭＧＷ）２１など、ユーザプレーン（U-Plane）上の中継装置を備えたネットワークシステムにおいて、ネットワーク上を流れるパケット（例えばＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）の音声パケット）から通信品質を測定するために、ＭＧＷ２１とネットワーク２２（ＩＰ網）の間にプローブ装置２３が挿入されている。プローブ装置２３は、U-planeのデータパケット（音声パケット）をコピーして品質測定装置２４に送信する。品質測定装置２４は、受信したコピーパケットに基づき通信品質の監視を行う。

例えばＩＰマルチメディアサブシステム（IP Multimedia Subsystem：ＩＭＳ）を他ネットワーク（ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Networks：公衆交換電話網(回線交換網）や無線アクセス網等）)に接続するＭＧＷは、ＡＴＭ（Asynchronous Transport Mode）／ＳＴＭ（Synchronous Transport Mode）をＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）に変換する装置であり、ユーザプレーン（U-Plane）上に設けられ、例えばＶｏＩＰと回線交換の間での音声変換を行う。例えばＩＭＳ側がＡＭＲ（Adaptive Multi-Rate）コーデックを使い、ＰＳＴＮ側がＧ．７１１等のコーデックの場合に、ＭＧＷは音声情報のコーデック変換を行う（ＭＧＷについては、例えば3GPP TS26.114等が参照される）。なお、図６では図示されないＭＧＣＦ（Media Gateway Control Function）は、コントロールプレーン（C-Plane）上に設けられ、ＭＧＷを例えばMegaco(ITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）勧告H.248.1)にて制御する。図６ではＭＧＷを例に説明したが、ユーザ端末をアクセスゲートウェイ（Access Gate Way：ＡＧＷ）を経由してＶｏＩＰとしてネットワークに接続するシステムにおいて、ＡＧＷについても図６と同様の構成が適用可能である（ＡＧＷについては、例えば3GPP TS23.228 Annex G等が参照される）。

上記した通信品質管測定／監視に関する関連技術して、例えば特許文献１には、ネットワークを介してエンド・ツー・エンド（End-to-End）で通信接続する通信端末間に観測器（図６のプローブ装置２３に対応）を挿入し、観測器はネットワークで通信中のパケットをコピーして計測サーバ（図６の品質測定装置２４に対応）に送信し、計測サーバで通信品質（例えばパケットロス数、スループット期待値、パケットロス率期待値、遅延時間やその変動等）を計測するシステムが開示されている。

なお、上記したＲＴＰは、映像や音声データをリアルタイムに転送するためのプロトコルである。ＲＴＰでは、リアルタイム伝送を実現するために、データとともに、送受信間及びデータ内での同期クロック情報や順序番号、データタイプ等を送信し、受信者側は、これらの情報を基にデータのリアルタイム再生を行う。ＲＴＰでは、リソースの確保やＱｏＳ（Quality of Service）の保証等を行わない。ＲＴＣＰ（Real-time Transport Control Protocol）によって帯域幅や遅延時間等の情報がサーバに報告される。サーバでは、例えば報告された情報に応じて、ＲＴＰで送信するデータの品質を調整して送信を行う。ＲＴＰパケットの情報からネットワーク品質を測定する関連技術（周知技術）として、例えば特許文献２には、ＳＴＢ（Set Top Box）において、受信したＲＴＰパケットからパケットロス、パケットジッタを検出すると、ＲＴＣＰパケットを用いてサーバに返信し、サーバは、自装置が送信したＲＴＣＰパケットと、ＳＴＢから戻ってくるＲＴＣＰパケットからＲＴＴ（Round Trip Time）を計算する構成が開示されている。

国際公開第２００７/０１０７６３号パンフレット特開２００９−２１９０７５号公報

以下に関連技術の分析を与える。

図６を参照して説明した関連技術では、ＭＧＷとネットワーク（ＩＰ網）の間にプローブ装置２３を挿入することで、通信品質測定を行っている。このため、ネットワーク２２にプローブ装置２３を接続する工事や、プローブ装置２３や品質測定装置２４の管理が必要となる。この結果、保守工数、費用等が増える。すなわち、通信品質監視用に、新たな装置（プローブ及び品質測定装置等の設備）を追加する為、設備投資が増加し、保守費用等の上昇の要因となる。

また、ＭＧＷ等とネットワーク（ＩＰ網）の間にプローブ装置２３を配置することで、物理層が分断される。このため、ＭＧＷでのネットワーク障害検出に時間がかかる。例えば上位レイヤでの監視による障害検出となり、これは、物理レイヤで障害を検出する場合に比べて、例えば冗長構成の切替に時間がかかる。

本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであって、その目的は、通信品質監視のための設備投資の増大、及び、保守管理工数の増大を抑止低減する装置、方法、システム、プログラムを提供することにある。

本発明の１つの側面によれば、ネットワークからパケットを受信しネットワークにパケットを送信する機能と、パケットの情報から通信品質を測定する機能を備えた複数の制御ユニットを備え、一の制御ユニットにおいて、受信したパケット、及び／又は、送信するパケットをコピーしコピーしたパケットを他の制御ユニットに送信し、
前記他の制御ユニットは、前記一の制御ユニットから送信されたコピーパケットを用いて、通信品質を測定する、通信品質監視装置が提供される（第１視点）。

本発明の別の側面によれば、ネットワークからパケットを受信しネットワークにパケットを送信する機能と、パケットの情報から通信品質を測定する機能を備えた複数の制御ユニットのうち、一の制御ユニットにおいて、受信したパケット、及び／又は、送信するパケットをコピーしコピーしたパケットを、他の制御ユニットに送信し、
前記他の制御ユニットは、前記一の制御ユニットから送信されたコピーパケットを用いて、通信品質を測定する通信品質監視方法が提供される（第２視点）。

本発明の別の側面によれば、前記一の制御ユニットと、前記他の制御ユニットがそれぞれ別の装置として構成され、ネットワークを介して接続する通信品質監視システムが提供される（第３視点）。

本発明の別の側面によれば、ネットワークからパケットを受信しネットワークにパケットを送信する機能と、パケットの情報から通信品質を測定する機能を備えた複数の制御ユニットを備えた、通信品質監視装置を構成するコンピュータに、
受信したパケット、及び／又は、送信するパケットをコピーしコピーしたパケットを、他の制御ユニットに送信する一の制御ユニットの処理と、
前記一の制御ユニットから送信されたコピーパケットを用いて、通信品質を測定する前記他の制御ユニットの処理を実行させるプログラムが提供される（第４視点）。本発明によれば、第４視点のプログラムを記録した記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気／光記録媒体）が提供される（第５視点）。

本発明によれば、通信品質測定監視の設備投資、保守管理工数、費用の増大を抑止低減可能としている。

実施形態を模式的に説明する図である。実施形態の動作を説明する図である。実施形態の動作を説明する図である。実施形態の動作を説明する流れ図である。パケットフォーマットを例示する図である。関連技術を模式的に説明する図である。発明の基本概念を説明する図である。

本発明の実施形態について説明する。はじめに本発明の基本概念について説明する。図７は、本発明の基本概念を模式的に説明する図である。図７を参照すると、通信品質監視装置（通信品質測定装置）１００は、ネットワークからパケットを受信しネットワークにパケットを送信するパケット処理機能（パケット処理部／パケット処理ステップ）１０２−１、１０２−２と、パケットの情報から通信品質を測定する通信品質測定機能（通信品質測定部／通信品質測定ステップ）１０３−１、１０３−２を備えた第１、第２の制御ユニット１０１−１、１０１−２を少なくとも備えている。

第１の制御ユニット１０１−１では、パケット処理機能１０２−１にて、ネットワークから受信したパケット（通信品質監視対象パケット）、及び／又は、ネットワークに送信するパケット（通信品質監視対象パケット）をコピーし、コピーしたパケットを、装置内又はネットワーク経由で第２の制御ユニット１０１−２に送信する。

第２の制御ユニット１０１−２の通信品質測定機能１０３−２は、前記第１の制御ユニット１０１−１から送信されたコピーパケットを用いて、通信品質を測定する。このとき、図７において、第１の制御ユニット１０１−１の通信品質測定機能１０３−１と、第２の制御ユニット１０１−２のパケット処理機能１０２−１は、非活性化状態（非動作状態）であってもよい。なお、図７において、パケット処理機能１０２−ｉと通信品質測定機能１０３−ｉ（ｉ＝１、２）の処理は、該装置１００、又は、制御ユニット１０１−ｉ（ｉ＝１、２）を構成するコンピュータで実行させるプログラムで実現するようにしてもよい。

本発明の一形態において、前記通信品質監視装置は、ＭＧＷ、ＡＧＷ等、ユーザプレーン（U-plane）上の中継装置をなすゲートウェイからなり、前記他の制御ユニットでは、前記ゲートウェイの所定の既設機能を用いて、前記コピーパケットに基づき、通信品質を測定する構成としてもよい。

本発明の一形態において、第１の制御ユニット１０１−１において、前記ネットワークから受信したパケットのコピーをとり、コピーパケットの宛先、ポート番号を書き換えた上で、第２の制御ユニット１０１−２に送信する構成としてもよい。

本発明の一形態において、第２制御ユニット１０１−２は、前記コピーパケットに基づき、
・第１の制御ユニット１０１−１における透過転送モード時の送信データと受信データの比較によるエラー検出、
・第１の制御ユニット１０１−１内での処理時間のチェック、
・前記送信パケットと前記受信パケットのコピーパケットのヘッダの誤り検出情報に基づく誤り検出、
・パケットロスのチェック、
・パケットジッタのチェック、
・送信データ、及び受信データのデコード処理、
の少なくとも１つを行う構成としてもよい。

前述したＭＧＷやＡＧＷ等のユーザプレーン（U-plane）上の中継装置は、一般的にトラヒックに余裕をみて設備設計が行われる。また、通信品質の監視に必要な機能は、ＭＧＷやＡＧＷに既設機能として備えられている。通信品質の監視に必要な機能として、例えば、余裕のあるリソースを活用して通信品質の測定を行うようにしてもよい。こうすることで、新たな通信品質監視装置の設置を必要とせずに、通信品質の測定監視を可能としている。ＭＧＷやＡＧＷ等のユーザプレーン（U-plane）上の中継装置は、ネットワークから受信したパケットを終端し、コーデック変換又は透過転送を行い、再び、ネットワークに送信する制御ユニット（例えばＶｏＩＰ制御ユニット）を複数備えている。複数の制御ユニットのうち、一の制御ユニットは、通話品質監視用のパケットをコピーし、コピーしたパケットを、他の制御ユニットに送信し、他の制御ユニットはコピーパケットに基づき、通信品質を測定する。本発明によれば、ネットワーク内に、例えば図６の通信品質測定装置２４のような専用装置を設置することなく、通話品質の監視を行うことができる。以下、図面を参照して、実施形態について説明する。

＜実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態のシステム構成の一例を模式的に示す図である。図１では、ＭＧＷ１０は、パケットを中継（ルーティング）する中継装置として示されている。携帯端末２からＭＧＷ１０に入力される音声パケットは、携帯端末２から不図示の無線アクセス網（Radio Access Network）を経由しＩＰ化されたネットワークに転送され、ＭＧＷ１０に入力される音声パケットを表している。ＭＧＷ１０では、入力した音声パケットを中継（ルーティング）して不図示のＩＰ網に出力する。図１では、中継されるパケットの転送経路が実線矢印で示されている。また、図１に示すように、ＭＧＷ１０は、保守端末１ａ、１ｂと所定のインタフェースを介して接続される。図１において、保守端末の台数は２台に制限されるものでないことは勿論である。また、保守端末１ａ、１ｂは同一端末であってもよい。

図１のＭＧＷ１０において、ＶｏＩＰ制御部＃１、＃２（１１、１２）は、不図示のＩＰ網から受信したＲＴＰパケットを終端し、コーデック変換（codec transcoding）を行うか、又は、透過転送(transparent transfer)を行い、再度、ＲＴＰにて送信する。ＶｏＩＰ制御部＃１、＃２（１１、１２）は、同一構成とされ、各々、音声データのコーデック変換や透過転送等の処理を行う音声データ処理機能（不図示）と、通話品質を測定する通信品質測定機能（不図示）を少なくとも備えている。なお、ＶｏＩＰ制御部は、ＭＧＷ１０で処理するＲＴＰのセッション数に応じて、複数搭載される（図１では、説明の簡単のために、ＶｏＩＰ制御部＃１、＃２の２台が示されている）。

ＲＴＰのセッションは、例えば、マルチメディアの送信者と受信者、およびマルチメディアデータの流れの総称ともいえる。セッションの識別には、例えばネットワークアドレス、データを送信するポートの組、データを受信するポートの組が使用される。セッションは、例えばＳＩＰ（Session Initiation Protocol）によって確立される。ＳＩＰはセッション開始、変更、終了等を制御する。ＳＩＰについては、例えばIETF(Internet Engendering Task Force) RFC(Request For Comments) 3261等が参照される）。ＳＩＰで確立されるセッションは、ＳＤＰ（Session Description Protocol）で記述される。ＳＤＰセッション記述には、セッション名やセッションのアクティブ時間、セッションを構成するメディア、メディアを受信するために必要な情報（アドレス、ポート、形式等）が含まれる（ＳＤＰについては、例えばIETF RFC 4566等が参照される）。ＳＩＰでセッションが確立した後は、ＲＴＰが情報を引き継ぐことで、ＲＴＰによるセッション管理に切り替わる。

ＭＧＷ１０は、保守端末１ａから通信品質測定の指示を受け、及び保守端末１ｂに対して通信品質の解析結果を通知する。

図１において、ＶｏＩＰ制御部＃１（１１）は、パケットコピーポイント１３、１４で、ネットワークを流れるパケット（通信品質監視対象パケット）をコピーし、コピーしたパケットを、ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）に向けて送信する（転送経路を破線矢印で示す）。特に制限されないが、図１では、ＶｏＩＰ制御部＃１（１１）において、パケットコピーポイント１３、１４は、音声パケットの入力端と出力端としている。ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）は、ＶｏＩＰ制御部＃１（１１）から送信されたコピーパケットを受け取り、通話品質を測定する。

本実施形態によれば、ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）の通信品質測定機能を利用することで、ネットワーク内に、専用のプローブ装置や品質測定装置を設置することなく、通話品質の測定・監視を可能としている。なお、図１において、保守端末１ａ、１ｂとの信号終端を、例えば不図示のＭＧＣＦ等で行い、ＭＧＣＦによるＭＧＷ１０の制御を介して、ＭＧＷ内のＶｏＩＰ制御部で品質測定を行うようにしてもよい。

図２は、図１のＶｏＩＰ制御部＃１、＃２（１１、１２）の構成を模式的に例示する図である。図２を参照すると、ＶｏＩＰ制御部＃１（１１）は、
・Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を終端する物理層（ＰＨＹ）１１６と、
・ＭＡＣ（Media Access Control）を終端するＭＡＣ終端部１１５と、
・Ｕ−ｐｌａｎｅ上の通常のパケット（受信及び送信パケット）と、通話品質監視用のパケット（受信パケット及び送信パケット）の振り分けを行うスイッチ（ＳＷ）１１４と・ＲＴＰを終端し、受信パケット、送信パケットのコピーを行うために、音声データ処理部１１１の前段に位置するパケット処理部１１２と、
・音声データのコーデック変換や音声パケットの透過転送等、ＲＴＰのペイロードデータ（ＲＴＰペイロード）である音声データの処理を行う音声データ処理部１１１と、通信品質測定部１１３と、を備えている。ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）も同様の構成とされている。

ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）の通信品質測定部１２３は、ＶｏＩＰ制御部＃１（１１）において受信パケット、送信パケットをパケット処理部１１２でコピーしたコピーパケットをＶｏＩＰ制御部＃１（１１）から受信し、受信したコピーパケットに基づき、例えば、以下の処理（ａ）乃至（ｆ）の少なくとも１つの機能を用いて通信品質の測定を行う。

（ａ）透過転送モード時における送信パケットのＲＴＰペイロード部の音声データと受信パケットのＲＴＰペイロード部の音声データの比較機能、
（ｂ）ＶｏＩＰ制御部での処理時間のチェック機能、
（ｃ）送信パケットと受信パケットにおけるビット化けのチェック機能（パケットヘッダ内のチェックサムフィールドのチェック）、
（ｄ）パケットロスのチェック機能、
（ｅ）パケットジッタのチェック機能、
（ｆ）送信音声データ、及び、受信音声データのデコード機能。

ここで、デコード機能は、音声データ処理部１１１における空きリソースを用いて、コーデック変換し、保守端末（例えば図１の１ｂ）側での音声再生及び音声品質確認を可能にする。

本実施形態では、通常のＭＧＷの構成要素（リソース）の１部であるＶｏＩＰ制御部を用いて、通信品質の測定を行うことを可能としている。以下、通信品質測定の概要について以下に説明する。

図２において、ネットワーク内で携帯端末２が送信し、ＭＧＷ１０内のＶｏＩＰ制御部＃１（１１）で中継している音声パケットについて、不図示の保守担当者が、携帯端末２の音声パケットに関する通信品質を測定する場合、保守端末（例えば図１の１ａ）からＭＧＷ１０に対して、必要情報（例えば、対象セッション情報、通信品質測定監視装置情報、通信品質測定開始指示等）を設定する。

対象セッション情報のセッションの識別には、例えばネットワークアドレス、データを送信するポートの組、データを受信するポートの組等が用いられる。

通信品質測定監視装置情報は、通信品質の測定を行う監視装置を特定する情報である。

通信品質測定開始指示は、ＭＧＷ１０に対して通信品質測定の開始を指示する。

保守端末（図１の１ａ）から設定された通信品質測定監視装置情報により、ＭＧＷ１０では、ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）で、ＶｏＩＰ制御部＃１（１１）からのコピーパケットに基づき、通信品質測定を行うように設定する。

保守端末（図１の１ａ）から設定された通信品質測定開始指示に基づき、保守端末（図１の１ａ）から設定された対象セッションに対応するパケット（音声パケット）のコピーをＶｏＩＰ制御部＃１（１１）で行い、コピーしたパケットを、ＶｏＩＰ制御部１２（図１では同一装置内）宛てに送信し、ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）では、コピーパケットの通信品質測定の開始を指示する。なお、図２では、ＶｏＩＰ制御部１１は、コピーパケットを、ＩＰ網３を介して、ＶｏＩＰ制御部１２に送信しているが、ＶｏＩＰ制御部１１、１２が同一装置内に配設される場合、ＶｏＩＰ制御部１１は、コピーパケットをＶｏＩＰ制御部１２に直接入力するようにしてもよい。

ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）の通信品質測定部１２３は、コピーパケットの情報を用いて通信品質の測定を実行する。ＶｏＩＰ制御部１２の通信品質測定部１２３は、測定した情報による通信品質の測定結果を保守端末（図１の１ｂ）に送信する。

なお、ＭＧＷ１０のＶｏＩＰ制御部による通信品質測定監視は、保守端末（図１の１ａ）からの指示で終了するようにしてもよい。あるいは、ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）の通信品質測定部１２３で測定処理したパケット数が予め定められた所定数に達した場合、あるいは、予め定められた所定期間、測定を行った時点で、通信品質測定処理を終了し、通信品質の測定結果（あるいは通信品質測定データの解析結果）を、保守端末（図１の１ｂ）に送信するようにしてもよい。

次に図２、図３、図４、図５を参照して、本実施形態の動作について詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態における通信品質測定監視の動作を説明するための流れ図である。

保守担当者が通信品質の測定（監視）を開始する時に、保守端末（図１の１ａ）からＭＧＷ１０に対して、通信品質測定の開始の指示を、
・通信品質監視対象セッション情報、
・通信品質測定監視装置情報（コピーパケットの送信先アドレス）
の通知と共に行う（Ｓ１）。

保守端末（図１の１ａ）からＭＧＷ１０に通知された通信品質監視対象セッション情報から、ＶｏＩＰ制御部＃１（１１）で制御されるセッションが通信品質監視対象とされ、通信品質測定監視装置情報から、ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）のアドレスがコピーパケットの送信先アドレスとされる。

保守端末（図１の１ａ）からの指示を受けたＭＧＷ１０では、ＶｏＩＰ制御部＃１（１１）のパケット処理部１１２で受信パケットと送信パケットのコピーを行う（Ｓ２）。その際、パケット処理部１１２では、受信パケット、送信パケットの所定のヘッダフィールド情報（ネットワークアドレス、ポート情報等）から、当該パケットが、保守端末（図１の１ａ）で設定された通信品質監視対象のセッションのパケットであるか否かを判別し、通信品質監視対象のセッションのパケットについてパケットコピーを行うようにしてもよい。

パケット処理部１１２は、通信品質監視対象のパケットとしてコピーしたコピーパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレス（Destination IP Address）（図５参照）と、宛先ＵＤＰポート番号（Destination UDP Port No）（図５参照）を、保守端末（図１の１ａ）から通知された通信品質測定監視装置情報を基に設定し、スイッチ１１４に送出する。図５に示すヘッダフォーマットにおいて、破線で囲んだパケットフィールド（ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレス、ＵＤＰヘッダの宛先ＵＤＰポート番号）は、パケット処理部１１２でパケットコピー後に、コピーパケットに設定するフィールドである。

スイッチ１１４は、コピーパケット（通信品質測定用のパケット）の振り分けを行い、ＭＡＣ終端部１１５、ＰＨＹ１１６を介して、ＶｏＩＰ制御部＃２（１２）に送信する（Ｓ３）。

コピーパケットは、図２の破線で示す矢線の経路を通り、ＶｏＩＰ制御部１２のスイッチ（ＳＷ）１２４にて、通信品質測定用のパケットとして、通信品質測定部１２３に振り分けられる。

通信品質測定部１２３は、ＶｏＩＰ制御部１１から転送されたコピーパケットを用いて通信品質の測定を行う（Ｓ４）。特に制限されないが、通信品質測定部１２３では、例えば以下の解析を行う。図５に示すヘッダフォーマットにおいて、太実線で囲んだパケットフィールド（ＵＤＰヘッダのチェックサム（Checksum）、ＲＴＰヘッダのシーケンス番号（Sequence Number）、タイムスタンプ（Time Stamp）、ＲＴＰペイロード）の情報は、通信品質測定部１２３で参照される。

（ａ）透過転送モード時の音声データの品質測定において、図２の受信パケットのコピーと、図２の送信パケットのコピーのペイロード部分（音声データ部分）が一致するか比較することで、ＶｏＩＰ制御装置内でビット化けによる通信品質劣化が起きているか否かの解析を行う。

（ｂ）図３に示すように、受信パケットのコピー（１）と送信パケットのコピー（２）をそれぞれＶｏＩＰ制御部１２の通信品質測定部１２３で受信した時の時間差を算出し、ＶｏＩＰ制御部１１での処理遅延を測定する。ＶｏＩＰ制御部１１で発生する処理遅延は、大部分が、音声データ処理部１１１で発生する。

（ｃ）コピーパケットのＵＤＰヘッダのチェックサム（Checksum）（図５）を参照し、送信パケット、受信パケットでのビット化けをチェックし、発生頻度を解析する。

（ｄ）コピーパケットのＲＴＰヘッダのシーケンス番号（Sequence Number）（図５）を参照し、番号の飛びからパケットロスの発生数や単位時間あたりの発生頻度を解析する。

（ｅ）コピーパケットのＲＴＰヘッダのタイムスタンプ（Ｔime Stamp）情報（図５）と、コピーパケットのＶｏＩＰ制御部１２の通信品質測定部１２３の到着間隔を基に、ジッタを解析する。

（ｆ）コーデック変換モード時に、コピーパケットを音声データ処理部１１１の空きリソースを使用してデコード（復号）し、保守端末（図１の１ｂ）側のアプリケーションにて、音声再生及び音声品質確認による解析を可能にする。これらの解析結果、及び音声データを保守端末（図１の１ｂ）に通知することで、保守担当者は保守端末（図１の１ｂ）にて、通信品質測定（チェック）が可能となる。この場合、図６の品質測定装置２４は不要である。

本実施形態においては、例えばＭＧＷ等の既設リソース利用することで、通信品質の監視を行う。通信品質監視対象のセッションを収容しているＶｏＩＰ制御部１１と、通信品質測定監視装置として機能するＶｏＩＰ制御部１２は、必ずしも、同一のＭＧＷ１０内にある必要はない。コピーパケットのＶｏＩＰ制御部間の転送で経由するネットワーク（ＩＰ網）の品質影響をできるだけ抑えるには、同一ＭＧＷ１０内のＶｏＩＰ制御部を使用することが好ましい。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

ＭＧＷ等とネットワークの間にプローブ装置を配置することなく、通信品質の測定を行うことができる。このため、ネットワークにプローブ装置を接続する工事や、プローブ装置、品質測定装置の管理を不要としている。その結果、保守工数の削減を可能としている。

通信品質の監視用に、新たな装置を追加することなく、ＭＧＷやＡＧＷ等における既設機能やリソース等の有効活用により、通信品質測定による通信品質監視を可能としている。ＭＧＷやＡＧＷ等の中継装置における既設機能に対して、図２、図３等を参照して説明した仕様を実装するために、変更が必要とされる場合でも、大幅は機能変更とはならず、若干の変更、修正に収まる。その結果、設備投資の抑制が期待される。

ネットワークにプローブ装置等を接続することを要しなくし、ネットワーク上の装置（要素）を簡素化することができる。このため、ネットワークの物理層の分断を少なくできる。その結果、冗長構成をとるシステムにおいて、ノード側（ＭＧＷ）でのネットワーク障害を早く検出することができ（上位レイヤでの監視ではなく、物理レイヤでの障害検出が可能であるため）、現用系の障害時、待機系への速やかな系切り替えを行うことができる。その結果、冗長構成（Ｎ＋１重化）を高める（Ｎを大きくする）ことができる。

なお、上記実施形態では、ＩＰ網からの音声パケットの受信、受信した音声パケットをＩＰ網へ送信する中継装置を例に説明したが、本発明は、かかる中継装置への適用に制限されるものでないことは勿論であり、ネットワークを流れる通信中のパケットをキャプチャして通信品質を測定する装置として適用可能である。

なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１ａ、１ｂ保守端末
２携帯端末
３ＩＰ網
１０ＭＧＷ
１１ＶｏＩＰ制御部＃１
１２ＶｏＩＰ制御部＃２
１３、１４パケットコピーポイント
２１ＭＧＷ
２２ＩＰ網
２３プローブ装置
２４品質測定装置
１００通信品質監視装置
１０１、１０１−１、１０１−２制御ユニット
１０２、１０２−１、１０２−２パケット処理機能
１０３、１０３−１、１０３−２通信品質測定機能
１１１、１２１音声データ処理部
１１２、１２２パケット処理部
１１３、１２３通信品質測定部
１１４、１２４スイッチ（ＳＷ）
１１５、１２５ＭＡＣ終端部
１１６、１２６物理層（ＰＨＹ）

Claims

ネットワークからパケットを受信しネットワークにパケットを送信する機能と、パケットの情報から通信品質を測定する機能を備えた複数の制御ユニットを備え、
一の制御ユニットにおいて、受信したパケット、及び／又は、送信するパケットをコピーしコピーしたパケットを他の制御ユニットに送信し、
前記他の制御ユニットは、前記一の制御ユニットから送信されたコピーパケットを用いて通信品質を測定する、ことを特徴とする通信品質監視装置。
請求項１の通信品質監視装置において、
前記通信品質監視装置が、ユーザプレーン上の中継装置をなすゲートウェイからなり、
前記他の制御ユニットでは、前記ゲートウェイの所定の既設機能を用いて、前記コピーパケットに基づき、通信品質を測定する、ことを特徴とする通信品質監視装置。
前記一の制御ユニットにおいて、前記ネットワークから受信したパケットのコピーをとり、コピーパケットの宛先、ポート番号を書き換えた上で、前記他の制御ユニットに送信する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の通信品質監視装置。
前記他の制御ユニットは、前記コピーパケットに基づき、
前記一の制御ユニットにおける透過転送モード時の送信データと受信データの比較によるエラー検出、
前記一の制御ユニット内での処理時間のチェック、
前記送信パケットと前記受信パケットのコピーパケットのヘッダの誤り検出情報に基づく誤り検出、
パケットロスのチェック、
パケットジッタのチェック、
送信データ、及び受信データのデコード処理、
の少なくとも１つを行う、ことを特徴とする請求項１記載の通信品質監視装置。
請求項１の通信品質監視装置を備え、
前記一の制御ユニットと、前記他の制御ユニットがそれぞれ別の装置として構成され、ネットワークを介して接続する、ことを特徴とする通信品質監視システム。
ネットワークからパケットを受信しネットワークにパケットを送信する機能と、パケットの情報から通信品質を測定する機能を備えた複数の制御ユニットのうち、一の制御ユニットにおいて、受信したパケット、及び／又は、送信するパケットをコピーしコピーしたパケットを、他の制御ユニットに送信し、
前記他の制御ユニットは、前記一の制御ユニットから送信されたコピーパケットを用いて、通信品質を測定する、ことを特徴とする通信品質監視方法。
請求項６の通信品質監視方法を、ユーザプレーン上の中継装置をなすゲートウェイで実行し、
前記他の制御ユニットでは、前記ゲートウェイの所定の既設機能を用いて、前記コピーパケットに基づき、通信品質を測定する、ことを特徴とする通信品質監視方法。
前記一の制御ユニットにおいて、前記ネットワークから受信したパケットのコピーをとり、コピーパケットの宛先、ポート番号を書き換えた上で、前記他の制御ユニットに送信する、ことを特徴とする請求項６又は７記載の通信品質監視方法。
前記他の制御ユニットは、前記コピーパケットに基づき、
前記一の制御ユニットにおける透過転送モード時の送信データと受信データの比較によるエラー検出、
前記一の制御ユニット内での処理時間のチェック、
前記送信パケットと前記受信パケットのコピーパケットのヘッダの誤り検出情報に基づく誤り検出、
パケットロスのチェック、
パケットジッタのチェック、
送信データ、及び受信データのデコード処理、
の少なくとも１つを行う、ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の通信品質監視方法。
ネットワークからパケットを受信しネットワークにパケットを送信する機能と、パケットの情報から通信品質を測定する機能を備えた複数の制御ユニットを備えた、通信品質監視装置を構成するコンピュータに、
受信したパケット、及び／又は、送信するパケットをコピーしコピーしたパケットを、他の制御ユニットに送信する一の制御ユニットの処理と、
前記一の制御ユニットから送信されたコピーパケットを用いて通信品質を測定する前記他の制御ユニットの処理と、
を実行させるプログラム。