JP6508812B2 - 通信行動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信ユーザの行動を分析して体感品質と対応付ける通信行動分析装置に係り、特に、ネットワーク上でパッシブに計測した通信トラヒックに基づいて、通信品質の記憶性と通信行動との対応関係を分析する通信行動分析装置に関する。

特許文献１には、Active計測によるTCP品質推定方式として、RTTやパケット損失率などをActive計測した情報を基に品質を推定する技術が開示されている。特許文献２には、測定用エージェントが間欠的にパケットを送信視して、通信網の品質をActiveに計測するシステムが開示されている。

特許文献３には、ユーザの通信行動をネットワークの中間GWノードにおいて分析する装置が開示されている。特許文献４には、ユーザ・端末の移動のモデル化および移動後にどのように通信を実施したかをモデル化するシステムが開示されている。

特許文献１，２は、通信トラヒックをActive計測しているため、測定に伴って余計なトラヒックや負荷が発生する。また、測定に伴う負荷やスケーラビリティの問題がある。さらに、通信品質と通信行動とを紐付けて分析することができない。

特許文献３は、セキュリティ対策のための通信行動分析を対象とし、品質と行動との関係性を分析するものではない。特許文献４は、通信品質と通信行動とを紐付けて分析することができない。

一方、上記の特許文献とは別に、従来から通信品質と通信行動との関係や、体感品質を分析する手法として、端末側に特殊なモニタ機能を仕込む手法や、主観品質評価的な実験、アンケート等を実施する方法があった。しかしながら、このような手法はいずれも処理が煩雑であり、大規模調査が困難であるという問題がある。

このような技術課題に対して、本発明の発明者等は、ユーザ単位で各トラヒックをその生起間隔に基づいてバルク単位およびコール単位に集約すると共に、この集約状況を分析した結果でユーザの通信行動を代表し、集約状況と通信品質との関係を分析して対応関係を求めることにより、ユーザが満足する通信品質条件の推定を可能にする通信行動分析置を発明し、特許出願（特許文献５）した。

さらに、本発明の発明者等は、ユーザ単位でバルク並行の状況を分析することで同時並行する通信行動を分析し、通信行動の態様と通信品質との関係を分析して対応関係を求めることにより、ユーザが満足する通信品質条件の推定を可能にする通信行動分析置を発明し、特許出願（特許文献６）した。

特許文献５によれば、パッシブにキャプチャした大量の通信トラヒックに基づいて、セッションを所定の規則で集約した時の集約状況と通信品質との関係を分析できる。そして、セッションの集約状況は通信ユーザの通信行動を代表できるので、通信ユーザの体感品質と通信行動との関係を正確に分析できるようになる。

特許文献６によれば、パッシブにキャプチャした大量の通信トラヒックに基づいて、セッションを所定の規則で集約して得られるバルクの並行状況と通信品質との関係を分析できる。そして、バルクの並行状況は通信ユーザの通信行動を代表できるので、通信ユーザの体感品質と通信行動との関係を正確に分析できるようになる。

特開2004-140596号公報 特開2004-7339号公報 特開2004-147067号公報 特開2007-233849号公報 特願2014-73091号 特願2014-128566号

特許文献５，６によれば、ユーザ毎あるいはユーザ単位の体感品質または主観品質を、ユーザに直接問い合わせたりアンケート調査を実施したりすることなく分析し、把握できるので、スケーラブルな通信行動分析を簡単に実現できるようになる。

一方、ユーザの体感品質または主観品質は、現在の通信品質のみならず、その継時的な変化の影響を受けやすい。しかしながら、特許文献５，６では、ユーザの通信行動を現在の通信品質と対応付けて分析することしかできず、経過した所定期間内での通信品質の継時変化に対する記憶性と通信行動との対応関係を分析することができなかった。

本発明の目的は、上記の技術課題を解決し、ユーザごとに通信品質および通信行動をパッシブに計測し、通信品質の継時変化に対する記憶性とユーザの通信行動との対応関係を分析する通信行動分析置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、通信端末を操作するユーザの通信行動と体感品質との関係を分析する通信行動分析装置において、以下の項性を具備した点に特徴がある。

(1) ネットワーク上でパッシブにキャプチャした通信端末のトラヒックに基づいて、送信元が同一の各セッションをその生起間隔に基づいてバルクの時系列に集約する手段と、各バルクに集約されているセッションの品質を測定する手段と、経過期間におけるセッション品質の変動が同一レンジに属する各バルクの当該経過期間後の状況に基づいて、通信品質の記憶性と通信行動との関係を分析する手段とを具備した。

(2) 分析する手段は、各バルクにおけるセッションの集約状況を分析し、セッション品質の変動が同一レンジに属する各バルクの集約状況に基づいて、通信品質の記憶性と通信行動との関係を分析するようにした。

(3)分析する手段は、送信元が同一の複数のバルクが並行するバルク並行の状況を分析し、セッション品質の変動が同一レンジに属する各バルクの並行状況に基づいて、通信品質の記憶性と通信行動との関係を分析するようにした。

(4) 所定の経過期間内での各バルク間のセッション品質の差分を測定し、セッション品質の差分が同一レンジに属する各バルクの状況に基づいて、通信品質の記憶性と通信行動との関係を分析するようにした。

(5) 所定の経過期間内で各バルクのセッション品質が所定の閾値を下回った回数を測定し、セッション品質が所定の閾値を下回った回数が同一レンジに属するバルクの状況に基づいて、通信品質の記憶性と通信行動との関係を分析するようにした。

本発明によれば、以下のような効果が達成される。

(1) 経過期間におけるセッション品質の継時変化はユーザの記憶性に影響を与え、各セッションのバルク状況はユーザの通信行動を代表できるので、経過期間におけるセッション品質の変動が同一レンジに属する各バルクの当該経過期間後の状況に基づいて、通信品質の記憶性と通信行動との関係を分析できるようになる。

(2) セッションを所定の規則で集約した時の集約状況と通信品質との関係を分析すれば、セッションの集約状況は通信ユーザの通信行動を代表できるので、通信ユーザの体感品質と通信行動との関係を正確に分析できるようになる。

(3) セッションを所定の規則で集約して得られるバルクの並行状況と通信品質との関係を分析すれば、バルクの並行状況は通信ユーザの通信行動を代表できるので、通信ユーザの体感品質と通信行動との関係を正確に分析できるようになる。

(4) ユーザ毎あるいはユーザ単位の体感品質または主観品質を、ユーザに直接問い合わせたりアンケート調査を実施したりすることなく分析し、把握できるようになる。

本発明の通信行動分析装置が適用されるネットワークの構成を示したブロック図である。 本発明を適用したキャプチャ装置（通信行動分析装置）の構成を示した機能ブロック図である。 バルク集約について説明するための図である。 TCPコネクションを対象とした品質特性の測定方法を説明するためのシーケンスフローである。 HTTPセッションを対象とした品質特性の測定方法を説明するためのシーケンスフローである。 本発明の第１実施形態に係るキャプチャ装置の機能ブロック図である。 バルクおよびコールの分析項目を示した図である。 通信品質の記憶性と通信行動との対応関係の一例を示した図である。 通信品質の記憶性と通信行動との対応関係の他の一例を示した図である 通信品質の記憶性と通信行動との対応関係の他の一例を示した図である。 本発明の第２実施形態に係るキャプチャ装置の機能ブロック図である。 バルク並行について説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。ここでは初めに、本発明の概要について説明し、次いで、その具体的な実施形態について説明する。なお、以下の説明では基本的に、トランスポート層（第４層）での接続を「(TCP)コネクション」と表現し、これよりも上位層での接続を「(HTTP)セッション」と表現することで両者を区別するが、説明の便宜上、両者を「セッション」で代表する場合もある。

本発明では、通信ユーザが自身の通信端末を操作して通信を発生させる行動（通信行動）を、その通信トラヒックをパッシブにキャプチャすることでスケーラブルに分析して通信品質と通信行動とを関連付ける。さらには、通信トラヒックから推定される通信行動から当該ユーザの通信に関する体感品質を推定する。

通信行動としては、特に、通信アプリケーションを起動させてから終了させるまでの間に当該通信アプリケーション上で通信端末を操作して通信を発生させる通信行動や、別の通信を新たに発生させる並列的／並行的な通信行動に注目する。そのために、本発明ではキャプチャした通信トラヒックからセッションを識別し、多数のセッションを、その生起時刻に基づいてバルク単位で時系列に集約する。

図３は、セッション（コネクション）の集約方法を模式的に表現した図であり、送信元が同一のセッションごとに、最先のセッションの生起時刻を基準時刻として、この基準時刻とその後の各セッションの生起時刻との時間差Δτが計算される。

本実施形態では、送信元の同一性が送信元アドレス情報に基づいて判断される。そして、セッション生起間隔Δτが所定の第１バルク閾値Δτbulk1以下のセッションは全て同一バルク#iに集約される一方、生起間隔Δτが前記第１バルク閾値Δτbulk1よりも大きいセッションは、次以降の各バルク#i+1，バルク#i+2…に集約される[同図(a)]。

また、時系列で隣接するi番目のバルク#iに集約されたセッションの最終の終了時刻とi+1番目のバルク#i+1に集約されたセッションの最初の生起時刻とが比較され、両者の時間差ΔTが所定のコール閾値Δτcall以下であれば各バルクが同一コール#jに集約される一方、時間差ΔTが所定のコール閾値Δτcallよりも大きければ次のコール#j+1に集約される[同図(b)]。

ここで、同一バルク内の各セッションについて、アプリケーションがユーザの通信操作に由来するものなのか、あるいはユーザの通信操作とは無関係にバックグラウンド等で行われるものなのかを識別した後、ユーザ由来の通信行動のみを分析対象としても良い。

また、コールやバルク内の各セッションについて、同一アプリケーション上でのユーザ操作に起因した通信セッションだけを識別した後、同一アプリケーション由来の通信動作のみを分析対象としても良い。これらを分析することで、例えば、アプリケーション毎に、ユーザの通信に関する体感品質と当該ユーザの通信行動とを対応付け、ひいては任意の通信行動から当該通信ユーザの体感品質を推定しても良い。

なお、各セッションのバルク集約方法は上記に限定されるものではない。例えば、図３(c)に示したように、送信元アドレス情報が同一のセッションごとに、n番目のセッションの生起時刻とn+1番目のセッションの生起時刻との間隔（セッション生起間隔）Δτを逐次計算し、このセッション生起間隔Δτが所定の第２バルク閾値Δτbulk2以下のセッションは全て同一バルク#iに集約し、前記第２バルク閾値Δτbulk2よりも大きいセッションは次以降の各バルク#i+1，バルク#i+2…に集約するようにしても良い。

図１は、本発明の通信行動分析装置が適用されるネットワークの主要部の構成を示したブロック図である。

サービス提供範囲の各エリアには無線基地局BSが設置され、当該エリア内のクライアント（本実施形態では、無線移動端末MH）は前記各無線基地局BSに収容される。各無線基地局BSは無線アクセス網RANに接続され、前記無線アクセス網RANはコア網のゲートウェイ(GW)に接続される。前記コア網はインターネットエクスチェンジ(IX)においてインターネットと接続される。

前記インターネットには、MHからの要求に応答してサービスを提供する各種のサーバが接続されている。本実施形態では、各MHと各サーバとの間のトラヒックを集約できる回線として、無線アクセス網RANとコア網とを接続する回線Lに、通信行動分析装置としての機能を備えたキャプチャ装置１が接続されている。

図２は、前記キャプチャ装置１の主要部の構成を示した機能ブロック図であり、ここでは、本発明の説明に不要な構成は図示が省略されている。このような装置１は、汎用のコンピュータやサーバに各機能を実現するアプリケーション（プログラム）を実装することで構成できる。あるいはアプリケーションの一部がハードウェア化またはROM化された専用機や単能機としても構成できる。

パケットキャプチャ部１０は、回線L上でIP（TCPやUDPなど）パケットを選択的にキャプチャする。ログ情報管理部２０には、前記キャプチャされたパケットの少なくとも種別、送信元アドレス情報、到着時刻およびパケットサイズ（データ量）がログ情報として記録、管理される。

トラヒック集約部３０はバルク集約部３０１を含み、前記図３を参照して説明したように、キャプチャされたトラヒックの各セッションをその生起間隔Δτに基づいて送信元アドレス情報ごとに集約し、送信元アドレス情報が同一のセッション集合について、生起間隔Δτが所定のバルク閾値Δτbulk1以下のセッションを同一バルクに集約する。通信品質計算部４０は、各バルクに集約された各セッションの通信品質を所定の品質項目ごとに計算する。

図４は、通信品質計算部４０による通信品質の計算方法を説明するための図である。ここでは、TCPコネクションの確立時にクライアント／サーバ間で実行されるTCP_3wayハンドシェークのSYNパケットからキャプチャできたコネクションについて、遅延特性を測定する方法について説明する。

この場合、端末MHからサーバへ最初に送信されたSYNパケットの到着時刻（コネクション生起時刻）t1と、サーバから端末MHへ返信されたSYN+ACKパケットの到着時刻t2との差分(t2-t1)に基づいてサーバ側RTT（往復）遅延が算出される。

また、前記SYN+ACKパケットの到着時刻t2と端末MHからサーバへ最後に送信されたACKパケットの到着時刻t3との差分(t3-t2)に基づいて、クライアント側RTT遅延が算出される。

さらに、前記最初のSYNパケットの到着時刻t1と前記3wayハンドシェーク後に端末MHからサーバへ最初に送信されデータパケットの到着時刻t4との差分(t4-t1)に基づいて、TCP接続遅延が算出される。

さらに、3wayハンドシェーク後に端末MHから最初に送信されるデータの到着時刻t4からFINまたはRSTパケットの到着時刻t5までの差分(t5-t4)、および当該差分時間内にキャプチャされた送受信データ量に基づいて、TCPコネクションのスループット特性が算出される。

なお、パケットのキャプチャがコネクションの途中から開始されているような場合には、得られた到着時刻から可能な分析のみが選択的に行われる。すなわち、キャプチャがSYN+ACKパケットから開始されていれば、その到着時刻t2からACKパケットの到着時刻t3までの差分(t3-t2)に基づいて、クライアント側RTT遅延のみが算出される。

また、前記TCPコネクションのスループット特性やTCP接続所要時間は、クライアント側の遅延のみならずサーバが側の遅延にも依存するので、サーバ側遅延が大きいときに算出されたこれらの特性等は、クライアント側の通信品質を正確に代表できない。したがって、前記サーバ側RTT遅延が所定の閾値を超えているとき、あるいはサーバ側遅延を代表できるデータやACKなどのパケット到着間隔が所定の閾値を越えているときに算出されたスループット特性やTCP接続所要時間は、品質分析の対象から除外することが望ましい。

図５は、HTTPセッションを対象とした品質特性の測定方法を説明するためのシーケンスフローであり、HTTPリクエスト(#1)パケットの到着時刻t1と、このリクエストに対して返信されるHTTPレスポンス(#1)パケットの到着時刻t2との時間差(t2-t1)がHTTPレスポンス遅延とされる。

また、最初のHTTPリクエスト(#1)パケットの到着時刻t1と最後のHTTPレスポンス(#1)パケットの到着時刻t3との時間差(t3-t1)がHTTP保留時間とされる。

さらに、最初のHTTPレスポンス(#1)パケットの到着時刻t2と最後のHTTPレスポンス(#1)パケットの到着時刻t3との時間差(t2-t1)がHTTPレスポンス保留時間とされ、その間にダウンロードされた総データ量がHTTP通信データ量とされる。

さらに、最初のHTTPリクエスト(#2)パケットの到着時刻t4と最後のHTTPリクエスト(#2)パケットの到着時刻t5との時間差(t5-t4)がHTTPリクエスト保留時間とされ、その間のデータ量がHTTPリクエストデータ量とされる。

図２へ戻り、分析部５０において、通信品質分析部５０１は、通信品質の計算結果を統計的に処理して通信品質の特性を計算する。本実施形態では、以上のようにして各品質値が求まると、「１．遅延特性」、「２．スループット特性」および「３．終了（諦め）特性」の３項目について、以下の各統計値が算出される。

１．遅延特性
(1)サーバ／端末側RTTの平均値、標準偏差、最大値、最小値、X%ile値
(2)クライアント／RAN側RTTの平均値、標準偏差、最大値、最小値、X%ile値
(3)TCP接続遅延の平均値、標準偏差、最大値、最小値、X%ile値
(4)HTTPレスポンス遅延の平均値、標準偏差、最大値、最小値、X%ile値
(5)HTTP保留時間の平均値、標準偏差、最大値、最小値、X%ile値

２．スループット特性
(1)ダウンロード（Res)スループット
(2)アップロード（Req)スループット
(3)HTTPセッションのバルク単位でのスループット（HTTPセッションをバルクに集約し、合計データ量÷合計保留時間で算出される。ただし、HTTPセッション毎の生起および終了時刻を基に重複時間を省く処理を実施する。すなわち、実時間の保留時間が算出される）

３．終了（諦め）特性
(1)リセット発生率（コール・バルク内のTCP Reset（RST）発生数の合計÷集約したTCPコネクション数で算出）
(2)タイムアウト発生率（コール・バルク内のTimeout発生数の合計÷集約したTCPコネクション数で算出）

図２へ戻り、分類部５０２は、経過した直前の所定期間におけるセッション品質の変化に基づいて各バルクを複数のグループのいずれかに分類する。記憶性分析部６０は、前記分類されたグループごとに、前記経過期間直後のバルクの状況に基づいて、通信品質の変化に対するユーザの記憶性と通信行動との対応関係を分析する。

[第１実施例]
図６は、前記キャプチャ装置１の第１実施形態の構成を示した機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表しているので、その説明は省略する。本実施形態では、トラヒック集約部３０がコール集約部３０２を具備し、分析部５０が集約状況分析部５０３を具備した点に特徴がある。

前記コール集約部３０２は、図３(b)に示したように、時系列で隣接する#番目のバルクに集約された最後のセッションの終了時刻と#+１番目のバルクに集約された最初のセッションの生起時刻とを比較し、両者の時間間隔ΔTが所定のコール閾値Δτcall以下であれば各バルクを同一コールに集約し、コール閾値Δτcallよりも大きければ別の（次の）のコールに集約する。

前記集約状況分析部５０３は、図７に示したように、各セッションのバルク集約状況を分析する。本実施形態では、送信元アドレス情報が同一のセッショを対象に、「バルク遷移継続」、「バルク継続回数」、「バルク継続時間」、「コール継続回数」および「コール継続時間」などが求められる。

「バルク遷移継続」は、コールごとにあるバルクを基点として、次のバルクが同一コール内か否かで決まるフラグ値である。すなわち、各コール内の各バルクに集約されたセッションのうち終了時刻が最も遅いセッションの当該終了時刻と、次のバルクに集約されたセッションのうち開始時刻が最も早いセッションの当該開始時刻との時間差分ΔTが、コール閾値ΔτCall以下であるか否かで決まるフラグ値である。本実施形態では、次のバルクが同一コール内であれば「継続有（=1）」、同一コール内でなければ「継続無（=0）」に設定される。

「バルク継続回数」は、各コール内での各バルクの発生順序を表す序数であり、例えば、あるコール内に10個のバルクが存在する場合、各バルクに対して時系列順で1〜10までの各序数がバルク継続回数として設定される。

「バルク継続時間」とは、各コール内での各バルクの発生順の経過時間であり、例えば、あるコール内に10個のバルクが存在する場合、1番目＝最初のバルクの開始時刻を基準時刻として、2番目以降に発生した各バルクの開始時刻との差分になる。なお、バルクの発生順番は時系列順なので、それぞれのバルク順番に応じた経過時間は単調増加の時間幅になる。

記憶性分析部６０は、経過した直前の所定期間におけるセッション品質の変化量と、その直後における各セッションのバルク集約の状況との関連性に基づいて、ユーザの通信品質についての記憶性と通信行動との対応関係を分析する。セッション品質とは、バルクに集約された際のセッション品質の代表値であり、例えば、複数のセッションが１つのバルクに集約・分析される場合は、RTTや各種遅延値の平均値、あるいはバルク単位のスループットとなる。

本実施形態では、ユーザごとに収集された各セッションを集約したバルクが、通信品質の項目ごとに、その過去の品質値と現在の品質値との差分（品質差）ΔQに基づいて前記分類部５０２によりグルーピングされ、グループ毎にバルクの集約状況に関する分析結果と対応付けられる。

例えば、通信品質の項目としてWebブラウジング（HTTPセッション）におけるダウンロード(DL)のスループットに着目した場合、全てのバルクを、そのDLスループットの現在品質と前回品質との品質差ΔQに注目して10kbps程度のレンジでグルーピングする。その結果、例えばDLスループットの品質差ΔQが10kbps〜20kbpsの各バルクは同一グループにグルーピングされ、20kbps〜30kbpsの各バルクは他の同一グループにグルーピングされる。

ここで、品質差ΔQが例えば10kbps〜20kbpsのグループに属するバルクが100個検出され、そのうちバルク遷移継続が「1」のバルクが85個、「0」のバルクが15個であればバルク継続率は0.85となり、DLスループット変化が10kbps〜20kbpsの記憶性に対応したバルク継続率（バルクの集約状況）とされる。

そして、DLスループットに関して、このような品質差ΔQとバルク集約状況との対応付けを各グループに対して繰り返すことで、通信品質の継時変化に対する記憶性と通信行動との対応関係が得られる。

図８は、DLスループットに関する品質の今回までの継時変化（横軸）と、この継時変化が反映されるバルク継続率（縦軸）との関係を示した図であり、同図(a)は、継時変化として（前回品質-今回品質）[Delta]を採用した例であり、同図(b)は、（今回品質-前回品質）/今回品質[DeltaNorm]を採用した例であり、同図(c)は、（今回品質/前回品質）[Ratio]を採用した例である。

いずれの関係でも、今回品質が前回品質よりも低下している範囲（各グラフの左側）ではプロット分布が左下がり傾向にあることから、今回品質が前回品質よりも低下しているとバルク継続率が低下し、前回品質の記憶が今回品質に基づく通信行動に影響を及ぼしていることが判る。すなわち、通信品質の継時変化に対する記憶性が、ユーザの通信行動及び主観品質に及ぼす影響が求められる。

なお、記憶性を分析するための指標値は、前回値（１回前値）と今回値との継時変化に限定されるものではなく、任意のn回前値と今回値との継時変化（Delta]，DeltaNorm，Ratio）であっても良い。あるいは、前回以前の複数回分の統計値（例えば、平均値）と今回値との関係であっても良い。

図９は、記憶性を分析するための指標値として、前回以前のm回分のDLスループットの平均値を採用し、DLスループットの今回値ごとにバルク継続率との関係を示した図である。なお、指標値として、前回以前のm回分に限らず、現在の品質値も加えたm+1回分の平均値を採用してもよい。

同図(a)は、１回分のDLスループット値（前回値）を採用した例であり、同図(b)は、３回分のDLスループットの平均値を採用した例であり、同図(c)は、５回分のDLスループットの平均値を採用した例であり、同図(d)は、１０回分のDLスループットの平均値を採用した例である。

いずれの例でも、DLスループットの平均値が低下するほどバルク継続率が低くなる傾向にあることが判る。

なお、記憶性を分析するための指標値は、上記のような変化値や平均値に限定されるものではなく、DLスループット等の品質値が所定の閾値を下回ったバルク数（回数）を採用しても良い。

図１０は、記憶性を分析するための指標値として、DLスループットの品質値が所定の閾値を下回ったバルク数を採用し、現状および過去m+1回の品質系列ごとに、バルク継続率との関係を示した図である。ここでは設定閾値を200kbpsとし、縦軸にバルク継続率、横軸にスループットが設定閾値を下回った回数を示している。図１０によれば、設定閾値以下の回数が増えるほど継続率が低下していること、すなわち低品質の「不満」が蓄積し、不満蓄積が多くなるほど継続率が低下することがわかる。

[第２実施例]
図１１は、前記キャプチャ装置１の第２実施形態の構成を示した機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表しているので、その説明は省略する。

本実施形態では、分析部５０がバルクごとに当該バルクよりも後発の各バルクとの並列／並行（Parallel/Concurrent：以下、「並行」で代表する）状況を分析するバルク並行状況分析部５０４を具備した点に特徴がある。

図１２は、バルク並行状況分析部５０４が分析対象とするバルク並行の状況を説明するための図である。本実施形態では、送信元アドレス情報が同一のバルク集合内で各バルクに順次着目し、着目したバルクを基準バルクとして、その開始時刻から終了時刻までのバルク期間中に開始する後発のバルクがあれば、その全てが前記基準バルクとの関係で並行バルクに認定される。各バルクの開始時刻および終了時刻はそれぞれ、当該バルクに集約されているセッションのうち、最先セッションの生起時刻および最遅セッションの終了時刻である。

図示の例では、基準バルクTX_1の開始時刻と終了時刻との間のバルク期間中に２つのバルクTX_2，TX_3が発生しているので、前記基準バルクTX_1に関しては２つの並行バルクTX_2，TX_3が認定される。

一方、前記バルクTX_2に注目し、これを基準バルクと仮定すれば、その開始時刻と終了時刻との間のバルク期間中に２つのバルクTX_3，TX_4が発生している。したがって、前記基準バルクTX_2に関しては２つの並行バルクTX_3，TX_4が認定されることになる。

なお、上記の例とは別に、一度でも基準バルクや並行バルクと認定されたバルクについては、他のバルクとの関係で再び基準バルクや並行バルクと認定されることがないようにしても良い。

上記のようなバルク並行状況は、例えばユーザがあるサイト（例えば、Webサーバ）に接続中、新たなタブを開いて当該タブ上で同一又は別のサイトに接続したこと、すなわちユーザが並行的な通信操作を行ったときに観測される。

前記バルク並行状況分析部５０４はさらに、送信元アドレス情報が同一のバルク集合の各バルクを対象に、「(1) 並行バルクの有無」、「(2) 並行バルクの数」、「(3) 並行バルクのサイズ」、「(4) 並行バルクのセッション数」、「(5) 並行バルクの経過時間」、「(6) 並行バルクあたりのセッション数」、「(7) 並行バルクあたりのサイズ」、「(1) 並行バルクあたりの継続時間」などを分析する。

(1)「並行バルクの有無」は、対象の全バルクに順次に着目して求められ、着目したバルク（基準バルク）と並行する後発バルクの有無である。本実施形態では計算を容易なものとするために、統計計算的には「あり＝１」、「なし＝０」として分析される。

(2)「並行バルクの数」は、対象の全バルクに順次に着目して求められ、着目した基準バルクごとに求まる後発の並行バルク数である。

(3)「並行バルクのサイズ」は、対象の全バルクに順次着目して求められ、着目した基準バルクと並行する全ての後発バルクで送受される総データ量（ダウンロードのデータ量及びアップロードのデータ量の総和）である。なお、「並行バルクのサイズ」は総データ量とせず、並行バルクあたりとデータ量として求めても良い。

(4)「並行バルクのセッション数」は、対象の全バルクに順次に着目して求められ、着目した基準バルクと並行する全ての後発バルクに集約されているセッション数の総和である。

(5)「並行バルクの経過時間」は、対象の全バルクに順次に着目して求められ、各基準バルクの開始時刻から、これと並行する各後発バルクの開始時刻までの経過時間である。

(6)「並行バルクあたりのセッション数」は、各基準バルクと並行する各後発バルクに集約されているセッション数である。

(7)「並行バルクあたりのサイズ」は、各基準バルクと並行する各後発バルクのデータ量である。

(8)「並行バルクあたりの継続時間」は、各基準バルクと並行する各後発バルクが開始してから終了するまでの継続時間（バルク期間）である。

記憶性分析部６０は、経過した直前の所定期間におけるセッション品質の変化量と、その直後における各セッションのバルク並行の状況との関連性に基づいて、ユーザの通信品質についての記憶性と通信行動との対応関係を分析する。

本実施形態では、ユーザごとに収集された各セッションの通信ログ（バルク）がその通信品質の項目ごとに、その過去の品質値と今回の品質値との差分ΔQに基づいてグルーピングされ、グループ毎にバルク並行の状況に関する分析結果と対応付けられる。

例えば、通信品質の項目としてWebブラウジング（HTTPセッション）におけるダウンロード(DL)のスループットに着目した場合、全ての通信ログ（バルク）を、そのDLスループットの今回値と前回値との品質差ΔQに注目して10kbps程度のレンジでグルーピングする。その結果、例えばDLスループットの品質差ΔQが10kbps〜20kbpsの各バルクは同一グループにグルーピングされ、20kbps〜30kbpsの各バルクは他の同一グループにグルーピングされる。

ここで、品質差ΔQが例えば10kbps〜20kbpsのグループに属するバルクが100個検出され、そのうち並行バルクの発生数が「1」のログが85個、「0」のログが15個であれば、並行バルクの発生率または発生数の平均値が0.85となり、DLスループット変化が10kbps〜20kbpsの記憶性に対応した並行バルク発生率（発生数の平均値）とされる。

そして、このようなバルクの並行状況と品質差ΔQとの対応付けを各グループに対して繰り返すことで、通信品質の継時変化に対する記憶性と通信行動との対応関係が得られる。なお、本実施形態でも、各バルクに集約されたセッションの品質として、DLスループット等の品質値が所定の閾値を下回った回数を採用しても良い。

１…キャプチャ装置，１０…パケットキャプチャ部，２０…ログ情報管理部，３０…トラヒック集約部，４０…通信品質計算部，５０…分析部，６０…記憶性分析部，３０１…バルク集約部，３０２…コール集約部，５０１…通信品質分析部，５０２…ユーザ分類部，５０３…集約状況分析部，５０４…バルク並行状況分析部

Claims (18)

1. 通信端末を操作するユーザの通信行動と体感品質との関係を分析する通信行動分析装置において、
   通信端末のトラヒックをネットワーク上でパッシブにキャプチャする手段と、
   前記キャプチャされたトラヒックに基づいて、送信元が同一の各セッションをその生起間隔に基づいてバルクの時系列に集約する手段と、
   各バルクに集約されているセッションの品質を測定する手段と、
   所定の経過期間におけるセッション品質の変動が同一レンジに属する各バルクの当該経過期間中の品質変化の傾向が当該経過時間後の主観品質に影響を与える記憶性と通信行動との関係を分析する手段とを具備したことを特徴とする通信行動分析装置。
2. 前記分析する手段は、各バルクにおけるセッションの集約状況を分析し、セッション品質の変動が同一レンジに属する各バルクの集約状況に基づいて、前記記憶性と通信行動との関係を分析することを特徴とする請求項１に記載の通信行動分析装置。
3. 前記分析する手段は、送信元が同一の複数のバルクが並行するバルク並行の状況を分析し、セッション品質の変動が同一レンジに属する各バルクの並行状況に基づいて、前記記憶性と通信行動との関係を分析することを特徴とする請求項１に記載の通信行動分析装置。
4. 前記セッションの品質を測定する手段は、経過期間内での各バルク間のセッション品質の差分を測定し、
   前記分析する手段は、セッション品質の差分が同一レンジに属するバルクの状況に基づいて、前記記憶性と通信行動との関係を分析することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の通信行動分析装置。
5. 前記セッションの品質を測定する手段は、経過期間内で各バルクのセッション品質が所定の閾値を下回った回数を測定し、
   前記分析する手段は、セッション品質が所定の閾値を下回った回数が同一レンジに属するバルクの状況に基づいて、前記記憶性と通信行動との関係を分析することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の通信行動分析装置。
6. 前記集約する手段は、送信元アドレスが同一で生起間隔が所定のバルク閾値以内のセッションを同一バルクに集約し、前記生起間隔が所定のバルク閾値を超えるセッションを次以降の各バルクに順次に集約することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかい記載の通信行動分析装置。
7. 前記集約する手段は、最先のセッション生起時刻から第１バルク閾値以内に生起した全てのセッションを同一バルクに集約し、これを繰り返すことを特徴とする請求項６に記載の通信行動分析装置。
8. 前記集約する手段は、生起時刻間隔が相互に第２バルク閾値以内の全てのセッションを同一バルクに集約し、これを繰り返すことを特徴とする請求項７に記載の通信行動分析装置。
9. 前記バルクの集約状況が、バルク遷移継続の有無、バルク継続回数、バルク継続時間、１バルク当たりのTCPコネクションの状況、１バルク当たりのHTTPセッションの状況、１バルク当たりのデータ送受信の状況、コール継続の回数およびコール発生間隔のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の通信行動分析装置。
10. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクよりも後発の各バルクとの並行状況を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。
11. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクと並行する後発のバルクの有無を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。
12. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクと並行する後発のバルク数を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。
13. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクと並行する後発の全バルクのデータ量の総和を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。
14. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクと並行する後発の全バルクのセッション数の総和を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。
15. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクと並行する後発の各バルクのデータ量を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。
16. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクと並行する後発の各バルクのセッション数を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。
17. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクが発生してから、これと並行する後発の各バルクが発生するまでの経過時間を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。
18. 前記バルク並行の状況を分析する手段は、バルクごとに当該バルクと並行する後発の各バルクの継続時間を分析することを特徴とする請求項３に記載の通信行動分析装置。