JP7197026B2 - データ順序補正方法、パケット監視装置、データ順序補正装置、及びデータ順序補正プログラム - Google Patents

Description

本発明は、受信した順序番号付のデータを順序番号順に並べ替えるデータ順序補正方法において、失われたデータの個数をカウントするデータ順序補正方法に関する。

音声や映像を一定周期で符号化しパケット化して送信する通信方式では、受信側で順不同に到着したパケットを順序補正用バッファに一時保存して、パケットのヘッダに格納されている順序情報（通常は順序番号）に基づいてパケットを正しい順序に並べ替えてから、元の音声や映像を再生する。

ここで、伝送経路で加わる遅延の揺らぎ（ジッタ）があまりにも大きいと、遅延が大きいパケットの到着を待つために音声や映像の再生が一時的に止まったり、遅延が非常に大きいパケットが廃棄されて音声や映像にドロップアウトが発生する。通信事業者からは、ジッタの発生箇所を特定する目的で、通信経路に挿入したネットワークタップ等でネットワーク信号を分岐して取り出し、パケットのジッタを測定したいという要望がある。

特許文献１に記載の遅延測定方法では、パケットを送信する端末は、送信パケットに送信時刻情報を付加して送信し、パケット監視装置は、ネットワークタップ等で取り出したパケットの受信時刻を記録するとともに、到着したパケットから送信時刻情報を読み出して、受信時刻と送信時刻の差分から各パケットの遅延を求め、遅延の揺らぎを観測する。

一方、特許文献２では、送信時刻情報を用いずにパケットのジッタを観測する。特許文献２では、周期的に生成され順序番号を付与されたパケットを対象として、受け取ったパケットを順番に整理（順序補正）してパケットの到着間隔を算出した結果を集計することで、パケット間隔の揺らぎを観測する。

特許文献３に記載の順序補正方法では、図６５に示すように、リングバッファを複数の記憶領域に区切っておき、連続する２つ以上の記憶領域を監視区間として定め、送られてきたデータを所定の記憶領域に格納し、再組立に必要なデータが監視区間に格納されているか否かを監視し、再組立に必要なデータが監視区間に揃ったらそれらを呼び出し、データを格納した記憶領域が監視区間よりも後ろである場合に、監視区間の最後尾がこのデータを格納した記憶領域になるように監視区間を移動させる。

特許第５４７９７９３号公報 特許第５６２５９９２号公報 特開２００９－１７１１５７号公報

特許文献１では、パケットを送信する端末とパケット監視装置の間で、時刻情報の規格、例えば、時刻の単位を合せる必要がある。一方、特許文献２では、受信した複数のデータを連結して元の大きなデータを再組立することを想定しているため、全順序番号分の記憶領域を持つ十分大きなサイズのリングバッファを用いて、再組立に必要なデータが監視区間に揃ったらリングバッファから読み出す。

ここで、リングバッファの記憶領域数に制約があって全順序番号分の記憶領域を実装できない時は、例えば、順序番号をリングバッファの記憶領域数で割った剰余に基づいてデータを書込む記憶領域を決定し、先頭付近のデータが揃ったらリングバッファから読み出して、空いた記憶領域を余剰が同じ後続のデータ用に使い回すことが考えられる。リングバッファの先頭に記録されるはずのデータが到着しない時は、一定の条件を満たしてデータロスと判定されたらデータの到着を待たずにリングバッファの先頭位置を後ろに進める。

一定の条件とは、例えば、保存パケット数が所定の数に達した場合、受信したパケットの到着時刻情報の順序情報が受入区間内でなかった場合、所定の時間が経過した場合、である。データの損失や大幅な遅延のために到着間隔を算出できなかった回数（データロス回数）も通信品質の目安となる重要な情報なので、到着間隔だけでなくデータロス回数も集計する必要がある。データの到着を待つのを止めた時にリングバッファの先頭位置を後に１つずつ移動させる場合はデータロス回数を正確に集計することができ、到着間隔の集計結果との合計が、送出されたパケットの総数となる。

しかしながら、リングバッファが空になった後に到着したデータを先頭としてリングバッファに格納した時は、空になった時の先頭よりも新しい先頭が後の順序番号である場合に、その間の順序番号のデータが到着していないことがデータロス回数として記録されず、データロス回数を少なく集計してしまう、という問題がある。一方、空になった時の先頭よりも新しい先頭が前の順序番号である場合は、その間の順序番号のデータは到着間隔またはデータロス回数の集計結果に二重に集計されてしまう、という問題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、リングバッファの記憶領域数に制約がある場合においても、受信したデータを順序番号順に正確に並べ替えるとともに、失われたデータの数も正確に集計することが可能なデータ順序補正方法を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、順序情報付のデータをリングバッファに一時保存して順序補正するデータ順序補正方法であって、前記リングバッファは、順序情報に対応する所定の数の記憶領域を備え、１個または連続する２個以上の順序番号からなる監視区間と、前記監視区間の先頭または２つ目の順序番号を先頭の順序番号とし、前記監視区間の先頭を含めてリングバッファの記憶領域数後の順序番号を末尾の順序番号とする受入区間を備え、受信したデータの順序番号が前記受入区間内であった場合に、受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、受信したデータを書き込むステップと、前記監視区間の全てにデータが書き込まれている場合に、前記監視区間内の全てのデータを読み出すステップと、前記監視区間の順序番号数の範囲内で、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を後に更新するステップと、前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の場合に、受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、前記受信したデータを書き込み、前記受信したデータを前記監視区間の先頭とし、前記監視区間の先頭に対応させて、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を決定するステップと、前記監視区間の１か所以上が空であっても、予め定めた判定条件を満たす場合は、前記リングバッファの記憶限度を超えたデータロスが発生したと判定して、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を１つ後に更新するとともに、データロス回数をインクリメントするステップと、前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において、受信したデータが初回受信データでない場合は、前記受信したデータを前記監視区間の先頭として前記監視区間及び前記受入区間を決定した後に、前記監視区間及び前記受入区間を決定する前後の前記監視区間及び前記受入区間の移動量に応じて前記データロス回数を補正するステップとを含む。

上述したような課題を解決するために、本発明のパケット監視装置は、ヘッダ内に順序情報が含まれる受信パケットに到着時刻情報を付与する到着時刻情報付与部と、前記受信パケットのヘッダ内の情報に基づいて、監視対象パケットを抽出する監視対象抽出部と、監視対象パケットのヘッダ内の前記順序情報に基づいて、請求項１～６のいずれかの方法で前記監視対象パケットの順序を補正し、前記順序情報が連続する２つのパケットの到着時刻情報を出力するとともに、前記リングバッファの記憶限度を超えても前記順序情報が連続する２つのパケットが揃わない時にパケットロス発生と判定して、前記リングバッファの先頭位置を進めてパケットロス発生回数をカウントアップするパケット順序補正部と、前記順序情報が連続する２つのパケットの到着時刻の差からパケット間隔を求めるパケット間隔計算部と、前記パケット間隔の度数分布、および前記パケットロス発生回数を記憶する統計情報記憶部と、前記統計情報記憶部に記憶されている前記パケット間隔の度数分布、および、前記パケットロス発生回数に基づいて、ヒストグラムとして表示する可視化部とを備える。

上述したような課題を解決するために、本発明のデータ順序補正装置は、順序情報付のデータをリングバッファに一時保存して順序補正するデータ順序補正装置であって、前記リングバッファは、順序情報に対応する所定の数の記憶領域を備え、１個または連続する２個以上の順序番号からなる監視区間と、前記監視区間の先頭または２つ目の順序番号を先頭の順序番号とし、前記監視区間の先頭を含めてリングバッファの記憶領域数後の順序番号を末尾の順序番号とする受入区間を備え、受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値が前記受入区間内であるかを判断する受入可否判断部と、受信したデータの順序番号が前記受入区間内であった場合に、受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、受信したデータを書き込むリングバッファ書込部と、前記監視区間の全てにデータが書き込まれている場合に、前記監視区間内の全てのデータを読み出すリングバッファ読出部と、前記監視区間の順序番号数の範囲内で、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を後に更新する監視区間／受入区間管理部とを備え、前期監視区間／受入区間管理部は、前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の場合に、受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、前記受信したデータを書き込み、前記受信したデータを前記監視区間の先頭とし、前記監視区間の先頭に対応させて、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を決定し、前記監視区間の１か所以上が空であっても、予め定めた判定条件を満たす場合は、前記リングバッファの記憶限度を超えたデータロスが発生したと判定して、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を１つ後に更新するとともに、データロス回数をインクリメントし、前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データでない場合は、前記先頭の順序番号を決定する前後の前記監視区間及び前記受入区間の移動量に応じて前記データロス回数を補正する。

上述したような課題を解決するために、本発明のデータ順序補正プログラムは、順序情報付のデータをリングバッファに一時保存して順序補正するデータ順序補正方法を実行するためのデータ順序補正プログラムであって、前記リングバッファは、順序情報に対応する所定の数の記憶領域を備え、１個または連続する２個以上の順序番号からなる監視区間と、前記監視区間の先頭または２つ目の順序番号を先頭の順序番号とし、前記監視区間の先頭を含めてリングバッファの記憶領域数後の順序番号を末尾の順序番号とする受入区間を備え、受信したデータの順序番号が前記受入区間内であった場合に、受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、受信したデータを書き込むステップと、前記監視区間の全てにデータが書き込まれている場合に、前記監視区間内の全てのデータを読み出すステップと、前記監視区間の順序番号数の範囲内で、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を後に更新するステップと、前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の場合に、受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、前記受信したデータを書き込み、前記受信したデータを前記監視区間の先頭とし、前記監視区間の先頭に対応させて、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を決定するステップと、前記監視区間の１か所以上が空であっても、予め定めた判定条件を満たす場合は、前記リングバッファの記憶限度を超えたデータロスが発生したと判定して、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を１つ後に更新するとともに、データロス回数をインクリメントするステップと、前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の時に受信したデータが初回受信データでない場合は、前記先頭の順序番号を決定する前後の前記監視区間及び前記受入区間の移動量に応じて前記データロス回数を補正するステップとをコンピュータに実行させる。

以上説明したように、本発明によれば、リングバッファの記憶領域数に制約がある場合においても、受信したデータを順序番号順に正確に並べ替えるとともに、失われたデータの数も正確に集計することが可能なデータ順序補正方法を提供することが可能となる。

図１は、本実施の形態に係るパケットフォーマットの構成例である。 図２は、本実施の形態に係るパケット監視装置の構成例を示す図である。 図３は、本実施の形態に係るリングバッファの構成例を示す図である。 図４は、本実施の形態に係るデータ順序補正装置の構成例を示す図である。 図５は、本実施の形態に係るデータ順序補正装置等を実現するためのコンピュータの構成例である。 図６Ａは、第１の実施の形態に係るデータ順序補正方法の動作フローチャートの例を示す図である。 図６Ｂは、第１の実施の形態に係るパケット保存数０の時の処理の動作フローチャートの例を示す図である。 図７は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの初期状態を説明するための図である。 図８は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図９は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１０は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１１は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１２は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１３は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１４は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１５は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１６は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１７は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１８は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図１９は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２０は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２１は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２２は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２３は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２４は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２５は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２６は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２７は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２８は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図２９は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３０は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３１は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３２は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３３は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３４は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３５は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３６は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３７は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３８は、第１の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図３９Ａは、第２の実施の形態に係るデータ順序補正方法の動作フローチャートの例を示す図である。 図３９Ｂは、第２の実施の形態に係るパケット保存数０の時の処理の動作フローチャートの例を示す図である。 図４０は、第２の実施の形態に係るデータロス回数の補正処理の動作フローチャートの例を示す図である。 図４１は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの初期状態を説明するための図である。 図４２は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図４３は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図４４は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図４５は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図４６は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図４７は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図４８は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図４９は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５０は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５１は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５２は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５３は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５４は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５５は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５６は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５７は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５８は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図５９は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図６０は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図６１は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図６２は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図６３は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図６４は、第２の実施の形態に係るリングリングバッファの動作を説明するための図である。 図６５は、従来のリングバッファの構成例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。

＜第１の実施の形態＞
本発明の実施の形態では、ＩＰ電話の通話において、Ｇ．７１１等の音声コーデック方式で音声データを等間隔で符号化してＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットに格納して送信されたパケットを順序補正の対象とする場合を例として説明する。なお、本発明の適用の対象は、以下に説明するパケットの構成に限定されるものではない。

図１は、第１の実施の形態における順序補正の対象であるＲＴＰパケットのフォーマットの構成例である。ＲＴＰパケットのＲＴＰヘッダには、パケットの生成された順序を示すシーケンス番号（ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ、１６ビット幅で範囲は、０～６５５３５）が格納されており、同一通話で送出される複数のＲＴＰパケットのシーケンス番号は、通話開始時にランダムな値から始まって通話終了まで１ずつ増加し、６５５３５の次は０に戻るように構成されている。そのため、生成直後のＲＴＰパケットは、時間的に等間隔で、シーケンス番号が連番である。

一方、伝送後のＲＴＰパケットは、伝送路での遅延がパケット毎に一定ではないため、時間的に等間隔で到着せず、さらには、シーケンス番号の順番通りにパケットが到着しない場合もある。通信経路に設置したネットワークタップ等でネットワーク信号を分岐して取り出して、パケット監視装置で連番ＲＴＰパケットの到着間隔を求めて、横軸がパケット到着間隔のヒストグラムに表示することで、パケット間のジッタを監視することができる。図２は、本実施の形態に係るパケット監視装置の構成例である。

＜パケット監視装置＞
本実施の形態におけるパケット監視装置１は、受信したパケットに対して物理レイヤ（ＰＨＹ）とデータリンクレイヤ（ＭＡＣ）の処理を行うＰＨＹ部１０、ＭＡＣ部２０、受信パケットに到着時刻情報を付与する到着時刻情報付与部３０と、パケットのヘッダ内の情報に基づいて、ヘッダ内に順序情報が含まれる同一フローの監視対象パケットを抽出する監視対象抽出部４０と、監視対象パケットのヘッダ内の順序情報（図１のシーケンス番号）に基づいて、監視対象パケットの順序を補正し、順序情報が連続する２つのパケットの到着時刻情報を出力するパケット順序補正部５０と、順序情報が連続する２つのパケットの到着時刻の差からパケット間隔を求めるパケット間隔計算部６０と、パケット到着間隔を記憶する統計情報記憶部７０と、統計情報記憶部７０に記憶されているパケット到着間隔毎の度数分布に基づいて、ヒストグラムとして表示する可視化部８０とを備える。

＜到着時刻情報付与部＞
到着時刻情報付与部３０は、受信したパケットに対して物理レイヤ（ＰＨＹ）とデータリンクレイヤ（ＭＡＣ）の処理を行うことにより取り出されたパケットに、到着時刻情報を付与する。時刻情報を付与する手段の例としては、ヘッダに挿入または上書する方法、あるいは、パケットと並走して後段ブロックへ転送する方法、等がある。

＜監視対象抽出部＞
監視対象抽出部４０は、パケットの各ヘッダ内の情報に基づいて、監視対象とするパケットを抽出する。例えば、パケットのヘッダの送信元アドレスと宛先アドレス、および、ＵＤＰヘッダ内の宛先ポート番号を検査して、監視対象として登録されている値と一致するパケットを監視対象パケットとして抽出し、パケット順序補正部に送信する。

＜パケット順序補正部＞
パケット順序補正部５０は、監視対象パケットのヘッダから抽出した順序番号に基づいて監視対象パケットの順序を補正し、順序番号が連続する２つ以上のパケットの到着時刻情報をパケット間隔計算部６０へ出力する。また、順序補正において検出したデータロス回数の計数と補正を行うために、データロス回数の増減数を統計情報記憶部７０へ出力する。パケット順序補正部の構成とパケット順序補正方法については、後述のパケット順序補正部５０の構成と動作例において詳細に説明する。

＜パケット間隔計算部＞
パケット間隔計算部６０は、パケット順序補正部５０から順序番号が連続する２つ以上のパケットの到着時刻情報が入力されると、２つの連続するパケットの到着時刻の差からパケットの時間間隔を求める。順序番号が後のパケットの到着時刻から、順序番号が前のパケットの到着時刻を減算すれば、パケットの時間間隔だけでなく、パケットの順序が逆転しているかどうかも判定することができる。

＜統計情報記憶部＞
統計情報記憶部７０では、パケット間隔計算部６０で求めたパケット間隔の度数分布を記憶する。また、パケット順序補正部５０で求めたデータロス回数の増減数を集計して記憶する。

＜可視化部＞
可視化部８０では、統計情報記憶部７０に記憶されているパケット間隔の度数分布をヒストグラムとして表示する。

＜リングバッファの構成＞
図３は、本実施の形態に係るリングバッファの構成例である。本構成例のリングバッファは、順序情報に対応する所定の数の記憶領域を備え、１個または連続する２個以上の順序番号を監視区間とし、監視区間の先頭または２つ目の順序番号を先頭の順序番号とし、監視区間の先頭の順序番号の１つ前の順序番号を末尾の順序番号とする受入区間を備える。監視区間の先頭の順序番号からリングバッファが一周した順序番号に対応する位置が受入区間の末尾となる。図６５の従来のリングバッファと異なり、本発明の実施の形態では、監視区間と受入区間の先頭と末尾を順序番号で表して管理する。なお、監視区間と受入区間の幅や間隔が一定の場合は、図３に記載の４種類の順序番号のいずれか１種類から他の３種類の順序番号を知ることができるので、少なくともいずれか１種類の順序番号を管理していればよい。

本実施の形態に係るリングバッファでは、受信したデータの順序番号が受入区間内の順序番号であるか判断し、受入区間内の場合に、受信したデータの順序番号に対応する記憶領域に受信データが書き込まれる。一方、受信したデータの順序番号が受入区間外の場合は、受信データは廃棄される。

上記動作を繰り返して行い、監視区間内に全てのデータが書き込まれている場合に、監視区間内の全てのデータを読み出すとともに、監視区間の順序番号数の範囲内で、監視区間及び受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を増加させて、監視区間及び受入区間を移動させる。例えば、監視区間の順序番号数が２の場合には、監視区間及び受入区間を記憶領域の１つ分後ろに移動させ、あるいは、監視区間及び受入区間を記憶領域の２つ分後ろに移動させる。

＜パケット順序補正部の構成＞
図４は、本実施の形態に係るパケット順序補正部５０の構成例である。パケット順序補正部５０は、順序情報付のデータをリングバッファに一時保存して順序補正する機能部である。

図４に示すように、パケット順序補正部５０は、受信したデータの順序情報が受入区間内であるかを判断する受入可否判断部５１と、受信したデータの順序情報が受入区間内であった場合に、受信したデータの順序情報に対応する記憶領域の位置に、受信したデータをリングバッファ５５に書き込むリングバッファ書込部５２と、監視区間の全てにデータが書き込まれている場合に、監視区間内の全てのデータをリングバッファ５５から読み出すリングバッファ読出部５３と、監視区間と受入区間を管理し、必要に応じて移動させる監視区間／受入区間管理部５４とから構成されている。

本実施の形態におけるパケット監視装置１の一例として、ＰＨＹ部１０、ＭＡＣ部２０、到着時刻情報付与部３０、監視対象抽出部４０、パケット順序補正部５０、パケット間隔計算部６０、統計情報記憶部７０は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）上にハードウェアとして実現することができる。可視化部８０は、コンピュータ、コンピュータにインストールした可視化ソフトウェア、および、コンピュータに接続したディスプレイによって実現することができる。

本実施の形態におけるパケット監視装置１の別の例として、到着時刻情報付与部３０、監視対象抽出部４０、パケット順序補正部５０、パケット間隔計算部６０、統計情報記憶部７０、可視化部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、記憶装置及び外部インタフェース（以下、外部Ｉ／Ｆ）を備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータの構成例を図５に示す。

コンピュータ１００は、ＣＰＵ２００と、記憶装置３００と、外部Ｉ／Ｆ４００とを備えており、それらがＩ／Ｏインタフェース５００を介して互いに接続されている。本実施の形態のパケット監視装置１の動作を実現するためのデータ順序補正プログラム等のプログラムや、受信データ、受信データの到着時刻情報、監視区間、受入区間等のデータは記憶装置３００に格納され、外部Ｉ／Ｆ４００には、互いに信号を送受信する他のコンピュータが接続される。ＣＰＵ２００は、記憶装置３００に格納されたデータ順序補正プログラム等に従って本実施の形態で説明した処理を実行する。また、この処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録するように構成してもよい。

＜パケット順序補正部の動作例＞
図６Ａは、本実施の形態に係るデータ順序補正方法の動作フローチャートの一例である。本実施の形態に係るデータ順序補正方法では、監視区間および受入区間を初期設定してパケット保存数＝０にしておく（Ｓ１）。データを受信したら（Ｓ２）、保存パケット数が０より大きく（Ｓ３）、受信したデータの順序番号が受入区間内であった場合に（Ｓ５）、受信したデータの順序番号をリングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する記憶領域の位置に、受信したデータを書き込み、保存パケット数を現行化するステップ（Ｓ６）と、監視区間の全てにデータが書き込まれている場合に（Ｓ７）、監視区間内の全てのデータを読み出すステップ（Ｓ８）と、監視区間及び受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を更新し、保存パケットを現行化するステップ（Ｓ９）とを含む。パケット保存数が閾値より小さい場合には、Ｓ２に遷移してデータを受信し、上記動作を繰り返す。ここで、順序番号の更新とは、順序番号を１つ後ろに移動することを意味する。

パケット保存数が閾値に達した場合には、Ｓ９に遷移して監視区間及び受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を更新し、保存パケットを現行化する。Ｓ２でデータを受信しない場合はＳ７に遷移し、連番のデータが途切れるか新しいデータを受信するまでＳ２→Ｓ７→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ２を繰り返す。

Ｓ３で保存パケット数が０の場合には、Ｓ４に遷移し、図６Ｂに示すパケット保存数０の時の処理を行う。受信した順序番号を監視区間の先頭として、それに合わせて監視区間の末尾、受入区間の先頭と末尾、および後述する最も前の先頭順序番号を決定し（Ｓ４－１、Ｓ４－２）、受信したデータが初回受信パケットの場合（Ｓ４－３）は、Ｓ６に遷移する。初回受信パケットでない場合（Ｓ４－３）は、決定した先頭順序番号から直前の先頭順序番号を減算した結果をデータロス回数に加算してデータロス回数を補正する（Ｓ４－４）。

Ｓ５で受入区間外の場合には、データロス回数をインクリメント（Ｓ１２）してＳ９に遷移し、Ｓ７で監視区間の全てにデータが書き込まれていない場合には、Ｓ１０に遷移する。Ｓ１０でパケット保存数が閾値以上の場合は、データロス回数をインクリメント（Ｓ１１）してＳ９に遷移し、パケット保存数が閾値未満になるまでＳ１０とＳ９を繰り返す。

尚、第１の実施の形態では、監視区間の順序番号数が２で、監視区間及び受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を１つ後に更新して、監視区間及び受入区間を１つ分後ろに移動させる場合を例として説明する。

＜初期状態からの動作＞
図７は、本実施の形態におけるリングバッファの初期状態を表す図である。図７のリングバッファは記憶領域数が１２８で、受信パケットの到着時刻情報と到着フラグを１２８パケット分記憶できるように構成されている。図７において、先頭パケットが格納される記憶領域が監視区間の先頭となり、そこから連続する２つの順序番号が監視区間となる。監視区間の２つ目の順序番号を受入区間の先頭とし、監視区間の先頭の順序番号から１２６（１２８－監視区間の幅）個後の順序番号を受入区間の末尾とする。この場合、監視区間の先頭の順序番号の一つ前の順序番号に対応する記憶領域が受入区間の末尾となる。

順序補正の対象となるパケットは、図１で説明したＲＴＰパケットであり、ＲＴＰヘッダ内の０～６５５３５のシーケンス番号が順序番号に相当する。順序番号が６５５３５個あるのに対してリングバッファの記憶領域が１２８パケット分しかないので、各パケットの到着時刻情報と到着フラグの格納先の記憶領域のアドレスをｍｏｄ(順序番号，１２８)により決定し、リングバッファの保存パケット数の閾値を一例として１２０パケットとする。初期状態に受信したパケットが格納された記憶領域が監視区間の先頭となり、監視区間の先頭に対応させて、監視区間及び受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号が決定される。

パケット順序補正部５０は、監視区間および受入区間の先頭の順序番号と末尾の順序番号、最も前の先頭順序番号、および、保存パケット数をレジスタ等に保持し、これらの情報は、到着時刻情報の書込や読出の際に必要に応じて随時更新される。最も前の先頭順序番号とは、パケット監視開始以降に受信した全てのパケットの順序番号を比較した時の「最も前」の順序番号を意味する。１個目に順序番号１００のパケットを受信し、次に順序番号１０１を受信したら「最も前」は順序番号１００のままで、その次に順序番号９９を受信したら「最も前」は順序番号１００よりも前の順序番号９９に変わる。

また、ＲＴＰパケットにおいては、順序番号はランダムな値から始まって１ずつ増加し、６５５３５の次は０に戻るため、順序番号６５５３５と０を比較すると順序番号６５５３５の方が前になる。ただし、パケット６５５３６個で順序番号が一周するので、実装する際には対処が必要になる。例えば、最初のパケット受信から「ある程度の長時間」が経過したら、その時点での「最も前の先頭順序番号」よりも更に前の順序番号のパケットが到着する可能性は低いため、以後は、後述する図３１の説明にあるような「受入区間の先頭順序番号が最も前の先頭順序番号よりも前に移動した分を相殺」する処理を実行しなければよい。ＩＰ電話の場合、パケット送信間隔が２０ｍｓとすると順序番号が一周するまでに２０ｍｓ×６５５３６＝２１．８５分かかるので、「ある程度の長時間」を１０分（２１．８５分の約１／２）程度にすればよい。

また、監視区間のデータが揃わない時に、一定の条件を満たしてデータロスと判定されたらデータの到着を待たずにリングバッファの先頭位置を１つ後ろに進めて、データロス回数のインクリメントを統計情報記憶部７０に通知する。一定の条件とは、保存パケット数が所定の数に達した場合、受信したパケットの到着時刻情報の順序情報が受入区間内でなかった場合、所定の時間が経過した場合、である。統計情報記憶部７０は、パケット順序補正部５０から入力されるデータロス回数の増減数に従って、データロス回数を集計して記憶する。

＜書き込み動作＞
図８は、図７に示した保存パケット数＝０の初期状態において順序番号＝２であるパケットが到着して、その到着時刻情報Ｔ＿２を書き込んだ後のリングバッファの状態である。順序番号２に対応する記憶領域のアドレス２（＝ｍｏｄ（２，１２８））にＴ＿２が書き込まれて、これにより順序番号「２」が監視区間の先頭となる。アドレス２にＴ＿２が書き込まれると、記憶領域のアドレス２の到着フラグが１となり、受入区間の先頭の順序番号は、監視区間の先頭の順序番号「２」の１つ後の「３」となり、受入区間の末尾の順序番号は、先頭の順序番号３から１２６（１２８－２）個後の「１２９」となる。到着フラグが１である記憶領域の数は１なので、保存パケット数は１となる。初回受信パケットなので、最も前の先頭順序番号は、受入区間の先頭の順序番号と同じ「３」となる。

図９は、図８の状態において順序番号＝４であるパケットが到着して、その到着時刻情報Ｔ＿４を書き込んだ後のリングバッファの状態である。図８の受入区間の先頭順序番号３から末尾順序番号１２９に対して、受信パケットの順序番号４は受入区間内なので、順序番号４に対応する記憶領域のアドレス４（＝ｍｏｄ（４，１２８））にＴ＿４を格納するとともに、アドレス４の到着フラグを１とし、保存パケット数を１増やして２とする。図９の状態では、監視区間の全てにデータが書き込まれていないので、監視区間からの読み出し処理は実行されず、監視区間および受入区間の移動も行われない。

図１０は、図９の状態において受入区間内の順序番号＝３であるパケットが到着して、図９と同様に書き込み動作を行った後のリングバッファの状態である。

＜読み出し動作＞
図１１では、図１０の状態で監視区間内に全てのデータ（到着時刻情報Ｔ＿２、Ｔ＿３）が揃ったので、監視区間内の全てのデータをリングバッファから読み出す処理が実行される。監視区間からの読み出し処理が実行されたことに応じて、監視区間及び受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を１つ後に更新して、監視区間と受入区間がそれぞれ後に１つ移動させた状態となる。本図では、次の順序番号４のパケットとの間隔を計算するため、到着時刻情報Ｔ＿２、Ｔ＿３を読み出した後も、監視区間の順序番号３のデータＴ＿３は残される。

図１１では、監視区間の先頭の順序番号と末尾の順序番号は、図１０の（２、３）から１つ後の番号である（３、４）に更新され、受入区間の先頭の順序番号と末尾の順序番号は、１つ後の番号である（４、１３０）に更新され、監視区間および受入区間が移動している。監視区間から外れた記憶領域（アドレス２）の到着フラグは下され、保存パケット数は１減って２となる。リングバッファから読み出された到着時刻情報Ｔ＿２、Ｔ＿３は、パケット間隔計算部に転送され、パケット間隔計算部は、連番パケットのパケット間隔（Ｔ＿３－Ｔ＿２）を計算する。

図１２は、図１１の状態で監視区間内に全てのデータ（到着時刻情報Ｔ＿３、Ｔ＿４）が揃ったので、図１１と同様の読み出し動作を行った後の状態である。

＜保存パケット数が閾値に達した時の動作＞
図１３は、図１２の状態の後に順序番号＝５のパケットは到着せずに、受入区間内の順序番号＝６～１２４の１１９個のパケットが到着して、それらの到着時刻情報Ｔ＿６～Ｔ＿１２４を書き込んだ後のリングバッファの状態である。監視区間内のデータはＴ＿４のみであり、監視区間の全てにデータが書き込まれていないので、監視区間からのデータの読み出しは行われず、監視区間と受入区間の移動も行われず、監視区間と受入区間の先頭と末尾の順序番号は、図１２と同じである。一方、保存パケット数は、１１９増えて１２０となり、保存パケット数の閾値１２０に達している。

図１４は、図１３において保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。監視区間の先頭の順序番号と末尾の順序番号は、図１３の（４、５）から１つ後の番号である（５、６）に更新され、受入区間の先頭順序番号と末尾順序番号は、１つ後の番号（６、１３２）に更新され、監視区間および受入区間が移動した状態である。監視区間から外れた記憶領域（アドレス４）の到着フラグは、図１３では上がった状態であるので、アドレス４の到着フラグは下され、保存パケット数も１減らされて１１９となる。データロス回数はインクリメントされて、データロス回数は１になる。

図１５は、図１４において受入区間内の順序番号＝１２５のパケットが到着して、図９と同様に書き込み動作を行った後のリングバッファの状態である。図１５の状態では、監視区間の全てにデータが書き込まれていないので、監視区間からの読み出し処理は実行されず、監視区間および受入区間の移動も行われないが、図１３と同様に保存パケット数の閾値１２０に達したので、この後に図１４と同様の保存パケット数が閾値に達した時の動作によって監視区間及び受入区間の移動が行われる。

図１６は、図１５で保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、図１４と同様に監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。ただし、監視区間から外れた記憶領域（アドレス５）の到着フラグは図１５の状態で下りていたので、この到着フラグは下りた状態で保持され、保存パケット数も変更されない。データロス回数はインクリメントされて、データロス回数は２になる。

本発明では、連番データが揃わない状態で到着間隔を算出せずに監視区間と受入区間を強制的に移動させた時をデータロスとしてカウントするため、未到着が順序番号＝５のパケットが１個だけであっても、順序番号＝４と順序番号＝５、および、順序番号＝５と順序番号＝６の２組の連番データが揃わず、データロス回数が２回になる。

図１７は、図１６の状態で到着時刻情報Ｔ＿６～Ｔ＿１２５が揃ったので、監視区間内のデータ（Ｔ＿ｉ、Ｔ＿ｉ＋１）をリングバッファから読み出して監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させる図１１と同様の読み出し動作を、監視区間内のデータが揃わなくなるまで繰り返した後のリングバッファの状態である（ｉ＝６，７，…，１２４）。最後にアドレス１２４、１２５のＴ＿１２４とＴ＿１２５がリングバッファから読み出されて、アドレス１２５のＴ＿１２５のみが残った状態となり、アドレス１２５の到着フラグのみが１となり、保存パケット数＝１になっている。監視区間の先頭の順序番号と末尾の順序番号は、（１２５、１２６）であり、受入区間の先頭の順序番号と末尾の順序番号は、（１２６、２５２）となっている。

＜受入区間外のパケットを受信した時の動作＞
図１８は、受入区間の先頭の順序番号と末尾の順序番号が（１２６、２５２）である。図１７の状態において、受入区間外の順序番号５のパケットが到着した場合に、データロスと判定して書込みや読出を行わずに監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。監視区間の先頭の順序番号と末尾の順序番号は、（１２５、１２６）から１つ後の番号である（１２６、１２７）に更新され、受入区間の先頭順序番号と末尾順序番号は、１つ後の番号（１２７、２５３）に更新され、監視区間および受入区間が移動した状態である。監視区間から外れた記憶領域（アドレス１２５）の到着フラグは下され、保存パケット数も１減らされて、０となる。すなわち、初期状態と同様になる。データロス回数はインクリメントされて、データロス回数は３になる。

本発明では、連番データが揃わない状態で到着間隔を算出せずに監視区間と受入区間を強制的に移動させた時をデータロスとしてカウントするため、順序番号＝１２５と順序番号＝１２６の１組の連番データが揃わないまま到着間隔を算出せずに監視区間と受入区間を強制的に移動させると、データロス回数が１増えて３回になる。

＜保存パケット数＝０の時に初回受信でないパケットを受信して監視区間と受入区間が後ろに移動した時の動作＞
図１９は、図１８に示した保存パケット数＝０の状態において順序番号１３３であるパケットが到着して、図８と同様の初期状態からの動作を行った後のリングバッファの状態である。

初回受信データでなければ、順序番号１２６～１３２の７個のパケットが未着でデータロスが７回発生していることになるので、データロス回数を補正する必要がある。受入区間の先頭の順序番号が１２７から１３４に「＋７」移動しているので、データロス回数を「＋７」補正して、データロス回数が１０になる。
パケット受信前である図１８の状態における最も前の先頭順序番号の現在値は「３」、決定した前記先頭順序番号は「１３４」で、「３」のほうが前の番号である。よって、図１９において最も前の先頭順序番号は、引き続き「３」となる。

図８～図１９の間に、送信元から出力されたと考えられる順序番号２～１３３の合計１３２個のパケットのうち、１２１組の連番パケットがリングバッファから読み出されて到着間隔を算出・集計されている。一方、図１９においてデータロス回数は１０、保存パケット数は１、である。これらの合計は１２１＋１０＋１＝１３２で、送信元から出力されたと考えられるパケットの個数と一致することから、データロス回数が補正により正しく集計されていることがわかる。

図２０は、図１９の状態において受入区間外の順序番号１３２のパケットが到着して、図１８と同様の受入区間外のパケットを受信した時の動作を行った後のリングバッファの状態である。データロス回数はインクリメントされて、データロス回数が１１になる。

＜保存パケット数＝０の時に初回受信でないパケットを受信して監視区間と受入区間が前に移動した時の動作＞
図２１は、図２０に示した保存パケット数＝０の状態において順序番号１３０であるパケットが到着して、図８と同様の初期状態からの動作を行った後のリングバッファの状態である。

順序番号１３０～１３３の４個のパケットは図１９でデータロスとして集計されているので、図２１以降にデータロスまたは到着間隔を集計すると同一パケットを二重に集計してしまう。二重カウントを回避するために、先頭の順序番号が前に移動した分だけ、データロス回数を補正する必要がある。受入区間の先頭の順序番号が１３５から１３１に「－４」移動しているので、データロス回数を「－４」補正して、データロス回数が７になる。
パケット受信前である図２０の状態における最も前の先頭順序番号の現在値は「３」、決定した前記先頭順序番号は「１３１」で、「３」のほうが前の番号である。よって、図２１において最も前の先頭順序番号は、引き続き「３」となる。

図２２は、図２１において受入区間内の順序番号＝１３１のパケットが到着して、その到着時刻情報Ｔ＿１３１を書き込んだ後のリングバッファの状態である。図９と同様に、監視区間及び受入区間の先頭順序番号と末尾順序番号は変化せず、保存パケット数が１増えて２となる。

図２３は、図２２の状態で監視区間内に全てのデータ（到着時刻情報Ｔ＿１３０、Ｔ＿１３１）が揃ったので、図１１と同様の読み出し動作を行った後の状態である。

図２４は、図２３の状態の後に順序番号＝１３４～２５２の１１８個のパケットが到着して、それらの到着時刻情報Ｔ＿１３４～Ｔ＿２５２を書き込んだ後のリングバッファの状態である。図１３と同様に、監視区間にデータが揃っていないので、監視区間と受入区間の先頭と末尾の順序番号は変化しない。保存パケット数は、１１９増えて１２０となり、保存パケット数の閾値１２０に達している。

図２５は、図２４において保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、図１４と同様に監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。Ｔ＿１３１の到着フラグが下りて保存パケット数が１減って１１９となる。データロス回数はインクリメントされて、データロス回数が８になる。

図２６は、図２５の状態の後に順序番号＝２５３のパケットが到着して、その到着時刻情報Ｔ＿２５３を書き込んだ後のリングバッファの状態である。図２４と同様に、監視区間と受入区間の先頭と末尾の順序番号は変化しない。保存パケット数は、１増えて１２０となり、保存パケット数の閾値１２０に達している。

図２７は、図２６において保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、図１４と同様に監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。監視区間から外れた記憶領域（アドレス４）の到着フラグは図２６の状態から下りた状態で保持されて保存パケット数は１２０のまま変更されない。データロス回数はインクリメントされて、データロス回数が９になる。

図２８は、図２７において保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、図１４と同様に監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。監視区間から外れた記憶領域（アドレス５）の到着フラグは図２７の状態から下りた状態で保持されて保存パケット数は１２０のまま変更されない。データロス回数はインクリメントされて、データロス回数が１０になる。

図２９は、図２８の状態で到着時刻情報Ｔ＿１３５～Ｔ＿２５３が揃ったので、図１７と同様に繰り返し読み出した後のリングバッファの状態である。

図８～図２９の間に、送信元から出力されたと考えられる順序番号２～２５３の合計２５２個のパケットのうち、２４１組の連番パケットがリングバッファから読み出されて到着間隔を算出・集計されている。一方、図２９においてデータロス回数は１０、保存パケット数は１、である。これらの合計は２４１＋１０＋１＝２５１で、送信元から出力されたと考えられるパケットの個数と一致することから、データロス回数が補正により正しく集計されていることがわかる。

図３０は、図１２の状態において受入区間外の順序番号１のパケットが到着して、図１８と同様の受入区間外のパケットを受信した時の動作を行った後のリングバッファの状態である。データロス回数はインクリメントされて、データロス回数が１になる。

図３１は、図３０に示した保存パケット数＝０の状態において順序番号６５５３５であるパケットが到着して、図８と同様の初期状態からの動作を行った後のリングバッファの状態である。受入区間の先頭順序番号が「０」になり、図３０における最も前の先頭順序番号「３」よりも３つ前になる。
パケット受信前である図３０の状態における最も前の先頭順序番号の現在値は「３」、決定した前記先頭順序番号は「０」で、「０」のほうが前の番号である。よって、図３１において最も前の先頭順序番号は「０」となる。

順序番号２～４の３個のパケットは過去に到着して図１１、図１２、図１４でデータロスまたは到着間隔を集計されているので、図３１以降にこれら３個のパケットのデータロスを集計すると同一パケットを二重に集計してしまう。二重カウントを回避するために、順序番号２～４の区間のデータロス回数を図２１と同様に補正する必要がある。一方、順序番号６５５３５、０～１の３個のパケットは、図３１以降にデータロスまたは到着間隔を初めて集計するはずなので、受入区間の先頭順序番号が最も前の先頭順序番号よりも３つ前に移動した分のデータロス回数の補正は不要である。

よって、受入区間の先頭の順序番号が６から０に「－６」移動しているが、受入区間の先頭順序番号が最も前の先頭順序番号よりも「３つ」前に移動した分を相殺して、データロス回数を「－６＋３」補正して、データロス回数が－２になる。データロス回数は一時的に負の値になるが、過去に到着した順序番号２～４の３個のパケットは図３１以降に必ずデータロスとして集計されるので、最終的には合計データロス回数が正しい値になる。なお、受入区間の先頭順序番号が「０」になったので、最も前の先頭順序番号が「３」から「０」に更新される。

図３２は、図３１の状態において受入区間内の順序番号＝０であるパケットが到着して、図９と同様に書き込み動作を行った後のリングバッファの状態である。

図３３は、図３２の状態で監視区間内に全てのデータ（到着時刻情報Ｔ＿６５５３５、Ｔ＿０）が揃ったので、図１１と同様の読み出し動作を行った後の状態である。

図３４は、図３３の状態の後に順序番号＝１～４のパケットは到着せずに、受入区間内の順序番号＝５～１２３の１１９個のパケットが到着して、図１３と同様に、それらの到着時刻情報Ｔ＿５～Ｔ＿１２３を書き込んだ後のリングバッファの状態である。保存パケット数は、１１９増えて１２０となり、保存パケット数の閾値１２０に達している。なお、順序番号２～４の３個のパケットは過去に到着したので、今後到着することはない。

図３５は、図３４で保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、図１４と同様に監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。監視区間から外れた記憶領域（アドレス０）の到着フラグは、図３４では上がった状態であるので、アドレス０の到着フラグは下され、保存パケット数も１減らされて１１９となる。

図３６は、図３５の状態において受入区間内の順序番号＝１２４であるパケットが到着して、図９と同様に書き込み動作を行った後のリングバッファの状態である。保存パケット数は、１１９増えて１２０となり、保存パケット数の閾値１２０に達している。

図３７は、図３６で保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、図１４と同様に監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させる動作を４回行ったあとのリングバッファの状態である。ただし、監視区間から外れた記憶領域（アドレス１）の到着フラグは図３６の状態で下りていたので、この到着フラグは下りた状態で保持され、保存パケット数も変更されない。データロス回数は４回インクリメントされて、データロス回数が３になる。

図３８は、図３７の状態で到着時刻情報Ｔ＿１３５～Ｔ＿２５３が揃ったので、図１７と同様に繰り返し読み出した後のリングバッファの状態である。

図８～図１２、図３０～図３８の間に、送信元から出力されたと考えられる順序番号６５５３５、０～１２４の合計１２６個のパケットのうち、１２２組の連番パケットがリングバッファから読み出されて到着間隔を算出・集計されている。一方、図３８においてデータロス回数は３、保存パケット数は１、である。これらの合計は１２２＋３＋１＝１２６で、送信元から出力されたと考えられるパケットの個数と一致することから、データロス回数が補正により正しく集計されていることがわかる。

＜先頭もしくは先頭に最も近いデータの到着時刻から一定時間が経過した時の動作＞
リングバッファに書き込むデータがパケットの到着時刻情報を含む場合は、上記の動作に加えて、監視区間の先頭データの到着時刻情報を現在時刻と比較して、到着時刻から現在時刻が一定時間を超過していた場合に、監視区間と受入区間を１つ後に移動させてもよい。

監視区間の先頭データが書き込まれていない場合は、監視区間の２つ目以降のデータで先頭に最も近いデータの到着時刻情報を用いてもよい。監視区間内のデータが失われていた場合でも、監視区間と受入区間を強制的に移動させることで、その後の監視区間内のデータが揃っていれば、リングバッファからデータを読み出すことができる。

＜初回受信データか否かの判定方法＞
保存パケット数＝０の時に受信したデータが初回受信データか否かは、例えば、最後のデータを受信してから一定時間が経過したら、リングバッファの到着フラグを全て０に下ろすとともに、監視区間と受入区間の先頭順序番号と末尾順序番号、および、保存パケット数を全て０に更新し、先頭順序番号・末尾順序番号・保存パケット数が全て０の時に受信したデータを初回受信データと判定するようにしてもよい。

別の例では、連続データの送信開始通知、または、送信終了通知を受信した場合に、リングバッファの到着フラグを全て０に下ろすとともに、監視区間と受入区間の先頭順序番号と末尾順序番号、および、保存パケット数を全て０に更新し、先頭順序番号・末尾順序番号・保存パケット数が全て０の時に受信したデータを初回受信データと判定するようにしてもよい。ここで、連続データの送信開始通知とは、ＩＰ電話の通話においてはセッションを確立する（＝電話が繋がる）時に送信されるＳＩＰ（Session Initiation Protocol）メッセージであり、セッションが確立すると音声データとシーケンス番号を格納したＲＴＰパケットが等間隔で送信される。同様に、送信終了通知とはセッションを終了する（＝電話が切れる）時に送信されるＳＩＰメッセージである。

＜第１の実施の形態の効果＞
第１の実施の形態によれば、順序番号２個分の幅の監視区間にデータが揃ったら監視区間内のデータをすべて読み出し、監視区間と受入区間を１つ後に移動するように構成したので、順不同で到着したパケットの中から連番パケットを抽出してパケット間隔を算出する処理をリアルタイムに行うことが可能になる。順序番号をリングバッファの記憶領域数で割った剰余によりデータの書込先記憶領域を決定することで、リングバッファの記憶領域数に制約があって全順序番号分の記憶領域を実装できない場合でも順序補正が可能になる。

第１の実施の形態では、従来と異なり、監視区間と受入区間の先頭と末尾を記憶領域の位置（アドレス）ではなく順序番号で管理するように構成したので、順序番号をリングバッファの記憶領域数で割った余剰が既にリングバッファに保存されているデータと同じだが順序番号が異なるデータが到着した場合でも、データを誤った順に並べてしまう誤動作を防ぐことができる。リングバッファがデータを格納可能な順序番号の幅の範囲内、すなわち、監視区間の先頭から受入区間の末尾の範囲内であれば、順序制御が可能である。

また、監視区間の先頭から受入区間の末尾に記憶されているデータの個数が一定数に達した場合、受信したデータが受入区間外の場合に監視区間と受入区間を１つ後に移動させ、あるいは、先頭もしくは先頭に最も近いデータの到着時刻から一定時間が経過した時に、データロスと判定して、監視区間と受入区間を当該先頭もしくは先頭に最も近いデータの１つ後まで移動させることにより、監視区間内のデータが失われていた場合でも、監視区間と受入区間を強制的に移動させて、その後の監視区間内のデータが揃っていれば、リングバッファからデータを読み出すことができる。

さらに、データロス回数を集計することにより、パケットの損失や大幅な遅延の頻度を把握することも可能である。さらに、リングバッファが空になった後に到着したデータを先頭としてリングバッファに格納した時に、先頭順序番号が移動した分だけデータロス回数を補正することで、カウント漏れや二重カウントを回避することができる。

＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、リングバッファが空になった後に到着したデータを先頭としてリングバッファに格納した時に、先頭順序番号が移動した分をまとめてデータロス回数に加算することでデータロス回数を補正した。例えば、図３１では、データロス回数を「－３」補正することで、順序番号２～４の３個のパケットのデータが二重に集計されるのを回避している。しかしながら、パケット３個分の補正を先にまとめて行うので、過去に到着した順序番号２～４の３個のパケットが図３１以降に必ずデータロスとして集計されるまでは、実際のデータロス回数との間に乖離が生じるという問題がある。この時、データロス回数が一時的に負の値になることもある。

そこで、第２の実施の形態では、受入区間の先頭順序番号が前に移動する場合にまとめて補正せずに、一旦前に移動した先頭順序番号をデータ読出やデータロスで１つずつ後に更新する度にデータロス回数を１回ずつ差し引いて補正する。具体的には、監視区間内に揃ったデータをリングバッファから読み出して監視区間と受入区間を１つ後に移動する時は、データロス回数をデクリメントして補正する。これは、順序補正後に到着間隔算出のために読み出されたデータと同じ順序番号が過去にデータロスと判定されているので、その分のデータロス回数を１回差し引くためである。

また、データロスと判定して監視区間と受入区間を１つ後に移動する時は、補正のためデータロス回数をインクリメントしない。これは、過去にデータロスと判定されている場合はデータロスを二重にカウントしないため、過去にデータ読出を行った場合はパケット間隔の度数分布としてカウント済だからである。

＜パケット順序補正部の動作例＞
図３９Ａは、本実施の形態に係るデータ順序補正方法の動作フローチャートの一例である。図３９Ｂは、第２の実施の形態に係るパケット保存数０の時の処理の動作フローチャートの例を示す図である。図４０は、第２の実施の形態に係るデータロス回数の補正処理の動作フローチャートの例を示す図である。図６Ａ、図６Ｂと比較すると、逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号を保持するレジスタを備え、受入区間の先頭順序番号が逐次補正開始順序番号～逐次補正終了順序番号の時だけデータロス回数の補正を行う点（Ｓ４－９、Ｓ４－１０、Ｓ９－１、Ｓ９－２）が異なる。

＜初期状態からの動作＞
図４１は、本実施の形態におけるリングバッファの初期状態を表す図である。図７との差分は、逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号を保持するレジスタ等が追加された点である。逐次補正開始順序番号は、受入区間の先頭順序番号が逐次補正開始順序番号よりも後に移動したら、最も前の先頭順序番号に更新される。逐次補正終了順序番号は、受入区間の先頭順序番号がこれまで更新されてきた中で最も後ろの順序番号である。受入区間の先頭順序番号が逐次補正開始順序番号～逐次補正終了順序番号の時だけデータロス回数の補正を行う。

図４２は、図４１に示した保存パケット数＝０の初期状態において順序番号＝２であるパケットが到着して、その到着時刻情報Ｔ＿２を書き込んだ後のリングバッファの状態である。初回受信データの場合は、逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号を、受入区間の先頭順序番号「３」に更新する点が、図８と異なる。

図４３は、図４２の状態の後に図９～図１８と同様にパケットが到着した後のリングバッファの状態である。最後に受入区間外の順序番号５のパケットが到着したので、データロスと判定して監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させて、保存パケット数が０となった。受入区間の先頭順序番号を後に更新するのに合わせて逐次補正終了順序番号も後に更新した結果、逐次補正終了順序番号が「１２７」となる点が、図１８と異なる。

図４４は、図４３に示した保存パケット数＝０の状態において順序番号１３３であるパケットが到着して、初期状態からの動作を行った後のリングバッファの状態である。受入区間の先頭順序番号が「１２７」から「１３４」と後へ７つ移動したので、図１９と同様に、データロス回数をまとめて「＋７」補正して「１０」となる。パケット受信前である図４３の状態における最も前の先頭順序番号の現在値は「３」、決定した前記先頭順序番号は「１３４」で、「３」のほうが前の番号である。よって、図４４において最も前の先頭順序番号は、引き続き「３」となる。逐次補正終了順序番号を、受入区間の先頭順序番号「１３４」に更新する点が、図１９と異なる。

図４５は、図４４の状態において受入区間外の順序番号１３２のパケットが到着して、同様の受入区間外のパケットを受信した時の動作を行った後のリングバッファの状態である。逐次補正終了順序番号を、受入区間の先頭順序番号「１３５」に更新する点が、図２０と異なる。

図４６は、図４５に示した保存パケット数＝０の状態において順序番号１３０であるパケットが到着して、初期状態からの動作を行った後のリングバッファの状態である。受入区間の先頭順序番号が「１３５」から「１３１」と前へ移動したので、図２１と異なり、データロス回数をまとめて補正せずに、この後、先頭順序番号が逐次補正終了順序番号になるまでは、１つ後に移動する度にデータロス回数を１つずつ差し引いて補正していく。
パケット受信前である図４５の状態における最も前の先頭順序番号の現在値は「３」、決定した前記先頭順序番号は「１３１」で、「３」のほうが前の番号である。よって、図４６において最も前の先頭順序番号は、引き続き「３」となる。

図４７は、図４６において受入区間内の順序番号＝１３１のパケットが到着して、その到着時刻情報Ｔ＿１３１を書き込んだ後のリングバッファの状態である。逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号を保持している点とデータロス回数が補正されていない点が、図２２と異なる。

図４８は、図４７の状態で監視区間内に全てのデータ（到着時刻情報Ｔ＿１３０、Ｔ＿１３１）が揃ったので、読み出し動作を行った後の状態である。先頭順序番号が逐次補正終了順序番号になるまでは、１つ後に移動する度にデータロス回数を１つずつ差し引いて補正していくので、データロス回数をデクリメントして補正する点が、図２３と異なる。

図４９は、図４８の状態の後に順序番号＝１３４～２５２の１１８個のパケットが到着して、それらの到着時刻情報Ｔ＿１３４～Ｔ＿２５２を書き込んだ後のリングバッファの状態である。

図５０は、図４９において保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。Ｔ＿１３１の到着フラグが下りて保存パケット数が１減って１１９となる。データロスと判定されてインクリメントする分と補正のためデクリメントする分が相殺されて、データロス回数は変化しない点が、図２５と異なる。

図５１は、図５０の状態の後に順序番号＝２５３のパケットが到着して、その到着時刻情報Ｔ＿２５３を書き込んだ後のリングバッファの状態である。

図５２は、図５１において保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、図１４と同様に監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。データロスと判定されてインクリメントする分と補正のためデクリメントする分が相殺されて、データロス回数は変化しない点が、図２７と異なる。

図５３は、図５２において保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、図１４と同様に監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。データロスと判定されてインクリメントする分と補正のためデクリメントする分が相殺されて、データロス回数は変化しない点が、図２８と異なる。
先頭順序番号が１つ後に更新されて逐次補正終了順序番号「１３５」と同じになり、データロス回数はまとめて補正した時の図２８と同じ「１０」になった。以後は、データロス回数の補正は不要である。

図５４は、図５３の状態で到着時刻情報Ｔ＿１３５～Ｔ＿２５３が揃ったので、繰り返し読み出した後のリングバッファの状態である。

図４２～図５３の間に、送信元から出力されたと考えられる順序番号２～２５３の合計２５２個のパケットのうち、２４１組の連番パケットがリングバッファから読み出されて到着間隔を算出・集計されている。一方、図５４においてデータロス回数は１０、保存パケット数は１である。これらの合計は２４１＋１０＋１＝２５２で、送信元から出力されたと考えられるパケットの個数と一致することから、データロス回数が補正により正しく集計されていることがわかる。

図５５は、図４１の状態の後に図８～図１２と同様にパケットが到着した後、最後に受入区間外の順序番号１のパケットが到着して、受入区間外のパケットを受信した時の動作を行った後のリングバッファの状態である。受入区間の先頭順序番号を後に更新するのに合わせて逐次補正終了順序番号も後に更新した結果、逐次補正終了順序番号が「６」となる点が、図３０と異なる。

図５６は、図５５に示した保存パケット数＝０の状態において順序番号６５５３５であるパケットが到着して、初期状態からの動作を行った後のリングバッファの状態である。受入区間の先頭順序番号が「６」から「０」と前へ移動したので、図３１と異なり、データロス回数をまとめて補正せずに、この後、先頭順序番号が逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号の間（逐次補正開始順序番号≦先頭順序番号＜逐次補正終了順序番号）にある時は、１つ後に移動する度にデータロス回数を１つずつ差し引いて補正していく。
パケット受信前である図５５の状態における最も前の先頭順序番号の現在値は「３」、決定した前記先頭順序番号は「０」で、「０」のほうが前の番号である。よって、図５６において最も前の先頭順序番号は「０」となる。

図５７は、図５６の状態において受入区間内の順序番号＝０であるパケットが到着して、書き込み動作を行った後のリングバッファの状態である。

図５８は、図５７の状態で監視区間内に全てのデータ（到着時刻情報Ｔ＿６５５３５、Ｔ＿０）が揃ったので、読み出し動作を行った後の状態である。先頭順序番号が逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号の間にある時以外はデータロス回数の補正を行わないので、図３３と同様にデータロス回数は変化しない。

図５９は、図５８の状態の後に順序番号＝１～４のパケットは到着せずに、受入区間内の順序番号＝５～１２３の１１９個のパケットが到着して、それらの到着時刻情報Ｔ＿５～Ｔ＿１２３を書き込んだ後のリングバッファの状態である。図３４と同様に、保存パケット数は、１１９増えて１２０となり、保存パケット数の閾値１２０に達している。なお、順序番号２～４の３個のパケットは過去に到着したので、今後到着することはない。

図６０は、図５９で保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたリングバッファの状態である。先頭順序番号が逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号の間にある時以外はデータロス回数の補正を行わないので、図３５と同様にデータロス回数をインクリメントする。

図６１は、図６０の状態において受入区間内の順序番号＝１２４であるパケットが到着して、書き込み動作を行った後のリングバッファの状態である。

図６２は、図６１で保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させたあとのリングバッファの状態である。
先頭順序番号が逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号の間にある時以外はデータロス回数の補正を行わないので、データロス回数をインクリメントする。なお、先頭順序番号が逐次補正開始順序番号と同じ「３」になったので、以後は、先頭順序番号が逐次補正終了順序番号になるまでは、１つ後に移動する度にデータロス回数を１つずつ差し引いて補正していく。

図６３は、図６２で保存パケット数が閾値１２０に達してデータロスと判定したため、監視区間と受入区間をそれぞれ後に１つ移動させる動作を更に３回行ったあとのリングバッファの状態である。先頭順序番号が逐次補正開始順序番号と逐次補正終了順序番号の間（逐次補正開始順序番号（３）≦先頭順序番号＜逐次補正終了順序番号（６））にある時は、データロス回数の補正を行う。データロスと判定されてインクリメントする分と補正のためデクリメントする分が相殺されて、データロス回数は変化しない点が、図３７と異なる。また、先頭順序番号が逐次補正開始順序番号より後になったので、逐次補正開始順序番号を最も前の先頭順序番号に更新する。

ここで、先頭順序番号が３つ後に更新されて逐次補正終了順序番号「６」と同じになり、データロス回数は、まとめて補正した時の図３７と同じ「３」になった。以後は、データロス回数の補正は不要である。

図６４は、図６３の状態で到着時刻情報Ｔ＿１３５～Ｔ＿２５３が揃ったので、図１７と同様に繰り返し読み出した後のリングバッファの状態である。

図５５～図６３の間に、送信元から出力されたと考えられる順序番号６５５３５、０～１２４の合計１２６個のパケットのうち、１２２組の連番パケットがリングバッファから読み出されて到着間隔を算出・集計されている。一方、図６４においてデータロス回数は３、保存パケット数は１、である。これらの合計は１２２＋３＋１＝１２６で、送信元から出力されたと考えられるパケットの個数と一致することから、データロス回数が補正により正しく集計されていることがわかる。

＜第２の実施の形態の効果＞
第２の実施の形態によれば、受入区間の先頭順序番号が前に移動する場合に、データロス回数をまとめて補正せずに、一旦前に移動した先頭順序番号をデータ読出やデータロスで１つずつ後に更新する度にデータロス回数を１回ずつ差し引いて補正するように構成したので、データロス回数をまとめて補正する場合と比較して、実際のデータロス回数との間に乖離が生じるという問題を回避することが可能となる。

＜実施の形態の拡張＞
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１…パケット監視装置、１０…ＰＨＹ部、２０…ＭＡＣ部、３０…到着時刻情報付与部、４０…監視対象抽出部、５０…パケット順序補正部、５１…受入可否判断部、５２…リングバッファ書込部、５３…リングバッファ読み出し部、５４…監視区間／受入区間管理部、５５…リングバッファ、６０…パケット間隔計算部、７０…統計情報記憶部、８０…可視化部。

Claims (9)

1. 順序情報付のデータをリングバッファに一時保存して順序補正するデータ順序補正方法であって、
   前記リングバッファは、
   順序情報に対応する所定の数の記憶領域を備え、
   １個または連続する２個以上の順序番号からなる監視区間と、
   前記監視区間の先頭または２つ目の順序番号を先頭の順序番号とし、前記監視区間の先頭を含めてリングバッファの記憶領域数後の順序番号を末尾の順序番号とする受入区間を備え、
   受信したデータの順序番号が前記受入区間内であった場合に、
   受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、受信したデータを書き込むステップと、
   前記監視区間の全てにデータが書き込まれている場合に、前記監視区間内の全てのデータを読み出すステップと、
   前記監視区間の順序番号数の範囲内で、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を後に更新するステップと、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の場合に、
   受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、前記受信したデータを書き込み、
   前記受信したデータを前記監視区間の先頭とし、前記監視区間の先頭に対応させて、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を決定するステップと、
   前記監視区間の１か所以上が空であっても、予め定めた判定条件を満たす場合は、前記リングバッファの記憶限度を超えたデータロスが発生したと判定して、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を１つ後に更新するとともに、データロス回数をインクリメントするステップと、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において、受信したデータが初回受信データでない場合は、前記受信したデータを前記監視区間の先頭として前記監視区間及び前記受入区間を決定した後に、前記監視区間及び前記受入区間を決定する前後の前記監視区間及び前記受入区間の移動量に応じて前記データロス回数を補正するステップと、
   を含むデータ順序補正方法。
2. 前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データでない場合は、前記監視区間及び前記受入区間を決定する前後の前記監視区間及び前記受入区間の移動量を前記データロス回数に加算して補正する
   請求項１記載のデータ順序補正方法。
3. 前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データの場合は、決定した前記受入区間の先頭順序番号を最も前の先頭順序番号として記憶し、
   受信したデータが初回受信データでない場合は、前記最も前の先頭順序番号を現在値または決定した前記先頭順序番号のうちのより前の値に更新し、前記監視区間及び前記受入区間の移動量から前記最も前の先頭順序番号の更新による移動量を差し引いて、前記データロス回数を補正する
   請求項２記載のデータ順序補正方法。
4. 前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データの場合は、決定した前記受入区間の先頭順序番号を逐次補正終了順序番号として記憶し、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０でない状態において、前記リングバッファからのデータ読出、または前記データロスにより、前記先頭順序番号を前記逐次補正終了順序番号よりも後ろに更新し、前記先頭順序番号の更新に合わせて前記逐次補正終了順序番号を更新し、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データでなく、且つ、前記決定した先頭順序番号が前記逐次補正終了順序番号よりも後の場合は、前記監視区間及び前記受入区間を決定する前後の前記監視区間及び前記受入区間の移動量を前記データロス回数に加算して補正し、前記逐次補正終了順序番号を前記先頭順序番号に更新し、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データでなく、且つ、前記決定した先頭順序番号が前記逐次補正終了順序番号よりも前の場合は、前記データロス回数を変更せず、
   前記先頭順序番号が前記逐次補正終了順序番号よりも前の場合のみ、前記監視区間に揃ったデータを読み出して前記先頭順序番号を１つ後に更新する時は、前記データロス回数をデクリメントして補正し、前記データロスが発生したと判定されて前記先頭順序番号を１つ後に更新する時は、前記データロス回数を更新しない
   請求項１記載のデータ順序補正方法。
5. 前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データの場合は、前記決定した先頭順序番号を逐次補正開始順序番号として記憶し、前記決定した先頭順序番号を最も前の先頭順序番号として記憶し、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データでない場合は、前記逐次補正開始順序番号を前記最も前の先頭順序番号に更新し、前記最も前の先頭順序番号を現在値または前記決定した先頭順序番号のうちのより前の値に更新し、
   前記先頭順序番号が前記逐次補正開始順序番号より前の場合は、前記逐次補正終了順序番号よりも前の場合であっても前記データロス回数を補正しない
   請求項４記載のデータ順序補正方法。
6. 前記監視区間の先頭から前記受入区間の末尾に記憶されている到着時刻情報の個数が所定の数に達した場合、
   受信したパケットの到着時刻情報の順序情報が前記受入区間内でなかった場合、
   前記監視区間の先頭もしくは先頭に最も近い到着時刻情報が示す到着時刻から所定の時間が経過した場合、
   のいずれか１つ以上の条件が成立する時に前記データロスが発生したと判定する
   請求項１～５の何れか１項に記載のデータ順序補正方法。
7. ヘッダ内に順序情報が含まれる受信パケットに到着時刻情報を付与する到着時刻情報付与部と、
   前記受信パケットのヘッダ内の情報に基づいて、監視対象パケットを抽出する監視対象抽出部と、
   監視対象パケットのヘッダ内の前記順序情報に基づいて、請求項１～６のいずれかの方法で前記監視対象パケットの順序を補正し、前記順序情報が連続する２つのパケットの到着時刻情報を出力するとともに、前記リングバッファの記憶限度を超えても前記順序情報が連続する２つのパケットが揃わない時にパケットロス発生と判定して、前記リングバッファの先頭位置を進めてパケットロス発生回数をカウントアップするパケット順序補正部と、
   前記順序情報が連続する２つのパケットの到着時刻の差からパケット間隔を求めるパケット間隔計算部と、
   前記パケット間隔の度数分布、および前記パケットロス発生回数を記憶する統計情報記憶部と、
   前記統計情報記憶部に記憶されている前記パケット間隔の度数分布、および、前記パケットロス発生回数に基づいて、ヒストグラムとして表示する可視化部と
   を備えるパケット監視装置。
8. 順序情報付のデータをリングバッファに一時保存して順序補正するデータ順序補正装置であって、
   前記リングバッファは、
   順序情報に対応する所定の数の記憶領域を備え、
   １個または連続する２個以上の順序番号からなる監視区間と、
   前記監視区間の先頭または２つ目の順序番号を先頭の順序番号とし、前記監視区間の先頭を含めてリングバッファの記憶領域数後の順序番号を末尾の順序番号とする受入区間を備え、
   受信したデータの順序番号が前記受入区間内であるかを判断する受入可否判断部と、
   受信したデータの順序番号が前記受入区間内であった場合に、
   受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、受信したデータを書き込むリングバッファ書込部と、
   前記監視区間の全てにデータが書き込まれている場合に、前記監視区間内の全てのデータを読み出すリングバッファ読出部と、
   前記監視区間の順序番号数の範囲内で、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を後に更新する監視区間／受入区間管理部と
   を備え、
   前期監視区間／受入区間管理部は、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の場合に、
   受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、前記受信したデータを書き込み、
   前記受信したデータを前記監視区間の先頭とし、前記監視区間の先頭に対応させて、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を決定し、
   前記監視区間の１か所以上が空であっても、予め定めた判定条件を満たす場合は、前記リングバッファの記憶限度を超えたデータロスが発生したと判定して、
   前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を１つ後に更新するとともに、データロス回数をインクリメントし、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の状態において受信したデータが初回受信データでない場合は、前記先頭の順序番号を決定する前後の前記監視区間及び前記受入区間の移動量に応じて前記データロス回数を補正する、
   データ順序補正装置。
9. 順序情報付のデータをリングバッファに一時保存して順序補正するデータ順序補正方法を実行するためのデータ順序補正プログラムであって、
   前記リングバッファは、
   順序情報に対応する所定の数の記憶領域を備え、
   １個または連続する２個以上の順序番号からなる監視区間と、
   前記監視区間の先頭または２つ目の順序番号を先頭の順序番号とし、前記監視区間の先頭を含めてリングバッファの記憶領域数後の順序番号を末尾の順序番号とする受入区間を備え、
   受信したデータの順序番号が前記受入区間内であった場合に、
   受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、受信したデータを書き込むステップと、
   前記監視区間の全てにデータが書き込まれている場合に、前記監視区間内の全てのデータを読み出すステップと、
   前記監視区間の順序番号数の範囲内で、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を後に更新するステップと、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の場合に、
   受信したデータの順序番号を前記リングバッファの記憶領域数で割った余剰に基づいて決定した値に対応する前記記憶領域の位置に、前記受信したデータを書き込み、
   前記受信したデータを前記監視区間の先頭とし、前記監視区間の先頭に対応させて、前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を決定するステップと、
   前記監視区間の１か所以上が空であっても、予め定めた判定条件を満たす場合は、前記リングバッファの記憶限度を超えたデータロスが発生したと判定して、
   前記監視区間及び前記受入区間のそれぞれの先頭の順序番号及び末尾の順序番号を１つ後に更新するとともに、データロス回数をインクリメントするステップと、
   前記リングバッファに記憶されているデータの個数が０の時に受信したデータが初回受信データでない場合は、前記先頭の順序番号を決定する前後の前記監視区間及び前記受入区間の移動量に応じて前記データロス回数を補正するステップと
   をコンピュータに実行させるデータ順序補正プログラム。

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