JPH02190047A - パケット伝達特性測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パケット伝達システムの伝達性能試験方法に
関し、特に映像、音声、計算データ等の情報を通信パケ
ットとして伝達するシステムについて、パケットの待ち
合わせ時間や廃棄される確率および廃棄される個数の時
間変動を測定するパケット伝達特性測定方法に関する。

〔従来の技術〕

パケット伝達システムにおいては、通信時のシステム内
での待ち合わせ時間やパケットの紛失量が、通信品質を
決定する上での支配要因となるため、これらの項目に関
して伝達時の特性を把握することはシステム構築上重要
である。このような伝達特性の従来の測定方法としては
、測定装置内部の回路によりあらかじめ設定した発生パ
タンで、特定の目的アドレスが記述されたヘッダを持つ
固定長のパケットを発生させる発生部と、発生部より送
信されたパケットが被測定対象であるパケット伝達シス
テムを通過した後、所定のヘッダを持つパケットを取り
込む受信部から構成される装置で・発生部において発生
したパケット数を数えて送信し、その後これらのパケッ
トの内、受信部で受信したパケットの数を数えることに
より、パケット伝達システムを通過する際に紛失したパ
ケットの数を算出する方法や、さらに、発生部において
発生したパケットに、発生したときの時刻を書き込み送
信し、その後受信部においてそのパケットを受信した時
刻と発生部で書き込まれた時刻との差分をとることによ
り、パケットがパケット伝達システムを通過するのに要
した時間を算出する方法などがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

（イ）前記のようなパケット伝達特性測定方法では、た
とえばパケットの紛失に関するデータとしては、測定開
始から終了までの間に発生したパケットの総数と受信し
たパケットの総数しか測定できないため、紛失数もその
間の総数しか算出できず、映像、音声等の即時系通信の
品質に直接関係する紛失数の時間的変動特性は測定する
ことができないという問題があった。

（ロ）また、パケット伝達中に生じる情報フィールドに
伝達ビットエラーが発生したかどうかについては、通信
品質の決定およびパケット伝達システムの動作正常性を
確認する上で重要であるが、従来の測定方法ではこれを
確認する機能は備えておらず、通信情報が正確に伝達さ
れたかどうかを確認できないという問題があった。

（ハ）パケット発生のパタンに関しては、発生部内部に
持つ回路により発生を指令するトリガ信号を発生させる
機能しかなく、実際の端末等よりパケットが発生される
タイミングを取り込み、そのタイミングでトリガ信号を
発生させることができなかった。（ニ）また、発生部内
部に持つ回路により発生を指令する場合については、単
一のトリガ発生回路により比較的単純なパターンでパケ
ットを発生させることしかできないという問題があった
。

（ホ）受信部の数については、１つしかなかったため、
複数の発生部より発生したパケットが伝達システム内を
通過する際の伝達特性を目的地アドレス別に同時に測定
することはできず、これら相互の影響を観測することが
困難であるという問題があった。

（へ）パケット長、ヘッダ長、ヘッダ内情報位置等のパ
ケットの構造形態については固定であったため、被測定
対象であるパケット伝達システムにおけるパケット構造
が変更された場合には、適用が不可能になってしまうと
いう問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点解決のため、本発明では、予め設定した発生
パタンによりパケット発生を指令するトリガ信号発生回
路を有し、特定の目的地アドレスが記述されたヘッダを
持つ固定長のパケットを発生させるパケット発生部と、
パケット発生部より送信されたパケットが被測定対象で
あるパケット伝達システムを通過した後、所定のヘッダ
を持つパケットを取り込むパケット受信部とから成る特
性測定装置を用いることにした。

また前記パケット発生部及び受信部を複数用意し、さら
に複数のパケット発生部のトリガ信号発生回路をカスケ
ード接続し、またパケット受信部をカスケード接続した
。

さらにパケット発生部及び受信部で、パケット長及びヘ
ッダ長を監視するビットカウンタを備え、またヘッダ内
に書き込む目的地アドレス等の情報の長さ及び書き込み
位置を指定するメモリを備えた。

〔作用〕

上記（イ）の問題点については、パケット発生部におい
て発生したパケットの情報フィールドに発生順にシーケ
ンス番号を書き込み送信し、その後受信部において到着
したパケットに書き込まれたシーケンス番号を読み取り
、この番号と１つ前に到着したパケットのシーケンス番
号とを比較し、番号とびがあればその分だけ紛失という
具合に、単位時間ごとにパケット伝達システム内でのパ
ケット紛失の量を判定することにより、紛失量の時間変
動を測定できるようにする。

上記（ロ）の問題点については、パケット発生部でパケ
ットの情報フィールドにタイムスタンプおよびシーケン
ス番号等を書き込んだ後、情報フィールド部について算
出したＣＲＣ符号を情報フィールド部に付加して送信し
、受信部でそのＣＲＣ符号の検査を行い、パケット伝達
システム通過時の情報フィールド部の伝達ビットエラー
の存無を確認することができる。

上記（ハ）の問題点については、パケット発生部でパケ
ットを発生させるタイミングを指示するトリガ信号を、
パケット発生部内部に持つ回路により発生させる機能に
加えて、パケット伝達特性測定装置の外部の回路により
発生されるトリガ信号を取り込み、このトリガタイミン
グでパケットを発生させることができる機能を有するこ
とにより、実際の端末等よりパケットが発生されるタイ
ミングを取り込み、そのタイミングでトリガ信号を発生
させることができるようにする。

上記（ニ）の問題点については、パケット発生部を複数
有し、それらのパケット発生タイミングを指示するトリ
ガ信号の発生回路をカスケード接続し、各トリガ信号の
合成による複合トリガ信号を発生させることにより、各
発生部で指示した発生パタンを合成し、より複雑な形の
発生パタンでパケットを発生することを可能とする。

上記（ホ）の問題点については、受信部を複数有し、各
発生部ごとに個別の発生パタンにより個別のヘッダを持
つパケットを発生させ、それぞれのパケットがパケット
伝達システムを通過後、各受信部で所定のヘッダを持つ
パケットを取り込むことにより、複数の発生部より発生
したパケットについて、ヘッダ内容別に転送特性を同時
測定することを可能とする。さらに、パケット受信部を
カスケード接続することにより、複数のパケット発生部
から発生されたパケットが、被測定システムであるパケ
ット伝達システム内で同一の回線上に多重されて出力さ
れる場合にも、これらのパケットについて、ヘッダ内容
別に転送特性を同時測定することを可能とする。

上記（へ）の問題点については、発生部及び受信部で、
パケット長およびヘッダ長を監視するビットカウンタの
設定値を変更することにより、また、ヘッダ内に書き込
む目的地アドレス等の情報の長さ及び書き込み位置を指
定するメモリ内容を変更可能とすることにより、発生及
び受信するパケットについて、パケット長、ヘッダ長、
ヘッダ内情報位置等のパケット構造の形態の変更を可能
とする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。

第１図は、本発明を実施する際に用いるパケット伝達特
性測定装置を示すブロック図である。また、第１図はパ
ケット発生部１，２．３及び受信部１０，１１．１２が
それぞれ３つずつの場合を示す。

パケット発生部１では、発生パタン記憶メモリ２０に記
憶されたパタンに従ってトリガ発生回路２１より発生さ
れるトリガ信号、あるいは、外部トリガ入力用信号線２
２より入力される外部トリガ信号によりパケットの発生
を指令する。その信号を受けて、原始パケット（情報が
まだ記述されていないパケット）発生部２５は、パケッ
ト長監視カウンタ２４で設定されている長さのパケット
を発生させる。発生されたパケットには、ヘッダ付加部
２８において、ヘッダ長カウンタ２６で設定されている
長さを、ヘッダ内情報記憶メモリ２７で内容が設定され
ているヘッダが付加される。

次に、タイムスタンプ付加部２９においてその時の時刻
が、シーケンス番号付加部３０において発生順のシーケ
ンス番号が、それぞれパケットの情報フィールド部（デ
ータ部）に記述される。その後、ＣＲＣ符号付加部３１
で、パケットの情報フィールド部についてのＣＲＣ符号
が付加された後、パケットは送信インタフェース部３３
より送信回線４０上へ出力され、被測定対象であるパケ
ット伝達システム１００へ向かう。

このとき、発生数カウント部３２では、送信したパケッ
トの数がカウントされる。発生部２および３においても
上記と同様にして、それぞれ送信回線４１．４２上へパ
ケットが出力される。パケット伝達シスムチ１００を通
過し、受信回線４５上へ到達したパケットは、受信イン
ターフェース部５０を通して、パケット受信部１０へ取
り込まれる。取り込まれたパケットは、ヘッダ検査部５
４において所定のヘッダを持つものであるかどうかが判
定され、所定のヘッダを持つもののみが、受信数カウン
ト部５５℃その数をカウントされた後、以後の部分へ進
められ、残りは破棄される。

ここで、先に発生時に測定した発生数からこの受信数を
減算したものがパケット伝達システム通過時の紛失数と
なる。その後、所定のヘッダを持つパケットについては
、ＣＲＣ検査部５６で情報フィールドのＣＲＣ検査が行
われ、誤りのあった数が情報フィールド誤りカウンタ５
７で数えられる。次に、タイムスタンプ読み取り部５８
で情報フィールド部に記述されているタイムスタンプが
読み取られ、遅延時間算出部５９で、現在時刻からタイ
ムスタンプの値を減算することにより、そのパケットが
パケット伝達システムを通過するのに要した時間（遅延
時間）が算出される。

さらに、シーケンス番号読み取り部６０で情報フィール
ド内に記述されたシーケンス番号が読み取られ、紛失量
判定部６１において、１つ前に到着したパケットのシー
ケンス番号との差分が１のときはその間に被測定装置内
での紛失無し、差分が２以上のときは（差分−１）個の
パケットがその間に被測定装置内で紛失したとして、こ
の紛失数を一定時間ごとに数えることにより一定時間ご
とのパケット紛失数を算出する。受信回線４６゜４７上
へ到達したパケットについても、それぞれパケット受信
部１１．１２において、上記の操作が行われる。

第２図は、本発明の別の実施例を説明するための、パケ
ット発生部、受信部および被測定対象であるパケット伝
達システムの接続例を示すブロック図である。第２図は
、また、発生部および受信部の数がそれぞれ３つの場合
の例を示している。

発生部１より先に述べた手順により発生されたパケット
は、送信回線４０を通してパケット伝達システム１００
へ入力される。その後、パケットは伝達システム１００
を通過し、受信回線４５を通してパケット受信部１０へ
取り込まれ、先に述べた操作が行われ、伝達特性が測定
される。発生部２．３より発生したパケットについても
同様に、受信部１１．１２により伝達特性が測定される
。

以上のような接続形態により、発生部１，２．３より発
生されたパケットについて伝達システム通過時の伝達特
性（紛失率、遅延時間、紛失数の時間変動）を同時に測
定することができる。

第３図は、本発明の更に別の実施例を説明するための、
トリガ発生回路のカスケード接続時の接続状態を示した
ブロック図である。第３図は、パケット発生部１と２で
それぞれ設定されている発生パタンを合成した複合パタ
ンにより、発生部１よりパケットを発生させる場合の例
を示している。

また、本実施例では、カスケード接続に外部トリガ入力
用信号線を利用している。

発生部１のトリガ発生回路２１で発生したトリガ信号は
信号伝達線２００を通して信号合成部２３へ向かう。ま
た、発生部２のトリガ発生回路２１０で発生したトリガ
信号は、信号伝達線２０１、カスケード接続用信号出力
線３５０、接続回線３６および発生部ｌの外部トリガ入
力用信号線２２を通して信号合成部２３へ至る。信号合
成部２３では、両者のトリガ信号を合成した複合トリガ
信号を生成し、このトリガタイミングで原始パケット発
生部２５でパケットが発生される。その後、先に述べた
操作が行われた後、送信回線４０上へパケットが送信さ
れる。

第４図は、本発明の更に他の実施例を説明するための、
パケット受信部のカスケード接続時の接続状態を示した
ブロック図である。第４図は、また、発生部および受信
部の数がそれぞれ３つの場合で、それぞれの発生部より
送信させたパケットがすべてパケット伝達システム内で
同一の回線上に多重されて出力される場合の例を示して
いる。

第４図において、発生部１．２および３より発生された
パケットは、それぞれ送信回線４０，４１および４２に
よりパケット伝達システム１００へ入力される。パケッ
トは伝達システム１００を通過する際に、同一回線上に
多重され、受信回線４５を通して受信部１０の受信イン
タフェース部５０へ取り込まれる。カスケード接続用信
号出力線５２と信号入力線５１０により受信部１０と１
１が、信号出力線５２０と信号入力線５１１により受信
部１１と１２がそれぞれカスケードに接続されているこ
とにより、受信インタフェース部５０へ取り込まれたす
べてのパケットは分岐部７０および７１でコピーされ、
ヘッダ検査部５４．５４０および５４１へ伝達される。

ここで、それぞれのヘッダ検査部では、所定のヘッダを
持つパケットのみを判別し、以下の回路へ取り込む（た
とえば、受信部１０では発生部１より発生したパケット
という具合いに）。以上のことにより、パケット伝達シ
ステム内で同一の回線上に多重されて出力される場合に
おいても、ヘッダの内容別に（発生部別に）パケットの
伝達特性を同時に測定できる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、前述のパケット
伝達特性測定装置において、映像、音声等の即時系通信
の品質に直接関係するパケット伝達システム通過時のパ
ケット紛失数の時間的変動特性を測定することが可能と
なる。さらに、パケット伝達時のビットエラーによって
生じる、通信情報の伝達誤りの有無を確認することがで
きる。

また、実際の端末等よりパケットが発生されるタイミン
グを取り込み、そのタイミングでパケットを発生させる
ことができる。また、内部回路により発生タイミングを
指令する場合には、単一のトリガ発生回路で指定できる
発生パタンを複数合成し、より複雑な形の発生パタンで
パケットを発生することが可能となる。また、複数の発
生部より発生したパケットについて、ヘッダ内容別に転
送特性を同時に測定し、パケット伝達システム内でのこ
れら相互の影響の観測が可能となり、さらに、パケット
伝達システム内で同一の回線上に多重されて出力される
場合にも、これらのパケットについて、ヘッダ内容別に
転送特性を同時に測定することが可能となる。また、被
測定対象であるパケット伝達システムにおけるパケット
構造が変更された場合も、適用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する際に用いるパケット伝達特性
測定装置の構成例を示すブロック図、第２図は本発明の
一実施例を説明するための、パケット発生部、受信部お
よび被測定対象であるパケット伝達システムの接続状態
の例を示すブロック図、第３図は本発明の他の実施例を
説明するための、トリガ発生回路のカスケード接続時の
接続状態の例を示すブロック図、第４図は本発明の更に
別の実施例を説明するための、パケット受信部のカスケ
ード接続時の接続状態の例を示すブロック図、である。 符号の説明 １．２．３・・・パケット発生部、１０，１１．３２・
・・パケット受信部、２０・・・発生パタン記（，１メ
モリ、２１．２１０・・・トリガ発生回路、２２，２２
０・・・外部トリガ入力用信号線、２３．２３０・・・
信号合成部、２４・・・パケット長監視カウンタ、２５
・・・原始パケット発生部、２６・・・ヘッダ長カウン
ク、２７・・・ヘッダ内情報記憶メモリ、２８・・・ヘ
ッダ付加部、２９・・・タイムスタンプ付加部、３０・
・・シーケンス番号付加部、３１・・・ＣＲＣ符号付加
部、３２・・・発生数カウント部、３３は送信インタフ
ェース部、３５，３５０・・・カスケード接続用信号出
力線、３６・・・接続回線、４０，４１．４２・・・送
信回線、４５，４６．４７・・・受信回線、５０，５０
０゜５０１・・・受信インタフェース、５１，５１０．
５１１・・・カスケード接続用信号入力線、５２，５２
０．５２１・・・カスケード接続用信号出力線、５３・
・・接続切り替え部、５４，５４０，５４１・・・ヘッ
ダ検査部、５５・・・受信数カウント部、５６・・・Ｃ
ＲＣ検査部、５７・・・情報フィールド誤りカウンタ、
５８・・・タイムスタンプ読み取り部、５９・・・遅延
時間算出部、６０・・・シーケンス番号読み取り部、６
１・・・紛失量判定部、７０，７１．７２・・・分岐部
、１００・・・パケット伝達システム、２００，２０１
・・・信号伝達線。 冨２　図 ｓ　　ｇ 代理人　弁理士　並　木　昭　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）あらかじめ設定した発生パタンによりパケット発生
   を指令するトリガ信号発生回路を有し、特定の目的地ア
   ドレスが記述されたヘッダを持つ固定長のパケットを発
   生させるパケット発生部と、パケット発生部より送信さ
   れたパケットが被測定対象であるパケット伝達システム
   を通過した後、所定のヘッダを持つパケットを取り込む
   パケット受信部から構成される特性測定装置において、
   前記パケット発生部で発生したパケットの情報フィール
   ドに発生順にシーケンス番号を書き込み送信し、その後
   受信部において到着したパケットに書き込まれたシーケ
   ンス番号を読み取り、この番号と１つ前に到着したパケ
   ットのシーケンス番号とを比較し、単位時間ごとにパケ
   ット伝達システム内でのパケット紛失の量を判定し、紛
   失量の時間変動を測定することを特徴とするパケット伝
   達特性測定方法。 ２）請求項１に記載のパケット伝達特性測定方法におい
   て、前記パケット発生部でパケットの情報フィールドに
   タイムスタンプおよびシーケンス番号を書き込んだ後、
   情報フィールド部について算出したＣＲＣ符号を情報フ
   ィールド部に付加して送信し、受信部でそのＣＲＣ符号
   の検査を行い、パケット伝達システム通過時の情報フィ
   ールド部の伝達ビットエラーの有無を確認することを特
   徴とするパケット伝達特性測定方法。 ３）請求項１又は２に記載のパケット伝達特性測定方法
   において、前記パケット発生部でパケットを発生させる
   タイミングを指示するトリガ信号を、パケット発生部内
   部に持つ回路により発生させることに加えて、前記特性
   測定装置の外部の回路により発生されるトリガ信号を取
   り込み、このトリガタイミングでパケットを発生させる
   ことを特徴とするパケット伝達特性測定方法。 ４）請求項１、２又は３に記載のパケット伝達特性測定
   方法において、パケット発生部及び受信部をそれぞれ複
   数有し、各発生部ごとに個別の発生パタンにより個別の
   ヘッダを持つパケットを発生させ、それぞれのパケット
   がパケット伝達システムを通過後、各受信部で所定のヘ
   ッダ内容を持つパケットを取り込むことにより、複数の
   発生部より発生したパケットについて、ヘッダの内容別
   に転送特性を同時測定することを特徴とするパケット伝
   達特性測定方法。 ５）請求項４に記載のパケット伝達特性測定方法におい
   て、複数のパケット発生部の、パケット発生タイミング
   を指示するトリガ信号を発生する回路をカスケード接続
   し、各トリガ信号の合成による複合トリガ信号を発生さ
   せることにより、各発生部で指定した発生パタンを合成
   し、より複雑な形の発生パタンでパケットを発生するこ
   とを特徴とするパケット伝達特性測定方法。 ６）請求項４に記載のパケット伝達特性測定方法におい
   て、パケット受信部をカスケード接続することにより、
   複数のパケット発生部から発生されたパケットが、被測
   定システムであるパケット伝達システム内で同一の回線
   上に多重されて出力される場合に、これらのパケットに
   ついて、ヘッダの内容別に転送特性を同時測定すること
   を特徴とするパケット伝達特性測定方法。 ７）請求項１、２、３、４、５又は６に記載のパケット
   伝達特性測定方法において、パケット発生部及び受信部
   でパケット長およびヘッダ長を監視するビットカウンタ
   を有し、その設定値を変更することにより、また、ヘッ
   ダ内に書き込む目的地アドレス等の情報の長さ及び書き
   込み位置を指定するメモリを有し、その内容を変更可能
   とすることにより、発生及び受信するパケットについて
   、パケット長、ヘッダ長、ヘッダ内情報位置等のパケッ
   ト構造の形態の変更を行うことを特徴とするパケット伝
   達特性測定方法。