WO2022034693A1 - 通信システム、通信品質測定方法、ゲートウェイ装置及びプログラム - Google Patents

通信システム、通信品質測定方法、ゲートウェイ装置及びプログラム Download PDF

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application
communication
dpi
dpi rule
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達也 福井
勝也 南
裕希 坂上
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日本電信電話株式会社
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    • H04L43/0852—Delays
    • H04L43/0864—Round trip delays

Definitions

  • This disclosure relates to a system for measuring the communication quality of an application that uses communication.
  • application is referred to as application and the communication may be referred to as application communication).
  • application communication the communication quality of application communication between user terminals and servers
  • the demand for wanting is increasing.
  • the first method of measuring the communication quality by executing the Ping command for confirming the communication from the user terminal to the server see, for example, Non-Patent Document 1
  • the server side A second method of providing the communication quality acquired in the application to the user terminal (see, for example, Non-Patent Document 2), and a third method of acquiring and analyzing a capture of the communication traffic can be considered.
  • the measurement is performed by the DPI (Deep Packet Inspection) that reads the header in the payload specified by the application layer.
  • DPI Deep Packet Inspection
  • the communication system of the present disclosure holds the DPI rule for each application in the DPI rule management server in advance, duplicates the packet extracted based on the filtering rule for extracting the packet of the specified application, and duplicates the packet extracted from the DPI rule management server. Information is extracted from the packet based on the acquired DPI rule of the application, and the communication quality is calculated based on the extracted information.
  • the DPI rule for each application is stored in the DPI rule management server in advance, the packet extracted based on the filtering rule for extracting the packet of the specified application is duplicated, and the DPI rule management is performed. Information is extracted from the packet based on the DPI rule of the application acquired from the server, and the communication quality is calculated based on the extracted information.
  • the gateway device of the present disclosure holds the DPI rule for each application in the DPI rule management server in advance, duplicates the packet extracted based on the filtering rule for extracting the packet of the specified application, and duplicates the packet extracted from the DPI rule management server. Information is extracted from the packet based on the acquired DPI rule of the application, and the communication quality is calculated based on the extracted information.
  • the program of the present disclosure is a program for realizing a computer as each functional unit provided in the communication device according to the present disclosure, and for causing the computer to execute each step provided in the communication method executed by the communication device according to the present disclosure. It is a program.
  • the communication quality such as RTT of the application communication itself can be continuously and easily grasped without depending on the protocol type.
  • An example of a system configuration showing the outline of the present disclosure is shown.
  • An example of the configuration of the system according to the embodiment is shown.
  • An example of the configuration of the terminal according to the embodiment is shown.
  • a configuration example of the home gateway according to the embodiment is shown.
  • An example of the configuration of the application server according to the embodiment is shown.
  • a configuration example of the DPI rule management server according to the embodiment is shown.
  • An example of the update flow of the communication status table in the terminal is shown.
  • An example of a flow requesting measurement of communication quality in a terminal is shown.
  • An example of the communication quality measurement flow in the home gateway is shown.
  • An example of the request flow of the DPI rule in the home gateway is shown.
  • An example of the response flow of the DPI rule request in the DPI rule management server is shown.
  • An example of the processing flow of the DPI rule request response in the home gateway is shown.
  • An example of the information extraction flow in the home gateway is shown.
  • An example of the DPI rule table is shown.
  • An example of extracting packet information is shown.
  • An example of the data stored in the packet data storage unit is shown.
  • An example of the communication quality measurement flow in the home gateway is shown.
  • An example of calculating communication quality is shown.
  • An example of the communication quality display flow in the terminal is shown.
  • FIG. 1 shows an example of a system configuration showing an outline of the present disclosure.
  • the DPI rule database 195 and the HGW (home gateway) 91 cooperate to perform DPI and present only the quality. Specifically, capture and DPI analysis are performed in the apparatus of HGW91 based on the DPI rule obtained from the DPI rule database 195, and only the analysis result is provided to the user terminal 193. By doing so, the user can easily grasp the communication quality such as RTT of the application communication itself regardless of the type of the application and the application provider does not disclose the packet header information. Build a capable architecture.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the system according to the embodiment.
  • the terminal 93 communicates with the application server 94 via the home gateway (HGW) 91.
  • the DPI rule management server 95 is connected to the home gateway 91 via the network 92.
  • the system of the present disclosure is a communication quality display system that drives a home gateway 91 and displays the communication quality of an application executed on the terminal 93 on the terminal 93.
  • the terminal 93, the home gateway 91, and the DPI rule management server 95 each have the following functions.
  • the terminal 93 has a function of requesting the home gateway 91 to measure the communication quality.
  • the terminal 93 is When the user specifies the application for which communication quality is to be acquired, the filtering rule generation function that identifies the communication flow of the application and generates the filtering rule, and A DPI rule request function that sends a signal requesting a DPI rule for analyzing the packet of the application to the DPI rule management server 95, and The home gateway setting function that sets the home gateway 91 to analyze the communication quality based on the DPI rule and filtering rule obtained by the DPI rule request function, and Have.
  • the home gateway 91 has a function of measuring the communication quality requested by the terminal 93.
  • the home gateway 91 is The DPI function that duplicates the packet extracted based on the filtering rule and obtains the packet time series data extracted from the header of the duplicated packet based on the DPI rule in real time.
  • a communication quality display function that calculates and displays communication quality information in real time from the packet time series data obtained by the DPI function, and Have.
  • the DPI rule management server 95 DPI rule registration function that registers DPI rules based on the DPI rule registration signal from the application provider, A DPI rule response function that reads the DPI rule from the DPI rule database 53 based on the DPI rule request signal transmitted from the terminal 93 and transmits it to the terminal 93 as a response signal. Have.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the terminal 93 according to the embodiment.
  • the terminal 93 has a communication IF (interface) 31, a communication application 32, a TCP / UDP communication unit 33, a communication process monitoring unit 34, a communication status table 35, a communication quality measurement application 36, a communication quality measurement request unit 37, and a communication quality display request.
  • a unit 38 is provided.
  • the communication IF (interface) 31 is communicatively connected to the home gateway 91.
  • the communication application 32 executes the application provided by the application server 94.
  • the TCP / UDP communication unit 33 performs TCP / UDP communication with the application server 94.
  • the communication process monitoring unit 34 acquires the communication status of the TCP / UDP communication unit 33 and the name of the communication application 32, and obtains the application name, the IP address used by the application, and the TCP / UDP port number as communication status information. Is registered in the communication status table 35.
  • the method of acquiring information of TCP / UDP communication is arbitrary, and for example, when the OS of the terminal 93 is windows, the netstat function can be used.
  • the communication status table 35 stores communication status information including the IP address used by the application and the TCP / UDP port number.
  • the communication quality measurement application 36 displays the information stored in the communication status table 35 on the display unit (not shown) of the terminal 93.
  • the communication quality measurement request unit 37 notifies the home gateway 91 of the communication status information notified from the communication quality measurement application 36 as a communication quality request.
  • the communication quality display request unit 38 transmits the communication quality acquisition request to the home gateway 91.
  • FIG. 4 shows a configuration example of the home gateway 91 according to the embodiment.
  • the home gateway 91 includes WAN IF11, WAN communication unit 12, LAN communication unit 13, LAN IF14, packet copy unit 15, information extraction unit 16, packet data storage unit 17, communication quality measurement unit 18, communication quality data storage unit 19, and so on. It includes a communication quality providing unit 20, a DPI rule requesting unit 21, a DPI rule table 22, a communication quality measurement request processing unit 23, and a filtering rule table 24.
  • the WAN IF 11 is communicatively connected to the network 92.
  • the WAN communication unit 12 communicates with the application server 94 via the network 92.
  • the LAN communication unit 13 performs LAN communication with the terminal 93.
  • the LAN IF 14 is communicatively connected to the terminal 93.
  • the DPI rule request unit 21 transmits a DPI rule request to request the DPI rule information regarding the application name notified from the communication quality measurement request processing unit 23 to the DPI rule management server 95.
  • the DPI rule table 22 stores the DPI rule information described in the DPI rule request response.
  • the communication quality measurement request processing unit 23 registers the information of the IP address and the TCP / UDP port number in the filtering rule table 24 among the communication quality requests received from the terminal 93.
  • the filtering rule table 24 stores information on the IP address and the TCP / UDP port number.
  • the packet copy unit 15 copies only the packets that match the filtering rules listed in the filtering rule table 24, and transfers the copied packets to the information extraction unit 16.
  • the information extraction unit 16 extracts the copied packet information based on the DPI rule described in the DPI rule table 22, and stores the extracted information in the packet data storage unit 17.
  • the packet data storage unit 17 stores the extraction information.
  • the communication quality measuring unit 18 measures the communication quality using the extracted information stored in the packet data storage unit 17.
  • the communication quality data storage unit 19 stores the communication quality measured by the communication quality measurement unit 18.
  • FIG. 5 shows a configuration example of the application server 94 according to the embodiment.
  • the application server 94 includes a communication IF 41, a TCP / UDP communication unit 42, and a communication application 43.
  • the communication IF 41 is communicatively connected to the network 92.
  • the TCP / UDP communication unit 42 communicates with the terminal 93 via the network 92.
  • the communication application 43 provides an application to the terminal 93 via the network 92.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the DPI rule management server 95 according to the embodiment.
  • the DPI rule management server 95 includes a communication IF 51, a DPI rule response unit 52, and a DPI rule database 53.
  • the communication IF 51 is communicatively connected to the network 92.
  • the DPI rule database 53 stores DPI rules based on the DPI rule registration signal from the application provider.
  • the DPI rule response unit 52 reads the DPI rule from the DPI rule database 53 based on the DPI rule request signal transmitted from the terminal 93, and transmits it to the terminal 93 as a response signal.
  • FIG. 7 shows an example of the update flow of the communication status table in the terminal 93.
  • the communication process monitoring unit 34 acquires the communication status of the TCP / UDP communication unit 33 and the name of the communication application 32 (S101). Among the acquired information, the communication process monitoring unit 34 registers the application name, the IP address used by the application, and the TCP / UDP port number in the communication status table 35 as communication status information (S102). The timing of these processes is arbitrary, but they can also be executed periodically.
  • FIG. 8 shows an example of a flow for requesting measurement of communication quality in the terminal 93.
  • the communication quality measurement application 36 displays the contents of the communication status table 35 on the display unit (not shown) of the terminal 93 (S211).
  • the communication quality measurement application 36 notifies the communication quality measurement request unit 37 of communication status information regarding the selected application (S213).
  • the communication quality measurement request unit 37 notifies the home gateway 91 of the communication status information notified from the communication quality measurement application 36 as a communication quality request (S214).
  • FIG. 9 shows an example of the communication quality measurement flow in the home gateway 91.
  • the home gateway 91 receives the communication quality request from the terminal 93
  • the home gateway 91 transfers the communication quality request to the communication quality measurement request processing unit 23 (S221).
  • the communication quality measurement request processing unit 23 registers the information of the IP address and the TCP / UDP port number in the filtering rule table 24 among the communication quality requests received from the terminal 93 (S222).
  • the communication quality measurement request processing unit 23 notifies the DPI rule request unit 21 of the application name among the communication quality requests received from the terminal 93 (S223).
  • FIG. 10 shows an example of the request flow of the DPI rule in the home gateway 91.
  • the DPI rule request unit 21 transmits a DPI rule request to request the DPI rule information regarding the application name notified from the communication quality measurement request processing unit 23 to the DPI rule management server 95 (S231).
  • FIG. 11 shows an example of the response flow of the DPI rule request in the DPI rule management server 95.
  • the DPI rule management server 95 transfers the DPI rule request to the DPI rule request response unit 52 (S241).
  • the DPI rule request response unit 52 reads the DPI rule information of the application from the application name described in the DPI rule request from the DPI rule database 53 (S242).
  • the DPI rule request / response unit 52 transmits a DPI rule request / response describing the read DPI rule information to the home gateway 91 (S243).
  • FIG. 12 shows an example of the processing flow of the DPI rule request response in the home gateway 91.
  • the home gateway 91 receives the DPI rule request response, it forwards it to the DPI rule request unit 21 (S251).
  • the DPI rule request unit 21 registers the DPI rule information described in the DPI rule request response in the DPI rule table 22 (S252).
  • FIG. 16 shows an example of the DPI rule.
  • DPI rules include application, start position, sequence number position, sequence number byte order, ACK sequence number position, ACK sequence byte order, ACK sequence rule.
  • FIG. 13 shows an example of the information extraction flow in the home gateway 91.
  • the packet copy unit 15 copies only the packets that match the filtering rules listed in the filtering rule table 24 among the packets sent and received by the home gateway 91, and transfers the copied packets to the information extraction unit 16 (S311). ).
  • the information extraction unit 16 extracts the copied packet information based on the DPI rule described in the DPI rule table 22, and stores the extracted information in the packet data storage unit 17 (S312).
  • FIG. 14 shows an example of extracting packet information.
  • the DPI rule is information extraction from the payload as shown in FIG. 15
  • the information defined by the DPI rule is extracted from the payload.
  • FIG. 16 shows an example of the data stored in the packet data storage unit 17.
  • FIG. 17 shows an example of the communication quality measurement flow in the home gateway 91.
  • the communication quality providing unit 20 calculates the communication quality from the analysis method described in the DPI rule table 22 and the extracted information stored in the packet data storage unit 17, and stores the calculation result in the communication quality data storage unit 19 ( S321).
  • FIG. 18 shows an example of calculating communication quality.
  • the RTT is calculated using the time and direction of the ACK corresponding to the sequence number.
  • the ACK for sequence number 51749 is sequence number 51370
  • the ACK for the sequence number 51750 is the sequence number 51370
  • FIG. 19 shows an example of the communication quality display flow in the terminal 93.
  • the communication quality measurement application 36 receives an operation from the user to display the measured communication quality
  • the communication quality measurement application 36 transmits a request for acquiring the communication quality to the communication quality display requesting unit 38 (S401).
  • the communication quality display request unit 38 receives the request for acquiring the communication quality
  • the communication quality display request unit 38 transmits the communication quality acquisition request to the home gateway 91 (S402).
  • the home gateway 91 receives the communication quality acquisition request, it transfers it to the communication quality providing unit 20 (S403).
  • the communication quality providing unit 20 takes out the communication quality data from the communication quality data storage unit 19 and transmits it to the terminal 93 as a communication quality data acquisition response (S404).
  • the communication quality display requesting unit 38 of the terminal 93 Upon receiving the communication quality data acquisition response, the communication quality display requesting unit 38 of the terminal 93 transfers the communication quality data to the communication quality measurement application 36 (S405).
  • the communication quality measurement application 36 displays communication quality data on a display unit (not shown) provided in the terminal 93 (S406). As a result, the present embodiment can grasp the communication quality of the application communication.
  • the present disclosure information is extracted from the packet passing through the HGW 91 and the communication quality of the application communication is measured. Therefore, the present disclosure can continuously grasp the communication quality of application communication without depending on the protocol type. Further, in the present disclosure, the user of the terminal 93 only needs to select the communication state information regarding the application. Therefore, the present disclosure can easily grasp the communication quality of the application communication. Therefore, in the present disclosure, the communication quality such as RTT of the application communication itself can be continuously and easily grasped without depending on the protocol type.
  • the device of the present invention can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.
  • This disclosure can be applied to the information and communication industry.

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Abstract

本開示は、アプリ通信そのもののＲＴＴなどの通信品質を、プロトコル種別に依存することなく、継続的かつ容易に把握することを目的とする。　本開示の通信システムは、予めＤＰＩルール管理サーバにアプリケーション毎のＤＰＩルールを保持しておき、指定されたアプリケーションのパケットを抽出するフィルタリングルールに基づき抽出されたパケットを複製し、ＤＰＩルール管理サーバから取得した当該アプリケーションのＤＰＩルールに基づいて、該パケットから情報を抽出し、該抽出情報に基づいて通信品質を算出する。

Description

通信システム、通信品質測定方法、ゲートウェイ装置及びプログラム
　本開示は、通信を利用するアプリケーションの通信品質を測定するシステムに関する。
　ｅＳｐｏｒｔｓや遠隔操作などの双方向アプリケーションの普及に伴い、ユーザ端末及びサーバ間でのアプリケーションの通信（以下、アプリケーションをアプリと称し、その通信をアプリ通信と称する場合がある。）の通信品質を知りたいという要求が高まっている。アプリ通信の通信品質を取得する方法として、ユーザ端末からサーバに疎通を確認するためのＰｉｎｇコマンドを実行し、通信品質を測定する第１の方法（例えば、非特許文献１参照。）、サーバ側が当該アプリケーション内で取得している通信品質をユーザ端末に提供する第２の方法（例えば、非特許文献２参照。）、通信トラヒックのキャプチャを取得して分析する第３の方法、が考えられる。第３の方法では、アプリレイヤで規定するペイロード内のヘッダ読みとりを行うＤＰＩ（Ｄｅｅｐ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）で測定する。
　しかしながら、これらの方法には以下の課題がある。
　第１の方法で得られるのは、Ｐｉｎｇを実行した瞬間のＰｉｎｇパケットのＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ　Ｔｒｉｐ　Ｔｉｍｅ）のみであるため、アプリ通信そのもののＲＴＴを測定しているわけではないこと、アプリケーションを実行している時間中のＲＴＴを時系列的に得ることができないこと、といった課題がある。
　第２の方法の場合、アプリ通信そのもののＲＴＴを測定することが可能であるものの、１秒～数秒ごとに通信品質が表示されるのみであるため瞬間的な通信品質変動を検知することができない、といった課題がある。
　第３の方法の場合、アプリ通信そのもののＲＴＴを、継続的かつ客観的に正しい形で計測することが可能であるものの、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のようにヘッダ情報が一般的にアプリケーションの場合、ＲＴＴを測定するためのパケット上のシーケンス番号、ＡＣＫ番号の所在位置をユーザが把握した上で測定する仕組みを構築しなければならず、非常に煩雑である。これらのパケットの構造はアプリケーションごとに異なるため、各アプリケーションそれぞれに対してシーケンス番号、ＡＣＫ番号の所在位置を把握しなければならない。
ｈｔｔｐｓ：／／ｐｅｃｏｌｉｆｅ．ｃｏｍ／ｐｉｎｇ－ｄｏｗｎ－ｏｎｌｉｎｅｇａｍｅ／ ｈｔｔｐｓ：／／ｐｅｃｏｌｉｆｅ．ｃｏｍ／ｐｉｎｇ－ｄｏｗｎ－ｏｎｌｉｎｅｇａｍｅ／
　したがって、本発明では、アプリ通信そのもののＲＴＴなどの通信品質を、プロトコル種別に依存することなく、継続的かつ容易に把握することを目的とする。
　本開示の通信システムは、予めＤＰＩルール管理サーバにアプリケーション毎のＤＰＩルールを保持しておき、指定されたアプリケーションのパケットを抽出するフィルタリングルールに基づき抽出されたパケットを複製し、ＤＰＩルール管理サーバから取得した当該アプリケーションのＤＰＩルールに基づいて、該パケットから情報を抽出し、該抽出情報に基づいて通信品質を算出する。
　本開示の通信品質測定方法は、予めＤＰＩルール管理サーバにアプリケーション毎のＤＰＩルールを保持しておき、指定されたアプリケーションのパケットを抽出するフィルタリングルールに基づき抽出されたパケットを複製し、ＤＰＩルール管理サーバから取得した当該アプリケーションのＤＰＩルールに基づいて、該パケットから情報を抽出し、該抽出情報に基づいて通信品質を算出する。
　本開示のゲートウェイ装置は、予めＤＰＩルール管理サーバにアプリケーション毎のＤＰＩルールを保持しておき、指定されたアプリケーションのパケットを抽出するフィルタリングルールに基づき抽出されたパケットを複製し、ＤＰＩルール管理サーバから取得した当該アプリケーションのＤＰＩルールに基づいて、該パケットから情報を抽出し、該抽出情報に基づいて通信品質を算出する。
　本開示のプログラムは、本開示に係る通信装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させるためのプログラムであり、本開示に係る通信装置が実行する通信方法に備わる各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　本開示によれば、アプリ通信そのもののＲＴＴ等の通信品質を、プロトコル種別に依存することなく、継続的かつ容易に把握することができる。
本開示の概略を表すシステム構成例を示す。 実施形態に係るシステムの構成例を示す。 実施形態に係る端末の構成例を示す。 実施形態に係るホームゲートウェイの構成例を示す。 実施形態に係るアプリケーションサーバの構成例を示す。 実施形態に係るＤＰＩルール管理サーバの構成例を示す。 端末における通信状態テーブルの更新フローの一例を示す。 端末における通信品質の測定を要求するフローの一例を示す。 ホームゲートウェイにおける通信品質の測定フローの一例を示す。 ホームゲートウェイにおけるＤＰＩルールの要求フローの一例を示す。 ＤＰＩルール管理サーバにおけるＤＰＩルール要求の応答フローの一例を示す。 ホームゲートウェイにおけるＤＰＩルール要求応答の処理フローの一例を示す。 ホームゲートウェイにおける情報の抽出フローの一例を示す。 ＤＰＩルールテーブルの一例を示す。 パケットの情報の抽出例を示す。 パケットデータ格納部に格納されたデータの一例を示す。 ホームゲートウェイにおける通信品質の測定フローの一例を示す。 通信品質の計算例を示す。 端末における通信品質の表示フローの一例を示す。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
（本開示の概要）
　図１に、本開示の概略を表すシステム構成例を示す。本開示のシステムは、ＤＰＩルールデータベース１９５とＨＧＷ（ｈｏｍｅ　ｇａｔｅｗａｙ）９１が連携してＤＰＩを行い、品質のみを提示する。具体的には、ＤＰＩルールデータベース１９５から得たＤＰＩルールに基づきＨＧＷ９１の装置内でキャプチャとＤＰＩ解析を行い、解析結果のみユーザ端末１９３に提供する。このようにすることで、アプリ通信そのもののＲＴＴなどの通信品質を、アプリの種類にとらわれることなく、また、アプリ提供事業者がパケットヘッダ情報を開示することなく、ユーザが簡易に把握することができるアーキテクチャを構築する。
　図２に、実施形態に係るシステムの構成例を示す。本開示のシステムでは、端末９３が、ホームゲートウェイ（ＨＧＷ）９１を介してアプリケーションサーバ９４と通信を行う。本開示のシステムでは、ＤＰＩルール管理サーバ９５がネットワーク９２を介してホームゲートウェイ９１に接続されている。本開示のシステムは、ホームゲートウェイ９１を駆動し、端末９３で実行されているアプリケーションの通信品質を端末９３に表示する通信品質表示システムである。端末９３、ホームゲートウェイ９１、ＤＰＩルール管理サーバ９５は、それぞれ以下の機能を具備する。
　端末９３は、通信品質の測定をホームゲートウェイ９１に要求する機能を備える。具体的には、端末９３は、
　ユーザが通信品質を取得したいアプリを指定すると当該アプリの通信フローを特定してフィルタリングルールを生成するフィルタリングルール生成機能と、
　当該アプリのパケットを分析するためのＤＰＩルールを要求する信号をＤＰＩルール管理サーバ９５に送信するＤＰＩルール要求機能と、
　ＤＰＩルール要求機能によって得られたＤＰＩルールとフィルタリングルールに基づき通信品質を分析するようホームゲートウェイ９１に設定するホームゲートウェイ設定機能と、
　を有する。
　ホームゲートウェイ９１は、端末９３から要求された通信品質を測定する機能を備える。具体的には、ホームゲートウェイ９１は、
　フィルタリングルールに基づき抽出されたパケットを複製し、ＤＰＩルールに基づき複製されたパケットのヘッダを抽出したパケット時系列データをリアルタイムに得るＤＰＩ機能と、
　前記ＤＰＩ機能によって得られたパケット時系列データから通信品質情報をリアルタイムに算出して表示する通信品質表示機能と、
　を有する。
　ＤＰＩルール管理サーバ９５は、
　アプリ提供者からのＤＰＩルール登録信号に基づきＤＰＩルールを登録するＤＰＩルール登録機能と、
　端末９３から送信されたＤＰＩルール要求信号に基づきＤＰＩルールデータベース５３からＤＰＩルールを読みだし、応答信号として端末９３に送信するＤＰＩルール応答機能と、
　を有する。
　本開示のシステムは、これらのＤＰＩ機能を備えるため、端末９３で実行されているアプリケーションの通信品質をリアルタイムで端末９３に表示することができる。
　図３に、実施形態に係る端末９３の構成例を示す。端末９３は、通信ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３１、通信アプリケーション３２、ＴＣＰ／ＵＤＰ通信部３３、通信プロセス監視部３４、通信状態テーブル３５、通信品質測定アプリ３６、通信品質測定要求部３７、通信品質表示要求部３８を備える。
　通信ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３１は、ホームゲートウェイ９１と通信接続されている。
　通信アプリケーション３２は、アプリケーションサーバ９４の提供するアプリケーションを実行する。
　ＴＣＰ／ＵＤＰ通信部３３は、アプリケーションサーバ９４とＴＣＰ／ＵＤＰ通信を行う。
　通信プロセス監視部３４は、ＴＣＰ／ＵＤＰ通信部３３の通信状態と通信アプリケーション３２の名称を取得し、アプリケーション名と、当該アプリケーションが利用しているＩＰアドレスおよびＴＣＰ／ＵＤＰのポート番号を通信状態情報として通信状態テーブル３５に登録する。ＴＣＰ／ＵＤＰ通信の情報の取得方法は任意であり、例えば、端末９３のＯＳがｗｉｎｄｏｗｓである場合、ｎｅｔｓｔａｔ機能を用いることができる。
　通信状態テーブル３５は、アプリケーションが利用しているＩＰアドレスおよびＴＣＰ／ＵＤＰのポート番号を含む通信状態情報を格納する。
　通信品質測定アプリ３６は、通信状態テーブル３５に格納されている情報を端末９３の表示部（不図示）に表示する。表示している情報のいずれかがユーザに選択されると、選択されたアプリケーションに関する通信状態情報を通信品質測定要求部３７に通知する。
　通信品質測定要求部３７は、通信品質測定アプリ３６から通知された通信状態情報を、通信品質要求としてホームゲートウェイ９１に通知する。
　通信品質表示要求部３８は、通信品質を取得する要求を受信すると、通信品質取得要求をホームゲートウェイ９１に送信する。
　図４に、実施形態に係るホームゲートウェイ９１の構成例を示す。ホームゲートウェイ９１は、ＷＡＮ　ＩＦ１１、ＷＡＮ通信部１２、ＬＡＮ通信部１３、ＬＡＮ　ＩＦ１４、パケットコピー部１５、情報抽出部１６、パケットデータ格納部１７、通信品質測定部１８、通信品質データ格納部１９、通信品質提供部２０、ＤＰＩルール要求部２１、ＤＰＩルールテーブル２２、通信品質測定要求処理部２３、フィルタリングルールテーブル２４を備える。
　ＷＡＮ　ＩＦ１１は、ネットワーク９２と通信接続されている。
　ＷＡＮ通信部１２は、ネットワーク９２を介してアプリケーションサーバ９４と通信を行う。
　ＬＡＮ通信部１３は、端末９３とＬＡＮ通信を行う。
　ＬＡＮ　ＩＦ１４は、端末９３に通信接続されている。
　ＤＰＩルール要求部２１は、通信品質測定要求処理部２３から通知されたアプリケーション名に関するＤＰＩルール情報を要求する旨のＤＰＩルール要求をＤＰＩルール管理サーバ９５に送信する。
　ＤＰＩルールテーブル２２は、ＤＰＩルール要求応答に記載されているＤＰＩルール情報を格納する。
　通信品質測定要求処理部２３は、端末９３から受信した通信品質要求のうち、ＩＰアドレスおよびＴＣＰ／ＵＤＰのポート番号の情報をフィルタリングルールテーブル２４に登録する。
　フィルタリングルールテーブル２４は、ＩＰアドレスおよびＴＣＰ／ＵＤＰのポート番号の情報を格納する。
　パケットコピー部１５は、ホームゲートウェイ９１が送受信するパケットのうち、フィルタリングルールテーブル２４に記載されているフィルタリングルールに合致するパケットのみパケットコピーを行い、情報抽出部１６にコピーしたパケットを転送する。
　情報抽出部１６は、コピーしたパケットの情報を、ＤＰＩルールテーブル２２に記載のＤＰＩルールに基づき情報を抽出し、その抽出情報をパケットデータ格納部１７に格納する。
　パケットデータ格納部１７は、抽出情報を格納する。
　通信品質測定部１８は、パケットデータ格納部１７に格納されている抽出情報を用いて通信品質を測定する。
　通信品質データ格納部１９は、通信品質測定部１８の測定した通信品質を格納する。
　通信品質提供部２０は、通信品質要求を端末９３から受信すると、通信品質データ格納部１９に格納されている通信品質を要求元の端末９３に提供する。
　図５に、実施形態に係るアプリケーションサーバ９４の構成例を示す。アプリケーションサーバ９４は、通信ＩＦ４１、ＴＣＰ／ＵＤＰ通信部４２、通信アプリケーション４３を備える。
　通信ＩＦ４１は、ネットワーク９２と通信接続されている。
　ＴＣＰ／ＵＤＰ通信部４２は、ネットワーク９２を介して端末９３と通信を行う。
　通信アプリケーション４３は、ネットワーク９２を介して端末９３にアプリケーションを提供する。
　図６に、実施形態に係るＤＰＩルール管理サーバ９５の構成例を示す。ＤＰＩルール管理サーバ９５は、通信ＩＦ５１、ＤＰＩルール応答部５２、ＤＰＩルールデータベース５３を備える。
　通信ＩＦ５１は、ネットワーク９２と通信接続されている。
　ＤＰＩルールデータベース５３は、アプリ提供者からのＤＰＩルール登録信号に基づきＤＰＩルールを格納する。
　ＤＰＩルール応答部５２は、端末９３から送信されたＤＰＩルール要求信号に基づきＤＰＩルールデータベース５３からＤＰＩルールを読みだし、応答信号として端末９３に送信する。
　図７に、端末９３における通信状態テーブルの更新フローの一例を示す。
　通信プロセス監視部３４は、ＴＣＰ／ＵＤＰ通信部３３の通信状態と通信アプリケーション３２の名称を取得する（Ｓ１０１）。
　通信プロセス監視部３４は、取得した情報のうち、アプリケーション名と、当該アプリケーションが利用しているＩＰアドレスおよびＴＣＰ／ＵＤＰのポート番号を通信状態情報として通信状態テーブル３５に登録する（Ｓ１０２）。
　これらの処理のタイミングでは任意であるが、周期的に実行することもできる。
　図８に、端末９３における通信品質の測定を要求するフローの一例を示す。
　通信品質測定アプリ３６は、通信状態テーブル３５の中身を端末９３の表示部（不図示）に表示する（Ｓ２１１）。
　ユーザが通信品質測定アプリ３６を介して通信品質を測定したいアプリケーションを選択すると（Ｓ２１２）、　通信品質測定アプリ３６は、選択されたアプリケーションに関する通信状態情報を通信品質測定要求部３７に通知する（Ｓ２１３）。
　通信品質測定要求部３７は、通信品質測定アプリ３６から通知された通信状態情報を、通信品質要求としてホームゲートウェイ９１に通知する（Ｓ２１４）。
　図９に、ホームゲートウェイ９１における通信品質の測定フローの一例を示す。
　ホームゲートウェイ９１は、通信品質要求を端末９３から受信すると、通信品質測定要求処理部２３に転送する（Ｓ２２１）。
　通信品質測定要求処理部２３は、端末９３から受信した通信品質要求のうち、ＩＰアドレスおよびＴＣＰ／ＵＤＰのポート番号の情報をフィルタリングルールテーブル２４に登録する（Ｓ２２２）。
　通信品質測定要求処理部２３は、端末９３から受信した通信品質要求のうち、アプリケーション名をＤＰＩルール要求部２１に通知する（Ｓ２２３）。
　図１０に、ホームゲートウェイ９１におけるＤＰＩルールの要求フローの一例を示す。
　ＤＰＩルール要求部２１は、通信品質測定要求処理部２３から通知されたアプリケーション名に関するＤＰＩルール情報を要求する旨のＤＰＩルール要求をＤＰＩルール管理サーバ９５に送信する（Ｓ２３１）。
　図１１に、ＤＰＩルール管理サーバ９５におけるＤＰＩルール要求の応答フローの一例を示す。
　ＤＰＩルール管理サーバ９５は、ホームゲートウェイ９１からＤＰＩルール要求が通知されると、これをＤＰＩルール要求応答部５２に転送する（Ｓ２４１）。
　ＤＰＩルール要求応答部５２は、ＤＰＩルール要求に記載されているアプリケーション名から当該アプリケーションのＤＰＩルール情報を、ＤＰＩルールデータベース５３から読み取る（Ｓ２４２）。
　ＤＰＩルール要求応答部５２は、読み取ったＤＰＩルール情報を記載したＤＰＩルール要求応答を、ホームゲートウェイ９１に送信する（Ｓ２４３）。
　図１２に、ホームゲートウェイ９１におけるＤＰＩルール要求応答の処理フローの一例を示す。
　ホームゲートウェイ９１は、ＤＰＩルール要求応答を受信すると、ＤＰＩルール要求部２１に転送する（Ｓ２５１）。
　ＤＰＩルール要求部２１は、ＤＰＩルール要求応答に記載されているＤＰＩルール情報をＤＰＩルールテーブル２２に登録する（Ｓ２５２）。
　図１６に、ＤＰＩルールの一例を示す。ＤＰＩルールは、アプリケーション、開始位置、シーケンス番号位置、シーケンス番号バイトオーダ、ＡＣＫシーケンス番号位置、ＡＣＫシーケンスバイトオーダ、ＡＣＫシーケンスルールを含む。
　図１３に、ホームゲートウェイ９１における情報の抽出フローの一例を示す。
　パケットコピー部１５は、ホームゲートウェイ９１が送受信するパケットのうち、フィルタリングルールテーブル２４に記載されているフィルタリングルールに合致するパケットのみパケットコピーを行い、情報抽出部１６にコピーしたパケットを転送する（Ｓ３１１）。
　情報抽出部１６は、コピーしたパケットの情報を、ＤＰＩルールテーブル２２に記載のＤＰＩルールに基づき情報を抽出し、その抽出情報をパケットデータ格納部１７に格納する（Ｓ３１２）。
　図１４に、パケットの情報の抽出例を示す。例えば、ＤＰＩルールが図１５に示すようなペイロードからの情報抽出の場合、ペイロードからＤＰＩルールで定められた情を抽出する。パケットデータ格納部１７に格納されたデータの一例を図１６に示す。
　図１７に、ホームゲートウェイ９１における通信品質の測定フローの一例を示す。
　通信品質提供部２０は、ＤＰＩルールテーブル２２に記載の解析方法と、パケットデータ格納部１７に格納されている抽出情報から通信品質を計算し、計算結果を通信品質データ格納部１９に格納する（Ｓ３２１）。
　図１８に、通信品質の計算例を示す。例えば、シーケンス番号に対応するＡＣＫの時刻と方向を用いて、ＲＴＴを算出する。シーケンス番号５１７４９に対するＡＣＫがシーケンス番号５１３７０である場合、１５９６４４０９１０．０３６－１５９６４４０９１０．００３＝０．３３［ｓ］がＡＣＫによって推定したＲＴＴである。またシーケンス番号５１７５０に対するＡＣＫがシーケンス番号５１３７０である場合、１５９６４４０９１０．０３６－１５９６４４０９１０．０１０＝０．２６［ｓ］がＡＣＫによって推定したＲＴＴである。
　図１９に、端末９３における通信品質の表示フローの一例を示す。
　通信品質測定アプリ３６は、ユーザからの測定した通信品質を表示したい旨の操作を受け付けたとき、通信品質表示要求部３８に通信品質を取得する要求を送信する（Ｓ４０１）。通信品質表示要求部３８は、通信品質を取得する要求を受信すると、通信品質取得要求をホームゲートウェイ９１に送信する（Ｓ４０２）。
　ホームゲートウェイ９１は、通信品質取得要求を受信すると、これを通信品質提供部２０に転送する（Ｓ４０３）。通信品質提供部２０は、通信品質取得要求を受信すると、通信品質データ格納部１９から通信品質データを取り出し、端末９３に通信品質データ取得応答として送信する（Ｓ４０４）。
　端末９３の通信品質表示要求部３８は、通信品質データ取得応答を受信すると、通信品質データを通信品質測定アプリ３６に転送する（Ｓ４０５）。通信品質測定アプリ３６は、通信品質データを端末９３に備わる表示部（不図示）に表示する（Ｓ４０６）。これにより、本実施形態は、アプリ通信の通信品質を把握することができる。
　ここで、本開示では、ＨＧＷ９１を通過するパケットから情報を抽出してアプリ通信の通信品質を測定する。このため、本開示は、プロトコル種別に依存することなく、かつアプリ通信の通信品質を継続的に把握することができる。
　また、本開示では、端末９３のユーザはアプリケーションに関する通信状態情報を選択するだけでよい。このため、本開示は、アプリ通信の通信品質を容易に把握することができる。
　よって、本開示は、アプリ通信そのもののＲＴＴ等の通信品質を、プロトコル種別に依存することなく、継続的かつ容易に把握することができる。
　なお、本発明の装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
　本開示は情報通信産業に適用することができる。
１１：ＷＡＮ　ＩＦ
１２：ＷＡＮ通信部
１３：ＬＡＮ通信部
１４：ＬＡＮ　ＩＦ
１５：パケットコピー部
１６：情報抽出部
１７：パケットデータ格納部
１８：通信品質測定部
１９：通信品質データ格納部
２０：通信品質提供部
２１：ＤＰＩルール要求部
２２：ＤＰＩルールテーブル
２３：通信品質測定要求処理部
２４：フィルタリングルールテーブル
３１：通信ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）
３２：通信アプリケーション
３３：ＴＣＰ／ＵＤＰ通信部
３４：通信プロセス監視部
３５：通信状態テーブル
３６：通信品質測定アプリ
３７：通信品質測定要求部
３８：通信品質表示要求部
４１：通信ＩＦ
４２：ＴＣＰ／ＵＤＰ通信部
４３：通信アプリケーション
５１：通信ＩＦ
５２：ＤＰＩルール応答部
５３：ＤＰＩルールデータベース
９１、１９１：ホームゲートウェイ（ＨＧＷ）
９２：ネットワーク
９３：端末
９４：アプリケーションサーバ
９５：ＤＰＩルール管理サーバ
１９３：ユーザ端末
１９４：サーバ
１９５：ＤＰＩルールデータベース

Claims (4)

  1. 　予めＤＰＩルール管理サーバにアプリケーション毎のＤＰＩルールを保持しておき、
    　指定されたアプリケーションのパケットを抽出するフィルタリングルールに基づき抽出されたパケットを複製し、
    　ＤＰＩルール管理サーバから取得した当該アプリケーションのＤＰＩルールに基づいて、該パケットから情報を抽出し、
    　該抽出情報に基づいて通信品質を算出する、
    　通信システム。
  2. 　ゲートウェイ装置が、予めＤＰＩルール管理サーバにアプリケーション毎のＤＰＩルールを保持しておき、指定されたアプリケーションのパケットを抽出するフィルタリングルールに基づき抽出されたパケットを複製し、ＤＰＩルール管理サーバから取得した当該アプリケーションのＤＰＩルールに基づいて、該パケットから情報を抽出し、該抽出情報に基づいて通信品質を算出する、
    　通信品質測定方法。
  3. 　予めＤＰＩルール管理サーバにアプリケーション毎のＤＰＩルールを保持しておき、指定されたアプリケーションのパケットを抽出するフィルタリングルールに基づき抽出されたパケットを複製し、ＤＰＩルール管理サーバから取得した当該アプリケーションのＤＰＩルールに基づいて、該パケットから情報を抽出し、該抽出情報に基づいて通信品質を算出する、
    　ゲートウェイ装置。
  4. 　請求項３に記載のゲートウェイ装置に備わる各機能部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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