特許 5661529 ネットワーク品質監視サーバ、方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5661529

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】ネットワーク品質監視サーバ、方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/70 20130101AFI20150108BHJP

   H04M 3/00 20060101ALI20150108BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/70 100Z

   H04M3/00 D

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-72852(P2011-72852)

(22)【出願日】2011年3月29日

(65)【公開番号】特開2012-209697(P2012-209697A)

(43)【公開日】2012年10月25日

【審査請求日】2013年8月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】立花 篤男

(72)【発明者】

【氏名】阿野 茂浩

【審査官】 衣鳩 文彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０６０６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７４４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 立花 篤男 他，ユーザＰＣを利用したネットワーク品質計測システム，電子情報通信学会技術研究報告，２０１０年１１月１１日，第110巻,第287号，p.55〜60

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／７０

Ｈ０４Ｍ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のユーザ端末の間の通信を中継するノードによって構成される通信ネットワークにおいて、通信を監視する範囲である監視対象ネットワークを設定し、当該監視対象ネットワークの通信の品質を監視すると共に、前記品質の劣化したノードを抽出するネットワーク品質監視サーバであって、
前記監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、前記品質の劣化を示す重みを、当該通信経路を構成するノードごとに記憶する重み記憶手段と、
前記ユーザ端末の間の前記通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、前記重みが閾値を超えるノードである候補ノードを検出する候補ノード検出手段と、
前記候補ノード検出手段によって検出した前記候補ノードを複数含む前記通信経路を探索する通信経路探索手段と、
前記通信経路探索手段によって探索した前記通信経路における候補ノードのうちの少なくとも１つの候補ノードを含むように選択された前記通信経路であるパスであって前記ユーザ端末のペアである前記パスについて、前記パスごとの前記重みの総計が大きい順に、一定の条件を満たすか否かを判断し、満たすと判断した前記パスを、前記候補ノードのうちから前記品質の劣化したノードを抽出するために計測する対象である計測パスとして採用する通信経路採用手段と、
前記通信経路採用手段によって採用した前記計測パスに接続される前記ユーザ端末に、当該計測パスの通信の品質を計測させるための指令を送信する計測指令送信手段と、
前記計測指令送信手段によって送信した指令に基づいて計測した前記ユーザ端末から計測結果を受信する計測結果受信手段と、
前記計測結果受信手段によって受信した計測結果に基づいて、前記重み記憶手段に記憶された前記重みを更新する更新手段と、
前記更新手段によって更新された前記重み記憶手段の前記重みに基づいて、前記品質が劣化したノードを抽出する抽出手段と、を備え、
前記通信経路採用手段は、前記一定の条件として、選択した前記パスを仮に採用したとき、前記候補ノードを含む既に採用された前記パスとの組み合わせが、前記候補ノードごとに異なる個数を、仮に採用する前の個数と比べて増加することとする、
ネットワーク品質監視サーバ。

【請求項2】

通信の品質を計測する回数が一定値以下という制約条件を満たすように、前記通信経路を求める制約手段をさらに備え、
前記通信経路採用手段は、前記パスのうち前記制約手段によって求められた前記パスについて判断する、
請求項１に記載のネットワーク品質監視サーバ。

【請求項3】

複数のユーザ端末の間の通信を中継するノードによって構成される通信ネットワークにおいて、通信を監視する範囲である監視対象ネットワークを設定し、設定した当該監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、通信の品質の劣化を示す重みを、当該通信経路を構成するノードごとに記憶する重み記憶手段を有し、当該監視対象ネットワークの前記品質を監視するネットワーク品質監視サーバが、前記品質の劣化したノードを抽出する方法であって、
前記ユーザ端末の間の前記通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、前記重みが閾値を超えるノードである候補ノードを検出する候補ノード検出ステップと、
前記候補ノード検出ステップによって検出した前記候補ノードを複数含む前記通信経路を探索する通信経路探索ステップと、
前記通信経路探索ステップによって探索した前記通信経路における候補ノードのうちの少なくとも１つの候補ノードを含むように選択された前記通信経路であるパスであって前記ユーザ端末のペアである前記パスについて、前記パスごとの前記重みの総計が大きい順に、一定の条件を満たすか否かを判断し、満たすと判断した前記パスを、前記候補ノードのうちから前記品質の劣化したノードを抽出するために計測する対象である計測パスとして採用する通信経路採用ステップと、
前記通信経路採用ステップによって採用した前記計測パスに接続される前記ユーザ端末に、当該計測パスの通信の品質を計測させる計測ステップと、
前記計測ステップによって計測した通信の品質に基づいて、前記重み記憶手段に記憶された前記重みを更新する更新ステップと、
前記更新ステップによって更新された前記重み記憶手段の前記重みに基づいて、前記品質が劣化したノードを抽出する抽出ステップと、を備え、
前記通信経路採用ステップは、前記一定の条件として、選択した前記パスを仮に採用したとき、前記候補ノードを含む既に採用された前記パスとの組み合わせが、前記候補ノードごとに異なる個数を、仮に採用する前の個数と比べて増加することとする、
方法。

【請求項4】

複数のユーザ端末と、当該ユーザ端末の間の通信を中継するノードによって構成される通信ネットワークにおいて、通信を監視する範囲である監視対象ネットワークを設定し、当該監視対象ネットワークの通信の品質を監視すると共に、前記品質の劣化したノードを抽出するネットワーク品質監視サーバとを備えるネットワーク品質監視サーバシステムであって、
前記ネットワーク品質監視サーバは、
前記監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、前記品質の劣化を示す重みを、当該通信経路を構成するノードごとに記憶する重み記憶手段と、
前記ユーザ端末の間の前記通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、前記重みが閾値を超えるノードである候補ノードを検出する候補ノード検出手段と、
前記候補ノード検出手段によって検出した前記候補ノードを複数含む前記通信経路を探索する通信経路探索手段と、
前記通信経路探索手段によって探索した前記通信経路における候補ノードのうちの少なくとも１つの候補ノードを含むように選択された前記通信経路であるパスであって前記ユーザ端末のペアである前記パスについて、前記パスごとの前記重みの総計が大きい順に、一定の条件を満たすか否かを判断し、満たすと判断した前記パスを、前記候補ノードのうちから前記品質の劣化したノードを抽出するために計測する対象である計測パスとして採用する通信経路採用手段と、
前記通信経路採用手段によって採用した前記計測パスに接続される前記ユーザ端末に、当該計測パスの通信の品質を計測させるための指令を送信する計測指令送信手段と、
前記計測指令送信手段によって送信した指令に基づいて計測した前記ユーザ端末から計測結果を受信する計測結果受信手段と、
前記計測結果受信手段によって受信した計測結果に基づいて、前記重み記憶手段に記憶された前記重みを更新する更新手段と、
前記更新手段によって更新された前記重み記憶手段の前記重みに基づいて、前記品質が劣化したノードを抽出する抽出手段と、を備え、
前記通信経路採用手段は、前記一定の条件として、選択した前記パスを仮に採用したとき、前記候補ノードを含む既に採用された前記パスとの組み合わせが、前記候補ノードごとに異なる個数を、仮に採用する前の個数と比べて増加することとし、
前記ユーザ端末は、
計測するための指令を前記ネットワーク品質監視サーバから受信する計測指令受信手段と、
前記計測指令受信手段によって受信した指令に基づいて前記通信経路の通信の品質を計測する計測実行手段と、
前記計測実行手段によって計測した品質を前記ネットワーク品質監視サーバに送信する計測結果送信手段と、を備える、
ネットワーク品質監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネットワークの通信品質を計測し、品質劣化ノードを抽出するネットワーク品質監視サーバ、方法及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおいて、ＩＰネットワーク内部の通信品質について品質劣化箇所を間接的に推定するネットワークトモグラフィ技術が研究されている。

【0003】

例えば、非特許文献１及び２には、監視対象ネットワーク内・外に分散配置した計測端末間の複数パスにおいて、パケットロス率やパケット遅延を計測し、計測データ間の相関から品質劣化箇所を間接的に推定する技術が記載されている。また、非特許文献３及び４には、ネットワークトモグラフィ技術を用いてネットワークを監視するための、最適な計測サーバ配置方法（サーバ数の最小化問題）に関する技術が記載されている。

【0004】

さらに、特許文献１には、ネットワーク監視のコスト低減を目的として、ユーザＰＣを利用して、ＩＰネットワークを網羅的に監視するシステムに関する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特願２０１０−０７５２０６号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Ａｔｓｕｏ Ｔａｃｈｉｂａｎａ，Ｓｈｉｇｅｈｉｒｏ Ａｎｏ，Ｔｏｒｕ Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｍａｓａｔｏ Ｔｓｕｒｕ，Ｙｕｊｉ Ｏｉｅ，”Ｌｏｃａｔｉｎｇ Ｃｏｎｇｅｓｔｅｄ Ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｏｖｅｒ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ Ｐａｔｈ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ，”ＩＥＩＣＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ８９−Ｂ（４）：１０９９−１１０９（２００６）

【非特許文献2】Ａｔｓｕｏ Ｔａｃｈｉｂａｎａ，Ｓｈｉｇｅｈｉｒｏ Ａｎｏ，Ｔｏｒｕ Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｍａｓａｔｏ Ｔｓｕｒｕ，Ｙｕｊｉ Ｏｉｅ，”Ｌｏｃａｔｉｎｇ ｃｏｎｇｅｓｔｅｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｏｖｅｒ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｂｙ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｌａｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐａｔｈｓ，”Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ３２（１５）：１６４２−１６５４（２００９）

【非特許文献3】Ｒｉｔｅｓｈ Ｋｕｍａｒ ａｎｄ Ｊａｓｌｅｅｎ Ｋａｕｒ，“Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｂｅａｃｏｎ Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｌｉｎｋ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｓｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，”ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｖｏｌ．２４，ＮＯ．１２，（２００６）．

【非特許文献4】Ｍａｓａｈｉｒｏ Ｓａｓａｋｉ，Ｌｉａｎｇ Ｚｈａｏ，Ｈｉｒｏｓｈｉ Ｎａｇａｍｏｃｈｉ，“Ｓｅｃｕｒｉｔｙ−ａｗａｒｅ ｂｅａｃｏｎ ｂａｓｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，”Ｔｈｅ Ｅｌｅｖｅｎｔｈ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＣＣＳ ２００８），Ｎｏｖｅｍｂｅｒ１９−２１，２００８，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来技術を用いて大規模ＩＰネットワークの通信品質を計測し、品質劣化ノードを特定する場合，以下の課題がある。
１．非特許文献１及び２では、設置済みの計測サーバ間でＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの送受信によりロス率・パケット遅延変動を計測し、計測パスが通過する範囲において、品質劣化ノードをリアルタイムに検出する方法が提案されているが、ＩＰネットワークを網羅的に計測する方法や計測サーバの配置方法に関しては議論されていない。また、非特許文献１及び２に記載された技術は、品質劣化を経験した計測パスの集合が共有する区間（連続するリンクやノードの列）を品質劣化箇所として推定するため、計測トポロジーによっては複数の区間を劣化箇所の候補として推定し、劣化箇所を十分に絞り込めない場合がある。
２．非特許文献３及び４では、ＩＰネットワークを効率的に監視するため、対象ネットワークのリンク品質を網羅的に計測できるような監視サーバの位置を決定する方法が記載されている。しかし、これらの方法は、ＩＣＭＰ応答パケットを利用して各リンクの品質を計測する方法を想定しており、品質計測の精度が低い場合がある。
３．特許文献１に開示された技術は、計測サーバを設置せずにユーザＰＣ間で計測用のＵＤＰパケットを送受し、エンドツーエンドの通信品質を計測するが、対象ネットワークを通過するエンドツーエンドの通信品質を監視することを目的としており、品質劣化ノードを検出する機能は備えていない。

【0008】

そこで、ＩＰネットワークにおいて、品質劣化ノードの検出率を向上させ、品質劣化ノードを抽出することができるサーバ、方法及びシステムが求められている。

【0009】

本発明は、ＩＰネットワークにおいて、品質劣化ノードの検出率を向上させ、品質劣化ノードを抽出することができるネットワーク品質監視サーバ、方法及びシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、多数のユーザＰＣ間でＵＤＰプローブパケットを送受し、監視対象とするネットワークの品質を計測する技術において、計測パス（ユーザ端末ＰＣのペア）を動的に変化させ、監視対象ネットワークの計測カバー率を上昇させると共に、品質劣化ノードを抽出する。ここで、監視対象ネットワークのトポロジーは既知とする。具体的には、以下のような解決手段を提供する。

【0011】

（１） 複数のユーザ端末の間の通信を中継するノードによって構成される通信ネットワークにおいて、通信を監視する範囲である監視対象ネットワークを設定し、当該監視対象ネットワークの通信の品質を監視すると共に、前記品質の劣化したノードを抽出するネットワーク品質監視サーバであって、前記監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、前記品質の劣化を示す重みを、当該通信経路を構成するノードごとに記憶する重み記憶手段と、前記ユーザ端末の間の通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、前記重みが閾値を超えるノードである候補ノードを検出する候補ノード検出手段と、前記候補ノード検出手段によって検出した前記候補ノードを複数含む前記通信経路を探索する通信経路探索手段と、前記通信経路探索手段によって探索した通信経路における候補ノードのうちの少なくとも１つの候補ノードを含むパスについて、前記重みの総計が大きい順に、前記候補ノードを含むパスの組み合わせの数が増加するか否かを判断し、増加すると判断したパスを計測パスとして採用する通信経路採用手段と、前記通信経路採用手段によって採用した計測パスに接続される前記ユーザ端末に、当該計測パスの通信の品質を計測させるための指令を送信する計測指令送信手段と、前記計測指令送信手段によって送信した指令に基づいて計測した前記ユーザ端末から計測結果を受信する計測結果受信手段と、前記計測結果受信手段によって受信した計測結果に基づいて、前記重み記憶手段に記憶された前記重みを更新する更新手段と、前記更新手段によって更新された前記重み記憶手段の重みに基づいて、前記品質が劣化したノードを抽出する抽出手段と、を備えるネットワーク品質監視サーバ。

【0012】

（１）の構成によれば、本発明に係るネットワーク品質監視サーバは、監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、品質の劣化を示す重みを、当該通信経路を構成するノードごとに記憶する重み記憶手段を備え、複数のユーザ端末の間の通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、品質が劣化した候補ノードを検出し、検出した候補ノードを複数含む通信経路において、少なくとも１つの候補ノードを含むパスについて、重みの総計が大きい順に、候補ノードを含むパスの組み合わせの数が増加するか否かを判断し、増加すると判断したパスを計測パスとして採用する。そして、ネットワーク品質監視サーバは、採用した計測パスによって接続されるユーザ端末に、当該計測パスの通信の品質を計測させ、計測した通信の品質に基づいて、重みを更新し、品質が劣化したノードを抽出する。

【0013】

すなわち、本発明に係るネットワーク品質監視サーバは、品質の劣化を示す重みの総計が最大となる通信経路を採用する際に、品質が劣化したノードの候補ノードを複数含む通信経路について、候補ノードを通過するパスが異なるような通信経路を採用することによって劣化の可能性のあるノードを絞り込み、絞り込んだノードを含む通信経路についての通信を計測し、計測した結果に基づいて、重みを更新し、品質が劣化したノードを抽出する。
したがって、本発明に係るネットワーク品質監視サーバは、品質劣化ノードの検出率を向上させ、品質劣化ノードを抽出することができる。

【0014】

（２） 前記複数のユーザ端末のうち一のユーザ端末について、通信の品質を計測する回数が一定値以下となる制約条件を満たすように、前記通信経路を求める制約手段をさらに備え、前記通信経路採用手段は、前記制約手段を満たすパスから前記計測パスを採用する、（１）に記載のネットワーク品質監視サーバ。

【0015】

したがって、本発明に係るネットワーク品質監視サーバは、通信経路を計測するユーザ端末の負担を軽減させながら、品質劣化ノードの検出率を向上させ、品質劣化ノードを抽出することができる。

【0016】

（３） 複数のユーザ端末の間の通信を中継するノードによって構成される通信ネットワークにおいて、通信を監視する範囲である監視対象ネットワークを設定し、設定した当該監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、通信の品質の劣化を示す重みを、当該通信経路を構成するノードごとに記憶する重み記憶手段を有し、当該監視対象ネットワークの前記品質を監視するネットワーク品質監視サーバが、前記品質の劣化したノードを抽出する方法であって、前記ユーザ端末の間の通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、前記重みが閾値を超えるノードである候補ノードを検出する候補ノード検出ステップと、前記候補ノード検出ステップによって検出した前記候補ノードを複数含む前記通信経路を探索する通信経路探索ステップと、前記通信経路探索ステップによって探索した通信経路における候補ノードのうちの少なくとも１つの候補ノードを含むパスについて、前記重みの総計が大きい順に、前記候補ノードを含むパスの組み合わせの数が増加するか否かを判断し、増加すると判断したパスを計測パスとして採用する通信経路採用ステップと、前記通信経路採用ステップによって採用した計測パスに接続される前記ユーザ端末に、当該計測パスの通信の品質を計測させる計測ステップと、前記計測ステップによって計測した通信の品質に基づいて、前記重み記憶手段に記憶された前記重みを更新する更新ステップと、前記更新ステップによって更新された前記重み記憶手段の重みに基づいて、前記品質が劣化したノードを抽出する抽出ステップと、を備える方法。

【0017】

したがって、本発明に係る方法は、（１）と同様に、品質劣化ノードの検出率を向上させ、品質劣化ノードを抽出することができる。

【0018】

（４） 複数のユーザ端末と、当該ユーザ端末の間の通信を中継するノードによって構成される通信ネットワークにおいて、通信を監視する範囲である監視対象ネットワークを設定し、当該監視対象ネットワークの通信の品質を監視すると共に、前記品質の劣化したノードを抽出するネットワーク品質監視サーバとを備えるネットワーク品質監視サーバシステムであって、
前記ネットワーク品質監視サーバは、前記監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、前記品質の劣化を示す重みを、当該通信経路を構成するノードごとに記憶する重み記憶手段と、前記ユーザ端末の間の通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、前記重みが閾値を超えるノードである候補ノードを検出する候補ノード検出手段と、前記候補ノード検出手段によって検出した前記候補ノードを複数含む前記通信経路を探索する通信経路探索手段と、前記通信経路探索手段によって探索した通信経路における候補ノードのうちの少なくとも１つの候補ノードを含むパスについて、前記重みの総計が大きい順に、前記候補ノードを含むパスの組み合わせの数が増加するか否かを判断し、増加すると判断したパスを計測パスとして採用する通信経路採用手段と、前記通信経路採用手段によって採用した計測パスに接続される前記ユーザ端末に、当該計測パスの通信の品質を計測させるための指令を送信する計測指令送信手段と、前記計測指令送信手段によって送信した指令に基づいて計測した前記ユーザ端末から計測結果を受信する計測結果受信手段と、前記計測結果受信手段によって受信した計測結果に基づいて、前記重み記憶手段に記憶された前記重みを更新する更新手段と、前記更新手段によって更新された前記重み記憶手段の重みに基づいて、前記品質が劣化したノードを抽出する抽出手段と、を備え、
前記ユーザ端末は、計測するための指令を前記ネットワーク品質監視サーバから受信する計測指令受信手段と、前記計測指令受信手段によって受信した指令に基づいて通信経路の通信の品質を計測する計測実行手段と、前記計測実行手段によって計測した品質を前記ネットワーク品質監視サーバに送信する計測結果送信手段と、を備える、ネットワーク品質監視システム。

【0019】

したがって、本発明に係るネットワーク品質監視システムは、（１）と同様に、品質劣化ノードの検出率を向上させ、品質劣化ノードを抽出することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、ＩＰネットワークにおいて、品質劣化ノードの検出率を向上させ、品質劣化ノードを抽出することができる。より、具体的には、次の様な効果を奏する。
１．大規模なＩＰネットワーク計測システムにおいて、品質劣化ノードを詳細に抽出することができる。
２．計測パスを動的に変化させることにより、品質劣化ノードの検出率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明が監視対象とするネットワークを含む広域ネットワークの構成を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態における監視対象とするネットワークの計測パスの例を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態における品質劣化ノードの抽出を説明する図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバと、ユーザ端末との機能構成を示す機能ブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバの重みＤＢの例を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバの処理内容を示すフローチャートである。

【図8】本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバによる品質劣化ノードの抽出の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。

【0023】

図１は、本発明が監視対象とするネットワークを含む広域ネットワークの構成を示す図である。本発明は、複数のユーザ端末ＰＣ１〜ＰＣ７（以下、ユーザ端末を区別しない場合はユーザ端末ＰＣという）間でＵＤＰプローブパケットを送受し、監視対象とするネットワークの品質を計測し、通信経路ごとに計測した結果に基づいて、ノードＮ（以下、個々のノードを区別しない場合はノードＮという）に重みを付与する。例えば、通信を中継するノードＮを指定して計測パス（ユーザ端末ＰＣのペア）を設定し、通信結果に基づいて、例えば、通信不良の場合に計測パスを構成するノードの重みを増大させ、通信良好の場合に計測パスを構成するノードの重みを減少させる。そして、計測パス（ユーザ端末ＰＣのペア）を動的に変化させ、監視対象ネットワークの計測カバー率を上昇させると共に、品質劣化ノードを抽出する。ここで、監視対象ネットワークのトポロジーは、例えば、ネットワーク構成ＤＢ（図示せず）に記憶されている。

【0024】

図２は、本発明の一実施形態における監視対象とするネットワークの計測パスの例を示す図である。例えば、計測パスＰ１は、ユーザ端末ＰＣ１からノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５を介してユーザ端末ＰＣ８に至るように設定された通信経路である。図３は、本発明の一実施形態における品質劣化ノードの抽出を説明する図である。
本システムは、ネットワーク品質監視サーバ１０（サーバプログラム）とユーザ端末ＰＣ上で動作するエージェント（エージェントプログラム）で構成され（図２）、以下のシステム手順に従って動作する。

【0025】

システム手順１．計測の準備−トポロジーの構築
エージェントプログラムは起動後、ネットワーク品質監視サーバ１０にユーザ端末ＰＣのＩＰアドレス情報を登録し、計測待機状態となる。ネットワーク品質監視サーバ１０は、監視対象ネットワークのトポロジーデータベースとユーザ端末ＰＣのＩＰアドレス情報をマッピングし、監視対象ネットワークとユーザ端末ＰＣの接続点（エッジルータ）を特定する。このとき、監視対象ネットワークとユーザ端末ＰＣの間に、監視対象でないネットワーク区間があっても構わない。ここでのマッピングには、ユーザ端末ＰＣのＩＰアドレスの割り当て情報を使用する方法や、ネットワーク品質監視サーバ１０からユーザ端末ＰＣに対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンドを実行し、接続点を推定する方法がある。

【0026】

システム手順２．計測パスの計算
ネットワーク品質監視サーバ１０は計測周期（例えば、１分周期）ごとに、監視対象ネットワーク内の各ノード（ルータ又はリンク）にあらかじめ付与された、もしくは、前の計測周期において計算された重み（ｗｅｉｇｈｔ）に対し、計測するノード（計測パスに含まれるノード）の重みの総和が最大となるように計測パスを計算する。
具体的には、全てのエージェント間の通信経路の集合（Ｆ＝｛Ｓ１，・・・，Ｓ｜Ｆ｜｝）をＤｉｊｋｓｔｒａアルゴリズムにより計算した後、以下の式で定義されるｗ（Ｇ）を最大化する通信経路の集合Ｇ（⊆Ｆ）を求める。

【0027】

【数1】

【0028】

ただし、エージェントの計測負荷を抑制するため、１エージェントの同時計測数が一
定値以下（≦Ｂ）になるような以下の制約条件を加える。

【0029】

【数2】

【0030】

ここで、Ｃ（ｖ’，Ｓ）はエージェントｖ’がＳの計測エージェントである場合に１，それ以外の場合に０となる関数である。
上記の問題は、最大被覆問題と呼ばれるＮＰ困難な整数計画問題であるが、欲張りアルゴリズムにより、多項式時間において近似解が得られることが知られている。このため、本発明では欲張りアルゴリズムにより、計測パスの計算を行う。
具体的には、以下の手順に従って計測パスを反復計算する。
［計測パス計算手順１］
（１）制約条件を満足しない計測パスを候補の集合から除外する。
（２）残った各計測パス候補に対し、計測パスとして選択した際のｗ（Ｇ）の増加分を計算する。
（３）ｗ（Ｇ）の増加分が最大の１パスを計測パスとして採用する。
（４）（１）〜（３）を、計測パスの候補がなくなる、又は、ｗ（Ｇ）の増加が正の値をとらなくなるまで繰り返す。

【0031】

ネットワーク品質監視サーバ１０は、品質劣化ノードのより詳細な絞り込みを実現するため、重みが閾値Ｔ_ｃよりも大きな品質劣化ノードの候補（以下、候補ノード）が複数存在する場合｛Ｍ_ｉ，（ｉ＝１，２，・・・）｝は、各候補ノードＭ_ｉを通過する計測パスの集合Ｃ_ｉが他の候補ノードＭ_ｊを通過する計測パスの集合Ｃ_ｊ（ｉ≠ｊ）と可能な限り異なる集合となるように計測パスを選択する。
具体的には、以下の処理を［計測パス計算手順１］の前に実行する。このため、最終的に採用される計測パスの集合は、［計測パス計算手順２］で採用される計測パスの集合と［計測パス計算手順１］で採用される計測パスの集合の和となる。
［計測パス計算手順２］
（１）１つ以上の候補ノードを通過するパスの集合Ｄ＝｛Ｓ’_１，・・・，Ｓ’_｜Ｄ｜｝を計算する。
（２）Ｄの中から制約条件（数式２）を満足しないパスを削除する。
（３）残った各パスに対し、計測パスとして選択した際のｗ（Ｇ）の増加分を計算する。
（４）ｗ（Ｇ）の増加分が大きい順番に、各パスを計測パスとして選択した際の候補ノードを通過するパスの集合Ｃ_ｉ（ｉ＝１，２，・・・，｜Ｍ｜）を要素とする集合（ここではクラスと呼ぶ）Ａを計算し、クラスの要素数｜Ａ｜がパスの追加前と比較して増加する場合は計測パスとして採用する。
例えば、図３において、Ｍ＝｛Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４｝とし、パスＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の順番で上記判定を行う場合を考える。
（４−１）初期状態はどのノードを通過するパスも選択されていないので、Ｃ_ｉ＝φ（ｉ＝１，２，３，４）となり、｜Ａ｜は１である。
（４−２）次に、Ｐ１を計測パスとして選択可能かを考えると、各ノードを通過するパスの組み合わせＣ_ｉ＝｛Ｐ_１｝（ｉ＝１，２，３，４）となり（｜Ａ｜＝１）、組み合わせ数が元の状態から増加しないため、Ｐ_１は計測パスとして採用されない。
（４−３）次に、Ｐ２の選択について考えてみると、Ｐ２が選択された場合、各ノードを通過するパスの組み合わせは、Ｃ_ｉ＝｛Ｐ_２｝（ｉ＝１，２）、Ｃ_ｊ＝φ（ｊ＝３，４）の２種類となるため（｜Ａ｜＝２）、Ｐ２は採用される。
（４−４）Ｐ３に関しては、Ｃ_１＝｛Ｐ_２｝，Ｃ_２＝｛Ｐ_２，Ｐ_３｝，Ｃ_ｉ＝｛Ｐ_３｝（ｉ＝３，４）の３通り（｜Ａ｜＝３）に増加するため、計測パスとして採用される。
（４−４）Ｐ４に関しては、Ｃ_１＝｛Ｐ_２｝，Ｃ_２＝｛Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４｝，Ｃ_ｉ＝｛Ｐ_３，Ｐ_４｝（ｉ＝３，４）の３通りであり（｜Ａ｜＝３）、計測パスとして採用されない。
（５）手順２の（１）〜（４）を、制約条件を満足するパスがなくなる、又は、クラスの要素数の増加がなくなるまで繰り返す。

【0032】

システム手順３．計測の実行
システム手順２における計測パスの計算結果に従い、ネットワーク品質監視サーバ１０がエージェントに計測の実行指示を出す。計測指示を受信したエージェントは、計測を実行し、計測結果（ロス率やジッタ等）をネットワーク品質監視サーバ１０に通知する。

【0033】

システム手順４．重みの更新
計測結果を受信したネットワーク品質監視サーバ１０は、各品質メトリックに対し、計測結果をあらかじめ決定しておいた２つの閾値（例えば、ロス率＝０．５％，１％）と比較して、計測パスをＢａｄパス、Ｍｅｄｉｕｍパス、Ｇｏｏｄパスに分類した後、計測結果を各計測パス上のノードの重みにフィードバックする。
具体的には、劣化パスに応じて、劣化パスに含まれるノードの重みを増大（α倍、α＞１）、非劣化パスに含まれるノードの重みを減少（β倍、β＜１）させ、Ｍｅｄｉｕｍパスに含まれるノードの重みは変化させない。この結果、品質劣化ノードの重みは他ノードよりも大きくなる。ここで、非劣化パスに含まれるノードは重みが減少するため、計測されていないノードの重みはこれらのノードに対して相対的に大きくなり、次の計測周期において、計測されやすくなる。
ここで、各ノードの重みはあらかじめ設定した上限・下限の閾値（Ｔ_ｕ，Ｔ_ｌ）を超えない範囲で変化するものとし、計算により閾値を超える場合は閾値により更新する。この結果、品質劣化の発生や回復に対し、重みが一定値以上・以下になる周期の上限を抑制する。

【0034】

システム手順５．品質劣化ノードの抽出
各ノードの重みを調査し、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔ_ｄ（＞Ｔ_ｃ）よりも大きくなるノードを品質劣化ノードとして抽出する。
システム手順６．上記のシステム手順１からシステム手順５を繰り返す。ただし、システム手順１．の計測の準備は、エージェントが新たに追加・削除された場合のみ実行する。

【0035】

図４は、本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバ１０と、ユーザ端末ＰＣとの機能構成を示す機能ブロック図である。図５は、本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバ１０の重みＤＢ３１の例を示す図である。ネットワーク品質監視システム１は、ネットワーク品質監視サーバ１０と、ユーザ端末ＰＣとを備える。ネットワーク品質監視サーバ１０は、重み記憶手段としての重みＤＢ３１と、候補ノード検出手段１１と、通信経路探索手段１２と、通信経路採用手段１３と、計測指令送信手段１５と、計測結果受信手段１６と、更新手段１７と、抽出手段１８と、制約手段１３１とを備え、計測周期（例えば、１分周期）ごとに各手段が動作する。ユーザ端末ＰＣは、計測指令受信手段５１と、計測実行手段５２と、計測結果送信手段５３とを備える。以下、各手段ごとに詳述する。

【0036】

重みＤＢ３１は、監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、品質の劣化を示す重みを、通信経路を構成するノードごとに記憶する。具体的には、図５に示すように、重みＤＢ３１は、ノードに対応付けて、重みを記憶している。例えば、通信経路についての各品質メトリックに対し、ネットワーク品質監視サーバ１０は、計測結果をあらかじめ決定しておいた２つの閾値（例えば、ロス率＝０．５％，１％）と比較して、計測パスをＢａｄパス、Ｍｅｄｉｕｍパス、Ｇｏｏｄパスに分類する。次に、ネットワーク品質監視サーバ１０は、Ｂａｄパスに分類した計測パスを構成するノードに対して記憶している重みを増大させ、Ｍｅｄｉｕｍパスに分類した計測パスを構成するノードに対して記憶している重みを変化させず、Ｇｏｏｄパスに分類した計測パスを構成するノードに対して記憶している重みを減少させて、重みＤＢ３１に記憶させる。

【0037】

候補ノード検出手段１１は、ユーザ端末ＰＣの間の通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、重みが閾値を超えるノードである候補ノードを検出する。具体的には、候補ノード検出手段１１は、重みＤＢ３１に基づいて、候補ノードを検出する。

【0038】

通信経路探索手段１２は、候補ノード検出手段１１によって検出した候補ノードを複数含む通信経路を探索する。具体的には、通信経路探索手段１２は、監視対象ネットワークのトポロジーに基づいて取得した通信経路について、通信経路が候補ノードを複数含むか否かによって、候補ノードを複数含む通信経路を探索する。

【0039】

通信経路採用手段１３は、通信経路探索手段１２によって探索した通信経路における候補ノードのうちの少なくとも１つの候補ノードを含むパスについて、重みの総計が大きい順に、候補ノードを含むパスの組み合わせの数が増加するか否かを判断し、増加すると判断したパスを計測パスとして採用する。具体的には、通信経路採用手段１３は、例えば図３の場合、通信経路Ｐ１に対し、通信経路Ｐ２を計測パスとして採用する。そして、次の周期で、同様の判断が行われ通信経路Ｐ３が計測パスとして採用される。

【0040】

さらに、制約手段１３１は、複数のユーザ端末ＰＣのうち一のユーザ端末ＰＣについて、通信の品質を計測する回数が一定値以下となる制約条件（数式２）を満たすように、通信経路を求め、通信経路採用手段１３は、制約手段１３１を満たすパスから計測パスを採用する。

【0041】

計測指令送信手段１５は、通信経路算出手段１４によって求めた通信経路に接続されるユーザ端末ＰＣに、当該通信経路の通信の品質を計測させるための指令を送信する。具体的には、計測指令送信手段１５は、指定したノードによって構成される計測パスを計測させるための指令を作成し、作成した指令をユーザ端末ＰＣに送信する。
ユーザ端末ＰＣにおいて、計測指令受信手段５１は、計測するための指令をネットワーク品質監視サーバ１０サーバから受信する。計測実行手段５２は、計測指令受信手段５１によって受信した指令に基づいて通信経路の通信の品質を計測する。計測結果送信手段５３は、計測実行手段５２によって計測した品質をネットワーク品質監視サーバ１０に送信する。

【0042】

計測結果受信手段１６は、計測指令送信手段１５によって送信した指令に基づいて計測したユーザ端末ＰＣから計測結果を受信する。具体的には、計測結果受信手段１６は、ユーザ端末ＰＣから、指令に基づいて計測した計測パスのロス率やジッタ等である計測結果を受信する。

【0043】

更新手段１７は、計測結果受信手段１６によって受信した計測結果に基づいて、重みＤＢ３１に記憶された重みを更新する。具体的には、更新手段１７は、受信した計測結果をあらかじめ決定しておいた２つの閾値（例えば、ロス率＝０．５％，１％）と比較して、計測パスをＢａｄパス、Ｍｅｄｉｕｍパス、Ｇｏｏｄパスに分類する。次に、更新手段１７は、分類したパスに対応付けられた重みの更新率によって、計測パスを構成するノードの重みを更新し、重みＤＢ３１に記憶させて、フィードバックする。

【0044】

抽出手段１８は、更新手段１７によって更新された重みＤＢ３１の重みに基づいて品質が劣化したノードを抽出する。具体的には、抽出手段１８は、重みＤＢ３１に記憶されたノードの重みに基づいて、例えば、重みが閾値Ｔ_ｄ以上であるノードを、品質の劣化したノードとして抽出する。

【0045】

図６は、本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバ１０のハードウェア構成の一例を示す図である。ネットワーク品質監視サーバ１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０００、通信Ｉ／Ｆ１０４０、メインメモリ１０５０、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）１０６０、Ｉ／Ｏコントローラ１０７０、ハードディスク１０７４、表示装置１０８０、入力装置１１００及び入出力Ｉ／Ｆ装置２０００を備え、バスライン１００５により接続されている。

【0046】

ＣＰＵ１０００は、ネットワーク品質監視サーバ１０を統括的に制御する部分であり、ハードディスク１０７４に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、上述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。

【0047】

通信Ｉ／Ｆ１０４０は、ネットワーク品質監視サーバ１０を専用ネットワーク又は公共ネットワークを介してユーザ端末ＰＣ等と接続できるようにするためのネットワーク・アダプタである。

【0048】

メインメモリ１０５０は、適宜読み出して実行されるプログラムを記憶し、プログラムの実行によって作成される種々の情報を記憶する。ＢＩＯＳ１０６０は、ネットワーク品質監視サーバ１０の起動時にＣＰＵ１０００が実行するブートプログラムや、ネットワーク品質監視サーバ１０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。

【0049】

Ｉ／Ｏコントローラ１０７０には、ハードディスク１０７４等の記憶手段を接続することができる。ハードディスク１０７４は、ネットワーク品質監視サーバ１０が本発明の機能を実行するためのプログラムを記憶しており、重みＤＢ３１等を記憶している。

【0050】

ネットワーク品質監視サーバ１０に提供されるプログラムは、ハードディスク１０７４、又はメモリカード等の記録媒体に格納されて提供される。このプログラムは、Ｉ／Ｏコントローラ１０７０を介して、記録媒体から読み出され、又は通信Ｉ／Ｆ１０４０を介してダウンロードされることによって、ネットワーク品質監視サーバ１０にインストールされ実行されてもよい。

【0051】

表示装置１０８０は、ネットワーク品質監視サーバ１０による演算処理結果の画面、オペレータの指示を受け付ける画面等を表示するものであり、ブラウン管表示装置、液晶表示装置等のディスプレイ装置を含む。入力装置１１００は、ネットワーク品質監視サーバ１０のオペレータによる入力を行う装置であり、キーボード及びマウス等で構成される。入出力Ｉ／Ｆ装置２０００は、ネットワーク品質監視サーバ１０と、他の機器、例えば補助記憶装置等とを接続する。

【0052】

図７は、本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバ１０の処理内容を示すフローチャートである。本処理は、コンピュータプログラムを管理するＯＳの下で、定期的（例えば、１分周期ごと）に実行される。

【0053】

ステップＳ１０１において、ＣＰＵ１０００は、ユーザ端末ＰＣの参加又は離脱があるか否かを判断する。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、監視対象ネットワークのトポロジーについて変更の通知を受信したことや、ユーザ端末ＰＣの接続の変化を検知したことによって、ユーザ端末ＰＣの参加又は離脱があるか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０２に移し、ＮＯの場合、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０４に移す。

【0054】

ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１０００は、ユーザ端末ＰＣの情報の更新、ネットワークのトポロジーの構築を行う。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、監視対象ネットワークのトポロジーについて受信した変更内容や、検知した更新内容に基づいて、ユーザ端末ＰＣの情報の更新、ネットワークのトポロジーの構築等を行う。その後、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０３に移す。

【0055】

ステップＳ１０３において、ＣＰＵ１０００は、全てのユーザ端末ＰＣ間の通信経路の重みを計算する。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、通信経路ごとに、重みＤＢ３１に基づいて、通信経路を構成するノードの重みの総計を計算する。その後、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０４に移す。

【0056】

ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１０００（候補ノード検出手段１１、通信経路探索手段１２）は、候補ノードが複数存在する通信経路があるか否かを判断する。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、重みＤＢ３１に基づいて、重みが閾値以上のノードである候補ノードを検出する。次に、ＣＰＵ１０００は、監視対象ネットワークの通信経路について、通信経路が候補ノードを複数含むか否かによって、候補ノードを複数含む通信経路を探索する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０５に移し、ＮＯの場合、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０６に移す。

【0057】

ステップＳ１０５において、ＣＰＵ１０００（通信経路採用手段１３）は、複数の候補ノードを含む通信経路について品質劣化ノードを抽出できるようなパスを採用する。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、当該通信経路における候補ノードのうちの少なくとも１つの候補ノードを含むパスであって制約条件（数式２）を満たすパスについて、重みの総計が大きい順に、候補ノードを含むパスの組み合わせの数が増加するか否かを判断し、増加すると判断したパスを計測パスとして採用する。その後、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０７に移す。

【0058】

ステップＳ１０６において、ＣＰＵ１０００（通信経路算出手段１４）は、ノードの重みの総和が最大の通信経路を計測パスとして採用する。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、制約条件（数式２）を満たす通信経路のうち、通信経路を構成するノードの重みの総計を計算し、計算した重みの総計が最大となる通信経路を求め、求めた通信経路を計測パスとして採用する。その後、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０７に移す。

【0059】

ステップＳ１０７において、ＣＰＵ１０００（計測指令送信手段１５）は、ステップＳ１０５又はステップＳ１０６で採用した計測パスをユーザ端末ＰＣに計測させる。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、指定したノードによって構成される計測パスを計測させるための指令を作成し、作成した指令をユーザ端末ＰＣに送信する。その後、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０８に移す。

【0060】

ステップＳ１０８において、ＣＰＵ１０００（計測結果受信手段１６、更新手段１７）は、計測結果を受信し、重みを更新する。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、ユーザ端末ＰＣから、指令に基づいて計測した計測パスのロス率やジッタ等である計測結果を受信する。次に、ＣＰＵ１０００は、受信した計測結果をあらかじめ決定しておいた２つの閾値（例えば、ロス率＝０．５％，１％）と比較して、計測パスをＢａｄパス、Ｍｅｄｉｕｍパス、Ｇｏｏｄパスに分類する。次に、ＣＰＵ１０００は、分類に対応付けられた重みの更新（Ｂａｄパスは２倍、Ｍｅｄｉｕｍパスは更新しない、Ｇｏｏｄパスは０．５倍）によって、計測パスを構成するノードの重みを更新し、重みＤＢ３１に記憶させる。その後、ＣＰＵ１０００は、処理をステップＳ１０９に移す。

【0061】

ステップＳ１０９において、ＣＰＵ１０００（抽出手段１８）は、品質劣化ノードを抽出する。より具体的には、ＣＰＵ１０００は、重みＤＢ３１に記憶された重みを、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔ_ｄ（＞Ｔ_ｃ）よりも大きくなるノードを品質劣化ノードとして抽出する。その後、ＣＰＵ１０００は、処理を終了する。

【0062】

図８は、本発明の一実施形態に係るネットワーク品質監視サーバ１０による品質劣化ノードの抽出の例を示す図である。例えば、図２のような監視対象ネットワークが、ノードＮ１からノードＮ１２で構成されていて、ネットワーク品質監視サーバ１０によって、周期的に通信経路の計測結果を収集した結果、各ノードの重みが図５のような値であるとする。この場合に、通信経路Ｐ１は、複数個の候補ノード（ノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ３、ノードＮ４、ノードＮ５）を含み、図８（１）のように表わされる。候補ノードを含む通信経路が、通信経路Ｐ１の他に、通信経路Ｐ２（ＰＣ２−・・・−Ｎ１−Ｎ２−・・・−ＰＣ５）、通信経路Ｐ３（ＰＣ４−・・・−Ｎ２−Ｎ３−Ｎ４−・・・−ＰＣ６）であるとする。ネットワーク品質監視サーバ１０は、例えば、１分周期ごとに次のようにして品質劣化ノードを抽出する。

【0063】

図８（１）に示したノードのみに着目して通信経路の重みを算出すると、通信経路Ｐ１の重み２０、通信経路Ｐ２の重み８、通信経路Ｐ３の重み１２なので、ネットワーク品質監視サーバ１０は、通信経路Ｐ１、通信経路Ｐ３、通信経路Ｐ２の順に、ノードを通過するパスの組み合わせを算出する。通信経路Ｐ１は１通りであるので計測パスの対象として採用されない。通信経路Ｐ３は２通り（φ，｛Ｐ３｝）で通信経路Ｐ１より増加するので計測パスとして採用され、計測される。計測結果がＢＡＤパスとすると、ノードの重みが２倍され、通信経路Ｐ３は、図８（２）のように表わされる。

【0064】

次に、図８（２）に示したノードのみに着目して通信経路の重みを算出すると、通信経路Ｐ３の重み２４、通信経路Ｐ２の重み８なので、次の周期でネットワーク品質監視サーバ１０は、通信経路Ｐ３、通信経路Ｐ２の順に、ノードを通過するパスの組み合わせを算出する。通信経路Ｐ３は１通り、通信経路Ｐ２は２通り（Ｐ３とＰ２、Ｐ３）で通信経路Ｐ３より増加するので、通信経路Ｐ２は、計測パスとして採用され、計測される。計測結果がＢＡＤパスとすると、ノードの重みが２倍され、通信経路Ｐ３は、図８（３）のように表わされる。その結果、ネットワーク品質監視サーバ１０は、ノードＮ２を品質劣化ノードとして抽出することができる。

【0065】

本実施形態によれば、ネットワーク品質監視サーバ１０は、監視対象ネットワークの通信経路について計測された結果に基づいて算出された、品質の劣化を示す重みを、当該通信経路を構成するノードごとに記憶する重みＤＢ３１を備え、複数のユーザ端末ＰＣの間の通信経路について、当該通信経路を構成するノードのうち、品質が劣化した候補ノードを検出し、検出した候補ノードを複数含む通信経路について、少なくとも１つの候補ノードを含むパスについて、重みの総計が大きい順に、候補ノードを含むパスの組み合わせの数が増加するか否かを判断し、増加すると判断したパスを計測パスとして採用する。そして、ネットワーク品質監視サーバ１０は、採用した計測パスによって接続されるユーザ端末ＰＣに、当該計測パスの通信の品質を計測させ、計測した通信の品質に基づいて、重みを更新し、品質が劣化したノードを抽出する。さらに、ネットワーク品質監視サーバ１０は、複数のユーザ端末ＰＣのうち一のユーザ端末ＰＣについて、通信の品質を計測する回数が一定値以下となる制約条件を満たすパスから計測パスを採用する。
したがって、本発明に係るネットワーク品質監視サーバ１０は、品質劣化ノードの検出率を向上させ、品質劣化ノードを抽出することができる。

【0066】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0067】

１ ネットワーク品質監視システム
１０ ネットワーク品質監視サーバ
１１ 候補ノード検出手段
１２ 通信経路探索手段
１３ 通信経路採用手段
１３１ 制約手段
１５ 計測指令送信手段
１６ 計測結果受信手段
１７ 更新手段
１８ 抽出手段
３１ 重みＤＢ
５１ 計測指令受信手段
５２ 計測実行手段
５３ 計測結果送信手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】