JP7702902B2 - ネットワーク管理装置、及びネットワーク管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク管理装置に関する。

今後、、Ｌｏｃａｌ５ＧとＷｉＦｉや、ｓＸＧＰとＷｉＦｉを組み合わせたマルチ無線ネットワークが増加すると考えられる。マルチ無線ネットワークは、無線方式ごとの特性を活かしたシステムが構築できると期待されており、例えば、メイン系は高性能なＬｏｃａｌ５ＧやｓＸＧＰ、障害時に切り替わるバックアップ系は安価なＷｉＦｉという組み合わせは、コストと性能面のバランスが良い。

本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（特開２００４－２９７１５７号公報）には、複数の異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて使用され、前記複数の無線システムと通信するインタフェースを有する無線端末装置において、前記各無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けが設定され、このクラス分けに基づいて前記異なる無線システム間の通信中のハンドオーバーまたは発呼を行うことを特徴とする無線端末装置が記載されている。

特開２００４－２９７１５７号公報

従来のマルチ無線ネットワークは、通信品質を補償するために、端末毎にＱｏＳ制御する機能を実装するが、以下の課題がある。ＱｏＳは端末毎に設定されるため、ネットワーク全体のＱｏＳの最適化が困難である。また、端末とエリアの状況の一括管理が困難であるため、無線ネットワーク運用管理情報としての活用が困難であり、リソース不足などの帯域状況の把握が困難であり、端末間でＱｏＳの調整が困難である。このため、マルチ無線ネットワークの運用・保守コストを低減が求められている。

さらに、高品質が必要なメイン系の無線ネットワークにおいて、電波遮蔽物の設置、人流変化、アクセスポイント障害等により、一部端末の通信品質が劣化しバックアップ系の無線ネットワークに接続される場合、各無線ネットワークのＱｏＳは独自であり、メイン系の通信品質をバックアップ系に適用する仕組みがない。このため、バックアップ系に切り替わった端末が、メイン系接続時と同じ通信品質を維持することが困難である。

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、ネットワーク管理装置であって、所定の演算処理を実行する演算装置と、前記演算装置に接続された記憶デバイスとを有する計算機によって構成され、前記演算装置が、ネットワークにおける通信品質を管理するＱｏＳ管理部を有し、前記記憶デバイスは、第１の無線通信方式の無線品質クラスと、第２の無線通信方式の無線品質クラスの対応関係を記録する通信品質対応情報を格納し、前記ＱｏＳ管理部は、端末の無線接続先の前記第１の無線通信方式から前記第２の無線通信方式への変化を検知すると、前記通信品質対応情報を参照して、前記第２の無線通信方式における無線品質クラスを設定し、当該端末の前記第１の無線通信方式における通信量から定められる帯域設定に、端末が多く帯域保証が困難な場合に低減された帯域を計算するための係数である調整倍率を乗じて、前記第２の無線通信方式の帯域を設定することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、ネットワーク側で無線方式の切替後の通信品質を制御でき、ネットワーク全体のＱｏＳを最適化できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。

本発明の実施例のネットワーク管理サーバの構成を示す図である。 端末管理テーブルの構成例を示す図である。 フロー履歴テーブルの構成例を示す図である。 端末通信履歴テーブルの構成例を示す図である。 通信機器テーブルの構成例を示す図である。 端末別無線品質テーブルの構成例を示す図である。 通信品質対応テーブルの構成例を示す図である。 ＱｏＳ設定テーブルの構成例を示す図である。 ネットワーク管理サーバが実行する処理のフローチャートである。 通信方式切替検知処理のフローチャートである。 切替後ＱｏＳ設定処理のフローチャートである。 未使用ＱｏＳ設定削除処理のフローチャートである。 ＱｏＳ帯域設定調整処理のフローチャートである。 ＱｏＳ設定必要性判定処理のフローチャートである。 通知処理のフローチャートである。 ネットワーク通信品質状況表示画面の例を示す図である。

図１は、本発明のネットワーク管理装置の一例であるネットワーク管理サーバ１０１の実施例の構成を示す図であり、ネットワーク管理サーバ１０１が管理する監視対象システム１００の構成も示す。

本実施例のネットワーク管理サーバ１０１は、プロセッサ（ＣＰＵ）１２０、メモリ１１９、補助記憶装置１１７及び通信インターフェース１１８を有する計算機によって構成される。ネットワーク管理サーバ１０１は、図示を省略する入力インターフェース及び出力インターフェースを有してもよい。

プロセッサ１２０は、メモリ１１９に格納されたプログラムを実行する演算装置である。プロセッサ１２０が、各種プログラム（フロー計測プログラム１２８、ＱｏＳ管理プログラム１２９、通知プログラム１３０）を実行することによって、ネットワーク管理サーバ１０１が提供する機能が実現される。なお、プロセッサ１２０がプログラムを実行して行う処理の一部を、他の演算装置（例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェア）で実行してもよい。

メモリ１１９は、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ及び揮発性の記憶素子であるＲＡＭを含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、プロセッサ１２０が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。

補助記憶装置１１７は、例えば、磁気記憶装置（ＨＤＤ）、フラッシュメモリ（ＳＳＤ）等の大容量かつ不揮発性の記憶装置である。また、補助記憶装置１１７は、プロセッサ１２０がプログラムの実行時に使用するデータ（例えば、端末管理テーブル１２１、フロー履歴テーブル１２２、端末通信履歴テーブル１２３、通信機器テーブル１２４、ＱｏＳ設定テーブル１２５、端末別無線品質テーブル１２６、通信品質対応テーブル１２７など）、及びプロセッサ１２０が実行するプログラムを格納する。すなわち、プログラムは、補助記憶装置１１７から読み出されて、メモリ１１９にロードされて、プロセッサ１２０によって実行されることによって、ネットワーク管理サーバ１０１の各機能を実現する。

通信インターフェース１１８は、所定のプロトコルに従って、他の装置（例えば、監視対象システム１００内の通信機器）との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。

入力インターフェースは、キーボードやマウスなどの入力装置が接続され、オペレータからの入力を受けるインターフェースである。出力インターフェースは、ディスプレイ装置やプリンタなどの出力装置が接続され、プログラムの実行結果をオペレータが視認可能な形式で出力するインターフェースである。なお、ネットワーク管理サーバ１０１にネットワークを介して接続されたユーザ端末が入力装置及び出力装置を提供してもよい。この場合、ネットワーク管理サーバ１０１がウェブサーバの機能を有し、ユーザ端末がネットワーク管理サーバ１０１に所定のプロトコル（例えばｈｔｔｐ）でアクセスしてもよい。

プロセッサ１２０が実行するプログラムは、リムーバブルメディア（ＣＤ－ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）又はネットワークを介してネットワーク管理サーバ１０１に提供され、非一時的記憶媒体である不揮発性の補助記憶装置１１７に格納される。このため、ネットワーク管理サーバ１０１は、リムーバブルメディアからデータを読み込むインターフェースを有するとよい。

ネットワーク管理サーバ１０１は、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に構成された複数の計算機上で構成される計算機システムであり、複数の物理的計算機資源上に構築された仮想計算機上で動作してもよい。例えば、フロー計測プログラム１２８、ＱｏＳ管理プログラム１２９、及び通知プログラム１３０は、各々別個の物理的又は論理的計算機上で動作するものでも、複数が組み合わされて一つの物理的又は論理的計算機上で動作するものでもよい。

端末管理テーブル１２１は、端末１０２の情報が登録されるテーブルであり、その詳細は図２を参照して説明する。フロー履歴テーブル１２２は、ネットワークを転送されるデータフローの情報が登録されるテーブルであり、その詳細は図３を参照して説明する。端末通信履歴テーブル１２３は、端末１０２の通信履歴が記録されるテーブルであり、その詳細は図４を参照して説明する。通信機器テーブル１２４は、監視対象システム１００に設置される通信機器の情報が記録されるテーブルであり、その詳細は図５を参照して説明する。ＱｏＳ設定テーブル１２５は、監視対象システム１００内の通信機器に設定されるＱｏＳの情報が記録されるテーブルであり、その詳細は図８を参照して説明する。端末別無線品質テーブル１２６は、端末１０２の各通信方式における品質の情報が記録されるテーブルであり、その詳細は図６を参照して説明する。通信品質対応テーブル１２７は、通信方式切替前後の品質クラスの対応が記録されるテーブルであり、その詳細は図７を参照して説明する。これらのテーブルは、図２から図８に示すようにテーブル形式のデータでも、他の形式でデータを格納してもよい。

フロー計測プログラム１２８は、監視対象システム１００内の通信機器から転送されるデータフローを収集し、フロー履歴テーブル１２２及び端末通信履歴テーブル１２３を作成して、端末１０２の通信方式切替を検知する（図１０参照）。ＱｏＳ管理プログラム１２９は、監視対象システム１００全体のＱｏＳを管理する（図１１、図１２、図１３、図１４参照）。通知プログラム１３０は、監視対象システム１００のネットワーク通信品質状況を管理者に通知する（図１５、図１６参照）。

監視対象システム１００では、複数のスイッチ１１１～１１４及びルータ１１０によって、アクセスポイント１０３～１０７、ＥＰＣ１０８、ファイアーウォール１０９及び業務システムサーバ１１５～１１６が通信可能に接続される。業務システムサーバ１１５及び１１６は、端末１０２から送信されたデータを収集し、及び／又は端末１０２にデータを送信することによって、端末１０２に業務を提供する。ファイアーウォール１０９は、監視対象システム１００外部との境界に設けられ、監視対象システム１００外部の装置（例えばネットワーク管理サーバ１０１）と接続する。ルータ１１０は、業務システムサーバ１１５及び１１６が送受信するパケットの転送経路を提供する。アクセスポイントは、５Ｇシステムのアクセスポイント１０３、ＷｉＦｉシステムのアクセスポイント１０４～１０７がある。各アクセスポイント１０３～１０７は、所定の無線通信方式によって端末１０２と通信する。アクセスポイントは、図が煩雑にならない数を図示したが、実際はより多くのアクセスポイントが設置される。ＥＰＣ１０８は、５Ｇネットワークのコアネットワークである。

監視対象システム１００には、端末１０２が接続される。説明の便宜上、１台の端末１０２を図示するが、通常、複数の端末１０２が監視対象システム１００に接続される。

端末１０２は、複数の通信方式（例えば、５Ｇ、ＷｉＦｉなどの無線通信方式）を使用して、予め定められたアクセスポイント又は複数のアクセスポイントの各々から送信される電波の受信電界強度（ＲＳＳＩ）が強いアクセスポイントを選択して通信する。端末１０２には通信先切替アプリが実装されており、この通信先切替アプリはアクセスポイントとの通信品質劣化（通信断、エラー率の上昇など）を検知して、接続先を他のアクセスポイントに切り替えて通信を継続する。通常、高品質が必要なメイン系の無線ネットワークを５Ｇによって構成し、バックアップ系の無線ネットワークをＷｉＦｉによって構成する。

図２は、端末管理テーブル１２１の構成例を示す図である。

端末管理テーブル１２１は、端末１０２の情報が記録されるテーブルであり、端末ＩＤ２００、通信方式２０１、メイン通信方式フラグ２０２、及び最終利用日時２０３のデータを含む。端末ＩＤ２００は、端末１０２に一意に付与される識別情報である。通信方式２０１は、端末１０２と監視対象システム１００とが無線通信する方式であり、例えば、５Ｇ、ＷｉＦｉなどである。メイン通信方式フラグ２０２は、通信方式が各端末で主に使用される通信方式であるかを示す情報であり、各端末で主に使用されるメイン通信方式であればＹ、副次的に使用されるサブ通信方式であればＮが記録される。最終利用日時２０３は、当該端末が当該通信方式を最後に利用した日時であり、フロー履歴テーブル１２２（図３）から取得できる。なお、当該端末が当該通信方式を利用したことがない場合、最終利用日時２０３にはｎ／ａが記録される。

図３は、フロー履歴テーブル１２２の構成例を示す図である。

フロー履歴テーブル１２２は、監視対象システム１００を転送されるデータフローの情報が記録されるテーブルであり、通信機器３００、計測時刻３０１、継続時間３０２、ソース３０３、デスティネーション３０４、パケット数３０５、及びデータ転送量３０６のデータを含む。通信機器３００は、当該データフローを転送したネットワーク機器（例えばアクセスポイント）の識別情報である。計測時刻３０１は、当該データフローを転送した時刻であり、継続時間３０２は、当該データフローの転送に要した時間である。ソース３０３は、当該データフローの送信元の機器であり、デスティネーション３０４は、当該データフローの送信宛先の機器である。パケット数３０５は、当該データフローで転送されたパケットの数であり、データ転送量３０６は、当該データフローで転送されたデータ量である。

図４は、端末通信履歴テーブル１２３の構成例を示す図である。

端末通信履歴テーブル１２３は、端末１０２の通信履歴が記録されるテーブルであり、計測時刻４００、端末ＩＤ４０１、アクセスポイント４０２、通信方式４０３、転送量４０４、及び切替フラグ４０５のデータを含む。計測時刻４００は、当該通信が計測された時刻である。端末ＩＤ４０１は、当該通信を行った端末１０２の識別情報である。アクセスポイント４０２は、当該通信を行ったアクセスポイント１０３～１０７の識別情報である。通信方式４０３は、当該通信が行われた通信方式である。転送量４０４は、当該通信で転送されたデータ量である。切替フラグ４０５は、端末１０２の通信方式切り替えが検出された場合に設定されるデータである。

図５は、通信機器テーブル１２４の構成例を示す図である。

通信機器テーブル１２４は、監視対象システム１００に設置される通信機器の情報が記録されるテーブルであり、通信方式５００、ネットワーク機器５０１、位置情報５０２、最大帯域５０３、及びルート情報５０４のデータを含む。通信方式５００は、当該通信機器が通信に使用する方式である。ネットワーク機器５０１は、当該通信機器の識別情報である。位置情報５０２は、当該通信機器の設置位置である。最大帯域５０３は、当該通信機器が通信に提供可能な帯域である。ルート情報５０４は、当該ネットワーク機器と業務システムサーバ１１５、１１６との通信経路、すなわち、業務システムサーバ１１５、１１６との通信が経由する通信機器の情報である。ルート情報５０４は、業務システムサーバ１１５、１１６毎に定められるとよい。

図６は、端末別無線品質テーブル１２６の構成例を示す図である。

端末別無線品質テーブル１２６は、端末１０２の各通信方式における品質の情報が記録されるテーブルであり、端末ＩＤ６００、通信方式６０１、及び品質クラス６０２のデータを含む。端末ＩＤ６００は、端末１０２の識別情報である。通信方式６０１は、端末１０２が通信に使用する方式である。品質クラス６０２は、当該端末１０２が当該通信方式におけるデータ転送優先度の情報であり、例えば、ＷＭＭ－ＥＤＣＡ（Wi-Fi Multimedia Enhanched Distributed Channel Access）、ＴｏＳ（Type of Service）、ＱＣＩ（Quality of Service）などを使用できる。

図７は、通信品質対応テーブル１２７の構成例を示す図である。

通信品質対応テーブル１２７は、通信方式切替前後の品質クラスの対応が記録されるテーブルであり、通信方式１（７００）、品質クラス１（ＱＣＩ）７０１、通信方式２（７０２）、及び品質クラス２（ＷＭＭ－ＥＣＡ、Ｔｏｓ）７０３のデータを含む。通信方式１（７００）は、切替前の通信方式である。品質クラス１（ＱＣＩ）７０１は、切替前に端末１０２に提供されるデータ転送優先度である。通信方式２（７０２）は、切換後の通信方式である。品質クラス２（ＷＭＭ－ＥＣＡ、Ｔｏｓ）７０３は、切換後の通信優先度であり、切換後のアクセスポイントに設定される。品質クラスには、前述したように、ＷＭＭ－ＥＣＡ、Ｔｏｓ、ＱＣＩなどが使用できるが、品質クラス１には、５Ｇ通信で使用されるＱＣＩが適し、品質クラス２には、ＷｉＦｉで使用されるＷＭＭ－ＥＣＡ、Ｔｏｓなどが適する。

図８は、ＱｏＳ設定テーブル１２５の構成例を示す図である。

ＱｏＳ設定テーブル１２５は、監視対象システム１００内の通信機器に設定されるＱｏＳの情報が記録されるテーブルであり、通信機器８００、端末８０１、品質クラス（ＷＭＭ－ＥＤＣＡ、Ｔｏｓ）８０２、帯域設定８０３、及び調整倍率８０４のデータを含む。通信機器８００は、監視対象システム１００に設置される通信機器の識別情報である。端末８０１は当該通信機器に設定されるＱｏＳが適用される端末の識別情報である。品質クラス（ＷＭＭ－ＥＤＣＡ、Ｔｏｓ）８０２は、ＱｏＳを実現するために当該通信機器に設定されるデータ転送優先度である。帯域設定８０３は、ＱｏＳを実現するために当該通信機器に設定される帯域である。調整倍率８０４は、端末が多く帯域保証が困難な場合に低減された帯域を計算するための係数である。低減された帯域は、帯域設定８０３に調整倍率を乗じて計算される。

次に、本実施例のネットワーク管理サーバ１０１が監視対象システム１００に対して実行する処理の概要及び適用されるシーンを説明する。

まず、端末１０２は、５Ｇでアクセスポイント１（１０３）と通信している。端末１０２の通信先切替アプリは、アクセスポイント１（１０３）との通信品質の劣化を検知して、５Ｇのアクセスポイント１（１０３）からＷｉＦｉのアクセスポイント２（１０４）へ通信先を切り替える。例えば、通信品質の劣化は、レイアウト変更による電波遮蔽物の設置、伝搬経路を車両が横断、人流の変化、アクセスポイントの障害等によって生じる。

ネットワーク管理サーバ１０１は、所定のタイミングで繰り返し（例えば定期的に）管理下のアクセスポイントから通信中の端末１０２の情報を収集し、端末通信履歴テーブル１２３を更新する。端末１０２の情報の収集は、後述するように、アクセスポイントから収集してもよいし、他の通信装置（経路上のＳＷ１、ＳＷ２など）からフロー情報を取得してもよい。端末１０２の情報の収集は、ネットワーク管理サーバ１０１からの問い合わせ（ポーリング）に応答する形でも、アクセスポイントやスイッチが所定のタイミングで報告しても、監視対象システム１００内で検知された所定のイベントをトリガにしてもよい。

ネットワーク管理サーバ１０１は、端末１０２の情報の変化から端末１０２が使用する通信方式の切替を認識する。例えば、端末通信履歴テーブル１２３に５Ｇのレコードがある端末１０２が、ＷｉＦｉで通信しているレコードに新規に記録されたことから、５ＧからＷｉＦｉへ切り替えが発生したことを認識する。

ネットワーク管理サーバ１０１は、端末別無線品質テーブル１２６と、通信品質対応テーブル１２７とを参照し、端末１０２のＷｉＦｉにおける品質クラスと、有線の品質クラスを取得し、ＷｉＦｉの品質クラスをＷｉＦｉのアクセスポイント２（１０４）に設定し、有線の品質クラスを有線の通信機器（ＳＷ、ルータ、ＦＷなど）に設定する。このとき、ネットワーク管理サーバ１０１は、ＱｏＳ設定テーブル１２５に、端末１０２の通信が通過する通信機器のレコードを記録する。

ネットワーク管理サーバ１０１は、端末１０２が５Ｇで通信していたときの平均トラフィック量を保証帯域として、ＱｏＳ設定テーブル１２５の帯域設定８０３に設定するとよい。平均トラフィック量は、アクセスポイントが接続された通信機器（ＳＷ等）が収集したフロー情報から算出できる。

ネットワーク管理サーバ１０１は、端末１０２が新たに接続したＷｉＦｉのＡＰ２（１０４）のトラフィック量の最大帯域に対する割合によって、どの程度に迅速な対応が必要かについて管理者へ通知を送る。通知は、例えば、早急な対応が必要であることや、定期巡回時の対応でよいことなどである。例えば、管理者は、監視対象システム１００を現地調査して、アクセスポイント１（１０３）と端末１０２との間に電波遮蔽物が置かれたことを見つけると、端末１０２やアクセスポイント１（１０３）の設置場所を変更する。

ネットワーク管理サーバ１０１は、端末通信履歴テーブル１２３を参照して、端末１０２の接続先がアクセスポイント２（１０４）からアクセスポイント１（１０３）へ戻ったことを検知すると、ネットワーク管理サーバ１０１はアクセスポイント２（１０４）に設定された端末１０２のＱｏＳ設定を削除する。

図９は、ネットワーク管理サーバ１０１が実行する処理のフローチャートである。

まず、プロセッサ１２０は、処理対象期間を受領する（Ｓ９００）。処理対象期間は、例えば、Ｔ０からＴ１の時間（Ｔ０＜処理対象期間≦Ｔ１）であり、この処理対象期間内に１回以上データフローを計測するために、フロー計測の間隔はＴ１からＴ０を減じた値に０．５～１の係数を乗じた時間（Ｔ１－Ｔ０）×０．５～１にするとよい。処理対象期間は、ネットワーク管理者から入力されても、定期的に実行するようにネットワーク監視機能から入力されてもよい。

次に、フロー計測プログラム１２８は、通信方式が切り替わった端末を検知する（Ｓ９０１）。通信方式切替検知処理は図１０を参照して説明する。

次に、プロセッサ１２０は、端末通信履歴テーブル１２３の切替フラグ４０５を参照し、通信方式を切り替えた端末があるかを判定する（Ｓ９０２）。通信方式を切り替えた端末がなければ、ＱｏＳ管理プログラム１２９が未使用のＱｏＳ設定を削除し（Ｓ９０７）、処理を終了する。未使用ＱｏＳ設定削除処理は図１２を参照して説明する。

一方、通信方式を切り替えた端末があれば、ＱｏＳ管理プログラム１２９が、切替後の通信方式でデータを中継する通信機器へＱｏＳを設定する（Ｓ９０３）。切替後ＱｏＳ設定処理は図１１を参照して説明する。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、未使用のＱｏＳ設定を削除する（Ｓ９０４）。ステップＳ９０４の処理は、ステップＳ９０７の処理と同じである。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、ＱｏＳ帯域設定を調整する（Ｓ９０５）。ＱｏＳ帯域設定調整処理は図１３を参照して説明する。

次に、プロセッサ１２０は、通信方式の切り替え状況を管理者へ通知し、処理を終了する（Ｓ９０６）。通知処理は図１５を参照して説明する。

図１０は、通信方式切替検知処理（Ｓ９０１）のフローチャートである。

まず、フロー計測プログラム１２８は、フロー履歴テーブル１２２を参照し、計測時刻３０１が処理時間（Ｔ０＜Ｔ≦Ｔ１）のレコードを取得する（Ｓ１０００）。

次に、フロー計測プログラム１２８は、ステップＳ１０００で取得したレコードを、時刻と端末とアクセスポイントの組み合わせが同じレコードを集計して履歴レコードを作成し、作成された履歴レコードを端末通信履歴テーブル１２３に新規レコードとして記録する（Ｓ１００１）。履歴レコードは、記録時点では、通信方式４０３及び切替フラグ４０５に値が記録されていない。

次に、フロー計測プログラム１２８は、端末通信履歴テーブル１２３のアクセスポイント４０２をキーとして通信機器テーブル１２４を参照して通信方式５００を取得し、端末通信履歴テーブル１２３の当該レコードの通信方式４０３に設定する（Ｓ１００２）。

次に、フロー計測プログラム１２８は、端末通信履歴テーブル１２３に記録された履歴レコードのうち、切替フラグ４０５に値が記録されていない未処理のレコードを一つ選択する（Ｓ１００３）。

次に、フロー計測プログラム１２８は、選択された未処理のレコードの端末ＩＤ４０１及び通信方式４０３の組み合わせをキーとして端末管理テーブル１２１を参照してメイン通信方式フラグ２０２を取得する（Ｓ１００４）。

次に、フロー計測プログラム１２８は、取得したメイン通信方式フラグがＹであるかを判定する（Ｓ１００５）。ステップＳ１００４で取得したメイン通信方式フラグがＹである場合、主に使用されるメイン通信方式を使用中であるため、選択された未処理レコードの切替フラグにＮを設定して（Ｓ１００８）、ステップＳ１００９に進む。

一方、ステップＳ１００４で取得したメイン通信方式フラグがＮである場合、副次的に使用されるサブ通信方式へ切り替わった可能性があるので、当該端末の当該通信方式の最終利用日時２０３からの経過時間が所定の閾値以上であるかを判定する（Ｓ１００６）。例えば、端末管理テーブル１２１の当該端末の当該通信方式の最終利用日時２０３を参照して、最終利用日時２０３からの経過時間を計算する。そして、計算された経過時間が閾値より小さければ、一時的にサブ通信方式に切り替わっただけであり、通信方式は切り替わっておらず、メイン通信方式を継続して利用していると判定して、ステップＳ１００８へ進む。

一方、計算された経過時間が閾値以上であれば、サブ通信方式へ切り替わったと判定して、選択された未処理レコードの切替フラグ４０５にＮを設定して（Ｓ１００７）、ステップＳ１００９に進む。

次に、フロー計測プログラム１２８は、端末管理テーブル１２１の当該端末の当該通信方式の最終利用日時２０３を現在時刻に更新する（Ｓ１００９）。

次に、フロー計測プログラム１２８は、未処理の履歴レコードあるかを判定し（Ｓ１０１０）、未処理の履歴レコードがあれば、ステップＳ１００３に戻り、未処理の履歴レコードについて処理を続ける。一方、全ての履歴レコードの通信方式の処理が終わっていれば、通信方式切替検知処理を終了する。

図１１は、切替後ＱｏＳ設定処理（Ｓ９０３）のフローチャートである。

まず、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、端末通信履歴テーブル１２３を参照し、処理期間Ｔ０～Ｔ１で切替フラグ４０５がＹである履歴レコードを取得し（Ｓ１１００）、未処理の履歴レコードを一つ選択する（Ｓ１１０１）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、履歴レコードの端末ＩＤを対象端末に設定し、端末レコードの通信方式を切替後の通信方式に設定し（Ｓ１１０２）、対象端末の切替後の通信方式について、有線と切替後の通信方式の組を対象通信方式リストに設定する（Ｓ１１０３）。例えば、通信機器テーブル１２４のルート情報５０４を参照して、当該アクセスポイントに関する有線側の通信機器の情報を取得できる。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、対象通信方式リストから一つの対象通信方式を選択する（Ｓ１１０４）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、端末別無線品質テーブル１２６を参照し、対象端末の品質レコードを取得する（Ｓ１１０５）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、通信品質対応テーブル１２７を参照し、通信方式１（７００）と品質クラス１（７０１）が対象端末の品質対応レコードと一致する品質対応レコードを取得する（Ｓ１１０６）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、通信機器テーブル１２４を参照し、取得した品質対応レコードの通信方式２（７０２）と通信方式が一致する通信機器レコードを取得する（Ｓ１１０７）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、取得した通信機器レコードの各々の品質クラス２（７０３）をＱｏＳ設定テーブル１２５に作成する（Ｓ１１０８）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、端末通信履歴テーブル１２３を参照し、対象端末の切替前通信方式における１日の平均データ転送量を計算し、ＱｏＳ設定テーブル１２５の帯域設定８０３に保証帯域として設定する（Ｓ１１０９）。計算される平均データ転送量は、１日の平均データ転送量ではなく、１時間の平均データ転送量など他の時間の平均でもよい。また、１日の平均データ転送量は曜日毎の平均でもよい。さらに、計算される統計値は平均値ではなく、最大値でもよい。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、対象端末に対するＱｏＳ設定として、取得した品質対応レコードの品質クラス２（７０３）と、保証帯域に調整倍率を乗算した値を保証帯域として、通信機器レコードの全機器へ設定する（Ｓ１１１０）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、未処理の通信方式があるかを判定し（Ｓ１１１１）、未処理の通信方式があれば、ステップＳ１１０４に戻り、未処理の通信方式について処理を続ける。一方、当該履歴レコードの全ての通信方式の処理が終わっていれば、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、未処理の履歴レコードあるかを判定し（Ｓ１１１２）、未処理の履歴レコードがあれば、ステップＳ１１０１に戻り、未処理の履歴レコードについて処理を続ける。一方、全ての履歴レコードの処理が終われば、切替後ＱｏＳ設定処理を終了する。

図１２は、未使用ＱｏＳ設定削除処理（Ｓ９０４、Ｓ９０７）のフローチャートである。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、端末管理テーブル１２１を参照し、メイン通信方式フラグ２０２がＮであり、かつ現在時刻と最終利用時刻との差が閾値以上である未使用レコードを取得し（Ｓ１２００）、未処理の未使用レコードを一つ選択する（Ｓ１２０１）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、ＱｏＳ設定テーブル１２５を参照し、選択された未使用レコードの端末のＱｏＳ設定レコードを取得し（Ｓ１２０２）、取得したＱｏＳ設定レコードの全ての通信機器にアクセスし、ＱｏＳ設定を削除する（Ｓ１２０３）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、取得したＱｏＳ設定レコードの全てを削除する（Ｓ１２０４）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、未処理の未使用レコードがあるかを判定し（Ｓ１２０５）、未処理の通信方式があれば、ステップＳ１２０１に戻り、未処理の未使用レコードについて処理を続ける。一方、全ての未使用レコードの処理が終われば、未使用ＱｏＳ設定削除処理を終了する。

図１３は、ＱｏＳ帯域設定調整処理（Ｓ９０５）のフローチャートである。

まず、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、ＱｏＳ調整が必要かを判定する（Ｓ１３００）。そして、ＱｏＳ調整が不要であれば、ＱｏＳ帯域設定調整処理を終了する。一方、ＱｏＳ調整が必要であれば、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、ＱｏＳ調整が必要な各通信機器に以降の処理を実行する（Ｓ１３０１）。

具体的には、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、ＱｏＳ設定テーブル１２５から当該通信機器のレコードを取得し（Ｓ１３０２）、取得したレコードを品質クラス別にグループ化し、品質クラス別の平均保証帯域を計算する（Ｓ１３０３）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、品質クラスが下位の順、かつ保証帯域が大きい順にレコードを一つ選択し（Ｓ１３０４）、選択されたレコードの保証帯域が一つ上位の品質クラスの平均保証帯域以上であるかを判定する（Ｓ１３０５）。当該レコードの保証帯域が一つ上位の品質クラスの平均保証帯域より小さければステップＳ１３０９に進む。

一方、当該レコードの保証帯域が一つ上位の品質クラスの平均保証帯域以上であれば、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、一つ上位の品質クラスの平均保証帯域を当該レコードの保証帯域に設定し、上位の品質クラスの平均保証帯域を当該レコードの保証帯域で除した値を調整倍率に設定する（Ｓ１３０６）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、調整後の保証帯域を当該通信機器に設定し（Ｓ１３０７）、ＱｏＳ調整が必要かを判定する（Ｓ１３０８）。そして、ＱｏＳ調整が不要であれば、ＱｏＳ帯域設定調整処理を終了する。一方、ＱｏＳ調整が必要であれば、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、未処理のレコードがあるかを判定し（Ｓ１３０９）、未処理の通信方式があれば、ステップＳ１３０４に戻り、未処理のレコードについて処理を続ける。

一方、全てのレコードの処理が終われば、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、品質クラスが下位の順、かつ保証帯域が大きい順にレコードを一つ選択し（Ｓ１３１０）、当該レコードの調整倍率に０．９を乗じて調整し（Ｓ１３１１）、当該レコードの通信機器に調整後の保証帯域を設定する（Ｓ１３１２）。

次に、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、ＱｏＳ調整が必要かを判定し（Ｓ１３１３）、ＱｏＳ調整が必要であれば、ステップＳ１３１０に戻り処理を続ける。ＱｏＳ調整が不要であれば、ＱｏＳ帯域設定調整処理を終了する。

図１４は、ＱｏＳ設定必要性判定処理（Ｓ１３００、Ｓ１３０８、Ｓ１３１３）のフローチャートである。

まず、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、ＱｏＳ設定テーブル１２５を参照し、各通信機器の帯域設定の保証帯域に調整倍率を乗算した値を合計し（Ｓ１４００）、合計値が通信機器テーブル１２４の当該通信機器の最大帯域５０３に所定値を乗じた値以上であるかを判定する（Ｓ１４０１）。この所定値は、例えば０．７とするとよいが、ネットワークの余裕度によっては他の値を設定するとよい。

合計値が通信機器テーブル１２４の当該通信機器の最大帯域５０３に所定値を乗じた値以上であれば、ネットワークに余裕がないので、ＱｏＳ設定が必要であると判定する。一方、合計値が通信機器テーブル１２４の当該通信機器の最大帯域５０３に所定値を乗じた値より小さければ、ネットワークに余裕があるので、ＱｏＳ設定が不要であると判定する。

図１５は、通知処理（Ｓ９０６）のフローチャートである。

まず、通知プログラム１３０は、ＱｏＳ設定テーブル１２５を参照し、調整倍率が１．０より小さいレコードを取得する（Ｓ１５００）。

次に、通知プログラム１３０は、調整倍率が１．０より小さいレコードあるかを判定する（Ｓ１５０１）。そして、調整倍率が１．０より小さいレコードは、必要な帯域が満たされていないので、緊急度が高く、即時の対応が必要なものに分類する（Ｓ１５０４）。

次に、通知プログラム１３０は、ＱｏＳ設定テーブル１２５を参照し、帯域設定８０３の保証帯域に調整倍率８０４を乗算した値を通信機器ごとに合計する（Ｓ１５０２）。そして、通知プログラム１３０は、計算された合計値が通信機器テーブル１２４の当該通信機器の最大帯域５０３に所定値を乗じたた値より大きいかを判定する（Ｓ１５０３）。この所定値は、例えば０．４とするとよいが、ネットワークの特性や利用状況によっては他の値を設定するとよい。

通知プログラム１３０は、合計値が通信機器テーブル１２４の当該通信機器の最大帯域５０３に所定値を乗じたた値より大きいレコードは、緊急度が中程度で、数日以内の対応が必要なものに分類する（Ｓ１５０５）。一方、合計値が通信機器テーブル１２４の当該通信機器の最大帯域５０３に所定値を乗じたた値より大きいレコードは、緊急度が低く、２週間以内の対応が必要なものに分類する（Ｓ１５０６）。

次に、通知プログラム１３０は、処理対象期間において端末通信履歴テーブル１２３の切替フラグ４０５がＹであるアクセスポイントを、近くで電波劣化が起きた可能性があるアクセスポイントに選択して（Ｓ１５０７）、近くで電波劣化が起きた可能性があるアクセスポイントと、分類された緊急度を管理者へ通知する（Ｓ１５０８）。

図１６は、管理者へ通知するネットワーク通信品質状況表示画面の例を示す図である。

ネットワーク通信品質状況表示画面は、顧客毎の通信品質状況表示領域１６１０、及び顧客毎の詳細状況表示領域１６２０を含む。

通信品質状況表示領域１６１０は、顧客名と緊急度（高、中、低）毎の件数が表示される。アクション領域の「訪問日入力」ボタンの操作によって、当該顧客の通信品質劣化へ対応する訪問予定を入力する画面を表示できる。

詳細状況表示領域１６２０は、通信品質状況表示領域１６１０で選択された顧客の通信装置毎の通信方式切替状況が表示される。詳細状況表示領域１６２０は、緊急度（高、中、低）毎に緊急事案が生じる日及び入力された訪問対応期間を時系列に表示する。

図１６に示す詳細状況表示領域１６２０では、顧客Ａの通信方式切替状況が表示されており、ＡＰ２及びＡＰ１０が本日、緊急度高くなる予定で、ＡＰ１１が３日前に緊急度中となった。また、本日を含む前後２日の計５日間に訪問対応期間が設定されていることが表示される。

以上に説明したように、本発明のネットワーク管理装置の実施例であるネットワーク管理サーバ１０では、ＱｏＳ管理プログラム１２９が、端末１０２の無線接続先の通信方式１から通信方式２への変化を検知すると、通信品質対応テーブル１２７を参照して、通信方式２における品質クラスを設定するので、監視対象システム１００（ネットワーク）側で無線方式の切替後の通信品質を制御でき、ネットワーク全体のＱｏＳを最適化できる。また、端末の状況と監視対象システム１００の状況を一括で管理でき、例えばリソース不足のような帯域の状況を把握でき、ネットワーク管理者へ対策の緊急度を示唆できる。

また、フロー計測プログラム１２８は、監視対象システム１００におけるデータフローを所定のタイミングで繰り返し収集して、端末通信履歴テーブル１２２を更新し、端末１０２の通信方式の変化を検知するので、端末１０２に特別なアプリケーションを実装せずに、ネットワーク側から取得可能な情報によって端末１０２の状態を把握できる。

また、フロー計測プログラム１２８は、端末通信履歴テーブル１２２を参照して端末１０２の接続先のアクセスポイントを特定するので、アクセスポイントの特定によって、無線品質が劣化した箇所を判定でき、管理者による保守時に必要な情報を提供できる。

また、フロー計測プログラムは、端末通信履歴テーブル１２２を参照して、端末１０２の接続先のアクセスポイントの設置位置を特定するので、アクセスポイントの位置の特定によって、無線品質が劣化した箇所を判定でき、管理者が保守時に必要な情報を提供できる。

また、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、端末別無線品質テーブル１２６を参照して、通信方式１における端末１０２の品質クラスを特定し、通信品質対応テーブル１２７を参照して、通信方式２における端末１０２の品質クラスを特定し、通信方式２の無線品質クラスを、通信方式２による通信経路の通信機器に設定するので、通信方式切替前と同等の通信品質を確保できる。

また、ＱｏＳ管理プログラム１２９は、端末１０２の通信方式１における通信量に基づいて、通信方式２の帯域を設定するので、通信方式切替前と同等の通信品質を確保して、通信方式切換後も利用者が不便を感じない通信環境を提供できる。

また、通知プログラム１３０は、通信品質の変化の原因となった通信方式１のアクセスポイントを特定するので、無線品質が劣化した原因箇所を判定でき、管理者による保守時に必要な情報を提供できる。

また、通知プログラムは、通信方式２におけるトラフィックの状況によって管理者への通知の緊急度を決定するので、対応の優先度によって保守作業の効率を向上できる。

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１００ 監視対象システム
１０１ ネットワーク管理サーバ
１０２ 端末
１０３ アクセスポイント（５Ｇ）
１０４、１０５、１０６、１０７ アクセスポイント（ＷｉＦｉ）
１０８ ＥＰＣ
１０９ ファイアーウォール
１１０ ルータ
１１１、１１２、１１３、１１４ スイッチ
１１５、１１６ 業務システムサーバ
１１７ 補助記憶装置
１１８ 通信インターフェース
１１９ メモリ
１２０ プロセッサ
１２１ 端末管理テーブル
１２２ フロー履歴テーブル
１２３ 端末通信履歴テーブル
１２４ 通信機器テーブル
１２５ ＱｏＳ設定テーブル
１２６ 端末別無線品質テーブル
１２７ 通信品質対応テーブル
１２８ フロー計測プログラム
１２９ ＱｏＳ管理プログラム
１３０ 通知プログラム

Claims (8)

1. ネットワーク管理装置であって、
   所定の演算処理を実行する演算装置と、前記演算装置に接続された記憶デバイスとを有する計算機によって構成され、
   前記演算装置が、ネットワークにおける通信品質を管理するＱｏＳ管理部を有し、
   前記記憶デバイスは、第１の無線通信方式の無線品質クラスと、第２の無線通信方式の無線品質クラスの対応関係を記録する通信品質対応情報を格納し、
   前記ＱｏＳ管理部は、端末の無線接続先の前記第１の無線通信方式から前記第２の無線通信方式への変化を検知すると、前記通信品質対応情報を参照して、前記第２の無線通信方式における無線品質クラスを設定し、当該端末の前記第１の無線通信方式における通信量から定められる帯域設定に、端末が多く帯域保証が困難な場合に低減された帯域を計算するための係数である調整倍率を乗じて、前記第２の無線通信方式の帯域を設定することを特徴とするネットワーク管理装置。
2. 請求項１に記載のネットワーク管理装置であって、
   前記演算装置が、前記ネットワークにおけるデータフローを計測する計測部を有し、
   前記記憶デバイスは、前記端末の通信履歴が記録される通信履歴情報を格納し、
   前記計測部は、前記ネットワークにおけるデータフローを所定のタイミングで繰り返し収集して、前記通信履歴情報を更新し、前記端末の無線通信方式の変化を検知することを特徴とするネットワーク管理装置。
3. 請求項２に記載のネットワーク管理装置であって、
   前記通信履歴情報は、前記端末の接続先のアクセスポイントの情報を記録し、
   前記計測部は、前記通信履歴情報を参照して前記端末の接続先のアクセスポイントを特定することを特徴とするネットワーク管理装置。
4. 請求項３に記載のネットワーク管理装置であって、
   前記通信履歴情報は、前記アクセスポイントの設置場所を記録し、
   前記計測部は、前記通信履歴情報を参照して前記端末の接続先のアクセスポイントの設置位置を特定することを特徴とするネットワーク管理装置。
5. 請求項１に記載のネットワーク管理装置であって、
   前記記憶デバイスは、前記端末と前記無線通信方式の組み合わせに適用される無線品質クラスを定めた端末別無線品質情報を格納し、
   前記ＱｏＳ管理部は、
   前記端末別無線品質情報を参照して、前記第１の無線通信方式における当該端末の第１の無線品質クラスを特定し、
   前記通信品質対応情報を参照して、前記第２の無線通信方式における当該端末の第２の無線品質クラスを特定し、
   前記特定された前記第２の無線品質クラスを、前記第２の無線通信方式による通信経路の通信機器に設定することを特徴とするネットワーク管理装置。
6. 請求項１に記載のネットワーク管理装置であって、
   前記演算装置が、前記ネットワークの通信品質状況を管理者に通知する通知部を有し、
   前記通知部は、通信品質の変化の原因となった前記第１の無線通信方式のアクセスポイントを特定することを特徴とするネットワーク管理装置。
7. 請求項６に記載のネットワーク管理装置であって、
   前記通知部は、前記第２の無線通信方式におけるトラフィックの状況によって前記管理者への通知の緊急度を決定することを特徴とするネットワーク管理装置。
8. ネットワーク管理装置が実行するネットワーク管理方法であって、
   前記ネットワーク管理装置は、所定の演算処理を実行する演算装置と、前記演算装置に接続された記憶デバイスとを有する計算機によって構成され、
   前記記憶デバイスは、第１の無線通信方式の無線品質クラスと、第２の無線通信方式の無線品質クラスの対応関係を記録する通信品質対応情報を格納し、
   前記ネットワーク管理方法は、
   前記演算装置が、端末の無線接続先の前記第１の無線通信方式から前記第２の無線通信方式への変化を検知すると、前記通信品質対応情報を参照して、前記第２の無線通信方式における無線品質クラスを設定し、
   前記演算装置が、当該端末の前記第１の無線通信方式における通信量から定められる帯域設定に、端末が多く帯域保証が困難な場合に低減された帯域を計算するための係数である調整倍率を乗じて、前記第２の無線通信方式の帯域を設定することを特徴とするネットワーク管理方法。

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