WO2006070471A1

WO2006070471A1 - 通信品質評価方法、導出装置、通信品質評価システム及びコンピュータプログラム

Info

Publication number: WO2006070471A1
Application number: PCT/JP2004/019642
Authority: WO
Inventors: Masanobu Morinaga; Hideaki Miyazaki; Noriyuki Fukuyama
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2007-06-28
Also published as: JP4425280B2; JPWO2006070471A1; KR20070089875A; KR100959600B1; US7957303B2; CN101091358B; EP1841140A4; EP1841140A1; KR20090127373A; US20070253337A1; EP1841140B1; CN101091358A; KR100997508B1

Abstract

　ＶｏＩＰ網等の通信網を用いた通信をシミュレートする場合に、実際の通信状況を正確に模して、通信をシミュレートする。　パケットの遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換し、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出し、算出した遅延時間を加味した送出時刻により、パケットの送出順序が変化するか否かを判定し、パケットの送出順序が変化すると判定した場合、送出順序が変換しない様に調整したパケットの送出時刻を導出する。

Description

明細書

通信品質評価方法、導出装置、通信品質評価システム及びコンピュータプログラム

技術分野

[0001] 本発明は、通信品質の評価に要する通信品質評価方法、該通信品質評価方法を適用した導出装置、該導出装置を用いた通信品質評価システム、及び前記導出装置を実現するためのコンピュータプログラムに関し、特に IP電話機等のリアルタイム系の通信の通信状況のシミュレートに用いる通信品質評価方法、導出装置、通信品質評価システム及びコンピュータプログラムに関する。

背景技術

[0002] 近年、 IP網などの通信網を介して装置間で音声及び映像のデータの送受信を行う VoIP(Voice over Internet Protocol) ^ VoPN (Voice over Packet Network) 、ストリ ~~ ム配信等のリアルタイム系のアプリケーションの利用が増えてきている。リアルタイム系のアプリケーションを利用する際には、アプリケーション上で受信した音声及び映像のデータを再生する際の再生品質が IP網の状況により影響を受ける。そのため総務省が定めたガイドラインでは、 IP電話サービスの提供業者が提供するサービスに対し一定の通信品質を保つことを定めて、る。

[0003] ところが IP網、公衆回線網等の複数の通信網で構成された IP電話サービスを提供する VoIP網は、一般的にマルチベンダーの環境で構築されため、 VoIP網の伝送品質の確保及び評価が困難である。そこで VoIP網での通信状況である通信網の特性をシミュレートして実際に端末装置間で通話することにより、通話を行う端末装置間、即ちエンド ·ツー ·エンドの通信品質を予測する評価方法が必要となる。

[0004] 現在用いられている評価方法では、通信網におけるパケットのロス率、遅延等の通信網の特性を、平均値、最大値、最小値、標準偏差、又は分散などとして表現するため、通信網の特性をシミュレートする上での情報が十分ではない。特に VoIP通話の通信品質の評価に重要なパケット毎の遅延時間の変化、バースト性等の通信網特性の時間変動等の通信状況を正確にシミュレートすることができないという問題がある。 [0005] そこでパケットの遅延時間の変ィ匕、バースト性等の通信状況をシミュレートする方法が例えば特許文献 1に提案されている。図 17は、パケットの到着時刻の遅延を模式的に示す説明図である。図 17は、パケットの通信状況を測定し、測定した結果を、期待する到着時刻と、実際の到着時刻との関係を示す説明図として模式的に示している。図 17の上方は、各パケットに対して期待される到着時刻を左から右へ時間が経過する様に時系列に示しており、 1一 5番目までの送出順序が付与されたパケットに対して送出間隔 dでの到着が期待されていることを 5個の長方形により示している。図 17の下方は、実際に測定した各パケットの到着時刻を示している。図 17に示す様に 1番目に送出されたパケットは、遅延時間が Od、即ち期待された通りに到着している力 2番目に送出されたパケットは 3dの遅延時間が生じている。同様に 3番目、 4番目及び 5番目に送出されたパケットは、夫々 2d、 Id及び Idの遅延時間が生じている。即ち図 17に示した VoIP網では、遅延時間 0d、 ld、 2d及び 3dが 1個、 2個、 1個及び 1個であることが測定されたことより、遅延時間 0d、 ld、 2d及び 3dが 20%、 40%、 20%及び 20%で分布して、ると考えられる。

[0006] 図 18は、図 17の測定結果に基づいて VoIP網の通信状況の模擬試験（シミュレ一シヨンテスト)を行った結果を模式的に示す説明図である。図 18の上方は、パケットを送出する送出端末装置力送出すべき時刻を時系列で示しており、 1一 5番目までの送出順序が付与されたパケットに対して送出間隔 dでの送出が本来の送出時刻として設定されていることを 5個の長方形により示している。図 18の下方は、図 17に示した測定結果に基づく遅延時間を付加して VoIP網を模した結果を示して、る。図 18 に示す様に 1番目に送出されるパケットには、 Idの遅延時間が付加され、 2番目、 3 番目、 4番目及び 5番目に送出されるパケットには、夫々 2d、 3d、 Od及び 2dの遅延時間が付加されている。図 18から明らかな様に遅延時間の分布をシミュレートすることはできている力 2番目のパケット及び 3番目のパケット、並びに 4番目のパケット及び 5番目のパケットに送出時刻の逆転が生じており、実際の通信状況をシミュレートしているとは言い難い。

[0007] 図 19は、図 17の測定結果に基づいて VoIP網の通信状況の模擬試験を行った結果を模式的に示す説明図である。図 19の上方は、パケットを送出する送出端末装置力送出すべき時刻を時系列で示しており、 1一 5番目までの送出順序が付与されたパケットに対して送出間隔 dでの送出が本来の送出時刻として設定されていることを 5 個の長方形により示している。図 19の下方は、図 18に示した結果力送出時刻の逆転を回避すべく送出時刻を調整した結果を示している。即ち n番目のパケットの送出時刻より、（n+ 1)番目のパケットの送出時刻が早くなる場合、（n+ 1)番目のパケットは、 n番目のパケットの直後に送出する様に調整する。図 19に示す例では、 2番目のパケットの送出時刻より早くなる 3番目のパケットの送出時刻を調整し、 4番目のパケットの送出時刻より早くなる 5番目のパケットの送出時刻を調整している。このようにして送出時刻の逆転が生じることを回避する。しかしながら、最終的に観測される遅延時間は、 1番目に送出されるパケットには、 Idの遅延時間が付加され、 2番目、 3番目、 4番目及び 5番目に送出されるパケットには、夫々 3d、 2d、 2d及び Idの遅延時間が付加されている。この結果は、図 17の測定結果である遅延時間の分布とは異なる分布であり、この場合でも、実際の通信状況をシミュレートしているとは言い難い。特許文献 1：特許第 2997607号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] し力しながら通信状況をシミュレートする従来の方法では、図 18に示す様に遅延時間の分布に基づいて送出時刻を決定すると、送出時刻の逆転が生じ、実際の通信状況と異なる状況が発生するという問題がある。また図 19に示す様に送出時刻の逆転を回避すべく送出時刻を調整すると、遅延時間の分布が実際の通信状況とは異なる様になり、実際の通信状況を模して、な、ことになると、う問題がある。

[0009] さらに最も模擬試験が必要な通信状況とは、通信網でのパケットのロス率、遅延等の通信状況が最も劣悪となる状況であるが、従来の方法では、そのことについての考慮がなされて!/ヽなヽとヽぅ問題がある。

[0010] そして新たに開発した端末装置及び通信網を用いて VoIP網を構成した場合でも、汎用型の端末装置及び通信網を用いて VoIP網を構成する場合でも、模擬試験には同様の作業量が必要となるため、汎用型の端末装置及び通信網を用いる場合、模擬試験が非効率であるという問題がある。 [0011] 本発明は斯力る事情に鑑みてなされたものであり、所定の変換方法にて遅延時間の分布を変換した上で、遅延時間を加味した送出時刻の算出及び調整を行うこと〖こより、実際の通信網の特性を模した送出時刻の導出が可能な通信品質評価方法、該通信品質評価方法を適用した導出装置、該導出装置を用いた通信品質評価システム、及び前記導出装置を実現するためのコンピュータプログラムの提供を主たる目的とする。

[0012] さらに本発明では、異なる条件下で計測した通信状況の中で最も通信状況が劣悪である通信状況を特定してシミュレートすることにより、実用上最も問題となる状況での模擬試験を行うことが可能な通信品質評価方法等の提供を他の目的とする。

[0013] また本発明では、予め端末装置、通信網の特性等の通信条件と、通信品質の評価結果を対応付けて記録しておくことにより、汎用的な通信条件に対しては、効率的に通信品質の評価を行うことが可能な通信品質評価方法等の提供を更に他の目的とする。

課題を解決するための手段

[0014] 第 1発明に係る通信品質評価方法は、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置を用い、通信品質の評価に要する処理を実行する通信品質評価方法において、前記導出装置は、予め記録されている送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換し、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出することを特徴とする。

[0015] 本発明に係る通信品質評価方法では、所定の変換方法にて遅延時間の分布を変換した上で、パケットの送出時刻の算出を行うことにより、任意の遅延時間の分布を再現することが可能である。

[0016] 第 2発明に係る通信品質評価方法は、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置を用い、通信品質の評価に要する処理を実行する通信品質評価方法において、前記導出装置は、予め記録されている送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換し、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出し、算出した遅延時間を加味した送出時刻により、パケットの送出順序が変化する力否かを判定し、パケットの送出順序が変化すると判定した場合、送出順序が変化しない様に調整したパケットの送出時刻を導出することを特徴とする。

[0017] 本発明に係る通信品質評価方法では、所定の変換方法にて遅延時間の分布を変換した上で、パケットの送出時刻の算出及び調整を行って通信品質の評価に用いる各パケットの送出時刻を導出することにより、本来の送出順序と異なる送出順序でパケットの送出時刻が決定されることが無ぐまた遅延時間の分布が模すべき分布となるので、実際の通信状況を模した送出時刻の導出が可能である。従って通信品質を正確に評価することが可能となる。

[0018] 第 3発明に係る通信品質評価方法は、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置を用い、通信品質の評価に要する処理を実行する通信品質評価方法において、前記導出装置は、異なる条件下で計測した夫々の通信状況を読み取り、読み取った通信状況の中で、通信品質が最も劣悪な通信状況を特定し、特定した通信状況での、遅延時間の分布を記録することを特徴とする。

[0019] 本発明に係る通信品質評価方法では、最も劣悪な通信状況を記録することにより、実用上最も問題となる状況での模擬試験を行うことが可能である。従って実用上問題となる通信品質を評価することが可能となる。

[0020] 第 4発明に係る通信品質評価方法は、順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置を用い、通信品質の評価に要する処理を実行する通信品質評価方法において、前記導出装置は、通信条件の入力を受け付け、予め記録されている、通信条件及び該通信条件に対応する通信品質の評価結果の関係から、受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応する通信品質の評価結果を抽出することを特徴とする。

[0021] 本発明に係る通信品質評価方法は、予め記録されて!ヽる通信条件及び評価結果の関係に基づいて通信品質の評価結果を抽出することにより、汎用的な通信条件に対しては、実際に模擬試験を行うことなぐ効率的に通信品質の評価を行うことが可能である。 [0022] 第 5発明に係る導出装置は、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置において、送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を記録する遅延時間データベースと、該遅延時間データベースに記録されて、る遅延時間の分布を読み取る手段と、読み取った遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換する手段と、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出する手段とを備えることを特徴とする。

[0023] 本発明に係る導出装置では、所定の変換方法にて遅延時間の分布を変換した上で、パケットの送出時刻の算出を行うことにより、任意の遅延時間の分布を再現することが可能である。

[0024] 第 6発明に係る導出装置は、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置において、送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を記録する遅延時間データベースと、該遅延時間データベースに記録されて、る遅延時間の分布を読み取る手段と、読み取った遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換する手段と、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出する手段と、算出した遅延時間を加味した送出時刻により、パケットの送出順序が変化するか否かを判定する手段と、パケットの送出順序が変化すると判定した場合、送出順序が判定しな、様に調整したパケットの送出時刻を導出する導出手段とを備えることを特徴とする。

[0025] 本発明に係る導出装置では、所定の変換方法にて遅延時間の分布を変換した上で、送出時刻の算出及び調整を行って通信品質の評価に用いる各パケットの送出時刻を導出することにより、本来の送出順序と異なる送出順序にパケットの送出時刻が決定されることが無ぐまた遅延時間の分布が模すべき分布となるので、実際の通信状況を模した送出時刻の導出が可能である。

[0026] 第 7発明に係る導出装置は、第 6発明にお、て、前記所定の変換方法は、前記導出手段が導出した送出時刻に基づく遅延時間の分布を、遅延時間データベースに記録している遅延時間の分布に合致させるベく変換することを特徴とする。

[0027] 本発明に係る導出装置では、遅延時間データベースに記録している本来の遅延時間の分布に合致させることにより、実際の通信状況を模した送出時刻の導出が可能である。

[0028] 第 8発明に係る導出装置は、第 6発明又は第 7発明において、前記導出手段は、遅延時間を加味した送出時刻に基づく送出順序力元の送出順序と異なるパケットの送出時刻を調整するように構成してあることを特徴とする。

[0029] 本発明に係る導出装置では、送出順序の逆転が生じることなぐ実際の通信状況を模した送出時刻の導出が可能である。

[0030] 第 9発明に係る導出装置は、第 5発明乃至第 8発明のいずれかにおいて、前記遅延時間データベースは、遅延時間の分布として、送出されたパケットの到着時の遅延時間及び該遅延時間の発生率を対応付けて記録してあり、前記所定の変換方法は、遅延時間の発生率を変換する変換方法であることを特徴とする。

[0031] 本発明に係る導出装置では、遅延時間の分布を容易に表現することが可能である

[0032] 第 10発明に係る導出装置は、第 5発明乃至第 9発明のいずれかにおいて、前記遅延時間データベースは、送出されたパケットの到着時の消失率を記録してあり、遅延時間データベースに記録されている消失率を読み取る手段と、読み取った消失率に基づいて、送出すべきパケットを破棄する手段とを更に備えることを特徴とする。

[0033] 本発明に係る導出装置では、パケットの消失率を加味することにより、実際の通信状況を模すことが可能である。

[0034] 第 11発明に係る導出装置は、第 5発明乃至第 10発明のいずれかにおいて、異なる条件下で計測した夫々の通信状況を読み取る手段と、読み取った通信状況の中で、通信品質が最も劣悪な通信状況を特定する特定手段と、特定した通信状況での、送出されたパケットの遅延時間の分布を遅延時間データベースに記録する手段とを更に備えることを特徴とする。

[0035] 本発明に係る導出装置では、最も劣悪な通信状況を記録することにより、実用上最も問題となる状況での模擬試験を行うことが可能である。

[0036] 第 12発明に係る導出装置は、第 11発明において、前記異なる条件は、計測する時刻であり、前記特定手段は、通信品質を示す R値、パケットの消失率及び遅延状況の中の少なくとも一つに基づヽて、最も劣悪な通信状況を特定するように構成してあることを特徴とする。

[0037] 本発明に係る導出装置では、通信品質への影響が高、要素に基づ!、て時間毎の劣悪性を判定することにより、実用上最も問題となる状況での模擬試験を行うことが可能である。

[0038] 第 13発明に係る導出装置は、第 5発明乃至第 12発明のいずれかにおいて、通信条件及び通信品質の評価結果を対応付けて記録する評価結果データベースと、通信条件の入力を受け付ける手段と、受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を評価結果データベースから抽出する手段とを更に備えることを特徴とする。

[0039] 本発明に係る導出装置では、予め記録されている通信条件及び評価結果の関係に基づいて通信品質の評価結果を抽出することにより、汎用的な通信条件に対しては、実際に模擬試験を行うことなぐ効率的に通信品質の評価を行うことが可能である。

[0040] 第 14発明に係る導出装置は、第 13発明において、前記通信条件は、通信に用いる装置の特性及び通信網の特性であることを特徴とする。

[0041] 本発明に係る導出装置では、実際に用いられている装置及び通信網の特性に応じて、効率的に通信品質の評価を行うことが可能である。

[0042] 第 15発明に係る導出装置は、順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置にぉ、て、通信条件及び通信品質の評価結果を対応付けて記録する評価結果データベースと、通信条件の入力を受け付ける手段と、受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を、評価結果データベースから通信状況として抽出する手段とを備えることを特徴とする。

[0043] 本発明に係る導出装置では、予め記録されている通信条件及び評価結果の関係に基づいて通信品質の評価結果を抽出することにより、汎用的な通信条件に対しては、実際に模擬試験を行うことなぐ効率的に通信品質の評価を行うことが可能である。

[0044] 第 16発明に係る通信品質評価システムは、第 5発明乃至第 14発明のいずれかに記載の導出装置と、該導出装置と通信する通信端末装置とを備え、前記導出装置は、送出時刻に基づいてパケットを前記通信端末装置へ送出する手段を備えることを特徴とする。

[0045] 本発明に係る通信品質評価システムでは、導出装置力も送出されるパケットを通信端末装置にて受信することにより、実際の VoIP網に適用した場合の状況をシミュレートすることができ、通信品質を評価することが可能である。

[0046] 第 17発明に係る通信品質評価システムは、第 16発明において、前記パケットは、音声データを含むことを特徴とする。

[0047] 本発明に係る通信品質評価システムでは、音声データを用いることにより、 IP電話機を通信端末装置として用いた場合の通信状況、特に音声の聞こえ方をシミュレートすることができ、通信品質を評価することが可能である。

[0048] 第 18発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を記録する遅延時間データベースから、遅延時間の分布を読み取らせる手順と、コンピュータに、読み取った遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換させる手順と、コンピュータに、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出させる手順とを実行させることを特徴とする。

[0049] 本発明に係るコンピュータプログラムでは、所定の変換方法にて遅延時間の分布を変換した上で、パケットの送出時刻の算出を行うことにより、任意の遅延時間の分布を再現することが可能である。

[0050] 第 19発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を記録する遅延時間データベースから、遅延時間の分布を読み取らせる手順と、コンピュータに、読み取った遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換させる手順と、コンピュータに、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出させる手順と、コンピュータに、算出した遅延時間を加味した送出時刻により、パケットの送出順序が変化するか否かを判定させる手順と、コンピュータに、パケットの送出順序が変化すると判定した場合、送出順序が変化しない様に調整したパケットの送出時刻を導出させる手順とを実行させることを特徴とする。

[0051] 本発明に係るコンピュータプログラムでは、通信用コンピュータにて実行することにより、コンピュータが導出装置として動作し、所定の変換方法にて遅延時間の分布を変換した上で、送出時刻の算出及び調整を行って通信品質の評価に用いる各パケットの送出時刻を導出することにより、本来の送出順序と異なる送出順序でパケットの送出時刻が決定されることが無ぐまた遅延時間の分布が模すべき分布となるので、実際の通信状況を模した送出時刻の導出が可能である。

[0052] 第 20発明に係るコンピュータプログラムは、第 19発明において、コンピュータに、異なる条件下で計測した夫々の通信状況を読み取らせる手順と、コンピュータに、読み取った通信状況の中で、通信品質が最も劣悪な通信状況を特定させる手順と、コンピュータに、特定した通信状況での、送出されたパケットの遅延時間の分布を遅延時間データベースに記録させる手順とを実行させることを特徴とする。

[0053] 本発明に係るコンピュータプログラムでは、最も劣悪な通信状況を記録することにより、実用上最も問題となる状況での模擬試験を行うことが可能である。従って実用上問題となる通信品質を評価することが可能となる。

[0054] 第 21発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、通信条件の入力を受け付けた場合に、通信条件及び通信品質の評価結果を対応付けて記録する評価結果データベースから、受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を、通信状況として抽出させる手順を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

[0055] 本発明に係るコンピュータプログラムでは、通信用コンピュータにて実行することにより、コンピュータが導出装置として動作し、予め記録されている通信条件及び評価結果の関係に基づいて通信品質の評価結果を抽出することにより、汎用的な通信条件に対しては、実際に模擬試験を行うことなぐ効率的に通信品質の評価を行うことが可能である。発明の効果

[0056] 本発明に係る通信品質評価方法、導出装置、通信品質評価システム及びコンビュータプログラムは、例えば実測により求めたパケットの到着時の遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換し、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づ、て、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出する。

[0057] この構成により、実際に計測した通信状況と同様のパケット到着の遅延時間の分布を再現することが可能となり、 IP電話機をネットワークに接続した際の音声の再生状況等の確認を、実際の通信状況により近い状態で行うことが可能となる等、優れた効果を奏する。

[0058] また本発明に係る通信品質評価方法、導出装置、通信品質評価システム及びコンピュータプログラムは、例えば実測により求めたパケットの到着時の遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換し、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出し、算出した遅延時間をカロ味した送出時刻により、パケットの送出順序が変化するか否かを判定し、パケットの送出順序が変化すると判定した場合、遅延時間を加味した送出時刻を調整して、送出順序が変化しないように、遅延時間を加味した送出時刻に基づく送出順序が元の送出順序より後となる一のパケットより送出順序が後となる他のパケットの送出時刻を調整する。

[0059] この構成により、送出順序が逆転することが無いので、実際の通信状況を模した送出時刻の導出が可能である等、優れた効果を奏する。特に遅延時間の分布を変換する変換方法は、遅延時間の調整により導出した送出時刻に基づく遅延時間の分布力変換前の遅延時間の分布に合致するように変換する式であるので、実際の遅延時間の分布を再現することが可能であり、従って VoIP通話の通信品質の評価に重要なパケット毎の遅延時間の変化、バースト性等の、通信網特性の時間変動等の通信状況を正確にシミュレートすることが可能である等、優れた効果を奏する。し力も導出した送出時刻に基づいて音声データをストリーミング通信等の通信方法により導出装置から IP電話機等の通信端末装置へ送出することにより、 IP電話機等の実際の通信システムに適用した場合の通信状況を再現することができるので、平均オビ-ォンスコア等の被験者の体感による通信品質の評価にも適用することが可能となる等、優れた効果を奏する。

[0060] また本発明では、時間等の計測条件を変えて計測した複数の通信状況の中で、 R 値、パケットの消失率及び遅延状況等の通信品質が最も劣悪な通信状況を特定し、特定した通信状況での遅延時間の分布に基づいてパケットの送出時刻を導出する。

[0061] この構成により、実用上最も問題となる通信状況を再現し、通信品質を評価することが可能である等、優れた効果を奏する。

[0062] さらに本発明では、通信に用いる装置の特性、通信網の特性等の通信条件と、通信品質の評価結果とを予め対応付けて記録しておき、通信条件の入力を受け付けた場合に、受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を抽出することにより、汎用的な通信条件に対しては、実際に模擬試験を行うことなぐ効率的に通信品質の評価を行うことが可能である等、優れた効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0063] [図 1]本発明の実施の形態 1における通信品質評価システムを例示した概念図である。

[図 2]本発明の実施の形態 1における通信品質評価システムが備える各種装置の構成例を示すブロック図である。

[図 3]本発明の実施の形態 1における導出装置が備える遅延時間データベースの記録内容の例を概念的に示す図表である。

[図 4]本発明の実施の形態 1における導出装置が備える蓄積手段に蓄積されるパケットの記録内容の例を概念的に示す図表である。

[図 5]本発明の実施の形態 1における導出装置の遅延時間分布記録処理を示すフロ一チャートである。

[図 6]本発明の実施の形態 1における通信品質評価システムの遅延時間分布記録処理を概念的に示す説明図である。

[図 7]本発明の実施の形態 1における導出装置の送出時刻導出処理を示すフローチヤートである。 [図 8]本発明の実施の形態 1における導出装置の遅延時間の分布の変換処理を示すフローチャートである。

[図 9]本発明の実施の形態 1における導出装置のパケット送出処理を示すフローチヤートである。

[図 10]本発明の実施の形態 2における通信品質評価システムが備える導出装置の構成例を示すブロック図である。

[図 11]本発明の実施の形態 2における導出装置が備える評価結果データベースの記録内容を例示する概念図である。

[図 12]本発明の実施の形態 2における導出装置が備える評価結果データベースに記録されている通信端末装置の特性の内容の例を概念的に示す図表である。

[図 13]本発明の実施の形態 2における導出装置が備える評価結果データベースに記録されている通信網の特性の内容の例を概念的に示す図表である。

[図 14]本発明の実施の形態 2における導出装置 1の通信品質評価処理を示すフローチャートである。

[図 15]本発明の実施の形態 2における通信品質評価システムにおける通信網の特性の例を概念的に示す図表である。

[図 16]本発明の実施の形態 2における通信品質評価システムにおける通信網の特性の例を概念的に示す図表である。

[図 17]パケットの到着時刻の遅延を模式的に示す説明図である。

[図 18]測定結果に基づいて VoIP網の通信状況の模擬試験 (シミュレーションテスト）を行った結果を模式的に示す説明図である。

[図 19]測定結果に基づいて VoIP網の通信状況の模擬試験を行った結果を模式的に示す説明図である。

符号の説明

1 導出装置

2 通信端末装置

100 通信線

201, 202 コンピュータプログラム 301, 302 記録媒体

発明を実施するための最良の形態

[0065] 以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。本発明の通信品質評価システムでは、先ず VoIP網等の既存の通信網のエンド'ツー 'エンド、即ち端末装置間におけるパケットの遅延、消失率、揺らぎ等の通信状況である通信網の特性を、例えば本願出願人が出願した特願 2004— 188922に記載して、る通信特性測定方法にて測定する。そして測定した結果に基づ、て既存の通信網又は新たに設計した通信網の通信状況を、例えば IP電話網に用いられる擬似網としてシミュレートする。そしてシミュレートした IP電話機による通話を被験者が体感することにより、平均オピニオンスコア等の方法を用いて通話品質を評価する。なお、通話品質の評価は、既存の測定装置を用いるなどの方法もある。

[0066] 実施の形態 1.

図 1は、本発明の実施の形態 1における通信品質評価システムを例示した概念図である。図 1中 1は、通信用コンピュータを用いた本発明の導出装置であり、導出装置 1は、本発明の通信品質評価方法を実施する場合に、評価すべき通信網上でのパケットの遅延を再現するパケットの送出時刻の導出、導出した送出時刻に基づくパケットの送出等の様々な処理を行う。導出装置 1には、擬似網として用いられる通信線 100, 100を介して、 IP電話機を用いた 2台の通信端末装置 2, 2が接続されている。そして 2台の通信端末装置 2, 2は、一方が送話側の通信端末装置 2として用いられ、他方が受話側の通信端末装置 2として用いられる。なお夫々の通信端末装置 2 を特に区別する必要がある場合、送話側の通信端末装置 2を第 1通信端末装置 2aとし、受話側の通信端末装置 2を第 2通信端末装置 2bとして区別する。

[0067] 図 2は、本発明の実施の形態 1における通信品質評価システムが備える各種装置の構成例を示すブロック図である。導出装置 1は、装置全体を制御する CPU等の制御手段 11、本発明の実施の形態 1における導出装置用のコンピュータプログラム 20 1及びデータ等の各種情報を記録した CD— ROM等の記録媒体 301から各種情報を読み取る CD - ROMドライブ等の補助記憶手段 12、補助記憶手段 12により読み取った各種情報を記録するハードディスク等の記録手段 13を備えて、る。そして記録手段 13から本発明のコンピュータプログラム 201及びデータ等の各種情報を読み取り、情報を一時的に記憶する RAM等の記憶手段 14に記憶させてコンピュータプログラム 201に含まれる各種手順を制御手段 11により実行することで、コンピュータは、本発明の導出装置 1として動作する。さらに導出装置 1は、第 1通信端末装置 2a と通信する第 1通信手段 15a、第 2通信端末装置 2bと通信する第 2通信手段 15b、及び受信したパケットを一時的に蓄積するバッファメモリ等の蓄積手段 16、並びに蓄積手段 16に蓄積したパケットを送出する時刻を示す時計手段 17を備えている。なお記憶手段 14の記憶領域の一部を蓄積手段 16として用いてもよい。また記録手段 13 の記録領域の一部は、パケットの遅延時間の分布を記録する遅延時間データベース (遅延時間 DB) 13a等の各種データベースとして用いられる。なお記録手段 13の記録領域の一部を遅延時間データベース 13aとして用いるのではなぐ導出装置 1に接続する他の装置の記録領域の一部を遅延時間データベース 13aとして用いてもよい

[0068] 通信端末装置 2は、制御手段 21、記録手段 22、記憶手段 23、通信手段 24、デジタル信号として受信した音声データをアナログ信号に変換し、音声として出力する音声出力手段 25、及び音声として入力されたアナログ信号をデジタル信号の音声データに変換する音声入力手段 26を備えている。なお、通信端末装置 2は、一般的な IP 電話機の端末装置を用いることが可能である。また IP電話機能を備えた端末装置であれば!/ヽかなる態様であっても良!、。

[0069] 図 3は、本発明の実施の形態 1における導出装置 1が備える遅延時間データベース 13aの記録内容の例を概念的に示す図表である。遅延時間データベース 13aには、遅延時間の分布を、パケットの消失率 (ロス率)、固定遅延、揺らぎ遅延等の項目及び項目に関するデータである設定値を示している。遅延時間データベース 13aに記録している揺らぎ遅延の遅延時間とは、シミュレートすべき VoIP網を介して送出されたパケットについて、到着が期待される時刻と実際に到着した時刻との差を示す遅延時間である。以下、単に遅延時間と示す場合は、揺らぎ遅延の遅延時間を意味する。消失率とは、到着先に到着せずに消失するパケットの割合を百分率で示したものであり、図 3に示す例では、 3. 1%となっている。固定遅延とは、揺らぎ遅延とは別に通信網の物理的な距離、装置数等の要因による一定の遅延である。なお揺らぎ遅延のみを考慮する場合、固定遅延に示す数値は無くても良い。揺らぎ遅延とは、送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を、補助項目として示される分級された遅延時間及び該遅延時間の発生率を対応付けることにより示した値である。図 3に示す例では、遅延時間を 30ms毎に分級しており、 Oms— 30msの揺らぎ遅延が発生する確率は、代表値である Omsとして示した揺らぎ遅延に対応付けて記録しており、 30— 6 Omsの揺らぎ遅延が発生する確率は、代表値である 30msとして示した揺らぎ遅延に対応付けて記録しており、 60— 90msの揺らぎ遅延が発生する確率は、代表値である 60msとして示した揺らぎ遅延に対応付けて記録して、る。なお遅延時間の発生率は、 VoIP網を伝送中に消失したパケットを除く到着したパケット内での割合を百分率で示したものである。

[0070] 図 4は、本発明の実施の形態 1における導出装置 1が備える蓄積手段 16に蓄積されるパケットの記録内容の例を概念的に示す図表である。蓄積手段 16には、索引に対応付けて、各パケットの送出予定時刻及びパケットデータが記録されている。送出予定時刻とは、導出装置 1が、後述する処理により導出したパケットの送出時刻である。パケットデータとは、各パケットのデータ部に示される情報であり、本発明では、音声を再現するための音声データ等の情報が含まれる。

[0071] 次に本発明の実施の形態 1における通信品質評価システムにて用いられる各種装置の処理について説明する。図 5は、本発明の実施の形態 1における導出装置 1の遅延時間分布記録処理を示すフローチャートである。遅延時間分布記録処理とは、通信状況をシミュレートする処理の前処理として、遅延時間データベース 13aに遅延時間の分布状況を示す各種データを記録する処理である。導出装置 1は、記憶手段 14に記憶させた本発明のコンピュータプログラム 201を実行する制御手段 11の制御により、異なる条件下で計測した通信状況を、例えば記録手段 13から読み取る（S10 D o異なる条件とは、ここでは通信状況を計測した時間が異なることを示す。また記録手段 13から読み取るのではなぐ通信状況を計測した計測装置又は該計測装置にて計測された計測値を記録した記録媒体力読み取る様にしても良い。さらに導出装置 1を用、て通信状況を計測する様にしても良、。 [0072] そして導出装置 1は、制御手段 11の制御により、読み取った条件毎の通信状況から R値、パケットの消失率及び遅延状況を含む通信品質を、条件毎に導出し (S102) 、各条件での通信状況の中で、通信品質が最も劣悪である通信状況を特定し (S 10 3)、特定した通信状況における遅延時間の分布を遅延時間データベース 13aに記録する（S104)。R値とは、 ITU— T G. 107にて規定される E— modelと呼ばれる音声通話の品質設計モデルに則った音声の再生品質の評価値である。遅延状況とは、ここでは揺らぎ遅延の分布を示す。またステップ S102に示した条件毎での導出とは、計測値に基づく集計処理を行うことを示しているが、本発明はこれに限らず、通信状況を計測した計測装置にて集計を行い、集計した結果をステップ S101にて読み取る様にしても良い。ステップ S 103に示した通信品質が最も劣悪である通信状況の特定は、下記の式 1にて算出される通信品質指数が最大である通信状況を、通信品質が最も劣悪であると判定する。

[0073] 通信品質指数 = 100ZA+B + C X 5 ……（式 1)

但し、 A:R値

B :パケットの消失率（％)

C： 90ms以上の揺らぎ遅延の発生率（％)

[0074] なお通信品質を判定する式は、上記の式 1に限らず、目的に応じて適宜設定することが望ましい。また必ずしも R値、消失率及び遅延状況を全て考慮する必要はなく、 R値、消失率及び遅延状況の中のいずれか一つから最も劣悪な通信状況を特定する様にしても良い。

[0075] 図 6は、本発明の実施の形態 1における通信品質評価システムの遅延時間分布記録処理を概念的に示す説明図である。図 6 (a)は、本発明の実施の形態 1における遅延時間分布処理を概念的に示しており、 10 : 00から 5分毎の通信状況を計測して集計し、 10 : 15— 10 : 20を最も劣悪である条件下の通信状況として特定し、導出装置 1が備える遅延時間データベース 13aに記録した状態を概念的に示している。なお図 6 (b)は、比較用として示した従来の遅延時間分布記録処理であり、全ての条件下、ここでは計測した全ての時間における平均的な通信状況に基づく遅延時間分布を記録することになる。実用上問題となるのは、最も劣悪な条件下でどの程度の通信品質を保つことができるかであるので、本発明の処理が優れていることは明らかである。なお通信状況を区分する条件としては、時間毎の計測に限らず、例えば通信経路毎の通信状況を計測し、最も劣悪な通信状況を特定する様にしても良い。

[0076] 図 7は、本発明の実施の形態 1における導出装置 1の送出時刻導出処理を示すフローチャートである。本発明の通信品質評価システムでは、第 1通信端末装置 2aから導出装置 1へ音声データを含むパケットを送出し、導出装置 1では、第 1通信端末装置 2aから受信したパケットを蓄積手段 16に蓄積し、送出時刻の導出を行った上で、導出した送出時刻に基づいて蓄積手段 16に蓄積したパケットを第 2通信端末装置 2 bへ送出する。そして第 2通信端末装置 2bでは、受信したパケットに含まれる音声データに基づく音声を出力することにより、音声を聞いた被験者が通信品質を判定する。なお音声データを含むパケットは、 VoIP通信に用いられる通信規約である RTP (Realtime Transport Protocol)等の規定に基づいている。導出装置 1は、記憶手段 1 4に記憶させた本発明のコンピュータプログラム 201を実行する制御手段 11の制御により、第 1通信手段 15aにて、音声データを含む RTPにて規定される通信規約に基づくパケット（以下、 RTPパケットと、う）を受信する（S201)。

[0077] そして導出装置 1は、制御手段 11の制御により、受信した RTPパケットに含まれる音声データのフレーム長 F (ms)を導出する（S202)。フレーム長 Fは、 RTPパケットのヘッダ情報として示されている CODEC種別及びペイロード長のバイト数力導出される。なお後述する送出時刻を導出する導出処理 Gを複数個記録している場合、この時点でどの導出処理 Gを実行するかが決定される。ここでは導出処理 Gとして、「遅延時間 D (ms)を付加したパケットの後に {ceil (DZF)—1 }個のパケットを連続して送出する。但し ceil ()は切り上げ整数化の関数」という処理を実行する導出処理 G1 を用いるものとする。なお導出処理 Gとしては、その目的に応じて適宜定義することが可能であり、例えば「遅延時間 D (ms)を付加したパケットの後、所定時間（ms)待機後、 {ceil (DZF)-l }個のパケットを連続して送出する。」という様な様々な処理を定義することが可能である。

[0078] そして導出装置 1は、制御手段 11の制御により、遅延時間データベース 13aに記録されている遅延時間の分布として、揺らぎ遅延の分級幅 W(ms)、遅延時間の分布 {Xn}、及び消失率 L (%)を読み取る（S203)。分級幅 Wとは、揺らぎ遅延を分級した時間間隔を示し、図 3に示す例では、分級幅 W= 30msとなる。遅延時間の分布 { Xn}とは、遅延時間の代表値及び発生率の関係である。以下、 {Xn}は、 Ι Χ η行列である Xを示す。なお計測した通信網における通信状況を再現する場合、計測した通信状況における遅延時間の分布を記録している遅延時間データベース 13aの記録内容を読み取って以降の処理にそのまま使用することになるが、新たに設計した通信網の通信状況をシミュレートする場合、計測した通信状況を示す様々な情報を適宜変更することとなる。

[0079] 導出装置 1は、制御手段 11の制御により、遅延時間データベース 13aから読み取つた遅延時間の分布 {Xn}を、フレーム長 F、導出処理 G及び分級幅 Wをパラメータとして含む所定の変換方法にて、遅延時間の分布 {Yn}に変換する変換処理を実行する（S204)。ステップ S204に示す変換処理とは、導出処理 G1を用いて導出した調整後の送出時刻による遅延時間の分布を、遅延時間データベース 13aに記録されている変換前の遅延時間の分布 {Xn}に合致させるベぐ予め遅延時間の分布を変換する処理である。なお変換処理の詳細にっヽては後述する。

[0080] 導出装置 1は、制御手段 11の制御により、導出処理 G1を用いた処理として、 0以上 10000未満のいずれかの値をとる乱数 R1を発生させ (S205)、発生させた乱数 R1 力 S 100 Xパケットの消失率 L (%)未満か否かを判定する（S206)。ステップ S 205— S206の処理により、 VoIP網を伝送中のパケットが、消失率 L (%)の割合で消失する状況をシミュレートする。

[0081] ステップ S206にて乱数 R1が 100 Xパケットの消失率 L (%)以上であると判定した場合 (S206 :NO)、当該パケットは消失することなく到着したと判断し、導出装置 1は、制御手段 11の制御により、 0以上 10000未満のいずれかの値をとる乱数 R2を発生させ (S207)、下記の式 2を満足する最大の Mを求めることで、分級された揺らぎ遅延のレベルを nとして導出する（S208)。変換された遅延時間の分布 {Yn}は、遅延時間データベース 13aに記録されている遅延時間の分布 {Xn}を変換したものであるため、揺らぎ遅延は 30ms間隔の分級幅 Wにて分級されており、分級された各レベルは、遅延時間の発生率に対応付けられている。式 2では、分級された揺らぎ遅延の代表値が Omsのレベルをレベル 0とし、乱数 R2に基づく発生率に応じて、下記の条件式を満たす揺らぎ遅延のレベル mの中で、最小の mである遅延のレベル Mを導出する。

[0082] [数 1]

M

100 · Y_m > R2 · · · (式 2 )

m=0

但し、

W：変換された遅延時間の分布

R2： 0以上 1 0 0 0 0未満の乱数

M：分級された揺らぎ遅延のレべノレ

[0083] 導出装置 1では、制御手段 11の制御により、当該パケットを受信した時刻を、本来パケットを送出すべき所定の送出時刻とし、所定の送出時刻から、分級された遅延時間のレベル nX分級幅 W(ms)として示される遅延時間 D後の時刻を、遅延時間を加味したパケットの送出時刻 Tdとして算出し (S209)、算出した送出時刻 Tdを対応付けて、受信したパケットを蓄積手段 16に記録する（S210)。ステップ S210にて記録した状態を概念的に示したものが図 4である。算出した送出時刻 Tdを、送出予定時刻とし、送出予定時刻に対応付けてパケットのパケットデータが記録される。

[0084] そして導出装置 1では、制御手段 11の制御により、第 1通信手段 15aにて、次に送出された RTPパケットを受信する（S211)。なおステップ S206にて乱数 R1が 100 X パケットの消失率 L (%)未満であると判定した場合 (S206 : YES)、当該パケットは消失したと判断し、導出装置 1では、制御手段 11の制御により、ステップ S207— S210 にて示したパケットを蓄積する処理は行わず、受信したパケットを破棄し (S212)、ステツプ S211へ進み次の RTPパケットを受信する（S211)。

[0085] そして導出装置 1では、ステップ S209にて求めた遅延時間 D力もフレーム長 Fを減じた値を新たな遅延時間 Dとし、新たな遅延時間 Dが 0より大きいか否かを判定する（ S213)。即ち D = D— Fの演算を行い、 D>0の真偽を判定する。ステップ S 213の判定処理では、ステップ S209にて算出した遅延時刻を加味した送出時刻 Tdにより、パケットの送出順序が変化するか否かを判定する。

[0086] ステップ S213にて、新たな遅延時間 Dが 0より大きいと判定した場合（S213 :YES )、遅延時間 Dが大きいため、後力も受信したパケットの送出時刻が、先に受信したパケットの送出時刻より先となり、パケットの送出順序が変化する可能性があると判断して、当該パケットを受信した時刻に基づく所定の送出時刻から、ステップ S213にて求めた遅延時間 D後の時刻を、遅延時間をカ卩味したパケットの送出時刻 Tdとして導出し (S214)、ステップ S210へ進み、導出した送出時刻 Tdを対応付けて、受信したパケットを蓄積手段 16に記録する（S210)。即ちステップ S213— S214及び S210 の処理により、遅延時間をカ卩味した送出時刻 Tdに基づく送出順序が元の送出順序より後となる可能性のある先に受信したパケットより送出順序が後となる後で受信したパケットの送出時刻を調整して、パケットの送出順序が変化しない様にする。

[0087] ステップ S213にて、新たな遅延時間 Dが 0以下であると判定した場合（S213 :NO )、パケットの送出順序が変化する可能性はないと判断して、ステップ S205へ進み、以降の処理を繰り返す。このようにステップ S201— S204の処理は、最初に受信したパケットにのみ適用され、以降に受信したパケットは、導出処理 G1を用いたステップ S205— S214の処理により、送出時刻 Tdの導出又は破棄が行われる。なお導出処理 Gが導出処理 G1以外の処理である場合、ステップ S205— S214に示した処理は適宜変更される。例えばパケットの到着順序が変化する可能性の有る通信網をシミュレートする場合、送出順序の変化以外の条件に基づき送出時刻 Tdを調整する導出処理 Gを用いる様にしても良、。

[0088] 図 8は、本発明の実施の形態 1における導出装置 1の遅延時間の分布の変換処理を示すフローチャートである。導出装置 iでは、図 7を用いて説明した送出時刻導出処理のステップ S204において、遅延時間データベース 13aから読み取った遅延時間の分布 {Xn}を変換する変換処理を実行する。導出装置 1は、記憶手段 14に記憶させた本発明のコンピュータプログラム 201を実行する制御手段 11の制御により、 0 ≤i、 j≤Nとなる変数 i及び変数並びに変数 i及び変数 jを用いて示される N行 X N 列の行列 A= {Aij}を定義し、 Aの全ての要素 Aij = 0で初期化する（S301)。

[0089] そして導出装置 1では、制御手段 11の制御により、変数 iに 0を代入して i=0とし (S 302)、行列 Aの対角要素 Aiiに 1をカ卩算して Aii=Aii+ lとし（S303)、分級幅 W及びフレーム長 Fを用いた ceil (i'WZF)— 1： (但し ceil ()は切り上げ整数化の関数）にて求められる変数 Hを定義する（S304)。そして導出装置 1では、制御手段 11の制御により、変数 jに 1を代入して j = lとし (S305)、分級幅 W及びフレーム長 Fを用いた floor ( (i-W-j -F) /W)： (但し floorOは切り捨て整数ィ匕の関数）にて求められる変数 kを定義する（S306)。導出装置 1では、制御手段 11の制御により、行列 Aの要素 Akiに 1をカ卩算して、 Aki=Aki+ lとし（S307)、変数 jに 1をカ卩算して j =j + lとし（S3 08)、変数 j及び変数 Hを比較する式 j≤Hの真偽を判定する（S309)。

[0090] ステップ S309において、変数 jが変数 Hより大きく式 j≤Hが偽であると判定した場合 (S309 :NO)、導出装置 1では、制御手段 11の制御により、変数 iに 1を加算して i =i+ lとし (S310)、変数 i及び変数 Nを比較する式 i≤Nの真偽を判定する（S311) 。なおステップ S309にて式 j≤Hが真であると判定した場合（S309 :YES)、ステップ S306へ戻り、以降の処理を繰り返す。

[0091] ステップ S311において、式 i≤Nが真であると判定した場合（S311 :YES)、ステツプ S303へ戻り、以降の処理を繰り返す。ステップ S311において、式 i≤Nが偽であると判定した場合 (S311 :NO)、行列 Aの算出が完了したと判断し、導出装置 1では、制御手段 11の制御により、行列 Aの逆行列 A ¹を変換行列として導出する（S312)

[0092] そして導出装置 1では、制御手段 11の制御により、導出した変換行列 A ¹を用いて遅延時間の分布を示す行列 {Xn}を変換して行列 {Yn}を導出する (S313)。具体的には、行列の積 A— ^にて Yを算出する。なお導出処理 Gが導出処理 G1以外の処理である場合、ステップ S301— S311に示した処理は適宜変更される。また予め導出処理 G、フレーム長 F及び分級幅 W毎に変換行列 A ¹を導出しておき、導出処理 G、フレーム長 F及び分級幅 Wに対応付けて記録しておく様にしても良い。

[0093] 上記のステップ S301— S311にて示した処理は、以下の様に解釈することもできる。ステップ S205以降に与える入力値である遅延時間の分布カ列の列行列 {Xln} として示すことができる場合で、図 7を用いて示した送出時刻導出処理におけるステップ S205以降の処理を L = 0の条件で実施したとき、導出される遅延時間の分布は n列の列行列 {X2n}になるものとする。そして XI =AX2の関係が成立する行列 Aを求め、更に行列 Aの逆行列 A—¹を求める。逆行列 A ¹については、 X2=A— ^1の関係が成立するので、逆行列 A ¹を、行列 {Xln}を行列 {X2n}に変換する変換行列として考えることができる。逆行列 A ¹にて変換された行列は、図 7を用いて示した送出時刻導出処理におけるステップ S205以降の処理を実施したとき、逆行列 A ¹にて変換される前の行列となる。即ち遅延時間データベース 13aに記録されている変換前の遅延時間の分布 {Xn}を予め変換行列 A ¹を用いて変換後の遅延時間の分布 {Yn} に変換しておくことにより、図 7を用いて示した送出時刻導出処理におけるステップ S 205以降の処理を実施したとき、遅延時間の分布は、 {Xn}となる。上記のステップ S 301— S311にて示した処理は、この様な変換処理の前提となる行列 Aを求める演算処理である。例えば、フレーム長 F= 20ms及び分級幅 W= 30msである際の、変換前の遅延時間の分布 {Xn}の具体例が下記の式 3である場合、変換後の遅延時間の分布 {Yn}は、下記の式 4となる。

[数 2]

0 65.0%、

Χχ 10.0%

10.0%

3 = 5.0% (式 3 )

X 5.0%

5 3.0%

X6 J 、 2.0%ノ

[0095] 図 9は、本発明の実施の形態 1における導出装置 1のパケット送出処理を示すフロ一チャートである。導出装置 1は、記憶手段 14に記憶させた本発明のコンピュータプログラム 201を実行する制御手段 11の制御により、 1ms等の所定時間待機し (S401 )、時計手段 17が示す時刻 Tを読み取り（S402)、読み取った時刻 Tと、蓄積手段 16 に記録されているパケットの送出時刻 Tdとを比較して、 Td≤Tの関係にある RTPパケットを蓄積手段 16から読み取り（S403)、読み取った RTPパケットを第 2通信手段 15bから第 2通信端末装置 2bへ送出し (S404)、ステップ S401へ戻り、以降の処理を繰り返す。このようにして導出装置 1は、導出した送出時刻 Tdに基づいて RTPパケットを第 2通信端末装置 2bへ送出し、第 2通信端末装置 2bを操作する被験者は、受信した RTPパケットに基づき第 2通信端末装置 2bから出力される音声を試聴する。出力される音声の品質は、遅延時間データベース 13aに記録された情報に基づぐ RTPが通過する通信網の通信状況を再現した通信品質である。

[0096] 前記実施の形態 1では、導出装置が第 1通信端末装置から受信した RTPパケットを第 2通信端末装置へ送出する場合の送出時刻を導出する形態を示したが、本発明はこれに限らず、送出用の RTPパケット又は音声データを予め送出時刻に対応付けて導出装置に記録しておき、通信状況を再現する場合に対応付けて記録して 1ヽる送出時刻及び通信条件に基づいて送出時刻を導出し、導出した送出時刻に基づいて、記録してヽる RTPパケット又は音声データから生成した RTPパケットを受話側の通信端末装置へ送出する形態等、様々な形態に展開することが可能である。

[0097] さらに前記実施の形態 1では、 IP電話機として用いられる VoIP網の通信状況を導出し、再現して通信品質を評価する形態を示したが、本発明はこれに限らず、テレビジョン画像のストリーミング配信に関する通信品質の評価に用いる等、様々な形態に展開することが可能である。また、第 1通信端末装置及び第 2通信端末装置間の送信及び受信の方向が入れ替わっても良いし、双方向の通信を行っても良いことは自明である。なお、パケットの送出時刻が逆転するような導出処理を用いることも可能である。

[0098] 実施の形態 2.

実施の形態 2は、通信条件が汎用的なものである場合に、通信状況を再現することなぐ通信品質の評価を行えるようにした形態である。図 10は、本発明の実施の形態 2における通信品質評価システムが備える導出装置の構成例を示すブロック図である。導出装置 1は、本発明の実施の形態 2における導出装置用のコンピュータプログラム 202及びデータ等の各種情報を記録した記録媒体 302から各種情報を読み取る補助記憶手段 12、記録手段 13、記憶手段 14、キーボード及びマウス等の入力手段 18、並びにモニタ及びプリンタ等の出力手段 19を備えている。なお記録手段 13 の記録領域の一部は、通信条件及び通信品質の評価結果を対応付けて記録する評価結果データベース (評価結果 DB) 13bとして用いられて、る。

[0099] 図 11は、本発明の実施の形態 2における導出装置 1が備える評価結果データべ一ス 13bの記録内容を例示する概念図である。評価結果データベース 13bには、通信に用いる装置の特性及び通信網の特性を示す通信条件と、通信品質を数値化して示す評価結果とが対応付けて記録されている。装置の特性とは、 RTPパケットを送出する側の通信端末装置の特性及び RTPパケットを受信する側の通信端末装置の特性である。通信網の特性とは、通信網の通信状況を示す特性である。評価結果データベース 13bに記録されている通信条件及び通信品質は事前に行った品質評価テストにより求めたものである。

[0100] 図 12は、本発明の実施の形態 2における導出装置 1が備える評価結果データべ一ス 13bに記録されている通信端末装置の特性の内容の例を概念的に示す図表である。図 12は、図 11の通信端末装置の特性として「AAA」、「BBB」として表現した内容を更に詳細に記載したものである。図 12に示す様に通信端末装置の特性として、通信端末装置の機種名、 CODEC種別、バッファ長、 PLC (Packet Loss Conce alment)等の各種項目にデータが記録されている。なお図 12に示した項目はあくまでも一つの例に過ぎず、必要に応じて様々な項目を設けることが可能である。

[0101] 図 13は、本発明の実施の形態 2における導出装置 1が備える評価結果データべ一ス 13bに記録されている通信網の特性の内容の例を概念的に示す図表である。図 1 3は、図 11の通信網の特性として「特性 1」、「特性 2」として表現した内容を更に詳細に記載したものである。図 13に示す様に通信網の特性として、通信状況の計測開始時刻、計測時間、 R値、消失率、固定遅延、及び揺らぎ遅延等の各種項目にデータが記録されている。なお図 13に示した項目はあくまでも一つの例に過ぎず、必要に応じて様々な項目を設けることが可能である。

[0102] 次に本発明の実施の形態 2における通信品質評価システムにて用いられる導出装置 1の処理について説明する。図 14は、本発明の実施の形態 2における導出装置 1 の通信品質評価処理を示すフローチャートである。本発明の実施の形態 2では、予め通信品質を評価する通信網の特性の計測又は想定を行!、、使用すべき通信端末装置を決定し、導出装置 1の操作者は、計測又は想定した通信網の特性並びに決定した通信端末装置の特性を導出装置 1に入力する。なお入力の方法としては、入力手段 18を用いた入力、記録媒体に記録した各種特性の補助記憶手段 12による読み取り、接続している他の装置からの読み取り等、適宜選択することが可能である。導出装置 1は、記憶手段 14に記憶させた本発明のコンピュータプログラム 202を実行する制御手段 11の制御により、通信網の特性並びに送出側及び受信側の通信端末装置の特性、即ち通信条件の入力を受け付け (S501)、受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を評価結果データベース 13bから抽出し (S502)、抽出した通信品質の評価結果により示された出力手段 19から出力する（S503)。このようにして出力された通信品質の評価結果は、想定した装置及び通信網にて構成される VoIP網の通信状況に係る通信品質の評価結果とみなすことができる。

[0103] ステップ S502において、受け付けた通信条件に合致する通信条件が評価結果データベース 13bに記録されている場合は、その通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を抽出する。但し受け付けた通信条件に合致する通信条件が評価結果データベース 13bに記録されていない場合、その通信条件に最も近似する通信条件を判定することになる。通信条件の一つである通信端末装置の特性は、特別に設計した装置を用いる場合を除き、合致する通信条件が評価結果データベース 13bに既に記録されている可能性が高いため、通信条件の近似の判定は、通信網の特性を比較することにより行われる。

[0104] 通信網の特性の比較は、受け付けた通信網の特性と、評価結果データベース 13b に通信網の特性として各種項目に記録されているデータを所定の方法で比較することにより行われる。例えば下記の式 5にて求められる評価値 Vが最小となる通信網の特性が最も近似する通信網の特性であると判定する。

[0105] V= I Ka— Fna | + | Kb— Fnb | + | Kc— Fnc | + | Kd— Fnd | ……（式 5 )

但し、 V：評価値

Ka：受け付けた通信条件における Omsの揺らぎ遅延 (分布の割合） Fna:記録されて、る通信条件における Omsの揺らぎ遅延 (分布の割合） Kb：受け付けた通信条件における 30msの揺らぎ遅延 (分布の割合） Fnb：記録されて!、る通信条件における 30msの揺らぎ遅延 (分布の割合） Kc：受け付けた通信条件における 60msの揺らぎ遅延 (分布の割合） Fn 記録されている通信条件における 60msの揺らぎ遅延 (分布の割合） Kd：受け付けた通信条件における 90msの揺らぎ遅延 (分布の割合） Fnd:記録されている通信条件における 90msの揺らぎ遅延 (分布の割合） [0106] 図 15及び図 16は、本発明の実施の形態 2における通信品質評価システムにおける通信網の特性の例を概念的に示す図表である。図 15は、受け付けた通信条件に係る通信網の特性を示しており、図 16 (a)、図 16 (b)及び図 16 (c)は、夫々評価結果データベース 13bに記録されている特性 1、特性 2及び特性 3を示している。図 15 及び図 16に例示した通信網の特性を用いて評価値 Vを算出した場合、特性 1の評価値 VI、特性 2の評価値 V2及び特性 3の評価値 V3は夫々以下の様になる。

[0107] VI = I 61-95 | + | 14—3 | + | 7—2 | + | 8—0 | = 58

V2= I 61-62 I + I 14—13 | + | 7—8 | + | 8—7 | =4

V3= I 61-50 I + I 14-30 | + | 7—10 | + | 8—10 | = 32

[0108] この場合の大小関係は、 V2<V3く VIであるので、特性 2が最も近似しているとして判定される。

[0109] 前記実施の形態 2では、評価値を算出して近似している通信網の特性を判定する形態を示したが本発明はこれに限らず、他の数学的手法、例えば揺らぎ遅延の分布を二次曲線にて近似し、近似度の高さで通信網の特性を判定する等、様々な形態に展開することが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置を用い、通信品質の評価に要する処理を実行する通信品質評価方法にぉ、て、前記導出装置は、

予め記録されている送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換し、

変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づ!/、て、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出する

ことを特徴とする通信品質評価方法。

[2] 所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置を用い、通信品質の評価に要する処理を実行する通信品質評価方法にぉ、て、前記導出装置は、

変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づ!/、て、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出し、

算出した遅延時間を加味した送出時刻により、パケットの送出順序が変化するか否かを判定し、

パケットの送出順序が変化すると判定した場合、送出順序が変化しな、様に調整したパケットの送出時刻を導出する

ことを特徴とする通信品質評価方法。

[3] 所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置を用い、通信品質の評価に要する処理を実行する通信品質評価方法にぉ、て、前記導出装置は、

異なる条件下で計測した夫々の通信状況を読み取り、

読み取った通信状況の中で、通信品質が最も劣悪な通信状況を特定し、特定した通信状況での、遅延時間の分布を記録する

ことを特徴とする通信品質評価方法。

[4] 順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置を用い、通信品質の評価に要する処理を実行する通信品質評価方法において、

前記導出装置は、

通信条件の入力を受け付け、

予め記録されて!、る、通信条件及び該通信条件に対応する通信品質の評価結果の関係から、受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応する通信品質の評価結果を抽出する

ことを特徴とする通信品質評価方法。

[5] 所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装 ¾【こ; i l /、て、

送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を記録する遅延時間データベースと、

該遅延時間データベースに記録されている遅延時間の分布を読み取る手段と、読み取った遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換する手段と、

変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づ!/、て、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出する手段と

を備えることを特徴とする導出装置。

[6] 所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装

¾【こ; i l /、て、

変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づ!/、て、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出する手段と、

算出した遅延時間を加味した送出時刻により、パケットの送出順序が変化するか否かを判定する手段と、

パケットの送出順序が変化すると判定した場合、送出順序が判定しな、様に調整したパケットの送出時刻を導出する導出手段と

を備えることを特徴とする導出装置。

[7] 前記所定の変換方法は、前記導出手段が導出した送出時刻に基づく遅延時間の分布を、遅延時間データベースに記録している遅延時間の分布に合致させるベく変換することを特徴とする請求項 6に記載の導出装置。

[8] 前記導出手段は、遅延時間を加味した送出時刻に基づく送出順序が、元の送出順序と異なるパケットの送出時刻を調整するように構成してあることを特徴とする請求項 6又は請求項 7に記載の導出装置。

[9] 前記遅延時間データベースは、遅延時間の分布として、送出されたパケットの到着時の遅延時間及び該遅延時間の発生率を対応付けて記録してあり、

前記所定の変換方法は、遅延時間の発生率を変換する変換方法であることを特徴とする請求項 5乃至請求項 8のいずれかに記載の導出装置。

[10] 前記遅延時間データベースは、送出されたパケットの到着時の消失率を記録してあり、

遅延時間データベースに記録されている消失率を読み取る手段と、

読み取った消失率に基づ、て、送出すべきパケットを破棄する手段と

を更に備えることを特徴とする請求項 5乃至請求項 9のいずれかに記載の導出装置

[11] 異なる条件下で計測した夫々の通信状況を読み取る手段と、

読み取った通信状況の中で、通信品質が最も劣悪な通信状況を特定する特定手段と、

特定した通信状況での、送出されたパケットの遅延時間の分布を遅延時間データベースに記録する手段と

を更に備えることを特徴とする請求項 5乃至請求項 10のいずれかに記載の導出装置。

[12] 前記異なる条件は、計測する時刻であり、

前記特定手段は、通信品質を示す R値、パケットの消失率及び遅延状況の中の少なくとも一つに基づ、て、最も劣悪な通信状況を特定するように構成してあることを特徴とする請求項 11に記載の導出装置。

[13] 通信条件及び通信品質の評価結果を対応付けて記録する評価結果データベースと、

通信条件の入力を受け付ける手段と、

受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を評価結果データベース力抽出する手段と

を更に備えることを特徴とする請求項 5乃至請求項 12のいずれかに記載の導出装置。

[14] 前記通信条件は、通信に用いる装置の特性及び通信網の特性であることを特徴とする請求項 13に記載の導出装置。

[15] 順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出する導出装置において、

通信条件及び通信品質の評価結果を対応付けて記録する評価結果データベースと、

通信条件の入力を受け付ける手段と、

受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を、評価結果データベースから通信状況として抽出する手段と

を備えることを特徴とする導出装置。

[16] 請求項 5乃至請求項 14の、ずれかに記載の導出装置と、

該導出装置と通信する通信端末装置と

を備え、

前記導出装置は、送出時刻に基づいてパケットを前記通信端末装置へ送出する手段を備える

ことを特徴とする通信品質評価システム。

[17] 前記パケットは、音声データを含むことを特徴とする請求項 16に記載の通信品質評価システム。

[18] コンピュータに、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出させるコンピュータプログラムにおいて、

コンピュータに、送出されたパケットの到着時の遅延時間の分布を記録する遅延時間データベースから、遅延時間の分布を読み取らせる手順と、

コンピュータに、読み取った遅延時間の分布を所定の変換方法にて変換させる手順と、

コンピュータに、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出させる手順と

を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

[19] コンピュータに、所定の送出時刻で順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出させるコンピュータプログラムにおいて、

コンピュータに、変換した遅延時間の分布及び所定の送出時刻に基づいて、遅延時間を加味したパケットの送出時刻を算出させる手順と、

コンピュータに、算出した遅延時間を加味した送出時刻により、パケットの送出順序が変化するカゝ否かを判定させる手順と、

コンピュータに、パケットの送出順序が変化すると判定した場合、送出順序が変化しない様に調整したパケットの送出時刻を導出させる手順と

を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

[20] コンピュータに、異なる条件下で計測した夫々の通信状況を読み取らせる手順と、コンピュータに、読み取った通信状況の中で、通信品質が最も劣悪な通信状況を特定させる手順と、

コンピュータに、特定した通信状況での、送出されたパケットの遅延時間の分布を遅延時間データベースに記録させる手順と

を実行させることを特徴とする請求項 19に記載のコンピュータプログラム。

[21] コンピュータに、順次送出すべき複数のパケットの通信状況を導出させるコンビユータプログラムにおいて、

コンピュータに、通信条件の入力を受け付けた場合に、通信条件及び通信品質の評価結果を対応付けて記録する評価結果データベースから、受け付けた通信条件に合致又は近似する通信条件に対応付けられた通信品質の評価結果を、通信状況として抽出させる手順を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。