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技術 伝搬遅延時間計測方法

出願人 学校法人日本大学
発明者 木原雅巳
出願日 2009年8月28日 (11年4ヶ月経過) 出願番号 2009-198743
公開日 2011年3月10日 (9年9ヶ月経過) 公開番号 2011-049997
状態 未査定
技術分野 伝送一般の監視、試験 移動無線通信システム
主要キーワード 仮想地図 計測用パケット 品質監視 網間接続装置 通信用パケット 往復伝搬遅延 折り返し送信 移動平均値
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2011年3月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

本発明は、インターネットに接続されている遅延時間計測装置と、携帯端末ネットワークに接続されている携帯端末との間の往復伝搬遅延時間を、網間接続装置の影響を受けずに、容易かつ正確に計測できる方法を提供することを目的とする。

解決手段

上記目的を達成するために、本発明では、計測対象となる携帯端末と遅延時間計測装置との間の伝搬遅延時間から、参照用携帯端末と遅延時間計測装置との間の伝搬遅延時間の変動を差し引くことによって、補正された伝搬遅延時間を算出することとした。

概要

背景

インターネットを利用するサービスにおいて、伝搬遅延時間は、サービス品質に影響する重要な要素である。例えば、リアルタイムで情報を送受信する必要があるサービスにおいては、伝搬遅延時間を計測することで、サービス品質の監視やサービス品質の管理を行うことができる。また、携帯端末、例えば携帯電話ネットワーク上における距離を計測し、ネットワーク上の仮想地図上にマッピングすることで、ネットワーク上の携帯電話の位置を特定して認証に利用することができる。関連する伝搬遅延時間計測方法は、通信用パケットとは異なる計測用パケットを、計測対象となる携帯端末に送信して、伝搬遅延時間を計測していた(例えば、特許文献1又は2を参照。)。

概要

本発明は、インターネットに接続されている遅延時間計測装置と、携帯端末ネットワークに接続されている携帯端末との間の往復伝搬遅延時間を、網間接続装置の影響を受けずに、容易かつ正確に計測できる方法を提供することを目的とする。上記目的を達成するために、本発明では、計測対象となる携帯端末と遅延時間計測装置との間の伝搬遅延時間から、参照用携帯端末と遅延時間計測装置との間の伝搬遅延時間の変動を差し引くことによって、補正された伝搬遅延時間を算出することとした。

目的

本発明は、インターネットに接続されている遅延時間計測装置と、携帯端末ネットワークに接続されている携帯端末との間の往復伝搬遅延時間を、網間接続装置の影響を受けずに、容易かつ正確に計測できる方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

携帯端末ネットワークに接続された計測対象携帯端末に対して、網間接続装置を介して前記携帯端末ネットワークと繋がるインターネットに接続された遅延時間計測装置から、前記携帯端末ネットワークに接続された参照用携帯端末を参照して往復伝搬遅延時間を計測する伝搬遅延時間計測方法であって、前記遅延時間計測装置から前記計測対象の携帯端末へ前記網間接続装置を介して計測用パケットを送信し、前記遅延時間計測装置から前記計測対象の携帯端末へ送信された計測用パケットを前記計測対象の携帯端末で受信し、前記計測対象の携帯端末から前記遅延時間計測装置へ前記網間接続装置を介して計測用パケットを折り返し送信し、前記計測対象の携帯端末から前記遅延時間計測装置へ折り返し送信された計測用パケットを前記遅延時間計測装置で受信し、前記遅延時間計測装置から前記計測対象の携帯端末へ計測用パケットを送信してから前記計測対象の携帯端末から折り返し送信された計測用パケットを受信するまでの往復伝搬遅延時間を対象往復伝搬遅延時間として前記遅延時間計測装置で一定時間継続して繰り返し計測し、同時に、前記遅延時間計測装置から前記参照用携帯端末へ前記網間接続装置を介して計測用パケットを送信し、前記遅延時間計測装置から前記参照用携帯端末へ送信された計測用パケットを前記参照用携帯端末で受信し、前記参照用携帯端末から前記遅延時間計測装置へ前記網間接続装置を介して計測用パケットを折り返し送信し、前記参照用携帯端末から前記遅延時間計測装置へ折り返し送信された計測用パケットを前記遅延時間計測装置で受信し、前記遅延時間計測装置から前記参照用携帯端末へ計測用パケットを送信してから、前記参照用携帯端末から折り返し送信された計測用パケットを受信するまでの往復伝搬遅延時間を参照往復伝搬遅延時間として前記遅延時間計測装置で一定時間継続して繰り返し計測し、さらに、所定の基準時刻での往復伝搬遅延時間を基準として、前記参照往復伝搬遅延時間の変動分を変動往復伝搬遅延時間として算出し、前記対象往復伝搬遅延時間から前記変動往復伝搬遅延時間を減算して補正された往復伝搬遅延時間を算出することを特徴とする伝搬遅延時間計測方法。

請求項2

前記基準時刻は、前記参照往復伝搬遅延時間が、一定時間内で最小値となる時刻であることを特徴とする請求項1に記載の伝搬遅延時間計測方法。

請求項3

前記基準時刻は、前記参照往復伝搬遅延時間の移動平均値が、一定時間内で最小値となる時刻であることを特徴とする請求項1に記載の伝搬遅延時間計測方法。

技術分野

0001

本発明は、インターネットに接続された遅延時間計測装置と、携帯端末ネットワークに接続された携帯端末との間の伝搬遅延時間計測する伝搬遅延時間計測方法に関する。

背景技術

0002

インターネットを利用するサービスにおいて、伝搬遅延時間は、サービス品質に影響する重要な要素である。例えば、リアルタイムで情報を送受信する必要があるサービスにおいては、伝搬遅延時間を計測することで、サービス品質の監視やサービス品質の管理を行うことができる。また、携帯端末、例えば携帯電話ネットワーク上における距離を計測し、ネットワーク上の仮想地図上にマッピングすることで、ネットワーク上の携帯電話の位置を特定して認証に利用することができる。関連する伝搬遅延時間計測方法は、通信用パケットとは異なる計測用パケットを、計測対象となる携帯端末に送信して、伝搬遅延時間を計測していた(例えば、特許文献1又は2を参照。)。

先行技術

0003

特開2001—078254号公報
特開2005—130256号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、これらの伝搬遅延時間計測方法では、インターネットに接続されている遅延時間計測装置から、携帯端末ネットワークに接続されている携帯端末までの伝搬遅延時間を計測すると、計測用パケットの伝搬遅延時間が瞬時的に大きく変動することを発明者は発見した。しかも、測定される伝搬遅延時間は、その分布が変化するだけでなく、その絶対値も変化する。さらに、発明者は変動の原因について、携帯端末ネットワークとインターネットとの間に介される網間接続装置接続処理時間が、通信用パケットの輻輳によって変動するためであることを明らかにした。伝搬遅延時間が変動すると、例えば、携帯端末のネットワーク上での位置が特定できなくなる。

0005

前記課題を解決するために、本発明は、インターネットに接続されている遅延時間計測装置と、携帯端末ネットワークに接続されている携帯端末との間の往復伝搬遅延時間を、網間接続装置の影響を受けずに、容易かつ正確に計測できる方法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

0006

上記目的を達成するために、本発明では、計測対象となる携帯端末と遅延時間計測装置との間の伝搬遅延時間から、参照用携帯端末と遅延時間計測装置との間の伝搬遅延時間の変動分を差し引くことによって、補正された伝搬遅延時間を算出することとした。

0007

具体的には、本発明の伝搬遅延時間計測方法は、携帯端末ネットワークに接続された計測対象の携帯端末に対して、網間接続装置を介して前記携帯端末ネットワークと繋がるインターネットに接続された遅延時間計測装置から、前記携帯端末ネットワークに接続された参照用携帯端末を参照して往復伝搬遅延時間を計測する伝搬遅延時間計測方法であって、前記遅延時間計測装置から前記計測対象の携帯端末へ前記網間接続装置を介して計測用パケットを送信し、前記遅延時間計測装置から前記計測対象の携帯端末へ送信された計測用パケットを前記計測対象の携帯端末で受信し、前記計測対象の携帯端末から前記遅延時間計測装置へ前記網間接続装置を介して計測用パケットを折り返し送信し、前記計測対象の携帯端末から前記遅延時間計測装置へ折り返し送信された計測用パケットを前記遅延時間計測装置で受信し、前記遅延時間計測装置から前記計測対象の携帯端末へ計測用パケットを送信してから前記計測対象の携帯端末から折り返し送信された計測用パケットを受信するまでの往復伝搬遅延時間を対象往復伝搬遅延時間として前記遅延時間計測装置で一定時間継続して繰り返し計測し、同時に、前記遅延時間計測装置から前記参照用携帯端末へ前記網間接続装置を介して計測用パケットを送信し、前記遅延時間計測装置から前記参照用携帯端末へ送信された計測用パケットを前記参照用携帯端末で受信し、前記参照用携帯端末から前記遅延時間計測装置へ前記網間接続装置を介して計測用パケットを折り返し送信し、前記参照用携帯端末から前記遅延時間計測装置へ折り返し送信された計測用パケットを前記遅延時間計測装置で受信し、前記遅延時間計測装置から前記参照用携帯端末へ計測用パケットを送信してから、前記参照用携帯端末から折り返し送信された計測用パケットを受信するまでの往復伝搬遅延時間を参照往復伝搬遅延時間として前記遅延時間計測装置で一定時間継続して繰り返し計測し、さらに、所定の基準時刻での往復伝搬遅延時間を基準として、前記参照往復伝搬遅延時間の変動分を変動往復伝搬遅延時間として算出し、前記対象往復伝搬遅延時間から前記変動往復伝搬遅延時間を減算して補正された往復伝搬遅延時間を算出することを特徴とする。

0008

この発明によれば、インターネットに接続されている遅延時間計測装置と、携帯端末ネットワークに接続されている携帯端末との間の往復伝搬遅延時間を、網間接続装置の影響を受けずに、容易かつ正確に計測することができる。

0009

また、本発明の伝搬遅延時間計測方法における前記基準時刻とは、前記参照往復伝搬遅延時間が、一定時間内で最小値となる時刻であることを特徴とする。

0010

この発明によれば、補正された往復伝搬遅延時間は真値に近い値となり、より正確な補正された往復伝搬遅延時間を得ることができる。

0011

ここで、本発明の伝搬遅延時間計測方法における前記基準時刻とは、前記参照往復伝搬遅延時間の移動平均値が、一定時間内で最小値となる時刻であることを特徴とする。

0012

この発明によれば、参照往復伝搬遅延時間の短時間に変動している場合であっても、補正された往復伝搬遅延時間は真値に近い値となり、より正確な補正された往復伝搬遅延時間を得ることができる。

0013

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

発明の効果

0014

本発明によれば、インターネットに接続されている遅延時間計測装置と、携帯端末ネットワークに接続されている携帯端末との間の往復伝搬遅延時間を、網間接続装置の影響を受けずに、容易かつ正確に計測できる方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明の伝搬遅延時間計測方法に係る実施形態を示す図である。
本発明の伝搬遅延時間計測方法に係る往復伝搬遅延時間の算出手順を示す図である。

実施例

0016

添付の図面を参照して本発明を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下に制限されるものではない。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。

0017

本発明の伝搬遅延時間計測方法に係る実施形態を説明する。図1は、本発明の伝搬遅延時間計測方法に係る実施形態であり、10は計測対象の携帯端末、11は参照用携帯端末、12は遅延時間計測装置、13は携帯端末ネットワーク、14はインターネット、15は網間接続装置、16はインターネット接続装置、17は基地局である。計測対象の携帯端末10は、参照用携帯端末11と共に携帯端末ネットワーク13に接続された携帯端末である。参照用携帯端末11は、計測対象の携帯端末10とは別に、参照用として携帯端末ネットワーク13に接続される。携帯端末は、例えば、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Digital Assistant)等である。遅延時間計測装置12は、計測用パケットを送信し、返信された計測用パケットを受信する。例えば、計測用パケットを送受信し、遅延時間を計測するプログラムが動作するコンピュータである。携帯端末ネットワーク13は、携帯端末が接続できるネットワークであり、インターネット14とは別のネットワークである。網間接続装置15は、携帯端末ネットワーク13と、インターネット14とを接続する装置である。例えば、ISP(Internet Services Provider)である。Proxyサーバ機能が含まれていてもよい。インターネット接続装置16は、遅延時間計測装置12とインターネット14とを接続する装置であり、例えば、ルータ、スイッチである。基地局17は、携帯端末を携帯端末ネットワーク13へ接続する。

0018

次に、図1及び図2を用いて、本発明の伝搬遅延時間計測方法を説明する。図2は、本発明の伝搬遅延時間計測方法に係る往復伝搬遅延時間の算出手順を示す図であり、縦軸を往復伝搬遅延時間、横軸はそれぞれ(a)において参照往復伝搬遅延時間、(b)において変動往復伝搬遅延時間、(c)において対象往復伝搬遅延時間、(d)において補正された往復伝搬遅延時間とした図である。

0019

図1に示すように、遅延時間計測装置12からインターネット接続装置16、インターネット14、網間接続装置15及び携帯端末ネットワーク13を介して計測用パケットを計測対象の携帯端末10へ送信する。計測対象の携帯端末10へ送信された計測用パケットを計測対象の携帯端末10で受信し、計測対象の携帯端末10から携帯端末ネットワーク13、網間接続装置15、インターネット14及びインターネット接続装置16を介して計測用パケットを遅延時間計測装置12へ、折り返し送信する。携帯端末ネットワーク13に含まれる基地局17と計測対象の携帯端末10との間は、無線区間である。なお、折り返し送信は、計測対象の携帯端末10内においてプログラムで動作させてもよい。次に、計測対象の携帯端末10から折り返し送信された計測用パケットを遅延時間計測装置12で受信する。そして、図2に示すように、遅延時間計測装置12から計測用パケットを計測対象の携帯端末10へ送信してから、計測対象の携帯端末10から折り返し送信された計測用パケットを受信するまでの往復伝搬遅延時間を、対象往復伝搬遅延時間(図2(c))として遅延時間計測装置12で一定時間継続して繰り返し計測する。

0020

同時に、図1に示すように、遅延時間計測装置12からインターネット接続装置16、インターネット14、網間接続装置15及び携帯端末ネットワーク13を介して計測用パケットを参照用携帯端末11へ送信する。参照用携帯端末11へ送信された計測用パケットを参照用携帯端末11で受信し、参照用携帯端末11から携帯端末ネットワーク13、網間接続装置15、インターネット14及びインターネット接続装置16を介して計測用パケットを遅延時間計測装置12へ、折り返し送信する。携帯端末ネットワーク13に含まれる基地局17と参照用携帯端末11との間は、無線区間である。なお、折り返し送信は、参照用携帯端末11内においてプログラムで動作させてもよい。次に、参照用携帯端末11から折り返し送信された計測用パケットを遅延時間計測装置12で受信する。そして、図2に示すように、遅延時間計測装置12から計測用パケットを計測対象の携帯端末10へ送信してから、参照用携帯端末11から折り返し送信された計測用パケットを受信するまでの往復伝搬遅延時間を、参照往復伝搬遅延時間(図2(a))として遅延時間計測装置12で一定時間継続して繰り返し計測する。

0021

なお、網間接続装置15で接続された携帯端末ネットワーク13及びインターネット14を通過する計測用パケットの遅延時間の変動要因については、網間接続装置15の処理時間の変動が支配的である。しかも、遅延時間計測装置12と計測対象の携帯端末10との間の対象往復伝搬遅延時間及び遅延時間計測装置12と参照用携帯端末11との間の参照往復伝搬遅延時間は、同じように網間接続装置15の処理時間の変動の影響を受ける。つまり、参照用携帯端末11を、携帯端末ネットワーク13及びインターネット14を介して所定の時刻に参照往復伝搬遅延時間を計測すると、計測対象の携帯端末10と遅延時間計測装置12との間の対象往復伝搬遅延時間を計測した際に、相関のある遅延時間の変動を検出できる。

0022

そして、図2(b)に示すように、所定の基準時刻(A点)での往復伝搬遅延時間を基準として、参照往復伝搬遅延時間の変動分を変動往復伝搬遅延時間として算出する。ここで、計測対象の携帯端末10及び参照用携帯端末11は、同様に網間接続装置15の遅延時間の変動の影響を受ける。したがって、計測対象の携帯端末10への往復伝搬遅延時間から、参照用携帯端末11への往復伝搬遅延時間を差し引くことで、網間接続装置15の遅延時間の影響を除くことができる。つまり、対象往復伝搬遅延時間から変動往復伝搬遅延時間を減算して補正された往復伝搬遅延時間を算出する(図2(d))。

0023

ここで、補正された往復伝搬遅延時間は、対象往復伝搬遅延時間及び参照往復伝搬遅延時間を逐次取得しながら算出してもよいし、対象往復伝搬遅延時間及び参照往復伝搬遅延時間を蓄積してから算出してもよい。なお、計測対象の携帯電話10及び携帯端末ネットワーク13の間、又は、遅延時間計測装置12及びインターネット接続装置16の間における遅延の変動は、網間接続装置15での遅延時間の変動に比較して小さい。同じ携帯端末ネットワーク13又はインターネット接続装置16に多数のユーザが輻輳しても、伝搬遅延時間の傾向はあらかじめ計測された情報から予測可能である。

0024

本発明によれば、インターネット14に接続されている遅延時間計測装置12と携帯端末ネットワーク13に接続されている携帯端末との間において、網間接続装置15における伝搬遅延時間の変動の影響を受けず、往復伝搬遅延時間を正確に計測することができる。また、本発明によれば、参照用携帯端末11は計測対象の携帯端末10と同様の携帯端末であり、特別な装置は必要としないため、容易に往復伝搬遅延時間を計測することができる。

0025

なお、所定の基準時刻とは、参照往復伝搬遅延時間が、一定時間内で最小値となる時刻であることが好ましい。網間接続装置15での輻輳が無い状態では、網間接続装置15での処理時間は最小値となり、輻輳が生じると処理時間が長くなる。処理時間が長くなると、参照往復伝搬遅延時間及び対象往復伝搬遅延時間ともに大きくなる。参照往復伝搬遅延時間の変動が、一定時間内で最小値となる時刻を基準時刻とすることで、補正された往復伝搬遅延時間は真値に近い値となり、より正確な補正された往復伝搬遅延時間を得ることができる。

0026

また、所定の基準時刻とは、参照往復伝搬遅延時間の移動平均値が、一定時間内で最小値となる時刻であってもよい。参照往復伝搬遅延時間の短時間に変動している場合であっても、参照往復伝搬遅延時間の移動平均値を採用することで、適切な基準時刻を採用することができ、より正確な補正された往復伝搬遅延時間を得ることができる。

0027

本発明の伝搬遅延時間計測方法は、インターネットを利用するサービスにおいて、品質監視品質管理に利用でき、又は携帯端末のネットワーク上の距離による認証に利用することができる。

0028

10:計測対象の携帯端末
11:参照用携帯端末
12:遅延時間計測装置
13:携帯端末ネットワーク
14:インターネット
15:網間接続装置
16:インターネット接続装置
17:基地局

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