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公開番号2024141087
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023052542
出願日2023-03-29
発明の名称ネットワークシステムおよびネットワーク管理装置
出願人富士通株式会社
代理人インフォート弁理士法人,個人,個人,個人
主分類H04L 43/0852 20220101AFI20241003BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ユーザ端末とサーバとの間の遅延を計測する方法を提供する。
【解決手段】ネットワークシステム100は、基地局1、中継システムであるMEC基盤2及び管理装置である情報収集サーバ3を備える。中継システムは、複数のスイッチ21及びユーザ端末5にサービスを提供するサーバであるMECサーバ22を含む。各スイッチは、受信パケットの複製にタイムスタンプを付与した複製パケットを生成して管理装置に送信する。管理装置は、サーバからユーザ端末に向かう第1のパケットに対して第1のスイッチにより生成される第1の複製パケットを受信すると共に、第1のパケットに応じてユーザ端末からサーバに送信される第2のパケットに対して第1のスイッチにより生成される第2の複製パケットを受信し、第1の複製パケット及び第2の複製パケットに付与されているタイムスタンプの差分に基づいて、ユーザ端末と中継システムとの間の遅延時間を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ユーザ端末を収容する基地局と、
前記基地局に接続する中継システムと、
前記中継システムに接続するネットワーク管理装置と、を備え、
前記中継システムは、受信パケットを転送する複数のスイッチおよび前記ユーザ端末にサービスを提供するサーバを含み、
各スイッチは、
受信パケットの複製にタイムスタンプを付与することで複製パケットを生成し、
生成した複製パケットを前記ネットワーク管理装置に送信し、
前記ネットワーク管理装置は、
前記サーバから前記ユーザ端末に向かう第１のパケットに対して前記複数のスイッチの中の第１のスイッチにより生成される第１の複製パケットを受信し、
前記第１のパケットに応じて前記ユーザ端末から前記サーバに送信される第２のパケットに対して前記第１のスイッチにより生成される第２の複製パケットを受信し、
前記第１の複製パケットに付与されているタイムスタンプと前記第２の複製パケットに付与されているタイムスタンプとの差分に基づいて、前記ユーザ端末と前記中継システムとの間のパケットの伝搬遅延時間を算出する
ことを特徴とするネットワークシステム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１のスイッチは、前記複数のスイッチの中で前記基地局の最も近くに設けられているスイッチである
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記ユーザ端末と前記サーバとの間で伝送される各パケットのヘッダには、シーケンス番号、確認応答番号、およびセグメント長を表す情報が設定され、
前記ネットワーク管理装置は、前記第２の複製パケットのヘッダに設定されている確認応答番号が、前記第１の複製パケットのヘッダに設定されているシーケンス番号とセグメント長との合計値と一致するときに、前記差分に基づいて、前記ユーザ端末と前記中継システムとの間のパケットの伝搬遅延時間を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記中継システムは、ＭＥＣ（Multi-access Edge Computing）基盤であり、
前記ネットワーク管理装置は、前記ユーザ端末と前記ＭＥＣ基盤との間のアクセスネットワークにおけるパケットの伝搬遅延時間を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記第２のパケットは、前記ユーザ端末が前記第１のパケットを受信したことに起因して生成される応答パケットまたは前記ユーザ端末が前記第１のパケットを受信したことを表すＡＣＫ（Acknowledgement）パケットである
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記ネットワーク管理装置は、
前記ユーザ端末から前記サーバに向かう第３のパケットに対して、前記複数のスイッチの中の第２のスイッチにより生成される第３の複製パケットを受信し、
前記第３のパケットに応じて前記サーバから前記ユーザ端末に送信される第４のパケットに対して前記第２のスイッチにより生成される第４の複製パケットを受信し、
前記第３の複製パケットに付与されているタイムスタンプと前記第４の複製パケットに付与されているタイムスタンプとの差分に基づいて、前記第２のスイッチと前記サーバとの間のパケットの伝搬遅延時間を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項７】
前記ネットワーク管理装置は、
前記ユーザ端末と前記サーバとの間の経路上にある２個のスイッチにより生成される２個の複製パケットを受信し、
前記２個の複製パケットにそれぞれ付与されているタイムスタンプの差分に基づいて、前記２個のスイッチ間のパケットの伝搬遅延時間を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載のネットワークシステム。
【請求項８】
ユーザ端末を収容する基地局および前記基地局に接続する中継システムを備えるネットワークの遅延を計測するネットワーク管理装置であって、
前記中継システムは、受信パケットを転送する複数のスイッチおよび前記ユーザ端末にサービスを提供するサーバを含み、
各スイッチは、受信パケットの複製にタイムスタンプを付与することで複製パケットを生成して前記ネットワーク管理装置に送信する構成であり、
前記サーバから前記ユーザ端末に向かう第１のパケットに対して前記複数のスイッチの中の第１のスイッチにより生成される第１の複製パケット、および、前記第１のパケットに応じて前記ユーザ端末から前記サーバに送信される第２のパケットに対して前記第１のスイッチにより生成される第２の複製パケットを受信する通信インタフェースと、
前記第１の複製パケットに付与されているタイムスタンプと前記第２の複製パケットに付与されているタイムスタンプとの差分に基づいて、前記ユーザ端末と前記中継システムとの間のパケットの伝搬遅延時間を算出する遅延時間算出部と、
を備えるネットワーク管理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークシステムおよびネットワーク管理装置に係わる。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
次世代の移動通信システムにおいては、スマートフォンなどのユーザ端末だけでなく、自動車、産業機械、スマートメータ等の様々な機器が接続され得る。そして、モバイルブロードバンドの高速化（ｅＭＢＢ：enhanced Mobile Broadband）、超高信頼低遅延通信（ＵＲＬＬＣ：Ultra-Reliable and Low Latency Communication）、および大規模マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ：massive Machine Type Communication）の実現が要求される。
【０００３】
低遅延通信を実現する技術の１つとしてＭＥＣ（Multi-access Edge Computing）が提案されている。ＭＥＣは、サーバを含むＭＥＣ基盤を、地理的にユーザに近い位置に設けることで、ユーザとサーバとの間の遅延を低減することができる。
【０００４】
また、低遅延通信の実用化においては、遅延時間を計測する技術が必要となる。このため、パケットの伝搬遅延時間を計測する技術が提案されている。例えば、ＭＥＣ基盤内の各スイッチは、受信パケットにタイムスタンプ情報を付与した複製パケットを生成する。そして、情報収集サーバは、各複製パケットに付与されているタイムスタンプ情報に基づいて、ＭＥＣ基盤内の各スイッチ区間の遅延時間を計測する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－０９０２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、ＭＥＣ基盤内の各区間の遅延を計測する方法は知られている。ただし、この方法では、ユーザ端末とサーバとの間の遅延（或いは、無線アクセスネットワークの遅延）を計測することはできず、Ｅｎｄ－ｔｏ－Ｅｎｄの遅延を検出できない。
【０００７】
なお、ユーザ端末においてサーバの応答時間をモニタすることで、Ｅｎｄ－ｔｏ－Ｅｎｄの遅延を計測することは可能である。ただし、この場合、ユーザ端末に、応答時間をモニタする機能を有するアプリケーションを実装する必要がある。また、この方法であっても、ユーザ端末とサーバとの間の遅延（或いは、無線アクセスネットワークの遅延）を計測することはできない。
【０００８】
本発明の１つの側面に係わる目的は、ユーザ端末とサーバとの間の遅延を計測する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様に係わるネットワークシステムは、ユーザ端末を収容する基地局と、前記基地局に接続する中継システムと、前記中継システムに接続するネットワーク管理装置と、を備える。前記中継システムは、受信パケットを転送する複数のスイッチおよび前記ユーザ端末にサービスを提供するサーバを含む。各スイッチは、受信パケットの複製にタイムスタンプを付与することで複製パケットを生成し、生成した複製パケットを前記ネットワーク管理装置に送信する。前記ネットワーク管理装置は、前記サーバから前記ユーザ端末に向かう第１のパケットに対して前記複数のスイッチの中の第１のスイッチにより生成される第１の複製パケットを受信し、前記第１のパケットに応じて前記ユーザ端末から前記サーバに送信される第２のパケットに対して前記第１のスイッチにより生成される第２の複製パケットを受信し、前記第１の複製パケットに付与されているタイムスタンプと前記第２の複製パケットに付与されているタイムスタンプとの差分に基づいて、前記ユーザ端末と前記中継システムとの間のパケットの伝搬遅延時間を算出する。
【発明の効果】
【００１０】
上述の態様によれば、ユーザ端末とサーバとの間の遅延を計測できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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