JP5927301B2 - テストトラフィックインターセプタ - Google Patents

Description

［関連出願］
本出願は、Steve Baillargeonによる“Test Tunnel Interceptor”というタイトルを有する２０１１年１０月６日に出願された米国仮特許出願第６１／５４４，００４号に関連し、その優先権を主張し、その開示は参照によりここに取り入れられる。

［技術分野］
本開示は、一般に、通信加入者をサポートする基盤に関し、より具体的には、限定ではないものの、特にインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースの通信システムにおける非トンネル化送信パス及びトンネル化送信パス内のテストトラフィックの注入（injecting）及び傍受（intercepting）に適したテストトラフィック傍受技法に関する。

１つ以上のＩＰネットワークをまたいで、パス、接続又はユニキャストベアラの性能を知ることは、ネットワーク事業者及びアプリケーションユーザにとって価値ある情報となる。ネットワークパス又はベアラのアクティブプローブベースのサンプリングの考え方は、双方向の加入者接続の状態について推定を行うための実現可能な方法論として確立されており、双方向の加入者接続は、しばしば、１つ以上のネットワーク上のその宛て先との間で順方向（ダウンリンク）及び逆方向（アップリンク）のユーザデータトラフィックをカプセル化し及び搬送することを担当する１つ以上の一方向のトンネルからなる。加入者別のトラブルシューティング、ネットワーク特性化及びアプリケーション性能推定のために、接続性、パケット遅延、パケットロス及びＵＤＰ（User Datagram Protocol）スループットという測定値を使用することができる。

ＩＰネットワーク上で送信され及び/又は加入者ベアラへカプセル化される、任意のテストトラフィックを含むユーザトラフィックは、中間ノードによって簡単には検査され又は傍受されないかもしれない。中間ノードは、加入者デバイスを宛て先とするアプリケーション又はテストトラフィックを処理し又は終端させることを意図されていない。また、中間ノードは、加入者トンネル上で送信されるユーザデータトラフィック及び関連付けられるアプリケーションに気付かないかもしれない。トンネルの例は、限定ではないが、参照によりここに取り入れられる“GPRS Tunneling Protocol User Plane (GTPv1-U), TS 29.281”に記述された通りのＧＴＰ−Ｕ、及び、参照によりここに取り入れられる“Key and Sequence Number Extensions to GRE, RFC 2890”に記述された通りのＧＲＥを含む。中間ノード上では、トンネルにカプセル化された全てのトラフィックの処理は、それらがパケットヘッダ内に提供されるトンネル識別子情報に基づいてトンネルからトンネルへパケットを転送するために最適化されていることから、多大な性能の劣化を引き起こし得る。

参照によりここに取り入れられる“A Two-Way Active Measurement Protocol (TWAMP), RFC 5357”に記述された標準的なＴＷＡＭＰ（Two-Way Active Measurement Protocol）テストプロトコルは、２つのホスト又はエンドポイントの間でテストパケットを交換するために使用されることのできる、アクティブプロ−ビングプロトコルの非限定的なよい例である。例えば、加入者へのエンドツーエンドのベアラ又は接続が適切に初期化されたか、及び中間ノードが正しいトンネル上でユーザデータトラフィックを適切に転送しているか、を判定するために、２方向の接続性テストを、コアネットワーク内に位置するテストトラフィックコントローラと特定の加入者デバイスとの間で開始することができる。同じテストを、ＩＰ（Internet Protocol） ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）レイヤ２（Ｌ２）又はレイヤ１（Ｌ１）接続性を検出し、又は基礎となるパケットトランスポートネットワーク内の性能の課題を検出するためにも、使用することができる。

上述した接続性テストに関連付けられる問題の１つは、加入者ベアラ上で送信され又はＩＰネットワーク上で直接的に送信される、加入者のアドレスを宛て先とするテストトラフィックが、加入者の接続エンドポイントによってのみ処理されることである。典型的には、そのエンドポイントは加入者デバイスである。しかしながら、ほとんどの加入者デバイスは、多様な種類のテストトラフィックに応答するケイパビリティをサポートせず、又はサポートすべきではない。他のあり得る課題を考慮すると、進行中の事業者により開始されるテストトラフィックを加入者デバイスへ送信することは、ネットワーク事業者にとって法的な悪影響を有し得る。

テストトラフィックを返送することが加入者デバイスにとって可能であり承認されていると想定したとして、完全な加入者接続上でテストトラフィックを送受信することは有益な情報となるものの、しばしばオールオアナッシングの結果を生み出し、即ち、２方向の接続性テストは、加入者が到達可能であるか又は加入者が到達不能であるかのいずれかの結果となる。加入者が到達不能であれば、テスト又は測定値は、エンドツーエンドの加入者接続に沿った接続性又は性能の課題の場所を特定しないであろう。加入者接続には、しばしば、ＩＰホップとして又はトンネルトラフィック転送者として動作する２つ以上の中間ノードが関与する。それら中間的なＩＰホップ又はトンネルトラフィック転送者のノードは、内部的な障害若しくは外部的な障害のいずれかである障害、又は性能の課題の原因であり得るが、必ずしも事業者へアラームを発し又は警告のための通知を送信しないかもしれない。

パスの性能を判定するための他の試みは、“Method and Apparatus for Active Probing of Tunneled Internet Protocol (IP) Transmission Paths”というタイトルを有する米国特許出願公開第２０１１／２２２４１４Ａ１号にて説明されており、加入者デバイスエンドポイントの代わりとしてユーザ機器エミュレータの使用が部分的に教示され、それにより事業側で開始されるテストトラフィックの加入者デバイスへの送信が回避され得る。残念ながら、ユーザ機器エミュレータのアプローチは、現実の加入者デバイスが到達不能なときでさえ結果を生み出すことになり、不正確なデータが提供される。

そこで、システム内で上述した問題及び欠点を回避するような、パスの性能判定のためのデバイス、システム及び方法が提供されることが望ましいであろう。

例示的な実施形態によれば、加入者接続についてテストトラフィックを管理するためのノードは、コンピュータ命令を実行するように構成されるプロセッサと、上記コンピュータ命令を記憶するように構成されるメモリと、を備え、上記コンピュータ命令は、上記ノードにより他ノードから受信されるテストパケット要求を逆カプセル化するように構成される１つ以上の拡張逆カプセル化器のコンポーネントと、上記ノードから他ノードへ向けた送信のためにテストパケット要求をカプセル化するように構成される１つ以上の拡張カプセル化器のコンポーネントと、上記加入者接続を宛て先とし上記ノードによって傍受のために識別される各テストパケット要求について、テストパケット応答を生成するように構成されるプロキシテストパケットレスポンダと、をさらに含む。

他の例示的な実施形態によれば、加入者接続に関連付けられるノード上でテストパケットを管理するための、メモリ内に記憶されプロセッサ上で実行される方法は、上記ノードにより、上記加入者接続に関連付けられるテストパケット要求を受信することと、上記ノードにより、上記テストパケット要求を処理して、上記テストパケット要求についての宛て先ノードアドレスを判定することと、上記ノードにより、上記ノードを宛て先としない上記テストパケット要求の各々を、当該テストパケット要求の宛て先ノードアドレスに向けて転送することと、上記ノードにより、関連付けられる上記加入者接続を宛て先とし上記ノードによって傍受のために識別される上記テストパケット要求の各々について、上記ノードにより生成されるテストパケット応答を上記テストパケット要求のソースノードに向けて転送することと、を含む。

他の例示的な実施形態によれば、加入者接続についてテストトラフィックを管理するためのノードは、コンピュータ命令を実行するように構成されるプロセッサと、上記コンピュータ命令を記憶するように構成されるメモリと、を備え上記コンピュータ命令は、上記加入者接続を宛て先とし上記ノードによって傍受のために識別される各テストパケット要求について、テストパケット応答を生成するように構成されるプロキシテストパケットレスポンダと、上記プロキシテストパケットレスポンダへテストパケットを向かわせるように構成されるパケットフィルタコンポーネントと、をさらに含む。

［略語］
３ＧＰＰ 3rd Generation Partnership Project
ＤＳＣＰ Differentiated Services Code Point
ｅＮＢ Enhanced NodeB
ＥＰＳ Evolved Packet System
ＥＰＣ Evolved Packet Core
ＧＰＲＳ General Packet Radio Service
ＧＴＰ GPRS Tunneling Protocol
ＧＴＰ−Ｕ GTP User
ＧＲＥ Generic Routing Encapsulation
ＩＰ Internet Protocol
Ｌ１ Layer 1
Ｌ２ Layer 2
ＬＴＥ Long Term Evolution
ＰＤＮ Packet Data Network
ＰＧＷ Packet Gateway
ＲＴＴ Round-Trip Time
ＳＡＭ Subscriber Active Monitoring
ＳＧＷ Serving Gateway
ＴＷＡＭＰ Two-Way Active Measurement Protocol
ＵＤＰ User Datagram Protocol
ＵＥ User Equipment

本明細書に取り入れられその一部を構成する添付図面は、１つ以上の実施形態を例示し、本説明と共にそれら実施形態を説明する。

加入者デバイス、中間ネットワークノード、加入者パケットゲートウェイ及びテストトラフィックコントローラを含む、パケットフィルタがパケットゲートウェイ上にのみ構成される通信システムの概略図である。 加入者デバイス、中間ネットワークノード、加入者パケットゲートウェイ及びテストトラフィックコントローラを含む、パケットフィルタがパケットゲートウェイ及び中間ノードの双方の上に構成される通信システムの概略図である。 加入者デバイス、中間ネットワークノード及びテストトラフィックコントローラを含む、パケットフィルタが各中間ノード上に構成される通信システムの概略図である。 ユーザ機器、ｅＮＢ、サービングゲートウェイ、パケットゲートウェイ及びＴＷＡＮＰテストトラフィックコントローラを含む通信システムの概略図である。 ノードが通信システム内の加入者接続についてのテストトラフィックを管理するための方法を描いたフローチャートである。 ノードの概略図である。

例示的な実施形態の以下の説明は、添付図面に言及する。異なる図面内の同じ参照番号は、同一の又は同様のエレメントを識別する。以下の詳細な説明は、本発明を限定しない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により定義される。以下の実施形態は、簡明さのために、パス性能判定及び通信システム内の関連付けられるノードの用語及び構造を基準として議論される。しかしながら、次に議論される実施形態はそれらシステムに限定されず、他の通信システムに適用されてもよい。

本明細書を通じた“１つの実施形態（one embodiment）”又は“一実施形態（an embodiment）”への言及は、ある実施形態との関連で説明される特定の特徴、構造又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、本明細書を通じた様々な場所での“１つの実施形態において”又は“一実施形態において”とのフレーズの出現は、必ずしも全て同じ実施形態に言及するものではない。さらに、特定の特徴、構造又は特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切なやり方で組み合わされてもよい。

まず図１を参照すると、テストトンネルインターセプタ１００を含む加入者接続の例示的な実施形態が示されている。テストトンネルインターセプタ１００は、限定ではないものの、拡張カプセル化器１０２、拡張逆カプセル化器１０４及びプロキシテストトラフィックレスポンダ１０６を含む。

本例示的な実施形態を続けると、拡張カプセル化器１０２は、順方向（ダウンリンク）パス１０８に沿った中間ノード１１４、１１６のうちの１つに向けられるテストパケットとして識別されたアウトゴーイングの加入者パケットをカプセル化することを担当する。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、中間ノード１１６は、順方向（ダウンリンク）パス１０８及び逆方向（アップリンク）パス１１０の双方において拡張カプセル化器１０２を備えることができる。本例示的な実施形態の他の観点において、拡張カプセル化器１０２は、中間ノード１１４、１１６のうちの１つに向けて送信されるアウトゴーイングのテストパケットのトンネルヘッダへ１つ以上の拡張又はフィールドを追加することができる。

次に、本例示的な実施形態において、加入者接続のエントリポイントに、即ち加入者パケットゲートウェイ１１８に、フィルタリングされるパケットのトンネルヘッダに１つ以上の拡張又はフィールドを追加するアクションをトリガするために、パケットフィルタ１２２が構成される。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、パケットフィルタ１２２は、各加入者へ向けて送信されるテストトラフィックの量を測定し、テストトラフィックが加入者のアカウンティングレコード内に含まれることを確かめることもできる。

本例示的な実施形態を続けると、テストトラフィックコントローラ１２０から発信されるテストトラフィックは、アドレス、ポート番号、プロトコル、ＤＳＣＰ（Differentiated Services Code Point）、ＴＴＬ（time-to-live）、又は他の任意のインカミング加入者トラフィックに関連付けられるパケットフィールドを検査することの可能な基本的なマルチフィールド分類器（フィルタ）を用いて、容易に識別可能である。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、テストトラフィックコントローラ１２０は、パケットゲートウェイ１１８に統合されることもできる。さらに留意すべきこととして、テストトラフィックは、限定ではないものの、１つ以上の交渉済みの又は構成済みのポートから及びへ向けて進むＵＤＰ（User Datagram Protocol）パケットの単なるストリームである、ＴＷＡＭＰ（Two-Way Active Measurement Protocol）パケットであり得る。

次に、本例示的な実施形態において、パケットフィルタ１２２のルールは、テストトラフィックに関連付けられるパケットフィールドの一意な組合せが所望の中間ノード１１４、１１６へマッピングされるように構成される。例えば、テストトラフィックコントローラのＩＰアドレス、特定のソースＵＤＰポートからの全てのテストトラフィックは、遠端（far end）の中間ノード、即ち中間ノード１１４に対応し、又はホームＮｏｄｅＢ、拡張ＮｏｄｅＢ若しくは無線ネットワークコントローラに対応する特定の拡張番号（extension number）をトリガし得る。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、適合するノードが見つからなければ、加入者パケットは通常のトンネルヘッダでカプセル化され、中間ノード１１４、１１６は当該パケットを傍受せず単に当該パケットを次のピア又は加入者デバイスへ転送する。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、パケットフィールドの一意な組合せを、中間ノード１１４、１１６の識別子として扱い、テストトラフィックをどのノードが傍受して処理すべきかを判定するために使用することができる。

本例示的な実施形態を続けると、中間ノード１１４、１１６は、テストパケットを含む加入者パケットをカプセル化し、拡張され又は修正されたヘッダを伴うテストパケットを含むカプセル化されたパケットを、次のピアに向けて転送する。次のピアには、そのノード上に拡張逆カプセル化器１０４が提供される。本例示的な実施形態においてさらに留意すべきこととして、中間ノード１１４、１１６は、パケットフィルタリングのケイパビリティを要しない。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、拡張カプセル化器１０２は、順（ダウンリンク）方向１０８においてトンネルヘッダへ１つ以上の拡張又はフィールドを追加する。本例示的な実施形態の他の観点において、拡張カプセル化器１０２は、逆（アップリンク）方向１１０において拡張又はフィールドを追加しない。次に、本例示的な実施形態において、中間ノード１１４、１１６上のプロキシトラフィックレスポンダ１０６により生成される返送用（reflected）テストパケットが追加的な拡張又はフィールドを伴うことなく通常のトンネルヘッダでカプセル化され得る。なぜならば、当該パケットは、ソース、即ちテストトラフィックコントローラ１２０へ向けられるからである。

本例示的な実施形態を続けると、拡張逆カプセル化器１０４は、テストパケットヘッダに関連付けられる拡張又は追加的なフィールドを含むトンネルヘッダを読み取り、抽出し、及び除去する能力を少なくとも提供する。本例示的な実施形態の他の観点において、中間ノード１１４、１１６の拡張逆カプセル化器１０４は、拡張され又は修正されたヘッダを含むインカミングのテストパケットを、当該パケットが異なるノード、即ち他の下流ノードを宛て先とすることを拡張されたヘッダが示している場合、又は拡張が見つからない（unknown）場合に、自身のノード上の拡張カプセル化器１０２へ転送する。

次に、本例示的な実施形態において、中間ノード１１４、１１６は、パケットの宛て先が自ノードであることを拡張ヘッダが示している場合に、カプセル化されたテストパケットを傍受する。本例示的な実施形態を続けると、パケットが傍受された後、拡張逆カプセル化器１０４は、自身のローカルトンネルマッピングテーブル上のルックアップを実行して、順方向（ダウンリンク）１０８トンネルに対応する逆方向（アップリンク）１１０トンネル情報を判定する。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、ルックアップを、プロキシテストトラフィックレスポンダ１０２によりテストパケットが処理された後に拡張カプセル化器１０２により実行してもよい。本例示的な実施形態においてさらに留意すべきこととして、利用可能であれば、逆方向（アップリンク）トンネル１１０情報、即ち逆方向トンネル識別子又はキーがテストパケットへ追加され、当該新たに構築されるテストパケットがさらなる処理のためにプロキシテストトラフィックレスポンダ１０６へ転送される。

本例示的な実施形態を続けると、プロキシテストトラフィックレスポンダ１０６は、加入者デバイスのために中間的なテストトラフィックレスポンダとして動作し、インカミングのテストパケットをリッスンし、新たなテストセッションの初期のテストパケットからセッション状態（session state）を生成し、受信される各テストパケットへの応答としてソースへ新たなテストパケットを送信する。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、プロキシテストトラフィックレスポンダ１０６は、同一のテストパケットコントローラ１２０又は異なるテストパケットコントローラ１２０と同時に複数のアクティブセッションに参加することができる。本例示的な実施形態においてさらに留意すべきこととして、プロキシテストトラフィックレスポンダ１０６から発信されるパケットは、タイムスタンプを付され、逆（アップリンク）方向１１０シーケンス番号でタグ付けされ得る。プロキシテストトラフィックレスポンダ１０６の一例は、ＴＷＡＭＰ（Two-Way Active Measurement Protocol）レスポンダである。

次に、本例示的な実施形態において、プロキシテストトラフィックレスポンダ１０６は、自ノードに関する情報、例えばＩＰアドレス又はホスト名を含め得る。テストトラフィックコントローラ１２０は、当該情報を使用して、テストパケットを返送した中間ノード１１４、１１６を識別することができる。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、この技法は、加入者接続の範囲内でプロキシテストトラフィックレスポンダ１０６として使用されている中間ノード１１４、１１６を発見し又は確認するために有益である。

本例示的な実施形態を続けると、返送されたトラフィックは、逆（アップリンク）方向１１０でのパケット送信のために、拡張カプセル化器１０２へ伝達される。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、拡張カプセル化器１０２は、返送されるパケットをカプセル化し、それらを加入者デバイス１１２から発信される加入者トラフィックにより使用される関連付けられる逆方向（アップリンク）トンネル１１０上で送信する。本例示的な実施形態においてさらに留意すべきこととして、拡張カプセル化器１０２は、自身のローカルトンネルマッピングテーブルを用いてルックアップを実行して、順方向（ダウンリンク）トンネル１０８に対応する逆方向（アップリンク）トンネル１１０情報を判定することもできる。

次に、本例示的な実施形態において、ここで説明された例示的な実施形態の利点は、限定ではないものの、トンネルトラフィック転送者として動作する中間ノード１１４、１１６上の現在のデータプレーン転送機能への最小限の変更及び影響と共に、中間ノード１１４、１１６上の双方向の加入者接続の範囲内でカプセル化されたテストトラフィックを処理することである。さらなる非限定的な利点は、本技法が加入者にとって透過的であり、加入者デバイスへのいかなる変更をも要しないことである。他の非限定的な利点では、ネットワーク事業者は、コアネットワーク（又は加入者ネットワーク）とエンドツーエンドの加入者接続に沿った様々な中間ノード１１４、１１６との間の様々なセグメントをテストすることにより、接続性チェック、パケット遅延、ロス及びスループットを含む障害又は性能のボトルネックの位置を特定するために、トップダウンアプローチを用いることができる。留意すべきこととして、これは、加入者デバイスの修正又は積極的な参加の要件を伴うことなく、リモートループバックテストの恩恵を提供する。

次に、図２を参照すると、加入者接続通信システムの他の例示的な実施形態２００が、図１について上で説明したものと同様のノードを伴って示されており、各中間ノード２１４、２１６上にパケットフィルタ２２２が追加されている。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、図１に示した拡張カプセル化器１０２及び拡張逆カプセル化器１０４は、各ノード上でパケットフィルタ２２２が利用可能である場合には必要とされない。さらに、本例示的な実施形態では、各ノードへ到達するパケットは、必要ならば逆カプセル化され、パケットフィルタ２２２へ渡される。次に、本例示的な実施形態において、パケットフィルタ２２２は、当該パケットがテストパケットであるならば、当該パケットをプロキシテストトラフィックレスポンダ２０６へ向かわせ、そうでなければ、当該パケットは、カプセル化され、ハンドリング中のノードを宛て先としていない場合に次のノードへ向けて送信され、ハンドリング中のノードを宛て先としている場合には起点（origin）に向けて返される。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、パケットがテストパケットであれば、プロキシテストトラフィックレスポンダは、図１について上で説明した通りに当該パケットを処理する。

次に、図３を参照すると、加入者接続通信システムの他の例示的な実施形態３００が、図２について上で説明したような中間ノード３１４、３１６、３１８を伴って示されており、但し非トンネリングプロトコルが使用され、即ち各中間ノード３１４、３１６、３１８にカプセル化器及び逆カプセル化器は無い。本例示的な実施形態を続けると、各中間ノード３１４、３１６、３１８は、テストトラフィックの順方向３０８のためにプロキシトラフィックレスポンダ３０６、パケットフィルタ３２２、出口ポート３０２及び入口ポート３０４を、テストトラフィックの逆方向３１０のために出口ポート３０２及び入口ポート３０４を提供する。

次に、本例示的な実施形態において、テストトラフィックコントローラ３２０からのテストトラフィックがテストトラフィックの順方向３０８のための入口ポート３０４に入ると、当該テストトラフィックはパケットフィルタ３２２へ送られ、当該テストトラフィックがカレントノード宛てならば当該テストトラフィックはプロキシテストトラフィックレスポンダへ送られて、そこで応答が生成されて、テストトラフィックコントローラ３２０への返送のために、テストトラフィックの逆方向３１０における出口ポート３０２へ送られる。本例示的な実施形態を続けると、テストトラフィックがカレント中間ノード宛てではなければ、当該テストトラフィックはテストトラフィックの順方向３０８のための出口ポート３０２へ送られて、さらなる比較及びアクションのために、次の中間ノードへと送信される。前の例示的な実施形態でもそうであるように、加入者デバイスは、テストトラフィックの処理に関与しない。

次に、図４を参照すると、テストトラフィックインターセプタの観点に関連付けられるノードを含む２つの加入者接続４０２、４０４の例示的な実施形態４００が示されている。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、ノードは、限定ではないものの、ＴＷＡＭＰコントローラ４１０及びプロキシＴＷＡＭＰレスポンダ４１２を含む。本例示的な実施形態においてさらに留意すべきこととして、ノードは、限定ではないものの、第１のｅＮＢ４１４、第２のｅＮＢ４１６、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）４１８及びパケットゲートウェイ（ＰＧＷ）４２０を含む。

本例示的な実施形態を続けると、ノードは、ｅＮＢ４１４、４１６とパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）内のＳＡＭ（Subscriber Active Monitoring）サーバとの間の、特定のユーザ機器（ＵＥ）４０６、４０８についてのＬＴＥ（Long Term Evolution）のベアラレベルで、即ちユーザプレーンで、通信におけるロスを検出することができる。本例示的な実施形態の他の観点において、ノードは、単一のエンドポイントからのネットワークの特定のセグメントに異常を隔離することができ、限定ではないものの、個々のベアラについてのラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）を含むメトリックを測定することができる。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、ｅＮＢ４１４、４１６とＰＤＮ内のサーバとの間で、Ｓ１ベアラ４２２、Ｓ５ベアラ４２４、Ｓｇｉ（図示せず）及びＵｕ（図示せず）にわたって別個に、メトリックを測定することができる。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、テストトラフィックは、ダウンリンクＧＰＲＳ（General packet radio service）トンネリングプロトコル（ＧＴＰ）トンネル上で転送され、テストトラフィックは、ダウンリンクＧＴＰトンネル上で傍受され、テストトラフィックは、アップリンクＧＴＰトンネル上で返送される。テストトラフィックの測定値は、収集され、ユーザ機器（ＵＥ）４０６、４０８が移動中であり得るという知識と共に解釈されて、異なるノード／ベンダ間の演算ステップ又は要件が最小化される。

次に、本例示的な実施形態において、他の観点は、限定ではないものの、ＰＧＷ４２０、ＳＧＷ４１８、及びｅＮＢ４１４、４１６上の、ＴＷＡＭＰ Ｌｉｇｈｔ＋のＳＡＭ（Subscriber Active Monitoring）プロトコル、Ｐｒｏｓｉｌｉｅｎｔ ＩＰ ＰｒｏｂｅｓのＳＡＭサーバ、及びプロキシＴＷＡＭＰレスポンダ４１２のＳＡＭクライアントを含む。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、ＴＷＡＭＰ Ｌｉｇｈｔ＋プロトコルに関し、ＵＤＰパケットはＴＷＡＭＰテストプロトコルに基づくことになり、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）スループットを除いて全ての加入者パス性能メトリックについて測定が行われ、ＩＰアドレス及び／又はＵＤＰポートは、ＰＧＷ４２０、ＳＧＷ４１８及びｅＮＢ４１４、４１６での“拡張された”ＤＬ Ｇ−ＰＤＵハンドリングをトリガし、又はＰＧＷ４２０、ＳＧＷ４１８及びｅＮＢ４１４、４１６でのパケットの傍受をトリガし、拡張されたＴＷＡＭＰ値の追加されたオクテットモードがＧＴＰ−Ｕパスの発見を可能とし、プロキシＴＷＡＭＰレスポンダ４１２のＩＰアドレス又は名称がレスポンダにより設定され、ＰＧＷ４２０のＩＰアドレス又は名称はレスポンダによりＧＴＰ−Ｕ拡張ヘッダから設定される。

本例示的な実施形態の他の観点において、ＳＡＭサーバに関し、専用ＴＷＡＭＰコントローラ４１０がＰＤＮネットワーク内に位置し、ＳＡＭサーバはＵＥ４０６、４０８を宛て先とするテストトラフィックを発信することができ、テストトラフィックは加入者トラフィックと同じパスを辿り、ＵＥ４０６、４０８、ｅＮＢｓ４１４、４１６、ＳＧＷ４２０及びＰＧＷ４１８により返送されるテストトラフィックを終端させることができ、パスメトリックを収集し及び相関付けることができる。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、ＵＥ４０６、４０８のＩＰアドレスの知識が必要とされ、ＥＰＳ（Evolved Packet System）ベアラの知識は必要とされないが、ＧＴＰパス情報が報告されるべきである。

次に、本例示的な実施形態において、ＳＡＭクライアントに関し、プロキシＴＷＡＭＰレスポンダ４１２はＧＴＰ−Ｕ終端点に関連付けられ、プロキシＴＷＡＭＰレスポンダ４１２はＵＥ４０６、４０８のために中間ＴＷＡＭＰレスポンダとして動作し、プロキシトラフィックはＧＴＰ上で送受信される傍受されるＴＷＡＭＰトラフィックであり、プロキシＴＷＡＭＰレスポンダ４１２はＧＴＰを介してのみ到達可能である。

次に、図５を参照すると、加入者接続に関連付けられるノード上のテストパケットを管理するための例示的な方法の実施形態５００が示されている。本例示的な方法の実施形態５００では、ステップ５０２で開始され、ノードは、加入者接続に関連付けられるテストパケット要求を受信する。本例示的な方法の実施形態５００において留意すべきこととして、テストパケット要求は、加入者接続に関連付けられるテストトラフィックコントローラから発信される。本例示的な方法の実施形態５００においてさらに留意すべきこととして、テストトラフィックコントローラは、加入者接続の中間ノードのうちの１つのコンポーネントであってもよく、又は加入者接続に関連付けられる加入者パケットゲートウェイのコンポーネントであってもよい。本例示的な方法の実施形態の他の観点において、テストパケット要求は、受信ノードの宛て先アドレス、又は加入者接続に関連付けられる他ノードの宛て先アドレスを有することができる。

続いて、本例示的な方法の実施形態５００のステップ５０４で、ノードは、受信されたテストパケット要求を処理して、当該テストパケット要求の宛て先アドレスを判定する。本例示的な方法の実施形態５００において留意すべきこととして、宛て先アドレスを判定することは、限定ではないものの、テストパケット要求からトンネルヘッダを逆カプセル化し、トンネルヘッダをパースして宛て先アドレスのロケーションを読み取ること、を含む。本例示的な方法の実施形態５００においてさらに留意すべきこととして、トンネルヘッダに関連付けられる順方向トンネルアドレス情報に基づいて逆方向トンネルアドレス情報を判定するために、テーブルルックアップを実行することができる。

次に、本例示的な方法の実施形態５００のステップ５０６で、ノードは、受信中のノードを宛て先としていないテストパケット要求の各々を、トンネルヘッダから抽出される当該テストパケット要求の宛て先アドレスへ向けて転送する。本例示的な方法の実施形態５００において留意すべきこととして、ノードは、宛て先へ向けてテストパケット要求を転送する前に、トンネルヘッダへ逆方向トンネルアドレス情報を追加することができる。

続いて、本例示的な方法の実施形態のステップ５０８で、ノードは、受信中のノードを宛て先としているテストパケット要求の各々についてテストパケット応答を生成し、当該テストパケット要求のソースノードへ向けて各テストパケット応答を転送する。本例示的な実施形態において留意すべきこととして、ノードは、テストパケット要求のソースノードへ向けてテストパケット応答を転送する前に、当該テストパケット応答へ当該ノードに関連付けられる識別情報を追加してよく、それにより、返送を行ったノードのアイデンティティを他者が判定することが可能となる。本例示的な実施形態においてさらに留意すべきこととして、ノードは、テストパケット要求のソースノードへ向けてテストパケット応答を転送する前に、テストパケット応答へタイムスタンプを追加してもよい。本例示的な方法の実施形態の他の観点において、ノードは、テストセッションについての初期のテストパケット要求を受信することに基づいてテストセッション状態を動的に生成してもよく、ノードは、１つ以上のテストトラフィックコントローラとの間で複数のアクティブなテストセッションを管理してもよい。

上述した実施形態との関連でテストパケット要求及び応答のハンドリングに関与する加入者パケットゲートウェイ又は他の中間的なネットワークノードは、サービスケイパビリティ情報を処理し及び通信することの可能ないかなるタイプのコンピューティングデバイスであってもよい。例示的な実施形態のサーバに従った動作を遂行することの可能な代表的なコンピューティングシステムの一例が図６に示されている。ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せが、ここで説明された種々のステップ及び動作を実行するために使用されてよい。図６のコンピューティング構造６００は、そうしたシステムとの関連で使用され得る例示的なコンピューティング構造である。

例示的な実施形態において説明したアクティビティを実行するために適した例示的なコンピューティング構成６００は、加入者パケットゲートウェイ又は中間ノードを含み得る。そうしたノード６０１は、中央プロセッサ（ＣＰＵ）６０２を含み、中央プロセッサ６０２はＲＡＭ（random access memory）６０４及びＲＯＭ（read-only memory）６０６に結合される。ＲＯＭ６０６は、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、イレーサブルＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）などといった、プログラムを記憶するための他のタイプの記憶媒体であってもよい。プロセッサ６０２は、制御信号などを提供するために、入出力（Ｉ／Ｏ）回路６０８及びバス６１０を通じて、他の内部の及び外部のコンポーネントと通信し得る。プロセッサ６０２は、当分野において知られた様々な機能を、ソフトウェア及び／又はファームウェア命令により指示される通りに実行する。

ノード６０１は、ハード及びフロッピーディスクドライブ６１２、ＣＤ−ＲＯＭドライブ６１４、及びＤＶＣなどといった情報を読取可能及び／又は記憶可能な他のハードウェアを含む、１つ以上のデータストレージデバイスを含んでもよい。１つの実施形態において、上で議論したステップ群を遂行するためのソフトウェアは、ＣＤ−ＲＯＭ６１６、ディスケット６１８又は可搬的に情報を記憶可能な他の形式の媒体上に、記憶され及び配布されてもよい。これら記憶媒体は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ６１４、ディスクドライブ６１２などといったデバイスに挿入され、それらデバイスにより読み取られ得る。ノード６０１はディスプレイ６２０に結合され、ディスプレイ６２０は、ＬＣＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（cathode ray tubes）などといった、いかなるタイプの既知のディスプレイ又はプレゼンテーションスクリーンであってもよい。ユーザ入力インタフェース６２２は、マウス、キーボード、マイクロフォン、タッチパッド、タッチスクリーン、音声認識システムなどといった１つ以上のユーザインタフェースメカニズムを含んで提供される。

ノード６０１は、地上回線及び／又は無線端末といった他のコンピューティングデバイスに結合され、ネットワークを介して監視アプリケーション（watcher applications）に関連付けられ得る。サーバは、インターネット６２８といったグローバルエリアネットワーク（ＧＡＮ）におけるもののようなより大規模なネットワーク構成の一部であってもよく、それにより様々な地上回線及び／又はモバイルのクライアント／監視デバイスとの究極的な接続が可能となる。

開示された例示的な実施形態は、ユーザ及びそのデバイスに関連付けられるテストトラフィックの管理を獲得し、記憶し（キャッシュし）及び供給するための、ユーザ端末、システム、方法及びコンピュータプログラムプロダクトを提供する。理解されるべきこととして、本説明は、本発明を限定することを意図しない。逆に、例示的な実施形態は、本発明の思想及び範囲に含まれる、変形例、修正例及び均等物をカバーすることを意図する。さらに、例示的な実施形態の詳細な説明において、多くの特定の詳細が本発明の包括的な理解を提供するために説明されている。しかしながら、当業者は、多様な実施形態をそうした特定の詳細がなくとも実践し得ることを理解するであろう。

提示した例示的な実施形態の特徴及びエレメントは特定の組合せで実施形態において説明されているものの、各特徴又はエレメントは、実施形態の他の特徴及びエレメントなく単独で使用され、又はここで開示された他の特徴及びエレメントの有無に関わらず多様な組合せで使用されることができる。本出願において提供される方法又はフローチャートは、汎用コンピュータ又はプロセッサによる実行のためにコンピュータ読取可能な記憶媒体内で有形的に具現化される、コンピュータプログラム、ソフトウェア、又はファームウェアで実装されてよい。

Claims (38)

1. 加入者デバイスとテストトラフィックコントローラとの間の、加入者接続へ接続されるノードであって、
   コンピュータ命令を実行するように構成されるプロセッサと、前記コンピュータ命令を記憶するように構成されるメモリと、を備え、前記コンピュータ命令は、
   前記ノードによって傍受のために識別されるテストパケット要求への応答として、テストパケット応答を生成し送信するように構成されるプロキシテストパケットレスポンダ、
   として前記プロセッサを機能させ、
   それにより前記ノードは前記加入者デバイスのプロキシとして動作する、
   ノード。
2. 前記コンピュータ命令は、
   テストパケット要求を逆カプセル化するように構成される１つ以上の拡張逆カプセル化コンポーネントと、
   前記ノードによって傍受のために識別されない前記加入者デバイスへ向けて転送されるべきテストパケット要求をカプセル化するように構成される１つ以上の拡張カプセル化コンポーネントと、
   として前記プロセッサをさらに機能させる、請求項１のノード。
3. 前記１つ以上の拡張逆カプセル化コンポーネントのうちの１つは、前記テストパケット要求から処理のためにトンネルヘッダを抽出するように構成される、請求項２のノード。
4. 前記トンネルヘッダは、前記テストパケット要求に関連付けられる拡張又は追加的なフィールドをさらに含む、請求項３のノード。
5. 前記コンピュータ命令は、前記トンネルヘッダに基づいて前記テストパケット要求を宛て先へと向かわせるように構成されるマッピングコンポーネント、として前記プロセッサをさらに機能させる、請求項３又は請求項４のいずれかのノード。
6. 前記宛て先は、前記１つ以上の拡張カプセル化コンポーネントのうちの１つである、請求項５のノード。
7. 前記宛て先は、前記プロキシテストパケットレスポンダである、請求項５又は請求項６のいずれかのノード。
8. 前記宛て先は、前記トンネルヘッダから抽出されるノードアドレスに基づく、請求項５〜７のいずれかのノード。
9. 前記１つ以上の拡張逆カプセル化コンポーネントのうちの前記１つは、前記トンネルヘッダへ逆方向トンネル情報を追加するように構成される、請求項３のノード。
10. 前記逆方向トンネル情報は、トンネル識別子又はキーである、請求項９のノード。
11. 前記テストパケット要求は、前記プロキシテストパケットレスポンダへ転送される、請求項９又は請求項１０のいずれかのノード。
12. 前記拡張カプセル化コンポーネントは、前記加入者デバイスへ向けて前記ノードにより送信される前記テストパケット要求についての前記トンネルヘッダへ、１つ以上の拡張又はフィールドを追加するように構成される、請求項３〜１１のいずれかのノード。
13. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、新たなテストセッションの初期のテストパケット要求の受信後にセッション状態を動的に生成するように構成される、請求項１〜１２のいずれかのノード。
14. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、受信されるテストパケット要求ごとにテストパケット応答を送信するように構成される、請求項１３のノード。
15. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、１つ以上のテストパケットコントローラとの間の複数のアクティブテストセッションを管理するように構成される、請求項１〜１４のいずれかのノード。
16. 前記テストパケット応答は、タイムスタンプ及び逆方向シーケンス番号のうちの１つ以上を含む、請求項１〜１５のいずれかのノード。
17. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、前記テストパケット応答内に、前記ノードに関連付けられる識別情報を含めるように構成される、請求項１〜１６のいずれかのノード。
18. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、ＴＷＡＭＰ（Two-Way Active Measurement Protocol）レスポンダである、請求項１〜１７のいずれかのノード。
19. 前記ノードは、加入者パケットゲートウェイ（ＰＧＷ）である、請求項１〜１８のいずれかのノード。
20. 前記加入者接続上の各ノードへ一意な組合せがマッピングされるパケットフィールドの組合せに基づいて、前記テストパケット要求が前記ノードにより傍受されるべきであることを識別するように構成されるパケットフィルタ、をさらに含む、請求項１８のノード。
21. 前記コンピュータ命令は、
    前記プロキシテストパケットレスポンダへテストパケットを向かわせるように構成されるパケットフィルタコンポーネント、
    として前記プロセッサをさらに機能させる、請求項１のノード。
22. 前記パケットフィルタコンポーネントは、ノードアドレスを識別するためにパケットフィールドの一意な組合せを使用可能とするルールをさらに含む、請求項２１のノード。
23. 前記パケットフィールドは、アドレス、ポート番号、プロトコル及びＤＳＣＰ（differentiated services code point）を含む、請求項２２のノード。
24. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、新たなテストセッションの初期のテストパケット要求からセッション状態を動的に生成するように構成される、請求項２１〜２３のいずれかのノード。
25. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、前記プロキシテストパケットレスポンダを宛て先とする受信されるテストパケット要求ごとに、テストパケット応答を送信するように構成される、請求項２１〜２４のいずれかのノード。
26. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、１つ以上のテストパケットコントローラとの間の複数のアクティブテストセッションを管理するように構成される、請求項２１〜２５のいずれかのノード。
27. 前記テストパケット応答は、タイムスタンプ及び逆方向シーケンス番号のうちの１つ以上を含む、請求項２１〜２６のいずれかのノード。
28. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、前記テストパケット応答内に、前記ノードに関連付けられる識別情報を含めるように構成される、請求項２１〜２７のいずれかのノード。
29. 前記プロキシテストパケットレスポンダは、ＴＷＡＭＰ（Two-Way Active Measurement Protocol）レスポンダである、請求項２１〜２８のいずれかのノード。
30. 前記テストパケットは、トンネリングプロトコルを用いて前記ノードにより受信され又は前記ノードから送信される、請求項２１〜２９のいずれかのノード。
31. 自ノードではない加入者接続エンドノードの間の、加入者接続へ接続されるノード上でテストパケット要求を管理するための、メモリ内に記憶されプロセッサ上で実行される方法であって、
    前記ノードにより、前記加入者接続に関連付けられるテストパケット要求を受信することと、
    前記ノードにより、前記テストパケット要求を処理して、前記テストパケット要求の各々についての宛て先ノードアドレスを判定することと、
    各テストパケット要求について、前記宛て先ノードアドレスに基づいて当該テストパケットが自ノードを宛て先としているかを識別することと、
    前記テストパケットが自ノードを宛て先としている場合に、テストパケット応答を生成し、前記加入者接続上で前記テストパケット要求を送信したソースノードへ向けて転送することと、
    前記テストパケットが自ノードを宛て先としていない場合に、前記テストパケット要求を前記宛て先ノードアドレスへ向けて転送することと、
    を含む方法。
32. 前記受信することは、前記テストパケット要求からヘッダを逆カプセル化すること、をさらに含む、請求項３１の方法。
33. 前記ヘッダは、トンネルヘッダである、請求項３２の方法。
34. 前記ノードによって、トンネルヘッダに関連付けられる順方向（ダウンリンク）情報に基づいて逆方向（アップリンク）トンネルアドレス情報を判定するためのテーブルルックアップを用いること、をさらに含む、請求項３１〜３３のいずれかの方法。
35. 前記テストパケット応答を転送することは、前記ノードに関連付けられる識別情報を前記テストパケット応答へ追加すること、をさらに含む、請求項３１〜３４のいずれかの方法。
36. 前記テストパケット応答を転送することは、前記テストパケット応答へタイムスタンプを追加すること、をさらに含む、請求項３１〜３５のいずれかの方法。
37. 前記処理は、テストセッションについての初期のテストパケット要求を受信することに基づいて、テストセッション状態を動的に生成すること、をさらに含む、請求項３１〜３６のいずれかの方法。
38. １つ以上のテストトラフィックコントローラとの間の複数のアクティブテストセッションを管理すること、をさらに含む、請求項３１〜３７のいずれかの方法。
    

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