JP2005012469A - Quality analyzer and quality measurement method for radio communication - Google Patents

Quality analyzer and quality measurement method for radio communication Download PDF

Info

Publication number
JP2005012469A
JP2005012469A JP2003173907A JP2003173907A JP2005012469A JP 2005012469 A JP2005012469 A JP 2005012469A JP 2003173907 A JP2003173907 A JP 2003173907A JP 2003173907 A JP2003173907 A JP 2003173907A JP 2005012469 A JP2005012469 A JP 2005012469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
wireless packet
length
wireless
radio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003173907A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Ota
厚 太田
Takashi Fujita
隆史 藤田
Satoshi Aikawa
聡 相河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2003173907A priority Critical patent/JP2005012469A/en
Publication of JP2005012469A publication Critical patent/JP2005012469A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a configuration and to realize flexible adaptation to the expansion and change of a system, in a radio communication quality analyzer for evaluating transmission quality in a radio transmission system and in a radio communication quality measurement method. <P>SOLUTION: The radio communication quality analyzer comprises a monitoring means, a normality discriminating means, and a transmission quality evaluation means. The monitoring means monitors the time length of first and second radio packets received in the order of time series and the period length from the rear edge of the first radio packet and the front one of the second radio packet. The normality discriminating means discriminates that the length of the first radio packet is at least specified time length, and whether both the time length and period one of the second radio packet belong to a prescribed range for indicating that the second radio packet corresponds to a radio packet for notifying that the first radio packet is normally received by a reception station. The transmission quality evaluation means evaluates the transmission quality of the first radio packet as ratio, where a discrimination result becomes true or fault. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の通信手順が適用された無線伝送系の伝送品質を評価する無線通信品質解析装置およびその無線通信品質解析装置を実現する無線通信品質測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線LANは、端末の設置や移動にかかわる制約の大幅な緩和が可能であり、しかも、所望のネットワークに対するアクセスを柔軟に、かつ安価に実現できるために、近年、高速のディジタル無線伝送技術に併せて、伝送情報の秘匿化その他のセキュリティを確保する技術が適用されることにより、急速に普及しつつある。
【0003】
また、上述した無線LANの方式の内、2.4ギガヘルツ帯または5ギガヘルツ帯の無線周波数が適用されることによって、6メガビット/秒ないし54メガビット/秒の伝送速度を達成する方式(例えば、IEEE802.11a、IEEE802.11gの規格に準拠する。)については、「10メガビット/秒を超える伝送速度」を実現するブロードバンド化の要求に適応可能な方式であるために、機器の低廉化および開発が積極的に図られつつある。
【0004】
ところで、このような無線LANでは、送信端は、伝送情報が分割されることによって生成された規定の語を含む一定の長さ(ここでは、簡単のため、1518バイト長であると仮定する。)のパケット(以下、「データパケット」という。)をCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式に基づいて送信する(図6(1))。
【0005】
なお、このCSMA/CA方式の下では、送信端は、下記の手順に基づいてデータパケットが送信されるべき契機を特定する。
・ 無線伝送路に対して他の送信端による送信が行われているか否かの判別(キャリアセンス)(以下、「第一の判別」という。)を行う。
・ その第一の判別の結果が真である場合には、このように送信されているパケットが自局宛のデータパケットであるか否かの判別(以下、「第二の判別」という。)を行う。
【0006】
・ 上述した第一の判別と第二の判別との何れか一方が偽である場合には、「待機状態」に移行し、かつ所定のアルゴリズムに基づいて乱数を生成すると共に、「これらの判別の結果が確定した時点」から「その乱数に等しい時間」が経過した時点を上述した契機として識別する。
一方、受信端は、上述したデータパケットが正常に受信された場合に限って、そのデータパケットの後縁の時点(図6(2))から規定の時間(ここでは、簡単のため、「16マイクロ秒」であると仮定する。)が経過した時点(図6(3))で、その旨を意味し、かつ規定の形式で構成された短いパケット(以下、「ACKパケット」という。)を送出する(図6(4))。
【0007】
このACKパケットは、上述した送信端およびその送信端以外の送信端によって並行して監視される。
さらに、これらの送信端の内、後続して送信されるべき何らかのデータパケットを有する送信端は、該当するACKパケットの後縁の時点(図6(5))から規定の時間(例えば、「34マイクロ秒」であると仮定する。)が経過した時点(図6(6))から上記の送信契機の識別を行い、識別後にデータパケットの送信を行う。
【0008】
なお、データパケットおよびACKパケットの生成に適用される変調方式と、そのデータパケット(ここでは、既述の通り、1518バイト長であると仮定する。)の長さは、これらのパケットが伝送され得る伝送速度6メガビット/秒、9メガビット/秒、12メガビット/秒,18メガビット/秒、24メガビット/秒、36メガビット/秒、48メガビット/秒および54メガビット/秒のそれぞれに対して、図7に示す通りに設定される。
【0009】
また、このような無線LANの伝送品質を評価するために用いられる従来の無線通信品質解析装置では、下記の一連の処理を行うことによって、その伝送品質が求められていた。
・ 無線伝送路を介して受信された何れの無線パケットについても、復調処理を施すことによってその無線パケットの所定のフィールドに配置された情報を参照し、データパケットとACKパケットとの内、該当する一方を識別する。
【0010】
・ このようにして識別されたACKパケットとデータパケットとの総数の比として、伝送品質を求める。
【非特許文献1】
http://www.toyo.co.jp/sniffer/toyotcpr11_6_3.html
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した無線LANに本来的に割り付けられた無線周波数帯域は、「その無線LANを構成する機器を製造する多くの製造者」によって拡張され、あるいはIEEE802.11aの規格に準拠しているにもかかわらず、かつ製造者によって付加されたオプションの機能により伝送容量がその規格に適合する値の2倍の値に拡張可能な機器が市販されている。
【0012】
したがって、従来の無線通信品質解析装置では、下記の何れかの対処が図られない限り、既存の全ての無線LANの伝送品質の評価は実現されなかった。
・ 複雑に進化し続ける何れの無線LANの方式にも適合した復調その他の処理を施すことが可能な標準化が図られ、かつ実際に伝送品質が評価されるべき無線LANに適用されている方式が確実に特定される。
【0013】
・ 既存の無線LANに適用された個々の方式に適応可能な無線通信品質解析装置が少なくとも1台ずつ確保される。
本発明は、構成が簡略化され、かつ方式の拡張や変更に対する柔軟な適応が可能である無線通信品質解析装置および無線通信品質測定方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明では、監視手段は、時系列の順に受信される第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、第一の無線パケットの後縁から第二の無線パケットの前縁に至る期間の長さを監視する。正規性判別手段は、第一の無線パケットの長さが所定の時間長以上の場合において、第二の無線パケットが、第一の無線パケットが受信局によって正常に受信されたことを通知するための無線パケットに該当することを示す規定の値域に、その第二の無線パケットの時間的な長さおよび期間の長さの両方が属するか否かの判別を行う。伝送品質評価手段は、判別の結果が真または偽となる比率として、第一の無線パケットの伝送品質を評価する。
【0015】
すなわち、上述した比率は、第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの生成に適用された変調方式に適合する復調処理の実行と、これらの無線パケットとして伝送される伝送情報の参照との何れもが行われることなく、求められる。
したがって、このような変調方式の特定に併せて、その変調方式に基づく第一の無線パケットおよび第二の無線パケットとの解析が行われなければならなかった従来例に比べて、構成の簡略化が可能となり、かつ実際に適用され得る多様な変調方式に対する柔軟な適応が図られると共に、既述の伝送品質が確度高く求められる。
【0016】
請求項2に記載の発明では、監視手段は、時系列の順に受信される第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、第一の無線パケットの後縁から第二の無線パケットの前縁に至る期間の長さを監視する。正規性判別手段は、第一の無線パケットの長さが所定の時間長以上の場合において、第一の無線パケットの時間的な長さに基づいてその長さに対応する変調方式を特定し、第二の無線パケットが、第一の無線パケットがこの変調方式の下で受信局によって正常に受信されたことを通知するための無線パケットに該当することを示す既定の値域に、この第二の無線パケットの時間的な長さと期間の長さとが属するか否かの判別を行う。伝送品質評価手段は、特定された変調方式の下で判別の結果が真または偽となる比率として、第一の無線パケットの伝送品質をその変調方式毎に評価する。
【0017】
すなわち、第一の無線パケットの生成に適用された変調方式が自動的に識別され、その変調方式が共通である第一の無線パケット毎に伝送品質が評価される。
したがって、第一の無線パケットの生成に適用され得る変調方式が多様であり、かつ何らかの通信制御の下で変更され得る場合であっても、安定に、かつ確度高く伝送品質の評価が達成される。
【0018】
請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の無線通信品質解析装置において、監視手段は、第一の無線パケットと第二の無線パケットとの占有帯域の内、その占有帯域の主要な成分が分布し得る帯域の成分に基づいて、これらの第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと期間の長さとを監視する。
【0019】
すなわち、上述した第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、既述の期間とは、これらの無線パケットの主要な成分に基づいて求められるので、これらの長さおよび期間が第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの占有帯域の全域に分布する電力に基づいて求められる場合に比べて、正規性判別手段や伝送品質評価手段によって行われるべき処理の対象となる信号の帯域幅が縮小される。
【0020】
したがって、これらの正規性判別手段や伝送品質評価手段の構成の簡略化に併せて、処理量の削減が可能となる。
請求項4に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の無線通信品質解析装置において、監視手段は、第一の無線パケットと第二の無線パケットとの包絡線成分の瞬時値の列を時系列の順に平滑し、その結果として得られたパルス列からこれらの第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと既述の期間の長さとを得る。
【0021】
すなわち、ノイズ等に起因してこれらの長さおよび期間の長さに誤差が伴うことが回避される。
したがって、伝送品質の評価の精度が高められる。
請求項5に記載の発明では、時系列の順に受信される第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、第一の無線パケットの後縁から第二の無線パケットの前縁に至る期間の長さが監視される。第一の無線パケットの長さが所定の時間長以上の場合において、第二の無線パケットが、第一の無線パケットが受信局によって正常に受信されたことを通知するための無線パケットに該当することを示す規定の値域に、この第二の無線パケットの時間的な長さと期間の長さとが属するか否かの判別が行われる。判別の結果が真または偽となる比率として、第一の無線パケットの伝送品質が評価される。
【0022】
すなわち、上述した比率は、第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの生成に適用された変調方式に適合する復調処理の実行と、これらの無線パケットとして伝送される伝送情報の参照との何れもが行われることなく、求められる。
したがって、このような変調方式の特定に併せて、その変調方式に基づく第一の無線パケットおよび第二の無線パケットとの解析が行われなければならなかった従来例に比べて、構成の簡略化が可能となり、かつ実際に適用され得る多様な変調方式に対する柔軟な適応が図られると共に、既述の伝送品質が確度高く求められる。
【0023】
請求項6に記載の発明では、時系列の順に受信される第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、第一の無線パケットの後縁から第二の無線パケットの前縁に至る期間の長さが監視される。第一の無線パケットの長さが所定の時間長以上の場合において、第一の無線パケットの時間的な長さに基づいてその長さに対応する変調方式が特定され、第二の無線パケットが、第一の無線パケットがこの変調方式の下で受信局によってその第一の無線パケットが正常に受信されたことを通知するための無線パケットに該当することを示す既定の値域に、この第二の無線パケットの時間的な長さと期間の長さとが属するか否かの判別が行われる。特定された変調方式の下で判別の結果が真または偽となる比率として、第一の無線パケットの伝送品質がその変調方式毎に評価される。
【0024】
すなわち、第一の無線パケットの生成に適用された変調方式が自動的に識別され、その変調方式が共通である第一の無線パケット毎に伝送品質が評価される。
したがって、第一の無線パケットの生成に適用され得る変調方式が多様であり、かつ何らかの通信制御の下で変更され得る場合であっても、安定に、かつ確度高く伝送品質の評価が達成される。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明の基本的な原理を説明する。
既述のデータパケットの長さは、54メガビット/秒の伝送速度を実現する変調方式(64QAM R=3/4)が適用された場合には、図7に示すように、248マイクロ秒である。
【0026】
一方、ACKパケットの長さは、最も低い6メガビット/秒の伝送速度を実現する変調方式(BPSK R=1/2)が適用された場合であっても、約44マイクロ秒である。
【0027】
したがって、個々の無線パケットについては、このような長さの差に基づいてデータパケットとACKパケットとの何れに該当するかの推定が可能である。
また、ACKパケットが送信されるべき契機については、一般に、データパケットの後縁の時点から経過する時間が規定の時間(16マイクロ秒)であることが規定されている。
【0028】
したがって、先行して送信されたデータパケットとそのデータパケットに対する応答として送出されたACKパケットとの組み合わせについては、このようなデータパケットの後縁の時点から後続するパケット(ACKパルスと推定され得る。)の前縁の時点に至る時間に基づく推定が可能である。
なお、データパケットの長さについては、図7に示す通りに、適用された変調方式(その変調方式に基づいて実現される伝送速度)毎に対応する異なる値となる。
【0029】
ここで、変調方式とは、BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の多値化の技術に加えて、誤り訂正の符号化率などとの組み合わせで実現される様々な伝送速度の実現方法を意味する。
したがって、このような変調方式は、受信された無線パケットの長さの最大値に基づく推定が可能である。
【0030】
図1は、本発明の第一ないし第三の実施形態を示す図である。
図において、アンテナ11の給電点には、縦続接続された増幅器12、フィルタ13、A/D変換器14および判定回路15が接続され、その判定回路15は、制御部16の入力ポートに接続される。制御部16の出力ポートには後述する伝送品質が出力され、かつA/D変換器14のクロック端子にはクロック発生器17の出力が接続される。
【0031】
図2は、本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
以下、図1および図2を参照して本発明の第一の実施形態の動作を説明する。
制御部16の主記憶の特定の記憶領域には、図7に示す全ての変調方式と、既述のACKパケットとに個別に対応した下記のフィールドを有するレコードの列として構成されたパケット長テーブル16Tが予め格納される(図3参照)。
【0032】
・ 図7に示す個々の変調方式(ACKパケットに対応するレコードは、ここでは、記号「−」で表記する。)が予め格納された「変調方式」フィールド
・ 上記の「変調方式」フィールドの内容で示される変調方式によって達成される伝送速度(ACKパケットに対応するレコードは、同様に記号「−」で表記する。)が予め格納された「伝送速度」フィールド
・ この「変調方式」フィールドの値で示される変調方式で伝送されるデータパケット(またはACKパケット)の時間的な長さがとり得る値域の下限値および上限値が予め格納された「マーク期間長」フィールド
アンテナ11は既述の無線LANを介して伝送される無線パケットが到来する地点に設置され、増幅器12は、そのアンテナ11を介して受信された無線パケットを所定のレベルに増幅する。
【0033】
フィルタ13は、このようにして増幅された個々の無線パケットの占有帯域の成分を抽出することによって、これらの無線パケットの包絡線成分を示すベースバンド信号を生成する。
A/D変換器14は、クロック発生器17によって与えられる所定の周波数(=1/Δt)のクロック信号に応じて上述したベースバンド信号の瞬時値を離散的に示す符号の列を生成する。なお、このようなクロック信号の周期Δtについては、ここでは、簡単のため、1μ秒であると仮定する。
【0034】
判定回路15は、その符号の列で示される瞬時値と規定の閾値との大小関係を順次判別することによって、この瞬時値の列を時系列の順に示し、かつ既述のデータパケットやACKパケットが受信されている期間に限って論理値が「1」となる二値のパルス信号を生成する。
【0035】
また、制御部16の主記憶には、その制御部16が行う処理の過程で適宜参照され、あるいは更新される下記のカウンタおよびレジスタが予め配置される。
・ 上述したパルス信号の論理値が「0」である期間(以下、「スペース期間」という。)の長さm(ここでは、簡単のため、既述のクロック信号の周期Δtで正規化された値であると仮定する。)の計時に供されるカウンタm
・ そのパルス信号の論理値が「1」である期間(以下、「マーク期間」という。)の長さn(ここでは、簡単のため、既述のクロック信号の周期Δtで正規化された値であると仮定する。)の計時に供されるカウンタn
・ 送信端によって送信され、かつ受信端によって正常に受信されたデータパケットに対する応答としてその受信端からACKパケットが送出された(すなわち、データパケットの伝送が正常に実現された)回数の計数に供されるカウンタL1
・ 上記のデータパケットが受信端によって受信されず、あるいは正常には受信されなかった回数の計数に供されるカウンタL2
・ 無線LANを介して伝送されるデータパケットのパルス幅の上限値と下限値とがそれぞれ格納されるべきレジスタK1、K2
・ 無線LANを介して伝送されるべきデータパケットの後縁の時点(図6(2))から、そのデータパケットに後続するACKパケットの前縁の時点(図6(3))に至るスペース期間の長さの上限値k3が格納されるべきレジスタK3
・ 無線LANを介して伝送されるべきACKパケットのパルス幅の上限値と下限値とがそれぞれ格納されるべきレジスタK4、K5
さらに、制御部16には、下記の各値が既知の情報として予め与えられる。
【0036】
・ 『「データパケットの伝送に適用され得る個々の第一の変調方式に基づいて伝送されるデータパケットの後縁の時点」から、「そのデータパケットに対する応答として受信端から送信されるACKパケットの前縁の時点」に至る期間』の長さの上限値k3
・ ACKパケットの伝送に適用され得る個々の第二の変調方式(上述した第一の変調方式と異なる変調方式に設定されてもよい。)に基づいて、無線LANを介して伝送されるべきACKパケットのパルス幅の上限値k4および下限値k5制御部16は、始動時または起動時に、下記に記載される通りの処理を行う。
【0037】
(1) 以下の初期設定を行う。
・ 上述したカウンタm、カウンタn、カウンタL1およびカウンタL2の計数値を「0」に設定する。
・ 上述したパケット長テーブル16Tのレコードの内、「変調方式」フィールドの値が実際に適用される第一の変調方式(ここでは、簡単のため、マンマシンインタフェース等を介して予め指定されると仮定する。)に等しいレコードを特定し、そのレコードの「マーク期間長」フィールドに格納されている上限値と下限値とをそれぞれレジスタK1、K2に格納する。
【0038】
・ 上述したように既知の情報と予め与えられた上限値k3の内、この第一の変調方式に対応した上限値k3をレジスタK3に格納する。
・ 同様に既知の情報として予め与えられた上限値k4および下限値k5の対の内、実際に適用される第二の変調方式(ここでは、簡単のため、マンマシンインタフェース等を介して指定されると仮定する。)に対応した対に含まれる上限値k4および下限値k5をそれぞれレジスタK4、K5に格納する。
【0039】
(2) 判定回路15によって既述の通りに生成されたパルス信号の論理値を上述したクロックの周期Δtで順次参照することによって、時系列の順に下記の4つの状態の何れかを識別する。
・ パルス信号の論理値が時間軸上でΔt先行する時点における論理値と同様に「0」であるために、無線パケット(既述のデータパケットとACKパケットとの双方を含む。)が何ら受信されていない状態と推定される「スペース期間」
・ パルス信号の論理値が時間軸上でΔt先行する時点における論理値と同様に「1」であるために、何らかの無線パケット(既述のデータパケットとACKパケットとの何れをも該当し得る。)が受信されている状態と推定される「マーク期間」
・ パルス信号の論理値が時間軸上でΔt先行する時点における論理値「0」とと異なる「1」に変化したために、何らかの無線パケット(既述のデータパケットとACKパケットとの何れをも該当し得る。)の前縁部が受信されたと推定される「前縁部期間」
・ パルス信号の論理値が時間軸上でΔt先行する時点における論理値「1」とと異なる「0」に変化したために、何らかの無線パケット(既述のデータパケットとACKパケットとの何れをも該当し得る。)の後縁部が受信たと推定される「後縁部期間」
(3) このようにして識別された期間が上述した「スペース期間」、「マーク期間」および「後縁部期間」の何れかに対応する場合には、これらの期間に個別に対応する下記の処理を行う。
【0040】
・ 「スペース期間」が識別されたときには、カウンタmをインクリメントすることによって、その「スペース期間」の長さを更新する(図2(1))。
・ 「マーク期間」が識別されたときには、カウンタnをインクリメントすることによって、その「マーク期間」の長さを更新する(図2(2))。
・ 「後縁部期間」が識別されたときには、先行する「マーク期間」に後続する「スペース期間」の始点が検出されたことを意味するので、カウンタmの計数値を「1」に初期化し(図2(3))、かつ受信された無線パケット(データパケットとACKパケットとの何れもが該当し得る。)に時系列の順に付与される連続番号iをインクリメントする(図2(4))と共に、このようにしてインクリメントされた連続番号iに対応したマーク期間の長さN(i) として、その時点におけるカウンタnの計数値を保全する(図2(5))。
【0041】
(4) しかし、識別された期間が上述した「前縁部期間」である場合には、下記の処理を行う。
・ 先行する「スペース期間」に後続する「マーク期間」の始点が検出されたことを意味するので、カウンタnの計数値を「1」に初期化する(図2(6))。
【0042】
・ 既述の連続番号iに対応する無線パケットに後続したスペース期間の長さM(i) として、その時点におけるカウンタmの計数値を保全する(図2(7))。
・ この時点における連続番号iより「1」だけ少ない連続番号(i−1)に対応付けられて既述の通りに保全されたマーク期間の長さN(i−1) と、レジスタK1、K2に既述の通りに格納された上限値k1と下限値k2とに対して下記の不等式が成立するか否かの第一の判別(下記の不等式が成立するパルス幅のデータパケットが受信されたか否かの判別を意味する。)を行う(図2(8))。なお、「前縁部期間」が識別されたときに制御部16によって行われる処理の内、このような第一の判別およびその第一の判別に後続して行われる一連の処理については、以下では、簡単のため「正規性判別処理」という。
【0043】
k1≧N(i−1)>k2
・ その第一の判別の結果が偽である場合には、「正規性判別処理」として行われるべき残りの処理の全てを省略する。
・ この時点における連続番号iに対応付けられて保全されたマーク期間の長さN(i) と、レジスタK4、K5に既述の通りに格納された上限値k4と下限値k5とに対して下記の不等式が成立するか否かの第二の判別(第一の判別の結果が真となるデータパケットが受信された後に、そのデータパケットに対する応答として受信されるべきACKパケットが正常に受信されたか否かの判別を意味する。)を行う(図2(9))。
【0044】
k4≧N(i)>k5
・ その第二の判別の結果が偽である場合には、「データパケットが受信された後に、そのデータパケットに対する応答として受信されるべきACKパケットが正常に受信されなかった」と推定可能であるので、カウンタL2の計数値をインクリメントし(図2(10)) 、かつ「正規性判別処理」として行われるべき残りの処理の全てを省略する。
【0045】
・ しかし、このような第二の判別の結果が真である場合には、この時点における連続番号iより「1」だけ少ない連続番号(i−1)に対応付けられて既述の通りに保全されたスペース期間の長さM(i−1) と、レジスタK3に格納されている上限値k3とに対して下記の不等式が成立するか否かの第三の判別(上述したデータパケットの後縁の時点からACKパケットの前縁の時点に至る期間の長さがこの上限値k3以下の適正な値であるか否かの判別を意味する。)を行う(図2(11)) 。
【0046】
M(i−1)≦k3
・ その第三の判別の結果が偽である場合には、「データパケットが受信された後に、そのデータパケットに対する応答として受信されるべきACKパケットが適正な期間には受信されなかったこと」を意味するので、カウンタL2の計数値をインクリメントし(図2(12)) 、かつ「正規性判別処理」として行われるべき残りの処理の全てを省略する。
【0047】
・ しかし、この第三の判別の結果が真である場合には、「上述したデータパケットおよびACKパケットのパルス幅に併せて、そのACKパケットが受信されるべき期間が適正であり、このデータパケットの伝送が正常に完結した」と推定可能であるので、カウンタL1の計数値をインクリメントする(図2(13)) 。
また、制御部16は、上述した「正規性判別処理」が規定の回数に亘って行われる度に、あるいは所定の周期で下記の処理を行うことによって、カウンタL1の計数値L1およびカウンタL2の計数値L2を参照し、これらの計数値L1、L2に対して下式で示される成功率Sと失敗率Fとの双方もしくは何れか一方を算出する。
【0048】
S=L1/(L1+L2)
F=L2/(L1+L2)
このような成功率Sおよび失敗率Fは、データパケットとACKパケットとで示される伝送情報が何ら参照されることなく、これらのデータパケットとACKパケットとの長さと、このデータパケットに対する応答としてACKパケットが受信されるべき期間の長さとの全てが適正であるか否かの判別の結果に基づいて求められる。
【0049】
したがって、データパケットとACKパケットとの伝送に適用された変調方式(伝送方式)の確実な特定に併せて、その変調方式に基づくこれらのデータパケットとACKパケットとの解析が行われなければならなかった従来例に比べて、このような変調方式に何らかの変更や改良が施された場合であっても、無線LANの伝送品質の評価が精度よく、かつ安価に達成される。
【0050】
なお、本実施形態では、第二の変調方式については、第一の変調方式と同じとは限らない場合であっても、無線パケットの時間的な長さからデータパケットとACKパケットの識別ができればよい。したがって、例えば、最も伝送速度の速い変調方式で1518バイトのデータパケットを送信するのに要する時間よりも、最も伝送速度の遅い変調方式でACKパケットを送信するのに要する時間が十分に短ければ、第二の変調方式と第一の変調方式の間に特定の関係が成立していなくてもよい。
【0051】
また、本実施形態では、「スペース期間」と「マーク期間」とは、既述のパルス信号の論理値が時間軸上でΔtに亘って先行する時点における論理値と同じであるとの規定に基づいて速やかに識別されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、制御部16が下記の点で既述の処理と異なる処理を行うことによって、ノイズ等に起因する誤差の発生の回避に併せて、「スペース期間」および「マーク期間」の識別にかかわる確度が高められ、かつ伝送品質の評価の精度が高められてもよい。
【0052】
・ パルス信号の論理値を先行する所定の期間(ここでは、簡単のため、Δtの整数倍であると仮定する。)に亘って順次蓄積する。
・ 先行する複数(=k6)個の論理値の全てが「0」であるときに「スペース期間」を識別し、かつ先行する複数(=k7個)の論理値の全てが「1」であるときに「マーク期間」を識別する。
【0053】
・ 「後縁部期間」が識別されたときには、カウンタmの値の初期値として既述の「1」に代えて上述した複数(=k7)を適用し(図4(3))、かつインクリメントされた連続番号iに対応するマーク期間の長さN(i) として、下式で示される値を保全する(図4(5))。
N(i)=n−k6+1
・ 「前縁部期間」が識別されたときには、カウンタnの値の初期値として既述の「1」に代えて上述した複数(=k6)を適用し(図4(6))、かつ既述の連続番号iに対応する無線パケットに後続したスペース期間の長さM(i) として、下式で示される値を保全する(図4(7))。
【0054】
M(i)=m−k7+1
さらに、本実施形態では、「正規性判別処理」は、「前縁部期間」が識別されたときに限って行われている。
しかし、このような「正規性判別処理」は、「後縁部期間」が識別されたときに限って行われてもよい。
【0055】
また、この「正規性判別処理」は、例えば、伝送品質の評価の対象となるべき全ての無線パケットの伝送が行われている期間には、その「正規性判別処理」の過程で参照されるべき全ての情報が逐次保全され、その伝送が完結した時点でこれらの情報が一括して参照されることによって行われてもよい。
さらに、本実施形態では、判別回路15によって与えられるパルス信号の論理値に応じて既述の処理が実時間で行われることによって、伝送品質の評価が行われている。
【0056】
しかし、このような伝送品質の評価は、例えば、判定回路15によって与えられるパルス信号の論理値(あるいは瞬時値)の列が何らかの記憶装置に一括して蓄積された後に、これらの論理値や瞬時値の列に対して既述の処理が一括して施されることによって実現されてもよい。
図5は、本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
【0057】
以下、図1、図3および図5を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、制御部16によって行われ、かつ下記の処理に代わる処理の処理の手順にある。
・ 既述の初期設定
・ 正規性判別処理
・ 成功率Sと失敗率Fとの双方もしくは何れか一方が算出される処理
なお、本実施形態において、「前縁部期間」が識別されたときに、「正規性判別処理」に先行して行われる処理の手順については、上述した第一の実施形態における手順と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
【0058】
また、パケット長テーブル16Tのレコードの内、「伝送速度」フィールドの値が「54メガビット/秒」ないし「6メガビット/秒」である個々のレコードについては、以下では、簡単のため、値が「0」ないし「7」であるレコードポインタpで示されると仮定する。
さらに、パケット長テーブル16Tのレコードの内、このようなレコードポインタp(=0〜7)で示されるレコードの「マーク期間長」フィールドに格納された上限値と下限値とについては、以下では、そのレコードポインタpの値に対して、それぞれk1[p]、k2[p]と表記する。
【0059】
また、制御部16の主記憶には、既述のカウンタL1、L2に代えて、上述したレコードポインタpがとり得る値(=0〜7)に個別に対応したカウンタL1[0]〜L1[7]およびL2[0]〜L2[7]が配置される。
制御部16は、始動時あるいは起動時に行われる初期設定の過程では、既述の第一の実施形態で行われていた下記の処理を行うことなく、カウンタL1およびカウンタL2の計数値に代えて、上述したカウンタL1[0]〜L1[7]およびL2[0]〜L2[7]の全ての計数値を「0」に設定する。
【0060】
・ レジスタK1、K2に上限値および下限値を格納する処理
また、制御部16は、下記の手順に基づいて「正規性判別処理」を行う。
(a) レコードポインタpの値を「0」に初期化する。
(b) パケット長テーブル16Tのレコードの内、そのレコードポインタpのカレント値に対応するレコード(以下、「カレントレコード」という。)を特定し、そのレコードの「マーク期間長」フィールドに格納されている上限値k1[p] と下限値k2[p] とをそれぞれ取得する。
【0061】
(c) この時点における連続番号iより「1」だけ少ない連続番号(i−1)に対応付けられて既述の通りに保全されたマーク期間の長さN(i−1) と、既述の通りに取得された上限値k1[p] と下限値k2[p] とに対して下記の不等式が成立するか否かの第一の判別(下記の不等式が成立するパルス幅のデータパケットが受信されたか否かの判別を意味する。)を行う(図5(1))。
【0062】
k1[p]≧N(i−1)>k2[p]
(d) その第一の判別の結果が偽である場合には、レコードポインタpの値が「7」であるか否かの判別(以下、「打ち切り判別」という。)を行い、その判別の結果が偽である限り、そのレコードポインタpをインクリメントした後に、上記の処理(b)〜(d)を反復する。
【0063】
(e) しかし、この打ち切り判別の結果が真である場合には、「正規性判別処理」として行われるべき残りの処理を省略する。
(f) また、上述した第一の判別の結果が真である場合には、この時点における連続番号iに対応付けられて保全されたマーク期間の長さN(i) と、上述した上限値k4と下限値k5とに対して下記の不等式が成立するか否かの第二の判別(第一の判別の結果が真となるデータパケットが受信された後に、そのデータパケットに対する応答として受信されるべきACKパケットが正常には受信されたか否かの判別を意味する。)を行う(図5(3))。
【0064】
k4≧N(i)>k5
・ その第二の判別の結果が偽である場合には、「データパケットが受信された後に、そのデータパケットに対する応答として受信されるべきACKパケットが正常に受信されなかった」と推定可能であるので、カウンタL2[p] の計数値をインクリメントし(図5(4))、かつ「正規性判別処理」として行われるべき残りの処理の全てを省略する。
【0065】
・ しかし、このような第二の判別の結果が真である場合には、この時点における連続番号iより「1」だけ少ない連続番号(i−1)に対応付けられて既述の通りに保全されたスペース期間の長さM(i−1) と、上述した上限値k3とに対して下記の不等式が成立するか否かの第三の判別(上述したデータパケットの後縁の時点からACKパケットの前縁の時点に至る期間の長さがこの上限値k3以下の適正な値であるか否かの判別を意味する。)を行う(図5(5))。
【0066】
M(i−1)≦k3
・ その第三の判別の結果が偽である場合には、「データパケットが受信された後に、そのデータパケットに対する応答として受信されるべきACKパケットが適正な期間には受信されなかった」と推定可能であるので、カウンタL2[p] の計数値をインクリメントし(図5(6))、かつ「正規性判別処理」として行われるべき残りの処理を省略する。
【0067】
・ しかし、この第三の判別の結果が真である場合には、「上述したデータパケットおよびACKパケットのパルス幅に併せて、そのACKパケットが受信されるべき期間が適正であり、このデータパケットの伝送が正常に完結した」と推定可能であるので、カウンタL1[p] の計数値をインクリメントする(図5(7))。
【0068】
さらに、制御部16は、このような「正規性判別処理」が規定の回数に亘って反復される度に、あるいは所定の周期で、下記の処理を行う。
・ カウンタL1[0]〜L1[7]とカウンタL2[0]〜L2[7]との内、カレントポインタpに対応したカウンタL1[p] の計数値L1[p] およびカウンタL2[p] の計数値L2[p] を参照し、これらの計数値L1[p] 、L2[p] に対して下式で示される成功率S[p] と失敗率F[p] との双方もしくは何れか一方を算出する。
【0069】
S[p]=L1[p]/(L1[p]+L2[p])
F[p]=L2[p]/(L1[p]+L2[p])
すなわち、本実施形態では、データパケットおよびACKパケットの伝送に適用される変調方式が自動的に判別され、既述の第一ないし第三の判別に併せて、成功率S[p] や失敗率F[p] の算出がこのようにして判別された変調方式に適応した基準の下で確実に行われる。
【0070】
したがって、本実施形態によれば、適用され得る変調方式が多様であって何らかの通信制御の下で変更され得る場合であっても、安定に、かつ確度高く伝送品質の評価が実現される。
なお、本実施形態では、第一の判別の結果が真となったレコードポインタpで示される変調方式に対応したカウンタL1[p]、L2[p]の計数値L1[p]、L2[p] のみに基づいて、成功率S[p] や失敗率F[p] が求められている。
【0071】
しかし、このような成功率や失敗率は、例えば、上述した第一の判別の結果が真となったレコードポインタpの如何にかかわらず、そのレコードポインタpがとり得る値(=0〜7)の全てに個別に対応した成功率S[0]〜S[7]と失敗率F[0]〜F[7]とが並行して求められてもよい。
以下、図1を参照して本発明の第三の実施形態の動作を説明する。
【0072】
本実施形態の特徴は、図1に示すフィルタ13によって行われる下記の処理にある。
フィルタ13は、アンテナ11を介して受信され、かつ伝送品質の評価の対象となる無線パケットの成分の内、下記の条件の全てが成立する帯域を通過した成分をベースバンド領域で示すベースバンド信号を生成する。
【0073】
・ 上述した無線パケットの伝送に適用されるべき変調方式の如何にかかわらず、この無線パケットの占有帯域の内、主要な成分が分布する。
・ そのベースバンド信号に伴い得る歪みが許容される程度に少ないことが保証される。
すなわち、無線パケットの伝送品質は、その無線パケットの主要な成分に基づいて評価される。
【0074】
したがって、本実施形態によれば、上述した通過域が無用に広く設定される場合に比べて、下記の点でハードウエアやソフトウエアの構成の簡略化に併せて、節電および総合的な信頼性の向上が可能となる。
・ A/D変換器14に供給されるべきクロック信号の周波数を低く設定することが可能となる。
【0075】
・ 判定回路15および制御部16の総合的な処理量の削減が可能となる。
なお、上述した各実施形態では、CSMA/CA方式が適用された無線LANにかかわる伝送品質の評価に本発明が適用されている。
しかし、本発明は、このような無線LANに限定されず、先行して送信された第一の無線パケットの長さと、その第一の無線パケットに対する応答として受信端から送信されるべき第二の無線パケットの長さとに併せて、この第一の無線パケットの後縁の時点からその第二の無線パケットの前縁の時点に至る期間の長さとに基づいて、個々の第一の無線パケットの伝送が正常に完結したか否かの判別が可能である限り、如何なる通信手順、変調方式および多元接続方式が適用された無線伝送系にも適用可能である。
【0076】
また、上述した各実施形態では、無線パケットの包絡線成分の瞬時値が二値化されることによって生成されたパルス信号の論理値の列に対して既述の処理が制御部16によって行われているが、このような処理に等価な処理が実現される限り、個々の処理はアナログ領域とディジタル領域との何れで行われてもよい。
さらに、このような等価な処理は、二値ではなく三値以上の多値で示される無線パケットの包絡線成分に対して直接施されてもよい。
【0077】
また、上述した各実施形態では、ACKパケットの後縁の時点から、そのACKパケットに後続するデータパケットの前縁の時点に至る期間の長さが何ら判別されることなく、成功率や失敗率が求められている。
しかし、本発明は、このような期間が適否が判別されることによって、上述した成功率や失敗率の精度が高められてもよい。
【0078】
さらに、上述した各実施形態では、本発明は、単一の長さのデータパケットに対する応答として、ACKパケットがそのデータパケットの受信端によって逐一送出される無線LANの伝送品質の評価に適用されている。
しかし、本発明は、例えば、複数の連送されたデータパケットに対する総合的な応答として、単一のACKパケットが送出される場合であっても、これらのパケットの全てが正常に伝送されたか否かの判別が、個々の無線パケットの長さやインターバルの値に基づいて可能である限り、同様に適用可能である。
【0079】
また、上述した各実施形態では、データパケットとACKパケットとの双方が共通の無線伝送路を介して伝送される無線LANに本発明が適用されている。
しかし、本発明は、これらのデータパケットとACKパケットとの伝送に供される無線伝送路が異なる場合であっても、これらの無線伝送路を介して伝送される個々のパケットについて、包絡線成分の監視が可能である限り、同様に適用可能である。
【0080】
さらに、上述した各実施形態にかかわる無線回線伝送品質解析装置は、アンテナ11および増幅器12に併せて、フィルタ13が備えられることによって構成されている。
しかし、本発明にかかわる無線回線伝送品質解析装置は、運搬にかかわる制約の軽減に併せて、適応可能な無線LANや無線伝送系の方式(周波数配置やゾーン構成等を含む。)に対する柔軟な適応を目的として、これらのアンテナ11、増幅器12およびフィルタ13の全てまたは一部が別体に備えられ、あるいは着脱可能に備えられてもよい。
【0081】
また、上述した各実施形態においてフィルタ13、A/D変換器14、判定回路15および制御部16によって行われる既述の処理は、その処理に等価である限り、単一または複数の汎用のプロセッサ(DSP(Digital Sinal Processor)であってもよい。)と、専用のハードウエアとの双方または一方によって、如何なる機能分散や負荷分散の下で行われてもよい。
【0082】
さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において多様な形態による実施形態が可能であり、かつ構成装置の一部もしくは全てに如何なる改良が施されてもよい。
【0083】
【発明の効果】
上述したように請求項1および請求項5に記載の発明では、第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの生成に適用された変調方式の特定に併せて、その変調方式に基づく第一の無線パケットおよび第二の無線パケットとの解析が行われなければならなかった従来例に比べて、構成の簡略化が可能となり、かつ実際に適用され得る多様な変調方式に対する柔軟な適応が図られると共に、既述の伝送品質が確度高く求められる。
【0084】
請求項2および請求項6に記載の発明では、第一の無線パケットの生成に適用され得る変調方式が多様であり、かつ何らかの通信制御の下で変更され得る場合であっても、安定に、かつ確度高く伝送品質の評価が達成される。
【0085】
請求項3に記載の発明では、構成の簡略化に併せて、処理量の削減が可能となる。
請求項4に記載の発明では、伝送品質の評価の精度が高められる。
したがって、これらの発明が適用された無線伝送系では、その無線伝送系の伝送方式が多様に異なる場合であっても、柔軟に、かつ安価に伝送品質の評価が実現され、かつ調整、保守および運用にかかわるコストの削減に併せて、作業の省力化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一ないし第三の実施形態を示す図である。
【図2】本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
【図3】パケット長テーブルの構成を示す図である。
【図4】本発明の第一の実施形態の他の動作を示す動作フローチャートである。
【図5】本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
【図6】無線LANを介して伝送される無線パケットの一例を示す図である。
【図7】変調方式とデータパケットの長さとの対応を示す図である。
【符号の説明】
11 アンテナ
12 増幅器
13 フィルタ
14 A/D変換器
15 判定回路
16 制御部
16T パケット長テーブル
17 クロック発生器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless communication quality analysis apparatus that evaluates transmission quality of a wireless transmission system to which a predetermined communication procedure is applied, and a wireless communication quality measurement method that realizes the wireless communication quality analysis apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, wireless LAN can greatly relax the restrictions on installation and movement of terminals, and can flexibly and inexpensively access a desired network. In recent years, it has been combined with high-speed digital wireless transmission technology. As a result, technologies for ensuring transmission information concealment and other security have been applied, and the technology is rapidly spreading.
[0003]
Further, among the above-described wireless LAN systems, a system that achieves a transmission rate of 6 megabits / second to 54 megabits / second by applying a 2.4 GHz band or 5 GHz band radio frequency (for example, IEEE802). .11a, conforming to the IEEE802.11g standard.) Is a method that can be adapted to the demand for broadband to realize “transmission speed exceeding 10 megabits / second”, so that the cost reduction and development of equipment can be reduced. It is being actively promoted.
[0004]
By the way, in such a wireless LAN, it is assumed that the transmitting end has a certain length including a prescribed word generated by dividing transmission information (here, for simplicity, it is 1518 bytes long). ) Packet (hereinafter referred to as “data packet”) based on the CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Aidance) method (FIG. 6 (1)).
[0005]
Note that, under this CSMA / CA scheme, the transmitting end specifies an opportunity for a data packet to be transmitted based on the following procedure.
A determination (carrier sense) (hereinafter referred to as “first determination”) is performed as to whether or not transmission by another transmission end is performed on the wireless transmission path.
If the result of the first determination is true, it is determined whether or not the packet transmitted in this way is a data packet addressed to the own station (hereinafter referred to as “second determination”). I do.
[0006]
-If one of the first discrimination and the second discrimination described above is false, the process shifts to a "standby state" and generates a random number based on a predetermined algorithm. The point in time when “the time equal to the random number” has elapsed from the “when the result of“ is determined ”is identified as the trigger described above.
On the other hand, only when the above-described data packet is normally received, the receiving end only receives a predetermined time (in this case, “16 for the sake of simplicity” from the time of the trailing edge of the data packet (FIG. 6 (2)). Assuming that it is “microseconds”), a short packet (hereinafter referred to as an “ACK packet”) that means that and has been configured in a prescribed format (FIG. 6 (3)). It is sent out (FIG. 6 (4)).
[0007]
This ACK packet is monitored in parallel by the above-described transmitting end and transmitting ends other than the transmitting end.
Further, of these transmitting ends, the transmitting end having any data packet to be transmitted subsequently, transmits a specified time (for example, “34” from the time of the trailing edge of the corresponding ACK packet (FIG. 6 (5)). Assuming that it is “microseconds”), the transmission trigger is identified from the point in time (FIG. 6 (6)), and the data packet is transmitted after the identification.
[0008]
The modulation scheme applied to the generation of the data packet and the ACK packet and the length of the data packet (here, it is assumed that it is 1518 bytes long as described above) are transmitted by these packets. For each of the obtained transmission rates of 6 megabit / second, 9 megabit / second, 12 megabit / second, 18 megabit / second, 24 megabit / second, 36 megabit / second, 48 megabit / second and 54 megabit / second, FIG. It is set as shown in.
[0009]
Further, in the conventional wireless communication quality analyzing apparatus used for evaluating the transmission quality of such a wireless LAN, the transmission quality is required by performing the following series of processes.
-For any wireless packet received via the wireless transmission path, by performing demodulation processing, the information placed in a predetermined field of the wireless packet is referred to, and the corresponding data packet and ACK packet are applicable. Identify one.
[0010]
The transmission quality is obtained as the ratio of the total number of ACK packets and data packets identified in this way.
[Non-Patent Document 1]
http: // www. toyo. co. jp / sniffer / toyoctcpr11_6_3. html
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the radio frequency band inherently allocated to the above-described wireless LAN is expanded by “many manufacturers who manufacture devices constituting the wireless LAN” or conforms to the IEEE802.11a standard. Nevertheless, there is a commercially available device that can expand the transmission capacity to a value that is twice the value that conforms to the standard by an optional function added by the manufacturer.
[0012]
Therefore, in the conventional wireless communication quality analysis device, evaluation of transmission quality of all existing wireless LANs has not been realized unless any of the following measures are taken.
Standardization that can perform demodulation and other processing suitable for any wireless LAN system that continues to evolve in a complex manner, and a system that is applied to a wireless LAN whose transmission quality should be actually evaluated Certainly identified.
[0013]
-At least one wireless communication quality analyzer that can be adapted to each method applied to an existing wireless LAN is secured.
An object of the present invention is to provide a wireless communication quality analysis apparatus and a wireless communication quality measurement method that have a simplified configuration and that can be flexibly adapted to system expansion and change.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect of the present invention, the monitoring means includes the time lengths of the first radio packet and the second radio packet received in time-series order, and the second radio packet from the trailing edge of the first radio packet. Monitor the length of time to the leading edge of the radio packet. The normality determining means notifies that the second wireless packet is normally received by the receiving station when the length of the first wireless packet is equal to or longer than a predetermined time length. It is determined whether or not both the time length and the period length of the second wireless packet belong to a specified value range indicating that the packet corresponds to the wireless packet. The transmission quality evaluation means evaluates the transmission quality of the first wireless packet as a ratio at which the determination result is true or false.
[0015]
In other words, the above-described ratio is either the execution of demodulation processing that conforms to the modulation scheme applied to the generation of the first radio packet and the second radio packet, or the reference of transmission information transmitted as these radio packets. Sought without being done.
Therefore, in addition to specifying such a modulation method, the configuration is simplified compared to the conventional example in which the analysis of the first wireless packet and the second wireless packet based on the modulation method must be performed. Therefore, flexible adaptation to various modulation schemes that can be actually applied is achieved, and the above-described transmission quality is required with high accuracy.
[0016]
In the invention according to claim 2, the monitoring means includes the time lengths of the first radio packet and the second radio packet received in the order of time series, and the second radio packet from the trailing edge of the first radio packet. Monitor the length of time to the leading edge of the radio packet. When the length of the first wireless packet is equal to or longer than a predetermined time length, the normality determining means specifies the modulation method corresponding to the length based on the time length of the first wireless packet, The second radio packet falls within a predetermined range indicating that the first radio packet corresponds to a radio packet for notifying that the first radio packet has been successfully received by the receiving station under this modulation scheme. It is determined whether the time length of the wireless packet and the length of the period belong. The transmission quality evaluation means evaluates the transmission quality of the first wireless packet for each modulation method as a ratio at which the determination result is true or false under the specified modulation method.
[0017]
That is, the modulation method applied to the generation of the first wireless packet is automatically identified, and the transmission quality is evaluated for each first wireless packet having the same modulation method.
Therefore, even when the modulation schemes that can be applied to the generation of the first radio packet are various and can be changed under some communication control, the evaluation of the transmission quality is achieved stably and accurately. .
[0018]
According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication quality analyzing apparatus according to the first or second aspect, the monitoring means occupies the occupied bandwidth of the first wireless packet and the second wireless packet. Based on the band components in which the main components of the band can be distributed, the time length and the length of the period of these first and second radio packets are monitored.
[0019]
That is, since the time lengths of the first wireless packet and the second wireless packet described above and the above-described period are obtained based on the main components of these wireless packets, these lengths and periods Compared to the case where is determined based on the power distributed over the entire occupied band of the first wireless packet and the second wireless packet, the signal to be processed by the normality determining means and the transmission quality evaluating means Bandwidth is reduced.
[0020]
Therefore, it is possible to reduce the amount of processing in conjunction with the simplification of the configuration of the normality determination unit and the transmission quality evaluation unit.
According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication quality analyzing apparatus according to the first or second aspect, the monitoring unit is configured to calculate an instantaneous value of an envelope component between the first wireless packet and the second wireless packet. The sequence is smoothed in chronological order, and the time lengths of the first radio packet and the second radio packet and the length of the above-described period are obtained from the resulting pulse train.
[0021]
That is, it is possible to avoid errors in these lengths and periods due to noise or the like.
Therefore, the accuracy of evaluation of transmission quality is improved.
In the invention according to claim 5, the temporal lengths of the first radio packet and the second radio packet received in chronological order, and the trailing edge of the first radio packet before the second radio packet. The length of the period leading to the edge is monitored. When the length of the first wireless packet is equal to or longer than the predetermined time length, the second wireless packet corresponds to a wireless packet for notifying that the first wireless packet has been normally received by the receiving station. It is determined whether or not the time length and the period length of the second wireless packet belong to a specified value range indicating the above. The transmission quality of the first wireless packet is evaluated as the ratio at which the determination result is true or false.
[0022]
In other words, the above-described ratio is either the execution of demodulation processing that conforms to the modulation scheme applied to the generation of the first radio packet and the second radio packet, or the reference of transmission information transmitted as these radio packets. Sought without being done.
Therefore, in addition to specifying such a modulation method, the configuration is simplified compared to the conventional example in which the analysis of the first wireless packet and the second wireless packet based on the modulation method must be performed. Therefore, flexible adaptation to various modulation schemes that can be actually applied is achieved, and the above-described transmission quality is required with high accuracy.
[0023]
In the invention according to claim 6, the temporal lengths of the first radio packet and the second radio packet received in the order of time series, and the leading edge of the second radio packet from the trailing edge of the first radio packet. The length of the period leading to the edge is monitored. When the length of the first wireless packet is equal to or longer than the predetermined time length, the modulation method corresponding to the length of the first wireless packet is specified based on the time length of the first wireless packet, and the second wireless packet is The second wireless packet is set to a predetermined value range indicating that the first wireless packet corresponds to a wireless packet for notifying that the first wireless packet has been normally received by the receiving station under the modulation scheme. It is determined whether the time length of the wireless packet and the length of the period belong to each other. The transmission quality of the first wireless packet is evaluated for each modulation method as a ratio at which the determination result is true or false under the specified modulation method.
[0024]
That is, the modulation method applied to the generation of the first wireless packet is automatically identified, and the transmission quality is evaluated for each first wireless packet having the same modulation method.
Therefore, even when the modulation schemes that can be applied to the generation of the first radio packet are various and can be changed under some communication control, the evaluation of the transmission quality is achieved stably and accurately. .
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the basic principle of the present invention will be described.
When the modulation scheme (64QAM R = 3/4) that realizes a transmission rate of 54 megabits / second is applied, the length of the data packet described above is 248 microseconds as shown in FIG. .
[0026]
On the other hand, the length of the ACK packet is about 44 microseconds even when the modulation scheme (BPSK R = 1/2) that realizes the lowest transmission rate of 6 megabits / second is applied.
[0027]
Therefore, for each wireless packet, it can be estimated whether it corresponds to a data packet or an ACK packet based on such a difference in length.
In addition, with regard to the trigger for transmitting the ACK packet, it is generally defined that the time elapsed from the time point of the trailing edge of the data packet is a specified time (16 microseconds).
[0028]
Therefore, for a combination of a previously transmitted data packet and an ACK packet sent as a response to the data packet, a subsequent packet (ACK pulse can be estimated from the time of the trailing edge of such a data packet. ) Based on the time to the leading edge point of time).
As shown in FIG. 7, the length of the data packet is a different value corresponding to each applied modulation scheme (transmission rate realized based on the modulation scheme).
[0029]
Here, the modulation system means a method for realizing various transmission speeds realized in combination with a multi-value technology such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, and an error correction coding rate. .
Therefore, such a modulation scheme can be estimated based on the maximum value of the length of the received radio packet.
[0030]
FIG. 1 is a diagram showing first to third embodiments of the present invention.
In the figure, a cascade-connected amplifier 12, filter 13, A / D converter 14 and determination circuit 15 are connected to the feeding point of the antenna 11, and the determination circuit 15 is connected to an input port of the control unit 16. The Transmission quality described later is output to the output port of the control unit 16, and the output of the clock generator 17 is connected to the clock terminal of the A / D converter 14.
[0031]
FIG. 2 is an operation flowchart of the first embodiment of the present invention.
The operation of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 and FIG.
In a specific storage area of the main memory of the control unit 16, a packet length table configured as a sequence of records having the following fields individually corresponding to all the modulation schemes shown in FIG. 16T is stored in advance (see FIG. 3).
[0032]
A “modulation scheme” field in which individual modulation schemes shown in FIG. 7 (records corresponding to ACK packets are represented by a symbol “−” here) are stored in advance.
“Transmission rate” in which the transmission rate achieved by the modulation method indicated by the content of the “Modulation method” field (records corresponding to ACK packets are also indicated by the symbol “−”) is stored in advance. field
A “mark period length” in which a lower limit value and an upper limit value of a range that can be taken by the time length of a data packet (or ACK packet) transmitted in the modulation scheme indicated by the value of this “modulation scheme” field are stored in advance. "field
The antenna 11 is installed at a point where a wireless packet transmitted via the above-described wireless LAN arrives, and the amplifier 12 amplifies the wireless packet received through the antenna 11 to a predetermined level.
[0033]
The filter 13 extracts a component of the occupied band of each wireless packet amplified in this way, thereby generating a baseband signal indicating an envelope component of these wireless packets.
The A / D converter 14 generates a code string that discretely indicates the instantaneous value of the baseband signal described above in accordance with a clock signal having a predetermined frequency (= 1 / Δt) given by the clock generator 17. It is assumed here that the period Δt of such a clock signal is 1 μsec for simplicity.
[0034]
The determination circuit 15 sequentially discriminates the magnitude relationship between the instantaneous value indicated by the code sequence and the prescribed threshold value, thereby indicating the sequence of instantaneous values in chronological order, and the data packet or ACK packet described above. A binary pulse signal having a logical value of “1” is generated only during a period in which the signal is received.
[0035]
In the main memory of the control unit 16, the following counters and registers that are referred to or updated as appropriate in the course of processing performed by the control unit 16 are arranged in advance.
The length m of the period in which the logical value of the pulse signal described above is “0” (hereinafter referred to as “space period”) (here, normalized for the period Δt of the clock signal described above for simplicity) Counter m provided for timing)
The length n of the period (hereinafter referred to as “mark period”) in which the logical value of the pulse signal is “1” (here, for the sake of simplicity, a value normalized with the above-described clock signal period Δt) Counter n provided for timing)
• Used to count the number of times an ACK packet was sent from the receiving end (that is, the transmission of the data packet was successfully realized) as a response to the data packet transmitted by the transmitting end and successfully received by the receiving end. Counter L1
A counter L2 used for counting the number of times the above data packet has not been received by the receiving end or has not been received normally.
Registers K1 and K2 in which the upper limit value and the lower limit value of the pulse width of data packets transmitted via the wireless LAN are to be stored
A space period from the time of the trailing edge of the data packet to be transmitted via the wireless LAN (FIG. 6 (2)) to the time of the leading edge of the ACK packet following the data packet (FIG. 6 (3)). Register K3 in which the upper limit value k3 of the length is to be stored
Registers K4 and K5 for storing the upper limit value and the lower limit value of the pulse width of the ACK packet to be transmitted via the wireless LAN, respectively.
Furthermore, the following values are given in advance to the control unit 16 as known information.
[0036]
• “From the time of the trailing edge of the data packet transmitted based on the respective first modulation scheme that can be applied to the transmission of the data packet” to “the ACK packet transmitted from the receiving end in response to the data packet. Upper limit value k3 of the length of "period leading to the time of the leading edge"
An ACK to be transmitted via a wireless LAN based on an individual second modulation scheme (which may be set to a modulation scheme different from the first modulation scheme described above) that can be applied to transmission of an ACK packet The upper limit value k4 and the lower limit value k5 control unit 16 of the pulse width of the packet performs processing as described below at the time of starting or starting.
[0037]
(1) Perform the following initial settings.
The count values of the counter m, the counter n, the counter L1, and the counter L2 are set to “0”.
Of the records of the packet length table 16T described above, the first modulation method to which the value of the “modulation method” field is actually applied (in this case, for the sake of simplicity, it is designated in advance via a man-machine interface or the like) And the upper limit value and the lower limit value stored in the “mark period length” field of the record are stored in the registers K1 and K2, respectively.
[0038]
As described above, of the known information and the predetermined upper limit value k3, the upper limit value k3 corresponding to the first modulation method is stored in the register K3.
Similarly, the second modulation method that is actually applied in the pair of the upper limit value k4 and the lower limit value k5 given in advance as known information (here, for the sake of simplicity, it is specified via a man-machine interface or the like). The upper limit value k4 and the lower limit value k5 included in the pair corresponding to (2) are stored in the registers K4 and K5, respectively.
[0039]
(2) By sequentially referring to the logical value of the pulse signal generated as described above by the determination circuit 15 with the above-described clock period Δt, any one of the following four states is identified in time series.
Since the logical value of the pulse signal is “0” in the same way as the logical value at the time that precedes Δt on the time axis, any wireless packet (including both the above-described data packet and ACK packet) is received. "Space period" presumed to be not done
Since the logical value of the pulse signal is “1” in the same way as the logical value when Δt precedes on the time axis, any wireless packet (any of the above-described data packet and ACK packet may be applicable). ) "Mark period" estimated to be received
-Since the logical value of the pulse signal has changed to "1", which is different from the logical value "0" at the time that precedes by Δt on the time axis, any wireless packet (both data packets and ACK packets described above are applicable) The leading edge period during which the leading edge is estimated to have been received.
-Since the logical value of the pulse signal has changed to "0", which is different from the logical value "1" at the time that precedes by Δt on the time axis, any wireless packet (both data packets and ACK packets described above are applicable) ) "Rear edge period" where the trailing edge is estimated to have been received
(3) When the period identified in this way corresponds to any of the above-mentioned “space period”, “mark period” and “rear edge period”, the following individually corresponding to these periods: Process.
[0040]
When the “space period” is identified, the length of the “space period” is updated by incrementing the counter m (FIG. 2 (1)).
When the “mark period” is identified, the length of the “mark period” is updated by incrementing the counter n (FIG. 2 (2)).
When the “rear edge period” is identified, it means that the start point of the “space period” following the preceding “mark period” has been detected, so the count value of the counter m is initialized to “1”. (FIG. 2 (3)), and the serial number i given to the received wireless packet (both data packet and ACK packet can be applicable) in chronological order is incremented (FIG. 2 (4)). ) And the count value of the counter n at that time is preserved as the mark period length N (i) corresponding to the serial number i incremented in this way (FIG. 2 (5)).
[0041]
(4) However, when the identified period is the above-described “front edge period”, the following processing is performed.
This means that the start point of the “mark period” following the preceding “space period” has been detected, so the count value of the counter n is initialized to “1” (FIG. 2 (6)).
[0042]
As the length M (i) of the space period following the wireless packet corresponding to the serial number i described above, the count value of the counter m at that time is maintained (FIG. 2 (7)).
The length N (i−1) of the mark period associated with the serial number (i−1) which is smaller by “1” than the serial number i at this time and maintained as described above, and the registers K1, K2 First determination as to whether or not the following inequality holds for the upper limit value k1 and the lower limit value k2 stored as described above (whether a data packet having a pulse width satisfying the following inequality has been received) (Meaning determination of whether or not) (FIG. 2 (8)). Of the processes performed by the control unit 16 when the “leading edge period” is identified, such a first determination and a series of processes performed following the first determination will be described below. Then, for simplicity, it is called “normality determination processing”.
[0043]
k1 ≧ N (i−1)> k2
When the result of the first determination is false, all the remaining processes that should be performed as the “normality determination process” are omitted.
The length N (i) of the mark period maintained in association with the serial number i at this time, and the upper limit value k4 and the lower limit value k5 stored as described above in the registers K4 and K5 Second determination as to whether or not the following inequality holds (after receiving a data packet for which the result of the first determination is true, an ACK packet to be received as a response to the data packet is normally received) Is determined) (FIG. 2 (9)).
[0044]
k4 ≧ N (i)> k5
-If the result of the second determination is false, it can be estimated that after the data packet is received, the ACK packet to be received as a response to the data packet has not been received normally. Therefore, the count value of the counter L2 is incremented (FIG. 2 (10)), and all the remaining processes to be performed as the “normality determination process” are omitted.
[0045]
However, if the result of the second determination is true, the maintenance is performed as described above in association with the continuous number (i−1) which is smaller by “1” than the continuous number i at this time. The third determination of whether or not the following inequality holds for the length M (i−1) of the space period thus determined and the upper limit value k3 stored in the register K3 (after the data packet described above) This means that it is determined whether or not the length of the period from the edge time point to the front edge time point of the ACK packet is an appropriate value equal to or less than the upper limit value k3 (FIG. 2 (11)).
[0046]
M (i−1) ≦ k3
-If the result of the third determination is false, “after the data packet was received, the ACK packet to be received as a response to the data packet was not received in a proper period”. This means that the count value of the counter L2 is incremented (FIG. 2 (12)), and all the remaining processes to be performed as the “normality determination process” are omitted.
[0047]
However, if the result of the third determination is true, “the period in which the ACK packet is to be received is appropriate in addition to the pulse width of the data packet and the ACK packet described above. Therefore, the count value of the counter L1 is incremented (FIG. 2 (13)).
In addition, the control unit 16 performs the following processing every time the above-described “normality determination processing” is performed for a specified number of times or at predetermined intervals, whereby the count value L1 of the counter L1 and the counter L2 With reference to the count value L2, both or one of the success rate S and the failure rate F represented by the following equations is calculated for these count values L1 and L2.
[0048]
S = L1 / (L1 + L2)
F = L2 / (L1 + L2)
Such a success rate S and failure rate F are obtained by referring to the lengths of these data packets and ACK packets and the ACK as a response to the data packets without referring to any transmission information indicated by the data packets and ACK packets. This is obtained based on the result of the determination as to whether or not all the lengths of the periods during which the packets are to be received are appropriate.
[0049]
Therefore, in addition to the reliable identification of the modulation scheme (transmission scheme) applied to the transmission of data packets and ACK packets, analysis of these data packets and ACK packets based on the modulation scheme must be performed. Compared to the conventional example, even if any modification or improvement is applied to such a modulation method, the transmission quality of the wireless LAN can be evaluated with high accuracy and at low cost.
[0050]
In this embodiment, even if the second modulation method is not necessarily the same as the first modulation method, if the data packet and the ACK packet can be identified from the time length of the radio packet, Good. Thus, for example, if the time required to transmit an ACK packet in the modulation method with the slowest transmission rate is sufficiently shorter than the time required to transmit a data packet of 1518 bytes in the modulation method with the fastest transmission rate, A specific relationship may not be established between the second modulation method and the first modulation method.
[0051]
Further, in the present embodiment, the “space period” and the “mark period” are defined to be the same as the logical value at the time point when the logical value of the pulse signal described above precedes Δt on the time axis. Based on prompt identification.
However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, when the control unit 16 performs processing different from the processing described above in the following points, in addition to avoiding the occurrence of errors due to noise or the like, The accuracy related to the identification of the “space period” and the “mark period” may be increased, and the accuracy of the transmission quality evaluation may be increased.
[0052]
The pulse signal logic value is sequentially accumulated over a predetermined period (assumed to be an integer multiple of Δt for the sake of simplicity).
A “space period” is identified when all of the preceding plural (= k6) logical values are “0”, and all of the preceding plural (= k7) logical values are “1”. Sometimes the “mark period” is identified.
[0053]
When the “rear edge period” is identified, the above-described plural (= k7) is applied as the initial value of the counter m instead of “1” (FIG. 4 (3)), and increment As the length N (i) of the mark period corresponding to the serial number i, the value represented by the following expression is maintained (FIG. 4 (5)).
N (i) = n−k6 + 1
When the “leading edge period” is identified, the above-described plural (= k6) is applied as the initial value of the counter n instead of “1” described above (FIG. 4 (6)), and As the length M (i) of the space period following the wireless packet corresponding to the serial number i described above, the value represented by the following expression is maintained (FIG. 4 (7)).
[0054]
M (i) = m−k7 + 1
Furthermore, in the present embodiment, the “normality determination process” is performed only when the “front edge period” is identified.
However, such “normality determination processing” may be performed only when the “rear edge period” is identified.
[0055]
In addition, this “normality determination processing” is referred to in the process of “normality determination processing”, for example, during a period in which all wireless packets to be evaluated for transmission quality are being transmitted. All the information that should be stored is sequentially maintained, and when the transmission is completed, the information may be referred to collectively.
Further, in this embodiment, the transmission quality is evaluated by performing the above-described processing in real time according to the logical value of the pulse signal given by the determination circuit 15.
[0056]
However, such evaluation of transmission quality is performed, for example, after a column of logical values (or instantaneous values) of a pulse signal given by the determination circuit 15 is accumulated in a certain storage device and then these logical values and instantaneous values are stored. This may be realized by collectively performing the above-described processing on the value column.
FIG. 5 is an operation flowchart of the second embodiment of the present invention.
[0057]
Hereinafter, the operation of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 3, and FIG.
The feature of the present embodiment is the processing procedure performed by the control unit 16 and replacing the following processing.
・ Initial settings described above
・ Normality discrimination processing
A process for calculating either or both of the success rate S and the failure rate F
In the present embodiment, the procedure performed prior to the “normality determination process” when the “leading edge period” is identified is the same as the procedure in the first embodiment described above. Therefore, the description thereof is omitted here.
[0058]
In addition, in the following, for the sake of simplicity, individual records whose values in the “transmission rate” field are “54 megabits / second” to “6 megabits / second” among the records of the packet length table 16T have the value “ Assume that a record pointer p that is "0" to "7" indicates.
Furthermore, the upper limit value and the lower limit value stored in the “mark period length” field of the record indicated by the record pointer p (= 0 to 7) in the records of the packet length table 16T will be described below. The values of the record pointer p are expressed as k1 [p] and k2 [p], respectively.
[0059]
Further, in the main memory of the control unit 16, instead of the counters L1 and L2, the counters L1 [0] to L1 [individually corresponding to the values (= 0 to 7) that can be taken by the record pointer p described above are possible. 7] and L2 [0] to L2 [7] are arranged.
In the initial setting process performed at the time of start-up or startup, the control unit 16 does not perform the following processing performed in the first embodiment described above, and instead of the count values of the counter L1 and the counter L2. All the count values of the counters L1 [0] to L1 [7] and L2 [0] to L2 [7] described above are set to “0”.
[0060]
-Processing to store upper and lower limit values in registers K1 and K2
Further, the control unit 16 performs “normality determination processing” based on the following procedure.
(A) The value of the record pointer p is initialized to “0”.
(B) Among the records of the packet length table 16T, a record corresponding to the current value of the record pointer p (hereinafter referred to as “current record”) is specified and stored in the “mark period length” field of the record. The upper limit value k1 [p] and the lower limit value k2 [p] are acquired.
[0061]
(C) The length N (i−1) of the mark period maintained as described above in association with the serial number (i−1) which is smaller by “1” than the serial number i at this time point, A first determination as to whether or not the following inequality is satisfied with respect to the upper limit value k1 [p] and the lower limit value k2 [p] acquired as follows (a data packet having a pulse width that satisfies the following inequality is This means that it has been received or not) (FIG. 5 (1)).
[0062]
k1 [p] ≧ N (i−1)> k2 [p]
(D) If the result of the first determination is false, it is determined whether or not the value of the record pointer p is “7” (hereinafter referred to as “censoring determination”). As long as the result is false, after the record pointer p is incremented, the above processes (b) to (d) are repeated.
[0063]
(E) However, if the result of this abortion determination is true, the remaining processing to be performed as “normality determination processing” is omitted.
(F) If the result of the first determination described above is true, the length N (i) of the mark period maintained in association with the serial number i at this time and the upper limit value described above Second determination as to whether or not the following inequality holds for k4 and lower limit k5 (after receiving a data packet for which the result of the first determination is true, it is received as a response to the data packet) This means that it is determined whether or not the ACK packet to be received has been normally received (FIG. 5 (3)).
[0064]
k4 ≧ N (i)> k5
-If the result of the second determination is false, it can be estimated that after the data packet is received, the ACK packet to be received as a response to the data packet has not been received normally. Therefore, the count value of the counter L2 [p] is incremented (FIG. 5 (4)), and all the remaining processes to be performed as the “normality determination process” are omitted.
[0065]
However, if the result of the second determination is true, the maintenance is performed as described above in association with the continuous number (i−1) which is smaller by “1” than the continuous number i at this time. The third determination as to whether or not the following inequality is satisfied with respect to the length M (i−1) of the generated space period and the upper limit k3 described above (ACK from the time of the trailing edge of the data packet described above) This means that it is determined whether or not the length of the period up to the time point of the leading edge of the packet is an appropriate value equal to or less than the upper limit value k3 (FIG. 5 (5)).
[0066]
M (i−1) ≦ k3
-If the result of the third determination is false, it is estimated that "after the data packet was received, the ACK packet to be received as a response to the data packet was not received in an appropriate period" Since it is possible, the count value of the counter L2 [p] is incremented (FIG. 5 (6)), and the remaining processing to be performed as “normality determination processing” is omitted.
[0067]
However, if the result of the third determination is true, “the period in which the ACK packet is to be received is appropriate in addition to the pulse width of the data packet and the ACK packet described above. Therefore, the count value of the counter L1 [p] is incremented (FIG. 5 (7)).
[0068]
Further, the control unit 16 performs the following processing every time such “normality determination processing” is repeated a prescribed number of times or at a predetermined cycle.
Of the counters L1 [0] to L1 [7] and the counters L2 [0] to L2 [7], the counter value L1 [p] and the counter L2 [p] of the counter L1 [p] corresponding to the current pointer p The count value L2 [p] is referred to, and either or both of the success rate S [p] and the failure rate F [p] represented by the following formulas for these count values L1 [p] and L2 [p] Either one is calculated.
[0069]
S [p] = L1 [p] / (L1 [p] + L2 [p])
F [p] = L2 [p] / (L1 [p] + L2 [p])
That is, in the present embodiment, the modulation scheme applied to the transmission of the data packet and the ACK packet is automatically determined, and in addition to the first to third determinations described above, the success rate S [p] and the failure rate The calculation of F [p] is reliably performed under a criterion adapted to the modulation scheme thus determined.
[0070]
Therefore, according to the present embodiment, even when there are various modulation schemes that can be applied and can be changed under some communication control, the transmission quality can be evaluated stably and with high accuracy.
In the present embodiment, the counter values L1 [p] and L2 [p] of the counters L1 [p] and L2 [p] corresponding to the modulation method indicated by the record pointer p for which the first determination result is true. ], The success rate S [p] and the failure rate F [p] are required.
[0071]
However, such a success rate or failure rate is, for example, a value that can be taken by the record pointer p (= 0 to 7) regardless of the record pointer p for which the result of the first determination described above is true. Success rates S [0] to S [7] and failure rates F [0] to F [7] individually corresponding to all of the above may be obtained in parallel.
The operation of the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
[0072]
The feature of this embodiment lies in the following processing performed by the filter 13 shown in FIG.
The filter 13 is a baseband signal indicating, in a baseband region, a component that passes through a band that satisfies all of the following conditions among components of a wireless packet that is received via the antenna 11 and is subject to transmission quality evaluation. Is generated.
[0073]
Regardless of the modulation method to be applied to the transmission of the above-described wireless packet, main components are distributed in the occupied band of the wireless packet.
• It is guaranteed that the distortion that can accompany the baseband signal is small enough to be tolerated.
That is, the transmission quality of a wireless packet is evaluated based on the main components of the wireless packet.
[0074]
Therefore, according to the present embodiment, compared with the case where the above-described passband is set unnecessarily wide, the power saving and the overall reliability are reduced in addition to the simplification of the hardware and software configuration in the following points. Can be improved.
The frequency of the clock signal to be supplied to the A / D converter 14 can be set low.
[0075]
It is possible to reduce the total processing amount of the determination circuit 15 and the control unit 16.
In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to evaluation of transmission quality related to a wireless LAN to which the CSMA / CA method is applied.
However, the present invention is not limited to such a wireless LAN. The length of the first wireless packet transmitted in advance and the second wireless packet to be transmitted from the receiving end as a response to the first wireless packet. Based on the length of the radio packet and the length of the period from the trailing edge of the first radio packet to the leading edge of the second radio packet, As long as it is possible to determine whether or not the transmission is normally completed, the present invention can be applied to a wireless transmission system to which any communication procedure, modulation scheme, and multiple access scheme are applied.
[0076]
Further, in each of the above-described embodiments, the above-described processing is performed by the control unit 16 on the logical value sequence of the pulse signal generated by binarizing the instantaneous value of the envelope component of the wireless packet. However, as long as a process equivalent to such a process is realized, each process may be performed in either the analog domain or the digital domain.
Furthermore, such an equivalent process may be directly performed on the envelope component of a wireless packet that is indicated by multiple values of three or more values instead of binary values.
[0077]
Further, in each of the above-described embodiments, the success rate or failure rate is determined without determining the length of the period from the time point of the trailing edge of the ACK packet to the time point of the leading edge of the data packet subsequent to the ACK packet. Is required.
However, according to the present invention, the accuracy of the success rate and the failure rate described above may be increased by determining whether such a period is appropriate.
[0078]
Further, in each of the above-described embodiments, the present invention is applied to the evaluation of the transmission quality of a wireless LAN in which an ACK packet is sent out one by one by the receiving end of the data packet as a response to a single-length data packet. Yes.
However, according to the present invention, for example, even when a single ACK packet is transmitted as a comprehensive response to a plurality of continuously transmitted data packets, whether or not all of these packets are normally transmitted. As long as this determination is possible based on the length of each wireless packet and the value of the interval, the same applies.
[0079]
In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a wireless LAN in which both a data packet and an ACK packet are transmitted via a common wireless transmission path.
However, the present invention provides an envelope component for each packet transmitted through these wireless transmission paths even when the wireless transmission paths used for transmission of these data packets and ACK packets are different. As long as it can be monitored, the same applies.
[0080]
Furthermore, the radio network transmission quality analysis apparatus according to each of the above-described embodiments is configured by including a filter 13 in addition to the antenna 11 and the amplifier 12.
However, the wireless channel transmission quality analysis apparatus according to the present invention can flexibly adapt to an applicable wireless LAN or wireless transmission system (including frequency arrangement, zone configuration, etc.) in conjunction with reduction of restrictions on transportation. For the purpose, all or part of the antenna 11, the amplifier 12 and the filter 13 may be provided separately or detachably.
[0081]
In the above-described embodiments, the above-described processing performed by the filter 13, the A / D converter 14, the determination circuit 15, and the control unit 16 is a single or a plurality of general-purpose processors as long as they are equivalent to the processing. (It may be a DSP (Digital Sinal Processor)) and / or dedicated hardware, and may be performed under any function distribution or load distribution.
[0082]
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various embodiments can be made within the scope of the present invention, and any or all of the components may be improved. .
[0083]
【The invention's effect】
As described above, in the first and fifth aspects of the invention, in addition to specifying the modulation method applied to the generation of the first wireless packet and the second wireless packet, the first based on the modulation method is provided. Compared to the conventional example in which the analysis of the radio packet and the second radio packet had to be performed, the configuration can be simplified and flexible adaptation to various modulation schemes that can be actually applied is achieved. At the same time, the transmission quality described above is required with high accuracy.
[0084]
In the invention according to claim 2 and claim 6, even when the modulation schemes that can be applied to the generation of the first radio packet are various and can be changed under some communication control, In addition, transmission quality can be evaluated with high accuracy.
[0085]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to reduce the amount of processing as the configuration is simplified.
In the invention according to claim 4, the accuracy of evaluation of transmission quality is increased.
Therefore, in the wireless transmission system to which these inventions are applied, even when the transmission methods of the wireless transmission system are variously different, the transmission quality can be evaluated flexibly and inexpensively, and the adjustment, maintenance and In addition to reducing the costs associated with operation, labor can be saved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing first to third embodiments of the present invention.
FIG. 2 is an operation flowchart of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a packet length table.
FIG. 4 is an operation flowchart showing another operation of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an operation flowchart of the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a wireless packet transmitted via a wireless LAN.
FIG. 7 is a diagram illustrating a correspondence between modulation schemes and data packet lengths.
[Explanation of symbols]
11 Antenna
12 Amplifier
13 Filter
14 A / D converter
15 Judgment circuit
16 Control unit
16T packet length table
17 Clock generator

Claims (6)

時系列の順に受信される第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、前記第一の無線パケットの後縁から前記第二の無線パケットの前縁に至る期間の長さとを監視する監視手段と、
前記第一の無線パケットの長さが所定の時間長以上の場合において、前記第二の無線パケットが、前記第一の無線パケットが受信局によって正常に受信されたことを通知するための無線パケットに該当することを示す規定の値域に、前記第二の無線パケットの時間的な長さおよび前記期間の長さの両方が属するか否かの判別を行う正規性判別手段と、
前記判別の結果が真または偽となる比率として、前記第一の無線パケットの伝送品質を評価する伝送品質評価手段と
を備えたことを特徴とする無線通信品質解析装置。
A time length of the first wireless packet and the second wireless packet received in time-series order, and a length of a period from the trailing edge of the first wireless packet to the leading edge of the second wireless packet; Monitoring means for monitoring
When the length of the first wireless packet is equal to or longer than a predetermined time length, the second wireless packet is a wireless packet for notifying that the first wireless packet has been normally received by the receiving station. Normality determining means for determining whether or not both of the time length of the second wireless packet and the length of the period belong to a specified range indicating that it corresponds to:
A wireless communication quality analyzing apparatus comprising: transmission quality evaluation means for evaluating the transmission quality of the first wireless packet as a ratio at which the determination result is true or false.
時系列の順に受信される第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、前記第一の無線パケットの後縁から前記第二の無線パケットの前縁に至る期間の長さとを監視する監視手段と、
前記第一の無線パケットの長さが所定の時間長以上の場合において、前記第一の無線パケットの時間的な長さに基づいてその長さに対応する変調方式を特定し、前記第二の無線パケットが、前記第一の無線パケットがこの変調方式の下で受信局によって正常に受信されたことを通知するための無線パケットに該当することを示す既定の値域に、前記第二の無線パケットの時間的な長さと前記期間の長さとが属するか否かの判別を行う正規性判別手段と、
前記特定された変調方式の下で前記判別の結果が真または偽となる比率として、前記第一の無線パケットの伝送品質をその変調方式毎に評価する伝送品質評価手段と
を備えたことを特徴とする無線通信品質解析装置。
A time length of the first wireless packet and the second wireless packet received in time-series order, and a length of a period from the trailing edge of the first wireless packet to the leading edge of the second wireless packet; Monitoring means for monitoring
When the length of the first wireless packet is equal to or longer than a predetermined time length, the modulation method corresponding to the length is specified based on the time length of the first wireless packet, and the second wireless packet is The second wireless packet is in a predetermined range indicating that the wireless packet corresponds to a wireless packet for notifying that the first wireless packet has been normally received by the receiving station under this modulation scheme. Normality determining means for determining whether or not the length of time and the length of the period belong,
Transmission quality evaluation means for evaluating the transmission quality of the first radio packet for each modulation method as a ratio at which the determination result is true or false under the specified modulation method. A wireless communication quality analyzer.
請求項1または請求項2に記載の無線通信品質解析装置において、
前記監視手段は、
前記第一の無線パケットと前記第二の無線パケットとの占有帯域の内、その占有帯域の主要な成分が分布し得る帯域の成分に基づいて、これらの第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと前記期間の長さとを監視する
ことを特徴とする無線通信品質解析装置。
In the wireless communication quality analysis device according to claim 1 or 2,
The monitoring means includes
Based on the band components in which the main components of the occupied band can be distributed among the occupied bands of the first wireless packet and the second wireless packet, these first wireless packet and second wireless packet A wireless communication quality analyzing apparatus for monitoring a time length of a packet and a length of the period.
請求項1または請求項2に記載の無線通信品質解析装置において、
前記監視手段は、
前記第一の無線パケットと前記第二の無線パケットとの包絡線成分の瞬時値の列を時系列の順に平滑し、その結果として得られたパルス列からこれらの第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと前記期間の長さとを得る
ことを特徴とする無線通信品質解析装置。
In the wireless communication quality analysis device according to claim 1 or 2,
The monitoring means includes
The sequence of instantaneous values of envelope components of the first radio packet and the second radio packet are smoothed in order of time series, and the first radio packet and the second radio packet are obtained from the resulting pulse train. A wireless communication quality analyzing apparatus characterized by obtaining a time length of a wireless packet and a length of the period.
時系列の順に受信される第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、前記第一の無線パケットの後縁から前記第二の無線パケットの前縁に至る期間の長さとを監視し、
前記第一の無線パケットの長さが所定の時間長以上の場合において、前記第二の無線パケットが、前記第一の無線パケットが受信局によって正常に受信されたことを通知するための無線パケットに該当することを示す規定の値域に、前記第二の無線パケットの時間的な長さと前記期間の長さとが属するか否かの判別を行い、
前記判別の結果が真または偽となる比率として、前記第一の無線パケットの伝送品質を評価する
ことを特徴とする無線通信品質測定方法。
A time length of the first wireless packet and the second wireless packet received in time-series order, and a length of a period from the trailing edge of the first wireless packet to the leading edge of the second wireless packet; Monitor
When the length of the first wireless packet is equal to or longer than a predetermined time length, the second wireless packet is a wireless packet for notifying that the first wireless packet has been normally received by the receiving station. It is determined whether or not the time length of the second wireless packet and the length of the period belong to a specified range indicating that it corresponds to
A wireless communication quality measuring method, wherein the transmission quality of the first wireless packet is evaluated as a ratio at which the determination result is true or false.
時系列の順に受信される第一の無線パケットおよび第二の無線パケットの時間的な長さと、前記第一の無線パケットの後縁から前記第二の無線パケットの前縁に至る期間の長さを監視し、
前記第一の無線パケットの長さが所定の時間長以上の場合において、前記第一の無線パケットの時間的な長さに基づいてその長さに対応する変調方式を特定し、前記第二の無線パケットが、前記第一の無線パケットがこの変調方式の下で受信局によって正常に受信されたことを通知するための無線パケットに該当することを示す既定の値域に、前記第二の無線パケットの時間的な長さと前記期間の長さとが属するか否かの判別を行い、
前記特定された変調方式の下で前記判別の結果が真または偽となる比率として、前記第一の無線パケットの伝送品質をその変調方式毎に評価する
ことを特徴とする無線通信品質測定方法。
The time length of the first radio packet and the second radio packet received in chronological order, and the length of the period from the trailing edge of the first radio packet to the leading edge of the second radio packet Monitor
When the length of the first wireless packet is equal to or longer than a predetermined time length, the modulation method corresponding to the length is specified based on the time length of the first wireless packet, and the second wireless packet is The second wireless packet is in a predetermined range indicating that the wireless packet corresponds to a wireless packet for notifying that the first wireless packet has been normally received by the receiving station under this modulation scheme. To determine whether or not the length of time and the length of the period belong,
A wireless communication quality measurement method, comprising: evaluating a transmission quality of the first wireless packet for each modulation method as a ratio at which the determination result is true or false under the specified modulation method.
JP2003173907A 2003-06-18 2003-06-18 Quality analyzer and quality measurement method for radio communication Pending JP2005012469A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003173907A JP2005012469A (en) 2003-06-18 2003-06-18 Quality analyzer and quality measurement method for radio communication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003173907A JP2005012469A (en) 2003-06-18 2003-06-18 Quality analyzer and quality measurement method for radio communication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005012469A true JP2005012469A (en) 2005-01-13

Family

ID=34097596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003173907A Pending JP2005012469A (en) 2003-06-18 2003-06-18 Quality analyzer and quality measurement method for radio communication

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005012469A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4128873B2 (en) Apparatus and related method for reporting a measurement summary in a wireless communication system
CN102932278B (en) Estimate the method and apparatus of wireless handheld devices queue length in the wireless network
CN101426215B (en) Communication apparatus and method for identifying faults in wireless communication
US8045562B2 (en) Estimating link interference and bandwidth
RU2009113015A (en) METHOD AND DEVICE FOR CORRECTION OF FAST INTERFERENCE FROM ANOTHER SECTOR (OSI)
CN110602712B (en) Frequency point switching anti-interference wireless local area network communication method and device
JP5605919B2 (en) Apparatus and method for calculating channel loss rate and collision loss rate of a communication link in a random access network
KR20070050858A (en) Apparatus and method for post-processing data rate control value in a high rate packet data system
US20130155957A1 (en) Coordination amongst heterogeneous wireless devices
EP2999268B1 (en) Wireless fidelity (wi-fi) monitoring method and device
EP2218217A1 (en) Method and apparatus for estimating collision probability in a wireless network
CN113784378B (en) Method, device, server and storage medium for detecting faults of indoor partition cells
EP2328370A1 (en) Method and apparatus for measuring the interference in a wireless communication system
US11632278B2 (en) Multi-phy synchronized diversity receiver
EP2438684B1 (en) Resource management for a mobile telephone terminal
JP2005012469A (en) Quality analyzer and quality measurement method for radio communication
CN110417435B (en) Frequency band determination method and device
Li et al. Using multiple metrics for rate adaptation algorithms in IEEE 802.11 WLANs
EP4092964A1 (en) Method, device, and system for testing transmission quality
JP3911576B2 (en) Center control apparatus and block code length control method for cable modem transmission system
Khan et al. Peeling the 802.11 onion: separating congestion from physical per
Kyriakou et al. A framework and experimental study for discrimination of collision and channel errors in wireless lans
US8593983B2 (en) Method and apparatus for use of silent symbols in a communications network
Orooji et al. Performance analysis of spectrum monitoring for cognitive radios
CN116600351A (en) Data transmission method and device and electronic equipment