JP7331943B2 - 無線フレーム推定装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Description
1.本発明の実施形態の概要
2.第1の実施形態
2.1.システムの構成
2.2.無線フレーム推定装置の構成
2.3.無線機の構成
2.4.動作
2.5.第1の変形例
2.6.第2の変形例
2.7.第3の変形例
3.第2の実施形態
3.1.無線フレーム推定装置の構成
3.2.動作
はじめに、本発明の実施形態の概要を説明する。
図1~図15を参照して、本発明の第1の実施形態を説明する。
図1は、第1の実施形態に係るシステム1の概略的な構成の一例を示す説明図である。図1を参照すると、システム1は、K個の無線機10(具体的には、無線機10-1、無線機10-2、・・・、無線機10-K)及び無線フレーム推定装置100を含む。Kは、自然数である。
各無線機10は、無線通信を行う。例えば、各無線機10は、プロトコルにしたがって、データ通信を行う。
無線フレーム推定装置100は、後述するように、無線通信が行われる環境(例えば、K個の無線機10が無線通信を行う環境)において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合する。
図2~図4に示されるように、例えば、無線機10-1は天井に設置され、無線機10-2、・・・、10-Kは床に設置されてもよい。一例として、無線フレーム推定装置100は、図2に示されるように無線機10-1の隣に設置されてもよい。別の例として、無線フレーム推定装置100は、図3に示されるように無線機10間の無線区間に設置されてもよい。さらに別の例として、無線フレーム推定装置100は、図4に示されるように無線区間から離れた場所に設置されてもよい。
(1)ハードウェア構成
図5は、第1の実施形態に係る無線フレーム推定装置100の概略的なハードウェア構成の例を示すブロック図である。図5を参照すると、無線フレーム推定装置100は、プロセッサ101、メモリ103、入出力インターフェイス105、M個のRF(Radio Frequency)回路107(具体的には、RF回路107-1、・・・、RF回路107-M)及びM個のアンテナ109(具体的には、アンテナ109-1、・・・、アンテナ109-M)を備える。RF回路とは、一般的な定義と同じ、無線機能を有する機器において、アンテナとのやり取りを行う回路である。ここで、Mは2以上の整数である。プロセッサ101、メモリ103、入出力インターフェイス105及びM個のRF回路107は、内部バスにより相互に接続される。また、各RF回路107は、対応するアンテナ109に接続される。
入力装置は、例えば、ユーザ操作を受け付ける装置(例えば、キーボード又はマウス等)である。出力装置は、例えば、表示装置(例えば、液晶ディスプレイ等)である。
図6は、第1の実施形態に係る無線フレーム推定装置100の概略的な機能構成の例を示すブロック図である。図6を参照すると、無線フレーム推定装置100は、M個の無線通信ユニット110(具体的には、無線通信ユニット110-1、・・・、110-M)、無線フレーム結合部120及び無線フレーム推定部130を備える。上述したように、Mは2以上の整数である。
各無線通信ユニット110は、無線通信が行われる環境(例えば、無線機10が無線通信を行う環境)において無線フレーム集合(即ち、無線フレームの集合)をモニターする。例えば、無線通信ユニット110は、当該環境において、無線チャネルを使用して送信される無線フレーム集合をモニターする。
無線フレーム結合部120は、無線通信が行われる環境(例えば、無線機10が無線通信を行う環境)において複数の無線通信ユニット110(即ち、M個の無線通信ユニット110)によりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合(即ち、M個の無線フレーム集合)を結合する。当該複数の無線フレーム集合の結合により、結合無線フレーム集合が得られる。即ち、無線フレーム結合部120は、上記複数の無線フレーム集合の結合により結合無線フレーム集合を生成する。例えば、当該結合無線フレーム集合は、上記複数の無線フレーム集合の和集合である。
無線フレーム推定部130は、上記複数の無線フレーム集合と、上記結合無線フレーム集合とに基づいて、上記環境における無線フレームの数についての推定を行う。例えば、無線フレーム推定部130は、上記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームの数と、上記結合無線フレーム集合に含まれる無線フレームの数とに基づいて、上記推定を行う。
各無線通信ユニット110は、RF回路107及びアンテナ109により実装されてもよい。
図7は、第1の実施形態に係る無線機10の概略的なハードウェア構成の例を示すブロック図である。図7を参照すると、無線機10は、プロセッサ11、メモリ13、入出力インターフェイス15、RF回路17及びアンテナ19を備える。プロセッサ11、メモリ13、入出力インターフェイス15及びRF回路17は、内部バスにより相互に接続される。また、RF回路17は、アンテナ19に接続される。
入力装置は、例えば、ユーザ操作を受け付ける装置(例えば、キーボード又はマウス等)である。出力装置は、例えば、表示装置(例えば、液晶ディスプレイ等)である。
図8~図10を参照して、第1の実施形態に係る動作をより詳細に説明する。
無線通信ユニット110-1は、無線通信が行われる環境(例えば、無線機10が無線通信を行う環境)において第1の無線フレーム集合をモニターし、無線通信ユニット110-2は、当該環境において第2の無線フレーム集合をモニターする。無線通信ユニット110-1及び無線通信ユニット110-2は、無線フレーム集合のモニタリングの際に、同時に起動してもよいし、異なるタイミングで起動してもよい。
無線フレーム結合部120は、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合を結合する。上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合の結合により、結合無線フレーム集合が得られる。即ち、無線フレーム結合部120は、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合の結合により結合無線フレーム集合を生成する。
図9は、無線フレーム集合の結合の第1の例を説明するための説明図である。図9を参照すると、無線フレーム1、2、3、5を含む第1の無線フレーム集合と、無線フレーム1、3、5、6を含む第2の無線フレーム集合とが結合され、無線フレーム1、2、3、5、6を含む結合無線フレーム集合が生成される。
図10は、無線フレーム集合の結合の第2の例を説明するための説明図である。図10を参照すると、4つの無線フレームを含む第1の無線フレーム集合と、4つの無線フレームを含む第2の無線フレーム集合とが結合され、5つの無線フレームを含む結合無線フレーム集合が生成される。
無線フレーム推定部130は、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合と、上記結合無線フレーム集合とに基づいて、上記環境における無線フレームの数についての推定を行う。例えば、無線フレーム推定部130は、第1の無線フレーム集合に含まれる無線フレームの数及び第2の無線フレーム集合に含まれる無線フレームの数と、上記結合無線フレーム集合に含まれる無線フレームの数とに基づいて、上記推定を行う。
以上のように、無線通信が行われる環境における無線フレームの数についての推定が行われる。具体的には、例えば、無線通信が行われる環境において無線通信ユニット110によりモニターされなかった無線フレームの数(例えば、N-C)、上記環境において受信可能な全ての無線フレームの数(例えば、N)、又は、無線通信ユニット110によりモニターされる無線フレームの割合(例えば、x又はy)が、推定され得る。これにより、例えば、無線チャネルの使用時間がより正確に算出され、その結果、無線チャネルの使用率の推定の精度が向上し得る。
図11~図13を参照して、第1の実施形態の第1の変形例を説明する。
図11は、第1の実施形態の第1の変形例に係る無線フレーム推定装置100の概略的な機能構成の例を示すブロック図である。図11を参照すると、とりわけ第1の変形例では、無線フレーム推定装置100は、無線フレーム分類部140をさらに備える。
図12は、第1の実施形態の第1の変形例に係る処理の概略的な流れの例を説明するためのフローチャートである。
無線通信ユニット110-1は、無線通信が行われる環境(例えば、無線機10が無線通信を行う環境)において第1の無線フレーム集合をモニターし、無線通信ユニット110-2は、当該環境において第2の無線フレーム集合をモニターする。
無線フレーム分類部140は、予め指定された分類ルールに基づいて、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類する。
図13は、無線フレームの分類の例を説明するための説明図である。図13を参照すると、無線フレーム1~6を含む第1の無線フレーム集合が示されている。
無線フレーム結合部120は、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合をグループごとに結合する。例えば、無線フレーム結合部120は、上記第1の無線フレーム集合に含まれるグループ1の無線フレームと、上記第2の無線フレーム集合に含まれるグループ1の無線フレームとを結合する。グループ2及びグループ3についても同様に結合が行われる。
無線フレーム推定部130は、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合と、上記結合無線フレーム集合とに基づいて、上記環境における無線フレームの数についての推定をグループごとに行う。そのため、グループごとの推定結果が得られる。
モニターされない無線フレームには傾向がある。例えば、無線フレームの電波強度が弱いほど無線フレームがモニターされる確率は低くなり得る。また、通信速度が速い無線フレームほど、その通信時間は短く、無線フレームがモニターされる確率も低くなり得る。このように、無線フレームの特性によって、無線フレームがモニターされる確率(又は無線フレームがモニターされない確率)は異なり得る。したがって、第1の実施形態の第1の変形例によれば、類似する特性をもつ無線フレームのグループごとに推定を行うことにより、グループごとの推定結果が得られ、推定の精度が向上し得る。
図14~図15を参照して、第1の実施形態の第2の変形例を説明する。
図14は、第1の実施形態の第2の変形例に係る無線フレーム推定装置100の概略的な機能構成の例を示すブロック図である。図14を参照すると、とりわけ第2の変形例では、無線フレーム推定装置100は、分類制御部150をさらに備える。
図15は、第1の実施形態の第2の変形例に係る処理の概略的な流れの例を説明するためのフローチャートである。
無線通信ユニット110-1は、無線通信が行われる環境(例えば、無線機10が無線通信を行う環境)において第1の無線フレーム集合をモニターし、無線通信ユニット110-2は、当該環境において第2の無線フレーム集合をモニターする。
無線フレーム分類部140は、分類ルールに基づいて、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類する。
無線フレーム結合部120は、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合をグループごとに結合する。
無線フレーム推定部130は、上記第1の無線フレーム集合及び上記第2の無線フレーム集合と、上記結合無線フレーム集合とに基づいて、上記環境における無線フレームの数についての推定をグループごとに行う。そのため、グループごとの推定結果が得られる。
分類制御部150は、グループごとの上記推定の結果に基づいて上記分類ルールを制御する。
第1の実施形態の第2の変形例によれば、例えば、推定精度が低い場合に分類ルールが変更され、その結果、新たな分類ルールにより推定精度が向上し得る。
第1の実施形態の上述した例では、無線フレーム推定装置100は、複数の無線通信ユニット110を備える。しかしながら、第1の実施形態はこの例に限定されない。
図16及び図17を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。上述した第1の実施形態は、具体的な実施形態であるが、第2の実施形態は、より一般化された実施形態である。
図16は、第2の実施形態に係る無線フレーム推定装置500の概略的な機能構成の例を示すブロック図である。図16を参照すると、無線フレーム推定装置500は、無線フレーム結合部510及び無線フレーム推定部520を備える。
無線フレーム結合部510は、無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニット110によりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合する。
無線フレーム推定部520は、上記複数の無線フレーム集合と、上記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、上記環境における無線フレームの数についての推定を行う。
無線フレーム推定装置500のハードウェア構成は、図5を参照して説明した第1の実施形態に係る無線フレーム推定装置100のハードウェア構成と同じであってもよい。この場合に、無線フレーム結合部510及び無線フレーム推定部520の各々は、プロセッサ101及びメモリ103により実装されてもよい。例えば、メモリ103は、プログラム(命令)を格納しており、プロセッサ101は、当該プログラム(命令)を実行して、無線フレーム結合部510及び無線フレーム推定部520の動作を行ってもよい。換言すると、当該プログラムは、無線フレーム結合部510及び無線フレーム推定部520の動作をプロセッサ101に実行させるためのプログラムであってもよい。ただし、当然ながら、無線フレーム推定装置500はこの例に限定されない。
図17は、第2の実施形態に係る処理の概略的な流れの例を説明するためのフローチャートである。
無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合する無線フレーム結合部と、
前記複数の無線フレーム集合と、前記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、前記環境における無線フレームの数についての推定を行う無線フレーム推定部と、
を備える無線フレーム推定装置。
前記推定は、
前記環境において前記複数の無線通信ユニットによりモニターされなかった無線フレームの数の推定、
前記環境において受信可能な全ての無線フレームの数の推定、又は、
前記複数の無線通信ユニットの各々によりモニターされる無線フレームの割合の推定
を含む、
付記1に記載の無線フレーム推定装置。
前記無線フレーム推定部は、前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームの数と、前記結合無線フレーム集合に含まれる無線フレームの数とに基づいて、前記推定を行う、付記1又は2に記載の無線フレーム推定装置。
前記複数の無線通信ユニットは、第1の無線通信ユニット及び第2の無線通信ユニットであり、
前記複数の無線フレーム集合は、前記第1の無線通信ユニットによりモニターされる第1の無線フレーム集合と、前記第2の無線通信ユニットによりモニターされる第2の無線フレーム集合である、
付記1~3のいずれか1項に記載の無線フレーム推定装置。
前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類する無線フレーム分類部をさらに備え、
前記無線フレーム結合部は、グループごとに前記複数の無線フレーム集合を結合し、
前記無線フレーム推定部は、グループごとに前記推定を行う、
付記1~4のいずれか1項に記載の無線フレーム推定装置。
前記無線フレーム分類部は、予め指定された分類ルールに基づいて、前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類する、付記5に記載の無線フレーム推定装置。
前記無線フレーム分類部は、通信速度、電波強度、無線フレームの種類、無線フレームのヘッダに記述されたフラグ、及び、無線フレームに含まれる文字列の一部又は全部、のうちの少なくとも1つ以上で、前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類する、付記5又は6に記載の無線フレーム推定装置。
前記無線フレーム分類部は、分類ルールに基づいて、前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類し、
前記無線フレーム推定装置は、グループごとの前記推定の結果に基づいて前記分類ルールを制御する分類制御部をさらに備える、
付記5~7のいずれか1項に記載の無線フレーム推定装置。
前記分類制御部は、グループごとの前記推定の結果に基づいて、前記推定の精度を算出し、前記推定の前記精度に基づいて、前記分類ルールを制御する、付記8に記載の無線フレーム推定装置。
前記分類制御部は、前記推定の前記精度が所定の精度よりも低い場合に、前記分類ルールを変更する、付記9に記載の無線フレーム推定装置。
無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合する無線フレーム結合部と、
前記複数の無線フレーム集合と、前記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、前記環境における無線フレームの数についての推定を行う無線フレーム推定部と、
を含むシステム。
無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合することと、
前記複数の無線フレーム集合と、前記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、前記環境における無線フレームの数についての推定を行うことと、
を含む方法。
無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合することと、
前記複数の無線フレーム集合と、前記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、前記環境における無線フレームの数についての推定を行うことと、
をプロセッサに実行させるプログラム。
無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合することと、
前記複数の無線フレーム集合と、前記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、前記環境における無線フレームの数についての推定を行うことと、
をプロセッサに実行させるプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
10 無線機
100、500 無線フレーム推定装置
110 無線通信ユニット
120、510 無線フレーム結合部
130、520 無線フレーム推定部
140 無線フレーム分類部
150 分類制御部
Claims (12)
- 無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合する無線フレーム結合手段と、
前記複数の無線フレーム集合と、前記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、前記環境における無線フレームの数についての推定を行う無線フレーム推定手段と、
を備える無線フレーム推定装置。 - 前記推定は、
前記環境において前記複数の無線通信ユニットによりモニターされなかった無線フレームの数の推定、
前記環境において受信可能な全ての無線フレームの数の推定、又は、
前記複数の無線通信ユニットの各々によりモニターされる無線フレームの割合の推定
を含む、
請求項1に記載の無線フレーム推定装置。 - 前記無線フレーム推定手段は、前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームの数と、前記結合無線フレーム集合に含まれる無線フレームの数とに基づいて、前記推定を行う、請求項1又は2に記載の無線フレーム推定装置。
- 前記複数の無線通信ユニットは、第1の無線通信ユニット及び第2の無線通信ユニットであり、
前記複数の無線フレーム集合は、前記第1の無線通信ユニットによりモニターされる第1の無線フレーム集合と、前記第2の無線通信ユニットによりモニターされる第2の無線フレーム集合である、
請求項1~3のいずれか1項に記載の無線フレーム推定装置。 - 前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類する無線フレーム分類手段をさらに備え、
前記無線フレーム結合手段は、グループごとに前記複数の無線フレーム集合を結合し、
前記無線フレーム推定手段は、グループごとに前記推定を行う、
請求項1~4のいずれか1項に記載の無線フレーム推定装置。 - 前記無線フレーム分類手段は、予め指定された分類ルールに基づいて、前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類する、請求項5に記載の無線フレーム推定装置。
- 前記無線フレーム分類手段は、通信速度、電波強度、無線フレームの種類、無線フレームのヘッダに記述されたフラグ、及び、無線フレームに含まれる文字列の一部又は全部、のうちの少なくとも1つ以上で、前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類する、請求項5又は6に記載の無線フレーム推定装置。
- 前記無線フレーム分類手段は、分類ルールに基づいて、前記複数の無線フレーム集合の各々に含まれる無線フレームをグループに分類し、
前記無線フレーム推定装置は、グループごとの前記推定の結果に基づいて前記分類ルールを制御する分類制御手段をさらに備える、
請求項5~7のいずれか1項に記載の無線フレーム推定装置。 - 前記分類制御手段は、グループごとの前記推定の結果に基づいて、前記推定の精度を算出し、前記推定の前記精度に基づいて、前記分類ルールを制御する、請求項8に記載の無線フレーム推定装置。
- 前記分類制御手段は、前記推定の前記精度が所定の精度よりも低い場合に、前記分類ルールを変更する、請求項9に記載の無線フレーム推定装置。
- 無線フレーム推定装置によって実行される方法であって、
無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合することと、
前記複数の無線フレーム集合と、前記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、前記環境における無線フレームの数についての推定を行うことと、
を含む方法。 - 無線通信が行われる環境において複数の無線通信ユニットによりそれぞれモニターされる複数の無線フレーム集合を結合することと、
前記複数の無線フレーム集合と、前記複数の無線フレーム集合の結合により得られる結合無線フレーム集合とに基づいて、前記環境における無線フレームの数についての推定を行うことと、
を無線フレーム推定装置のプロセッサに実行させるプログラム。
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