JPWO2018142620A1 - パケットフォーマット推定装置およびパケットフォーマット推定プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
到着した複数のパケットのうち、固定周期で送信された一連のパケットを到着周期が同じパケット群として分類する分類部と、
前記到着周期が同じパケット群ごとにパケットフォーマットを推定する推定部とを備える。
本実施の形態について、図1から図6を用いて説明する。
図1を参照して、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定装置10の構成を説明する。
図2を参照して、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定装置10の動作を説明する。パケットフォーマット推定装置10の動作は、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定方法に相当する。
本実施の形態では、パケットを通信周期によって分類することで、パケットフォーマット推定を高速化することができる。
本実施の形態では、生成部22、変換部23、抽出部24、逆変換部25、分類部26および推定部27の機能がソフトウェアにより実現されるが、変形例として、生成部22、変換部23、抽出部24、逆変換部25、分類部26および推定部27の機能がハードウェアにより実現されてもよい。すなわち、生成部22、変換部23、抽出部24、逆変換部25、分類部26および推定部27の機能が専用の電子回路により実現されてもよい。
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を、図7から図9を用いて説明する。
図7を参照して、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定装置10の構成を説明する。
図8を参照して、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定装置10の動作を説明する。パケットフォーマット推定装置10の動作は、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定方法に相当する。
実施の形態1では、生成部22によりパケットから切り出された部分がデータ部またはCRC等のようなランダムなビット列であった場合は、たとえそのパケットに周期的な信号が含まれていたとしても、切り出された部分はホワイトノイズのような時系列データになってしまう。「CRC」は、Cyclic Redundancy Checkの略語である。一方、本実施の形態では、生成部22により周期通信のパケットから切り出された部分が一定の値を持つデータでなければ、同じパケットから別のデータを切り出すことで、周期通信を検出できるような時系列データが得られる。その結果、より精度の高いパケット分類が可能になる。
本実施の形態では、実施の形態1と同じように、生成部22、変換部23、抽出部24、逆変換部25、分類部26、推定部27および変更部34の機能がソフトウェアにより実現されるが、実施の形態1の変形例と同じように、生成部22、変換部23、抽出部24、逆変換部25、分類部26、推定部27および変更部34の機能がハードウェアにより実現されてもよい。あるいは、生成部22、変換部23、抽出部24、逆変換部25、分類部26、推定部27および変更部34の機能がソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。
本実施の形態について、主に実施の形態2との差異を、図10を用いて説明する。
本実施の形態に係るパケットフォーマット推定装置10の構成については、図7に示した実施の形態2のものと同じである。
図10を参照して、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定装置10の動作を説明する。パケットフォーマット推定装置10の動作は、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定方法に相当する。
本実施の形態によれば、同一の周期で別々の周期通信が発生していたときに、それらを区別することができる。その結果、より精度の高いパケット分類が可能になる。
ステップS301において、生成部22は、「複数のパケット」のうち、サンプルとのハミング距離が設定範囲内のパケットを「少なくとも一部のパケット」として利用してもよい。すなわち、変形例として、生成部22は、サンプルとのハミング距離が設定範囲内の各パケットの同じ箇所から、同じ長さを持つデータを抽出してもよい。生成部22は、抽出したデータの値を、各パケットの到着時刻に対応する振幅として示す第1時系列データ29を生成する。
本実施の形態について、主に実施の形態3との差異を説明する。
時系列データの生成方法として、ランダムにサンプリングしたパケットとのハミング距離そのものを、新たに時系列データのバイナリ値として適用する方法を用いてもよい。すなわち、ステップS301において、生成部22は、「少なくとも一部のパケット」に含まれる各パケットとサンプルとのハミング距離を各パケットに共通の値Vcから差し引いた値の代わりに、各パケットとサンプルとのハミング距離を計算してもよい。生成部22は、計算したハミング距離を、各パケットの到着時刻に対応する振幅として示す第1時系列データ29を生成する。
本実施の形態について、主に実施の形態4との差異を、図11を用いて説明する。
本実施の形態に係るパケットフォーマット推定装置10の構成については、図7に示した実施の形態2のものと同じである。
図11を参照して、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定装置10の動作を説明する。パケットフォーマット推定装置10の動作は、本実施の形態に係るパケットフォーマット推定方法に相当する。
ランダムにサンプリングしたパケットとのハミング距離を、時系列データでとり得る最大値から引いた値を、新たに時系列データのバイナリ値として適用する方法は、抽出したい周期で送信されたパケットの1つがサンプルとして選択された場合に有効である。一方、ランダムにサンプリングしたパケットとのハミング距離そのものを、新たに時系列データのバイナリ値として適用する方法は、抽出したい周期で送信されたパケット以外のパケットがサンプルとして選択された場合に有効である。本実施の形態では、時系列データの生成方法として、上記2つの方法のうち一方を用いても有意な差が得られない場合に、同じサンプルに対して他方を用いることで有意な差を得やすくなる。
上記2つの方法のうちどちらを先に用いるかは、適宜変更することができる。
Claims (10)
- 到着した複数のパケットのうち、固定周期で送信された一連のパケットを到着周期が同じパケット群として分類する分類部と、
前記到着周期が同じパケット群ごとにパケットフォーマットを推定する推定部と
を備えるパケットフォーマット推定装置。 - 前記複数のパケットのうち少なくとも一部のパケットに含まれる各パケットの同じ箇所から、同じ長さを持つデータを抽出し、抽出したデータの値を、各パケットの到着時刻に対応する振幅として示す第1時系列データを生成する生成部と、
前記生成部により生成された第1時系列データの周波数変換を行って第1周波数スペクトルを出力する変換部と、
前記変換部より出力された第1周波数スペクトルから前記固定周期に相当する周波数成分を抽出して第2周波数スペクトルを出力する抽出部と、
前記抽出部より出力された第2周波数スペクトルの周波数逆変換を行って第2時系列データを出力する逆変換部と
をさらに備え、
前記分類部は、前記逆変換部より出力された第2時系列データを参照して前記一連のパケットを識別する請求項1に記載のパケットフォーマット推定装置。 - 前記変換部より出力された第1周波数スペクトルに含まれる、前記固定周期に相当する周波数成分が基準値よりも小さい場合、前記少なくとも一部のパケットに含まれる各パケットの、前記生成部によりデータが抽出される箇所を変更する変更部をさらに備える請求項2に記載のパケットフォーマット推定装置。
- 前記生成部は、前記複数のパケットのうちいずれかのパケットをサンプルとして選択し、前記複数のパケットのうち、前記サンプルの値から設定範囲内の値を持つパケットを前記少なくとも一部のパケットとして利用する請求項2または3に記載のパケットフォーマット推定装置。
- 前記生成部は、前記複数のパケットのうちいずれかのパケットをサンプルとして選択し、前記複数のパケットのうち、前記サンプルとのハミング距離が設定範囲内のパケットを前記少なくとも一部のパケットとして利用する請求項2または3に記載のパケットフォーマット推定装置。
- 前記複数のパケットのうちいずれかのパケットをサンプルとして選択し、前記複数のパケットのうち少なくとも一部のパケットに含まれる各パケットと前記サンプルとのハミング距離を計算し、計算したハミング距離を、各パケットの到着時刻に対応する振幅として示す第1時系列データを生成する生成部と、
前記生成部により生成された第1時系列データの周波数変換を行って第1周波数スペクトルを出力する変換部と、
前記変換部より出力された第1周波数スペクトルから前記固定周期に相当する周波数成分を抽出して第2周波数スペクトルを出力する抽出部と、
前記抽出部より出力された第2周波数スペクトルの周波数逆変換を行って第2時系列データを出力する逆変換部と
をさらに備え、
前記分類部は、前記逆変換部より出力された第2時系列データを参照して前記一連のパケットを識別する請求項1に記載のパケットフォーマット推定装置。 - 前記変換部より出力された第1周波数スペクトルに含まれる、前記固定周期に相当する周波数成分が基準値よりも小さい場合、前記生成部により計算される値を、前記少なくとも一部のパケットに含まれる各パケットと前記サンプルとのハミング距離を各パケットに共通の値から差し引いた値に変更する変更部をさらに備える請求項6に記載のパケットフォーマット推定装置。
- 前記複数のパケットのうちいずれかのパケットをサンプルとして選択し、前記複数のパケットのうち少なくとも一部のパケットに含まれる各パケットと前記サンプルとのハミング距離を各パケットに共通の値から差し引いた値を計算し、計算した値を、各パケットの到着時刻に対応する振幅として示す第1時系列データを生成する生成部と、
前記生成部により生成された第1時系列データの周波数変換を行って第1周波数スペクトルを出力する変換部と、
前記変換部より出力された第1周波数スペクトルから前記固定周期に相当する周波数成分を抽出して第2周波数スペクトルを出力する抽出部と、
前記抽出部より出力された第2周波数スペクトルの周波数逆変換を行って第2時系列データを出力する逆変換部と
をさらに備え、
前記分類部は、前記逆変換部より出力された第2時系列データを参照して前記一連のパケットを識別する請求項1に記載のパケットフォーマット推定装置。 - 前記変換部より出力された第1周波数スペクトルに含まれる、前記固定周期に相当する周波数成分が基準値よりも小さい場合、前記生成部により計算される値を、前記少なくとも一部のパケットに含まれる各パケットと前記サンプルとのハミング距離に変更する変更部をさらに備える請求項8に記載のパケットフォーマット推定装置。
- コンピュータに、
到着した複数のパケットのうち、固定周期で送信された一連のパケットを到着周期が同じパケット群として分類する処理と、
前記到着周期が同じパケット群ごとにパケットフォーマットを推定する処理と
を実行させるパケットフォーマット推定プログラム。
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