WO2020153221A1 - 無線通信品質可視化システム、無線通信品質可視化装置、および測定装置 - Google Patents

無線通信品質可視化システム、無線通信品質可視化装置、および測定装置 Download PDF

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WO2020153221A1
WO2020153221A1 PCT/JP2020/001245 JP2020001245W WO2020153221A1 WO 2020153221 A1 WO2020153221 A1 WO 2020153221A1 JP 2020001245 W JP2020001245 W JP 2020001245W WO 2020153221 A1 WO2020153221 A1 WO 2020153221A1
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WO
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data
communication quality
wireless communication
condition
measurement
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Application number
PCT/JP2020/001245
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English (en)
French (fr)
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高道 井上
信一 阿南
Original Assignee
日本電気株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/391—Modelling the propagation channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W16/18—Network planning tools
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    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication quality visualization system, a wireless communication quality visualization device, and a measurement device that visually display the communication quality of a wireless communication environment.
  • a system for evaluating the communication quality of a wireless LAN including a plurality of access points (APs)
  • a wireless LAN Local Area Network
  • APs access points
  • a plurality of measuring devices for example, see Patent Document 1.
  • the capture device is installed at each of a plurality of points in the wireless LAN environment.
  • the data captured by each capture device is analyzed by the communication quality information generation device.
  • the communication quality information generation device analyzes the data transmitted from the terminal using the data of the capture device that has been properly received. Therefore, the communication quality in a wide range of wireless LAN environments can be evaluated. As the communication quality, the total number of transmission frames, the number of transmission retries, the average transmission rate, and the maximum transmission rate are used.
  • the system described in Patent Document 1 is provided with a display unit.
  • the display unit displays the communication quality evaluation result by the communication quality information generating device.
  • the communication quality information generating device only evaluates the communication quality and displays the communication quality evaluation result.
  • the display unit does not display the time series of communication quality. Furthermore, the system described in Patent Document 1 does not consider changing the evaluation target.
  • each capture device transmits all the captured data to the communication quality information generation device. Therefore, the processing load of the communication quality information generating device increases.
  • Patent Document 2 describes a system that displays time-series data regarding the wireless spectrum. However, the system described in Patent Document 2 merely displays the radio spectrum usage information.
  • the present invention provides a wireless communication quality visualization system, a wireless communication quality visualization device, and a measurement device that can suppress an increase in load related to processing of collected data when displaying a time series of communication quality in a wireless communication environment.
  • the purpose is to
  • a wireless communication quality visualization system is a system for visually displaying communication quality in a wireless communication environment in which a plurality of measuring devices are installed, and measuring conditions capable of specifying an object whose communication quality is to be measured, and measurement conditions.
  • Condition setting means for setting extraction conditions capable of specifying data to be displayed in the data relating to communication quality collected according to the above, and for displaying spatial and temporal communication quality from data received from a plurality of measuring devices.
  • a wireless communication quality visualization device having display data creation means for creating display data, wherein each of the plurality of measurement devices collects data relating to communication quality according to measurement conditions, and data collected by the data collection means. From the data extraction means for extracting data that matches the extraction conditions, and extracted data transmission means for transmitting data based on the data extracted by the data extraction means to the wireless communication quality visualization device.
  • a wireless communication quality visualization device is a device for visually displaying communication quality in a wireless communication environment in which a plurality of measuring devices are installed, and a measurement condition capable of specifying an object whose communication quality is to be measured, and a measurement condition.
  • a measuring device is a device that is communicatively connected to a wireless communication quality visualization device that visually displays communication quality in a wireless communication environment, and is capable of specifying a measurement target of communication quality, and measurement.
  • Condition acquisition means for acquiring an extraction condition capable of specifying the data to be displayed in the data regarding the communication quality collected according to the condition, and data collection means for capturing the packet in the wireless communication environment as the data regarding the communication quality according to the measurement condition,
  • a data extraction unit that extracts data that matches the extraction condition from the data collected by the data collection unit, and an extraction data transmission unit that transmits the data based on the data extracted by the data extraction unit to the wireless communication quality visualization device.
  • a wireless communication quality visualization method is a method for visually displaying communication quality in a wireless communication environment in which a plurality of measuring devices are installed, and a measurement condition capable of specifying an object whose communication quality is to be measured, and a measurement condition.
  • a wireless communication quality visualization program causes a computer to specify a measurement condition capable of specifying a target for measuring communication quality, and an extraction condition capable of specifying display target data in data regarding communication quality collected according to the measurement condition.
  • the process of setting and the process of creating display data for displaying the spatial and temporal communication quality based on the data extracted according to the extraction condition are executed.
  • the present invention when displaying the time series of the communication quality of the wireless communication environment, it is possible to suppress an increase in the processing load of the device that processes the collected data.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a wireless communication quality visualization system.
  • the wireless communication quality visualization system shown in FIG. 1 includes a plurality of wireless LAN service areas 200 to 20n.
  • the wireless coverage of one or more APs (not shown in FIG. 1) having a certain SSID (Service Set Identifier) is defined as one wireless LAN service area.
  • the wireless LAN service areas 200 to 20n are installed in factories and construction sites, for example.
  • One or more terminals exist in each of the wireless LAN service areas 200 to 20n.
  • the terminal is, for example, a device or a sensor.
  • the wireless communication environment 700 is composed of a plurality of wireless LAN service areas 200 to 20n. In the wireless communication environment 700, a plurality of measuring devices 100 to 10m are installed.
  • Each of the wireless LAN service areas 200 to 20n is, for example, a cloud server 600 via an LTE (Long Term Evolution) base station 300 (LTE is a registered trademark), a core network (carrier network based on an LTE network) 400, and an internet network 500. And a database server (DB server) 610.
  • the DB server 610 is also a kind of cloud server.
  • a line realized by the LTE base station 300 and the core network 400 will be referred to as an LTE line.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the measuring device 100.
  • the measuring devices 101 to 10m are also configured similarly to the measuring device 100.
  • the measuring apparatus 100 includes a condition acquisition unit 111, a packet capture unit 112, a data extraction unit 113, an extracted data transmission unit 114, and a log storage unit 115.
  • the condition acquisition unit 111 acquires the communication quality (wireless communication quality) measurement condition and the visualization condition (extraction condition) from the cloud server 600 via the Internet network 500 and the LTE line.
  • ⁇ Measurement condition is a condition that can specify the target of communication quality measurement.
  • the measurement condition is a data acquisition condition that indicates when and what kind of data should be acquired.
  • the measurement conditions include, for example, the frequency channel to be measured, the measurement time, the measurement period, the BSSID (Basic Service Set Identifier) of the transmission destination (destination) of the capture target, and the BSSID of the transmission source of the capture target.
  • the actually set measurement conditions include one or more items among them. The items included in the measurement conditions are not limited to those described above, and other items may be included.
  • the number of frequency channels to be measured is not limited to one.
  • a measuring device having a plurality of wireless LAN functions is used.
  • a measuring device capable of measuring channel bonding is used.
  • a single measuring device having a wireless LAN function may observe a plurality of frequency channels to be measured in a time division manner.
  • ⁇ Visualization condition is a condition that can identify the data to be visualized (display target) among the data collected according to the measurement conditions.
  • the visualization conditions include, for example, the BSSID of the AP or STA (Station: terminal) to be visualized, the position information of the AP (corresponding to the information specifying the area of the measurement target), and the position information of the measuring devices 100 to 10 m (measurement target (Corresponding to information that specifies the area), communication index for visualization (RSSI (Received Signal Strength Indicator), number of connected STAs, bandwidth occupancy rate, number of transmitted packets, number of retransmitted packets, retransmission rate, throughput, etc.), aggregation of communication indicators
  • the time, the communication direction of the visualization target for example, AP ⁇ STA, STA ⁇ AP
  • the index of the capture performance the number of packets lost in capture, etc.
  • the visualization condition that is actually set includes one or more items among them. Further
  • the packet capture unit 112 captures a packet according to the measurement conditions and saves it in the log storage unit 115.
  • the data extraction unit 113 extracts, from the data (captured packets) stored in the log storage unit 115, data that matches the visualization condition from the log storage unit 115.
  • the extracted data transmitting unit 114 transmits the extracted data to the DB server 610.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the cloud server 600.
  • the cloud server 600 includes a condition setting unit 601, a data communication unit 602, a data storage unit 603, a visualization data generation unit 604, and a Web server unit 605.
  • the condition setting unit 601 sets the measurement condition and the visualization condition used by the measurement device 100 for measurement.
  • the data communication unit 602 transmits the measurement condition and the visualization condition to the measuring devices 100 to 10m. Further, the data communication unit 602 receives the visualization data from the measuring devices 100 to 10m stored in the DB server 610, and saves the data in the data storage unit 603.
  • the visualization data generation unit 604 generates visualization data (display data) using the visualization data.
  • the web server unit 605 uses the visualization data generated by the visualization data generation unit 604 to convert the wireless quality information into browseable data (hereinafter referred to as a web page).
  • the DB server 610 receives data from the measuring devices 100 to 10m and stores the received data, and the cloud server 600 obtains the data from the DB server 610.
  • the cloud server 600 and the DB server 610 are not included.
  • the cloud server 600 may receive data from the measuring devices 100 to 10m and store the received data in the DB server 610.
  • the DB server 610 may not be prepared, and the cloud server 600 may be configured to receive data from the measuring devices 100 to 10m.
  • the wireless communication quality visualization device is realized by the cloud server 600 and the DB server 610.
  • the wireless communication quality visualization device is realized by the cloud server 600.
  • the web page held by the web server unit 605 is supplied to the browsing terminal in response to a request from the browsing terminal (not shown in FIG. 1), for example.
  • the browsing terminal displays the Web page downloaded from the Web server unit 605 on the display.
  • the measuring devices 101 to 10m also operate in the same manner as the measuring device 100.
  • the measuring apparatus 100 performs time synchronization with the cloud server 600 via the internet network 500 and the LTE line (step S101). Specifically, the measuring apparatus 100 makes an inquiry to the cloud server 600 for time synchronization. The cloud server 600 transmits the data indicating the time to the measuring apparatus 100 in response to the inquiry. The measuring apparatus 100 sets the time for the clock function of its own apparatus based on the received data. The measuring apparatus 100 may use another method as the time synchronization method. For example, the measuring apparatus 100 may use an NTP (Network Time Protocol) server to perform time synchronization. Further, each of the measuring devices 100 to 10m may individually set the local time.
  • NTP Network Time Protocol
  • the measuring apparatus 100 may periodically perform the time synchronization process.
  • the condition acquisition unit 111 requests the measurement condition and the visualization condition to the cloud server 600 via the Internet network 500 and the LTE line.
  • the cloud server 600 transmits the measurement condition and the visualization condition to the measurement device 100 in response to the request.
  • the condition acquisition unit 111 receives the measurement condition and the visualization condition (step S102).
  • the condition acquisition unit 111 outputs the measurement condition to the packet capture unit 112. Further, the condition acquisition unit 111 outputs the visualization condition to the data extraction unit 113.
  • the measuring apparatus 100 repeatedly executes the processes of steps S103 and S104 and the processes of steps S105 to S107 in parallel.
  • step S103 the packet capture unit 112 captures a packet transmitted/received between the AP and the STA according to the measurement condition acquired in the process of step S102.
  • the packet capture unit 112 captures a packet on the frequency channel.
  • the packet capture unit 112 captures the packet transmitted at the measurement time.
  • the packet capture unit 112 captures a packet every time the cycle elapses.
  • the packet capture unit 112 captures the packet in which the BSSID is included in the header.
  • the BSSID packet capture unit 112 that is the transmission source in the measurement conditions captures a packet in which the BSSID is included in the header.
  • the packet capture unit 112 measures the RSSI and the transfer rate, and adds the RSSI and the transfer rate to the captured packet.
  • the packet capture unit 112 outputs the captured packet to the log storage unit 115 (step S104).
  • the log storage unit 115 stores the captured packet as a log.
  • step S105 the data extraction unit 113 confirms whether or not the log is stored in the log storage unit 115.
  • the stored log is data collected according to the measurement conditions. If the log is not stored in the log storage unit 115, the data extraction unit 113 executes the process of step S105 again after a predetermined time.
  • the data extraction unit 113 extracts data that matches the visualization condition from the log storage unit 115 (step S106).
  • the data extraction unit 113 extracts data as follows.
  • the following method is an example, and another method may be used. Note that the following example is a case where the visualization condition includes a communication index.
  • the data extraction unit 113 uses the data of RSSI added to the log of the captured packet.
  • the data extraction unit 113 counts the type of the BSSID of the transmission destination of the packet whose BSSID of the transmission source is the BSSID of the AP of the packet measurement target at regular time intervals. ..
  • the data extraction unit 113 When the communication index to be visualized is the band occupancy rate, the data extraction unit 113 totals the packet lengths at regular time intervals based on the packet size of the captured packet and the transfer rate information.
  • the data extraction unit 113 counts the number of packets transmitted by the AP or STA to be visualized.
  • the data extraction unit 113 uses the result obtained by collecting the retransmitted flags included in the header part of the packet at regular intervals.
  • the data extraction unit 113 When the communication index to be visualized is throughput, the data extraction unit 113 totals the packet size at regular time intervals.
  • the data extraction unit 113 adds time information to the counted or aggregated data.
  • the data extraction unit 113 may delete the aggregation target data (captured packets) from the log storage unit 115 after the aggregation process, but the log storage unit 115 stores the data for a predetermined period after the aggregation process. You may do so.
  • the data is stored, when it is discovered that a communication problem has occurred, the stored data can be used to analyze the problem.
  • the extracted data transmitting unit 114 transmits the data (extracted data) created by the data extracting unit 113 to the DB server 610 via the internet network 500 and the LTE line (step S107).
  • the DB server 610 stores the received data.
  • the DB server 610 provides data to the cloud server 600 via the Internet 500 in response to a request from the cloud server 600.
  • the condition setting unit 601 sets measurement conditions and visualization conditions (step S201).
  • the condition setting unit 601 uses, for example, the measurement condition and the visualization condition input by the operator in advance via the input unit (not shown in FIG. 3).
  • the cloud server 600 repeatedly executes the processes of steps S202 to S204.
  • step S202 the data communication unit 602 receives data regarding visualization from the DB server 610.
  • the data communication unit 602 stores the received data in the data storage unit 603.
  • the data regarding visualization is data created based on the data extracted from the log storage unit 115 by the data extraction unit 113 in the measurement devices 100 to 10m. That is, the data regarding visualization is the above-mentioned extracted data.
  • the visualization data generation unit 604 generates visualization data using the data stored in the data storage unit 603 (step S203).
  • the visualization data is display data created based on data (data stored in the data storage unit 603) indicating communication quality and operating status of the wireless communication environment.
  • the visualization data is data for displaying a radio wave propagation map and data for displaying a time series of communication indices, for example, in a graph.
  • the radio wave propagation map may be displayed as a heat map.
  • the visualization data generation unit 604 generates RSSI data in the space of the wireless communication environment 700 by interpolation using the data at the installation points of the measurement devices 100 to 10m.
  • the visualization data generation unit 604 uses the most reliable information among the information extracted using the packet captured by the packet capture unit 112 in each of the measurement devices 100 to 10m.
  • the visualization data generation unit 604 determines the reliability based on, for example, the strength of RSSI aggregated for each pair of transmission source and transmission destination, the number of packets that can be captured, and the like.
  • the visualization data generation unit 604 uses, as the AP bandwidth occupancy rate, one of the highly reliable pieces of information aggregated by each of the measuring devices 100 to 10m.
  • the web server unit 605 creates a web page in which the communication quality and the like are displayed as a time series of the radio wave propagation map and the communication index based on the visualization data (step S204).
  • the radio wave propagation map is an example of spatial communication quality
  • the time series of communication indices is an example of temporal communication quality.
  • the spatial communication quality means the communication quality that changes spatially.
  • the temporal communication quality means a communication quality that changes over time. Then, it transfers to step S202.
  • the cloud server 600 can build an environment capable of displaying a time series of communication quality.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a display example on the browsing terminal.
  • the radio wave propagation map in the space of the wireless communication environment 700 is displayed in time series. Although the radio wave propagation map at a specific time is shown in FIG. 6, the display is updated automatically or in response to an instruction from the operator. Although only AP is shown in FIG. 6, STA is also preferably displayed. When the STA is displayed, the display position may be updated when a predetermined icon is clicked in consideration of the possibility that the STA moves. Further, when the cloud server 600 is configured to be able to recognize the position of the STA at any time, the display position of the STA may be updated every time the movement of the STA is recognized.
  • the time series of the number of STAs connected to the AP, the band occupancy rate of the AP, and the retransmission rate is displayed as a graph.
  • the number of STAs related to the AP, the band occupancy rate of the AP, and the retransmission rate are displayed. Good.
  • a pin indicating the number of connected STAs is displayed below the icon indicating the AP, but the display color may be changed according to the communication quality level of the STA.
  • the measurement devices 100 to 10m selectively capture packets based on the measurement conditions, and capture the captured packets based on the visualization conditions. Since the extraction is performed selectively, the processing load on the measuring devices 100 to 10 m is reduced. As a result, the processing speed is relatively improved.
  • the wireless communication quality visualization device can display data of a plurality of communication indexes in time series. As a result, the communication problem can be efficiently analyzed. Further, since the data transmitted from the measuring devices 100 to 10m to the wireless communication quality visualization device (in the present embodiment, the cloud server 600) is selected based on the visualization condition, the increase in the transmitted data is suppressed. As a result, the processing load of the wireless communication quality visualization device is reduced as compared with the case where all the collected data are transmitted to the wireless communication quality visualization device. As a result, the processing speed is relatively improved, and the response name of the visualization process (display process) is improved.
  • the cloud server 600 sets the measurement condition and the visualization condition
  • the administrator can set the measurement condition and the visualization condition without going to the measuring device 100 to 10m installed on the site such as a factory or a construction site. is there. Therefore, the wireless communication quality visualization system of the present embodiment is effectively used, for example, when visualizing the communication quality and the like of a factory, a construction site, or the like where it is difficult to enter the site.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the cloud server 600 in the wireless communication quality visualization system of the second embodiment. Also in the second embodiment, the measuring devices 100 to 10m and the cloud server 600 are configured as shown in FIGS. 2 and 3. Also, assume the wireless communication environment 700 shown in FIG.
  • the cloud server 600 executes the processes of steps S201 to S204 and then executes the processes of steps S205 and S206.
  • condition setting unit 601 in the cloud server 600 determines whether or not the change condition of the visualization condition is satisfied (step S205). When the change condition is satisfied, the condition setting unit 601 changes the visualization condition, or the measurement condition and the visualization condition (step S206). The data communication unit 602 transmits the changed visualization condition or the measurement condition and the visualization condition to the measurement devices 100 to 10m.
  • condition setting unit 601 adds the BSSID of the new STA to the visualization condition.
  • the RSSI of the new STA can be displayed thereafter.
  • condition setting unit 601 sets the measurement condition so as to capture the beacon transmitted by the AP, and that the measuring devices 100 to 10m transmit the BSSID included in the beacon.
  • the condition setting unit 601 performs measurement conditions and visualization so that the communication index of the AP specified by the BSSID is transmitted from the measurement devices 100 to 10m. Change the conditions. After that, the communication index of the AP having the BSSID not included in the filter conditions can be displayed.
  • the cloud server 600 can monitor the communication status of the AP having the BSSID that is not included in the filter conditions.
  • the cloud server 600 is used as the wireless communication quality visualization device, but an on-premises server may be used as the wireless communication quality visualization device.
  • the on-premises server communicates with the measuring devices 100 to 10m, for example, via a local area network.
  • the wireless communication environment configured by the wireless LAN service areas 200 to 20n is taken as an example, but the wireless communication environment configured by LTE, the wireless communication configured by LPWA (Low Power Wide Area). It is also possible to visually display communication quality, operating status, etc. for the environment, the wireless communication environment constructed by Bluetooth (registered trademark), the wireless communication environment constructed by ZigBee (registered trademark), and the like.
  • the LTE line is assumed as the communication path between the measuring apparatuses 100 to 10m and the wireless communication quality visualization apparatus such as the cloud server 600, but the communication path is a wired LAN or a wireless LAN measurement. It may be a channel other than the target, a communication path using LPWA, a communication path using Bluetooth, or a communication path using ZigBee.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of a computer having a CPU (Central Processing Unit).
  • the computer is implemented in a wireless communication quality visualization device or a measurement device.
  • the CPU 1000 realizes each function in the above-described embodiment by executing processing according to a program stored in the storage device 1001. That is, functions other than the log storage unit 115 and the wireless communication function in the measuring device 100 shown in FIG. 2 are realized. Further, functions other than the wireless communication function in the cloud server 600 shown in FIG. 3 are realized.
  • the storage device 1001 is, for example, a non-transitory computer readable medium.
  • Non-transitory computer readable media include tangible storage media of various types. Specific examples of the non-transitory computer-readable medium include a magnetic recording medium (for example, hard disk drive), semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), and flash ROM).
  • the program may be stored in various types of transitory computer readable media.
  • the program is supplied to the temporary computer-readable medium via, for example, a wired communication path or a wireless communication path.
  • the memory 1002 is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), and is a storage unit that temporarily stores data when the CPU 1000 executes processing.
  • a form in which the program held in the storage device 1001 or a temporary computer-readable medium is transferred to the memory 1002, and the CPU 1000 executes processing based on the program in the memory 1002 can also be assumed.
  • the log storage unit 115 shown in FIG. 2 and the data storage unit 603 shown in FIG. 3 are realized by the memory 1002 or the storage device 1001.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the main part of the wireless communication quality visualization device.
  • the wireless communication quality visualization device 10 (which is realized by the cloud server 600 in the embodiment) illustrated in FIG. 9 relates to measurement conditions capable of specifying an object whose communication quality is to be measured, and communication quality collected according to the measurement conditions.
  • the condition setting means 11 (in the embodiment, realized by the condition setting unit 601 as an example) that sets the extraction condition that can specify the data to be displayed in the data, and the data extracted according to the extraction condition
  • a display data creation unit 12 (in the embodiment, realized by the visualization data creation unit 604 and the Web server unit 605, for example) that creates display data for displaying spatial and temporal communication quality is provided. ing.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the main part of the measuring device.
  • the measurement apparatus 20 illustrated in FIG. 10 acquires a measurement condition that can specify a target for measuring communication quality, and a condition acquisition that acquires an extraction condition that can specify data to be displayed in data regarding communication quality collected according to the measurement condition.
  • Means 21 in the embodiment, as an example, realized by the condition acquisition unit 111
  • data collection means 22 in the embodiment, an example in the embodiment
  • captures a packet in a wireless communication environment as data related to communication quality according to a measurement condition.
  • the packet capture unit 112 and the data extraction unit 23 that extracts data that matches the extraction condition from the data collected by the data collection unit 22 (in the embodiment, the data extraction unit 113 is an example).
  • the extracted data transmitting unit 24 in the embodiment, as an example, the extracted data transmitting unit 114) that transmits the data based on the data extracted by the data extracting unit 23 to the wireless communication quality visualization device.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the main part of the wireless communication quality visualization system.
  • the wireless communication quality visualization system 30 shown in FIG. 11 sets measurement conditions capable of specifying a target whose communication quality is to be measured, and extraction conditions capable of specifying display target data in data regarding communication quality collected according to the measurement conditions.
  • Display data for displaying the spatial and temporal communication quality from the condition setting means 11 in the embodiment, realized by the condition setting unit 601 as an example
  • data received from a plurality of measuring devices and a display data creating unit 12 (in the embodiment, realized by the visualization data creating unit 604 and the Web server unit 605, respectively), each of the plurality of measuring devices 20 communicates according to the measurement conditions.
  • Data collection means 22 (in the embodiment, realized by the packet capture unit 112 as an example) and data extraction means for extracting data matching the extraction conditions from the data collected by the data collection means.
  • 23 in the embodiment, as an example, the data extraction unit 113
  • the extracted data transmission unit 24 in the embodiment, as an example, the extraction
  • a data transmission unit 114 a data transmission unit 114.
  • wireless communication quality visualization device 11 condition setting means 12 display data creation means 20 measurement device 21 condition acquisition means 22 data collection means 23 data extraction means 24 extracted data transmission means 30 wireless communication quality visualization system 100 to 10 m measurement device 111 condition acquisition unit 112 packet capture unit 113 data extraction unit 114 extracted data transmission unit 115 log storage unit 200 to 20n wireless LAN service area 300 LTE base station 400 core network 500 Internet network 600 cloud server 601 condition setting unit 602 data communication unit 603 data storage unit 604 Visualization data generation unit 605 Web server unit 610 Database server (DB server) 700 wireless communication environment 1000 CPU 1001 storage device 1002 memory

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Abstract

無線通信品質可視化装置１０は、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する条件設定手段１１と、抽出条件に従って抽出されたデータに基づいて、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する表示データ作成手段１２とを含む。

Description

無線通信品質可視化システム、無線通信品質可視化装置、および測定装置
　本発明は、無線通信環境の通信品質を可視的に表示する無線通信品質可視化システムおよび無線通信品質可視化装置、ならびに測定装置に関する。
　複数のアクセスポイント（ＡＰ：Access  Point ）を含む無線ＬＡＮ（Local Area Network）の通信品質を評価するシステムとして、複数の測定装置（キャプチャ装置）が使用されるシステムがある（例えば、特許文献１参照）。キャプチャ装置は、無線ＬＡＮ環境における複数の地点のそれぞれに設置される。各キャプチャ装置でキャプチャされたデータが通信品質情報生成装置で分析される。
　特許文献１に記載されたシステムでは、通信品質情報生成装置は、端末から送信されたデータを良好に受信したキャプチャ装置のデータを用いて分析を行う。したがって、広範囲の無線ＬＡＮ環境の通信品質を評価できる。通信品質として、全送信フレーム数、送信リトライ数、送信平均レート、および送信最大レートが用いられる。
　また、特許文献１に記載されたシステムには、表示部が設けられている。表示部は、通信品質情報生成装置による通信品質の評価結果を表示する。
特開２０１７－１６９００３号公報 特表２０１７－５３４１９２号公報
　しかし、特許文献１に記載されたシステムでは、通信品質情報生成装置は、通信品質を評価し、通信品質の評価結果を表示しているにすぎない。表示部は、通信品質の時系列を表示しているわけではない。さらに、特許文献１に記載されたシステムでは、評価対象を変更することは考慮されていない。
　また、特許文献１に記載されたシステムでは、各々のキャプチャ装置は、キャプチャした全てのデータを通信品質情報生成装置に送信する。よって、通信品質情報生成装置の処理負荷が増大する。
　なお、特許文献２には、無線スペクトルに関する時系列のデータを表示するシステムが記載されている。しかし、特許文献２に記載されたシステムは、無線スペクトル使用情報を表示しているにすぎない。
　本発明は、無線通信環境の通信品質の時系列を表示する場合に、収集されたデータの処理に関する負荷の増大を抑制できる無線通信品質可視化システムおよび無線通信品質可視化装置、ならびに測定装置を提供することを目的とする。
　本発明による無線通信品質可視化システムは、複数の測定装置が設置された無線通信環境における通信品質を可視表示するシステムであって、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する条件設定手段と、複数の測定装置から受信したデータから、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する表示データ作成手段とを有する無線通信品質可視化装置を含み、複数の測定装置の各々は、測定条件に従って通信品質に関するデータを収集するデータ収集手段と、データ収集手段が収集したデータから、抽出条件に合致するデータを抽出するデータ抽出手段と、データ抽出手段が抽出したデータに基づくデータを無線通信品質可視化装置に送信する抽出データ送信手段とを有する。
　本発明による無線通信品質可視化装置は、複数の測定装置が設置された無線通信環境における通信品質を可視表示する装置であって、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する条件設定手段と、抽出条件に従って抽出されたデータに基づいて、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する表示データ作成手段とを含む。
　本発明による測定装置は、無線通信環境における通信品質を可視表示する無線通信品質可視化装置と通信可能に接続される装置であって、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を取得する条件取得手段と、測定条件に従って、通信品質に関するデータとして、無線通信環境におけるパケットをキャプチャするデータ収集手段と、データ収集手段が収集したデータから、抽出条件に合致するデータを抽出するデータ抽出手段と、データ抽出手段が抽出したデータに基づくデータを、無線通信品質可視化装置に送信する抽出データ送信手段とを含む。
　本発明による無線通信品質可視化方法は、複数の測定装置が設置された無線通信環境における通信品質を可視表示する方法であって、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定し、抽出条件に従って抽出されたデータに基づいて、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する。
　本発明による無線通信品質可視化プログラムは、コンピュータに、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する処理と、抽出条件に従って抽出されたデータに基づいて、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する処理とを実行させる。
　本発明によれば、無線通信環境の通信品質の時系列を表示する場合に、収集されたデータを処理する装置の処理負荷の増大を抑制できる。
無線通信品質可視化システムの実施形態の一例を示すブロック図である。 測定装置の構成例を示すブロック図である。 クラウドサーバの構成例を示すブロック図である。 測定装置の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態の無線通信品質可視化システムにおけるクラウドサーバの動作を示すフローチャートである。 閲覧用端末における表示例を示す説明図である。 第２の実施形態の無線通信品質可視化システムにおけるクラウドサーバの動作を示すフローチャートである。 ＣＰＵを有するコンピュータの一例を示すブロック図である。 無線通信品質可視化装置の主要部を示すブロック図である。 測定装置の主要部を示すブロック図である。 無線通信品質可視化システムの主要部を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態１．
　図１は、無線通信品質可視化システムの第１の実施形態を示すブロック図である。図１に示す無線通信品質可視化システムは、複数の無線ＬＡＮサービスエリア２００～２０ｎを含む。なお、本明細書では、例えば、あるＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を持つ１台以上のＡＰ（図１において図示せず）の無線到達範囲を１つの無線ＬＡＮサービスエリアとする。無線ＬＡＮサービスエリア２００～２０ｎは、一例として、工場や建設現場に設置される。各々の無線ＬＡＮサービスエリア２００～２０ｎには、１つまたは複数の端末（図１において図示せず）が存在する。端末は、例えば、機器やセンサである。
　無線通信環境７００は、複数の無線ＬＡＮサービスエリア２００～２０ｎで構成される。無線通信環境７００には、複数の測定装置１００～１０ｍが設置されている。
　各々の無線ＬＡＮサービスエリア２００～２０ｎは、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution ）基地局３００（ＬＴＥは登録商標）、コアネットワーク（ＬＴＥネットワークによるキャリア網）４００およびインターネット網５００を介して、クラウドサーバ６００およびデータベースサーバ（ＤＢサーバ）６１０と通信する。なお、ＤＢサーバ６１０も一種のクラウドサーバである。以下、ＬＴＥ基地局３００およびコアネットワーク４００で実現される回線をＬＴＥ回線という。
　図２は、測定装置１００の構成例を示すブロック図である。なお、測定装置１０１～１０ｍも、測定装置１００と同様に構成される。
　図２に示す例では、測定装置１００は、条件取得部１１１、パケットキャプチャ部１１２、データ抽出部１１３、および抽出データ送信部１１４、およびログ記憶部１１５を含む。
　条件取得部１１１は、インターネット網５００およびＬＴＥ回線を介して、クラウドサーバ６００から、通信品質（無線通信品質）の測定条件と可視化条件（抽出条件）とを入手する。
　測定条件は、通信品質を測定する対象を特定可能な条件である。具体的には、測定条件は、いつ、どのようなデータを取得すべきかを表すデータ取得条件である。測定条件には、例えば、測定対象の周波数チャネル、測定時間、測定周期、キャプチャの対象の送信先（宛先）のＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）、キャプチャの対象の送信元のＢＳＳＩＤが含まれる。実際に設定される測定条件は、それらのうちの１つ以上の項目を含む。また、測定条件に含まれる項目は、それらに限定されず、他の項目が含まれていてもよい。
　また、測定対象の周波数チャネルは、１つに限られない。複数の周波数チャネルを測定対象にする場合には、複数の無線ＬＡＮ機能を有する測定装置が用いられる。複数の周波数通信チャネルをまとめて１つの通信に使用するチャネルボンディングを使用する無線ＬＡＮサービスリアの測定の場合には、チャネルボンディングを測定可能な測定装置が用いられる。また、１つの無線ＬＡＮ機能を有する測定装置が、測定対象の複数の周波数チャネルを、時分割で観測してもよい。
　可視化条件は、測定条件に従って収集されたデータのうちの、可視化対象（表示対象）のデータを特定可能な条件である。可視化条件には、例えば、可視化対象のＡＰまたはＳＴＡ（Station ：端末）のＢＳＳＩＤ、ＡＰの位置情報（測定対象のエリアを指定する情報に相当）、測定装置１００～１０ｍの位置情報（測定対象のエリアを指定する情報に相当）、可視化対象の通信指標（ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、接続ＳＴＡ数、帯域占有率、送信パケット数、再送パケット数、再送率、スループットなど）、通信指標の集計時間、可視化対象の通信の方向（例えば、ＡＰ→ＳＴＡ、ＳＴＡ→ＡＰ）、キャプチャ性能の指標（キャプチャロスしたパケット数など）、可視化対象の送信元と送信先との組み合わせが含まれる。実際に設定される可視化条件は、それらのうちの１つ以上の項目を含む。また、可視化条件に含まれる項目は、それらに限定されず、他の項目が含まれていてもよい。
　パケットキャプチャ部１１２は、測定条件に従ってパケットをキャプチャし、ログ記憶部１１５に保存する。データ抽出部１１３は、ログ記憶部１１５に保存されているデータ（キャプチャされたパケット）から、可視化条件に合致するデータをログ記憶部１１５から抽出する。抽出データ送信部１１４は、抽出されたデータをＤＢサーバ６１０に送信する。
　図３は、クラウドサーバ６００の構成例を示すブロック図である。
　図３に示す例では、クラウドサーバ６００は、条件設定部６０１、データ通信部６０２、データ記憶部６０３、可視化データ生成部６０４、およびＷｅｂサーバ部６０５を含む。
　条件設定部６０１は、測定装置１００が測定で用いる測定条件と可視化条件とを設定する。データ通信部６０２は、測定条件と可視化条件とを測定装置１００～１０ｍに送信する。また、データ通信部６０２は、ＤＢサーバ６１０が記憶している測定装置１００～１０ｍからの可視化に関するデータを受信し、データ記憶部６０３に保存する。可視化データ生成部６０４は、可視化に関するデータを用いて可視化データ（表示用データ）を生成する。Ｗｅｂサーバ部６０５は、可視化データ生成部６０４が生成した可視化データを用いて、無線品質情報を閲覧可能なデータ（以下、Ｗｅｂページという。）にする。
　なお、本実施形態では、ＤＢサーバ６１０が測定装置１００～１０ｍからデータを受信するとともに受信したデータを記憶し、クラウドサーバ６００がＤＢサーバ６１０からデータを入手するが、クラウドサーバ６００とＤＢサーバ６１０との役割分担は、そのような分担に限られない。例えば、クラウドサーバ６００が測定装置１００～１０ｍからデータを受信し、受信したデータをＤＢサーバ６１０に記憶させるようにしてもよい。また、ＤＢサーバ６１０を用意せず、クラウドサーバ６００が測定装置１００～１０ｍからデータを受信するように構成してもよい。なお、本実施形態では、無線通信品質可視化装置は、クラウドサーバ６００とＤＢサーバ６１０とで実現されるが、クラウドサーバ６００が測定装置１００～１０ｍからデータを受信するように構成される場合には、無線通信品質可視化装置は、クラウドサーバ６００で実現される。
　Ｗｅｂサーバ部６０５が保持するＷｅｂページは、例えば、閲覧用端末（図１において図示せず）からの要求に応じて、閲覧用端末に供給される。閲覧用端末は、Ｗｅｂサーバ部６０５からダウンロードしたＷｅｂページを、表示器に表示する。
　次に、無線通信品質可視化システムの動作を説明する。まず、図４のフローチャートを参照して測定装置１００の動作を説明する。なお、測定装置１０１～１０ｍも、測定装置１００と同様に動作する。
　測定装置１００は、インターネット網５００およびＬＴＥ回線を介して、クラウドサーバ６００と時刻同期を行う（ステップＳ１０１）。具体的には、測定装置１００は、クラウドサーバ６００に対して、時刻同期のための問い合わせを行う。クラウドサーバ６００は、問い合わせに応じて、測定装置１００に時刻を示すデータを送信する。測定装置１００は、受信したデータに基づいて自装置の時計機能に対して時刻を設定する。測定装置１００は、時刻同期の方法として他の方法を用いてもよい。例えば、測定装置１００は、ＮＴＰ（Network Time Protocol ）サーバを利用して時刻同期を行ってもよい。また、各々の測定装置１００～１０ｍが個別にローカル時刻を設定してもよい。
　なお、測定装置１００は、時刻同期処理を定期的に実施してもよい。
　条件取得部１１１は、インターネット網５００およびＬＴＥ回線を介して、クラウドサーバ６００に、測定条件および可視化条件を要求する。クラウドサーバ６００は、要求に応じて、測定条件および可視化条件を測定装置１００に送信する。測定装置１００において、条件取得部１１１は、測定条件および可視化条件を受信する（ステップＳ１０２）。条件取得部１１１は、測定条件をパケットキャプチャ部１１２に出力する。また、条件取得部１１１は、可視化条件をデータ抽出部１１３に出力する。
　その後、測定装置１００は、ステップＳ１０３，Ｓ１０４の処理と、ステップＳ１０５～Ｓ１０７の処理とを、並行して、繰り返し実行する。
　ステップＳ１０３では、パケットキャプチャ部１１２は、ステップＳ１０２の処理で取得された測定条件に従って、ＡＰとＳＴＡとの間で送受信されるパケットをキャプチャする。
　ステップＳ１０３の処理で、パケットキャプチャ部１１２は、測定条件に周波数チャネルが含まれている場合には、その周波数チャネルでのパケットをキャプチャする。測定条件に測定時間が含まれている場合には、パケットキャプチャ部１１２は、測定時間に送信されるパケットをキャプチャする。測定条件に測定周期が含まれている場合には、パケットキャプチャ部１１２は、その周期が経過する毎にパケットをキャプチャする。測定条件に送信先のＢＳＳＩＤが含まれている場合には、パケットキャプチャ部１１２はそのＢＳＳＩＤがヘッダに含まれるパケットをキャプチャする。測定条件に送信元のＢＳＳＩＤパケットキャプチャ部１１２はそのＢＳＳＩＤがヘッダに含まれるパケットをキャプチャする。
　なお、パケットキャプチャ部１１２は、ＲＳＳＩおよび転送レートを測定し、キャプチャしたパケットに、ＲＳＳＩおよび転送レートを付与する。
　そして、パケットキャプチャ部１１２は、キャプチャしたパケットをログ記憶部１１５に出力する（ステップＳ１０４）。ログ記憶部１１５は、キャプチャされたパケットをログとして記憶する。
　ステップＳ１０５では、データ抽出部１１３は、ログ記憶部１１５にログが記憶されているか否か確認する。なお、記憶されているログは、測定条件に従って収集されたデータである。ログ記憶部１１５にログが記憶されていない場合には、データ抽出部１１３は、所定時間後に再びステップＳ１０５の処理を実行する。
　ログ記憶部１１５にログが記憶されている場合には、データ抽出部１１３は、可視化条件に合致するデータをログ記憶部１１５から抽出する（ステップＳ１０６）。
　ステップＳ１０６の処理で、データ抽出部１１３は、以下のようにして、データを抽出する。ただし、以下の方法は一例であって、他の方法が用いられてもよい。なお、以下の例は、可視化条件に通信指標が含まれている場合の例である。
　可視化対象の通信指標がＲＳＳＩである場合には、データ抽出部１１３は、キャプチャされたパケットのログに付与されるＲＳＳＩのデータを使用する。
　可視化対象の通信指標が接続ＳＴＡ数である場合には、データ抽出部１１３は、送信元のＢＳＳＩＤがパケット測定対象のＡＰのＢＳＳＩＤであるパケットの送信先のＢＳＳＩＤの種類を一定時間毎にカウントする。
　可視化対象の通信指標が帯域占有率である場合には、データ抽出部１１３は、キャプチャされたパケットのパケットサイズと転送レート情報とに基づいて、一定時間毎にパケット長を集計する。
　可視化対象の通信指標が送信パケット数である場合には、データ抽出部１１３は、可視化対象のＡＰまたはＳＴＡが送信したパケット数をカウントする。
　可視化対象の通信指標が再送パケット数または再送率である場合には、データ抽出部１１３は、パケットのヘッダ部分に含まれる再送フラグを一定時間毎に集計した結果を利用する。
　可視化対象の通信指標がスループットである場合には、データ抽出部１１３は、パケットサイズを一定時間毎に集計する。
　なお、データ抽出部１１３は、カウントまたは集計したデータに時刻情報を付与する。
　また、データ抽出部１１３は、集計対象のデータ（キャプチャされたパケット）を、集計処理後にログ記憶部１１５から消去してもよいが、集計処理後にログ記憶部１１５が、所定期間、データを保存するようにしてもよい。データが保存される場合には、通信に問題が生じたことが発見されたときに、保存されているデータを用いて問題の解析を行うことができる。
　抽出データ送信部１１４は、データ抽出部１１３によって作成されたデータ（抽出データ）を、インターネット網５００およびＬＴＥ回線を介してＤＢサーバ６１０に送信する（ステップＳ１０７）。ＤＢサーバ６１０は、受信したデータを記憶する。ＤＢサーバ６１０は、クラウドサーバ６００からの要求に応じて、インターネット網５００を介してクラウドサーバ６００にデータを提供する。
　次に、図５のフローチャートを参照してクラウドサーバ６００の動作を説明する。
　クラウドサーバ６００において、条件設定部６０１は、測定条件および可視化条件を設定する（ステップＳ２０１）。条件設定部６０１は、例えば、入力部（図３において図示せず）を介してあらかじめ操作者によって入力された測定条件および可視化条件を使用する。
　その後、クラウドサーバ６００は、ステップＳ２０２～Ｓ２０４の処理を繰り返し実行する。
　ステップＳ２０２において、データ通信部６０２は、可視化に関するデータをＤＢサーバ６１０から受信する。データ通信部６０２は、受信したデータをデータ記憶部６０３に格納する。可視化に関するデータは、測定装置１００～１０ｍにおいてデータ抽出部１１３がログ記憶部１１５から抽出したデータに基づいて作成したデータである。すなわち、可視化に関するデータは、上述した抽出データである。
　可視化データ生成部６０４は、データ記憶部６０３に記憶されているデータを用いて、可視化データを生成する（ステップＳ２０３）。可視化データは、無線通信環境の通信品質や稼働状況などを示しているデータ（データ記憶部６０３に記憶されているデータ）に基づいて作成される表示用データである。一例として、可視化データは、電波伝搬マップを表示するためのデータ、および、通信指標の時系列を例えばグラフ表示するためのデータである。電波伝搬マップは、ヒートマップとして表示されてもよい。
　ＲＳＳＩに関して、測定装置１００～１０ｍに設置地点でのデータしか存在しない。そこで、可視化データ生成部６０４は、測定装置１００～１０ｍに設置地点でのデータを用いて、補間処理によって、無線通信環境７００の空間内のＲＳＳＩのデータを生成する。
　また、可視化データ生成部６０４は、各測定装置１００～１０ｍにおけるパケットキャプチャ部１１２がキャプチャしたパケットを使って抽出された情報の中で、最も信頼性の高い情報を用いる。可視化データ生成部６０４は、例えば、各送信元、送信先のペア毎に集計したＲＳＳＩの強度、キャプチャできたパケット数などに基づいて、信頼性を判定する。
　なお、可視化データ生成部６０４は、ＡＰの帯域占有率として、各々の測定装置１００～１０ｍが集計した情報のうち、信頼性の高いものを用いる。
　Ｗｅｂサーバ部６０５は、可視化データに基づいて、通信品質等が、電波伝搬マップや通信指標の時系列として表示されるＷｅｂページを作成する（ステップＳ２０４）。電波伝搬マップは、空間的な通信品質の一例であり、通信指標の時系列は、時間的な通信品質の一例である。なお、空間的な通信品質は、空間的に変化する通信品質を意味する。時間的な通信品質は、時間的に推移する通信品質を意味する。その後、ステップＳ２０２に移行する。
　以上の処理によって、クラウドサーバ６００は、通信品質の時系列を表示可能な環境を構築できる。
　図６は、閲覧用端末における表示例を示す説明図である。
　図６に示す例では、無線通信環境７００の空間内の電波伝搬マップが時系列的に表示される。なお、図６には、特定の時刻における電波伝搬マップが示されているが、表示は、自動的に、または、操作者の指示に応じて更新される。図６には、ＡＰのみが示されているが、ＳＴＡも表示されることが好ましい。ＳＴＡが表示される場合、ＳＴＡが移動する可能性も考慮して、所定のアイコンがクリックされると、表示位置が更新されるようにしてもよい。また、クラウドサーバ６００がＳＴＡの位置を随時認識可能に構成されている場合には、ＳＴＡの移動が認識される毎に、ＳＴＡの表示位置が更新されるようにしてもよい。
　また、図６に示す例では、ＡＰに接続しているＳＴＡの数、ＡＰの帯域占有率、および再送率の時系列がグラフとして表示される。例えば、図６における左側の図において、あるＡＰが選択されると（例えば、クリックされると）、そのＡＰに関するＳＴＡの数、ＡＰの帯域占有率、および再送率が表示されるようにしてもよい。
　また、図６に示す例では、ＡＰを示すアイコンの下に、接続ＳＴＡ数を表すピンが表示されるが、ＳＴＡの通信品質レベルに応じて表示色を変えてもよい。
　以上に説明したように、本実施形態の無線通信品質可視化システムでは、測定装置１００～１０ｍは、測定条件に基づいて、パケットを選択的にキャプチャし、可視化条件に基づいて、キャプチャされたパケットを選択的に抽出するので、測定装置１００～１０ｍの処理負荷が低減する。その結果、相対的に処理速度が向上する。
　また、無線通信品質可視化装置は、複数の通信指標のデータを時系列に表示することができる。その結果、効率的に通信の問題を分析することができる。また、測定装置１００～１０ｍから無線通信品質可視化装置（本実施形態では、クラウドサーバ６００）に送信されるデータが可視化条件に基づいて選択されるので、送信されるデータの増大が抑制される。その結果、収集された全てのデータが無線通信品質可視化装置に送信される場合と比較して、無線通信品質可視化装置の処理負荷が低減する。その結果、相対的に処理速度が向上し、可視化処理（表示処理）の応答姓が向上する。
　また、クラウドサーバ６００が測定条件および可視化条件を設定するので、管理者等が工場や建設現場などの現場に設置された測定装置１００～１０ｍに赴くことなく、測定条件および可視化条件を設定可能である。したがって、本実施形態の無線通信品質可視化システムは、例えば、現場への立ち入りの難度が高い工場や建設現場などの通信品質等を可視化する場合に有効に活用される。
実施形態２．
　図７は、第２の実施形態の無線通信品質可視化システムにおけるクラウドサーバ６００の動作を示すフローチャートである。第２の実施形態でも、測定装置１００～１０ｍおよびクラウドサーバ６００は、図２および図３に示されたように構成される。また、図１に示された無線通信環境７００を想定する。
　クラウドサーバ６００は、第１の実施形態の場合と同様にステップＳ２０１～Ｓ２０４の処理を実行した後、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の処理を実行する。
　すなわち、クラウドサーバ６００における条件設定部６０１は、可視化条件の変更条件が成立したか否か判定する（ステップＳ２０５）。変更条件が成立している場合には、条件設定部６０１は、可視化条件、または、測定条件および可視化条件を変更する（ステップＳ２０６）。データ通信部６０２は、変更後の可視化条件、または、測定条件および可視化条件を、測定装置１００～１０ｍに送信する。
　変更条件の成立として、以下のような例が挙げられる。
　測定条件および可視化条件に合致するＡＰに新たに接続したＳＴＡのＢＳＳＩＤが、抽出データに含まれていたとする。その場合、条件設定部６０１は、新たなＳＴＡのＢＳＳＩＤを可視化条件に追加する。
　そのような処理によって、以後、新たなＳＴＡのＲＳＳＩも表示可能になる。
　また、条件設定部６０１が、ＡＰが送信するビーコンをキャプチャするように測定条件を設定し、測定装置１００～１０ｍがビーコンに含まれるＢＳＳＩＤを送信することを想定する。フィルタ条件に含まれていない送信元のＢＳＳＩＤが検出された場合、条件設定部６０１は、そのＢＳＳＩＤで特定されるＡＰの通信指標が測定装置１００～１０ｍから送信されるように、測定条件および可視化条件を変更する。以後、フィルタ条件に含まれていないＢＳＳＩＤを有するＡＰの通信指標等が表示可能になる。
　そのような処理によって、クラウドサーバ６００が、フィルタ条件に含まれていないＢＳＳＩＤを有するＡＰの通信状況を監視することが可能になる。
　なお、上記の各実施形態では、無線通信品質可視化装置としてクラウドサーバ６００が用いられたが、無線通信品質可視化装置として、オンプレミスサーバが用いられてもよい。オンプレミスサーバが用いられる場合には、オンプレミスサーバは、例えば、構内通信網を介して、測定装置１００～１０ｍと通信する。
　また、上記の実施形態では、無線ＬＡＮサービスエリア２００～２０ｎで構成される無線通信環境を例にしたが、ＬＴＥで構築される無線通信環境、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area ）で構築される無線通信環境、Bluetooth （登録商標）で構築される無線通信環境、ZigBee（登録商標）で構築される無線通信環境などを対象として、通信品質や稼働状況などを可視的に表示することもできる。
　また、上記の実施形態では、測定装置１００～１０ｍとクラウドサーバ６００などの無線通信品質可視化装置との間の通信路としてＬＴＥ回線が想定されたが、通信路は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮの測定対象以外のチャネル、ＬＰＷＡによる通信路、Bluetooth による通信路、ZigBeeによる通信路であってもよい。
　図８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）を有するコンピュータの一例を示すブロック図である。コンピュータは、無線通信品質可視化装置または測定装置に実装される。ＣＰＵ１０００は、記憶装置１００１に格納されたプログラムに従って処理を実行することによって、上記の実施形態における各機能を実現する。すなわち、図２に示された測定装置１００におけるログ記憶部１１５および無線通信機能以外の機能を実現する。また、図３に示されたクラウドサーバ６００における無線通信機能以外の機能を実現する。
　記憶装置１００１は、例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium ）である。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の具体例として、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクドライブ）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM ）、フラッシュＲＯＭ）がある。
　また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium ）に格納されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体には、例えば、有線通信路または無線通信路を介してプログラムが供給される。
　メモリ１００２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）で実現され、ＣＰＵ１０００が処理を実行するときに一時的にデータを格納する記憶手段である。メモリ１００２に、記憶装置１００１または一時的なコンピュータ可読媒体が保持するプログラムが転送され、ＣＰＵ１０００がメモリ１００２内のプログラムに基づいて処理を実行するような形態も想定しうる。また、図２に示されたログ記憶部１１５と、図３に示されたデータ記憶部６０３は、メモリ１００２または記憶装置１００１で実現される。
　図９は、無線通信品質可視化装置の主要部を示すブロック図である。図９に示す無線通信品質可視化装置１０（実施形態では、クラウドサーバ６００で実現される。）は、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する条件設定手段１１（実施形態では、一例として、条件設定部６０１で実現される。）と、抽出条件に従って抽出されたデータに基づいて、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する表示データ作成手段１２（実施形態では、一例として、可視化データ生成部６０４およびＷｅｂサーバ部６０５で実現される。）とを備えている。
　図１０は、測定装置の主要部を示すブロック図である。図１０に示す測定装置２０は、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を取得する条件取得手段２１（実施形態では、一例として、条件取得部１１１で実現される。）と、測定条件に従って、通信品質に関するデータとして、無線通信環境におけるパケットをキャプチャするデータ収集手段２２（実施形態では、一例として、パケットキャプチャ部１１２で実現される。）と、データ収集手段２２が収集したデータから、抽出条件に合致するデータを抽出するデータ抽出手段２３（実施形態では、一例として、データ抽出部１１３）と、データ抽出手段２３が抽出したデータに基づくデータを、無線通信品質可視化装置に送信する抽出データ送信手段２４（実施形態では、一例として、抽出データ送信部１１４）とを備えている。
　図１１は、無線通信品質可視化システムの主要部を示すブロック図である。図１１に示す無線通信品質可視化システム３０は、通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する条件設定手段１１（実施形態では、一例として、条件設定部６０１で実現される。）と、複数の測定装置から受信したデータから、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する表示データ作成手段１２（実施形態では、一例として、可視化データ生成部６０４およびＷｅｂサーバ部６０５で実現される。）とを備え、複数の測定装置２０の各々が、測定条件に従って通信品質に関するデータを収集するデータ収集手段２２（実施形態では、一例として、パケットキャプチャ部１１２で実現される。）と、データ収集手段が収集したデータから、抽出条件に合致するデータを抽出するデータ抽出手段２３（実施形態では、一例として、データ抽出部１１３）と、データ抽出手段が抽出したデータに基づくデータを無線通信品質可視化装置１０に送信する抽出データ送信手段２４（実施形態では、一例として、抽出データ送信部１１４）とを含むように構成される。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１９年１月２１日に出願された日本特許出願２０１９－００７７８６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１０　　　無線通信品質可視化装置
　１１　　　条件設定手段
　１２　　　表示データ作成手段
　２０　　　測定装置
　２１　　　条件取得手段
　２２　　　データ収集手段
　２３　　　データ抽出手段
　２４　　　抽出データ送信手段
　３０　　　無線通信品質可視化システム
　１００～１０ｍ　測定装置
　１１１　　条件取得部
　１１２　　パケットキャプチャ部
　１１３　　データ抽出部
　１１４　　抽出データ送信部
　１１５　　ログ記憶部
　２００～２０ｎ　無線ＬＡＮサービスエリア
　３００　　ＬＴＥ基地局
　４００　　コアネットワーク
　５００　　インターネット網
　６００　　クラウドサーバ
　６０１　　条件設定部
　６０２　　データ通信部
　６０３　　データ記憶部
　６０４　　可視化データ生成部
　６０５　　Ｗｅｂサーバ部
　６１０　　データベースサーバ（ＤＢサーバ）
　７００　　無線通信環境
　１０００　ＣＰＵ
　１００１　記憶装置
　１００２　メモリ

Claims (10)

  1. 　複数の測定装置が設置された無線通信環境における通信品質を可視表示する無線通信品質可視化システムであって、
    　通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、前記測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する条件設定手段と、
    　前記複数の測定装置から受信したデータから、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する表示データ作成手段とを含む無線通信品質可視化装置を備え、
    　前記複数の測定装置の各々は、
    　前記測定条件に従って通信品質に関するデータを収集するデータ収集手段と、
    　前記データ収集手段が収集したデータから、前記抽出条件に合致するデータを抽出するデータ抽出手段と、
    　前記データ抽出手段が抽出したデータに基づくデータを前記無線通信品質可視化装置に送信する抽出データ送信手段とを含む
    　ことを特徴とする無線通信品質可視化システム。
  2. 　前記条件設定手段は、前記測定条件に従って収集された通信品質に関するデータに基づいて少なくとも前記抽出条件を変更する
    　請求項１記載の無線通信品質可視化システム。
  3. 　前記データ収集手段は、前記無線通信環境におけるパケットをキャプチャする
    　請求項１または請求項２記載の無線通信品質可視化システム。
  4. 　前記無線通信環境には、無線ＬＡＮにおける複数のアクセスポイントが含まれる
    　請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の無線通信品質可視化システム。
  5. 　複数の測定装置が設置された無線通信環境における通信品質を可視表示する無線通信品質可視化装置であって、
    　通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、前記測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する条件設定手段と、
    　前記抽出条件に従って抽出されたデータに基づいて、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する表示データ作成手段と
    　を備えたことを特徴とする無線通信品質可視化装置。
  6. 　前記条件設定手段は、前記測定条件に従って収集された通信品質に関するデータに基づいて少なくとも前記抽出条件を変更する
    　請求項５記載の無線通信品質可視化装置。
  7. 　前記無線通信品質可視化装置は、クラウドサーバである
    　請求項５または請求項６記載の無線通信品質可視化装置。
  8. 　無線通信環境における通信品質を可視表示する無線通信品質可視化装置と通信可能に接続される測定装置であって、
    　通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、前記測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を取得する条件取得手段と、
    　前記測定条件に従って、通信品質に関するデータとして、前記無線通信環境におけるパケットをキャプチャするデータ収集手段と、
    　前記データ収集手段が収集したデータから、前記抽出条件に合致するデータを抽出するデータ抽出手段と、
    　前記データ抽出手段が抽出したデータに基づくデータを、前記無線通信品質可視化装置に送信する抽出データ送信手段と
    　を備えたことを特徴とする測定装置。
  9. 　複数の測定装置が設置された無線通信環境における通信品質を可視表示する無線通信品質可視化方法であって、
    　通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、前記測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定し、
    　前記抽出条件に従って抽出されたデータに基づいて、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する
    　ことを特徴とする無線通信品質可視化方法。
  10. 　複数の測定装置が設置された無線通信環境における通信品質を可視表示するための無線通信品質可視化プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    　前記無線通信品質可視化プログラムは、
    　通信品質を測定する対象を特定可能な測定条件、および、前記測定条件に従って収集された通信品質に関するデータにおける表示対象のデータを特定可能な抽出条件を設定する処理と、
    　前記抽出条件に従って抽出されたデータに基づいて、空間的および時間的な通信品質を表示するための表示データを作成する処理とをプロセッサに実行させる
    　記録媒体。
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