JP6474699B2 - Radio environment estimation method, radio environment estimation apparatus, and radio environment estimation program - Google Patents
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Description
本発明は、干渉電波が存在する無線環境において、干渉電波を発する各干渉源から到来する干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報を推定する無線環境推定方法、無線環境推定装置および無線環境推定プログラムに関する。 The present invention relates to a radio environment estimation method, a radio environment estimation apparatus, and a radio environment estimation program for estimating interference radio wave information indicating a reception state of an interference radio wave arriving from each interference source that emits the interference radio wave in a radio environment where the interference radio wave exists. About.
近年、無線通信サービスが多様化し、様々な無線通信方式を用いた送信局が増加している。ある一定のエリア内で、同一周波数帯の電波を利用する送信局が増加すると、ある送信局が無線通信を行う際に干渉が発生する確率が高まり、周波数利用効率が劣化する恐れがある。これは、いわゆる隠れ端末などにより干渉回避機能が正常に機能していない場合や、同一周波数帯の電波を利用する送信局がそれぞれ異なるプロトコルで運用されている場合などにさらに顕著となることが考えられる。また、例えばISM(Industry-Science-Medical) バンドで運用されるISM機器等、これらの送信局と同一周波数帯の電波を発する通信用途ではない電子機器がある場合も、干渉が発生する確率が高まり、周波数利用効率が劣化する恐れがある。 In recent years, wireless communication services have been diversified, and the number of transmitting stations using various wireless communication methods has increased. If the number of transmitting stations that use radio waves in the same frequency band increases within a certain area, the probability that interference will occur when a certain transmitting station performs radio communication may increase the frequency utilization efficiency. This may be more noticeable when the interference avoidance function is not functioning normally due to a so-called hidden terminal or when the transmitting stations using radio waves in the same frequency band are operated with different protocols. It is done. In addition, the probability of interference increases even when there are non-communication devices that emit radio waves in the same frequency band as these transmitting stations, such as ISM devices operating in the Industry-Science-Medical (ISM) band. The frequency utilization efficiency may be degraded.
このような同一周波数帯の電波を利用する近隣の送信局や電子機器(以下、干渉源という)が発する電波をすべて干渉電波とすると、この干渉電波が存在する無線環境では、無線通信システムに対して干渉電波を考慮した制御を行うことで周波数利用効率を向上する効果が期待できる。ただし、この制御を効率的に行うためには、各干渉源から到来する干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報を高精度に推定する無線環境推定技術が必要である。 If all the radio waves emitted by nearby transmitting stations and electronic devices (hereinafter referred to as interference sources) that use radio waves in the same frequency band are interference radio waves, in a wireless environment where such interference radio waves exist, Therefore, the effect of improving the frequency utilization efficiency can be expected by performing control in consideration of interference radio waves. However, in order to perform this control efficiently, a radio environment estimation technique for accurately estimating the interference radio wave information indicating the reception state of the interference radio wave arriving from each interference source is required.
特許文献1には、停止制御等のアクセス制御可能な各送信局を一定期間停止し、停止期間中に受信した電波を停止制御等のアクセス制御不可能な干渉源から到来する干渉電波として観測することで、干渉源ごとの干渉電波情報を推定する無線環境推定技術が提案されている。
In
また、送信局のアクセス制御方式が符号分割多元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)の場合、送信局が事前に拡散符号を用いて拡散処理を行うため、受信した電波から逆拡散処理により分離した干渉電波を観測することで、送信局の停止期間を設けずに干渉源ごとの干渉電波情報を推定する方法も提案されている。 In addition, when the access control method of the transmitting station is code division multiple access (CDMA), the transmitting station performs spreading processing using a spreading code in advance, so that it is separated from received radio waves by despreading processing. There has also been proposed a method of estimating interference radio wave information for each interference source by observing interference radio waves without providing a stop period of the transmitting station.
一方、非特許文献1には、受信する電波に含まれる全ての信号に対する復調機能を備えている無線LANアナライザを用い、復調できた信号から送信局と宛先のMACアドレスやシーケンス番号などのパケット情報を取得し、このパケット情報に基づいて復調できなかった信号を補間することで、停止期間を設けずに干渉源ごとの干渉電波情報を推定する方法が提案されている。
On the other hand, in Non-Patent
また、非特許文献2には、所定のアクセス制御方式で動作する複数の送信局と所定のアクセス制御方式と異なる方式で動作する干渉源とが含まれる電波環境において、復調不可電波のうち送信局から到来する干渉電波間の重畳を除いた復調不可電波を、干渉源からの干渉電波とみなして、干渉源から到来する干渉電波の発生頻度や時間占有率等の干渉電波情報を算出する方法が提案されている。 Further, Non-Patent Document 2 discloses that, in a radio wave environment including a plurality of transmission stations that operate in a predetermined access control scheme and an interference source that operates in a scheme different from the predetermined access control scheme, A method of calculating interference radio wave information such as the frequency of occurrence and time occupancy of interference radio waves arriving from the interference source, assuming that radio waves that cannot be demodulated excluding superposition between interference radio waves arriving from the interference source are interference radio waves from the interference source Proposed.
図7は、非特許文献1に記載の従来方法における無線環境推定手順の一例を示す。
FIG. 7 shows an example of a radio environment estimation procedure in the conventional method described in
図7に示すように、従来の方法では、観測期間内に受信した電波を復調して取得したパケット情報を時系列に記録する(ステップS01)。次に、従来の方法では、取得したパケット情報に記載の送信局と宛先のセットごとに、受信できたパケットの占有時間から個別時間占有率を算出し、さらに送信局と宛先のセットごとにシーケンス番号と再送フラグを確認して、受信局に受信できたパケットと受信できなかったパケットの比であるパケット誤り率を算出する(ステップS02)。そして、従来の方法では、算出したパケット誤り率を用いて受信できなかったパケットの占有時間を算出し、個別占有時間を補完する(ステップS03)。 As shown in FIG. 7, in the conventional method, packet information obtained by demodulating radio waves received within an observation period is recorded in time series (step S01). Next, in the conventional method, for each set of transmitting station and destination described in the acquired packet information, an individual time occupancy is calculated from the occupied time of the received packet, and a sequence is set for each set of transmitting station and destination. The number and retransmission flag are confirmed, and a packet error rate, which is a ratio of packets that can be received by the receiving station and packets that cannot be received, is calculated (step S02). In the conventional method, the occupied time of the packet that could not be received is calculated using the calculated packet error rate, and the individual occupied time is complemented (step S03).
特許文献1に記載の無線環境推定技術では、送信局の信号を一時停止して干渉電波を観測し、干渉源ごとの干渉電波情報を推定する必要があるため、信号を停止することによって無線通信システムの通信品質が劣化する場合がある。
In the wireless environment estimation technique described in
また、符号分割多元接続方式において逆拡散処理により干渉電波を分離する手法では、全ての送信局において符号化の事前処理が必要であり、符号化などの事前処理を行わない電子機器から到来する干渉電波については、その干渉電波情報を取得することができない。 In the method of separating interference radio waves by despreading in the code division multiple access method, all transmitting stations require pre-coding processing, and interference coming from electronic equipment that does not perform pre-processing such as coding. For radio waves, the interference radio wave information cannot be acquired.
一方、非特許文献1に記載の無線環境推定技術では、時間的に重畳していない全ての信号についてシーケンス番号等のパケット情報が取得できることが前提である。したがって、パケット情報を取得できない干渉電波の影響は考慮されていないため、受信局が対応していない無線規格または通信用途以外の干渉電波が存在し、パケット情報が取得できない場合は干渉源ごとの干渉電波情報を取得できない。
On the other hand, the wireless environment estimation technique described in Non-Patent
また、非特許文献2に記載の無線環境推定技術では、送信局から到来する1つの干渉電波に、他の干渉源から到来する複数の干渉電波が重畳したとしても1つの干渉電波の重畳とカウントしてしまう。このため、非特許文献2では、各干渉源から到来する干渉電波の発生頻度を低く見積もってしまい、時間占有率を多く見積もってしまう。 In addition, in the wireless environment estimation technology described in Non-Patent Document 2, even if a plurality of interference radio waves arriving from other interference sources are superimposed on one interference radio wave arriving from a transmission station, one interference radio wave is superimposed and counted. Resulting in. For this reason, in Non-Patent Document 2, the frequency of occurrence of interfering radio waves coming from each interference source is estimated to be low, and the time occupancy rate is estimated to be large.
本発明は、干渉電波が存在する無線環境において、各干渉源から到来する干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報を従来と比べて正確に推定できる無線環境推定方法、無線環境推定装置および無線環境推定プログラムを提供することを目的とする。 The present invention relates to a wireless environment estimation method, a wireless environment estimation device, and a wireless environment that can accurately estimate interference radio wave information indicating a reception state of interference radio waves arriving from each interference source in a radio environment in which interference radio waves exist. The purpose is to provide an estimation program.
第1の発明は、互いに同じ周波数帯域の干渉電波を発する1以上の送信局および1以上の干渉源の各々から受信した干渉電波の受信電力を測定し、所定の閾値以上の受信電力の干渉電波を復調して得られるフレーム時間を復調成功フレーム情報として取得するとともに、所定の閾値以上の受信電力で復調できなかった干渉電波である復調不可電波のフレーム時間を復調不可電波情報として取得し、取得した復調成功フレーム情報および復調不可電波情報を干渉電波時系列情報として記録する第1のステップと、干渉電波時系列情報に対して所定の統計処理期間にわたって統計処理を行った干渉電波統計情報を算出する第2のステップと、干渉源からの干渉電波の到来が確率到着過程に基づいて定義され、かつ送信局におけるアクセス制御方式の動作を表す状態遷移モデルと、状態遷移モデルが復調不可電波を受信する状態が、干渉源からの干渉電波のみが受信される場合、送信局からの干渉電波に干渉源からの干渉電波が重畳する場合、および2つの送信局からの干渉電波が重畳して受信される場合のいずれであるかを示すパターン情報と、干渉電波統計情報とに基づいて、干渉電波統計情報と干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報との関係式を解くことにより、送信局および干渉源ごとの干渉電波情報を算出する第3のステップとを有する。 The first invention measures the received power of interference radio waves received from each of one or more transmission stations and one or more interference sources that emit interference radio waves in the same frequency band, and the interference radio waves of reception power equal to or greater than a predetermined threshold value. The frame time obtained by demodulating the signal is acquired as successful demodulation frame information, and the frame time of the radio wave that cannot be demodulated that cannot be demodulated with the received power exceeding the predetermined threshold is acquired and acquired as the radio wave information that cannot be demodulated. First step of recording the successfully demodulated frame information and non-demodulated radio wave information as interference radio wave time series information, and calculating interference radio wave statistical information obtained by performing statistical processing on the interference radio wave time series information over a predetermined statistical processing period second steps, the arrival of the interference wave from the interference source is defined based on the probability arrival process, and the access control method in the transmitting station And a state transition model representing the operation state of the state transition model receives the demodulation impossible radio waves, if only interference waves from the interference source are received, the interference wave from the interference source to the interference wave from the transmitting station is superimposed The interference radio wave statistics information and the interference radio wave reception state based on the pattern information indicating whether the interference radio waves from the two transmitting stations are received in a superimposed manner and the interference radio wave statistical information. A third step of calculating interference radio wave information for each transmission station and interference source by solving a relational expression with the interference radio wave information shown.
第2の発明は、互いに同じ周波数帯域の干渉電波を発する1以上の送信局および1以上の干渉源の各々から干渉電波を受信する干渉電波受信部と、受信した干渉電波の受信電力を測定し、所定の閾値以上の受信電力の干渉電波を復調して得られるフレーム時間を復調成功フレーム情報として取得するとともに、所定の閾値以上の受信電力で復調できなかった干渉電波である復調不可電波のフレーム時間を復調不可電波情報として取得し、取得した復調成功フレーム情報および復調不可電波情報を干渉電波時系列情報として記録する干渉電波処理部と、干渉電波時系列情報に対して所定の統計処理期間にわたって統計処理を行った干渉電波統計情報を算出する干渉電波統計処理部と、干渉源からの干渉電波の到来が確率到着過程に基づいて定義され、かつ送信局におけるアクセス制御方式の動作を表す状態遷移モデルと、状態遷移モデルが復調不可電波を受信する状態が、干渉源からの干渉電波のみが受信される場合、送信局からの干渉電波に干渉源からの干渉電波が重畳する場合、および2つの送信局からの干渉電波が重畳して受信される場合のいずれであるかを示すパターン情報と、干渉電波統計情報とに基づいて、干渉電波統計情報と干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報との関係式を解くことにより、送信局および干渉源ごとの干渉電波情報を算出する干渉電波情報算出部とを備える。 According to a second aspect of the present invention, an interference radio wave receiving unit that receives interference radio waves from each of one or more transmission stations and one or more interference sources that emit interference radio waves in the same frequency band, and a received power of the received interference radio waves are measured. The frame time obtained by demodulating the interference radio wave having a reception power equal to or higher than a predetermined threshold is acquired as demodulation successful frame information, and the frame of the radio wave that cannot be demodulated that cannot be demodulated with the reception power higher than the predetermined threshold Interfering radio wave processing unit that acquires time as non-demodulated radio wave information and records the acquired successful demodulation frame information and non-demodulable radio wave information as interference radio time series information, and over a predetermined statistical processing period for the interference radio time series information definition and interfering radio wave statistical processing unit for calculating an interference wave statistics were statistically processed, the arrival of the interference wave from the interference source based on the probability arrival process Is, and if the state transition model representing the operation of the access control method in the transmitting station, the state where the state transition model receives the demodulation impossible radio waves, only the interference wave from the interference source are received, the interference wave from the transmitting station when the interference wave from the interference source is superimposed, the pattern information indicating whether the case of and interference waves from the two transmitting stations are received by superimposing, on the basis of the interference radio wave statistics, interference An interference radio wave information calculation unit that calculates interference radio wave information for each transmission station and interference source by solving a relational expression between the radio wave statistical information and the interference radio wave information indicating the reception state of the interference radio wave is provided.
第3の発明の無線環境推定プログラムは、第1の発明の無線環境推定方法の各ステップをコンピュータに実行させる。 A wireless environment estimation program according to a third aspect causes a computer to execute each step of the wireless environment estimation method according to the first aspect.
本発明は、干渉電波が存在する無線環境において、各干渉源から到来する干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報を従来と比べて正確に推定できる。 The present invention can accurately estimate interference radio wave information indicating a reception state of interference radio waves arriving from each interference source in a wireless environment in which interference radio waves exist, as compared with the related art.
以下、図面を用いて実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、無線環境推定装置の一実施形態を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of a wireless environment estimation device.
図1に示した無線環境推定装置100は、複数の無線通信システムによる周波数共用環境、同一周波数帯の電波を利用する複数の送信局が高密度に存在する無線環境、ISM機器等の無線通信用途以外の電波を発する電子機器が存在する環境において設置され、干渉源ごとに干渉電波に関する干渉電波情報を高精度に推定する。
A radio
無線環境推定装置100は、干渉電波受信部20と、干渉電波処理部30と、干渉電波統計処理部40と、干渉電波情報算出部50とを有する。なお、これらの要素の全部は、無線通信機能を有する送信局装置に備えられてもよく、その一部が送信局を制御する中央制御局装置に備えられてもよい。すなわち、無線環境推定装置100は、専用のハードウェアにより実現されてもよい。また、無線環境推定装置100は、無線受信部が接続されたコンピュータ装置がメモリ等の記憶装置に記憶された無線環境推定プログラムを実行することにより実現されてもよい。この場合、無線環境推定プログラムは、例えば、CD(Compact Disc)あるいはDVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクに記録して頒布することができる。さらに、無線環境推定装置100は、無線環境推定装置100に含まれるネットワークインタフェースを介して、ネットワークを通じて無線環境推定プログラムをダウンロードし、記憶装置に格納してもよい。
The wireless
干渉電波受信部20は、干渉電波を受信し、受信した干渉電波統計を干渉電波処理部30に出力する。
The interference radio
干渉電波処理部30は、受信した干渉電波の受信電力を測定し、所定の閾値以上の受信電力の干渉電波を復調して得られる干渉電波の送信元である送信局と、その送信局から到来するフレームの有無を表す時系列情報を復調成功フレーム情報として取得する。また、干渉電波処理部30は、所定の閾値以上の受信電力で復調できなかった干渉電波(以下、復調不可電波とも称される)の有無を表す時系列情報を復調不可電波情報として取得する。干渉電波処理部30は、取得した復調成功フレーム情報および復調不可電波情報を干渉電波時系列情報として干渉電波統計処理部40に出力する。なお、干渉電波処理部30は、取得した干渉電波時系列情報を、無線環境推定装置100に含まれるメモリ等の記憶装置に記憶してもよい。
The interference radio
干渉電波統計処理部40は、受信した干渉電波時系列情報に対して所定の統計処理期間にわたって統計処理を行った干渉電波統計情報を算出する。干渉電波統計処理部40の動作については、図2で説明する。
The interference radio wave
干渉電波情報算出部50は、一部または全ての干渉電波の到来を確率到着過程に基づいて定義される少なくとも1つの干渉源におけるアクセス制御方式の動作を表す状態遷移モデルと、状態遷移モデルが復調不可電波を受信する状態を示すパターン情報と、干渉電波統計情報とを用い、各干渉源から到来する干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報を算出する。干渉電波情報算出部50の動作およびパターン情報については、図2から図4で説明する。
The interference radio wave
図2は、図1に示した無線環境推定装置100における処理手順の一例を示す。図2では、例えば、無線環境推定装置100は、IEEE802.11g等の規格に基づいて、互いに同一の周波数帯域の電波を送受信する複数の無線LAN機器(すなわち送信局)と、無線LAN機器と異なるアクセス制御方式で、同じ周波数帯域の無線通信を行う1つの送信局もしくは無線通信用途以外に電波を発する1つの電子機器が存在する無線環境において、干渉源ごとの干渉電波情報を算出する。
FIG. 2 shows an example of a processing procedure in the radio
ステップS10では、干渉電波処理部30は、干渉電波受信部20で干渉電波が受信された場合、受信した干渉電波の受信電力を測定し、復調処理を行う。例えば、干渉電波処理部30は、干渉電波の復調に成功し干渉電波の受信電力が所定の閾値以上の場合、復調した干渉電波の送信元である送信局と、その送信局から到来するフレームの有無を表す時系列情報とを示す復調成功フレーム情報を取得する。一方、干渉電波処理部30は、干渉電波の復調に失敗しかつ受信電力が所定の閾値以上の場合、復調不可電波の有無を表す時系列情報を示す復調不可電波情報を取得する。干渉電波処理部30は、受信した干渉電波における受信電力情報、復調成功フレーム情報および復調不可電波情報を含んだ干渉電波時系列情報を干渉電波統計処理部40に出力する。
In step S10, when the interference radio
なお、干渉電波処理部30は、通信を行う上で必要不可欠な待ち時間や応答時間を復調成功フレームの時間として補完してもよい。また、干渉電波処理部30は、2つの復調不可電波の間に一定時間未満の空き時間が存在する場合、当該空き時間を復調不可電波が存在する時間として補完してもよい。
Note that the interference radio
ステップS20では、干渉電波統計処理部40は、ステップS10で取得された干渉電波時系列情報(受信電力情報、復調成功フレーム情報、復調不可電波情報)を用いて、統計処理期間Tmのうち送信局ごとに復調に成功したフレーム時間を合計した個別復調成功時間Tsuc、送信局ごとに復調成功回数をカウントした個別復調成功回数Nsuc、送信局ごとの平均フレーム時間(平均復調成功時間)Tc、復調不可電波の受信時間を合計した復調不可電波受信時間Tint、連続して復調不可電波を受信した回数をカウントした復調不可電波受信回数Nint、および受信電力が所定の閾値未満であった時間を合計した空き時間Tfを、干渉電波統計情報として算出する。
In step S20, the interference wave
また、干渉電波統計処理部40は、上述したように通信を行う上で必要不可欠な待ち時間や応答時間を復調成功フレームの時間として補完した場合や、2つの復調不可電波の間の一定時間未満の空き時間を復調不可電波が存在する時間として補完した場合、補完した時間を空き時間Tfから除外するのが好ましい。
Further, the interference radio wave
ステップS30では、干渉電波情報算出部50は、ステップS20で算出された干渉電波統計情報を用い、特定のアクセス制御方式の動作を表した状態遷移モデルの各状態が継続する時間の平均値である平均状態継続時間Esを、式(1)を用いて算出する。
In step S30, the interference radio wave
ここで、(Nsuc)jはM台(M∈N,N:自然数)の送信局のうち、j番目の送信局(j∈K,K=1,2,3,…,M)の個別復調成功回数を表し、Tsはアクセス制御方式に固有の空き状態の継続時間を表す。 Here, (N suc ) j is an individual number of j-th transmitting stations (jεK, K = 1, 2, 3,..., M) among M transmitting stations (MεN, N: natural number). This represents the number of successful demodulations, and T s represents the duration of the idle state specific to the access control method.
ステップS40では、干渉電波情報算出部50は、ステップS20で算出された干渉電波統計情報と、ステップS30で求めた平均状態継続時間Esと、特定のアクセス制御方式で運用される送信局(すなわち無線LAN機器)の状態遷移モデルとを用い、状態遷移モデルの遷移確率を表す状態遷移パラメータを算出する。
In step S40, the interference radio wave
図3は、IEEE802.11g規格対応の無線LANのアクセス制御方式で動作する送信局i(i∈K,K=1,2,3,…,M)の状態遷移モデルの一例を示す。図3に示した状態遷移パラメータは次の通りである。なお、送信局iの状態遷移パラメータを示す場合は、各記号に添え字iを付して示す。
p:他の送信局が信号を送信する確率(状態遷移パラメータ)
q:1回の状態の継続中に、送信するフレームが新たに発生する確率(状態遷移パラメータ)
r:フレーム送信が成功した際、および再送回数が最大値に達してフレームを破棄した際に、次に送信するフレームを保有している確率(状態遷移パラメータ)
R:再送回数の最大値
Ws :再送回数がsの場合のコンテンションウィンドウの最大値
ここで、各状態における送信局jの電波送信確率τjを用いて、送信局iの状態遷移パラメータpiは式(2)のように表される。
FIG. 3 shows an example of a state transition model of a transmitting station i (iεK, K = 1, 2, 3,..., M) that operates in a wireless LAN access control method compliant with the IEEE 802.11g standard. The state transition parameters shown in FIG. 3 are as follows. In addition, when showing the state transition parameter of the transmitting station i, the suffix i is attached to each symbol.
p: Probability that another transmitting station transmits a signal (state transition parameter)
q: Probability that a frame to be transmitted will newly occur during the continuation of one state (state transition parameter)
r: Probability of holding the next frame to be transmitted when the frame transmission is successful and when the number of retransmissions reaches the maximum value and the frame is discarded (state transition parameter)
R: Maximum value of the number of retransmissions W s : Maximum value of the contention window when the number of retransmissions is s Here, using the radio wave transmission probability τ j of the transmission station j in each state, the state transition parameter p of the transmission station i i is expressed as shown in Equation (2).
無線LANのアクセス制御方式で運用されるM台の送信局の発する干渉電波が存在する場合、図3に示した状態遷移モデルに基づき、所定の統計時間Tmと、送信局iの個別復調成功時間(Tsuc)iと、送信局iの平均フレーム時間Tciと、各状態における送信局j(j∈K)の電波送信確率τjと、空き時間Tfと、空き状態の継続時間Tsと、平均状態継続時間Esの関係は、式(3)、(4)のように表される。 When there are interfering radio waves generated by M transmitting stations operated in the wireless LAN access control method, a predetermined statistical time T m and a successful individual demodulation of the transmitting station i based on the state transition model shown in FIG. Time (T suc ) i , average frame time Tc i of transmitting station i, radio wave transmission probability τ j of transmitting station j (jεK) in each state, free time T f, and free time duration T The relationship between s and the average state duration Es is expressed as Equations (3) and (4).
なお、無線LANのアクセス制御方式で運用されるM台の送信局に加えて、無線LAN機器と異なるアクセス制御方式で、同じ周波数帯域の無線通信を行う1つの送信局もしくは電子機器である干渉源l(lはKに含まれない)の発する干渉電波が存在する場合、式(3)、(4)は、状態xにおける干渉源lの電波送信確率τlxを用い式(5)、(6)のように書き換えられる。 In addition to the M transmission stations operated in the wireless LAN access control method, an interference source that is one transmission station or electronic device that performs wireless communication in the same frequency band with an access control method different from the wireless LAN device. When there is an interference radio wave emitted by l (l is not included in K), the equations (3) and (4) are expressed by the equations (5) and (6) using the radio wave transmission probability τ lx of the interference source l in the state x. ).
ここで、干渉源lが発する干渉電波の到来をポアソン到着過程で定義する。すなわち、ある状態xの継続時間をTx とすると、状態xにおける干渉源lの電波送信確率τlxと、干渉電波の単位時間あたりの発生頻度に関する変数λl(状態遷移パラメータ)の関係式は、式(7)のように表される。
Here, the arrival of the interfering radio wave generated by the interference source l is defined by the Poisson arrival process. That is, if the duration of a certain state x is T x , the relational expression between the radio wave transmission probability τ lx of the
式(5)、(6)、(7)より、干渉源lが発する干渉電波の到来をポアソン到着過程で定義した場合における、所定の統計時間Tm と、送信局iの個別復調成功時間(Tsuc)iと、送信局iの平均フレーム時間Tciと、空き時間Tfと、空き状態の継続時間Tsと、平均状態継続時間Esと、各状態における送信局jの電波送信確率τjと、干渉電波の単位時間あたりの発生頻度に関する変数λlとは、式(8)、(9)のように関係付けられる。
From the equations (5), (6), and (7), when the arrival of the interference radio wave generated by the
そして、干渉電波情報算出部50は、逐次代入法、はさみうち法およびニュートン法等の数値解析法、遺伝アルゴリズム等の多目的最適化手法、あるいはそれらの組み合わせを用いて式(8)、(9)を解き、τjおよびλlの状態遷移パラメータを算出する。
Then, the interference radio wave
ステップS50では、干渉電波情報算出部50は、ステップS20で算出された干渉電波統計情報と、ステップS30で求めた平均状態継続時間Esと、ステップS40で算出した状態遷移パラメータを用いて、干渉源lのフレーム時間Tclを算出する。算出される干渉源lのフレーム時間Tclは、統計処理期間Tmにおいて受信した各復調不可電波の時間から算出される平均値等の代表値である。あるいは、干渉源lのフレーム時間Tclは、統計処理期間Tmにおいて受信した各復調不可電波のフレーム時間の分布における中央値、または分布におけるピークを示すフレーム時間および分散値から算出される値を示す。
In step S50, the interference radio wave
図4は、図3に示した状態遷移モデルが復調不可電波を受信する状態の一例を示す。図4(a)は、復調不可電波を受信する状態として、網掛けの矩形で示した干渉源lからの干渉電波のみが受信される場合を示す。この場合の復調不可電波のフレーム時間Tclは、時刻t1から時刻t2までの時間となる。
FIG. 4 shows an example of a state in which the state transition model shown in FIG. FIG. 4A shows a case where only the interference radio wave from the
図4(b)および図4(c)は、復調不可電波を受信する状態として、白色の矩形で示した送信局iからの干渉電波に、網掛けの矩形で示した干渉源lからの干渉電波が重畳する場合を示す。この場合、干渉源lの干渉電波が送信局iからの干渉電波の一部に重畳しているため、無線環境推定装置100は、時刻t3から時刻t5および時刻t7から時刻t9の間に受信した送信局iからの干渉電波を復調できない。このため、図4(b)に示した送信局iからの干渉電波より干渉源lからの干渉電波の受信が遅く終了する場合、復調不可電波のフレーム時間Tclは、時刻t3から時刻t6までの時間となる。一方、図4(c)に示した送信局iからの干渉電波より干渉源lからの干渉電波の受信が早く終了する場合、復調不可電波のフレーム時間Tclは、時刻t7から時刻t10までの時間となる。なお、図4(b)および図4(c)は、干渉源lが発した干渉電波は1つとしたが、2つ以上の複数でもよい。
4 (b) and 4 (c) show a state in which a radio wave that cannot be demodulated is received, an interference wave from a transmission station i indicated by a white rectangle, and an interference from an interference source l indicated by a shaded rectangle. A case where radio waves are superimposed is shown. In this case, since the interference radio wave of the interference source l is superimposed on a part of the interference radio wave from the transmission station i, the wireless
図4(d)は、復調不可電波を受信する状態として、白色の矩形で示した2つの送信局からの干渉電波が重畳して受信される場合を示す。この場合、無線環境推定装置100は、重畳して受信した2つの送信局からの干渉電波を分離できないため、2つの送信局からの干渉電波をそれぞれ復調できない。このため、復調不可電波のフレーム時間Tclは、時刻t11から時刻t14までの時間となる。
FIG. 4D shows a case where interference radio waves from two transmission stations indicated by white rectangles are superimposed and received as a state of receiving radio waves that cannot be demodulated. In this case, radio
図4に示した復調不可電波を受信する各状態を考慮することで、干渉源lのフレーム時間Tcl、送信局jの電波送信確率τj、干渉源lの干渉電波の単位時間あたりの発生頻度λl、および空き状態の継続時間Tsを用い、平均状態継続時間Esは、式(10)のように表される。 Considering each state of receiving the radio wave that cannot be demodulated shown in FIG. 4, the frame time Tc l of the interference source l, the radio wave transmission probability τ j of the transmission station j, and the generation of the interference radio wave of the interference source l per unit time. Using the frequency λ l and the idle state duration T s , the average state duration Es is expressed as in Equation (10).
ここで、PyおよびEsyは、状態yをとる確率および状態yにおける状態継続時間の期待値を示し、Yは全ての状態yの集合である。集合Yに含まれる状態yは、干渉電波が受信されない空き状態(y=free)、図4(a)に示した干渉源lからの電波のみが到来する状態(y=int)、および図4(b)から図4(d)に示した送信局iから到来する干渉電波を含む状態(y=sig)を含む。すなわち、干渉電波が受信されない空き状態の場合の平均状態継続時間は、式(11)、(12)のように表される。 Here, P y and Es y indicate the probability of taking the state y and the expected value of the state duration in the state y, and Y is a set of all the states y. The state y included in the set Y includes a free state where no interference radio wave is received (y = free), a state where only the radio wave from the interference source l shown in FIG. 4A arrives (y = int), and FIG. The state (y = sig) including the interference radio wave arriving from the transmission station i shown in FIG. 4D from (b) is included. That is, the average state continuation time when the interfering radio wave is not received is expressed as Equations (11) and (12).
また、干渉源lからの電波のみが到来する状態の場合の平均状態継続時間は、式(13)、(14)のように表される。 Further, the average state duration in the state where only the radio wave from the interference source l arrives is expressed as in the equations (13) and (14).
また、送信局iから到来する干渉電波を含む状態の場合の平均状態継続時間は、式(15)〜(17)のように表される。 Further, the average state duration in the state including the interference radio wave coming from the transmitting station i is expressed as in equations (15) to (17).
ここで、PjおよびEsjは、送信局から到来する信号を含む状態の中で、送信局jから到来する信号のフレーム時間が、送信局から到来する信号の中で最も長い状態である確率および状態継続時間の期待値である。 Here, P j and Es j are probabilities that the frame time of the signal arriving from the transmission station j is the longest among the signals arriving from the transmission station among the states including the signal arriving from the transmission station. And the expected value of the state duration.
また、PzおよびEszは、状態zをとる確率および状態zにおける状態継続時間の期待値であり、Z(j)は、送信局jから到来する信号のフレーム時間が、送信局から到来する信号の中で最も長い場合に取りうるすべての状態zの集合である。 P z and Es z are the probability of taking the state z and the expected value of the state duration in the state z, and Z (j) is the frame time of the signal arriving from the transmitting station j from the transmitting station. It is a set of all states z that can be taken in the longest signal.
なお、状態zについては、送信局jから到来する電波に対して干渉源lから到来する電波の重畳数と終了時刻で分類する。なお、終了時刻による分類とは、送信局jから到来する信号を含む状態において、送信局jおよび干渉源lから到来する電波の終了時刻を時系列に考えた際に、送信局jから到来する電波の終了時刻が最も遅い場合(すなわち図4(c)の場合)と、それ以外(すなわち図4(b)の場合)である。 The state z is classified according to the number of superimposed radio waves coming from the interference source l and the end time with respect to the radio waves coming from the transmission station j. The classification based on the end time comes from the transmission station j when the end times of radio waves arriving from the transmission station j and the interference source l are considered in a time series in a state including a signal arriving from the transmission station j. The case where the end time of the radio wave is the latest (that is, the case of FIG. 4C) and the other case (that is, the case of FIG. 4B).
そして、上記のような分類を行うことで各状態zにおけるPzおよびEzが一意に定まるため、干渉電波情報算出部50は、ニュートン法等の数値解析法、遺伝アルゴリズム等の多目的最適化手法、あるいはそれらの組み合わせを用いて式(10)〜(17)を解き、復調不可電波のフレーム時間Tclを算出する。
Since uniquely determined is P z and E z in each state z by performing a classification as described above, the interference wave
ステップS60では、干渉電波情報算出部50は、ステップS20で算出された干渉電波統計情報と、ステップS30で求めた平均状態継続時間Esと、ステップS40で算出された状態遷移パラメータと、ステップS50で算出した復調不可電波のフレーム時間Tclのうち一部または全てを用いて、干渉電波情報を算出する。例えば、干渉電波情報算出部50は、式(18)、(19)を用いて、送信局iが発する干渉電波の発生頻度Niと時間占有率Tiとを算出することができる。
In step S60, the interference radio wave
さらに、干渉電波情報算出部50は、式(20)、(21)を用いて、干渉源lが発する干渉電波の発生頻度Nlと時間占有率Tlとを算出することができる。
Further, the interference radio wave
干渉電波情報算出部50は、他にも送信局iのスループット、遅延時間、干渉発生率、QoS(Quality of Service)等の干渉電波情報を算出することができる。例えば、干渉電波情報算出部50は、式(22)を用いて、送信局iのスループットTP(i)を算出することができる。
The interference radio wave
ここで、DATAは、1フレーム当たりのデータ量を示す。 Here, DATA indicates the amount of data per frame.
以下に具体的な数値例を示す。 Specific numerical examples are shown below.
無線環境推定装置100を備えるIEEE802.11g規格に対応した送信局の近隣に、IEEE802.11g規格に対応した無線LANのアクセス制御方式に従って運用され、干渉電波を発する送信局1〜5と、無線環境推定装置を備える送信局が復調できない干渉電波を発する干渉源6とが存在するものとする。ここで、無線環境推定装置を備える送信局においてすべての干渉電波が受信される場合、無線環境推定装置の干渉電波処理部30は、干渉電波の受信電力および復調結果に基づいて得られる干渉電波時系列情報を干渉電波統計処理部40に出力する。干渉電波時系列情報の一例を表1に示す。
Transmitting
次に、干渉電波統計処理部40は、表1の干渉電波時系列情報について統計処理を行い、例えば表2の干渉電波統計情報を干渉電波情報推定部50に出力する。
Next, the interference radio wave
表2は、所定の統計時間Tmを1秒とした場合に、送信局1〜5の個別復調成功時間(Tsuc)1〜(Tsuc)5がそれぞれ0.107秒、0.093秒、0.093秒、0.093秒、0.076秒、復調不可電波受信時間Tintが0.588秒、空き時間Tfが0.050秒であり、送信局1〜5の個別復調成功回数(Nsuc)1〜(Nsuc)5がそれぞれ82回、47回、47回、47回、29回、復調不可電波受信回数Nintが 277回であり、送信局1〜5の平均フレーム時間Tc1〜Tc5がそれぞれ1.3×10-3秒、2.0×10-3秒、2.0×10-3秒、2.0×10-3秒、2.6×10-3秒であったことを意味する。なお、復調不可電波は、復調できない干渉電波を発する干渉源からのものに限らず、送信局1〜5からの干渉電波が衝突したときも含む。
Table 2 shows that when the predetermined statistical time T m is 1 second, the individual demodulation success times (T suc ) 1 to (T suc ) 5 of the transmitting stations 1 to 5 are 0.107 seconds, 0.093 seconds, 0.093 seconds, 0.093 seconds, 0.076 seconds, radio wave reception time T int that cannot be demodulated is 0.588 seconds, idle time T f is 0.050 seconds, and the individual demodulation success counts (N suc ) 1 to (N suc ) 5 of transmitting stations 1 to 5 are respectively 82 times, 47 times, 47 times, 47 times, 29 times, the number of reception times N int that cannot be demodulated is 277 times, and the average frame times Tc 1 to Tc 5 of the transmitting
表2の干渉電波統計情報と、空き状態の継続時間Tsを用いて、式(1)より平均状態継続時間Esは2.39×10-4秒と求まる。ここでTsは、IEEE802.11g規格に規定されているスロットタイムである9.0×10-6秒を用いた。 Using the interference radio wave statistical information in Table 2 and the idle state duration T s , the average state duration Es is obtained as 2.39 × 10 −4 seconds from Equation (1). Here, T s is 9.0 × 10 −6 seconds, which is the slot time defined in the IEEE 802.11g standard.
次に、表2の干渉電波統計情報と、空き状態の継続時間Tsと、平均状態継続時間Esの値を用いて式(8),(9)より、干渉電波情報算出部50は、送信局jの電波送信確率τj(j=1,2,3,4,5)および干渉源6の干渉電波の単位時間あたりの発生頻度に関する変数λ6について解き、τ1=3.08×10-2、τ2=2.16×10-2、τ3=2.16×10-2、τ4=2.16×10-2,τ5=1.62×10-2を算出し、λ6=2.86×10+2を算出する。
Next, the interference radio wave
ここで、式(17)の状態zは、例えば干渉源6のフレーム時間Tc6=1.0×10-3秒と仮定する場合、送信局1から到来する干渉電波に対して干渉源6から到来する干渉電波の重畳数と終了時刻の観点で分類すると、4通りある。すなわち、状態zは、図4(b)に示したパターンで干渉源6から到来する干渉電波の重畳数が2の場合、図4(c)に示したパターンで干渉源6から到来する干渉電波の重畳数が1の場合、図4(b)に示したパターンで干渉源6から到来する干渉電波の重畳数が1の場合、および図4(d)に示したパターンで干渉源6から到来する干渉電波の重畳数が0の場合である。このように、干渉源6のフレーム時間に依存して式(17)は一意に定まる。そのため、表2の干渉電波統計情報と、平均状態継続時間Esと、τjおよびλ6の値を用いて式(10)〜(17)を干渉源6のフレーム時間について解くことにより、干渉源6のフレーム時間Tc6=1.5×10-3を算出する。
Here, the state z of the equation (17) arrives from the interference source 6 with respect to the interference radio wave coming from the
最後に、干渉源ごとの干渉電波の発生頻度、時間占有率およびスループットの干渉電波情報を推定する。推定された送信局1〜5における干渉電波の発生頻度N1〜N5、時間占有率T1〜T5およびスループットTH1〜TH5と、干渉電波をランダムに発する干渉源6からの干渉電波の発生頻度N6および時間占有率T6を表3に示す。 Finally, the interference radio wave information of the interference radio wave generation frequency, time occupancy, and throughput for each interference source is estimated. Interference radio wave generated in the estimated transmission station 1-5 frequency N 1 to N 5, the time occupancy T 1 through T 5 and throughput TH 1 to TH 5, the interference wave from the interference source 6 which emits interfering radio wave randomly Table 3 shows the occurrence frequency N 6 and the time occupation ratio T 6 .
図5は、無線環境推定装置の別の実施形態を示す。図1で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。 FIG. 5 shows another embodiment of the wireless environment estimation device. The same or similar elements as those described in FIG. 1 are denoted by the same or similar reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
図5に示した無線環境推定装置100Aは、干渉電波受信部20と、干渉電波処理部30aと、干渉電波統計処理部40と、干渉電波情報算出部50aとを有する。
The radio
干渉電波処理部30aは、受信した干渉電波の受信電力を測定する。例えば、干渉電波処理部30aは、所定の閾値以上の受信電力の干渉電波が示す帯域幅、変調方式または振幅の変動と、送信局iおよび干渉源lのアクセス制御方式ごとに予め設定された帯域幅、変調方式または振幅の変動とを比較し、受信した干渉電波が送信局iから到来したものか、図4に示した復調不可電波かを識別する。このとき、受信した復調不可電波が図4に示したいずれの状態かを複数のアンテナ素子を用いた信号分離技術によって識別してもよい。すなわち、干渉電波処理部30aは、受信した復調不可電波が図4に示したいずれの状態かを識別する。
The interference radio
そして、干渉電波処理部30aは、識別の結果に基づいて、送信局iから到来したフレームの有無を表す時系列情報を復調成功フレーム情報として取得し、復調不可電波の有無を表す時系列情報を復調不可電波情報として取得する。干渉電波処理部30aは、取得した復調成功フレーム情報および復調不可電波情報を干渉電波時系列情報として干渉電波統計処理部40に出力する。なお、干渉電波処理部30aは、取得した干渉電波時系列情報を、無線環境推定装置100Aに含まれるメモリ等の記憶装置に記憶してもよい。
Then, based on the identification result, the interference radio
また、無線環境推定装置100Aの記憶装置は、送信局iおよび干渉源lごとに予め設定された帯域幅、変調方式または振幅の変動を示す情報を予め記憶する。あるいは、送信局iおよび干渉源lごとに予め設定された帯域幅、変調方式または振幅の変動を示す情報は、例えば、無線環境推定装置100Aの外部に配置されるメモリ等の記憶装置に格納されてもよい。この場合、無線環境推定装置100Aは、送信局iおよび干渉源lごとに予め設定された帯域幅、変調方式または振幅の変動を示す情報を外部の記憶装置から読み込む。
In addition, the storage device of the wireless
干渉電波情報算出部50aは、干渉電波統計処理部40により算出された干渉電波統計情報を用いて、送信局iが発する干渉電波の干渉電波情報を算出する。
The interference radio wave
また、干渉電波情報算出部50aは、例えば、干渉電波処理部30aが算出した干渉電波時系列情報に含まれる受信した復調不可電波のフレーム時間に対して平均処理等を実行し、復調不可電波(すなわち干渉源lが発した干渉電波)のフレーム時間の代表値(すなわちフレーム時間Tcl)を算出することもできる。すなわち、干渉電波情報算出部50aは、式(10)〜(17)を解くことなく干渉源lから受信した干渉電波のフレーム時間Tclを算出する。
In addition, the interference radio wave
図6は、図5に示した無線環境推定装置100Aにおける処理手順の一例を示す。
FIG. 6 shows an example of a processing procedure in the radio
ステップS100では、干渉電波処理部30aは、測定し受信電力が所定の閾値以上の干渉電波が示す帯域幅、変調方式または振幅の変動と、送信局iおよび干渉源lのアクセス制御方式ごとに設定された帯域幅、変調方式または振幅の変動とを比較する。例えば、干渉電波処理部30aは、受信した干渉電波が送信局iから到来したものと識別した場合、干渉電波の送信元である送信局iと、送信局iのフレームの有無を表す時系列情報とを示す復調成功フレーム情報を取得する。一方、干渉電波処理部30aは、受信した干渉電波が干渉源lから到来したものと識別した場合、復調不可電波の重畳状態および復調不可電波の有無を表す時系列情報を示す復調不可電波情報を取得する。干渉電波処理部30aは、受信した干渉電波における受信電力情報、復調成功フレーム情報および復調不可電波情報を含んだ干渉電波時系列情報を干渉電波統計処理部40に出力する。
In step S100, the interference radio
ステップS110では、干渉電波統計処理部40は、ステップS100で取得された干渉電波時系列情報(受信電力情報、復調成功フレーム情報、復調不可電波情報)を用いて、統計処理期間Tmのうち送信局ごとに受信電波のフレーム時間を合計した個別復調成功時間Tsuc、送信局ごとに復調成功回数をカウントした個別復調成功回数Nsuc、復調不可電波の受信時間を合計した復調不可電波受信時間Tint、連続して復調不可電波を受信した回数をカウントした復調不可電波受信回数Nint、および受信電力が所定の閾値未満であった時間を合計した空き時間Tfを、干渉電波統計情報として算出する。
In step S110, the interference wave
ステップS120では、干渉電波情報算出部50aは、ステップS110で算出された干渉電波統計情報を用いて、干渉電波情報を算出する。例えば、干渉電波情報算出部50は、個別復調成功時間Tsuc と個別復調成功回数Nsuc とを所定の統計時間Tmで除算することによって、送信局iが発する干渉電波の発生頻度Niと時間占有率Tiの干渉電波情報を算出することができる。また、干渉電波情報算出部50は、復調不可電波受信時間Tintと復調不可電波受信回数Nintとを所定の統計時間Tmで除算することによって、干渉源lが発する干渉電波の発生頻度Nlと時間占有率Tlとを算出することができる。
In step S120, the interference radio wave
以上、図5および図6に示した実施形態では、干渉電波処理部30aは、所定の閾値以上の受信電力の干渉電波が示す帯域幅、変調方式または振幅の変動と、送信局iおよび干渉源lのアクセス制御方式ごとに予め設定された帯域幅、変調方式または振幅の変動とを比較し、干渉源lから到来した復調不可電波のパターン情報を識別する。干渉電波情報算出部50aは、干渉電波処理部30aにより算出された干渉電波時系列情報を用いて、送信局iおよび干渉源lが発する干渉電波の干渉電波情報を算出する。
As described above, in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the interference radio
これにより、無線環境推定装置100は、干渉電波が存在する無線環境において、干渉源から到来する干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報を従来と比べて正確に推定できる。
Thereby, the radio
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。 From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Also, any improvement and modification should be readily conceivable by those having ordinary knowledge in the art. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.
20…干渉電波受信部;30,30a…干渉電波処理部;40…干渉電波統計処理部;50,50a…干渉電波情報算出部;100,100A…無線環境推定装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記干渉電波時系列情報に対して所定の統計処理期間にわたって統計処理を行った干渉電波統計情報を算出する第2のステップと、
前記干渉源からの前記干渉電波の到来が確率到着過程に基づいて定義され、かつ前記送信局におけるアクセス制御方式の動作を表す状態遷移モデルと、前記状態遷移モデルが前記復調不可電波を受信する状態が、前記干渉源からの干渉電波のみが受信される場合、前記送信局からの干渉電波に前記干渉源からの干渉電波が重畳する場合、および2つの前記送信局からの干渉電波が重畳して受信される場合のいずれであるかを示すパターン情報と、前記干渉電波統計情報とに基づいて、前記干渉電波統計情報と前記干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報との関係式を解くことにより、前記送信局および干渉源ごとの前記干渉電波情報を算出する第3のステップと
を有することを特徴とする無線環境推定方法。 Obtained by measuring the received power of interference radio waves received from each of one or more transmission stations and one or more interference sources that emit interference radio waves in the same frequency band, and demodulating the interference radio waves having a reception power equal to or greater than a predetermined threshold. Obtaining the frame time as demodulation successful frame information, obtaining the frame time of a radio wave that cannot be demodulated, which is an interference radio wave that could not be demodulated with the received power equal to or greater than the predetermined threshold, as radio wave information that cannot be demodulated, and acquiring the successful demodulation frame A first step of recording information and the non-demodulable radio wave information as interference radio wave time series information;
A second step of calculating interference radio wave statistical information obtained by performing statistical processing on the interference radio wave time series information over a predetermined statistical processing period;
A state transition model in which the arrival of the interfering radio wave from the interference source is defined based on a probability arrival process , and represents an operation of an access control method in the transmitting station, and a state in which the state transition model receives the radio wave that cannot be demodulated However, when only the interference radio wave from the interference source is received, the interference radio wave from the interference source is superimposed on the interference radio wave from the transmission station, and the interference radio waves from the two transmission stations are superimposed. By solving the relational expression between the interference radio wave statistical information and the interference radio wave information indicating the reception state of the interference radio wave based on the pattern information indicating which is received and the interference radio wave statistical information And a third step of calculating the interference radio wave information for each of the transmitting station and the interference source .
前記第3のステップでは、前記状態遷移モデルの各状態が継続する時間の平均値を示す平均状態継続時間と前記パターン情報との関係に基づいて、前記復調不可電波のフレーム時間の代表値を算出し、算出した前記代表値を用いて前記送信局および干渉源ごとの前記干渉電波情報を算出することを特徴とする無線環境推定方法。 The radio environment estimation method according to claim 1,
In the third step , based on the relationship between the average state duration indicating the average duration of each state of the state transition model and the pattern information, a representative value of the frame time of the non-demodulable radio wave is obtained. A radio environment estimation method comprising: calculating and calculating the interference radio wave information for each of the transmission station and the interference source using the calculated representative value.
前記第1のステップでは、受信した前記干渉電波が示す特徴量と前記アクセス制御方式に応じて設定された特徴量との比較から、受信した前記復調不可電波における前記パターン情報を識別し、識別した前記パターン情報を前記復調不可電波情報として取得し、
前記第3のステップでは、取得された前記復調不可電波情報を用いて、前記復調不可電波のフレーム時間の代表値を算出し、算出した前記代表値を用いて前記送信局および干渉源ごとの前記干渉電波情報を算出する
ことを特徴とする無線環境推定方法。 The radio environment estimation method according to claim 1,
In the first step, from a comparison of the set feature amount according to the access control method wherein the amount indicated by the interference radio waves received, to identify the pattern information in the demodulation not the received radio wave, the identification Obtaining the pattern information as the non-demodulable radio wave information,
In the third step , using the acquired non-demodulable radio wave information, a representative value of the frame time of the non-demodulable radio wave is calculated, and using the calculated representative value, the transmission station and the interference source The wireless environment estimation method, wherein the interference radio wave information is calculated.
受信した干渉電波の受信電力を測定し、所定の閾値以上の受信電力の干渉電波を復調して得られるフレーム時間を復調成功フレーム情報として取得するとともに、前記所定の閾値以上の受信電力で復調できなかった干渉電波である復調不可電波のフレーム時間を復調不可電波情報として取得し、取得した前記復調成功フレーム情報および前記復調不可電波情報を干渉電波時系列情報として記録する干渉電波処理部と、
前記干渉電波時系列情報に対して所定の統計処理期間にわたって統計処理を行った干渉電波統計情報を算出する干渉電波統計処理部と、
前記干渉源からの前記干渉電波の到来が確率到着過程に基づいて定義され、かつ前記送信局におけるアクセス制御方式の動作を表す状態遷移モデルと、前記状態遷移モデルが前記復調不可電波を受信する状態が、前記干渉源からの干渉電波のみが受信される場合、前記送信局からの干渉電波に前記干渉源からの干渉電波が重畳する場合、および2つの前記送信局からの干渉電波が重畳して受信される場合のいずれであるかを示すパターン情報と、前記干渉電波統計情報とに基づいて、前記干渉電波統計情報と前記干渉電波の受信状態を示す干渉電波情報との関係式を解くことにより、前記送信局および干渉源ごとの前記干渉電波情報を算出する干渉電波情報算出部と
を備えることを特徴とする無線環境推定装置。 An interference radio wave receiver that receives the interference radio waves from each of one or more transmission stations and one or more interference sources that emit interference radio waves in the same frequency band;
The received power of the received interference radio wave is measured, and the frame time obtained by demodulating the interference radio wave of the received power equal to or higher than a predetermined threshold is acquired as demodulation successful frame information, and demodulated with the received power equal to or higher than the predetermined threshold. An interference radio wave processing unit that acquires a frame time of a radio wave that cannot be demodulated as non-demodulable radio wave information as non-demodulable radio wave information, and records the acquired demodulation successful frame information and the radio wave information that cannot be demodulated as interference radio wave time series information;
An interference radio wave statistical processing unit for calculating interference radio wave statistical information obtained by performing statistical processing on the interference radio wave time series information over a predetermined statistical processing period;
A state transition model in which the arrival of the interfering radio wave from the interference source is defined based on a probability arrival process , and represents an operation of an access control method in the transmitting station, and a state in which the state transition model receives the radio wave that cannot be demodulated However, when only the interference radio wave from the interference source is received, the interference radio wave from the interference source is superimposed on the interference radio wave from the transmission station, and the interference radio waves from the two transmission stations are superimposed. By solving the relational expression between the interference radio wave statistical information and the interference radio wave information indicating the reception state of the interference radio wave based on the pattern information indicating which is received and the interference radio wave statistical information An interference radio wave information calculating unit that calculates the interference radio wave information for each of the transmitting station and the interference source .
前記干渉電波情報算出部は、前記状態遷移モデルの各状態が継続する時間の平均値を示す平均状態継続時間と前記パターン情報との関係に基づいて、前記復調不可電波のフレーム時間の代表値を算出し、算出した前記代表値を用いて前記送信局および干渉源ごとの前記干渉電波情報を算出することを特徴とする無線環境推定装置。 In the radio | wireless environment estimation apparatus of Claim 4,
The interference radio wave information calculation unit obtains a representative value of the frame time of the radio waves that cannot be demodulated based on the relationship between the average state duration indicating the average value of the duration of each state of the state transition model and the pattern information. calculated, the radio environment estimation unit and calculates the interference radio wave information of each of the transmitting station and interference source by using the calculated the representative value.
前記干渉電波処理部は、受信した前記干渉電波が示す特徴量と前記アクセス制御方式に応じて設定された特徴量との比較から、受信した前記復調不可電波における前記パターン情報を識別し、識別した前記パターン情報を前記復調不可電波情報として取得し、
前記干渉電波情報算出部は、取得された前記復調不可電波情報を用いて、前記復調不可電波のフレーム時間の代表値を算出し、算出した前記代表値を用いて前記送信局および干渉源ごとの前記干渉電波情報を算出する
ことを特徴とする無線環境推定装置。 In the radio | wireless environment estimation apparatus of Claim 4,
The interference wave processing unit, from the comparison between the set feature amount according to the access control method wherein the amount indicated by the interference radio waves received, to identify the pattern information in the demodulation not the received radio wave, and identifies The pattern information is acquired as the non-demodulable radio wave information,
The interference radio wave information calculation unit calculates a representative value of the frame time of the radio wave that cannot be demodulated using the acquired radio wave information that cannot be demodulated, and uses the calculated representative value for each of the transmitting station and the interference source. The radio environment estimation apparatus characterized by calculating the interference radio wave information.
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