JP6460465B2 - Collision situation identification device, program, and collision situation identification method - Google Patents
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Description
本発明は、フレームの衝突を検出する衝突状況特定装置、プログラム、衝突状況特定方法、に関する。 The present invention relates to a collision situation identification device, a program, and a collision situation identification method for detecting a collision of frames.
近年、スマートフォンやモバイルルータなどの無線機器の増加に伴い、IEEE802.11を採用した無線LAN(WLAN)が急速に普及している。無線通信を行う通信機器が普及すると、周波数資源を多くのユーザで共有することとなり、複数の無線LAN通信が近い場所で集中的に行われることになる。その結果、自送信フレームが他送信フレームと衝突してしまうなど、通信干渉が発生することがあった。 In recent years, with the increase in wireless devices such as smartphones and mobile routers, wireless LANs (WLANs) adopting IEEE 802.11 are rapidly spreading. When communication devices that perform wireless communication become widespread, frequency resources will be shared by many users, and a plurality of wireless LAN communications will be concentrated in a nearby place. As a result, communication interference may occur, such as the self-transmitted frame colliding with other transmitted frames.
IEEE802.11では、WLANデバイス同士の干渉の抑制を目的にCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance:搬送波感知多重アクセス/衝突回避)方式を用いている。CSMA/CA方式では端末が送信前に必ずチャネルをキャリアセンシングし、チャネルが利用されていないことを確認してから送信を開始することになる。 IEEE802.11 uses a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collection Avoidance) scheme for the purpose of suppressing interference between WLAN devices. In the CSMA / CA system, the terminal always performs carrier sensing on the channel before transmission, and starts transmission after confirming that the channel is not used.
しかしながら、CSMA/CA方式では完全にはフレーム衝突を回避することができなかった。そのため、以下で示すように、フレームの衝突を検出するための様々な技術が考えられている。なお、フレームとは、OSIの7つの階層の内の、データリンク層で扱う送受信データの単位のことをいう。 However, the CSMA / CA method cannot completely avoid the frame collision. Therefore, as shown below, various techniques for detecting the collision of frames are considered. A frame refers to a unit of transmission / reception data handled in the data link layer in the seven layers of OSI.
フレームの衝突を検出する技術として、例えば、特許文献1がある。特許文献1に記載されている技術では、送信装置が一定間隔でフレームを送信し、受信装置がフレームの受信期間において受信パワーを検出し、その平均値H1を求める。その後、今回の受信期間における平均値H1と前回の受信期間における平均値H2との差分ΔH=(H1−H2)を算出し、予め定められている閾値Thと比較する。そして、差分ΔHが閾値Th以上の場合は、今回の受信期間においてフレームの衝突が発生したと判定し、差分ΔHが閾値Th未満の場合は、フレームの衝突が発生していないと判定する。
As a technique for detecting a collision of frames, for example, there is
また、フレームの衝突を検出してパラメータの調整を行う技術として、例えば、特許文献2がある。特許文献2には、最大送信電力と最小伝送時間に設定した一連のテストフレームを送信して、衝突発生した場合の波形の包絡特性を利用して衝突を検出する技術が記載されている。特許文献2によると、衝突を検出すると、チャネル変更やフレームサイズの増減、通信ルート変更などのパラメータの変更が行われることになる。
Further, as a technique for adjusting a parameter by detecting a collision of frames, for example, there is
しかしながら、特許文献1、2に記載されている技術では、フレームの衝突を検出できたとしても、フレームの衝突の原因を特定することまでは難しかった。そのため、特許文献1、2に記載の技術では、フレームの衝突の原因に応じた適切なフレーム衝突抑制対策を講じることが難しい、という問題が生じていた。
However, with the techniques described in
そこで、本発明の目的は、フレームの衝突の原因を特定できないため、適切なフレーム衝突抑制対策を講じることが難しい、という課題を解決する衝突状況特定装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a collision situation identification device that solves the problem that it is difficult to take appropriate frame collision suppression measures because the cause of frame collision cannot be identified.
かかる目的を達成するため本発明の一形態である衝突状況特定装置は、
測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするフレーム検出部と、
前記フレーム検出部がサンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する衝突状況判別部と、を有する
という構成を採る。
In order to achieve such an object, a collision situation specifying device according to one aspect of the present invention includes:
A frame detector that samples the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured;
A configuration in which the frame detection unit calculates a degree of variation in power of sampling data sampled by the frame detection unit, and a collision state determination unit that determines a collision state between radio frame signals based on the calculated degree of variation in power. take.
また、本発明のほかの形態であるプログラムは、
情報処理装置に、
測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするフレーム検出部と、
前記フレーム検出部がサンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する衝突状況判別部と、を実現させるためのプログラムである。
Moreover, the program which is the other form of this invention is:
In the information processing device,
A frame detector that samples the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured;
A collision state determination unit that calculates a power variation degree of sampling data sampled by the frame detection unit and determines a collision state between radio frame signals based on the calculated power variation degree. It is a program.
また、本発明の他の形態である衝突状況特定方法は、
測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングし、
当該サンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する
という構成を採る。
In addition, the collision situation specifying method according to another aspect of the present invention includes:
Sampling the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured,
A configuration is adopted in which the degree of power variation of the sampled sampling data is calculated, and the collision state of radio frame signals is determined based on the calculated power variation degree.
本発明は、以上のように構成されることにより、フレームの衝突の原因を特定できないため、適切なフレーム衝突抑制対策を講じることが難しい、という課題を解決する衝突状況特定装置を提供することが可能となる。 The present invention is configured as described above to provide a collision situation identification device that solves the problem that it is difficult to take appropriate frame collision suppression measures because the cause of frame collision cannot be identified. It becomes possible.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態について、図1乃至図18を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る衝突原因特定装置1の構成の一例を示すブロック図である。図2は、衝突原因特定装置1が有する送信装置11の構成の一例を示すブロック図である。図3は、衝突原因特定装置1が有する衝突検出装置12の構成の一例を示すブロック図である。図4乃至6は、衝突原因特定装置1が特定する衝突状況の一例を示す図である。図7乃至図11は、衝突原因特定装置1が行う衝突状況の特定を説明するために用いる図である。図12は、衝突原因特定装置1の動作の一例を説明するためのフローチャートである。図13、図14は、衝突原因特定装置1の動作の他の一例を説明するための図である。図15は、衝突原因特定装置1の動作の他の一例を示すフローチャートである。図16乃至図18は、衝突原因特定装置1が特定する衝突原因の他の一例を示す図である。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the collision
本発明の第1の実施形態では、送信装置11が送信した無線フレーム信号と他の装置が送信した無線フレーム信号とが衝突した際に、無線フレーム信号の衝突パターンを示す衝突状況を特定する衝突原因特定装置1(衝突状況特定装置)について説明する。後述するように、本実施形態における衝突原因特定装置1は、送信装置11が送信した無線フレーム信号についての情報である送信パラメータ(自機送信情報)を取得する。また、衝突原因特定装置1の衝突パターン分類装置13が、サンプリングした電力のバラツキ度合を算出する。そして、衝突原因特定装置1は、送信パラメータとバラツキ度合とに基づいて、衝突状況を特定することになる。
In the first embodiment of the present invention, when a radio frame signal transmitted from the
図1を参照すると、本実施形態における衝突原因特定装置1は、送信装置11と、衝突検出装置12と、衝突パターン分類装置13(衝突状況判別部)と、を有している。
Referring to FIG. 1, the collision
送信装置11は、無線フレーム信号を送信する一般的な装置であり、IEEE802.11に準拠した無線フレーム信号(通信パケットなどともいう)を送信する機能を有している。図2は、送信装置11の構成の一例である。図2を参照すると、送信装置11は、例えば、送信部111と、時計112と、情報管理部113と、記憶装置114と、アンテナ部115と、を有している。なお、送信部111及び情報管理部113の後述する各機能はCPU(Central Processing Unit)などの演算装置により実現可能である。つまり、CPUを送信部111や情報管理部113として機能させるプログラムを記録した半導体メモリ、ディスク、その他記録媒体を用意し、CPUに上記プログラムを読み取らせることで、CPUは読み取ったプログラムに従って自身の動作を制御し、自CPU上に送信部111と情報管理部113とを実現することになる。
The
記憶装置114は、ディスク装置や半導体メモリなどにより構成されている。記憶装置114には、送信パラメータ記憶部1141が設けられている。送信パラメータ記憶部1141には、送信部111が送信した各無線フレーム信号の送信電力と、送信開始時刻と、送信終了時刻と、を含む送信パラメータ(自機送信信号)が記憶される。つまり、送信パラメータ記憶部1141には、送信パラメータとして、無線フレーム信号の送信電力と無線フレーム信号の送信開始時刻と送信終了時刻とが対応付けて記憶されている。
The
送信部111は、選定された通信用周波数チャネルを用いて無線フレーム信号を送信する機能と、ユーザが行う設定操作や通信相手から送られてくる信号の強度やフレームロス率などに基づいて送信電力を切り替える機能と、送信した各無線フレーム信号の送信パラメータを送信パラメータ記憶部11に記憶する機能と、を有する。送信部111は、アンテナ部115と接続されており、アンテナ部115を介して無線フレーム信号の送受信などを行うことになる。
The
時計112は、時刻を表示する機能を有する。時計112が表示する時刻は、送信パラメータ記憶部1141に記憶される送信パラメータ(特に、無線フレーム信号の送信開始時刻と送信終了時刻)に利用されることになる。
The
情報管理部113は、後述する衝突検出装置12から送られてくる時刻取得要求に応じて時計部112が表示している時刻を衝突検出装置12に送信する機能と、衝突検出装置12や衝突パターン分類装置13から送られてくる送信パラメータ取得要求に応じて送信パラメータ記憶部1141に記憶されている送信パラメータを衝突検出装置12や衝突パターン分類装置13へ送信する機能と、を有する。なお、本実施形態では、送信部111が送信パラメータを送信パラメータ記憶部1141に記憶するようにしたが、情報管理部113が送信部111で生成された送信パラメータを送信パラメータ記憶部1141に記憶するように構成しても構わない。
The
衝突検出装置12は、送信装置11の送信部111から送信された無線フレーム信号と他の装置から送信された無線フレーム信号との衝突を検出する機能を有している。図3は、衝突検出装置12の構成の一例である。図3を参照すると、衝突検出装置12は、例えば、電力検出部121(フレーム検出部)と、時計122と、衝突検出部123と、記憶装置124と、アンテナ部125と、を有している。なお、電力検出部121及び衝突検出部123の後述する各機能は、CPUなどの演算装置が記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより実現されることになる。
The
記憶装置124は、ディスク装置や半導体メモリなどにより構成されている。記憶装置124には、サンプリングデータ記憶部1241と、閾値記憶部1242と、が設けられている。
The
サンプリングデータ記憶部1241には、送信部111が無線フレーム信号を送信する際に使用した周波数帯域(通信用周波数チャネル)に存在する空間電波信号の電力のサンプリングデータ(電力値)と、そのサンプリング時刻とが関連づけて記憶される。つまり、サンプリングデータ記憶部1241には、サンプリングした時刻とサンプリングした電力値とが対応づけて記憶されている。
In the sampling
閾値記憶部1242には、無線フレーム信号の衝突が発生したか否かを判定する際に用いる衝突判定閾値が、送信部111が無線フレーム信号を送信する際に取りうる送信電力のそれぞれに対応付けて記憶される。つまり、閾値記憶部1242には、無線フレーム信号の送信電力と衝突判定閾値とが対応付けて記憶されている。
The
なお、送信電力に対応する衝突判定閾値は、例えば、以下のようにして決定される。まず、他の無線装置の空間無線信号が存在しない環境において、送信部111からある送信電力(送信電力W1)で無線フレーム信号を送信する。次に、電力検出部121がセンシング処理を実行して、サンプリングした電力値(サンプリングデータ)とサンプリング時刻とを関連付けてサンプリングデータ記憶部1241に記憶する。続いて、電力検出部121のセンシング処理が終了すると、衝突検出部123は、情報管理部113に対して、送信パラメータ取得要求を送信する。そして、衝突検出部123は、情報管理部113から送信される送信パラメータとサンプリングデータ記憶部1241に記憶されているサンプリング時刻とに基づいて、無線フレーム信号の送信期間においてサンプリングされたサンプリングデータをサンプリングデータ記憶部1241から抽出する。その後、衝突検出部123は、抽出したサンプリングデータの平均値(平均電力)を算出して、算出した平均値に、環境ノイズと装置ノイズとによる電力の揺らぎ成分を加算する。例えば、この加算結果が、送信電力W1に対応する衝突判定閾値となる。このように、衝突判定閾値は、例えば、予め算出された閾値であり、それぞれの算出結果が送信電力に対応付けて閾値記憶部1242に記憶されていることになる。
Note that the collision determination threshold corresponding to the transmission power is determined as follows, for example. First, a radio frame signal is transmitted with a certain transmission power (transmission power W1) from the
電力検出部121は、送信部111が無線フレーム信号の送信に使用している周波数帯域に存在する空間電波信号の電力をセンシングして、そのサンプリングデータ(電力値)と、サンプリング時刻とを関連付けてサンプリングデータ記憶部1241に記憶する機能を有している。電力検出部121は、アンテナ部125と接続されており、アンテナ部125を用いて空間電波信号の電力をセンシングする。また、電力検出部121は、時計122を参照することで、サンプリング時刻を取得することになる。
The
時計122は、時刻を表示する機能を有している。上記のように、時計122が表示する時刻は、電力検出部121がサンプリング時刻を取得する際に用いられることになる。後述するように、時計122が表示する時刻は、衝突検出部123により、送信装置11が有する時計112が表示する時刻と一致するように調整されている。
The
衝突検出部123は、次のような機能を有している。
The
・情報管理部113に対して時刻取得要求を送信する機能。
・時刻取得要求に応じて情報管理部113から送信されてくる送信装置11側の時計112が示す時刻に基づいて、衝突検出装置12側の時計122が示す時刻を時計112が示す時刻と一致させる機能。
・情報管理部113に対して、送信パラメータ取得要求を送信する機能。
・送信パラメータ取得要求に応じて情報管理部113から送信される送信パラメータと、サンプリングデータ記憶部1241に記憶されているサンプリングデータ及びサンプリング時刻と、閾値記憶部1242に記憶されている衝突判定閾値Aと、に基づいて、送信装置11から送信された無線フレーム信号が他の無線装置から送信された無線フレーム信号と衝突したか否かを判定する機能。
・衝突が発生していると判定した場合、その旨を衝突パターン分類装置13に通知する機能。
A function of transmitting a time acquisition request to the
Based on the time indicated by the
A function of transmitting a transmission parameter acquisition request to the
Transmission parameter transmitted from the
A function of notifying the collision
具体的には、衝突検出部123は、例えば、以下のように衝突を検出する。まず、送信部111が無線フレーム信号を送信する。次に、電力検出部121がセンシング処理を実行し、サンプリングした電力値(サンプリングデータ)とサンプリング時刻とを関連付けてサンプリングデータ記憶部125に記憶する。続いて、電力検出部121のセンシング処理が終了すると、衝突検出部123が、情報管理部113に対して、送信パラメータ取得要求を送信する。そして、衝突検出部123は、情報管理部113から送信される送信パラメータとサンプリングデータ記憶部125に記憶されているサンプリング時刻とに基づいて、無線フレーム信号の送信期間においてサンプリングされたサンプリングデータをサンプリングデータ記憶部125から抽出する。その後、衝突検出部123は、抽出したサンプリングデータ全体の平均値(平均電力)を算出する。そして、衝突検出部123は、算出した平均値と衝突判定閾値Aとの比較を行い、無線フレーム信号の送信期間における電力の平均値の中に衝突判定閾値Aを超える値が存在している場合、無線フレーム信号の衝突が発生していると判定する。
Specifically, the
その後、衝突検出部123は、衝突が発生していると判定した場合には、衝突が発生している旨を衝突パターン分類装置13へと通知する。例えば、衝突検出部123は、衝突が発生していると判断された無線フレーム信号に応じたサンプリングデータ(衝突フレームデータ)を抽出して、当該衝突フレームデータを衝突パターン分類装置13に送信することで、衝突が発生している旨を衝突パターン分類装置13へと通知する。
Thereafter, when the
衝突パターン分類装置13は、衝突検出部123により衝突が発生していると判断された無線フレーム信号に応じたサンプリングデータ(衝突フレームデータ)に基づいて、衝突のパターンを示す衝突状況を判別する機能を有している。後述するように、衝突パターン分類装置13は、送信パラメータと、衝突フレームデータから算出される電力のバラツキ度合と、に基づいて、衝突状況を判別することになる。
The collision
図1を参照すると、衝突パターン分類装置13は、記憶装置131と、信号特性抽出部132と、衝突パターン分類部133と、を有している。なお、信号特性抽出部132及び衝突パターン分類部133の後述する各機能は、CPUなどの演算装置が記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより実現されることになる。
Referring to FIG. 1, the collision
ここで、まず、衝突パターン分類装置13が判別することになる無線フレーム信号の衝突パターンである衝突状況について説明する。衝突パターン分類装置13は、例えば、以下の図4乃至図6で示すような衝突状況を判別することになる。
Here, first, a collision situation that is a collision pattern of a radio frame signal that the collision
図4は、衝突パターン分類装置13が判別する衝突状況の一つである衝突状況Aを示している。図4を参照すると、自送信フレーム(送信部111が送信した無線フレーム信号)と他送信フレーム(他の無線装置が送信した無線フレーム信号)とが同時に送信開始されることで、無線フレーム信号の衝突が生じていることが分かる。このような衝突状況Aは、例えば、バックオフタイムが一致することで生じることになる。
FIG. 4 shows a collision situation A that is one of the collision situations determined by the collision
図5は、衝突パターン分類装置13が判別する衝突状況の一つである衝突状況Bを示している。図5を参照すると、他送信フレームの送信中に自送信フレームが送信されることで、無線フレーム信号の衝突が生じていることが分かる。このような衝突状況Bは、例えば、他の無線装置がキャリアセンスできている一方で、自装置(衝突原因特定装置1)はキャリアセンスできていないため、自装置から他の無線装置を把握できていない場合に生じることになる。
FIG. 5 shows a collision situation B which is one of the collision situations determined by the collision
図6は、衝突パターン分類装置13が判別する衝突状況の一つである衝突状況Cを示している。図6を参照すると、自送信フレームの送信中に他送信フレームが送信されることで、無線フレーム信号の衝突が生じていることが分かる。このような衝突状況Cは、例えば、自装置がキャリアセンスできている一方で、他の無線装置はキャリアセンスできていないため、他の無線装置から自装置を把握できていない場合に生じることになる。
FIG. 6 shows a collision situation C that is one of the collision situations determined by the collision
衝突パターン分類装置13は、衝突状況として、例えば、上記衝突状況A〜Cのいずれに該当するかを判別する。以下、衝突状況を判別する衝突パターン分類装置13の構成の詳細について説明する。
The collision
記憶装置131は、ディスク装置や半導体メモリなどにより構成されている。記憶装置131には、衝突フレームデータ記憶部1311と、閾値記憶部1312と、が設けられている。
The
衝突フレームデータ記憶部1311には、衝突検出装置12の衝突検出部123により検出された衝突フレームと対応する空間中の信号のサンプリングデータ(衝突フレームデータ)が記憶される。ここで、衝突フレームデータとは、送信装置11が送信した無線フレーム信号に応じたサンプリングデータであり、衝突検出部123により衝突と判定されたフレームの送信開始時刻及び送信終了時刻に応じたサンプリングデータのことである。より具体的には、衝突フレームデータには、例えば、送信開始時刻から所定範囲前の時刻から送信終了時刻から所定範囲後の時刻までのサンプリングデータが含まれて構成されている。
The collision frame
図7(B)は、図7(A)で示すサンプリングデータから抽出した衝突フレームデータの一例である。図7(B)で示すように、衝突フレームデータは、送信開始時刻から所定範囲(例えば、データ要素4つ分)前の時刻から送信終了時刻から所定範囲(例えば、データ要素4つ分)後の時刻までのサンプリングデータが含まれていることが分かる。上述したように、本実施形態においては、衝突検出装置12の衝突検出部123は、衝突を検出すると、衝突フレームデータを抽出して衝突パターン分類装置13へと送信する。そのため、衝突パターン分類装置13の衝突フレームデータ記憶部1311には、衝突検出部123から受信した衝突フレームデータが記憶されることになる。なお、衝突パターン分類装置13が衝突フレームデータを抽出して、当該抽出した衝突フレームデータを衝突フレームデータ記憶部1311に記憶するように構成しても構わない。
FIG. 7B is an example of collision frame data extracted from the sampling data shown in FIG. As shown in FIG. 7B, the collision frame data is transmitted after a predetermined range (for example, four data elements) from a time before the predetermined range (for example, four data elements) before the transmission start time. It can be seen that sampling data up to this time is included. As described above, in the present embodiment, when the
閾値記憶部1312には、衝突状況を判別する際に用いる閾値が記憶されている。閾値記憶部1312には、例えば、ノイズの影響を抑制するために用いるノイズ閾値や、後述する衝突フレームデータから算出するバラツキ度合と比較するために用いるバラツキ閾値(例えば、バラツキ閾値TH_PEAKや、バラツキ閾値TH_FCV)が記憶される。
The
ノイズ閾値は、ノイズの影響を抑制するために用いられる閾値である。後述するように、ノイズ閾値は、信号特性抽出部132により行われる電力平均の計算結果と比較されることになる。なお、ノイズ閾値は、例えば、送信フレームが存在しない環境下において電力検出部121がセンシングした信号の電力の最大値よりも所定の値だけ大きい値が設定されるものとする。
The noise threshold is a threshold used to suppress the influence of noise. As will be described later, the noise threshold is compared with the calculation result of the power average performed by the signal
バラツキ閾値は、衝突状況を判別するために用いられる閾値であり、送信部111が無線フレーム信号を送信する際に用いる送信電力ごとに閾値記憶部1312に記憶されている。後述するように、バラツキ閾値は、衝突パターン分類部133にて、信号特性抽出部132が算出した電力のバラツキ度と比較されることになる。なお、バラツキ閾値TH_PEAKは、例えば、他の送信フレームが存在しない環境下において、一定電力で送信される自送信フレームをサンプリングすることで算出される。具体的には、まず、上記サンプリングの結果であるサンプリングデータに対し、隣接するサンプリングデータ(例えば、隣接する2個のサンプリングデータ)を一組にして平均値(電力平均)を算出する。続いて、上記算出結果を用いて、固定単位(例えば3個)の電力の移動平均を算出した後、同様に固定単位でそれぞれの移動平均の算出結果のバラツキ度合を算出する。例えば、このようにして算出された値の平均値を約7.5倍したものが、上記自送信フレームを送信する際に用いた送信電力で無線フレーム信号を送信する際に用いる、バラツキ閾値(バラツキ閾値TH_PEAK)となる。また、バラツキ閾値TH_FCVも、バラツキ閾値TH_PEAKと同様に、例えば、他の送信フレームが存在しない環境下において、一定電力で送信される自送信フレームをサンプリングすることで算出される。具体的には、まず、上記サンプリングの結果であるサンプリングデータに対し、隣接するサンプリングデータ(例えば、隣接する2個のサンプリングデータ)を一組にして平均値(電力平均)を算出する。続いて、全体バラツキ度合を算出する。例えば、このようにして算出された全体バラツキ度合を約1.5倍したものが、閾値TH_FCVとなる。なお、本実施形態においては、後述する単位毎バラツキ度合を比較される閾値がバラツキ閾値TH_PEAKであり、全体バラツキ度合と比較される閾値がバラツキ閾値TH_FCVであるものとする。そのため、閾値記憶部1312には、必ずしもバラツキ閾値TH_PEAKとバラツキ閾値TH_FCVとの両方が記憶されていなくても構わない。
The variation threshold value is a threshold value used for determining a collision situation, and is stored in the threshold
信号特性抽出部132は、衝突フレームデータ記憶部1311に記憶されている衝突フレームデータに対して、電力平均計算と、電力の移動平均計算と、電力のバラツキ度合の算出と、の全ての処理、又は、一部の処理を選択して実行する機能を有している。また、信号特性抽出部132は、電力平均計算の結果と閾値記憶部1312に記憶されているノイズ閾値とを比較することで、ノイズ閾値より小さい値を有するサンプリングデータの要素の値を、例えば連続するL個(例えば、データ要素2個分)の0に変換する機能を有している。
The signal
電力平均計算とは、隣接するN個(例えば、2個)のサンプリングデータを一組にして平均値を計算することをいう。例えば、図7(C)は、図7(B)の衝突フレームデータに対して、隣接する2個のサンプリングデータを一組にして平均値を計算した結果を示している。図7(B)、(C)で示すように、電力平均の計算の結果、データを構成する要素の数は、例えば半分になることになる。また、上述したように、信号特性抽出部132は、上記計算した各平均値とノイズ閾値とを比較することで、ノイズ閾値より小さい値を有するサンプリングデータの要素の値を連続するL個の0に変換する。図7(D)は、図7(C)で示す電力平均計算の結果のうちノイズ閾値より小さい値を有する要素の値を連続する2個の0に変換した結果を示している。このような処理を行うことで、衝突状況を判別する際のノイズの影響を抑制することになる。
The power average calculation refers to calculating an average value for a set of adjacent N (for example, two) sampling data. For example, FIG. 7C shows a result of calculating an average value for a set of two adjacent sampling data for the collision frame data of FIG. 7B. As shown in FIGS. 7B and 7C, as a result of calculating the power average, the number of elements constituting the data is halved, for example. In addition, as described above, the signal
また、電力の移動平均とは、例えば、図8で示すような計算処理のことをいう。信号特性抽出部132は、例えば、電力平均計算の結果のうちノイズ閾値より小さい値を有する要素の値を0に変換した結果と固定単位unit1とを用いて、以下の数1(unit1が3である場合の例示)で示すように移動平均をそれぞれ算出することになる。つまり、信号特性抽出部132は、例えば、ノイズ閾値より大きな値を有するデータ要素を順にa、b、c、d、e、…であるとすると、図8(数1)で示すように、固定単位unit1の数だけ連続するデータ要素の値の和を求め、当該和を固定単位unit1の値で除算する。例えば上記計算を繰り返すことにより、信号特性抽出部132は、電力の移動計算を行うことになる。なお、固定単位unit1の値は、デバイス性能(例えば、サンプリング周期など)や、フレームサイズや、伝送レートなどを考慮して設定される値である。具体的には、例えば、センシングした自送信フレームと対応するデータ要素の個数の1/5の値を、固定単位unit1の値とする。本実施形態においては、unit1の値を3であるものとする。
また、電力のバラツキ度合の算出とは、例えば、図9で示すような計算処理のことをいう。信号特性抽出部132は、例えば、上記移動平均の算出結果と固定単位unit1とを用いて、以下の数2で示すように固定単位unit1ごとの電力のバラツキ度合である単位毎バラツキ度合をそれぞれ算出することになる。つまり、例えば、移動平均の結果を順にx1、x2、x3、…とすると、信号特性抽出部132は、図9(数2)で示すように、固定単位unit1に応じた標準偏差を算出する。そして、例えば上記計算を繰り返すことにより、信号特性抽出部132は固定単位unit1ごとの電力のバラツキ度合である単位毎バラツキ度合をそれぞれ算出する。
なお、信号特性抽出部132は、電力の移動平均を算出する処理を行わないように構成しても構わない。この場合には、信号特性抽出部132は、例えば、電力平均計算の結果のうちノイズ閾値より小さい値を有する要素の値を0に変換した結果と固定単位unit1とを用いて、2回連続してバラツキ度合の算出を行うことになる。
The signal
また、信号特性抽出部132は、送信装置11又は衝突検出装置12から送信パラメータを取得して、送信部111による無線フレーム信号の送信開始時刻から送信終了時刻までのデータ要素全体の電力のバラツキ度合である全体バラツキ度合を算出するように構成することが出来る。つまり、信号特性抽出部132は、以下の数3に基づいて、全体バラツキ度合を算出するように構成することが出来る。
このように、信号特性抽出部132は、衝突フレームデータ記憶部1311に記憶されている衝突フレームデータに対して、電力平均計算と、電力の移動平均計算と、電力のバラツキ度合の算出と、の全ての処理、又は、一部の処理を選択して実行する。そして、信号特性抽出部132は、処理結果(電力平均計算の結果のうちノイズ閾値より小さい値を有する要素の値を0に変換した結果、電力のバラツキ度合の算出結果)を衝突パターン分類部133へと送信する。
As described above, the signal
衝突パターン分類部133は、信号特性抽出部132から受信した処理結果と、閾値記憶部1312に記憶されている閾値(バラツキ閾値、ノイズ閾値)と、送信パラメータと、に基づいて、無線フレーム信号の衝突パターンである衝突状況を判別する機能を有している。また、衝突パターン分類部133は、送信装置11又は衝突検出装置12に対して、送信パラメータ取得要求を送信する機能を有している。
The collision
つまり、衝突パターン分類部133は、信号特性抽出部132の処理結果と閾値記憶部1312に記憶されている閾値と送信パラメータとに基づいて、送信装置11が送信した無線フレーム信号の衝突状況が衝突状況A、B、C(図4、5、6を参照)のいずれに該当するかを判別することになる。
That is, the collision
ここで、衝突パターン分類部133により行われる衝突状況の判別の一例について詳細に説明する。
Here, an example of collision status determination performed by the collision
衝突パターン分類部133は、例えば、まず、信号特性抽出部132から受信した処理結果である電力平均計算の結果のうちノイズ閾値より小さい値を有する要素の値を0に変換した結果と、送信パラメータと、に基づいて、衝突状況Bを判別する。具体的には、衝突パターン分類部133は、上記信号特性抽出部132から受信した処理結果に基づいて、送信部111が無線フレーム信号の送信を開始した時刻である送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が一つも存在しない場合、衝突状況Bが生じていると特定する(図7(e)参照)。つまり、衝突パターン分類部133は、送信パラメータにより送信部111が送信を開始していると判断される時刻よりも前(例えば、直前)に、ノイズ閾値よりも大きな値を有する電力が検出されている場合、他送信フレームの送信中に自送信フレームが送信されていると判断する。その結果、衝突パターン分類部133は、衝突状況B(図5参照)が生じていると判別することになる。
For example, the collision
なお、Y個の値は、デバイス性能(例えば、サンプリング周期など)や、信号特性抽出部132がノイズ閾値に基づいて0に変換するLの値に基づいて、決定される値である。本実施形態では、Y個は例えば2個であるものとする(図7参照)。
Note that the Y values are values determined based on device performance (for example, sampling period) and the L value that the signal
また、衝突パターン分類部133は、衝突状況Bを判別した後、信号特性抽出部132から受信した処理結果である単位毎バラツキ度合とバラツキ閾値TH_PEAKとに基づいて、衝突状況A、Cを判別する。
In addition, after determining the collision situation B, the collision
具体的には、衝突パターン分類部133は、まず、バラツキ閾値TH_PEAKより大きなピーク値が存在するか否かを判断する。そして、衝突パターン分類部133は、バラツキ閾値TH_PEAKより大きなピーク値が存在しない場合、衝突状況Aが生じていると判断する(図4で示す(5))。なお、ピーク値とは、単位毎バラツキ度合のうちのあるデータ要素の値が両隣の所定数個のデータ要素の値よりも大きい値である場合をいう。両隣の所定個数の値はデバイス性能(例えば、サンプリング周期など)や、固定単位unit1の値などを考慮して定められることになる。
Specifically, the collision
上記のように、衝突パターン分類部133は、ピーク値の全ての値がバラツキ閾値TH_PEAK以下である場合、衝突状況Aが生じていると判別することになる。また、衝突パターン分類部133は、バラツキ閾値TH_PEAKより大きなピーク値が存在する場合、当該ピーク値が2つ以上存在するか否か判断する。そして、衝突パターン分類部133は、バラツキ閾値TH_PEAKより大きなピーク値が2つ以上ある場合、衝突状況Cが生じていると特定する。つまり、衝突パターン分類部133は、上記のような場合に、単位毎バラツキ度合を算出した期間において、自送信フレームの送信中に他送信フレームが送信された、自送信フレームの送信が終了して他送信フレームの送信のみになった、などの状況の変化が2回以上起こっていると判断する。そこで、衝突パターン分類部133は、衝突状況Cが生じていると判別することになる(図6で示す(1)や(3)の状況など)。なお、上述したように、衝突状況Bは既に判別されているため、ここでは考慮しないものとする。また、例えば、自送信フレームと他送信フレームとが図10(B)で示すような関係にある場合には、データ要素の揺らぎなどを原因として、図10(A)で示すように、ピーク値が2つあると誤判定される虞がある場合がある。このような場合に対処するため、衝突パターン分類部133は、例えば、バラツキ閾値TH_PEAKより大きなピーク値が2つ存在すると考えられる場合、当該2つのピーク値に相当するデータ要素の位置番号の差の絶対値を算出することでピーク値間の間隔を算出するよう構成することが出来る。衝突パターン分類部133をこのように構成した場合、衝突パターン分類部133は、上記算出結果がピーク判定閾値TH_PDISより大きい場合に、2つのピーク値が存在すると判断することになる。一方、衝突パターン分類部133は、2つのピーク間の間隔が閾値TH_PDISより小さい場合には、上記2つのピーク値を1つのピーク値として数えることになる。なお、ピークが3つ以上存在すると考えられる場合には、衝突パターン分類部133は、上記ピーク間の間隔に基づく判断をそれぞれのピーク間で行うことになる。また、ピーク判定閾値TH_PDISは、例えば、unit1の半分の値であるとする。
As described above, the collision
一方、衝突パターン分類部133は、バラツキ閾値TH_PEAKより大きなピーク値が1つである場合、当該ピーク値よりも左側部分の所定範囲のバラツキ度合の平均が右側部分の所定範囲のバラツキ度合の平均よりも大きいか否か判断する。なお、単位毎バラツキ度合のデータ要素列は、左から右の方向へ向かって、時刻が古いものから新しいものへと順番に並んでいるものとする。そのため、ピーク値よりも左側部分の所定範囲には、ピーク値に応じた時刻よりも前の時刻の単位毎バラツキ度合が存在することになる。また、ピーク値よりも右側部分の所定範囲には、ピーク値に応じた時刻よりも後の時刻の単位毎バラツキ度合が存在することになる。
On the other hand, when the collision
そして、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均が右側部分のバラツキ度合の平均よりも大きい場合、衝突状況Aが生じていると特定する。つまり、衝突パターン分類部133は、上記のような場合に、(自送信フレームの送信中に他送信フレームが送信を終了した、自送信フレームの送信が終了して他送信フレームの送信のみになった、など)状況の変化が起こるよりも前に自送信フレームと他送信フレームが重なっている(自送信フレームと他送信フレームの両方の影響により電力のバラツキが生じている)と判断する。その結果、衝突パターン分類部133は、衝突状況Aが生じていると判別することになる(図4で示す(4)や(6)など)。なお、単位毎バラツキ度合のうち2以上の値がバラツキ閾値TH_PEAKよりも大きい場合は既に判別されているため、ここでは、バラツキ閾値TH_PEAK以上の値を有する単位毎バラツキ度合は、1つであることになる。
Then, the collision
一方、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均が左側部分のバラツキ度合の平均以上である場合、衝突状況Cが生じていると特定する。つまり、衝突パターン分類部133は、上記のような場合に、状況の変化が起こった後に自送信フレームと他送信フレームが重なっていると判断する。そのため、衝突パターン分類部133は、衝突状況Cが生じていると判別することになる(図6で示す(2)など)。
On the other hand, the collision
なお、データ要素列のピーク値の左側部分と右側部分の所定範囲は、例えば、図11で示すように定義されるものとする。つまり、図11を参照すると、例えば、ピーク値の位置からunit1/2を引いた位置よりも前の時刻に相当する部分を左側部分とし、ピーク値の位置からunit1/2を加えた位置よりも後の時刻に相当する部分から最後のデータ要素までを右側部分とするものとする。
It is assumed that the predetermined range of the left part and the right part of the peak value of the data element sequence is defined as shown in FIG. 11, for example. That is, referring to FIG. 11, for example, a portion corresponding to the time before the position obtained by subtracting
以上が、衝突原因特定装置1の構成の一例についての説明である。次に、衝突原因特定装置1の動作の一例について図12を参照して説明する。図12は、衝突原因特定装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
The above is an explanation of an example of the configuration of the collision
まず、衝突検出装置12により送信装置11が送信した無線フレーム信号の衝突が検出される。すると、衝突検出装置12は、無線フレーム信号の衝突が検出された旨を衝突パターン分類装置13に送信する。つまり、衝突検出装置12が、衝突フレームデータを衝突パターン分類装置13に送信する。これにより、衝突状況の特定が行われることになる。
First, the
図12を参照すると、衝突状況の特定が開始されると、まず、信号特性抽出部132が衝突フレームデータ記憶部1311を参照して、衝突フレームデータを取得する。そして、信号特性抽出部132は、取得した衝突フレームデータを用いて、電力平均を算出する(ステップS101)。つまり、信号特性抽出部132は、衝突フレームデータから隣接するN個(例えば、2個)のサンプリングデータを一組にして平均値をそれぞれ計算する。
Referring to FIG. 12, when identification of a collision situation is started, first, the signal
続いて、信号特性抽出部132は、上記計算した各平均値とノイズ閾値とを比較することで、ノイズ閾値より小さい値を有するサンプリングデータの要素の値を連続するL個(例えば、2個)の0に変換する(ステップS102)。つまり、信号特性抽出部132は、閾値記憶部1312を参照して、ノイズ閾値を取得する。そして、信号特性抽出部132は、計算結果である電力の各平均値(電力平均の結果)とノイズ閾値とを比較する。これにより、信号特性抽出部132は、ノイズ閾値より小さい値を有するサンプリングデータの要素の値を連続するL個(2個)の0に変換する。その後、信号特性抽出部132は、上記処理の結果を衝突パターン分類部133へと送信する。
Subsequently, the signal
衝突パターン分類部133は、上記信号特性抽出部132から送信された処理の結果に基づいて、送信部111が無線フレーム信号の送信を開始した時刻である送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が存在しているか否かを判断する(ステップS103)。つまり、衝突パターン分類部133は、送信装置11又は衝突検出装置12から送信パラメータを取得する。また、衝突パターン分類部133は、信号特性抽出部132から当該信号特性抽出部132による上記処理の結果を取得する。そして、衝突パターン分類部133は、送信パラメータと上記処理の結果とに基づいて、送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が存在しているか否かを判断することになる。
Based on the processing result transmitted from the signal
衝突パターン分類部133は、送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が存在していない場合(ステップS103、No)、衝突状況Bが生じていると判別する(ステップS104)。一方、送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が一つでも存在している場合(ステップS103、Yes)、衝突パターン分類部133は、衝突状況の特定を行わず信号特性抽出部132から更なる情報が送信されてくるのを待つことになる。
The collision
上記動作の後、又は、前後して、信号特性抽出部132は更なる計算処理を行う。
After or before or after the above operation, the signal
具体的には、信号特性抽出部132は、まず、ステップS102の処理の結果に対して、固定単位unit1で電力の移動平均を計算する(ステップS105)。そして、信号特性抽出部132は、電力の移動平均の算出結果を用いて、固定単位unit1で連続的に、時間的順序で小さいデータ要素から大きいデータ要素に向けてシフトして電力のバラツキ度合(単位毎バラツキ度合)を算出する(ステップS106)。その後、信号特性抽出部132は、算出した単位毎バラツキ度合を衝突パターン分類部133に送信する。
Specifically, the signal
続いて、衝突パターン分類部133は、上記信号特性抽出部132から送信された単位毎バラツキ度合とバラツキ閾値TH_PEAKとに基づいて、衝突状況A、Cを判別する。つまり、衝突パターン分類部133は、閾値記憶部1312を参照してバラツキ閾値TH_PEAKを取得する。また、衝突パターン分類部133は、信号特性抽出部132から単位毎バラツキ度合を取得する。そして、衝突パターン分類部133は、まず、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値があるか否かを判断する(ステップS107)。
Subsequently, the collision
衝突パターン分類部133は、バラツキ閾値TH_PEAKより大きなピーク値が存在しない場合(ステップS107、No)、衝突状況Aが生じていると判別する(ステップS108)。一方で、衝突パターン分類部133は、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値がある場合(ステップS107、Yes)、当該ピーク値(バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値)が2つ以上存在するか否かを判断する(ステップS109)。
When there is no peak value greater than the variation threshold TH_PEAK (step S107, No), the collision
そして、衝突パターン分類部133は、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値が2つ以上存在する場合(ステップS109、Yes)、衝突状況Cが生じていると判別する(ステップS110)。一方で、衝突パターン分類部133は、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きなピーク値が2つ以上存在しない場合(ステップS109、No)、つまり、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きなピーク値が1つの場合、当該ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均が右側部分のバラツキ度合の平均よりも大きいか否かを判断する(ステップS111)。
Then, when there are two or more peak values having a value larger than the variation threshold TH_PEAK (Yes in Step S109), the collision
そして、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均が右側部分のバラツキ度合の平均よりも大きい場合(ステップS111、Yes)、衝突状況Aが生じていると判別する(ステップS108)。一方で、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均が左側部分のバラツキ度合の平均以上である場合(ステップS111、No)、衝突状況Cが生じていると判別する(ステップS110)。
Then, the collision
このような動作により、衝突パターン分類部133は、衝突状況を判別することになる。
With such an operation, the collision
このように、本実施形態における衝突原因特定装置1は、送信装置11と、衝突検出装置12と、衝突パターン分類装置13と、を有している。このような構成により、送信装置11が送信した無線フレーム信号の衝突の有無を衝突検出装置12が検出し、その衝突状況を衝突パターン分類部133により特定することが出来る。具体的には、信号特性抽出部132が、電力平均計算と、電力の移動平均計算と、電力のバラツキ度合の算出と、の全ての処理、又は、一部の処理を選択して実行する。その結果、衝突パターン分類部133は、信号特性抽出部132による処理の結果と、送信パラメータと、バラツキ閾値TH_PEAKと、に基づいて、送信部111が送信した無線フレーム信号の衝突が検出された際に、当該無線フレーム信号の衝突が衝突状況A〜Cのいずれの状況で生じているかを判別することが出来る。これにより、衝突原因特定装置1は、衝突が発生した際の衝突の状況を特定することが可能となり、当該特定した衝突の状況(原因)に応じた、適切なフレーム衝突抑制対策を講じることが可能となる。
As described above, the collision
なお、本実施形態では、送信装置11や衝突検出装置12の構成の一例を挙げたが、送信装置11や衝突検出装置12の構成は、図2や図3で示す場合に限定されない。例えば、衝突検出装置12は、算出した電力のバラツキ度合(全体バラツキ度合)に基づいて、衝突の有無を検出するように構成されていても構わない。また、衝突検出装置12は、電力平均の結果と全体バラツキ度合との両方を用いて衝突の有無を検出するように構成しても構わない。また、例えば、送信装置11が衝突検出装置12に対して無線フレーム信号の送信開始信号及び送信終了信号を送信するように構成することにより、時計112や時計122の構成を省略することも出来る。このように、送信装置11や衝突検出装置12の構成は、本実施形態で例示したもの以外であっても構わない。
In the present embodiment, an example of the configuration of the
また、本実施形態では、unit1の値やY、Lの値などを例示したが、unit1の値やY、Lの値なども本実施形態で例示した場合に限定されない。また、ノイズ閾値やバラツキ閾値(TH_PEAK、TH_FCV)は、本実施形態で例示した以外の方法を用いて生成されても構わない。また、ピーク判定閾値TH_PDISは、本実施形態で例示した値以外であっても構わない。
Further, in the present embodiment, the value of
また、例えば、図13(B)で示すような伝送時間が非常に短い干渉フレーム(他送信フレーム)により衝突が生じている場合(図6の(3)参照)、図13(A)で示すように、算出された単位毎バラツキ度合が1つのピーク値しか示さない場合がある。このような場合に衝突原因特定装置1が図12で説明したような動作を行うと、衝突状況を誤って判別してしまうことになる。そこで、上記のような場合に衝突状況を誤って判別してしまうことがないように、衝突原因特定装置1を構成することが考えられる。
Further, for example, when a collision occurs due to an interference frame (another transmission frame) having a very short transmission time as shown in FIG. 13B (see (3) in FIG. 6), it is shown in FIG. 13A. As described above, the calculated degree of unit variation may show only one peak value. In such a case, if the collision
具体的には、上記のような場合には、ピーク値の左右部分の電力のバラツキは共に自送信フレームの影響のみで生じることになるため、ピーク値の左右部分の単位毎バラツキ度合の平均値の差は小さくなるものと考えられる。そこで、上記ピーク値の左右部分の単位毎バラツキ度合の平均値の差が小さくなることを利用することで、上記のような場合に衝突原因特定装置1が衝突状況を誤って判別することを防ぐことが考えられる。
Specifically, in the above case, since the power variation of the left and right parts of the peak value is caused only by the influence of the self-transmitted frame, the average value of the degree of variation for each unit of the left and right parts of the peak value. This difference is considered to be small. Therefore, by utilizing the fact that the difference in the average value of the degree of variation of each unit of the left and right parts of the peak value is small, the collision
このような誤判別防止動作を行う衝突原因特定装置1の動作の一例を図14で示す。図14は、誤判別防止動作を行う衝突原因特定装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
An example of the operation of the collision
図14を参照すると、誤判別防止動作を行う衝突原因特定装置1は、ステップS109までは、図12を用いて説明した衝突原因特定装置1の動作と同じ動作を行う。そして、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値が2つ以上存在しない場合(ステップS109、No)、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも左側部分の単位毎バラツキ度合の平均値とピーク値よりも右側部分の単位毎バラツキ度合の平均値とを算出する。続いて、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均値とピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均値との差の絶対値を算出する。その後、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均値とピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均値との差の絶対値が予め定められた左右差閾値TH_DIFよりも大きいか否かを判断する(ステップS120)。
Referring to FIG. 14, the collision
そして、上記計算処理の結果である絶対値が予め定められた閾値TH_DIFよりも大きい場合(ステップS120、Yes)、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均が右側部分のバラツキ度合の平均よりも大きいか否かを判断する(ステップS111)。以降の動作は、既に説明したものと同一のため省略する。一方、上記計算処理の結果である絶対値が予め定められた閾値TH_DIF以下である場合、衝突パターン分類部133は、衝突状況Cが生じていると判別することになる(ステップS110)。
And when the absolute value which is the result of the said calculation process is larger than predetermined threshold value TH_DIF (step S120, Yes), the collision pattern classification |
このような動作を行うことで、図13(B)で示すような伝送時間が非常に短い干渉フレーム(他送信フレーム)により衝突が生じている場合でも、誤判別を起こすことなく衝突状況を判別することが出来る。なお、この場合には、閾値記憶部1312が左右差閾値TH_DIFを記憶していることになる。また、左右差閾値TH_DIFは、例えば、他の送信フレームが存在しない環境下において、一定電力で送信される自送信フレームをサンプリングすることで算出される。具体的には、まず、上記サンプリングの結果であるサンプリングデータに対し、隣接するサンプリングデータ(例えば、隣接する2個のサンプリングデータ)を一組にして平均値(電力平均)を算出する。続いて、全体バラツキ度合NCVを算出する。このようにして算出した全体バラツキ度合NCVとバラツキ閾値TH_FCVの差の絶対値より小さい値であって、且つ、0より大きい値が、左右差閾値TH_DIFとなる。例えば、全体バラツキ度合NCVとバラツキ閾値TH_FCVの差の絶対値の1/2の値が、左右差閾値TH_DIFとなる。また、上記絶対値の算出処理は、信号特性抽出部132が行うよう構成しても構わない。
By performing such an operation, even when a collision occurs due to an interference frame (another transmission frame) having a very short transmission time as shown in FIG. 13B, the collision situation is determined without causing erroneous determination. I can do it. In this case, the
本実施形態では信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する場合について説明したが、信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出するように構成しても構わない。
In the present embodiment, the case where the signal
この場合の衝突原因特定装置1の動作の一例を図15で示す。図15は、衝突原因特定装置1の信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出する際の衝突原因特定装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
An example of the operation of the collision
なお、信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出する場合には、衝突原因特定装置1は、図16乃至図18で示すいずれかの衝突状況を判別することになる。
When the signal
図16は、衝突パターン分類装置13が判別する衝突状況の一つである衝突状況Dを示している。図16を参照すると、信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出する場合には、衝突パターン分類装置13は、衝突状況Aの一部を衝突状況Dとして判別していることが分かる。
FIG. 16 shows a collision situation D that is one of the collision situations determined by the collision
図17は、衝突パターン分類装置13が判別する衝突状況の一つである衝突状況Eを示している。図17を参照すると、信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出する場合には、衝突パターン分類装置13は、衝突状況Bと衝突状況Cの一部を衝突状況Eとして判別していることが分かる。
FIG. 17 illustrates a collision situation E that is one of the collision situations determined by the collision
図18は、衝突パターン分類装置13が判別する衝突状況の一つである衝突状況Fを示している。図18を参照すると、信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出する場合には、衝突パターン分類装置13は、衝突状況Aと衝突状況Cの一部を衝突状況Eとして判別していることが分かる。つまり、衝突パターン分類装置13は、上記衝突状況D、E以外の状況を衝突状況Fとして判別していることになる。
FIG. 18 illustrates a collision situation F that is one of the collision situations determined by the collision
このように、信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出すると、一部の衝突状況を判別することが難しくなる。一方で、このように構成することで、信号特性抽出部132が計算する計算量をより少なくしたうえで、衝突状況を判別することが可能となる。
As described above, if the signal
ここで、衝突原因特定装置1の信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出する際の衝突原因特定装置1の動作の一例を、図15を参照して説明する。なお、図15で示すステップS203、Noの動作(図12で示すステップS103、Noに相当する)により衝突原因Eの一部を特定する(図17で示す(7)、(8)、(9)を特定する)動作までは、図12で説明した単位毎バラツキ度合を算出する衝突原因特定装置1の動作と同様である。そのため、詳細な説明は省略する。
Here, an example of the operation of the collision
上記のように構成された場合、送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が一つでも存在している場合(ステップS203、Yes)、衝突パターン分類部133は、衝突状況の特定を行わず信号特性抽出部132から更なる情報が送信されてくるのを待つことになる。
When configured as described above, when at least one 0 exists in the Y elements immediately preceding the data corresponding to the transmission start time (Yes in step S203), the collision
信号特性抽出部132は、まず、ステップS202(ステップS102の処理と同じ処理)の処理の結果に対して、送信開始時刻と対応するデータ要素から送信終了時刻と対応するデータ要素までの電力のバラツキ度合を算出する。つまり、信号特性抽出部132は、送信装置11又は衝突検出装置12から送信パラメータを取得する。そして、信号特性抽出部132は、送信部111による無線フレーム信号の送信開始時刻から送信終了時刻までのデータ要素全体の電力のバラツキ度合である全体バラツキ度合を算出する(ステップS205)。その後、信号特性抽出部132は、算出結果を衝突パターン分類部133へと送信する。
First, the signal
続いて、衝突パターン分類部133は、上記信号特性抽出部132から送信された全体バラツキ度合とバラツキ閾値TH_FCVとに基づいて、衝突状況D、E、Fを判別することになる。つまり、衝突パターン分類部133は、閾値記憶部1312を参照してバラツキ閾値TH_FCVを取得する。また、衝突パターン分類部133は、信号特性抽出部132から全体バラツキ度合を取得する。そして、衝突パターン分類部133は、まず、全体バラツキ度合がバラツキ閾値TH_FCVよりも小さいか否かを判断する(ステップS206)。そして、衝突パターン分類部133は、全体バラツキ度合がバラツキ閾値TH_FCVよりも小さい場合(ステップS206、Yes)、衝突状況Dが生じていると判断する(ステップS207)。
Subsequently, the collision
一方で、全体バラツキ度合がバラツキ閾値TH_FCV以上の値である場合(ステップS206、No)、衝突パターン分類部133は、自フレームの送信終了時刻と対応するデータの直後の連続するZ個のデータ要素の中に0が存在するか否かを判断する(ステップS208、図7参照)。そして、自フレームの送信終了時刻と対応するデータの直後の連続するZ個のデータ要素の中に0が存在しない場合(ステップS208、No)、衝突パターン分類部133は、衝突状況E(図17の(1))が生じていると判断する(ステップS209)。一方で、自フレームの送信終了時刻と対応するデータの直後の連続するZ個のデータ要素の中に0が存在する場合、(ステップS208、Yes)、衝突パターン分類部133は、衝突状況Fが生じていると判断する(ステップS210)。
On the other hand, when the overall variation degree is a value equal to or greater than the variation threshold TH_FCV (No in step S206), the collision
なお、Z個の値は、デバイス性能(例えば、サンプリング周期など)や、信号特性抽出部132がノイズ閾値に基づいて0に変換するLの値に基づいて、決定される値である。本実施形態では、Z個は例えば2個であるものとするが、2個以外であっても構わない。
Note that the Z values are values determined based on device performance (for example, sampling period) and the L value that the signal
以上が、信号特性抽出部132が単位毎バラツキ度合を算出する代わりに全体バラツキ度合を算出する際の衝突原因特定装置1の動作の一例である。衝突原因特定装置1は、上記のような動作を行うように構成しても構わない。
The above is an example of the operation of the collision
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態について、図19、図20を参照して説明する。図19は、衝突原因特定装置2の構成の一例を示すブロック図である。図20は、衝突原因特定装置2の動作の一例を示すフローチャートである。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 19 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the collision
本発明の第2の実施形態では、送信装置21が送信した無線フレーム信号と他の装置が送信した無線フレーム信号との衝突の有無を判断すると共に衝突状況を特定する衝突原因特定装置2について説明する。後述するように、衝突原因特定装置2は、第1の実施形態で説明した衝突原因特定装置1と同様に衝突状況を判別可能なよう構成されている。そして、本実施形態における衝突原因特定装置2は、送信部211による無線フレーム信号の送信期間の電力平均とバラツキ度とを算出することで、衝突の有無も判別することが可能なよう構成されている。
In the second embodiment of the present invention, the collision
図19を参照すると、本実施形態における衝突原因特定装置2は、送信装置21と、衝突パターン分類装置22と、を有している。
Referring to FIG. 19, the collision
送信装置21は、送信部211と情報管理部212とアンテナ部213とを有している(図19)。また、送信装置21は、図示しない時計を有している。送信装置21の各構成は、第1の実施形態で説明したものと同様のため、その説明は省略する。
The
衝突パターン分類装置22は、送信部211が送信した無線フレーム信号が他の無線装置が送信した無線フレーム信号と衝突したか否かを判別する機能と、衝突が発生している場合に、衝突状況を判別する機能と、を有している。本実施形態における衝突パターン分類装置22は、第1の実施形態で説明した衝突検出装置12と衝突パターン分類装置13との機能を有しており、さらに、衝突の有無を判別する機能を有していることになる。
The collision
図19を参照すると、衝突パターン分類装置22は、記憶装置221と電力検出部222と信号特性抽出部223と衝突パターン分類部224とアンテナ部225とを有している。なお、電力検出部222、信号特性抽出部223、衝突パターン分類部224、の後述する各機能は、CPUなどの演算装置が記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより実現されることになる。
Referring to FIG. 19, the collision
記憶装置221は、ディスク装置や半導体メモリなどにより構成されている。記憶装置221には、サンプリングデータ記憶部2211と、閾値記憶部2212と、が設けられている。
The
サンプリングデータ記憶部2211には、電力検出部222により検出された自送信フレームと対応する空間中の信号のサンプリングデータが記憶される。ここで、自送信フレームデータとは、送信装置21が送信した無線フレーム信号に応じたサンプリングデータのことをいう。より具体的には、自送信フレームデータには、例えば、送信開始時刻から所定範囲前の時刻から送信終了時刻から所定範囲後の時刻までのサンプリングデータが含まれて構成されている。
Sampling
閾値記憶部2212には、衝突の有無を判別する際に用いる閾値と、衝突状況を判別する際に用いる閾値と、が記憶されている。具体的には、閾値記憶部2212には、フレーム衝突を判定する際に用いる閾値である衝突判定閾値(後述する電力平均値と比較する衝突判定閾値Aとバラツキ度合と比較する衝突判定閾値B)とノイズ閾値とバラツキ閾値とが記憶されている。なお、ノイズ閾値とバラツキ閾値は、第1の実施形態で既に説明したものと同様のため、その説明は省略する。また、閾値記憶部2212では、衝突判定閾値Aと衝突判定閾値Bとが無線フレーム信号の送信電力と対応付けて記憶されている。
The threshold
衝突判定閾値Aは、衝突発生の有無を判断する際に用いられる閾値の一つである。後述するように、衝突判定閾値Aは、無線フレーム信号の送信期間の電力平均の算出結果と比較されることになる。なお、衝突判定閾値Aは、例えば、第1の実施形態で説明した衝突判定閾値Aと同様の処理により算出されるものとする。 The collision determination threshold A is one of thresholds used when determining whether or not a collision has occurred. As will be described later, the collision determination threshold A is compared with the calculation result of the power average during the transmission period of the radio frame signal. The collision determination threshold A is calculated, for example, by the same process as the collision determination threshold A described in the first embodiment.
衝突判定閾値Bは、衝突判定閾値Aと同様に、衝突発生の有無を判断する際に用いられる閾値の一つである。後述するように、衝突判定閾値Bは、無線フレーム信号の送信期間の電力のバラツキ度合である全体バラツキ度合の算出結果と比較されることになる。なお、衝突判定閾値Bは、例えば、以下のようにして算出される。まず、他の無線装置の空間無線信号が存在しない環境において送信した無線フレーム信号のサンプリングデータから、第1の実施形態で説明した動作と同様の動作により全体バラツキ度合を算出する。そして、当該算出した全体バラツキ度合に、環境ノイズと装置ノイズとによる電力の揺らぎ成分を加算する。例えば、この加算結果が、送信電力に対応する衝突判定閾値Bとなる。 Similar to the collision determination threshold A, the collision determination threshold B is one of thresholds used when determining whether or not a collision has occurred. As will be described later, the collision determination threshold value B is compared with the calculation result of the overall variation degree, which is the degree of power variation during the transmission period of the radio frame signal. The collision determination threshold B is calculated as follows, for example. First, the degree of overall variation is calculated from the sampling data of a radio frame signal transmitted in an environment where there is no spatial radio signal of another radio apparatus, by the same operation as that described in the first embodiment. And the fluctuation component of the electric power by environmental noise and apparatus noise is added to the calculated said whole variation degree. For example, the addition result is a collision determination threshold B corresponding to the transmission power.
電力検出部222は、送信部211が無線フレーム信号の送信に使用している周波数帯域に存在する空間電波信号の電力をセンシングして、自送信フレームと対応する空間中の信号のサンプリングデータをサンプリングデータ記憶部2211に記憶する機能を有している。電力検出部222は、アンテナ部225と接続されており、アンテナ部225を用いて空間電波信号の電力をセンシングする。また、電力検出部222は、図示しない時計を参照することで、サンプリング時刻を取得する。
The
信号特性抽出部223は、サンプリングデータ記憶部2211に記憶されているサンプリングデータに対して、電力平均計算と、電力の移動平均計算と、電力のバラツキ度合の算出と、の全ての処理、又は、一部の処理を選択して実行する機能を有している。また、信号特性抽出部223は、電力平均計算の結果と閾値記憶部2212に記憶されているノイズ閾値とを比較することで、ノイズ閾値より小さい値を有するサンプリングデータの要素の値を、例えば連続するL個(例えば2個)の0に変換する機能を有している。
The signal
さらに、本実施形態における信号特性抽出部223は、送信装置21から送信パラメータを取得して、送信部211による無線フレーム信号の送信開始時刻から送信終了時刻まで(送信部211による無線フレーム信号のフレーム送信期間)の電力平均と全体バラツキ度合を算出する機能を有している。
Furthermore, the signal
なお、信号特性抽出部223が算出する電力平均計算と、電力の移動平均計算と、電力のバラツキ度合の算出と、については、既に説明したためその説明は省略する。
Since the power average calculation, the power moving average calculation, and the power variation degree calculation calculated by the signal
衝突パターン分類部224は、第1の実施形態で説明した衝突状況を判別する機能と、閾値記憶部2212に記憶されている衝突判定閾値Aと衝突判定閾値Bとに基づいて送信部211が送信した無線フレーム信号が他の無線装置が送信した無線フレーム信号と衝突していない旨を判別する機能と、を有している。なお、本実施形態における衝突パターン分類部224は、第1の実施形態で説明した衝突状況A〜Cのいずれに該当するかを判別することになる。
The collision
衝突パターン分類部224は、例えば、図12で示すステップS107までは、第1の実施形態と同様の動作を行う。そして、衝突パターン分類部224は、バラツキ閾値TH_PEAKより大きいピーク値がないと判断される場合に、衝突状況Aの発生を判別するとともに、衝突が発生していない旨を判別するよう構成されている。
For example, the collision
具体的には、衝突パターン分類分224は、まず、信号特性抽出部223が算出したフレーム送信期間の電力平均と衝突判定閾値Aとを比較する。そして、衝突パターン分類分224は、フレーム送信期間の電力平均の中に衝突判定閾値Aよりも大きい値が存在していると判断される場合に、衝突状況Aが生じていると判断する。一方で、衝突パターン分類分224は、フレーム送信期間の電力平均全てが衝突判定閾値A以下であると判断される場合、フレーム送信期間全体の電力のバラツキ度合である全体バラツキ度合と衝突判定閾値Bとを比較する。そして、衝突パターン分類分224は、全体バラツキ度合が衝突判定閾値Bよりも大きいと判断される場合、衝突状況Aが生じていると判断する。一方、衝突パターン分類装置224は、全体バラツキ度合が衝突判定閾値B以下であると判断される場合に、衝突が発生していないと判断する。
Specifically, the
衝突パターン分類部224は、例えば、このようにして衝突状況Aの発生を判別するとともに、衝突が発生していない旨を判別する。つまり、衝突パターン分類部224は、フレーム送信期間の電力平均が衝突判定閾値A以下であり、フレーム送信期間の全体バラツキ度合が衝突判定閾値B以下である場合に、衝突が生じていないと判別することになる。
For example, the collision
以上が、衝突原因特定装置2の構成の一例についての説明である。次に、衝突原因特定装置2の動作の一例について図20を参照して説明する。図20は、衝突原因特定装置2の動作の一例を示すフローチャートである。
The above is the description of an example of the configuration of the collision
図20を参照すると、まず、信号特性抽出部223がサンプリングデータ記憶部2211を参照して、サンプリングデータを取得する。そして、信号特性抽出部223は、取得したサンプリングデータを用いて、電力の平均計算を行う(ステップS301)。つまり、信号特性抽出部223は、サンプリングデータから隣接するN個(例えば、2個)のサンプリングデータを一組にして平均値をそれぞれ計算する。
Referring to FIG. 20, first, the signal
続いて、信号特性抽出部223は、上記計算した各平均値とノイズ閾値とを比較することで、ノイズ閾値より小さい値を有するサンプリングデータの要素の値を連続するL個の0に変換する(ステップS302)。つまり、信号特性抽出部223は、閾値記憶部2212を参照して、ノイズ閾値を取得する。そして、信号特性抽出部223は、計算結果である電力の各平均値とノイズ閾値とを比較する。これにより、信号特性抽出部223は、ノイズ閾値より小さい値を有するサンプリングデータの要素の値を連続するL個の0に変換する。その後、信号特性抽出部223は、上記処理の結果を衝突パターン分類部224へと送信する。
Subsequently, the signal
続いて、衝突パターン分類部224は、上記信号特性抽出部223から送信された処理の結果に基づいて、送信部211が無線フレーム信号の送信を開始した時刻である送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が存在しているか否かを判断する(ステップS303)。つまり、衝突パターン分類部224は、送信装置21から送信パラメータを取得する。また、衝突パターン分類部224は、信号特性抽出部223から当該信号特性抽出部223による上記処理の結果を取得する。そして、衝突パターン分類部224は、送信パラメータと上記処理の結果とに基づいて、送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が存在しているか否かを判断する。そして、衝突パターン分類部224は、送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が存在していない場合(ステップS303、No)、衝突状況Bが生じていると判別する(ステップS304)。一方、送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が一つでも存在している場合(ステップS303、Yes)、衝突パターン分類部224は、衝突状況の特定を行わず信号特性抽出部223から更なる情報が送信されてくるのを待つことになる。
Subsequently, the collision
上記動作の後、又は前後して、信号特性抽出部223は更なる計算処理を行う。まず、信号特性抽出部223は、ステップS302の処理の結果に対して、固定単位unit1で電力の移動平均を計算する(ステップS305)。そして、信号特性抽出部223は、電力の移動平均の算出結果を用いて、固定単位unit1で連続的に、時間的順序で小さいデータ要素から大きいデータ要素に向けてシフトして電力のバラツキ度合(単位毎バラツキ度合)を算出する(ステップS306)。その後、信号特性抽出部223は、算出した単位毎バラツキ度合を衝突パターン分類部224に送信する。
After or before or after the above operation, the signal
続いて、衝突パターン分類部224は、衝突状況A、Cを判別するとともに、衝突が生じていない旨を判別する。まず、衝突パターン分類部224は、閾値記憶部2212を参照してバラツキ閾値TH_PEAKを取得する。また、衝突パターン分類部224は、信号特性抽出部223から単位毎バラツキ度合を取得する。そして、衝突パターン分類部224は、まず、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値があるか否かを判断する(ステップS307)。
Subsequently, the collision
衝突パターン分類部224は、全てのピーク値がバラツキ閾値TH_PEAK以下である場合(ステップS307、No)、信号特性抽出部223が算出するフレーム送信期間の電力平均の計算結果(ステップS308)を受信する。また、衝突パターン分類部224は、閾値記憶部2212を参照して衝突判定閾値Aを取得する。そして、衝突パターン分類部224は、フレーム送信期間の電力平均の値が衝突判定閾値Aより大きいか否かの判断を行うことになる(ステップS309)。
When all the peak values are equal to or less than the variation threshold TH_PEAK (step S307, No), the collision
フレーム送信期間の電力平均中に衝突判定閾値Aより大きい平均値が存在する場合(ステップS309、Yes)、衝突パターン分類部224は、衝突状況Aが生じていると判別する(ステップS312)。一方、衝突パターン分類部224は、フレーム送信期間の電力平均の値全てが衝突判定閾値A以下である場合(ステップS309、No)、信号特性抽出部223が算出するフレーム送信期間の電力のバラツキ度合(全体バラツキ度合)の計算結果(ステップS310)を受信する。また、衝突パターン分類部224は、閾値記憶部2212を参照して衝突判定閾値Bを取得する。そして、衝突パターン分類部224は、フレーム送信期間の全体バラツキ度合の値が衝突判定閾値Bより大きいか否かの判断を行うことになる(ステップS311)。
If there is an average value greater than the collision determination threshold A during the average power during the frame transmission period (step S309, Yes), the collision
全体バラツキ度合の値が衝突判定閾値Bより大きい場合(ステップS311、Yes)、衝突パターン分類部224は、衝突状況Aが生じていると判別する(ステップS312)。一方、衝突パターン分類部224は、フレーム送信期間の全体バラツキ度合の値が衝突判定閾値B以下である場合(ステップS311、No)、衝突が発生していないと判別する(ステップS313)。
When the value of the overall variation degree is larger than the collision determination threshold B (step S311, Yes), the collision
また、衝突パターン分類部224は、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値がある場合(ステップS307、Yes)、当該ピーク値(バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値)が2つ以上存在するか否かを判断する(ステップS314)。以降の動作は、第1の実施形態で説明した場合と同様のため省略する。
Further, when there is a peak value having a value larger than the variation threshold TH_PEAK (Yes in step S307), the collision
このように、本実施形態における衝突原因特定装置2は、送信装置21と、衝突パターン分類装置22と、を有している。このような構成により、送信装置21が送信した無線フレーム信号の衝突状況を判別するとともに、送信装置21が送信した無線フレーム信号に対して衝突が発生していない旨を判別することが出来る。つまり、自送信フレーム(送信部211が送信した無線フレーム信号)に対し、他送信フレーム(他の無線装置が送信した無線フレーム信号)が衝突したか否かの判定と、衝突状況の特定と、を同時に実施することが出来る。その結果、衝突原因特定装置2は、より容易に、衝突が生じている際に衝突状況応じた衝突抑制対策を行うことが可能となる。
As described above, the collision
なお、本実施形態では、図20で示すステップS307の処理の後に、衝突パターン分類部224が衝突の有無を判別する動作を行う場合について説明した。しかしながら、衝突パターン分類部224の構成は、本実施形態で例示した場合に限定されない。衝突パターン分類部224は、例えば、図20で示すステップS303の処理の後に衝突の有無について判別するように構成しても構わない。つまり、衝突パターン分類部224は、送信開始時刻と対応するデータの直前の連続するY個の要素の中に0が一つでも存在している場合に、まず、衝突の発生の有無について判別するよう構成することが出来る。
In the present embodiment, a case has been described in which the collision
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態について、図21乃至図24を参照して説明する。図21は、衝突原因特定装置3の構成の一例を示すブロック図である。図22、図23は、衝突原因特定装置3が判別する衝突状況の一例を示している。図24は、衝突原因特定装置3の動作の一例を示すフローチャートである。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 21 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the collision
本発明の第3の実施形態では、測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングして、当該測定対象の信号の衝突の有無と衝突状況を判別する衝突原因特定装置3について説明する。
In the third embodiment of the present invention, a collision
図21を参照すると、本実施形態における衝突原因特定装置3は、衝突パターン分類装置31を有している。
Referring to FIG. 21, the collision
衝突パターン分類装置31は、測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングして、当該測定対象の信号の衝突有無及び衝突状況を判別する機能を有している。図21を参照すると、衝突パターン分類装置31は、記憶装置311と電力検出部312と信号特性抽出部313と衝突パターン分類部314とアンテナ部315とを有している。なお、電力検出部312、信号特性抽出部313、衝突パターン分類部314、の後述する各機能は、CPUなどの演算装置が記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより実現されることになる。
The collision
本実施形態における衝突パターン分類装置31は、例えば、以下の図22、図23で示すような衝突状況を判別する。
For example, the collision
図22は、衝突パターン分類装置31が判別する衝突状況の一つである衝突状況Gを示している。図22を参照すると、無線フレーム信号が同時に送信開始されることで、無線フレーム信号の衝突が生じていることが分かる。このような衝突状況Gは、例えば、バックオフタイムが一致することで生じることになる。
FIG. 22 shows a collision situation G that is one of the collision situations determined by the collision
図23は、衝突パターン分類装置31が判別する衝突状況の一つである衝突状況Hを示している。図23を参照すると、無線フレーム信号の送信中に他の無線フレーム信号が送信されることで、無線フレーム信号同士の衝突が生じていることが分かる。このような衝突状況Hは、いわゆる隠れ端末問題により生じることになる。
FIG. 23 shows a collision situation H that is one of the collision situations determined by the collision
このように、本実施形態における衝突パターン分類装置31は、衝突状況として衝突状況がバックオフタイムの一致で生じているか、隠れ端末問題で生じているか、を判別することが出来る。
As described above, the collision
記憶装置311は、ディスク装置や半導体メモリなどにより構成されている。記憶装置311には、サンプリングデータ記憶部3111と、閾値記憶部3112と、が設けられている。
The
サンプリングデータ記憶部3111には、電力検出部312により検出された送信信号と対応する空間中の信号のサンプリングデータが記憶される。本実施形態においては、サンプリングデータ記憶部3111には、ノイズ閾値より大きな値を有する送信信号と対応する空間中の信号のサンプリングデータが記憶されることになる。
The sampling
閾値記憶部3112には、衝突の有無を判別する際に用いる閾値と、衝突状況を判別する際に用いる閾値と、が記憶されている。具体的には、閾値記憶部3112には、フレーム衝突を判定する際に用いる閾値である衝突判定閾値Cとノイズ閾値とバラツキ閾値TH_PEAK2とが記憶されている。
The threshold
衝突判定閾値Cは、例えば、干渉が存在しない環境において、市販のWLAN送信機の最大送信電力で送信したフレームをサンプリングして、当該サンプリング結果に対して電力平均を算出した後に全体バラツキ度合を算出することで算出する。例えば、上記全体バラツキ度合が衝突判定閾値Cとなる。 The collision determination threshold C is calculated, for example, by sampling a frame transmitted at the maximum transmission power of a commercially available WLAN transmitter in an environment where there is no interference and calculating an average power for the sampling result. To calculate. For example, the overall variation degree becomes the collision determination threshold C.
また、バラツキ閾値TH_PEAK2は、例えば、ある電力の送信信号のサンプリング結果に対して、上記と同様の動作により全体バラツキ度合を算出ことで算出する。例えば、上記算出した全体バラツキ度合の3倍の値が、当該ある電力の送信信号に対するバラツキ閾値TH_PEAK2となる。 Also, the variation threshold TH_PEAK2 is calculated, for example, by calculating the overall variation degree by an operation similar to the above for the sampling result of a transmission signal with a certain power. For example, a value three times the calculated overall variation degree becomes the variation threshold TH_PEAK2 for the transmission signal of the certain power.
電力検出部312は、測定対象の周波数帯域に存在する空間電波信号の電力をセンシングして、ノイズ閾値より大きな値を有する送信信号と対応する空間中の信号のサンプリングデータをサンプリングデータ記憶部3111に記憶する機能を有している。電力検出部312は、アンテナ部315と接続されており、アンテナ部315を用いて空間電波信号の電力をセンシングする。また、電力検出部312は、図示しない時計を参照することで、サンプリング時刻を取得することになる。
The
信号特性抽出部313は、サンプリングデータ記憶部3111に記憶されているサンプリングデータに対して、電力平均計算と、電力の移動平均計算と、電力のバラツキ度合(単位毎バラツキ度合、全体バラツキ度合)の算出と、の全ての処理、又は、一部の処理を選択して実行する機能を有している。
The signal
なお、信号特性抽出部313により行われる算出処理は、既に説明したものと同様のため省略する。
Note that the calculation process performed by the signal
衝突パターン分類部314は、第1の実施形態で説明した衝突状況を判別する機能と、閾値記憶部3112に記憶されている衝突判定閾値Bに基づいて電力検出部312が検出した信号に衝突が生じていない旨を判別する機能と、を有している。なお、本実施形態における衝突パターン分類部314は、信号特性抽出部313が算出する全体バラツキ度合と閾値記憶部3112が記憶する衝突判定閾値Bとを比較することで、衝突が生じていない旨を判別することになる。
The collision
以上が、衝突原因特定装置3の構成の一例についての説明である。次に、衝突原因特定装置3の動作の一例について図24を参照して説明する。図24は、衝突原因特定装置3の動作の一例を示すフローチャートである。
The above is an explanation of an example of the configuration of the collision
図24を参照すると、まず、信号特性抽出部313がサンプリングデータ記憶部3111を参照して、ノイズ閾値より大きな値を有する送信信号と対応する空間中の信号のサンプリングデータを取得する。そして、信号特性抽出部313は、取得したサンプリングデータを用いて、電力の平均計算を行う(ステップS401)。つまり、信号特性抽出部313は、サンプリングデータから隣接するN個(例えば、2個)のサンプリングデータを一組にして平均値をそれぞれ計算する。
Referring to FIG. 24, first, the signal
続いて、信号特性抽出部313は、ノイズ閾値より大きな値を有する送信信号と対応する空間中の信号のサンプリングデータに対して、第1の実施形態で説明した数3を用いて、全体バラツキ度合を算出する(ステップS402)。その後、信号特性抽出部313は、算出した全体バラツキ度合を衝突パターン分類部314へと送信する。
Subsequently, the signal
信号特性抽出部313から全体バラツキ度合を受信した衝突パターン分類部314は、閾値記憶部3112を参照して、衝突判定閾値Cを取得する。そして、衝突パターン分類部314は、信号特性抽出部313から取得した全体バラツキ度合が衝突判定閾値Cよりも小さいか否かの判断を行う(ステップS403)。
The collision
全体バラツキ度合が衝突判定閾値Cよりも小さい場合、衝突パターン分類部314は、衝突が生じていないと判別する(ステップS404)。一方、衝突パターン分類部314は、全体バラツキ度合が衝突判定閾値C以上である場合、衝突状況の特定を行わず信号特性抽出部313から更なる情報が送信されてくるのを待つことになる。
If the overall variation degree is smaller than the collision determination threshold C, the collision
上記動作の後、又は、前後して、信号特性抽出部313は更なる計算処理を行う。具体的には、信号特性抽出部313は、ステップS401の処理の結果に対して、固定単位unit1で電力の移動平均を計算する(ステップS405)。そして、信号特性抽出部313は、電力の移動平均の算出結果を用いて、固定単位unit1で連続的に、時間的順序で小さいデータ要素から大きいデータ要素に向けてシフトして電力のバラツキ度合(単位毎バラツキ度合)を算出する(ステップS406)。その後、信号特性抽出部313は、算出した単位毎バラツキ度合を衝突パターン分類部314に送信する。
After or before or after the above operation, the signal
続いて、衝突パターン分類部314は、上記信号特性抽出部313から送信された単位毎バラツキ度合とバラツキ閾値TH_PEAK2とに基づいて、衝突状況G、Hを判別することになる。つまり、衝突パターン分類部314は、閾値記憶部3112を参照してバラツキ閾値TH_PEAK2を取得する。また、衝突パターン分類部314は、信号特性抽出部313から単位毎バラツキ度合を取得する。そして、衝突パターン分類部314は、まず、バラツキ閾値TH_PEAK2よりも大きな値を有するピーク値があるか否かを判断する(ステップS407)。
Subsequently, the collision
衝突パターン分類部314は、全てのピーク値がバラツキ閾値TH_PEAK2以下である場合(ステップS407、No)、衝突状況Gが生じていると判別する(ステップS408)。一方で、衝突パターン分類部314は、バラツキ閾値TH_PEAK2よりも大きな値を有するピーク値がある場合(ステップS407、Yes)、当該ピーク値(バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きな値を有するピーク値)が2つ以上存在するか否かを判断する(ステップS409)。
When all the peak values are equal to or less than the variation threshold TH_PEAK2 (step S407, No), the collision
そして、衝突パターン分類部314は、バラツキ閾値TH_PEAK2よりも大きな値を有するピーク値が2つ以上存在する場合(ステップS409、Yes)、衝突状況Hが生じていると判別する(ステップS410)。一方で、衝突パターン分類部314は、バラツキ閾値TH_PEAK2よりも大きなピーク値が2つ以上存在しない場合(ステップS409、No)、つまり、バラツキ閾値TH_PEAK2よりも大きなピーク値が1つの場合、当該ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均が右側部分のバラツキ度合の平均よりも大きいか否かを判断する(ステップS411)。
Then, when there are two or more peak values having a value larger than the variation threshold TH_PEAK2 (step S409, Yes), the collision
そして、衝突パターン分類部314は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均が右側部分のバラツキ度合の平均よりも大きい場合(ステップS411、Yes)、衝突状況Gが生じていると判別する(ステップS408)。一方で、衝突パターン分類部314は、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均が左側部分のバラツキ度合の平均よりも大きい場合(ステップS411、No)、衝突状況Hが生じていると判別する(ステップS410)。
Then, the collision
このような動作により、衝突パターン分類部314は、衝突状況を判別することになる。
With such an operation, the collision
このように、本実施形態における衝突原因特定装置3は、衝突パターン分類装置31を有している。このような構成により、衝突原因特定装置3は、あるチャネルに存在する送信信号に対して、当該送信信号の送信期間において衝突が発生したか否かの判別と衝突が生じている場合にはその衝突状況の判別とを行うことが出来る。その結果、より容易に、衝突が生じている際に衝突状況応じた衝突抑制対策を行うことが可能となる。また、本実施形態では、送信装置を省略しているため、より簡易な構成で衝突状況特定装置を実現することが可能となる。
Thus, the collision
なお、本実施形態における衝突原因特定装置3は、全体バラツキ度合を用いて衝突の有無を判断する場合について例示した。しかしながら、衝突原因特定装置3は、例えば、第1の実施形態で説明した衝突検出装置12のように、電力平均と衝突判定閾値Aとを用いて衝突の有無について判別するように構成しても構わない。また、衝突原因特定装置3は、電力平均と全体バラツキ度合との両方を用いて衝突の有無を判別するように構成しても構わない。また、衝突原因特定装置3は、衝突の有無を判別する構成を省略しても構わない。
In addition, the collision
[第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態について、図25乃至図32を参照して説明する。図25は、衝突原因特定装置4の構成の一例を示すブロック図である。図26、27は、衝突原因特定装置4の動作の一例を示すフローチャートである。図28〜31は、信号特性抽出部132による単位毎バラツキ度合の算出結果の一例を示す図である。図32は、衝突原因特定装置4の動作の他の一例を示すフローチャートである。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 25 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the collision
本発明の第4の実施形態では、第1の実施形態で説明した単位毎バラツキ度合を算出して衝突状況A、B、Cを判別する際の構成の他の一例について説明する。具体的には、本実施形態における衝突原因特定装置4は、ピーク値よりも左側部分と右側部分とのバラツキ度合の平均を比較する(図12のS111)代わりに、後述するバラツキ閾値TH_HALFを用いて、衝突状況A、Cを判別するよう構成されている。また、後述するように、無線フレーム信号の衝突パターンによっては、ピーク値よりも右側部分、左側部分の所定範囲が存在しない場合が考えられる。衝突原因特定装置4は、そのような場合にも衝突状況A、Cを判別することが出来るように構成することが出来る。
In the fourth embodiment of the present invention, another example of the configuration for determining the collision situation A, B, and C by calculating the degree of unit variation described in the first embodiment will be described. Specifically, the collision
図25を参照すると、本実施形態における衝突原因特定装置4は、送信装置11と、衝突検出装置12と、衝突パターン分類装置43と、を有している。また、衝突パターン分類装置43は、記憶装置431と、信号特性抽出部132と、衝突パターン分類部433と、有している。そして、記憶装置431には、衝突フレームデータ記憶部1311と、閾値記憶部4312と、が設けられている。
Referring to FIG. 25, the collision
このように、本実施形態における衝突原因特定装置4は、第1の実施形態で説明した衝突原因特定装置1と同様の構成を有している。一方、衝突原因特定装置4は、後述するように、閾値記憶部4312がバラツキ閾値TH_HALFを記憶しており、衝突パターン分類部433がバラツキ閾値TH_HALFを用いて衝突状況を判別する点などが衝突原因特定装置1などと異なっている。以下においては、衝突原因特定装置4の構成のうち、衝突原因特定装置1などと異なる点について詳細に説明する。
Thus, the collision
閾値記憶部4312は、既に説明したノイズ閾値や、バラツキ閾値TH_PEAK(ピーク値用バラツキ閾値)などに加えて、バラツキ閾値TH_HALF(判別用バラツキ閾値)を記憶している。また、閾値記憶部4312には、データ数閾値TH_MINを記憶することが出来る。
The threshold
バラツキ閾値TH_HALFは、衝突パターン分類部433が衝突状況A、Cを判別する際に用いる閾値である。
The variation threshold TH_HALF is a threshold used when the collision
バラツキ閾値TH_HALFは、例えば、他の送信フレームが存在しない環境下において、一定電力で送信される自送信フレームをサンプリングすることで算出される。具体的には、上記サンプリングの結果であるサンプリングデータに対し、隣接するサンプリングデータ(例えば、隣接する2個のサンプリングデータ)を一組にして平均値(電力平均)を算出する。続いて、上記算出結果を用いて、固定単位(例えば3個)の電力の移動平均を算出した後、同様に固定単位でそれぞれの移動平均の算出結果のバラツキ度合を算出する。つまり、上記電力平均の算出結果を用いて、固定単位の電力の移動平均を算出した後、同様に固定単位で連続的に、時間的順序で小さいデータ要素から大きいデータ要素に向けてシフトして電力のバラツキ度合(単位毎バラツキ度合)を算出する。そして、算出したバラツキ度合の平均値を算出する。例えば、このようにして算出された平均値に、環境ノイズと装置ノイズとによる電力の揺らぎ成分を加算した加算結果が、当該送信電力に対する閾値TH_HALFとなる。 The variation threshold TH_HALF is calculated, for example, by sampling a self-transmitted frame transmitted at a constant power in an environment where no other transmission frame exists. Specifically, an average value (power average) is calculated by taking adjacent sampling data (for example, two adjacent sampling data) as a set with respect to the sampling data which is the sampling result. Subsequently, after calculating the moving average of power in a fixed unit (for example, three) using the above calculation result, similarly, the degree of variation in the calculation result of each moving average is calculated in the fixed unit. In other words, after calculating the moving average of the fixed unit power using the calculation result of the power average, similarly, the fixed unit is continuously shifted from the small data element to the large data element in time order. The degree of power variation (degree of variation for each unit) is calculated. And the average value of the calculated variation degree is calculated. For example, the addition result obtained by adding the fluctuation component of the power due to the environmental noise and the device noise to the average value calculated in this manner is the threshold value TH_HALF for the transmission power.
また、データ数閾値TH_MINは、ピーク値よりも右側部分、左側部分の所定範囲が存在するか否かを判断するために用いられる閾値である。データ数閾値TH_MINは、例えば、固定単位unit1/2の値となる。データ数閾値TH_MINは、ピーク値よりも右側部分、左側部分の所定範囲をどのように定義するかに応じて変更されるよう構成しても構わない。
Further, the data number threshold TH_MIN is a threshold used for determining whether or not a predetermined range of the right side portion and the left side portion exists from the peak value. The data number threshold TH_MIN is, for example, a value of a fixed
衝突パターン分類部433は、衝突パターン分類部133と同様に、信号特性抽出部132から受信した処理結果と、閾値記憶部4312に記憶されている閾値(バラツキ閾値、ノイズ閾値)と、送信パラメータと、に基づいて、衝突状況を判別する。
Similar to the collision
具体的には、衝突パターン分類部433は、例えば、バラツキ閾値TH_PEAKより大きなピーク値が2つ以上存在するか否か判断して衝突状況Cを特定するまでは、衝突パターン分類部133と同様の処理を行う。そして、衝突パターン分類部433は、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きなピーク値が2つ以上存在しない場合に、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均とバラツキ閾値TH_HALFとを比較する。つまり、衝突パターン分類部433は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均が右側部分のバラツキ度合の平均よりも大きいか否かを判断する(図12のS111)代わりに、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きいか否かを判断することになる。
Specifically, for example, the collision
そして、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きい場合、当該左側部分において自送信フレームと他送信フレームが重なっていると判断して、衝突状況Aが生じていると判別する。一方で、衝突パターン分類部133は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALF以下である場合、当該左側部分において自送信フレームと他送信フレームは重なっていないと判断して、衝突状況Cが生じていると判別する。
The collision
衝突原因特定装置4は、例えば、上記のような処理を行うよう構成されている。次に、衝突原因特定装置4の動作の一例について図26を参照して説明する。
The collision
図26を参照すると、衝突原因特定装置4は、衝突パターン分類部433が、ピーク値が2つ以上存在していると判断して(ステップS109、Yes)衝突状況Cが生じていると判別する(ステップS110)までは、衝突原因特定装置1と同様の動作を行う。
Referring to FIG. 26, the collision
続いて、衝突パターン分類部433は、バラツキ閾値TH_PEAKよりも大きなピーク値が1つの場合、当該ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きいか否かを判断する(ステップS501)。
Subsequently, when there is one peak value larger than the variation threshold TH_PEAK, the collision
そして、衝突パターン分類部433は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きい場合(ステップS501、Yes)、衝突状況Aが生じていると判別する(ステップS108)。一方で、衝突パターン分類部433は、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALF以下である場合(ステップS501、No)、衝突状況Cが生じていると判別する(ステップS110)。
The collision
このような動作により、衝突パターン分類部433は、衝突状況を判別することになる。
With such an operation, the collision
以上のように、衝突原因特定装置4は、ピーク値よりも左側部分と右側部分とのバラツキ度合の平均を比較する代わりに、バラツキ閾値TH_HALFを用いるよう構成されている。衝突原因特定装置4をこのように構成することによっても、衝突状況を特定することが出来る。
As described above, the collision
なお、上述した説明では、衝突原因特定装置4が、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均とバラツキ閾値TH_HALFとを比較するとした。しかしながら、衝突原因特定装置4は、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均とバラツキ閾値TH_HALFとを比較するように構成しても構わない。
In the above description, it is assumed that the collision
図27は、衝突原因特定装置4がピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均とバラツキ閾値TH_HALFとを比較するように構成した場合の、衝突原因特定装置4の動作の一例である。図27を参照すると、衝突パターン分類部433は、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きい場合(ステップS502、Yes)、衝突状況Cが生じていると判別する(ステップS110)。一方で、衝突パターン分類部433は、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALF以下である場合(ステップS502、No)、衝突状況Aが生じていると判別する(ステップS108)。
FIG. 27 is an example of the operation of the collision
例えば、衝突原因特定装置4を上記のような動作を行うように構成した場合でも、上記のように、衝突状況を判別することが可能である。
For example, even when the collision
また、無線フレーム信号の衝突パターンによっては、図28乃至図31で示すように、ピーク値よりも右側部分、左側部分の所定範囲が存在しない場合が考えられる。そこで、上記のような場合にも衝突状況A、Cを判別することが出来るように衝突原因特定装置4を構成することが考えられる。
Further, depending on the collision pattern of the radio frame signal, as shown in FIGS. 28 to 31, there may be a case where there is no predetermined range of the right side portion and the left side portion from the peak value. Therefore, it is conceivable to configure the collision
具体的には、図28、図29で示す衝突パターンのように、信号特性抽出部132による単位毎バラツキ度合の算出の結果、ピーク値から算出された最後の単位毎バラツキ度合の値(単位毎バラツキ度合の右の端部)までの間のデータ数が、データ数閾値TH_MINより少なくなる場合がある。このような場合には、図28、図29で示すように、ピーク値の右側部分の所定範囲が存在しないことになる。また、図30、図31で示す衝突パターンのように、信号特性抽出部132による単位毎バラツキ度合の算出の結果、算出された最初の単位毎バラツキ度合の値(単位毎バラツキ度合の左の端部)からピーク値までの間のデータ数が、データ数閾値TH_MINより少ない場合がある。このような場合には、図30、図31示すように、ピーク値の左側部分の所定範囲が存在しないことになる。
Specifically, as shown in the collision patterns shown in FIGS. 28 and 29, as a result of the calculation of the degree of variation for each unit by the signal
上記のように、ピーク値の右側部分、又は、左側部分の所定範囲が存在しない場合には、ピーク値より左側部分のバラツキ度合の平均と、ピーク値より右側部分のバラツキ度合の平均と、を比較することが出来ないことになる。そこで、衝突原因特定装置4は、上記のような場合に、バラツキ閾値TH_HALFを用いるよう構成することが考えられる。
As described above, when there is no predetermined range of the right part or the left part of the peak value, the average of the variation degree of the left part of the peak value and the average of the dispersion degree of the right part of the peak value are It will not be possible to compare. Thus, it is conceivable that the collision
図32は、ピーク値から最後の単位毎バラツキ度合の値までの間のデータ数、又は、送最初の単位毎バラツキ度合の値からピーク値までの間のデータ数が、データ数閾値TH_MINより少ない場合に、バラツキ閾値TH_HALFを用いて衝突状況を特定するよう構成した衝突原因特定装置4の動作の一例である。
FIG. 32 shows that the number of data between the peak value and the last unit variation degree value, or the number of data between the first unit variation degree value and the peak value is less than the data number threshold TH_MIN. It is an example of operation | movement of the collision cause specific |
図32を参照すると、衝突原因特定装置4は、ピーク値が2つ以上存在していると判断して(ステップS109、Yes)衝突状況Cが生じていると衝突パターン分類部433が判別する(ステップS110)までは、衝突原因特定装置1と同様の動作を行う。
Referring to FIG. 32, the collision
続いて、衝突パターン分類部433は、ピーク値から信号特性抽出部132が算出した最後の単位毎バラツキ度合の値までの間のデータ数が、データ数閾値TH_MINより少ないか否か判断する(ステップS504)。そして、衝突パターン分類部433は、ピーク値から最後の単位毎バラツキ度合の値の間のデータ数がデータ数閾値TH_MINより少ない場合(ステップS504、Yes)、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きいか否かを判断する(ステップS505)。つまり、衝突パターン分類部433は、図28、図29で示すような場合に、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きいか否かを判断することになる。
Subsequently, the collision
そして、衝突パターン分類部433は、図29で示すような、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きい場合(ステップS505、Yes)、衝突状況Aが生じていると判別する(ステップS108)。一方、衝突パターン分類部433は、図28で示すような、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALF以下である場合(ステップS505、No)、衝突状況Cが生じていると判別する(ステップS110)。
Then, the collision
また、衝突パターン分類部433は、ピーク値から最後の単位毎バラツキ度合の値までの間のデータ数がデータ数閾値TH_MIN以上である場合(ステップS504、No)、信号特性抽出部132が算出した最初の単位毎バラツキ度合の値からピーク値までの間のデータ数が、データ数閾値TH_MINより少ないか否か判断する(ステップS506)。そして、衝突パターン分類部433は、最初の単位毎バラツキ度合の値からピーク値までの間のデータ数がデータ数閾値TH_MINより少ない場合(ステップS506、Yes)、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きいか否かを判断する(ステップS507)。つまり、衝突パターン分類部433は、図30、図31で示すような場合に、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きいか否かを判断することになる。
The collision
そして、衝突パターン分類部433は、図31で示すような、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALFよりも大きい場合(ステップS507、Yes)、衝突状況Cが生じていると判別する(ステップS110)。一方、衝突パターン分類部433は、図30で示すような、ピーク値よりも右側部分のバラツキ度合の平均がバラツキ閾値TH_HALF以下である場合(ステップS507、No)、衝突状況Aが生じていると判別する(ステップS108)。
Then, the collision
また、衝突パターン分類部433は、最初の単位毎バラツキ度合の値からピーク値までの間のデータ数が、データ数閾値TH_MIN以上である場合(ステップS506、No)、ピーク値よりも左側部分のバラツキ度合の平均が右側部分のバラツキ度合の平均よりも大きいか否かを判断する(ステップS111)。以降の動作は、既に説明した場合と同様のため省略する。
Further, when the number of data between the first unit variation degree value and the peak value is equal to or greater than the data number threshold TH_MIN (No in step S506), the collision
衝突原因特定装置4は、例えば、以上のような動作を行うように構成しても構わない。
For example, the collision
このように衝突原因特定装置4がデータ数閾値TH_MINと、バラツキ閾値TH_HALFと、を用いるように構成した場合、ピーク値の右側部分、又は、左側部分が存在しない場合においても、衝突状況を判別することが出来る。
When the collision
なお、図32においては、ステップS504の処理の後にステップS506の処理を行うものとした。しかしながら、衝突原因特定装置4は、例えば、ステップS506の処理の後にステップS504の処理を行うよう構成しても構わない。また、衝突原因特定装置4は、ステップS111の処理を行わないように構成することも出来る。
In FIG. 32, the process of step S506 is performed after the process of step S504. However, the collision
また、バラツキ閾値TH_HALFやデータ数閾値TH_MINは、本実施形態で例示した値以外の値であっても構わない。 Further, the variation threshold TH_HALF and the data number threshold TH_MIN may be values other than the values exemplified in the present embodiment.
また、本実施形態においては、衝突原因特定装置4は、衝突原因特定装置1と同様の構成を有するとした。しかしながら、例えば、衝突原因特定装置2や衝突原因特定装置3がバラツキ閾値TH_HALFやデータ数閾値TH_MINを用いるよう構成しても構わない。
In the present embodiment, the collision
[第5の実施形態]
本発明の第5の実施形態について、図33を参照して説明する。第5の実施形態では、測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングして、当該測定対象の信号の衝突状況を判別する衝突状況特定装置5について説明する。なお、本実施形態では、衝突状況特定装置5の構成の概略について説明する。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, a collision
図33を参照すると、本実施形態における衝突状況特定装置5は、フレーム検出部51と、衝突状況判別部52と、を有している。
Referring to FIG. 33, the collision
フレーム検出部51は、測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングする機能を有している。フレーム検出部51は、検出結果を衝突状況判別部52へと送信することになる。
The
衝突状況判別部52は、フレーム検出部51がサンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する機能を有している。つまり、衝突状況判別部52は、フレーム検出部51からサンプリングデータを受信する。そして、衝突状況判別部52は、当該受信したサンプリングデータに基づいて、電力のバラツキ度合を算出する。その後、衝突状況判別部52は、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別することになる。
The collision
このように、本実施形態における衝突状況特定装置5は、フレーム検出部51と衝突状況判別部52とを有している。このような構成により、衝突状況判別部52は、フレーム検出部51によるサンプリング結果を用いて、電力のバラツキ度合を算出することが出来る。また、衝突状況判別部52は、算出結果である電力のバラツキ度合に基づいて、衝突状況を判別することが出来る。その結果、衝突状況に応じた適切なフレーム衝突抑制対策を講じることが可能となる。
As described above, the collision
また、上述した衝突状況特定装置5は、情報処置装置に所定のプログラムが組み込まれることで実現できる。具体的に、本発明の他の形態であるプログラムは、情報処理装置に、測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするフレーム検出部と、前記フレーム検出部がサンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する衝突状況判別部と、を実現させるためのプログラムである。
Further, the above-described collision
また、上述した衝突状況特定装置5が作動することにより実行される衝突状況特定方法は、測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングし、当該サンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する、という方法である。
Further, the collision situation identification method executed by operating the above-described collision
上述した構成を有する、プログラム、又は、衝突状況特定方法、の発明であっても、上記衝突状況特定装置5と同様の作用を有するために、上述した本発明の目的を達成することが出来る。
Even the invention of the program or the collision situation specifying method having the above-described configuration can achieve the above-described object of the present invention because it has the same operation as that of the collision
<付記>
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における衝突状況特定装置などの概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
<Appendix>
Part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes. Hereinafter, an outline of the collision situation specifying device and the like in the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following configuration.
(付記1)
測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするフレーム検出部と、
前記フレーム検出部がサンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する衝突状況判別部と、を有する
衝突状況特定装置。
(Appendix 1)
A frame detector that samples the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured;
A collision situation identifying unit that calculates a degree of variation in power of sampling data sampled by the frame detection unit and determines a collision situation between radio frame signals based on the calculated degree of variation in power apparatus.
(付記1−1)
付記1に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、予め定められたノイズ閾値よりも大きい値を有する一連のサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータの電力のバラツキ度合を所定単位ごとに単位毎バラツキ度合として分割して算出し、当該算出した単位毎バラツキ度合に基づいて無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 1-1)
The collision situation identification device according to
The collision situation determination unit extracts a series of sampling data having a value larger than a predetermined noise threshold, and divides the degree of power variation of the extracted sampling data as a degree of unit variation for each predetermined unit. A collision situation specifying device that calculates and determines a collision situation between radio frame signals based on the calculated degree of unit variation.
(付記1−2)
付記1又は1−1に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、予め定められたノイズ閾値よりも大きい値を有する一連のサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータ全体のバラツキ度合を示す全体バラツキ度合を算出し、当該算出した全体バラツキ度合に基づいて無線フレーム信号同士の衝突の有無を判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 1-2)
The collision situation identifying device according to
The collision situation determination unit extracts a series of sampling data having a value larger than a predetermined noise threshold, calculates an overall variation degree indicating a variation degree of the entire extracted sampling data, and calculates the calculated overall variation. A collision status identifying device that determines whether or not there is a collision between radio frame signals based on the degree.
(付記2)
付記1に記載の衝突状況特定装置であって、
無線フレーム信号を送信する無線モジュール部を備え、
前記フレーム検出部は、前記無線モジュール部が送信する無線フレーム信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするよう構成され、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部から当該無線モジュール部が送信した無線フレーム信号についての情報である自機送信情報を取得し、当該取得した自機送信情報と前記電力のバラツキ度合とに基づいて、前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 2)
The collision situation identification device according to
A wireless module for transmitting a wireless frame signal;
The frame detection unit is configured to sample the power of the spatial radio signal on the same channel as the radio frame signal transmitted by the radio module unit,
The collision status determination unit acquires own device transmission information that is information about a radio frame signal transmitted by the wireless module unit from the wireless module unit, and determines the acquired own device transmission information and the degree of variation in power. And a collision status identifying device for determining a collision status between a radio frame signal transmitted by the radio module unit and another radio frame signal.
(付記3)
付記2に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータの電力のバラツキ度合を所定単位ごとに単位毎バラツキ度合として分割して算出し、当該算出した単位毎バラツキ度合と前記自機送信情報とに基づいて前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 3)
The collision situation identifying device according to
The collision situation determination unit extracts sampling data corresponding to a transmission period of the radio frame signal by the radio module unit, and divides the degree of power variation of the extracted sampling data as a unit unit variation degree for each predetermined unit. And a collision situation specifying device that determines a collision situation between a radio frame signal transmitted by the radio module unit and another radio frame signal based on the calculated unit-to-unit variation degree and the own-device transmission information.
(付記4)
付記3に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記単位毎バラツキ度合のうちのある要素の値が両隣の所定数個の値よりも大きい値であるピーク値の全ての値が前記バラツキ閾値以下である場合、または、前記バラツキ閾値よりも大きな値を有する前記ピーク値が1つあり当該ピーク値に応じた時刻よりも所定時刻前に検出された検出結果に基づく前記単位毎バラツキ度合の平均が所定時刻後に検出された検出結果に基づく前記単位毎バラツキ度合の平均よりも大きい場合、に、前記衝突状況として、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号と他の無線フレーム信号とが同時に送信されることで衝突が発生したバックオフタイムの一致が生じていると判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 4)
The collision situation identifying device according to
The collision situation determination unit, when the value of a certain element of the degree of variation for each unit is greater than a predetermined number of values on both sides is equal to or less than the variation threshold, or There is one peak value having a value larger than the variation threshold, and the average of the unit-by-unit variation degree based on the detection result detected before the time corresponding to the peak value is detected after the predetermined time. When the degree of variation per unit based on the detection result is larger than the average, the collision occurs because the wireless module unit transmits the wireless frame signal and another wireless frame signal simultaneously as the collision state. A collision situation identifying device that determines that back-off time matches.
(付記5)
付記3又は4に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記単位毎バラツキ度合のうちのある要素の値が両隣の所定数個の値よりも大きい値であるピーク値の2つ以上が前記バラツキ閾値よりも大きい場合、または、前記バラツキ閾値よりも大きな値を有する前記ピーク値が1つあり当該ピーク値に応じた時刻よりも所定時刻後に検出された検出結果に基づく前記単位毎バラツキの平均が所定時刻前に検出された検出結果に基づく前記単位毎バラツキの平均よりも大きい場合、に、前記衝突状況として、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信中に他の無線フレーム信号が送信されることで衝突が発生した自機送信中他機送信衝突状況が生じていると判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 5)
The collision situation identifying device according to
The collision situation determination unit, when two or more of the peak values in which the value of a certain element of the unit-by-unit variation degree is larger than a predetermined number of adjacent values are larger than the variation threshold, or Detection in which there is one peak value having a value larger than the variation threshold, and the average of the unit variation based on the detection result detected after a predetermined time after the time corresponding to the peak value is detected before the predetermined time When the unit-to-unit variation based on the result is larger than the average, the collision state may occur when another radio frame signal is transmitted during transmission of the radio frame signal by the radio module unit. A collision situation identifying device that determines that another machine transmission collision situation occurs during machine transmission.
(付記5−1)
付記3乃至5のいずれかに記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記フレーム検出部が検出した検出結果に基づいて予め定められた所定単位ごとの電力の移動平均を算出した後に前記単位毎バラツキ度合を算出するよう構成された
衝突状況特定装置。
(Appendix 5-1)
The collision situation identifying device according to any one of
The collision situation determination unit is configured to calculate a degree of variation for each unit after calculating a moving average of power for each predetermined unit determined based on a detection result detected by the frame detection unit. apparatus.
(付記6)
付記3に記載の衝突状況特定装置であって、
前記バラツキ閾値は、他の送信フレームが存在しない環境下においてサンプリングした、一定電力で送信される自送信フレームのサンプリングデータに基づいて算出される電力のバラツキ度合の平均値を所定数倍した値であるピーク値用バラツキ閾値と、他の送信フレームが存在しない環境下においてサンプリングした、一定電力で送信される自送信フレームのサンプリングデータに基づいて算出される電力のバラツキ度合の平均値に所定の揺らぎ成分を加算した値である判別用バラツキ閾値と、を含んでいる
衝突状況特定装置。
(Appendix 6)
The collision situation identifying device according to
The variation threshold is a value obtained by multiplying an average value of the degree of power variation calculated based on sampling data of a self-transmission frame transmitted at a constant power, sampled in an environment where no other transmission frame exists, by a predetermined number. Predetermined fluctuations in the average value of the power variation calculated based on a certain peak value variation threshold and the sampling data of the own transmission frame transmitted at a constant power sampled in an environment where no other transmission frame exists A collision situation specifying device including a discrimination variation threshold that is a value obtained by adding components.
(付記7)
付記6に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記単位毎バラツキ度合のうちのある要素の値が両隣の所定数個の値よりも大きい値であるピーク値と前記ピーク値用バラツキ閾値とに基づいて前記衝突状況の一部を判別した後、前記単位毎バラツキ度合と前記判別用バラツキ閾値とに基づいて前記衝突状況の別の一部を判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 7)
The collision situation identifying device according to
The collision status determination unit is configured to determine the collision status based on a peak value in which a value of a certain element of the unit-by-unit variation degree is larger than a predetermined number of adjacent values and the peak value variation threshold. A collision situation specifying device that, after discriminating a part, discriminates another part of the collision situation based on the unit-by-unit variation degree and the discrimination variation threshold.
(付記8)
付記6に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記単位毎バラツキ度合のうちのある要素の値が両隣の所定数個の値よりも大きい値であるピーク値と前記単位毎バラツキ度合の端部との間の要素の数が予め定められた所定のデータ数閾値よりも小さい場合に、前記判別用バラツキ閾値を用いて前記衝突状況を判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 8)
The collision situation identifying device according to
The collision situation determination unit is configured to calculate an element between a peak value in which a value of a certain element of the degree of variation for each unit is larger than a predetermined number of adjacent values and an end of the degree of variation for each unit. A collision situation identifying device that discriminates the collision situation using the discrimination variation threshold when the number is smaller than a predetermined data count threshold.
(付記9)
付記2乃至8のいずれかに記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信前の所定範囲内で予め定められたノイズ閾値以上の電力が検出された場合、前記衝突状況として、他の無線フレーム信号の送信中に前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号が送信されることで衝突が発生した他機送信中自機送信衝突状況が生じていると判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 9)
The collision situation identifying device according to any one of
The collision situation determination unit, when power equal to or higher than a predetermined noise threshold is detected within a predetermined range before transmission of the radio frame signal by the radio module unit, as the collision situation, other radio frame signal A collision situation identifying device that determines that a transmission collision situation occurs during transmission of another device in which a collision has occurred due to transmission of the wireless frame signal by the wireless module unit during transmission.
(付記10)
付記2乃至9のいずれかに記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部が送信した前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータ全体のバラツキ度合を示す全体バラツキ度合を算出し、当該算出した全体バラツキ度合に基づいて無線フレーム信号同士の衝突の有無を判別するよう構成された
衝突状況特定装置。
(Appendix 10)
The collision situation identifying device according to any one of
The collision situation determination unit extracts sampling data corresponding to a transmission period of the wireless frame signal transmitted by the wireless module unit, calculates an overall variation degree indicating a variation degree of the entire extracted sampling data, and calculates A collision status identifying device configured to determine whether or not there is a collision between radio frame signals based on the degree of overall variation.
(付記10−1)
付記2乃至9のいずれかに記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部が送信した前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータに基づいて、前記サンプリングデータの内の所定の組から算出される平均電力を算出し、当該算出した平均電力に基づいて無線フレーム信号同士の衝突の有無を判別するよう構成された
衝突状況特定装置。
(Appendix 10-1)
The collision situation identifying device according to any one of
The collision situation determination unit extracts sampling data corresponding to a transmission period of the wireless frame signal transmitted by the wireless module unit, and calculates from a predetermined set of the sampling data based on the extracted sampling data A collision situation specifying device configured to calculate average power to be determined and to determine whether or not there is a collision between radio frame signals based on the calculated average power.
(付記11)
付記2に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータ全体のバラツキ度合を示す全体バラツキ度合を算出し、当該算出した全体バラツキ度合と前記自機送信情報とに基づいて前記衝突状況を判別する
衝突状況特定装置。
(Appendix 11)
The collision situation identifying device according to
The collision situation determination unit extracts sampling data corresponding to a transmission period of the radio frame signal by the radio module unit, calculates an overall variation degree indicating a variation degree of the entire extracted sampling data, and calculates the entire calculated A collision situation identifying device that determines the collision situation based on a variation degree and the own-machine transmission information.
(付記11−1)
付記3乃至11のいずれかに記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記フレーム検出部がサンプリングしたサンプリングデータに基づいて隣接するサンプリングデータの電力平均値をそれぞれ算出し、当該算出したそれぞれの電力平均値を前記サンプリングデータとして抽出する
衝突状況特定装置。
(Appendix 11-1)
The collision situation specifying device according to any one of
The collision situation determination unit calculates a power average value of adjacent sampling data based on the sampling data sampled by the frame detection unit, and extracts the calculated power average value as the sampling data. apparatus.
(付記11−2)
付記11−1に記載の衝突状況特定装置であって、
前記衝突状況判別部は、前記電力平均値のうち予め定められたノイズ閾値以下の値を0に変換した値を前記サンプリングデータとして抽出する
衝突状況特定装置。
(Appendix 11-2)
A collision situation identifying device according to appendix 11-1,
The collision situation determination unit is a collision situation identification device that extracts, as the sampling data, a value obtained by converting a value equal to or less than a predetermined noise threshold value among the average power values to 0.
(付記12)
情報処理装置に、
測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするフレーム検出部と、
前記フレーム検出部がサンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する衝突状況判別部と、を実現させるためのプログラム。
(Appendix 12)
In the information processing device,
A frame detector that samples the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured;
A collision state determination unit that calculates a power variation degree of sampling data sampled by the frame detection unit and determines a collision state between radio frame signals based on the calculated power variation degree. program.
(付記12−1)
付記12に記載のプログラムであって、
無線フレーム信号を送信する無線モジュール部を実現させ、
前記フレーム検出部は、前記無線モジュール部が送信する無線フレーム信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングする機能を有し、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部から当該無線モジュール部が送信した無線フレーム信号についての情報である自機送信情報を取得し、当該取得した自機送信情報と前記電力のバラツキ度合とに基づいて、前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
プログラム。
(Appendix 12-1)
The program according to
Realizing a wireless module that transmits wireless frame signals,
The frame detection unit has a function of sampling the power of the spatial radio signal on the same channel as the radio frame signal transmitted by the radio module unit,
The collision status determination unit acquires own device transmission information that is information about a radio frame signal transmitted by the wireless module unit from the wireless module unit, and determines the acquired own device transmission information and the degree of variation in power. A program for determining a collision situation between a radio frame signal transmitted by the radio module unit and another radio frame signal based on the program.
(付記12−2)
付記12−1に記載のプログラムであって、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータの電力のバラツキ度合を所定単位ごとに単位毎バラツキ度合として分割して算出し、当該算出した単位毎バラツキ度合と前記自機送信情報とに基づいて前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
プログラム。
(Appendix 12-2)
The program according to appendix 12-1,
The collision situation determination unit extracts sampling data corresponding to a transmission period of the radio frame signal by the radio module unit, and divides the degree of power variation of the extracted sampling data as a unit unit variation degree for each predetermined unit. And determining a collision situation between a radio frame signal transmitted by the radio module unit and another radio frame signal based on the calculated degree of unit variation and the own-device transmission information.
(付記13)
測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングし、
当該サンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する
衝突状況特定方法。
(Appendix 13)
Sampling the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured,
A collision situation specifying method for calculating a degree of variation in power of the sampled sampling data and determining a collision situation between radio frame signals based on the calculated degree of variation in power.
(付記13−1)
付記13に記載の衝突状況特定方法であって、
送信した無線フレーム信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングし、
送信した無線フレーム信号についての情報である自機送信情報と前記電力のバラツキ度合とに基づいて、送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
衝突状況特定方法。
(Appendix 13-1)
A collision situation identification method according to
Sampling the power of the spatial radio signal on the same channel as the transmitted radio frame signal,
A collision status identification method for determining a collision status between a transmitted radio frame signal and another radio frame signal based on own-device transmission information, which is information about the transmitted radio frame signal, and the degree of power variation.
(付記13−2)
付記13−1に記載の衝突状況特定方法であって、
無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータの電力のバラツキ度合を所定単位ごとに単位毎バラツキ度合として分割して算出し、当該算出した単位毎バラツキ度合と前記自機送信情報とに基づいて、送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
衝突状況特定方法。
(Appendix 13-2)
A collision situation identification method according to appendix 13-1,
Sampling data corresponding to the transmission period of the radio frame signal is extracted, and the degree of power variation of the extracted sampling data is calculated by dividing as a unit-by-unit variation degree for each predetermined unit, and the calculated unit-by-unit variation degree A collision situation specifying method for judging a collision situation between a transmitted radio frame signal and another radio frame signal based on own-device transmission information.
なお、上記各実施形態及び付記において記載したプログラムは、記憶装置に記憶されていたり、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていたりする。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。 The programs described in the above embodiments and supplementary notes are stored in a storage device or recorded on a computer-readable recording medium. For example, the recording medium is a portable medium such as a flexible disk, an optical disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor memory.
以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
1、2、3、4 衝突原因特定装置
11、21 送信装置
111、211 送信部
112 時計
113、212 情報管理部
114 記憶装置
1141 送信パラメータ記憶部
115、213 アンテナ部
12 衝突検出装置
121 電力検出部
122 時計
123 衝突検出部
124 記憶装置
1241 サンプリングデータ記憶部
1242 閾値記憶部
125 アンテナ部
13、22、31、43 衝突パターン分類装置
131、221、3111、431 記憶装置
1311 衝突フレームデータ記憶部
2211、3111 サンプリングデータ記憶部
1312、2212、3112、4312 閾値記憶部
132、223、313 信号特性抽出部
133、224、314、433 衝突パターン分類部
222、312 電力検出部
225、315 アンテナ部
5 衝突状況特定装置
51 フレーム検出部
52 衝突状況判別部
1, 2, 3, 4 Collision
Claims (10)
前記フレーム検出部がサンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する衝突状況判別部と、
無線フレーム信号を送信する無線モジュール部と、を備え、
前記フレーム検出部は、前記無線モジュール部が送信する無線フレーム信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするよう構成され、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部から当該無線モジュール部が送信した無線フレーム信号についての情報である自機送信情報を取得し、当該取得した自機送信情報と前記電力のバラツキ度合とに基づいて、前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別し、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータの電力のバラツキ度合を所定単位ごとに単位毎バラツキ度合として分割して算出し、当該算出した単位毎バラツキ度合と予め定められたバラツキ閾値と前記自機送信情報とに基づいて前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
衝突状況特定装置。 A frame detector that samples the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured;
A collision situation determination unit that calculates the degree of power variation of the sampling data sampled by the frame detection unit, and determines a collision situation between radio frame signals based on the calculated degree of power variation ;
A wireless module unit for transmitting a wireless frame signal,
The frame detection unit is configured to sample the power of the spatial radio signal on the same channel as the radio frame signal transmitted by the radio module unit,
The collision status determination unit acquires own device transmission information that is information about a radio frame signal transmitted by the wireless module unit from the wireless module unit, and determines the acquired own device transmission information and the degree of variation in power. Based on the collision status between the radio frame signal transmitted by the radio module unit and another radio frame signal,
The collision situation determination unit extracts sampling data corresponding to a transmission period of the radio frame signal by the radio module unit, and divides the degree of power variation of the extracted sampling data as a unit unit variation degree for each predetermined unit. And the collision status between the radio frame signal transmitted by the radio module unit and another radio frame signal is discriminated based on the calculated unit-by-unit variation degree, a predetermined variation threshold, and the own-device transmission information. <br/> collision situation specific apparatus.
前記衝突状況判別部は、前記単位毎バラツキ度合のうちのある要素の値が両隣の所定数個の値よりも大きい値であるピーク値の全ての値が前記バラツキ閾値以下である場合、または、前記バラツキ閾値よりも大きな値を有する前記ピーク値が1つあり当該ピーク値に応じた時刻よりも所定時刻前に検出された検出結果に基いて算出された前記単位毎バラツキ度合の平均が所定時刻後に検出された検出結果に基づいて算出された前記単位毎バラツキ度合の平均よりも大きい場合、に、前記衝突状況として、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号と他の無線フレーム信号とが同時に送信されることで衝突が発生したバックオフタイムの一致が生じていると判別する
衝突状況特定装置。 The collision situation identifying device according to claim 1 ,
The collision situation determination unit, when the value of a certain element of the degree of variation for each unit is greater than a predetermined number of values on both sides is equal to or less than the variation threshold, or There is one peak value having a value larger than the variation threshold, and an average of the unit variation degrees calculated based on a detection result detected before a time corresponding to the peak value is a predetermined time. When the degree of variation per unit calculated based on the detection result detected later is larger than the average of the unit-to-unit variation degrees, the wireless module unit and the other wireless frame signal are simultaneously transmitted as the collision state A collision situation specifying device that determines that the back-off time coincides with the occurrence of the collision.
前記衝突状況判別部は、前記単位毎バラツキ度合のうちのある要素の値が両隣の所定数個の値よりも大きい値であるピーク値の2つ以上が前記バラツキ閾値よりも大きい場合、または、前記バラツキ閾値よりも大きな値を有する前記ピーク値が1つあり当該ピーク値に応じた時刻よりも所定時刻後に検出された検出結果に基づいて算出された前記単位毎バラツキ度合の平均が所定時刻前に検出された検出結果に基づいて算出された前記単位毎バラツキ度合の平均よりも大きい場合、に、前記衝突状況として、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信中に他の無線フレーム信号が送信されることで衝突が発生した自機送信中他機送信衝突状況が生じていると判別する
衝突状況特定装置。 The collision situation specifying device according to claim 1 or 2 ,
The collision situation determination unit, when two or more of the peak values in which the value of a certain element of the unit-by-unit variation degree is larger than a predetermined number of adjacent values are larger than the variation threshold, or There is one peak value having a value larger than the variation threshold value, and the average of the unit variation degrees calculated based on the detection result detected after a predetermined time from the time corresponding to the peak value is before the predetermined time. In the case where the average degree of unit variation calculated based on the detection result detected in step S3 is larger than the average of the unit-to-unit variation degrees , as the collision situation, another radio frame signal is being transmitted during the transmission of the radio frame signal by the radio module unit. A collision situation identifying device that determines that a transmission collision situation has occurred during transmission of the own machine in which a collision has occurred due to transmission.
前記バラツキ閾値は、他の送信フレームが存在しない環境下においてサンプリングした、一定電力で送信される自送信フレームのサンプリングデータに基づいて算出される電力のバラツキ度合の平均値を所定数倍した値であるピーク値用バラツキ閾値と、他の送信フレームが存在しない環境下においてサンプリングした、一定電力で送信される自送信フレームのサンプリングデータに基づいて算出される電力のバラツキ度合の平均値に所定の揺らぎ成分を加算した値である判別用バラツキ閾値と、を含んでいる
衝突状況特定装置。 The collision situation identifying device according to claim 1 ,
The variation threshold is a value obtained by multiplying an average value of the degree of power variation calculated based on sampling data of a self-transmission frame transmitted at a constant power, sampled in an environment where no other transmission frame exists, by a predetermined number. Predetermined fluctuations in the average value of the power variation calculated based on a certain peak value variation threshold and the sampling data of the own transmission frame transmitted at a constant power sampled in an environment where no other transmission frame exists A collision situation specifying device including a discrimination variation threshold that is a value obtained by adding components.
前記衝突状況判別部は、前記単位毎バラツキ度合のうちのある要素の値が両隣の所定数個の値よりも大きい値であるピーク値と前記ピーク値用バラツキ閾値とに基づいて前記衝突状況の一部を判別した後、前記単位毎バラツキ度合と前記判別用バラツキ閾値とに基づいて前記衝突状況の別の一部を判別する
衝突状況特定装置。 The collision situation specifying device according to claim 4 ,
The collision status determination unit is configured to determine the collision status based on a peak value in which a value of a certain element of the unit-by-unit variation degree is larger than a predetermined number of adjacent values and the peak value variation threshold. A collision situation specifying device that, after discriminating a part, discriminates another part of the collision situation based on the unit-by-unit variation degree and the discrimination variation threshold.
前記衝突状況判別部は、前記単位毎バラツキ度合のうちのある要素の値が両隣の所定数個の値よりも大きい値であるピーク値と前記単位毎バラツキ度合の端部との間の要素の数が予め定められた所定のデータ数閾値よりも小さい場合に、前記判別用バラツキ閾値を用いて前記衝突状況を判別する
衝突状況特定装置。 The collision situation specifying device according to claim 4 ,
The collision situation determination unit is configured to calculate an element between a peak value in which a value of a certain element of the degree of variation for each unit is larger than a predetermined number of adjacent values and an end of the degree of variation for each unit. A collision situation identifying device that discriminates the collision situation using the discrimination variation threshold when the number is smaller than a predetermined data count threshold.
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信前の所定範囲内で予め定められたノイズ閾値以上の電力が検出された場合、前記衝突状況として、他の無線フレーム信号の送信中に前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号が送信されることで衝突が発生した他機送信中自機送信衝突状況が生じていると判別する
衝突状況特定装置。 The collision situation identifying device according to any one of claims 1 to 6 ,
The collision situation determination unit, when power equal to or higher than a predetermined noise threshold is detected within a predetermined range before transmission of the radio frame signal by the radio module unit, as the collision situation, other radio frame signal A collision situation identifying device that determines that a transmission collision situation occurs during transmission of another device in which a collision has occurred due to transmission of the wireless frame signal by the wireless module unit during transmission.
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部が送信した前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータ全体のバラツキ度合を示す全体バラツキ度合を算出し、当該算出した全体バラツキ度合に基づいて無線フレーム信号同士の衝突の有無を判別するよう構成された
衝突状況特定装置。 The collision situation specifying device according to any one of claims 1 to 7 ,
The collision situation determination unit extracts sampling data corresponding to a transmission period of the wireless frame signal transmitted by the wireless module unit, calculates an overall variation degree indicating a variation degree of the entire extracted sampling data, and calculates A collision status identifying device configured to determine whether or not there is a collision between radio frame signals based on the degree of overall variation.
測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするフレーム検出部と、
前記フレーム検出部がサンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別する衝突状況判別部と、を実現させ、
前記フレーム検出部は、前記無線モジュール部が送信する無線フレーム信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングするよう構成され、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部から当該無線モジュール部が送信した無線フレーム信号についての情報である自機送信情報を取得し、当該取得した自機送信情報と前記電力のバラツキ度合とに基づいて、前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別し、
前記衝突状況判別部は、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータの電力のバラツキ度合を所定単位ごとに単位毎バラツキ度合として分割して算出し、当該算出した単位毎バラツキ度合と予め定められたバラツキ閾値と前記自機送信情報とに基づいて前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
プログラム。 In an information processing apparatus having a wireless module unit for transmitting a wireless frame signal ,
A frame detector that samples the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured;
A degree of power variation of sampling data sampled by the frame detection unit is calculated, and based on the calculated power variation degree, a collision state determination unit that determines a collision state between radio frame signals is realized , and
The frame detection unit is configured to sample the power of the spatial radio signal on the same channel as the radio frame signal transmitted by the radio module unit,
The collision status determination unit acquires own device transmission information that is information about a radio frame signal transmitted by the wireless module unit from the wireless module unit, and determines the acquired own device transmission information and the degree of variation in power. Based on the collision status between the radio frame signal transmitted by the radio module unit and another radio frame signal,
The collision situation determination unit extracts sampling data corresponding to a transmission period of the radio frame signal by the radio module unit, and divides the degree of power variation of the extracted sampling data as a unit unit variation degree for each predetermined unit. And the collision status between the radio frame signal transmitted by the radio module unit and another radio frame signal is discriminated based on the calculated unit-by-unit variation degree, a predetermined variation threshold, and the own-device transmission information. to <br/> program.
測定対象の信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングし、
当該サンプリングしたサンプリングデータの電力のバラツキ度合を算出し、当該算出した電力のバラツキ度合に基づいて、無線フレーム信号同士の衝突状況を判別し、
前記無線モジュール部が送信する無線フレーム信号と同じチャネルで空間電波信号の電力をサンプリングし、
前記無線モジュール部から当該無線モジュール部が送信した無線フレーム信号についての情報である自機送信情報を取得し、前記無線モジュール部による前記無線フレーム信号の送信期間に応じたサンプリングデータを抽出し、当該抽出したサンプリングデータの電力のバラツキ度合を所定単位ごとに単位毎バラツキ度合として分割して算出し、当該算出した単位毎バラツキ度合と予め定められたバラツキ閾値と前記自機送信情報とに基づいて前記無線モジュール部が送信した無線フレーム信号と他の無線フレーム信号との衝突状況を判別する
衝突状況特定方法。
An information processing apparatus having a wireless module unit that transmits a wireless frame signal
Sampling the power of the spatial radio signal on the same channel as the signal to be measured,
Calculate the degree of power variation of the sampled sampling data, and determine the collision situation between radio frame signals based on the calculated power variation degree ,
Sampling the power of the spatial radio signal on the same channel as the radio frame signal transmitted by the radio module unit,
Obtaining own device transmission information that is information about a radio frame signal transmitted by the radio module unit from the radio module unit, extracting sampling data according to a transmission period of the radio frame signal by the radio module unit, The power variation degree of the extracted sampling data is calculated by dividing as a unit-by-unit variation degree for each predetermined unit, and based on the calculated unit-by-unit variation degree, a predetermined variation threshold, and the own device transmission information. A collision status identification method for determining a collision status between a radio frame signal transmitted by a radio module unit and another radio frame signal .
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