(57)【要約】【課題】無線通信システムの無線通信特性を計算する計算機シミュレーションにおいて、実際の測定値に対する誤差を最小化する。【解決手段】複数の無線通信端末が信号を送信または交換して通信を行う無線通信システムの無線通信特性を計算する無線通信特性評価方法において、無線通信特性の計算に用いるＲＳＳＩ測定値を測定するＲＳＳＩ測定ステップと、ＲＳＳＩ測定値と、無線通信端末の仕様に応じたＲＳＳＩ測定値の補正データまたは補正計算モデルに基づいて無線通信特性を計算する計算ステップとを有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信端末が信号を送信または交換して通信を行う無線通信システムの無線通信特性を計算する無線通信特性評価方法において、
前記無線通信特性の計算に用いるＲＳＳＩ測定値を測定するＲＳＳＩ測定ステップと、  前記ＲＳＳＩ測定値と、前記無線通信端末の仕様に応じた前記ＲＳＳＩ測定値の補正データまたは補正計算モデルに基づいて前記無線通信特性を計算する計算ステップと
を有することを特徴とする無線通信特性評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信特性評価方法において、
前記ＲＳＳＩ測定ステップは、事前にビーコンのＲＳＳＩ測定値を測定し、
前記計算ステップは、前記ＲＳＳＩ測定値を前記無線通信端末の仕様に応じたＲＳＳＩ補正値で補正した前記補正データを用いて前記無線通信特性を計算する
ことを特徴とする無線通信特性評価方法。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信特性評価方法において、
前記ＲＳＳＩ測定ステップは、事前にビーコンのＲＳＳＩ測定値を測定し、
前記計算ステップは、前記ＲＳＳＩ測定値を前記無線通信端末の仕様に応じたＲＳＳＩ値誤差範囲で補正した前記補正データを用いて前記無線通信特性を計算する
ことを特徴とする無線通信特性評価方法。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信特性評価方法において、
前記ＲＳＳＩ測定ステップは、事前にビーコンのＲＳＳＩ測定値を測定し、
前記計算ステップは、前記ＲＳＳＩ測定値と、前記無線通信端末の仕様に応じた評価条件を用いた前記補正計算モデルにより前記無線通信特性を計算する
ことを特徴とする無線通信特性評価方法。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信特性評価方法において、
前記ＲＳＳＩ測定ステップは、事前にビーコンのＲＳＳＩ測定値およびその測定地点での前記無線通信特性を測定し、
前記計算ステップは、前記ＲＳＳＩ測定値から計算される無線通信特性と、前記測定地点で測定された無線通信特性とを比較し、その誤差率が最小となるパラメータを選択する前記補正計算モデルにより前記無線通信特性を計算する
ことを特徴とする無線通信特性評価方法。
【請求項６】
複数の無線通信端末が信号を送信または交換して通信を行う無線通信システムの無線通信特性を計算する無線通信特性評価装置において、
前記無線通信特性の計算に用いるＲＳＳＩ測定値を測定するＲＳＳＩ測定手段と、
前記ＲＳＳＩ測定値と、前記無線通信端末の仕様に応じた前記ＲＳＳＩ測定値の補正データまたは補正計算モデルに基づいて前記無線通信特性を計算する計算手段と
を備えたことを特徴とする無線通信特性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信端末が無線通信を行う無線通信システムにおいて、測定したＲＳＳＩ測定値などのパラメータを用いてスループットなどの無線通信特性を評価する無線通信特性評価方法および無線通信特性評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１の無線ＬＡＮなどの無線通信を使用する場合、干渉などの周辺環境が与える影響によってスループットなどの無線通信特性が変化する。当該周辺環境は場所によって異なるため、場所ごとに無線通信特性は異なることになる。したがって、広域な範囲で無線通信特性を把握するためには、多くの場所での測定やシミュレーションによる評価が必要になる。
【０００３】
一方で、無線ＬＡＮなどの無線通信規格は複数種類の規格が存在し、それらが混在して同一のエリアに存在しているため、様々な無線通信特性を把握するのは困難である。既存の方法としては、エリア内で多数の測定ポイントを定め、各測定ポイントで取得したい無線通信特性を全て測定する手法がある。しかし、この方法は時間やコストが多くかかる。そのため、別な方法としてエリア内の無線通信特性を取得するために、一部の測定ポイントまたは一部の無線通信特性を測定し、当該測定値を利用して他の測定ポイントまたは他の無線通信特性については、計算機シミュレーションで無線通信環境を再現して計算する手法も考えられる。後者の方法を利用すれば、様々な無線通信特性をより低コストで取得できるが、実際は必要に応じていずれかの手法が選択される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“IEEE P802.11-2016,” December 2016
【非特許文献２】“11ax Evaluation Methodology,” doc.:IEEE802.11-14/0571r12 Jan 2016
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線ＬＡＮの無線通信特性を取得するために測定を行う場合、使用する測定ツールの機種毎の機種特性により測定値が異なってしまうため、安定した結果の取得が難しい。また、実際に使用する機器ではその動作の全てが無線通信規格で規定されているわけではないため、機器（機種）毎やシナリオ毎に想定している理論どおりのスループットとはならず実測結果と乖離が生じ、計算機シミュレーションを利用する際に所望の無線通信特性の取得は難しい。
【０００６】
本発明は、無線通信システムの無線通信特性を計算する計算機シミュレーションにおいて、実際の測定値に対する誤差を最小化することができる無線通信特性評価方法および無線通信特性評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、複数の無線通信端末が信号を送信または交換して通信を行う無線通信システムの無線通信特性を計算する無線通信特性評価方法において、無線通信特性の計算に用いるＲＳＳＩ測定値を測定するＲＳＳＩ測定ステップと、ＲＳＳＩ測定値と、無線通信端末の仕様に応じたＲＳＳＩ測定値の補正データまたは補正計算モデルに基づいて無線通信特性を計算する計算ステップとを有する。
【０００８】
第１の発明の無線通信特性評価方法において、ＲＳＳＩ測定ステップは、事前にビーコンのＲＳＳＩ測定値を測定し、計算ステップは、ＲＳＳＩ測定値を無線通信端末の仕様に応じたＲＳＳＩ補正値で補正した補正データを用いて無線通信特性を計算する。
【０００９】
第１の発明の無線通信特性評価方法において、ＲＳＳＩ測定ステップは、事前にビーコンのＲＳＳＩ測定値を測定し、計算ステップは、ＲＳＳＩ測定値を無線通信端末の仕様に応じたＲＳＳＩ値誤差範囲で補正した補正データを用いて無線通信特性を計算する。
【００１０】
第１の発明の無線通信特性評価方法において、ＲＳＳＩ測定ステップは、事前にビーコンのＲＳＳＩ測定値を測定し、計算ステップは、ＲＳＳＩ測定値と、無線通信端末の仕様に応じた評価条件を用いた補正計算モデルにより無線通信特性を計算する。
【００１１】
第１の発明の無線通信特性評価方法において、ＲＳＳＩ測定ステップは、事前にビーコンのＲＳＳＩ測定値およびその測定地点での無線通信特性を測定し、計算ステップは、ＲＳＳＩ測定値から計算される無線通信特性と、測定地点で測定された無線通信特性とを比較し、その誤差率が最小となるパラメータを選択する補正計算モデルにより無線通信特性を計算する。
【００１２】
第２の発明は、複数の無線通信端末が信号を送信または交換して通信を行う無線通信システムの無線通信特性を計算する無線通信特性評価装置において、無線通信特性の計算に用いるＲＳＳＩ測定値を測定するＲＳＳＩ測定手段と、ＲＳＳＩ測定値と、無線通信端末の仕様に応じたＲＳＳＩ測定値の補正データまたは補正計算モデルに基づいて無線通信特性を計算する計算手段とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、無線通信特性（スループット）の実測値と、計算機シミュレーションで生じる誤差、特に端末仕様やシナリオ毎に生じる実測値との誤差を最小化し、短時間で精度の高い無線通信特性を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の無線通信特性評価装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の無線通信特性（スループット）の第１の計算方法の処理手順例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の無線通信特性（スループット）の第２の計算方法の処理手順例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の無線通信特性（スループット）の第３の計算方法の処理手順例を示すフローチャートである。
【図５】評価条件を考慮したスループット計算例を示す図である。
【図６】本発明の無線通信特性（スループット）の第４の計算方法の処理手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の無線通信特性評価装置の構成例を示す。
ここでは、無線通信特性としてスループット値、スループットを計算するためのパラメータとしてＲＳＳＩ値を用いる例を示すが、他の無線通信特性およびパラメータについても同様である。
【００１６】
図１において、無線通信特性（スループット）評価装置は、ビーコンのＲＳＳＩ値を測定するＲＳＳＩ測定部１１と、端末仕様に応じたＲＳＳＩ補正値またはＲＳＳＩ値誤差範囲または評価条件を格納するデータベース１２と、ＲＳＳＩ値に応じたスループットを計算する計算機シミュレータ１３と、ＲＳＳＩ測定部１１で測定したＲＳＳＩ測定値を計算機シミュレータ１３に出力するとともに、端末仕様に応じてデータベース１２から読み出したＲＳＳＩ補正値またはＲＳＳＩ値誤差範囲または評価条件を計算機シミュレータ１３に出力し、対応するスループットを計算させる制御部１４により構成される。
【００１７】
本構成では、測定値と計算機シミュレーション結果との乖離をモデル化およびデータベース化しておくことで、所定の無線通信環境で所定の通信端末、所定の測定機器で測定した際の機器特性を補正することができる。例えば、ビーコンで取得したＲＳＳＩ値を使用してスループットを計算機シミュレータで計算する場合、実際はＭＩＭＯなどを使用するためＭＩＭＯを使用して受信したデータフレームのＲＳＳＩ値はビーコンのＲＳＳＩ値より高くなっている。そのため、計算機シミュレータで計算する場合に、送信端末と受信端末の仕様からＭＩＭＯをデータフレーム送信で利用すると想定されるときは、例えばビーコンで取得したＲＳＳＩ値を数ｄＢ高くしておく。この他、機器によってＲＳＳＩ値に誤差が生じるため、この誤差を想定したスループットの誤差範囲からスループット値を補正したり、実測値と計算機シミュレーションのスループットの乖離状況と事前にモデル化したシナリオでスループットを比較し、計算機シミュレーションのパラメータ設定により誤差を最小化する。以下、具体的に各計算方法について説明する。
【００１８】
（第１の計算方法）
本発明の無線通信特性（スループット）の第１の計算方法は、スループットを計算するためのパラメータ値として事前にビーコンのＲＳＳＩ値を測定し、そのＲＳＳＩ測定値を実際のデータ信号を想定して補正してから計算機シミュレータによりスループットを計算する手順である。
【００１９】
図２は、本発明の無線通信特性（スループット）の第１の計算方法の処理手順例を示す。
図２において、まず、エリア内でスループット計算対象となる送信端末から送信されるビーコン信号のＲＳＳＩ値を測定し、そのＲＳＳＩ測定値を計算機シミュレータに通知する（Ｓ11）。なお、ビーコン信号のＲＳＳＩ値を測定する代わりに、伝搬シミュレーションにより計算してもよい。
【００２０】
次に、当該送信端末と受信端末のアンテナ数や無線通信規格や機種などの端末仕様から得られるＭＩＭＯの可否やストリーム数などのデータをデータベースに通知し、データベースから端末仕様に応じたＲＳＳＩ補正値を取得する（Ｓ12）。このとき併せて、部屋の大きさや材質などが判明しておりデータベースに当該区分が存在する場合、このデータも含めて通知してもよい。データベースには、ＲＳＳＩ値を測定した信号（本例ではビーコン信号）とデータ送信する際に使用されるＭＩＭＯ受信時のＲＳＳＩ値との差がＲＳＳＩ補正値として保存されている。
【００２１】
次に、計算機シミュレータに、データベースから取得した端末仕様に応じたＲＳＳＩ補正値を通知する（Ｓ13）。計算機シミュレータは、通知されたＲＳＳＩ測定値にＲＳＳＩ補正値を加算した補正ＲＳＳＩ値を用いて、実機がＭＩＭＯを利用するデータ信号に対するスループットを計算する（Ｓ14）。
【００２２】
（第２の計算方法）
本発明の無線通信特性（スループット）の第２の計算方法は、スループットを計算するためのパラメータ値として事前にビーコンのＲＳＳＩ値を測定し、そのＲＳＳＩ測定値と端末仕様に応じたＲＳＳＩ値誤差範囲を用いて、計算機シミュレーションによりスループットを計算する手順である。
【００２３】
図３は、本発明の無線通信特性（スループット）の第２の計算方法の処理手順例を示す。
図３において、まず、エリア内でスループット計算対象となる送信端末から送信されるビーコン信号のＲＳＳＩ値を測定し、そのＲＳＳＩ測定値を計算機シミュレータに通知する（Ｓ21）。なお、ビーコン信号のＲＳＳＩ値を測定する代わりに、伝搬シミュレーションにより計算してもよい。
【００２４】
次に、送信端末や受信端末などの端末仕様や機種の情報をデータベースに通知し、データベースから端末仕様に応じたＲＳＳＩ値誤差範囲を取得する（Ｓ22）。なお、無線通信端末のデバイスクラスに応じて、ＲＳＳＩ測定値に対する誤差が±３dBや±５dBと想定されており、データベースには、端末仕様に応じたＲＳＳＩ値誤差範囲が保存されている。
【００２５】
次に、計算機シミュレータに、データベースから取得した端末仕様に応じたＲＳＳＩ値誤差範囲を通知する（Ｓ23）。計算機シミュレータは、通知されたＲＳＳＩ測定値に対して、その誤差を考慮したスループットを計算する（Ｓ24）。なお、誤差を考慮したスループット計算とは、例えばＲＳＳＩ測定値に対して＋３dBで計算したスループットを最大値とし、−３dBで計算したスループットを最小値として計算し、この平均値を取って当該場所のスループット値とする計算である。
【００２６】
（第３の計算方法）
本発明の無線通信特性（スループット）の第３の計算方法は、スループットを計算するためのパラメータ値として事前にビーコンのＲＳＳＩ値を測定し、そのＲＳＳＩ測定値と端末仕様に応じた評価条件に基づいて、計算機シミュレーションによりスループットを計算する手順である。
【００２７】
図４は、本発明の無線通信特性（スループット）の第３の計算方法の処理手順例を示す。
図４において、まず、エリア内でスループット計算対象となる送信端末から送信されるビーコン信号のＲＳＳＩ値を測定し、そのＲＳＳＩ測定値を計算機シミュレータに通知する（Ｓ31）。なお、ビーコン信号のＲＳＳＩ値を測定する代わりに、伝搬シミュレーションにより計算してもよい。
【００２８】
次に、送信端末や受信端末などの端末仕様や機種の情報をデータベースに通知し、データベースから端末仕様に応じた評価条件を取得する（Ｓ32）。データベースには、端末仕様や機種に応じた評価条件が保存されている。評価条件は、例えば最大ＭＣＳなどの規格でオプション扱いされている無線パラメータである。無線パラメータは同一規格をサポートしていれば同一の評価条件となるわけではなく、機器・機種毎にサポートしているオプション機能が異なる。データベースでは、当該オプション機能などを登録し、入力された条件から判断して評価条件、無線パラメータを出力する。この他、機種毎に異なる最大アグリゲーション数や送信キューサイズ、ＣＣＡ閾値、ＮＦ（Noise Figure）などがデータベースで登録可能であり、入力条件から問い合わせ可能な評価条件、無線パラメータとして挙げられる。
【００２９】
次に、計算機シミュレータに、データベースから取得した端末仕様に応じた評価条件を通知する（Ｓ33）。計算機シミュレータは、通知された評価条件を考慮したＲＳＳＩ測定値に対するスループットを計算する（Ｓ34）。
【００３０】
図５は、評価条件を考慮したスループットの計算例を示す。
ここでは、データベースから指定される評価条件として、最大ＭＣＳ、最大アグリゲーション数、ＮＦを想定した。端末１〜端末５で測定されるＲＳＳＩ値は同一である。端末１〜端末３は、最大ＭＣＳおよび最大アグリゲーション数が異なる例であり、端末４，５はＮＦが異なる例である。
【００３１】
（第４の計算方法）
本発明の無線通信特性（スループット）の第４の計算方法は、事前にビーコンのＲＳＳＩ値を測定し、そのＲＳＳＩ測定値に対して計算されるスループットと、実際に測定したスループットとの誤差が小さくなる設定パラメータに変更してスループットを計算する手順である。
【００３２】
図６は、本発明の無線通信特性（スループット）の第４の計算方法の処理手順例を示す。
図６において、まず、エリア内でスループット計算対象となる送信端末から送信されるビーコン信号のＲＳＳＩ値を測定し、そのＲＳＳＩ測定値を計算機シミュレータに通知する（Ｓ41）。なお、ビーコン信号のＲＳＳＩ値を測定する代わりに、伝搬シミュレーションにより計算してもよい。また、ＲＳＳＩ値を測定した地点でスループットも測定しておく。
【００３３】
次に、計算機シミュレータは、ＲＳＳＩ測定値に対するスループットを計算する（Ｓ42）。
次に、このスループット計算値と、ＲＳＳＩ測定と同じ位置で測定したスループット測定値とを比較して誤差率を計算する（Ｓ43）。
【００３４】
次に、誤差率が最小となるパラメータとスループットを記録する（Ｓ44）。
次に、閾値以上の誤差率が認められる箇所が存在するかを確認し（Ｓ45）、当該誤差率が閾値以上の箇所が存在する場合（Ｓ45 Yes）、変更すべきと考えられるパラメータを確認し（Ｓ46) 、当該変更すべきパラメータが存在する場合には（Ｓ46 Yes）、設定パラメータを変更し（Ｓ47）、ステップＳ42に戻って再度スループットを計算する。
【００３５】
ここで、変更後のパラメータで計算したスループットから誤差率を再度計算し、誤差率が最小となる場合、変更後のパラメータとスループット値を記録する（Ｓ44) 。そして、誤差率が閾値以下となるか（Ｓ45 No ）、設定可能なパラメータがなくなると（Ｓ46 No ）、終了する。
【００３６】
ここで、変更すべきパラメータとは、例えばＲＴＳ／ＣＴＳの有無や閾値制御の有効／無効などのアクセス制御に関する設定や、物理層の設定に関するパラメータである。また、変更すべきパラメータは、同様のシナリオをモデル化したデータベースから変更すべきパラメータを判定して変更すべきパラメータとして取り扱うことができる。例えば、隠れ端末が発生している環境ではＲＴＳ／ＣＴＳ有りのスループットと無しのスループットを予めモデル化しておき、当該ＲＴＳ／ＣＴＳ有りの結果と測定結果の相関が高く、当該ＲＴＳ／ＣＴＳ無しの結果と計算機シミュレーションでは相関が高い場合、変更すべきパラメータとしてＲＴＳ／ＣＴＳの有無を登録する。
【符号の説明】
【００３７】
１１  ＲＳＳＩ測定部
１２  データベース
１３  計算機シミュレータ
１４  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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