(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信回線を介してデータフレーム伝送を行う装置のビット誤り率を推定するビット誤り率推定装置において、
ｋ種類のデータフレーム長ｈｉ（１≦ｉ≦ｋ）の総送信回数ｍｉを求める送信回数算出手段と、
前記データフレーム長ｈｉの総廃棄回数ｎｉを求める廃棄回数算出手段と、
（式１）により算出した前記総送信回数の和Ｍと（式２）により算出した前記総廃棄回数の和Ｎの関係がＭ＝Ｎの場合はビット誤り率を１の近似値に設定し、前記総廃棄回数の和ＮがＮ＝０の場合はビット誤り率を０に設定するビット誤り率初期設定手段と、
【数１】
0005431254.tif 000039
【数２】
0005431254.tif 000040
前記データフレーム長ｈｉと、前記総送信回数ｍｉと、前記総廃棄回数ｎｉと、前記データフレーム長の長さの種類数ｋ（１≦ｉ≦ｋ）とを用いて（式３）のＦ（θ）＝０を満たすビット誤り率推定値θを求めるビット誤り率推定手段と
【数３】
0005431254.tif 000041
を有することを特徴とするビット誤り率推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のビット誤り率推定装置において、
前記ビット誤り率推定手段は、
ビット誤り率推定値θの仮推定値θ１およびθ２を設け、十分に小さい０近傍のθ１と１近傍のθ２とを初期値として設定する初期設定処理と、
（式４）により求めたθｆおよびθ１が、（式５）を満たす場合はθｆを新たなθ１に、（式６）を満たす場合はθｆを新たなθ２にそれぞれ置き換える置換処理と、
【数４】
0005431254.tif 000042
【数５】
0005431254.tif 000043
【数６】
0005431254.tif 000044
前記置換処理で求めたθ１およびθ２が（式７）を満たすまで前記置換処理を繰り返す判別処理と
【数７】
0005431254.tif 000045
（ε:十分に小さい値）
で構成し、
（式７）を満たす時のθｆをビット誤り率推定値θとする
ことを特徴とするビット誤り率推定装置。
【請求項３】
請求項１に記載のビット誤り率推定装置において、
前記ビット誤り率推定手段は、
ビット誤り率推定値θを仮推定値θｔで表し、１近傍のθ１と１近傍のθｔとを初期値として設定する初期設定処理と、
（式８）および（式９）により求めた仮推定値θｔ＋１を（式１０）により新たな仮推定値θｔとする置換処理と、
【数８】
0005431254.tif 000046
【数９】
0005431254.tif 000047
【数１０】
0005431254.tif 000048
前記置換処理で求めた仮推定値θｔ＋１およびθｔが（式１１）を満たすまで前記置換処理を繰り返す判別処理と
【数１１】
0005431254.tif 000049
（ε:十分に小さい値）
で構成し、
（式１１）を満たす時のθｔをビット誤り率推定値θとする
ことを特徴とするビット誤り率推定装置。
【請求項４】
請求項１に記載のビット誤り率推定装置において、
前記ビット誤り率初期設定手段は、前記データフレーム長毎の前記総送信回数の和と前記データフレーム長毎の前記総廃棄回数の和とが等しい場合はビット誤り率を１の近似値に設定し、
前記ビット誤り率推定手段は、（式１２）によりビット誤り率推定値θを求める
【数１２】
0005431254.tif 000050
ことを特徴とするビット誤り率推定装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のビット誤り率推定装置において、
送信データフレームの中からデータフレーム長の最小値ｈｍｉｎと、データフレーム長の最大値ｈｍａｘとをそれぞれ求める最大最小算出手段と、
（式１３）で求めたΔｈを用いて、送信したデータフレーム長を区間［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］（ｉ＝１，２，・・・，ｋ)毎に分類する送信データフレーム長分類手段と、
【数１３】
0005431254.tif 000051
（式１３）で求めたΔｈを用いて、廃棄したデータフレーム長を区間［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］（ｉ＝１，２，・・・，ｋ)毎に分類する廃棄データフレーム長分類手段と
を設け、
前記ビット誤り率推定手段は、前記データフレーム区間毎にビット誤り率推定値θを求める
ことを特徴とするビット誤り率推定装置。
【請求項６】
通信回線を介してデータフレーム伝送を行う装置のビット誤り率を推定するビット誤り率推定方法において、
ｋ種類のデータフレーム長ｈｉ（１≦ｉ≦ｋ）の総送信回数ｍｉを求める送信回数算出手順と、
前記データフレーム長ｈｉの総廃棄回数ｎｉを求める廃棄回数算出手順と、
（式１）により算出した前記総送信回数の和Ｍと（式２）により算出した前記総廃棄回数の和Ｎの関係がＭ＝Ｎの場合はビット誤り率を１の近似値に設定し、前記総廃棄回数の和ＮがＮ＝０の場合はビット誤り率を０に設定するビット誤り率初期設定手順と、
【数１４】
0005431254.tif 000052
【数１５】
0005431254.tif 000053
前記データフレーム長ｈｉと、前記総送信回数ｍｉと、前記総廃棄回数ｎｉと、前記データフレーム長の長さの種類数ｋ（１≦ｉ≦ｋ）とを用いて（式３）のＦ（θ）＝０を満たすビット誤り率推定値θを求めるビット誤り率推定手順と
【数１６】
0005431254.tif 000054
を有することを特徴とするビット誤り率推定方法。
【請求項７】
請求項６に記載のビット誤り率推定方法において、
前記ビット誤り率推定手順は、
ビット誤り率推定値θの仮推定値θ１およびθ２を設け、十分に小さい０近傍のθ１と１近傍のθ２とを初期値として設定する初期設定処理と、
（式４）により求めたθｆおよびθ１が、（式５）を満たす場合はθｆを新たなθ１に、（式６）を満たす場合はθｆを新たなθ２にそれぞれ置き換える置換処理と、
【数１７】
0005431254.tif 000055
【数１８】
0005431254.tif 000056
【数１９】
0005431254.tif 000057
前記置換処理で求めたθ１およびθ２が（式７）を満たすまで前記置換処理を繰り返す判別処理とで構成し、
【数２０】
0005431254.tif 000058
（ε:十分に小さい値）
で構成し、
（式７）を満たす時のθｆをビット誤り率推定値θとする
ことを特徴とするビット誤り率推定方法。
【請求項８】
請求項６に記載のビット誤り率推定方法において、
前記ビット誤り率推定手順は、
ビット誤り率推定値θを仮推定値θｔで表し、１近傍のθ１と１近傍のθｔとを初期値として設定する初期設定処理と、
（式８）および（式９）により求めた仮推定値θｔ＋１を（式１０）により新たな仮推定値θｔとする置換処理と、
【数２１】
0005431254.tif 000059
【数２２】
0005431254.tif 000060
【数２３】
0005431254.tif 000061
前記置換処理で求めた仮推定値θｔ＋１およびθｔが（式１１）を満たすまで前記置換処理を繰り返す判別処理と
【数２４】
0005431254.tif 000062
（ε:十分に小さい値）
で構成し、
（式１１）を満たす時のθｔをビット誤り率推定値θとする
ことを特徴とするビット誤り率推定方法。
【請求項９】
請求項６に記載のビット誤り率推定方法において、
前記ビット誤り率初期設定手順は、前記データフレーム長毎の前記総送信回数の和と前記データフレーム長毎の前記総廃棄回数の和とが等しい場合はビット誤り率を１の近似値に設定し、
前記ビット誤り率推定手順は、（式１２）によりビット誤り率推定値θを求める
【数２５】
0005431254.tif 000063
ことを特徴とするビット誤り率推定方法。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか一項に記載のビット誤り率推定方法において、
送信データフレームの中からデータフレーム長の最小値ｈｍｉｎと、データフレーム長の最大値ｈｍａｘとをそれぞれ求める最大最小算出手順と、
（式１３）で求めたΔｈを用いて、送信したデータフレーム長を区間［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］（ｉ＝１，２，・・・，ｋ)毎に分類する送信データフレーム長分類手順と、
【数２６】
0005431254.tif 000064
（式１３）で求めたΔｈを用いて、廃棄したデータフレーム長を区間［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］（ｉ＝１，２，・・・，ｋ)毎に分類する廃棄データフレーム長分類手順と
を設け、
前記ビット誤り率推定手順は、前記データフレーム区間毎にビット誤り率推定値θを求める
ことを特徴とするビット誤り率推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビット誤りが発生する可能性があるネットワークを介してフレーム単位でデータ伝送を行う場合に、フレーム送信の成功または失敗の履歴から伝送時に発生したビット誤り率を推定するビット誤り率推定装置およびビット誤り率推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワークの通信媒体はオープンな空間であるため、気象条件の変化，障害物およびマルチパスフェージングなどにより、通信品質は不安定である。このような通信回線では、伝送したビットに誤りが発生する率が高くなる場合がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、ビット誤りが時間に依存せずに互いに独立して確率ｐｅ（ビット誤り率と呼ぶ）に従い発生する通信回線を考える。長さがｈのビット列で構成されるフレームを伝送する場合、そのフレームが通信回線上を伝送中にビット誤りとなる確率は、（式１４）で与えられる（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
【数２７】
0005431254.tif 000002
ここで、フレーム単位で伝送するシステムでは、フレーム中に訂正できないビット誤りが発生した場合、当該フレームは破棄されるのが一般的である。そして、ビット誤りによって破棄されるフレーム廃棄率（以下、フレーム廃棄率と称す）は、（式１４）からわかるようにフレームが長いほど大きくなる。従って、ビット誤り率が高い回線の場合は、フレームを短くしてフレーム廃棄率を低く抑える工夫が必要である。
【０００５】
そこで、通信中のビット誤り率を測定して、測定されたビット誤り率に応じて、動的にフレームの長さを調整する方式が提案されている（例えば、非特許文献３および４参照）。
【０００６】
しかしながら、一般にビット誤り率を直接測定することは難しいので、フレームの送信および失敗の履歴からビット誤り率を推定する方式が検討されている。例えば、非特許文献３，４では、長さｈ（単位はビット）のｍ個のフレームを送信して、ｎ個（ｎ≦ｍ）のフレームが廃棄されたことを観測した場合、ビット誤り率ｐｅを（式１５）で推定している。
【０００７】
【数２８】
0005431254.tif 000003
次に、ビット誤り率ｐｅを推定する装置について説明する。図７に、無線回線を使ったネットワークの構成例を示す。図７において、送信端末１と受信端末２は、無線回線３を介して接続され、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づくＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコルで通信を行っている。尚、ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣプロトコルを想定しているが、廃棄データ数を検出する機能を持つプロトコル（例えば、ＴＣＰ）であれば同様に適用可能である。
【０００８】
図８に、送信端末１と受信端末２との間の通信手順の例を示す。尚、ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣプロトコルでは、隠れ端末問題を解決するためにＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）／ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）を使った手順もあるが、本発明の特徴には直接関係しないため、この手順を用いない通常の手順の場合について説明する。
【０００９】
送信端末１では、ＭＡＣプロトコルを実行する層の上位の層においてパケットと呼ぶデータ単位を発生する。ＭＡＣプロトコルを実行する層では、上位層から受信したパケットにＭＡＣ用のヘッダとトレーラを付加してフレーム（データフレームと呼ぶ）を作成する。
【００１０】
図８において、送信端末１は、１番目のパケット１０１が上位層から到着した場合、そのパケット１０１からデータフレーム１１１を作成して、そのデータフレーム１１１を受信端末２に送信する。受信端末２は、そのデータフレーム１１１にビット誤りが発生していないことを確認した場合、確認応答のフレームを意味する確認応答フレーム１２１を送信端末１に送信する。
【００１１】
また、受信端末２は、送信端末１から受信したデータフレーム１１１からパケット１３１を取り出し、それを上位層に送信する（図８の１番目のパケット出発）。送信端末１は２番目のパケット１０２が到着した場合も同様に、２番目のデータフレーム１１２を作成して受信端末２に送信する。
【００１２】
ここで、このデータフレーム１１２はビット誤りが発生したことにより受信端末２側で廃棄されたと仮定する。送信端末１は、予め設定された一定時間（拡張ＩＦＳ：Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）待っても、受信端末２から確認応答フレームを受信しない場合、再度同じパケット１０２を搭載するデータフレーム１１３を送信する。そして、受信端末２は、そのデータフレーム１１３にビット誤りが発生していないことを確認した場合、確認応答フレーム１２２を送信端末１に送信する。また、受信端末２は、そのデータフレーム１１３からパケット１３２を取り出し、これを上位層に送信する（図８の２番目のパケット出発）。
【００１３】
このようにして、送信端末１と受信端末２との間でデータフレームの伝送が行われ、受信端末２は、ビット誤りが発生しているか否かを判別して、ビット誤りが発生している場合は当該データフレームを廃棄し、ビット誤りが発生していない場合のみ当該データフレームに含まれるパケットを上位層に転送することができる。
【００１４】
図９は、送信端末１の構成例を示すブロック図である。図９において、送信端末１は、送信側上位層処理部１０と、送信側ＭＡＣ処理部２０と、受信側ＭＡＣ処理部３０と、送信側回線処理部４１と、受信側回線処理部４２と、ビット誤り率推定部６０とで構成される。
【００１５】
送信側上位層処理部１０は、上位層送信処理部１１と、パケットバッファ１２とを備える。
【００１６】
送信側ＭＡＣ処理部２０は、データフレーム作成部２１と、データフレーム送信部２２と、データフレームバッファ２３と、確認応答タイマー２４と、データフレーム送信管理テーブル２５と、データフレーム送信状態レジスター２６とを備える。受信側ＭＡＣ処理部３０は、確認応答フレーム処理部３１を備える。
【００１７】
ビット誤り率推定部６０は、ビット誤り率計算部６１と、統計値計算部７１と、観測タイマー６２と、データフレーム送信回数テーブル６３と、ビット誤り率推定値レジスター６４と、平均データフレーム長（ｈａｖｅ）レジスタ８１と、総送信データフレーム数（ｍｓｕｍ）レジスタ８２と、総再送データフレーム数（ｎｓｕｍ）レジスタ８３とを備える。
【００１８】
図１０は、データフレーム送信管理テーブル２５の要素例を示す図である。図１０において、送信元ＭＡＣアドレス２０１には、送信端末１のＭＡＣアドレスが設定される。宛先ＭＡＣアドレス２０２には、受信端末２のＭＡＣアドレスが設定される。作成済順序番号２０３には、今までに作成されたデータフレームの順序番号が設定される。送達確認順序番号２０４には、累積的に送達確認されたデータフレームの順序番号が設定される。
【００１９】
ここで、図９のデータフレーム送信状態レジスター２６は、次の二つの状態を保持する。
（１）アイドル状態：無線回線３を介してデータフレームを送信していない状態。
（２）送達確認待ち状態：無線回線３を介してデータフレームを送信し、送達確認待ちの状態（図８の例では、確認応答フレームの受信待ち状態）。
【００２０】
図１１は、データフレーム送信回数テーブル６３の例を示す図である。図１１において、データフレーム送信回数テーブル６３は、順序番号１６１と、データフレーム長１６２と、送信回数１８３の各要素で構成される。
【００２１】
ここで、図９において、送信側上位層処理部１０の上位層送信処理部１１は、上位層から送信パケットを受け取った場合、そのパケットをパケットバッファ１２に格納すると共に、送信側ＭＡＣ処理部２０にデータフレームの作成を依頼する。その依頼を受けた送信側ＭＡＣ処理部２０は、パケットバッファ１２に保存されているパケットを取り出し、当該パケットにＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣプロトコルに応じた制御情報を含むヘッダとトレーラを付加してデータフレームを作成し、当該データフレームをデータフレームバッファ２３に格納する。尚、当該データフレームのヘッダ内の送信元ＭＡＣアドレスフィールドと宛先ＭＡＣアドレスフィールドには、それぞれ図１０で説明したデータフレーム送信管理テーブル２５に保持されている送信元ＭＡＣアドレス２０１と宛先ＭＡＣアドレス２０２の値がセットされる。また、当該データフレームの順序制御フィールドには、作成済順序番号２０３の値に１を加算した値をセットし、その後、作成済順序番号２０３に１を加算してデータフレーム送信管理テーブル２５に保持する。
【００２２】
送信側ＭＡＣ処理部２０のデータフレーム作成部２１は、データフレーム送信部２２に作成したデータフレームの送信依頼を行う。
【００２３】
データフレーム送信部２２は、データフレーム作成部２１から送信依頼を受けたデータフレームに対して、データフレーム送信状態レジスター２６の値が”アイドル”の時と”送達確認待ち”の時とに分けて以下の処理を実行する。
［データフレーム送信状態レジスター２６の値が”アイドル”の時の処理］
（処理Ａ１）データフレームを送信側回線処理部４１に引き渡す。
（処理Ａ２）再送に備えて、当該データフレームをデータバッファ２３に格納する。
（処理Ａ３）確認応答タイマー２４を開始する。尚、確認応答タイマー２４は予め設定された所定時間をカウントし、所定時間が経過したらデータフレーム送信部２２にこれを通知する。また、受信端末２から確認応答フレームを受信した時に確認応答タイマー２４を停止（または次の使用のためにリセット）する。
（処理Ａ４）データフレーム送信管理テーブル２５の送達確認順序番号２０４を一つ加算する。
（処理Ａ５）データフレーム送信状態レジスター２６のデータフレーム送信状態を”送達確認待ち”とする。
（処理Ａ６）送信端末１と受信端末２との間で最初に送信するデータフレームの場合、図１１のデータフレーム送信回線テーブル６３において、順序番号１６１の欄に当該データフレームの順序番号を、対応するデータフレーム長１６２の欄に当該データフレームの長さを、送信回数１８３の欄に１をそれぞれセットする。
（処理Ａ７）再送時のデータフレームの場合、図１１のデータフレーム送信回線テーブル６３において、順序番号１６１の欄を検索して当該データフレームの順序番号と同じ要素を見つけ、その要素に対応する送信回数１８３の欄に１を加える。例えば、再送が２回目の場合は送信回数１８３の欄が２となり、３回目の場合は送信回数１８３の欄が３となる。
［データフレーム送信状態レジスター２６の値が”送達確認待ち”の時の処理］
（処理Ｂ１）送達確認待ちのデータフレームの送信に備え、データバッファ２３に当該データフレームを格納して待機する。
【００２４】
このようにして、データフレーム送信部２２は、データフレーム作成部２１から送信依頼を受けたデータフレームに対して、データフレーム送信状態レジスター２６の値が”アイドル”の時と”送達確認待ち”の時とに応じて処理を実行し、データフレームを送信側回線処理部４１に引き渡す。
【００２５】
送信側回線処理部４１は、送信側ＭＡＣ処理部２０から受け取ったデータフレームを無線回線３を介して受信端末２に送信する。
【００２６】
このようにして、図８で説明したデータフレーム１１１，１１２および１１３は、受信端末２側に送信される。
【００２７】
次に、送信端末１が無線回線３を介して受信端末２から確認応答フレーム１２１および１２２を受信する場合の動作について説明する。図９において、受信端末２から無線回線３を介して受け取った受信側回線処理部４２は、受信側ＭＡＣ処理部３０の確認応答フレーム処理部３１に確認応答フレームの受信を伝える。
【００２８】
確認応答フレーム処理部３１は、受信側回線処理部４２から受け取った確認応答フレームの宛先ＭＡＣアドレスが自端末のＭＡＣアドレスと一致するか否かを判別する。そして、一致しない場合は当該確認応答フレームを廃棄し、一致する場合、確認応答フレーム処理部３１は、送信側ＭＡＣ処理部２０のデータフレーム送信部２２に、確認応答フレーム内の送信元ＭＡＣアドレスフィールド値αと、順序制御フィールド値βとを伝える。
【００２９】
データフレーム送信部２２は、確認応答フレーム処理部３１から受け取った送信元ＭＡＣアドレスフィールド値αおよび順序制御フィールド値βに対して、以下の処理を実行する。
［確認応答タイマー２４が動作中の時の処理］
データフレームを送信後、確認応答タイマー２４がタイムアウトするまでに確認応答フレームを受信した場合の処理について説明する。
（処理Ｃ１）データフレーム送信状態レジスター２６の値を”アイドル”とする。
（処理Ｃ２）確認応答タイマー２４を停止する。
（処理Ｃ３）送信元ＭＡＣアドレスフィールド値αと順序制御フィールド値βがデータ送信管理テーブル２５に記憶されている（複数の）レコードの中から宛先ＭＡＣアドレス２０２と送達確認順序番号２０４とが一致する要素を検索する。
（処理Ｃ４）処理Ｃ３で検索した要素に対応する送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、送達確認順序番号を用いて、データフレームバッファ２３に格納されているデータフレームの中から送信元ＭＡＣアドレスフィールド値，宛先ＭＡＣアドレスフィールド値および順序制御フィールド値が一致するデータフレーム検索し、当該データフレームを削除する。
（処理Ｃ５）データフレームバッファ２３に他のデータフレームが残っているか否かを判別し、残っている場合は次の処理Ｃ６を実行し、残っていない場合は処理を終了する。
（処理Ｃ６）データフレームバッファ２３に残っているデータフレームの中で、順序制御フィールド値が最も小さいデータフレームを取り出し、前述の処理Ａ１からＡ７までを実行する。
【００３０】
このようにして、確認応答タイマー２４がタイムアウトするまでに確認応答フレームを受信した場合の処理が実行される。
［確認応答タイマー２４がタイムアウト時の処理］
確認応答タイマー２４がタイムアウトとなった時は、次の処理を実行する。
（処理Ｄ１）データフレームバッファ２３に残っているデータフレームの中で、順序制御フィールド値が最も小さいデータフレームを取り出し、前述の処理Ａ１からＡ７までを実行する。
【００３１】
このようにして、確認応答タイマー２４がタイムアウト時には、同じデータフレームを再送する処理が実行される。
【００３２】
「ビット誤り率推定部６０の処理」
次に、従来のビット誤り率推定部６０の処理について説明する。ここで、（式１５）で用いられているデータフレーム長の種類は一つだけでありその値はｈである。ところが、データフレーム送信回線テーブル６３には、複数の種類のデータフレーム（複数のフレーム長のデータフレーム）に対する要素が含まれている場合がある。従来のビット誤り率を推定する装置は、平均データフレーム長ｈａｖｅを求め、それを（式１５）のデータフレーム長ｈと見なしている。以下、従来の装置におけるビット誤り率計算部６１の処理について説明する。
［観測タイマー６２がタイムアウト時の処理］
ビット誤り率推定部６０の観測タイマー６２がタイムアウトとなった時、ビット誤り率計算部６１は次の処理を実行する。
（処理Ｅ１）統計値計算部７１に対して、平均データフレーム長（ｈａｖｅ）と、総送信データフレーム数（ｍｓｕｍ）と、総再送データフレーム数（ｎｓｕｍ）とを計算するよう依頼する。
（処理Ｅ２）統計値計算部７１は以下の処理を実行する。
【００３３】
（１）データフレーム送信回線テーブル６３の値を使って、平均データフレーム長ｈａｖｅを計算する。
【００３４】
（２）（式１６）を計算し、その値（ｈａｖｅ）を平均データフレーム長レジスタ８１に書き込む。ここで、Ｎｐは、データフレーム送信回数テーブル６３の要素数である。
【００３５】
【数２９】
0005431254.tif 000004
（３）（式１７）を計算し、その値（ｍｓｕｍ）を総送信データフレーム数レジスタ８２に書き込む。
【００３６】
【数３０】
0005431254.tif 000005
（４）（式１８）を計算し、その値（ｎｓｕｍ）を総再送データフレーム数レジスタ８３に書き込む。
【００３７】
【数３１】
0005431254.tif 000006
（処理Ｅ３）平均データフレーム長レジスタ８１の値（ｈａｖｅ）と、総送信データフレーム数レジスタ８２の値（ｍｓｕｍ）と、総再送データフレーム数レジスタ８３の値（ｎｓｕｍ）を、それぞれ（式１５）のｈ，ｍ，ｎに代入し、ビット誤り率ｐｅを計算する。
（処理Ｅ４）ビット誤り率ｐｅをビット誤り率推定値レジスター６４に代入する。
（処理Ｅ５）データフレーム送信回数テーブル６３をクリアーにする。
（処理Ｅ６）観測タイマー６２を再スタートする。   
【００３８】
このように、従来のビット誤り率の推定は、複数のデータフレーム長が存在する場合でも平均値を求めてデータフレーム長が固定値であるものと仮定して（式１５）を用いてビット誤り率を推定していた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３９】
【非特許文献１】Ａ．Ｗｉｌｌｉｇ，Ｍ．Ｋｕｂｉｓｃｈ，Ｃ．Ｈｏｅｎｅ，ａｎｄ  Ａ．Ｗｏｌｉｓｚ，”Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｏｆ  ａ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｌｉｎｋ  ｉｎ  ａｎ  ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  ＩＥＥＥ８０２．１１−ｃｏｍｐｌｉａｎｔ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｖｏｌ．４９，ｎｏ．６，ｐｐ．１２６５−１２８２，Ｄｅｃ．２００２．
【非特許文献２】Ｍ．Ｓｃｈｗａｒｔｚ，”Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，”Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，１９８７．
【非特許文献３】Ｅ．Ｍｏｄｉａｎｏ，”Ａｎ  ａｄａｐｔｉｖｅ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  ｔｈｅ  ｐａｃｋｅｔ  ｓｉｚｅ  ｕｓｅｄ  ｉｎ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＡＲＱ  ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，”Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｖｏｌ．５，ｎｏ．４，ｐｐ．２７９−２８６，Ｊｕｌｙ１９９９．
【非特許文献４】Ｍ．Ｓｍａｄｉ  ａｎｄ  Ｂ．Ｓｚａｂａｄｏｓ，”Ｅｒｒｏｒ−ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｖｏｌ．５５，ｎｏ．４，ｐｐ．１３７７−１３８２，Ａｕｇ．２００６．
【非特許文献５】Ｂ．Ｐ．Ｃｒｏｗ，Ｉ．Ｗｉｇｊａｊａ，Ｌ．Ｇ．Ｋｉｍ，ａｎｄ  Ｐ．Ｔ．Ｓａｋａｉ，”ＩＥＥＥ８０２．１１  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ，”ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，ｖｏｌ．３５，ｎｏ．９，ｐｐ．１１６−１２６，Ｓｅｐ．１９９７．
【非特許文献６】Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ−Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  Ｐａｒｔ  １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ，２ｎｄ  ｅｄ．ＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１１，ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１，Ａｕｇ．２００５．
【非特許文献７】Ｃ．Ｆｒａｌｅｉｇｈ，Ｓ．Ｍｏｏｎ，Ｂ．Ｌｙｌｅｓ，Ｃ．Ｃｏｔｔｏｎ，Ｍ．Ｋｈａｎ，Ｄ．Ｍｏｌｌ，Ｒ．Ｒｏｃｋｅｌｌ，Ｔ．Ｓｅｅｌｙ，ａｎｄ  Ｃ．Ｄｉｏｔ，”Ｐａｃｋｅｔ−ｌｅｖｅｌ  ｔｒａｆｆｉｃ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  Ｓｐｒｉｎｔ  ＩＰ  ｂａｃｋｂｏｎｅ，”ＩＥＥＥ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ，ｖｏｌ．１７，ｎｏ．６，ｐｐ．６−１６，Ｎｏｖ．／Ｄｅｃ．２００３．
【非特許文献８】Ｔｈｅ  Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｄａｔａ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，”Ｐａｃｋｅｔ  ｓｉｚｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｌｉｎｋｓ  ｉｎ  １９９８  ａｎｄ  ２００８，”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｉｄａ．ｏｒｇ／ｒｅｓｅａｒｃｈ／ｔｒａｆｆｉｃａｎａｌｙｓｉｓ／ｐｋｔ＿ｓｉｚｅ＿ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ／ｇｒａｐｈｓ．ｘｍｌ．
【非特許文献９】藤沢武久，”新編  確率・統計”、日本理工出版会、昭和５２年．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
ところが、実際のデータフレーム長の分布は複数のピークを持つことが知られている（例えば、非特許文献７，８参照）。このため、従来技術のようにデータフレーム長を平均化する処理は、ビット誤り率推定値の精度を劣化させるという問題が生じる。
【００４１】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、実際に測定されたデータフレーム長の分布を使ってビット誤り率を精度良く推定するビット誤り率推定装置およびビット誤り率推定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
本発明の請求項１に係るビット誤り率推定装置は、通信回線を介してデータフレーム伝送を行う装置のビット誤り率を推定するビット誤り率推定装置において、ｋ種類のデータフレーム長ｈｉ（１≦ｉ≦ｋ）の総送信回数ｍｉを求める送信回数算出手段と、前記データフレーム長ｈｉの総廃棄回数ｎｉを求める廃棄回数算出手段と、（式１）により算出した前記総送信回数の和Ｍと（式２）により算出した前記総廃棄回数の和Ｎの関係がＭ＝Ｎの場合はビット誤り率を１の近似値に設定し、前記総廃棄回数の和ＮがＮ＝０の場合はビット誤り率を０に設定するビット誤り率初期設定手段と、
【００４３】
【数３２】
0005431254.tif 000007
【００４４】
【数３３】
0005431254.tif 000008
前記データフレーム長ｈｉと、前記総送信回数ｍｉと、前記総廃棄回数ｎｉと、前記データフレーム長の種類数ｋ（１≦ｉ≦ｋ）とを用いて（式３）のＦ（θ）＝０を満たすビット誤り率推定値θを求めるビット誤り率推定手段と
【００４５】
【数３４】
0005431254.tif 000009
を有することを特徴とする。
【００４６】
本発明の請求項２に係るビット誤り率推定装置は、請求項１に記載のビット誤り率推定装置において、前記ビット誤り率推定手段は、ビット誤り率推定値θの仮推定値θ１およびθ２を設け、十分に小さい０近傍のθ１と１近傍のθ２とを初期値として設定する初期設定処理と、（式４）により求めたθｆおよびθ１が、（式５）を満たす場合はθｆを新たなθ１に、（式６）を満たす場合はθｆを新たなθ２にそれぞれ置き換える置換処理と、
【００４７】
【数３５】
0005431254.tif 000010
【００４８】
【数３６】
0005431254.tif 000011
【００４９】
【数３７】
0005431254.tif 000012
前記置換処理で求めたθ１およびθ２が（式７）を満たすまで前記置換処理を繰り返す判別処理とで構成し、
【００５０】
【数３８】
0005431254.tif 000013
（ε:十分に小さい値）
収束時のθｆをビット誤り率推定値θとすることを特徴とする。
【００５１】
本発明の請求項３に係るビット誤り率推定装置は、請求項１に記載のビット誤り率推定装置において、前記ビット誤り率推定手段は、ビット誤り率推定値θを仮推定値θｔで表し、１近傍のθ１と１近傍のθｔとを初期値として設定する初期設定処理と、（式８）および（式９）により求めた仮推定値θｔ＋１を（式１０）により新たな仮推定値θｔとする置換処理と、
【００５２】
【数３９】
0005431254.tif 000014
【００５３】
【数４０】
0005431254.tif 000015
【００５４】
【数４１】
0005431254.tif 000016
前記置換処理で求めた仮推定値θｔ＋１およびθｔが（式１１）を満たすまで前記置換処理を繰り返す判別処理と
【００５５】
【数４２】
0005431254.tif 000017
（ε:十分に小さい値）
で構成し、（式１１）を満たす時のθｔをビット誤り率推定値θとすることを特徴とする。
【００５６】
本発明の請求項４に係るビット誤り率推定装置は、請求項１に記載のビット誤り率推定装置において、前記ビット誤り率初期設定手段は、前記データフレーム長毎の前記総送信回数の和と前記データフレーム長毎の前記総廃棄回数の和とが等しい場合はビット誤り率を１の近似値に設定し、前記ビット誤り率推定手段は、（式１２）によりビット誤り率推定値θを求めることを特徴とする。
【００５７】
【数４３】
0005431254.tif 000018
本発明の請求項５に係るビット誤り率推定装置は、請求項１から４のいずれか一項に記載のビット誤り率推定装置において、送信データフレームの中からデータフレーム長の最小値ｈｍｉｎと、データフレーム長の最大値ｈｍａｘとをそれぞれ求める最大最小算出手段と、（式１３）で求めたΔｈを用いて、送信したデータフレーム長を区間［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］（ｉ＝１，２，・・・，ｋ)毎に分類する送信データフレーム長分類手段と、
【００５８】
【数４４】
0005431254.tif 000019
（式１３）で求めたΔｈを用いて、廃棄したデータフレーム長を区間［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］（ｉ＝１，２，・・・，ｋ)毎に分類する廃棄データフレーム長分類手段とを設け、前記ビット誤り率推定手段は、前記データフレーム区間毎にビット誤り率推定値θを求めることを特徴とする。
【００５９】
また、本発明の請求項６から請求項１０に係るビット誤り率推定方法は、請求項１から請求項５に係るビット誤り率推定装置における各手段を実行する各手順により処理されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００６０】
本発明に係るビット誤り率推定装置およびビット誤り率推定方法は、ビット誤りが発生する可能性があるネットワークを介してフレーム単位でデータ伝送を行う場合に、データフレーム送信の成功または失敗の履歴から伝送時に発生したビット誤り率を推定する。特に、データフレームの長さが複数種類ある場合でも、実測されたデータフレーム長の分布を使ってビット誤り率を精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第1実施形態に係るビット誤り率推定部１０６０の構成例を示すブロック図である。
【図２】データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５の一例を示す説明図である。
【図３】第２実施形態に係るビット誤り率推定部２０６０の構成例を示すブロック図である。
【図４】第３実施形態に係るビット誤り率推定部３０６０の構成例を示すブロック図である。
【図５】第４実施形態に係るビット誤り率推定部４０６０の構成例を示すブロック図である。
【図６】ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１の一例を示す説明図である。
【図７】無線回線を用いたネットワーク構成例を示すシステム図である。
【図８】送信端末１と受信端末２との間の通信手順の一例を示す説明図である。
【図９】送信端末１の構成例を示すブロック図である。
【図１０】データフレーム送信管理テーブル２５の一例を示す説明図である。
【図１１】データフレーム送信回数テーブル６３の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
以下、図面を参照して本発明に係るビット誤り率推定装置およびビット誤り率推定方法の各実施形態について詳しく説明するが、先ず、各実施形態に共通の基本概念について説明する。
【００６３】
尚、測定された最初の送信のデータフレーム長はｋモードの離散分布に従うものとし、フレームの長さｈｉ（１≦ｉ≦ｋ）の発生比率はｗｉ（１≦ｉ≦ｋ）と仮定する。
【００６４】
本発明では、長さがｈｉであるｍｉ個のデータフレームを送信して、ｎｉ個（ｎｉ≦ｍｉ）のデータフレームが廃棄されたことを観測した時のビット誤り率を推定する。
【００６５】
ビット誤りが互いに発生する仮定より、長さがｈｉであるデータフレームにビット誤り率が発生する確率をｐｉとすると、ｐｉは（式１９）により与えられる。
【００６６】
【数４５】
0005431254.tif 000020
この時、データフレームの送信成功・失敗はそれぞれ独立であるから、尤度関数Ｌ（θ）は、（式２０）により与えられる。
【００６７】
尚、（式２０）において、ｗｉは（式２１）により与えられる。
【００６８】
【数４６】
0005431254.tif 000021
【００６９】
【数４７】
0005431254.tif 000022
また、対数尤度関数Ｇ（θ）は、Ｌ（θ）をＬｏｇ化することにより、（式２２）により与えられる。
【００７０】
【数４８】
0005431254.tif 000023
以下、尤度関数Ｌ（θ）すなわち対数尤度関数Ｇ（θ）を最大化するθを求める。つまり（式２３）を満たすθを求める。
【００７１】
【数４９】
0005431254.tif 000024
（式２３）を満たすθは簡単な演算を経て（式２４）となる。
【００７２】
【数５０】
0005431254.tif 000025
そして、（式２４）の左辺をＦ（θ）とおけば、請求項１の（式３）となる。
【００７３】
ここで、θの範囲は０≦θ≦１で、この時のＦ（０）とＦ（１）とを求めると、（式２５）および（式２６）のようになり、Ｆ（θ）＝０を満たすθが少なくとも１つ存在することがわかる。
【００７４】
【数５１】
0005431254.tif 000026
【００７５】
【数５２】
0005431254.tif 000027
尚、（式２７）が成立する時は、全ての送信データフレームで廃棄が発生しているため、θ＝１とすることができる。
【００７６】
【数５３】
0005431254.tif 000028
一方、（式２８）が成立する時は、全ての送信データフレームが廃棄されていないため、θ＝０とすることができる。
【００７７】
【数５４】
0005431254.tif 000029
このようにして、Ｆ（θ）＝０を満たすθを求めればよいが、Ｆ（θ）はθに対して非線形であるので、θの厳密かつ陽解を求めるのは現実的には難しい。
【００７８】
そこで、以下、Ｆ（θ）＝０を満たすθを求めるための具体的な手法について、複数の実施形態を挙げて説明する。
【００７９】
尚、背景技術で説明した図７の無線回線を用いたネットワーク構成例と、図８の送信端末１と受信端末２との間の通信手順例と、図１０のデータフレーム送信管理テーブル２５と、図１１のデータフレーム送信回数テーブル６３とは以下に説明する各実施形態においても同じなので、重複する説明は省略する。
【００８０】
以下に説明する各実施形態と異なるのは、図９の送信端末１において、ビット誤り率推定部６０の構成だけで、送信側上位層処理部１０，送信側ＭＡＣ処理部２０，受信側ＭＡＣ処理部３０，送信側回線処理部４１および受信側回線処理部４２は、以下に説明する各実施形態においても同じ構成である。
【００８１】
（第1実施形態）
本実施形態では、二分法を用いてＦ（θ）＝０を満たすθを求める。
［二分法の原理］
●先ず、上記で説明した（式２７）および（式２８）の条件を定義する。
●以下の初期化処理（１）から（３）を行う。
（１）θ１  ←  １０−１０
（２）θ２  ←  １０−２
（３）ε  ←  １０−１０
尚、上記の初期値は一例であり、ビット誤り率推定値θの仮推定値θ１およびθ２は、十分に小さい０近傍のθ１と１近傍のθ２とを初期値とすればよい。
●以下の置換処理と判別処理とを（式７）を満たすまで繰り返し処理する。
（置換処理）
（式４）により求めたθｆおよびθ１が、（式５）を満たす場合はθｆを新たなθ１に、（式６）を満たす場合はθｆを新たなθ２にそれぞれ置き換える置換処理を実行する。ここで、（式４）から（式７）は、請求項２の各式に対応する。
（判別処理）
置換処理で求めたθ１およびθ２が先に示した（式７）を満たすまで置換処理を繰り返す判別処理を実行する。尚、εは十分に小さい値とする。
【００８２】
このようにして、収束時のθｆを求め、これをビット誤り率推定値θとする。
［二分法を用いた具体例］
二分法を用いてＦ（θ）＝０を満たすθを探索する場合の具体例について説明する。
【００８３】
図１は、本実施形態におけるビット誤り率推定部１０６０の構成を示すブロック図である。図１において、ビット誤り率推定部１０６０は、従来技術で説明したビット誤り率推定部６０のビット誤り率計算部６１をビット誤り率計算部１０６１に置き換え、新たにデータフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２と、二分法θ探索部１０６３と、Ｆ値計算部１０６４とを追加している。さらに、新たに閾値εを保持するεレジスタ１００１と、仮推定値θ１を保持するθ１レジスタ１００２と、仮推定値θ２を保持するθ２レジスタ１００３と、仮推定値θ１とθ２の平均値θｆを保持するθｆレジスタ１００４と、データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５とを追加している。ここで、ビット誤り率計算部１０６１と、二分法θ探索部１０６３と、Ｆ値計算部１０６４とで実行される処理ブロックは、請求項１および請求項２のビット誤り率推定手段に対応する。
【００８４】
図２にデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５の構成例を示す。データフレーム送信廃棄回数テーブルは、送信端末１より最初に送信された全てのデータフレームに対して、同一データフレーム長に関する送信回数、廃棄回数を集約した要素から構成されるテーブルである。図２の構成例では、区間番号１１０１と、データフレーム長１１０２と、送信回数１３０３と、廃棄回数１３０４とで構成される。例えば、データフレーム長がｈａ３である区間番号１１０１の値は３であり、送信回数１１０３の値はｍａ３であり、廃棄回数１１０４の値はｎａ３である。
【００８５】
次に、ビット誤り率計算部１０６１の処理について説明する。
［観測タイマー６２がタイムアウト時の処理］
ビット誤り率推定部１０６０の観測タイマー６２がタイムアウトとなった時、ビット誤り率計算部１０６１は次の（処理Ｆ１）から（処理Ｆ６）までの処理を実行する。
（処理Ｆ１）ビット誤り率計算部１０６１はデータフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２に、データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５を作成するよう依頼する。
【００８６】
ここで、データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２の処理について説明する。
・「データフレーム送信廃棄回数テーブル作成処理」
データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２は、データフレーム送信回線テーブル６３の全要素に対して次の（サブ処理Ｆｓ１１）から（サブ処理Ｆｓ１４）までの処理を行う。
（サブ処理Ｆｓ１１）データフレーム送信回線テーブル６３内の処理中のデータフレームの順序番号１６１の値をｉとし、それに対応するデータフレーム長１６２の値と送信回数１６２の値をそれぞれｈｉ、ｍiとする。
（サブ処理Ｆｓ１２）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内のデータフレーム長１１０２の要素に、値ｈｉとマッチする要素があるか否かを調べる。そして、マッチする要素がある場合は処理Ｆｓ１３に進み、マッチする要素がない場合は処理Ｆｓ１４に進む。
（サブ処理Ｆｓ１３）マッチする要素に対して以下の処理を実行する（以下の例では、ｈｉにデータフレーム長１１０２の要素ｈａｓがマッチしたと仮定している）。
【００８７】
（ａ）マッチしたデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内の区間番号１１０１の値をｓとする。
【００８８】
（ｂ）ｍａｓ  ←  ｍａｓ＋ ｍｉ  の代入処理を実行し、新たなｍａｓを求める。
【００８９】
（ｃ）ｍａｓの値をデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内の区間番号がｓである送信回数１１０３の要素の値として書き込む。
【００９０】
（ｄ）ｎａｓ  ←  ｎａｓ＋ ｎｉ  の代入処理を実行し、新たなｎａｓを求める。
【００９１】
（ｅ）ｎａｓの値をデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内の区間番号がｓである廃棄回数１１０４の要素の値として書き込む。
（サブ処理Ｆｓ１４）マッチしない要素に対して以下の処理を実行する。
【００９２】
（ａ）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内にマッチしない要素を新しい要素として追加し、その区間番号１１０１の値をｔとする。
【００９３】
（ｂ）ｍａｔ  ←  ｍｉ  の代入処理を実行し、新たなｍａｔを求める。
【００９４】
（ｃ）ｍａｔの値をデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内の区間番号がｔである送信回数１１０３の要素の値として書き込む。
【００９５】
（ｄ）ｎａｔ  ←  ｎｉ  の代入処理を実行し、新たなｎａｔを求める。
【００９６】
（ｅ）ｎａｔの値をデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内の区間番号がｔである廃棄回数１１０４の要素の値として書き込む。
（処理Ｆ２）ビット誤り率計算部１０６１は、二分法θ探索部１０６３に、二分法を使ったＦ（θ）＝０を満たすθを探索する処理を依頼する。
【００９７】
ここで、二分法θ探索部１０６３の処理について説明する。
・「二分法θ探索部１０６３の処理」
二分法θ探索部１０６３は、次の（サブ処理Ｆｓ２１）から（処理Ｆｓ２５）までの処理を行う。
【００９８】
（サブ処理Ｆｓ２１）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内のすべての要素について、次の置き換え処理を行う。
［置き換え処理Ａ］
【００９９】
区間番号１１０１の値がｉであるときのデータフレーム長の値ｈａｉ、送信回数の値ｍａｉ、廃棄回数の値ｈａｉを、それぞれ、ｈｉ、ｍｉ、ｎｉに置き換える。
【０１００】
（サブ処理Ｆｓ２２）（式１）により算出した総送信回数ｍｉを全データフレーム長（１≦ｉ≦ｋ）の範囲に亘って求めた和Ｍと、（式２）により算出した総廃棄回数ｎｉを全データフレーム長（１≦ｉ≦ｋ）の範囲に亘って求めた和Ｎの関係がＭ＝Ｎであるか否かを判別し、Ｍ＝Ｎの場合はビット誤り率推定値レジスタ６４に１を設定して処理を終了し、Ｍ≠Ｎの場合は次の処理に進む。
【０１０１】
（サブ処理Ｆｓ２３）Ｎ＝０であれば、ビット誤り率推定値レジスタ６４に０を設定して処理を終了する。
【０１０２】
（サブ処理Ｆｓ２４）以下の初期化処理（ａ）から（ｃ）を行う。
（ａ）εレジスタ１００１に１０−１０を設定する。
（ｂ）θ１レジスタ１００２に１０−１０を設定する。
（ｃ）θ２レジスタ１００３に１０−２を設定する。
【０１０３】
（サブ処理Ｆｓ２５）以下の置換処理（処理（ａ）から処理（ｅ））と判別処理（処理（ｆ））を（式７）を満たすまで繰り返す。尚、εレジスタ１００１の値と、θ１レジスタ１００２の値と、θ２レジスタ１００３の値とを（式７）に適用する。
（置換処理）
（ａ）（式４）により求めたθｆの値をθｆレジスタ１００４に設定する。
（ｂ）Ｆ値計算部１０６４に、θがθ１レジスタ１００２の値の時と、θ２レジスタ１００３の値の時と、θｆレジスタ１００４の値の時のそれぞれのＦ（θ１），Ｆ（θ２）およびＦ（θｆ）の計算依頼を行う。
（ｃ）Ｆ値計算部１０６４は、指定されたθ１，θ２およびθｆをそれぞれθとし、先に各実施形態に共通の内容として説明した（式３）のＦ（θ）の式を用いて、Ｆ（θ１），Ｆ（θ２）およびＦ（θｆ）をそれぞれ求める。
（ｄ）（式５）を満たす時、θ１レジスタ１００２にθｆレジスタ１００４の値を設定する。
（ｅ）（式６）を満たす時、θ２レジスタ１００３にθｆレジスタ１００４の値を設定する。
（判別処理）
（ｆ）（式７）を満たすか否かを判別する。
（処理Ｆ３）反復処理終了後、ビット誤り率推定値レジスタ６４にθｆレジスタ１００４の値を設定し、処理を終了する。
（処理Ｆ４）データフレーム送信回数テーブル６３をクリアーにする。
（処理Ｆ５）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５をクリアーにする。
（処理Ｆ６）観測タイマー６２を再スタートする。
【０１０４】
このようにして、二分法を用いてビット誤り率推定値レジスタ６４のθｆを（式３）を満たすビット誤り率推定値θとして求めることができる。
【０１０５】
（第２実施形態）
本実施形態では、Ｎｅｗｔｏｎ法を用いてＦ（θ）＝０を満たすθを求める。
［Ｎｅｗｔｏｎ法の原理］
Ｎｅｗｔｏｎ法では、（式８）に示したＦ（θ）の微分（傾き）を用いてＦ（θ）＝０を満たすθを求めることができる。
【０１０６】
以下、Ｎｅｗｔｏｎ法を使ったＦ（θ）＝０を満たすθの探索手法の概要について説明する。
●先ず、各実施形態に共通事項として説明したように、（式２７）および（式２８）を満たすか否かを判別する。そして、（式２７）が成立する時は全ての送信データフレームで廃棄が発生しているのでθ＝１とし、（式２８）が成立する時は全ての送信データフレームが廃棄されていないのでθ＝０としてそれぞれ処理を終了する。いずれでもない場合は次の処理を実行する。
●以下の初期化処理（１）から（３）を行う。
（１）θ１  ←  １０−２
（２）ｔ  ←  １
（３）ε  ←  １０−１０
尚、上記の初期値は一例であり、ビット誤り率推定値θの仮推定値θ１は１に近い値（例えば１近傍値）に、ｔは初期値１に、εは十分に小さい値（例えば０近傍値）とすればよい。
●以下の置換処理と判別処理とを（式１１）を満たすまで繰り返し処理する。
（置換処理）
・（式９）の置換処理を実行し、新たなθｔ＋１を求める。
（判別処理）
置換処理で求めたθｔ＋１とθｔが（式１１）を満たすか否かを判別し、（式１１）を満たさない場合は（式１０）によりｔをｔ＋１として上記の置換処理を繰り返し、（式１１）を満たす場合は処理を終了する。
【０１０７】
このようにして、収束時のθｔ＋１を求め、これをビット誤り率推定値θとする。
［Ｎｅｗｔｏｎ法を用いた具体例］
Ｎｅｗｔｏｎ法を用いてＦ（θ）＝０を満たすθを探索する場合の具体例について説明する。
【０１０８】
図３は、第２実施形態におけるビット誤り率推定部２０６０の構成を示すブロック図である。図３において、ビット誤り率推定部２０６０は、実施例１でのビット誤り率計算部１０６１をビット誤り率計算部２０６１に、二分法θ探索部１０６３をＮｅｗｔｏｎ法θ探索部２０６３に置き換え、さらに、θ１レジスタ１００２をθｔレジスタ２００２に、θ２レジスタ１００３をθｔ＋１レジスタ２００３に、θｆレジスタ１００４をｔレジスタ２００４にそれぞれ置き換えている。さらに、ビット誤り率推定部２０６０では、ｄＦ／ｄθ処理部２０６４を追加している。ここで、ビット誤り率計算部１０６１と、Ｎｅｗｔｏｎ法θ探索部２０６３と、ｄＦ／ｄθ処理部２０６４と、Ｆ値計算部１０６４とで実行される処理ブロックは、請求項１および請求項３のビット誤り率推定手段に対応する。
【０１０９】
次に、ビット誤り率推定部２０６１の処理について説明する。
［観測タイマー６２がタイムアウト時の処理］
ビット誤り率推定部２０６０の観測タイマー６２がタイムアウトとなった時、ビット誤り率計算部１０６１は次の処理を実行する。
（処理Ｇ１）ビット誤り率計算部１０６１はデータフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２に、データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５を作成するよう依頼する。依頼されたデータフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２は、第１実施形態で記載した「データフレーム送信廃棄回数テーブル作成処理」を実行する。
（処理Ｇ２）ビット誤り率計算部１０６１は、第２実施形態の二分法θ探索部１０６３の代わりにＮｅｗｔｏｎ法θ探索部２０６３に、Ｎｅｗｔｏｎ法を使ったＦ（θ）＝０を満たすθを探索する処理を依頼する。
【０１１０】
ここで、Ｎｅｗｔｏｎ法θ探索部２０６３の処理について説明する。
・「Ｎｅｗｔｏｎ法θ探索部２０６３の処理」
（サブ処理Ｇｓ２１）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５において、（サブ処理Ｆｓ２１）と同様にデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内のすべての要素について、［置き換え処理Ａ］を行う。
【０１１１】
（サブ処理Ｇｓ２２）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５を使って、第1実施形態のサブ処理Ｆｓ２１と同様に、（式１）により算出した総送信回数ｍｉを全データフレーム長（１≦ｉ≦ｋ）の範囲に亘って求めた和Ｍと、（式２）により算出した総廃棄回数ｎｉを全データフレーム長（１≦ｉ≦ｋ）の範囲に亘って求めた和Ｎの関係がＭ＝Ｎであるか否かを判別し、Ｍ＝Ｎの場合はビット誤り率推定値レジスタ６４に１を設定して処理を終了し、Ｍ≠Ｎの場合は次の処理に進む。
【０１１２】
（サブ処理Ｇｓ２３）Ｎ＝０であれば、ビット誤り率推定値レジスタ６４に０を設定して処理を終了する。
【０１１３】
（サブ処理Ｇｓ２４）以下の初期化処理（ａ）から（ｃ）を行う。
（ａ）εレジスタ１００１に１０−１０を設定する。
（ｂ）θｔレジスタ２００２に１０−２を設定する。
（ｃ）ｔレジスタ２００４に１を設定する。
【０１１４】
（サブ処理Ｇｓ２５）以下の置換処理と判別処理とを（式１１）を満たすまで繰り返し処理する。尚、εレジスタ１００１の値と、θｔレジスタ２００２の値と、ｔレジスタ２００４の値とを（式１１）に適用する。
（置換処理）
（ａ）θｔレジスタ２００２の値θｔをθとしてＦ値計算部１０６４に計算依頼を行う。
（ｂ）θｔレジスタ２００２の値θｔをθとしてｄＦ／ｄθ処理部２０６４に計算依頼を行う。
（ｃ）Ｆ値計算部１０６４は、（ａ）指定されたθｔをθとし、（式３）により、Ｆ（θｔ）を求める。また、ｄＦ／ｄθ処理部２０６４は、（ｂ）で指定されたθｔをθとし、（式８）により、Ｆ’（θｔ）を求める。
（ｄ）θｔレジスタ２００２の値θｔと、（ｂ）および（ｃ）で求めたＦ（θｔ）およびＦ’（θｔ）とを用いて（式９）よりθｔ＋１を求め、その値をθｔ＋１レジスタ２００３に設定する。
（ｅ）θｔ＋１レジスタ２００３の値θｔ＋１と、θｔレジスタ２００２の値θｔとが（式１１）を満たすか否かを判別し、（式１１）を満たす場合は処理を終了し、満たさない場合は次の処理（ｆ）を実行する。
（ｆ）ｔレジスタ２００４の値に１を加えて新たなｔ値として、上記の置換処理と判別処理とからなる反復処理を（式１１）を満たすまで繰り返す。
（処理Ｇ３）反復処理終了後、ビット誤り率推定値レジスタ６４にθｔ＋１レジスタ２００３の値を設定し、処理を終了する。
（処理Ｇ４）データフレーム送信回数テーブル６３をクリアーにする。
（処理Ｇ５）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５をクリアーにする。
（処理Ｇ６）観測タイマー６２を再スタートする。
【０１１５】
このようにして、Ｎｅｗｔｏｎ法を用いてビット誤り率推定値レジスタ６４のθｔ＋１を（式３）を満たすビット誤り率推定値θとして求めることができる。
【０１１６】
（第３実施形態）
本実施形態では、一次線形近似法を用いてＦ（θ）＝０を満たすθを求める。
［一次線形近似法の原理］
一次線形近似法では、（式２０）のｑｉを（式２９）の一次線形近似法を用いて求める。
【０１１７】
【数５５】
0005431254.tif 000030
上式をＦ（θ）に代入して、θについて解くと（式１２）を求めることができる。
このようにして、ビット誤り率推定値θを求めることができる。
【０１１８】
但し、総送信回数と総廃棄回数とが等しい場合は全ての送信データフレームで廃棄が発生しているため、ビット誤り率推定値θ＝１とする。
［一次線形近似法を用いた具体例］
一次線形近似法を用いたθの算出方法の具体例について説明する。
【０１１９】
図４は、本実施形態におけるビット誤り率推定部３０６０の構成を示すブロック図である。図４において、ビット誤り率推定部３０６０は、第１実施形態におけるビット誤り率推定部１０６０のビット誤り率計算部１０６１をビット誤り率計算部３０６１に置き換えている。さらに、第１実施形態におけるεレジスタ１００１と、θ１レジスタ１００２と、θ２レジスタ１００３と、θｆレジスタ１００４と、Ｆ値計算部１０６４とを削除している。ここで、ビット誤り率計算部３０６１で実行される処理ブロックは、請求項１および請求項４のビット誤り率推定手段に対応する。
【０１２０】
次に、ビット誤り率計算部３０６１の処理について説明する。
［観測タイマー６２がタイムアウト時の処理］
ビット誤り率推定部３０６０の観測タイマー６２がタイムアウトとなった時、ビット誤り率計算部３０６１は次の処理を実行する。
（処理Ｈ１）ビット誤り率推定部３０６１は、データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２に、データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５を作成するよう依頼する。依頼されたデータフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２は、第１実施形態で記載した「データフレーム送信廃棄回数テーブル作成処理」を実行する。
（処理Ｈ２）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５において、（サブ処理Ｆｓ２１）と同様にデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５内のすべての要素について、［置き換え処理Ａ］
【０１２１】
を行う。ビット誤り率計算部３０６１は、データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５を使って、第1実施形態のサブ処理Ｆｓ２２と同様に、（式１）により算出した総送信回数ｍｉを全データフレーム長（１≦ｉ≦ｋ）の範囲に亘って求めた和Ｍと、（式２）により算出した総廃棄回数ｎｉを全データフレーム長（１≦ｉ≦ｋ）の範囲に亘って求めた和Ｎの関係がＭ＝Ｎであるか否かを判別し、Ｍ＝Ｎの場合はビット誤り率推定値レジスタ６４に１を設定して処理を終了し、Ｍ≠Ｎの場合は次の処理に進む。
（処理Ｈ３）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５を参照して、先に説明した（式１２）により求めたθをビット誤り率推定値レジスタ６４に設定する。
（処理Ｈ４）データフレーム送信回数テーブル６３をクリアーにする。
（処理Ｈ５）データフレーム送信廃棄回数テーブル１００５をクリアーにする。
（処理Ｈ６）観測タイマー６２を再スタートする。
【０１２２】
このようにして、第３実施形態に係るビット誤り率推定装置およびビット誤り率推定方法では、一次線形近似法を用いてビット誤り率推定値θを求めることができる。
【０１２３】
（第４実施形態）
先に説明した第１実施形態から第３実施形態では、データフレームの種類の数ｋが増加すると計算処理量が増大するという問題が生じる。そこで、本実施形態では、第１実施形態から第３実施形態の手法に工夫を加えることにより、計算処理量の増大を抑制する方法について説明する。
【０１２４】
本実施形態では、送信したすべてのデータフレームを当該の長さに着目して、一定区間（Δｈ）毎に分類して処理を行う。ここで、送信したすべてのデータフレームの中で、長さの最小値をｈｍｉｎ、最大値をｈｍａｘとする。データフレーム長をｋ個のΔｈ毎に分類する場合、Δｈは（式１３）で与えられる。
【０１２５】
先ず、送信したデータフレームの長さを区間［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］（ｉ＝１，２，・・・，ｋ)毎に分類する。
【０１２６】
そして、ｉ番目の区間［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］での送信回数（総送信データフレーム数）をｍｂｉ、廃棄回数（総廃棄データフレーム数）をｎｂｉとする。また、ｉ番目の区間での平均データフレーム長ｈｂｉをｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ−Δｈ／２とする。
【０１２７】
ここで、次の置き換え処理を行う。
［置き換え処理Ｂ］
【０１２８】
区間番号の値がｉであるときの送信回数（総送信データフレーム数）ｍｂｉ、廃棄回数（総廃棄データフレーム数）をｎｂｉ、平均データフレーム長ｈｂｉを、それぞれ、ｈｉ、ｍｉ、ｎｉに置き換える。そして、第１実施形態から第３実施形態までのいずれかの実施形態のアルゴリズムにおける送信回数（総送信データフレーム数）ｍｉ、廃棄回数（総廃棄データフレーム数）をｎｉ、平均データフレーム長ｈｉとして、ビット誤り率を推定する処理を実行することにより、計算処理量を減少させることができる。
【０１２９】
このようにして、計算処理量の増大を抑制しながらビット誤り率推定値θを求めることができる。
［区間毎に分類する方法を用いた具体例］
区間毎に分類する方法を先に説明した一次線形近似法に適用する具体例について説明する。
【０１３０】
図５は、本実施形態におけるビット誤り率推定部４０６０の構成を示すブロック図である。図５において、ビット誤り率推定部４０６０は、第３実施形態におけるビット誤り率推定部３０６０のビット誤り率計算部３０６１をビット誤り率計算部４０６１に置き換えている。また、データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部１０６２とデータフレーム送信廃棄回数テーブル１００５を削除し、ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部４０６２とヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１とを設けている。ここで、ビット誤り率計算部４０６１で実行される処理ブロックは、請求項１および請求項５のビット誤り率推定手段に対応する。
【０１３１】
図６は、ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１の一例を示す図である。ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１は、送信端末１より最初に送信された全てのデータフレームを［ｈｍｉｎ＋（ｉ−１）・Δｈ，ｈｍｉｎ＋ｉ・Δｈ］（ｉ＝１，２，・・・，ｋ)毎に分類したとき、区間番号、当該区間に対する平均データフレーム長、当該区間における総送信回数、当該区間における総廃棄回数の要素から構成されるテーブルである。図６の構成例では、区間番号４６１と、平均データフレーム長４６２と、送信回数４６３と、廃棄回数４６４とで構成される。例えば、区間番号４６１の値が３である場合、平均データフレーム長がｈｂ３であり、送信回数４６３の値はｍｂ３であり、廃棄回数４６４の値はｎｂ３である。
【０１３２】
次に、ビット誤り率計算部４０６１の処理について説明する。
［観測タイマー６２がタイムアウト時の処理］
ビット誤り率推定部４０６０の観測タイマー６２がタイムアウトとなった時、ビット誤り率計算部４０６１は次の（処理Ｊ１）から（処理Ｊ６）までの処理を実行する。
（処理Ｊ１）ビット誤り率計算部４０６１は、ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部４０６２に、ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１を作成するよう依頼する。
【０１３３】
ここで、ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部４０６２の処理を説明する。
・「データフレーム送信廃棄回数テーブル作成処理」
データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部４０６２は、データフレーム送信回線テーブル６３の全要素に対して次の（サブ処理Ｊｓ１１）から（サブ処理Ｊｓ１４）までの処理を行う。
（サブ処理Ｊｓ１１）データフレーム送信回数テーブル６３を使って、最小のデータフレーム長を求め、それをｈｍｉｎとする。
（サブ処理Ｊｓ１２）データフレーム送信回数テーブル６３を使って、最大のデータフレーム長を求め、それをｈｍａｘとする。
（サブ処理Ｊｓ１３）（式１３）式において、指定されたｋに従って、フレーム長の変化分Δｈを求める。
（サブ処理Ｊｓ１４）データフレーム送信回数テーブル６３に保持されている全ての要素に対して、以下の処理を行う。
【０１３４】
（ａ）データフレーム送信回線テーブル６３内の処理中の順序番号１６１の値をｉとする。
【０１３５】
（ｂ）データフレーム送信回線テーブル６３において、順序番号１６１がｉである送信回数１３０３の値をｍｉとする。
【０１３６】
（ｃ）データフレーム送信回線テーブル６３において、順序番号１６１がｉである廃棄回数１３０４の値をｎｉとする。
【０１３７】
（ｄ）データフレーム長ｈｉが、どの区間に含まれるかを調べた結果、ｓ区間に含まれるとする。つまり、（式３０）を満たすものとする。
【０１３８】
【数５６】
0005431254.tif 000031
（ｅ）ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１内の区間番号４６１がｓである送信回数４６３の平均値をｍｂｓとする。
【０１３９】
（ｆ）（式３１）により、ｍｂｓ＋ｍｉを求めて、これを新たなｍｂｓとする。
【０１４０】
【数５７】
0005431254.tif 000032
（ｇ）ｍｂｓの値をヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１内の区間番号がｓである送信回数６６３の要素の値として書き込む。
【０１４１】
（ｈ）（式３２）により、ｎｂｓ＋ｎｉを求めて、これを新たなｎｂｓとする。
【０１４２】
【数５８】
0005431254.tif 000033
（ｉ）ｎｂｓの値をヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１内の区間番号がｓである廃棄回数６６４の要素の値として書き込む。
（サブ処理Ｊｓ１５）ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１内のすべての要素にて、以下の処理を行う。
【０１４３】
（ａ）ｓ番目区間での平均データフレーム長ｈｂｓは（式３３）で与えられる。
【０１４４】
【数５９】
0005431254.tif 000034
（ｂ）ｈｂｓの値をヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１内の区間番号がｓである平均データフレーム長４６２の要素の値として書き込む。
（処理Ｊ２）ビット誤り率計算部４０６１は、ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１を使って、（式３４）によって区間番号がｓである平均データフレーム長の送信回数ｍｂｉを全区間のデータフレーム長（１≦ｉ≦ｋ）の範囲に亘って求めた和Ｍｂと、（式３５）によって区間番号がｓである平均データフレーム長の廃棄回数ｎｂｉを全区間のデータフレーム長（１≦ｉ≦ｋ）の範囲に亘って求めた和Ｎｂとを求める。そして、（式３６）に示すように、Ｍｂ＝Ｎｂの場合はビット誤り率推定値レジスタ６４に１を設定して処理を終了し、Ｍｂ≠Ｎｂの場合は次の処理に進む。
【０１４５】
【数６０】
0005431254.tif 000035
【０１４６】
【数６１】
0005431254.tif 000036
【０１４７】
【数６２】
0005431254.tif 000037
（処理Ｊ３）ビット誤り率計算部４０６１は、ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部４０６２の値を使って、（式３７）で与えられるθを求める。
【０１４８】
【数６３】
0005431254.tif 000038
（処理Ｊ４）ビット誤り率推定値レジスタ６４にθ値を設定する。
（処理Ｊ５）データフレーム送信回数テーブル６３をクリアーにする。
（処理Ｊ６）ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル４００１をクリアーにする。
（処理Ｊ７）観測タイマー６２を再スタートする。
【０１４９】
このようにして、図６に示すような区間番号の値がｉであるときの平均データフレーム長ｈｂｉ、総送信データフレーム数ｍｂｉ、総廃棄データフレーム数をｎｂｉを求めることができる。そして、求めた全ての要素について、それぞれ、ｈｉ、ｍｉ、ｎｉに置き換える［置き換え処理Ｂ］を行って、第１実施形態から第３実施形態までのθ探索方法（二分法、Ｎｅｗｔｏｎ法、一次線近似法など）を適用して、所望のビット誤り率推定値θを求めることができる。
【０１５０】
これにより、本実施形態に係るビット誤り率推定装置およびビット誤り率推定方法は、先に説明した第１実施形態から第３実施形態において、実際に送信したデータフレームの長さの種類の数が増えた場合でも、すべてのデータフレーム長を所定の区間ごとに分類し実際に計算するデータフレームの種類を減少させ、データ計算処理量の増大を防ぐとことができる。
【０１５１】
以上、各実施形態で説明してきたように、本発明に係るビット誤り率推定装置およびビット誤り率推定方法は、無線回線を使ったネットワークのように、ビット誤りによってフレーム（物理回線上を疎通するデータ単位）が廃棄されるネットワークにおいて、フレームの送信成功もしくは送信失敗の履歴から、ネットワーク上で発生したビット誤り率を推定する。これにより、従来のように、データフレーム長の扱い（平均化など）によってビット誤り率推定精度が劣化するという問題を回避できる。特に、実際に測定されたデータフレーム長の分布を使ってビット誤り率を推定することにより、推定精度を向上させることができる。
【０１５２】
以上、本発明に係るビット誤り率推定装置およびビット誤り率推定方法に関する各実施形態について説明してきたが、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の多様な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均など範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。
【符号の説明】
【０１５３】
１・・・送信端末
２・・・受信端末
３・・・無線回線
１０・・・送信側上位層処理部
１１・・・上位層送信処理部
１２・・・パケットバッファ
２０・・・送信側ＭＡＣ処理部
２１・・・データフレーム作成部
２２・・・データフレーム送信部
２３・・・データフレームバッファ
２４・・・確認応答タイマー
２５・・・データフレーム送信管理テーブル
２６・・・データフレーム送信状態レジスター
３０・・・受信側ＭＡＣ処理部
３１・・・確認応答フレーム処理部
４１・・・送信側回線処理部
４２・・・受信側回線処理部
６０・・・ビット誤り率推定部
６１・・・ビット誤り率計算部
６２・・・観測タイマー
６３・・・データフレーム送信回数テーブル
６４・・・ビット誤り率推定値レジスター
７１・・・統計値計算部
８１・・・平均データフレーム長（ｈａｖｅ）レジスタ
８２・・・総送信データフレーム数（ｍｓｕｍ）レジスタ
８３・・・総再送データフレーム数（ｎｓｕｍ）レジスタ
１００１・・・εレジスタ
１００２・・・θ１レジスタ
１００３・・・θ２レジスタ
１００４・・・θｆレジスタ
１００５・・・データフレーム送信廃棄回数テーブル
１０６０・・・ビット誤り率推定部
１０６１・・・ビット誤り率計算部
１０６２・・・データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部
１０６３・・・二分法θ探索部
１０６４・・・Ｆ値計算部
２００２・・・θｔレジスタ
２００３・・・θｔ＋１レジスタ
２００４・・・ｔレジスタ
２０６０・・・ビット誤り率推定部
２０６１・・・ビット誤り率計算部
２０６３・・・Ｎｅｗｔｏｎ法θ探索部
２０６４・・・ｄＦ／ｄθ処理部
３０６１・・・ビット誤り率計算部
３０６０・・・ビット誤り率推定部
４００１・・・ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル
４０６０・・・ビット誤り率推定部
４０６１・・・ビット誤り率計算部
４０６２・・・ヒストグラム型データフレーム送信廃棄回数テーブル作成部
【図１】
0005431254.tif 000065
【図２】
0005431254.tif 000066
【図３】
0005431254.tif 000067
【図４】
0005431254.tif 000068
【図５】
0005431254.tif 000069
【図６】
0005431254.tif 000070
【図７】
0005431254.tif 000071
【図８】
0005431254.tif 000072
【図９】
0005431254.tif 000073
【図１０】
0005431254.tif 000074
【図１１】
0005431254.tif 000075