(57)【要約】  開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）参照モデル階層に従った物理（ＰＨＹ）層のような下位ネットワークメディア層において、テスタと被試験デバイス（ＤＵＴ）との間のＲＦデータパケット信号を監視することによって、無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信機の被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するための方法およびシステム。下位層において試験することによって、データパケットスループット、ＤＵＴ信号伝送品質、パケット復号のないＤＵＴパケットタイプ検出、レート適合アルゴリズムの確認およびビット誤り率（ＢＥＲ）試験といったような、様々な基本的なＤＵＴ試験を実行するのに必要な信号変換、およびデータパケット動作が少なくてすむ。
2017526194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下位ネットワークメディア層において無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信機の被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するための方法であって、
第１のデータパケット信号継続時間Ｔを有する第１のＲＦデータパケット信号であって、第１の複数のＮ個のデータパケットと、前記第１の複数のＮ個のデータパケットに含まれた複数の第１のビットＢと、を含む第１のＲＦデータパケット信号をＤＵＴに伝達するステップと、
前記ＤＵＴから発せられた第２のＲＦデータパケット信号であって、それぞれのデータパケット開始時間を有し、かつ、それぞれのフレーム間隔開始時間を有するそれぞれのフレーム間隔を占めている第２の複数のデータパケットを含む第２のＲＦデータパケット信号を受信するステップと、
少なくとも前記第２の複数のデータパケットに関連した１つ以上の試験信号を供給することによって、少なくとも前記第２のＲＦデータパケット信号に応答するステップと、
前記第２のＲＦデータパケット信号が、前記第１のＲＦデータパケット信号に応答する複数のＤＵＴ応答パケットを含む場合に、Ｂ＊Ｎ／Ｔの比率を決定するステップ、
前記第２の複数のデータパケットの間の、前記それぞれのデータパケット開始時間のうちの１つ以上と、前記それぞれのフレーム間隔開始時間のうちの１つ以上の関連したフレーム間隔開始時間との間で、１つ以上の時差を検出するステップ、
前記それぞれのフレーム間隔に関連した前記第２のＲＦデータパケット信号に含まれる１つ以上のデータパケットタイプを検出するステップ、
前記第１のＲＦデータパケット信号に含まれ、かつ、前記第２のＲＦデータパケット信号に応答するテスタ応答パケットのシーケンスにおける１つ以上の中断に関連した、前記第２のＲＦデータパケット信号に含まれるデータレートの減少を検出するステップ、または、
複数の信号電力により前記第１のＲＦデータパケット信号を前記ＤＵＴに伝達しながら、前記第１のＲＦデータパケット信号に応答する前記複数のＤＵＴ応答パケットの数を検出するステップ、
のうちの１つ以上のステップを実行することによって、前記１つ以上の試験信号を処理するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも前記第２の複数のデータパケットに関連した１つ以上の試験信号を供給することによって、少なくとも前記第２のＲＦデータパケット信号に応答するステップが、前記第２のＲＦデータパケット信号の電力包絡線を検出するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも前記第２の複数のデータパケットに関連した１つ以上の試験信号を供給することによって、少なくとも前記第２のＲＦデータパケット信号に応答するステップが、前記１つ以上の試験信号として、前記電力包絡線を表す１つ以上のデジタル信号を供給するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記１つまたは複数の試験信号を処理するステップが、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）参照モデル階層に従った物理（ＰＨＹ）層においてベースバンドデジタル信号を処理するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ベースバンドデジタル信号が、前記第２の複数のデータパケットに含まれた複数の第２のビットに対応する複数のビットを有するベースバンドデジタル信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数のＤＵＴ応答パケットが、複数の肯定応答パケットを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記１つ以上の時差が、前記それぞれのデータパケット開始時間のうちの１つ以上と、前記それぞれのフレーム間隔開始時間のうちの１つ以上の関連したフレーム間隔開始時間との間で、１つ以上の時間遅延を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記１つ以上の時差が、前記それぞれの規定されたフレーム間隔の、１つ以上の増加を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記テスタ応答パケットのシーケンスが、肯定応答パケットのシーケンスを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のＲＦデータパケット信号に含まれ、かつ、前記第２のＲＦデータパケット信号に応答するテスタ応答パケットのシーケンスにおける１つ以上の中断に関連した、前記第２のＲＦデータパケット信号に含まれるデータレートの減少を検出するステップが、前記第１のＲＦデータパケット信号中に１つ以上のテスタ応答パケットを含まないようにするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のＲＦデータパケット信号に含まれ、かつ、前記第２のＲＦデータパケット信号に応答するテスタ応答パケットのシーケンスにおける１つ以上の中断に関連した、前記第２のＲＦデータパケット信号に含まれるデータレートの減少を検出するステップが、前記第１のＲＦデータパケット信号を減衰させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の信号電力により前記第１のＲＦデータパケット信号を前記ＤＵＴに伝達しながら、前記第１のＲＦデータパケット信号に応答する前記複数のＤＵＴ応答パケットの数を検出するステップが、前記第１のＲＦデータパケット信号を減衰させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
下位ネットワークメディア層において無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信機の被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するためのシステムを含む装置であって、
信号経路であって、第１のデータパケット信号継続時間Ｔを有する第１のＲＦデータパケット信号であって、第１の複数のＮ個のデータパケットと、前記第１の複数のＮ個のデータパケットに含まれた複数の第１のビットＢと、を含む第１のＲＦデータパケット信号をＤＵＴに伝達するとともに、
前記ＤＵＴから発せられた第２のＲＦデータパケット信号であって、それぞれのデータパケット開始時間を有し、かつ、それぞれのフレーム間隔開始時間を有するそれぞれのフレーム間隔を占めている第２の複数のデータパケットを含む第２のＲＦデータパケット信号を伝達する信号経路と、
前記信号経路に結合された信号監視回路であって、少なくとも前記第２の複数のデータパケットに関連した１つ以上の試験信号を供給することによって、少なくとも前記第２のＲＦデータパケット信号に応答する信号監視回路と、
前記信号監視回路に結合された処理回路であって、
前記第２のＲＦデータパケット信号が、前記第１のＲＦデータパケット信号に応答する複数のＤＵＴ応答パケットを含む場合に、Ｂ＊Ｎ／Ｔの比率を決定するステップ、
前記第２の複数のデータパケットの間の、前記それぞれのデータパケット開始時間のうちの１つ以上と、前記それぞれのフレーム間隔開始時間のうちの１つ以上の関連したフレーム間隔開始時間との間で、１つ以上の時差を検出するステップ、
前記それぞれのフレーム間隔に関連した前記第２のＲＦデータパケット信号に含まれる１つ以上のデータパケットタイプを検出するステップ、
前記第１のＲＦデータパケット信号に含まれ、かつ、前記第２のＲＦデータパケット信号に応答するテスタ応答パケットのシーケンスにおける１つ以上の中断に関連した、前記第２のＲＦデータパケット信号に含まれるデータレートの減少を検出するステップ、または、
複数の信号電力により前記第１のＲＦデータパケット信号を前記ＤＵＴに伝達しながら、前記第１のＲＦデータパケット信号に応答する前記複数のＤＵＴ応答パケットの数を検出するステップ、
のうちの１つ以上のステップを実行することによって、前記１つ以上の試験信号に応答する処理回路と、
を備える装置。
【請求項１４】
前記信号監視回路が、電力検出回路を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理回路が、論理回路を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理回路が、フィールドプログラマブルゲートアレイ回路を備える、請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データパケット信号送受信機の被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験することに関し、特に、下位ネットワークメディア層においてこのようなＤＵＴを試験することに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の電子デバイスの多くは、接続目的および通信目的の両方でワイヤレス技術を使用している。ワイヤレスデバイスは、電磁エネルギーを送受信することから、さらに２つ以上のワイヤレスデバイスは、信号周波数および電力スペクトル密度によって、互いの動作に干渉する可能性があることから、これらのデバイスおよびワイヤレス技術は、様々なワイヤレス技術標準規格仕様に準拠していなければならない。
【０００３】
このようなワイヤレスデバイスを設計する際に、技術者は、このようなデバイスが、それぞれに含まれるワイヤレス技術規定標準規格ベース仕様に確実に合致するか、または上回るように、特別の注意を払っている。さらに、その後これらのデバイスが量産される際には、これらのデバイスは、製造上の欠陥が原因で動作不良を起こすことがないように、含まれるワイヤレス技術標準規格ベース仕様に確実に準拠していることも含めて試験される。
【０００４】
これらのデバイスを、製造および組み立て後に試験するために、現行のワイヤレスデバイス試験システムは、各デバイスからの受信信号を分析するためのサブシステムを採用している。このようなサブシステムは通常、少なくとも、被試験デバイスに送信されるソース信号を供給するための、ベクトル信号発生機（ＶＳＧ：ｖｅｃｔｏｒ  ｓｉｇｎａｌ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）のようなＲＦデータパケット信号送信機と、ＤＵＴによって生成された信号を受信し、分析するための、ベクトル信号分析器（ＶＳＡ：ｖｅｃｔｏｒ  ｓｉｇｎａｌ  ａｎａｌｙｚｅｒ）のようなＲＦデータパケット信号受信機と、を含む。ＶＳＧによる試験信号の生成、およびＶＳＡによって実行される信号の分析は一般に、多様なデバイスが、異なる周波数範囲、帯域、および信号変調特性で多様なワイヤレス技術標準規格に準拠していることを試験するためにそれぞれ使用できるようにプログラム可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通信システム、特にワイヤレス通信システムの最終的な目標の１つは、最大データスループットを達成することである。現在、スループットは、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）階層の上で、１つのエンドポイントから別のエンドポイントまでデータパケットを押し出し、規定された時間間隔の間に送達されたデータパケットの数を数えるアプリケーションを実行することにより測定される。このプロセスの共通する課題の１つは、通常メガビット毎秒（Ｍｂｐｓ：ｍｅｇａｂｉｔｓ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）という単位の最終的なスループット結果が、期待値未満である場合が多いにもかかわらず、パケットがＴＣＰ／ＩＰ階層を横断するにつれて何らかの原因で送達されるパケットの数が減少すると一般に考えられている以外には、根本的な原因が不明であるということである。
【０００６】
有線通信と比較して、ワイヤレス通信はエラーを生じやすい。したがって、標準規格によって指定された短い時間間隔内でデータパケットの受信に成功すると、受信機は一般に、確認パケット、または肯定応答（ＡＣＫ：ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）パケットをソースに返送することによって応答する必要がある。そのような応答の受信がない場合、または、適用可能な信号標準規格によって指定された応答時間間隔よりも受信が遅れている場合には、ソースは、対応するＡＣＫが受信されるまで、あるいは、システムタイムアウトが生じるまで同じデータパケットの送信を繰り返すことになる。同じデータパケットを繰り返し送信することで、受信に成功した他のデータパケットの数が減ることにより、測定されたデータパケットのスループットが減少する。その一方で、ＴＣＰ／ＩＰ階層のすべての層に関して、このようにスループットを測定し続けても、問題の原因に関する情報は、得られたとしてもほんのわずかにすぎない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従って、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ：Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデル階層に従った物理（ＰＨＹ）層のような下位ネットワークメディア層において、テスタとＤＵＴとの間のＲＦデータパケット信号を監視することによって、無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信機の被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するための方法およびシステムが提供される。下位層において試験することによって、データパケットスループット、ＤＵＴ信号伝送品質、パケット復号のないＤＵＴパケットタイプ検出、レート適合アルゴリズムの確認およびビット誤り率（ＢＥＲ：ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ）試験といったような、様々な基本的なＤＵＴ試験を実行するのに必要な信号変換、およびデータパケット動作が少なくてすむ。
【０００８】
本発明の１つの実施形態に従って、下位ネットワークメディア層において無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信機の被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するための方法は、
第１のデータパケット信号継続時間Ｔを有する第１のＲＦデータパケット信号であって、第１の複数のＮ個のデータパケットと、第１の複数のＮ個のデータパケットに含まれた複数の第１のビットＢと、を含む第１のＲＦデータパケット信号をＤＵＴに伝達するステップと、
ＤＵＴから発せられた第２のＲＦデータパケット信号であって、それぞれのデータパケット開始時間を有し、かつ、それぞれのフレーム間隔開始時間を有するそれぞれのフレーム間隔を占めている第２の複数のデータパケットを含む第２のＲＦデータパケット信号を受信するステップと、
少なくとも第２の複数のデータパケットに関連した１つ以上の試験信号を供給することによって、少なくとも第２のＲＦデータパケット信号に応答するステップと、
以下のステップ、すなわち、
第２のＲＦデータパケット信号が、第１のＲＦデータパケット信号に応答する複数のＤＵＴ応答パケットを含む場合に、Ｂ＊Ｎ／Ｔの比率を決定するステップ、
第２の複数のデータパケットの間の、それぞれのデータパケット開始時間のうちの１つまたは複数と、それぞれのフレーム間隔開始時間のうちの１つまたは複数の関連したフレーム間隔開始時間との間で、１つ以上の時差を検出するステップ、
それぞれのフレーム間隔に関連した第２のＲＦデータパケット信号に含まれる１つ以上のデータパケットタイプを検出するステップ、
第１のＲＦデータパケット信号に含まれ、かつ、第２のＲＦデータパケット信号に応答するテスタ応答パケットのシーケンスにおける１つまたは複数の中断に関連した、第２のＲＦデータパケット信号に含まれるデータレートの減少を検出するステップ、または、
複数の信号電力により第１のＲＦデータパケット信号をＤＵＴに伝達しながら、第１のＲＦデータパケット信号に応答する複数のＤＵＴ応答パケットの数を検出するステップ、のうちの１つ以上のステップを実行することによって、１つ以上の試験信号を処理するステップと、を含む。
【０００９】
下位ネットワークメディア層において無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信機の被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するためのシステムを含む装置は、
信号経路であって、
第１のデータパケット信号継続時間Ｔを有する第１のＲＦデータパケット信号であって、第１の複数のＮ個のデータパケットと、前記第１の複数のＮ個のデータパケットに含まれた複数の第１のビットＢと、を含む第１のＲＦデータパケット信号をＤＵＴに伝達するとともに、
前記ＤＵＴから発せられた第２のＲＦデータパケット信号であって、それぞれのデータパケット開始時間を有し、かつ、それぞれのフレーム間隔開始時間を有するそれぞれのフレーム間隔を占めている第２の複数のデータパケットを含む第２のＲＦデータパケット信号を伝達する信号経路と、
前記信号経路に結合された信号監視回路であって、少なくとも前記第２の複数のデータパケットに関連した１つ以上の試験信号を供給することによって、少なくとも前記第２のＲＦデータパケット信号に応答する信号監視回路と、
前記信号監視回路に結合された処理回路であって、以下のステップ、すなわち、
前記第２のＲＦデータパケット信号が、前記第１のＲＦデータパケット信号に応答する複数のＤＵＴ応答パケットを含む場合に、Ｂ＊Ｎ／Ｔの比率を決定するステップ、
前記第２の複数のデータパケットの間の、前記それぞれのデータパケット開始時間のうちの１つ以上と、前記それぞれのフレーム間隔開始時間のうちの１つまたは複数の関連したフレーム間隔開始時間との間で、１つまたは複数の時差を検出するステップ、
前記それぞれのフレーム間隔に関連した前記第２のＲＦデータパケット信号に含まれる１つ以上のデータパケットタイプを検出するステップ、
前記第１のＲＦデータパケット信号に含まれ、かつ、前記第２のＲＦデータパケット信号に応答するテスタ応答パケットのシーケンスにおける１つ以上の中断に関連した、前記第２のＲＦデータパケット信号に含まれるデータレートの減少を検出するステップ、または、
複数の信号電力により前記第１のＲＦデータパケット信号を前記ＤＵＴに伝達しながら、前記第１のＲＦデータパケット信号に応答する前記複数のＤＵＴ応答パケットの数を検出するステップ、のうちの１つ以上のステップを実行することによって、前記１つまたは複数の試験信号に応答する処理回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）参照モデル階層を表したものを図示する。
【図２】図２は、本発明の例示的な実施形態に従ってスループットを試験するために、テスタとＤＵＴとの間でやりとりされたデータパケットを図示する。
【図３】図３は、本発明の例示的な実施形態に従ってＤＵＴデータパケット伝送品質を試験するために、テスタとＤＵＴとの間でやりとりされたデータパケットを図示する。
【図４】図４は、本発明の例示的な実施形態に従ってＤＵＴを試験するための、複数のデータパケットタイプを含んでいるＲＦデータパケット信号を図示する。
【図５】図５は、本発明の例示的な実施形態に従ってＤＵＴを試験するための、試験環境を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明は、添付の図面を参照して、本件出願に係る発明の例示の実施形態を説明するものである。そのような説明は、例示を意図とするものであって、本発明の範囲に関して限定するものではない。そのような実施形態は、当業者が主題となる本発明を実践することを可能にするよう十分に詳細に説明され、また、主題となる本発明の思想または範囲から逸脱することなく、いくつかの変更を加えて、他の実施形態が実践され得ることが理解されよう。
【００１２】
本開示の全体を通じて、文脈から反対のことが明示されない限り、説明される個々の回路素子の数は、単数または複数であり得ることが理解されよう。例えば、用語「ｃｉｒｃｕｉｔ（回路）」および「ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ（回路）」は、単一の構成要素または複数の構成要素のいずれかを含んでもよく、それらは、能動的および／または受動的のいずれでもよく、（例えば、１つ以上の集積回路チップとして）互いに接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）か、そうでなければ互いに結合されて（ｃｏｕｐｌｅｄ）、説明される機能を提供する。さらには、用語「ｓｉｇｎａｌ（信号）」は、１つ以上の電流、１つ以上の電圧、またはデータ信号を指す場合がある。図面内では、類似または関連する要素は、類似または関連する、英字、数字、または英数字の指示表記を有する。さらに、本発明は、（好ましくは、１つ以上の集積回路チップの形態の）ディスクリート電子回路を使用する実施態様に関連して説明されているが、そのような回路の任意の部分の機能も、信号周波数または処理されるデータレートに応じて、適切にプログラムされた１つ以上のプロセッサを使用して代替的に実施することができる。さらに、図が様々な実施形態の機能ブロック図を示す範囲で、その機能ブロックは、ハードウェア回路間の区分を必ずしも示すものではない。
【００１３】
上述したように、スループットは、全体的なデバイス性能についての良好な測定基準であり、通常、ＰＨＹからＡＰＰまでのＩＳＯモデルのすべての層に影響を及ぼし、その結果ある規定された時間間隔にわたり１つのデバイスから別のデバイスにパケットが送信されるアプリケーションを用いて測定されてきた。送信されたパケットのビット内容、および受信に成功したパケットの数を知ることで、スループット測定基準を算出することが可能である。しかしながら、上記でも言及したように、この方法では、スループットが期待を下回る根本的な原因に関する情報はほとんど、あるいはまったく得られない。以下にさらに詳細に説明するように、本発明の例示的な実施形態に従って、ネットワークデータパケット信号通信プロトコルの下位層において試験することにより、少なくとも部分的にＲＦデータパケット送受信機の試験を実行することが可能である。
【００１４】
図１を参照する。インターネットプロトコルスイートは、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデル１０として参照符号が付された、ネットワーキングモデルを有する。このモデル１０は、メディア層およびホスト層を含み、さらには、それらは合わせて７つの層、すなわち、物理層１１ａ、データリンク層１１ｂ、ネットワーク層１１ｃ、トランスポート層１１ｄ、セッション層１１ｅ、プレゼンテーション層１１ｆおよびアプリケーション層１１ｇを含む。
【００１５】
物理（ＰＨＹ）層１１ａは、データ接続の電気的仕様および物理的仕様、ならびに通信媒体上の接続を確立し、終了するプロトコルを規定する。物理層１１ａは、フロー制御用プロトコル、すなわちネットワークノード間に接続、およびデジタルデータの表現と、物理的な通信チャネル上を送信される対応する信号との間に変調または変換を提供するためのプロトコルを規定することもまた可能である。
【００１６】
データリンク層１１ｂは、例えば、物理層１１ａに生じる可能性があるエラーを検出し、訂正することによって、直接接続されているネットワークノード間に信頼性の高いリンクを提供する。
【００１７】
ネットワーク層１１ｃは、（複数のノードが接続されているネットワークであって、ノードのそれぞれがアドレスを有し、メッセージ内容および指定されたノードのアドレスを提供することによって、他のノードにメッセージを転送することが可能である）同じネットワーク内のノード間で、（データグラムと呼ばれる）可変長データシーケンスを転送する機能的手段および手続的手段を提供する。
【００１８】
トランスポート層１１ｄは、アドレスがネットワーク上にあるノード間で信頼性の高いデータパケットの伝達を提供することにより、信頼性の高いデータ転送サービスを上位層に提供する。標準的なインターネットプロトコル階層のトランスポート層プロトコルの一般的な例は、ＴＣＰ（伝送制御プロトコル）である。それは通常インターネットプロトコルの上にある。
【００１９】
セッション層１１ｅは、ローカルアプリケーションとリモートアプリケーションとの間の接続を確立し、管理し、終了することによって、コンピュータ間の接続（ダイアログ）を制御する。セッション層１１ｅは、単信動作、半二重通信動作または全二重通信動作を提供し、チェックポインティング手順、延期手順、終了手順および再開手順を確立する。
【００２０】
プレゼンテーション層１１ｆは、アプリケーション層エンティティ間にコンテキストを提供する。このコンテキストは、様々な統語論および意味論を用いることができる。この層はまた、アプリケーションフォーマットとネットワークフォーマットとの間を翻訳することによってデータ表現（例えば暗号化）からの独立性を提供することによって、アプリケーションが許容する形態にデータを変換する。この層はまた、ネットワークを通じて送られるデータをフォーマットし、暗号化する。
【００２１】
アプリケーション層１１ｇは、エンドユーザに最も近い。したがって、この層１１ｇおよびユーザは、ソフトウェアアプリケーションと直接双方向通信する。例えば、この層１１ｇは、通信コンポーネントを実装するソフトウェアアプリケーションと双方向通信する。
【００２２】
図２を参照する。例示的な実施形態に従って、階層１０（図１）の下位レベルにおいて、例えば物理層１１ａにおいて、データパケットスループットの試験を実行することが可能である。試験の間に、一連のデータパケット２０が、テスタとＤＵＴとの間でやりとりされる（その試験環境については、以下でさらに詳細に説明する）。データパケット２２がテスタの送信機からＤＵＴに伝達され、これに応答して、ＤＵＴは、返答または確認パケット２４、例えば肯定応答（ＡＣＫ）パケットを供給する。例えば、テスタによって供給され、ＤＵＴによって正しく受信されたデータパケット２２ａ、２２ｂ、．．．、２２ｎのそれぞれについて、対応する応答データパケット２４ａ、２４ｂ、．．．、２４ｎが、テスタによる受信ごとにＤＵＴによって供給され、試験データパケット２２ａ、２２ｂ、．．．、２２ｎの受信に成功したことを確認する。
【００２３】
データパケット２２がＤＵＴの送信機からテスタに伝達され、これに応答して、テスタが、返答または確認パケット２４、例えば肯定応答（ＡＣＫ）パケットを供給する場合には、この逆のことを実行することもまた可能である。例えば、ＤＵＴによって供給され、テスタによって正しく受信されたデータパケット２２ａ、２２ｂ、．．．、２２ｎのそれぞれについて、対応する応答データパケット２４ａ、２４ｂ、．．．、２４ｎが、ＤＵＴによる受信ごとにテスタによって供給され、ＤＵＴデータパケット２２ａ、２２ｂ、．．．、２２ｎの受信に成功したことを確認する。
【００２４】
データパケットスループットを試験する際に、試験時間２１は、継続時間Ｔを有する。この継続時間Ｔの間、送信されたデータパケット２２はそれぞれ、（全Ｂビットに対して）Ｎバイトを含んでいる。データペイロードの内容、データ暗号化、データパケットタイプ、デートビットレート、またはその他のメタデータの形態がわかっている必要はない。もっと正確に言えば、データビットスループットの試験目的のためには、ビット毎秒（ｂｐｓ）の数だけが重要であり、これは最下位ネットワーク層において決定することが可能である。
【００２５】
図３を参照する。さらなる例示的な実施形態に従って、テスタとＤＵＴとの間でデータパケット２０をやりとりする間に、物理層において試験を実行して、ＯＳＩモデル１０の物理層１１ａよりも上の上位レベルにおけるＤＵＴの性能問題の発生の有無、および発生の時期を決定することもまた可能である。例えば、Ｗｉ−Ｆｉのようなコンテンションベースの通信システムは、通信媒体を介して（例えば無線放送（ＯＴＡ：ｏｖｅｒ  ｔｈｅ  ａｉｒ）、または制御されたインピーダンスケーブルを介して）伝達された信号のために最小限のアイドル時間が必要である。このようなアイドル時間は、フレーム間スペース（ＩＦＳ：Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）と呼ばれる。短フレーム間スペース（ＳＩＦＳ：Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）間隔２３ａ、２３ｂ、２３ｃが、送信されたデータパケット２２ａ、２２ｂ、２２ｃの終端２６ａ、２６ｂ、２６ｃと、後続の、フレーム間隔の開始時間２７ａ、２７ｂ、２７ｃとの間にあり、このフレーム間隔の間に、応答パケット２４ａ、２４ｂ、２４ｃの受信が見込まれる。パケット間で検出された、ＩＦＳ仕様により指定されたギャップよりも長いギャップはすべて、上位層（例えば、ＰＨＹ層よりも上のＴＣＰ／ＩＰ層）における問題を示すことになる。
【００２６】
同様に、分散調整機能フレーム間スペース（ＤＩＦＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）間隔２５ａ、２５ｂが、応答データパケット２４ａ、２４ｂの終端３２ａ、３２ｂと、後続の、送信データパケットフレーム３０ｂ、３０ｃの開始時間２８ｂ、２８ｃとの間にある。送信データパケットフレーム間隔３０ｃの先頭部分の間に遅延２７ｃを検出することによって、階層１０（図１）の上位層におけるＤＵＴの問題の発生の有無、および発生の時期を決定することができる。（このことは、この遅延２７ｃが生じている、送信されたデータパケットフレーム間隔３０ｃの有効な継続時間を検出することによってもまた決定することができる。）
【００２７】
例えば、パケットｉ＋１の確認パケット２４ｂの後のＤＩＦＳが遅延している。これが原因で、ＤＵＴはデータレートを減少させてパケットを再送することになり、これにより、その時間間隔の間、スループットが減少する。その結果得られたＰＨＹ層の試験結果は、タイミングに影響する上位層の問題を示し得るものとなる。
【００２８】
図４を参照する。パケットが図示され、フルフレームの様々な部分がその上に重ね合わされている。さらなる例示的な実施形態に従って、受信されているデータパケットの復号を必要とせずにデータパケットタイプを検出することができる。例えば、データパケット信号５０の物理的な送信の間に、様々な信号特性を有する様々なデータフィールドに遭遇することができる。これらは、レガシー・ショート・トレーニング・フィールド（Ｌ−ＳＴＦ：ｌｅｇａｃｙ  ｓｈｏｒｔ  ｔｒａｉｎｉｎｇ  ｆｉｅｌｄ）５１ａ、レガシー・ロング・トレーニング・フィールド（Ｌ−ＬＴＦ：ｌｅｇａｃｙ  ｌｏｎｇ  ｔｒａｉｎｉｎｇ  ｆｉｅｌｄ）５１ｂ、およびレガシー信号（Ｌ−ＳＩＧ：ｌｅｇａｃｙ  ｓｉｇｎａｌ）５１ｃを含む。（符号化されたデータの存在の検出に使用される）ＨＴ信号（ＨＴ−ＳＩＧ）５１ｄ、ショート・ハイスループット・トレーニング・フィールド（ＨＴ−ＳＴＦ）５１ｅ、およびロング・ハイスループット・トレーニング・フィールド（ＨＴ−ＬＴＦ）５１ｆ、そして最後に、規定された変調方法および符号化方法に従って符号化されたデータビット５１ｇもまた含まれる場合がある。公知のパケット継続時間およびフレーム長の間、（データタイプとも呼ばれる）データレートは、パケットの捕捉および分析を必要とせずに、容易に特定することができる。
【００２９】
認識されるように、所与のデータペイロード長の間、そのようなデータパケットを送信するのに必要な時間間隔は、データタイプとも呼ばれるデータレートの関数である。そのため、データパケットフレーム間隔の長さを検出することによって、検出されたデータペイロード長に対応するデータパケットタイプを決定することができる。これは、ヘッダデータのタイプの検出もまた含むことにより、データパケットタイプに関する情報の粒度をさらに高めることができる。（通常、試験目的では、データパケット長は公知であり、たいていは、試験を行っている特定の信号標準規格に従った、最大データパケット長になる。）
【００３０】
さらなる例示的な実施形態に従って、レート適合アルゴリズムの確認を試験することができる。よく知られているように、レート適合は、ワイヤレス通信システムの基本的プリミティブである。ワイヤレス信号の強度は、急速に、しかも予測不能に変わる場合がある。したがって、ワイヤレス送信機は、絶えずデータレートを適合させて、送信されたデータパッケージが確実にそれらの意図した受信機に到達し、正確に受信され、捕捉されるように、しなければならない。レートを適合させると、受信されるデータパッケージ信号が正確に受信されなくなり、それに応じて受信回路が肯定応答パケットなどの応答データパケットを送信しなくなる点まで、受信されるデータパッケージ信号の電力が減少してしまう。その結果、送信回路は、以前に送信されたデータパケットの受信を確認する応答データパケットを受信することができず、データパケットを送信し続けるが、減少したデータレートを用いてこれを行う。意図した受信機からの応答データパケットが再開する時まで、データレートのさらなる減少が発生し得る。そのため、送信されたデータパケットの電力レベルにマイナスの影響を及ぼすこと（例えば、送信されたデータパケットを減衰させること）によって、応答パケットの継続的な送信を中断することにより、データレートを減少させた形態の、送信デバイスによる後続の応答を試験し、適用されているレート適合アルゴリズムの動作を確認、または有効化、訂正することができる。
【００３１】
さらなる実施形態に従って、ビット誤り率（ＢＥＲ）もまた試験することができる。また、ＢＥＲデータは累積されて、しばしば滝型曲線と呼ばれる曲線を形成し、この滝型曲線は、スループット対距離を示すものである。距離は、制御された試験環境で可変減衰器を使用することによって、すなわち、距離の変化をシミュレートするための量を変動させることにより、送信される信号の信号強度を減衰させることによって、シミュレートすることができる。物理層１１Ａ（図１）において測定されたスループットを減衰器の制御と結び付けることによって、この試験を実行して滝型曲線を形成するための試験時間を大幅に短縮することができる。
【００３２】
図５を参照する。例示的な実施形態に従って試験を実行するための試験環境１００は、データパケット信号ソース１０２と、ＤＵＴ１０４と、データパケット信号ソース１０２とＤＵＴ１０４との間にあり、かつ、信号減衰器１０６によって互いに分離された信号経路１１２ａ、１１２ｂを含んだ信号経路（以下でさらに詳細に説明する）と、を含む。信号減衰器１０６は、制御可能な信号減衰を行って、ＤＵＴ１０４がデータパケット信号ソース１０２から受信したデータパケット信号１０３ｂの電力レベル、およびデータパケット信号ソース１０２が、応答としてＤＵＴ１０４から受信したデータパケット信号１０５ｂの電力レベルを制御する。データパケット信号ソース１０２は、（上記で説明したような）ＶＳＧおよびＶＳＡを有するテスタとして、またはＤＵＴ１０４に類似した公知の良好なデータパケット送受信機として実施することができる。
【００３３】
例示的な実施形態に従って、また本図で図示されるように、信号経路１１２ａ、１１２ｂは導電性で、同軸ＲＦコネクタを介してデータパケット信号ソース１０２、ＤＵＴ１０４、および信号減衰器１０６に接続された同軸ＲＦケーブルとして実施されている。これらはすべて当技術分野において周知である。しかしながら、この代わりに、信号経路１１２ａ、１１２ｂのいずれか一方、または両方を放射性とすることができる。その場合には、データパケット信号ソース１０２、ＤＵＴ１０４および／または信号減衰器１０６は、それぞれの信号１０３ａ、１０３ｂ、１０５ａ、１０５ｂと（同軸ＲＦケーブルの代わりに）ワイヤレスで、（同軸ＲＦコネクタの代わりに）アンテナを介して通信する。
【００３４】
データパケット信号ソース１０２と信号減衰器１０６との間、およびＤＵＴ１０４と信号減衰器１０６との間に、信号結合回路１１０ａ、１１０ｂ（以下でさらに詳細に説明する）を介して信号経路１１２ａ、１１２ｂに結合された電力測定回路または電力検出回路１０８ａ、１０８ｂもまた含まれている。これにより電力検出器１０８ａ、１０８ｂは、データパケット信号ソース１０２によって供給された、信号１０３ａの信号レベル（例えば、信号電力）、およびＤＵＴ１０４に供給された、その対応する減衰された信号１０３ｂ、ならびにＤＵＴ送信信号１０５ａ、およびデータパケット信号ソース１０２によって受信された、その対応する減衰された信号１０５ｂを監視することが可能になる。好適な実施形態に従って、これらの電力検出器１０８ａ、１０８ｂは、データパケット信号１０３ａ、１０３ｂ、１０５ａ、１０５ｂのそれぞれの電力包絡線を検出する。対応する電力検出信号１０９ａ、１０９ｂが、コントローラ／プロセッサ１２０に供給される。これらの電力検出信号１０９ａ、１０９ｂは、検出された電力包絡線を表すアナログ信号とすることが可能であるし、あるいは、好適な実施形態に従って、（例えば、図２および図３に示されるようなデータパケットの）検出された電力包絡線を表すデジタル信号とすることが可能であり、必要に応じて、他のデータパケット信号特性も同様に可能である。
【００３５】
例示的な実施形態に従って、また本図で図示されるように、信号結合回路１１０ａ、１１０ｂは導電性で、ＲＦ信号電力結合器またはＲＦ信号電力分割器として実施されている。（本図では結合器１１０ａ、１１０ｂは、方向性結合器であるように示されているが、本明細書の説明の文脈では、両方向で電力を感知、検出または測定することが可能になるよう実施するのが好ましいことが理解されよう。）しかしながら、この代わりに、上記説明に関連して、データパケット信号１０３ａ、１０３ｂ、１０５ａ、１０５ｂが、データパケット信号ソース１０２と信号減衰器１０６との間、およびＤＵＴ１０４と信号減衰器１０６との間で、ワイヤレスで伝達される場合に、結合器１１０ａ、１１０ｂのいずれか一方または両方を例えば、データパケット信号１０３ａ、１０３ｂ、１０５ａ、１０５ｂの電力を感知、検出または測定するアンテナとして実施された「ワイヤレス」とすることが可能である。
【００３６】
コントローラ／プロセッサ１２０は、信号減衰器１０６に制御信号１０７もまた供給し、試験の間、所望のレベルのデータパケット信号減衰を確立する。
【００３７】
このような試験構成１００を用いることによって、物理（ＰＨＹ）層において、送信されたデータパケット１０３ａの数、および規定された時間間隔の間に返信された確認応答パケット１０５ａの数を決定することができる。このような試験構成１００により、パケット信号電力の継続時間および比較による電力レベルに基づいた、パケット継続時間および方向の決定が可能になる。例えば、信号減衰器１０６によって信号減衰を加えると、電力検出器１０８ａ、１０８ｂは、ソースパケット信号１０３ａの電力レベルが、ＤＵＴ１０４により受信されたパケット信号１０３ｂよりも高いことを示す電力検出信号１０９ａ、１０９ｂを供給する。逆に、電力検出器１０８ａ、１０８ｂが、減衰器１０６のＤＵＴ側の信号１０５ａが減衰器１０６のソース側の信号１０５ｂの電力レベルよりも高い電力を示す電力検出信号１０９ａ、１０９ｂを供給する場合は、データパケット信号がＤＵＴ１０４から発せられていることが知られている。
【００３８】
あるいは、データパケット信号ソース１０２およびＤＵＴ１０４は、監視され、かつ、検出されているデータパケット信号１０３ａ、１０３ｂ、１０５ａ、１０５ｂのソースを示す、受信（ＲＸ）および送信（ＴＸ）切り換え情報１２１ａ、１２１ｂを供給することができる。
【００３９】
すべての実施形態に従って、電力検出信号１０９ａ、１０９ｂは、コントローラ／プロセッサ１２０によって処理され、例えば、検出されたパケット開始時間および停止時間、データパケットの数などに基づいてパケット継続時間を決定する。好適な一実施形態に従って、コントローラ／プロセッサ１２０は、電力検出信号１０９ａ、１０９ｂによって供給されたデジタルデータを処理（例えば、検出されたデータパケットの時間領域でパターン認識を実行）するための、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）のような論理回路、および任意選択の切り換え信号データ１２１ａ、１２１ｂを用いて、実施することができる。
【００４０】
本発明の範囲および思想から逸脱することのない、本発明の構造および動作方法における様々な他の修正および変更が、当業者には明らかであろう。本発明は、特定の好適な実施形態に関連して説明されているが、請求項に係る本発明は、そのような特定の実施形態に不当に限定されるべきではないことが理解されよう。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を規定するものであり、これらの特許請求の範囲およびその均等物の範囲内の構造および方法がこの特許請求の範囲によって包含されることを意図している。
【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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【国際調査報告】
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